JP3022127B2 - 長尺材の張力制御回路 - Google Patents

長尺材の張力制御回路

Info

Publication number
JP3022127B2
JP3022127B2 JP6000649A JP64994A JP3022127B2 JP 3022127 B2 JP3022127 B2 JP 3022127B2 JP 6000649 A JP6000649 A JP 6000649A JP 64994 A JP64994 A JP 64994A JP 3022127 B2 JP3022127 B2 JP 3022127B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tension
winding diameter
value
long material
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6000649A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07196249A (ja
Inventor
正男 田中
博 辻岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP6000649A priority Critical patent/JP3022127B2/ja
Publication of JPH07196249A publication Critical patent/JPH07196249A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3022127B2 publication Critical patent/JP3022127B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、長尺材をコイル状に
巻取ったり巻出したりする巻取り・巻出し機を起動する
際に、張力を適切に制御して長尺材が破断するのを防止
する長尺材の張力制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は長尺材を巻出し機から巻出す場合
の張力制御の従来例を示した回路図である。この図5の
従来例回路において、長尺材としてのロール紙2をドラ
ムにコイル状に巻き、このドラムを巻出し機3に装着
し、矢印で図示している左方向へロール紙2を引き出す
のであるが、引き出し側の引張力と巻出し機3のトルク
とを制御して、ロール紙2に適切な張力が加わるように
しなければならない。張力が大であればロール紙2が伸
びて不良品になるし、最悪の場合は破断する恐れがあ
る。又、張力が小さければ弛みを生じて皺ができる恐れ
がある。そこで以下に記述する張力制御が行われてい
る。
【0003】ロール紙2は外部からの力で左方向へ引っ
張られているのであるが、巻出し機3はこれとは逆の方
向,即ち時計方向へ回転させる指令を速度設定器15が
設定しているが、左方向への力が強いので結局巻出し機
3は反時計方向へ回転する。即ち減速機4を介して巻出
し機3に結合している駆動電動機5は回生モードでの運
転となる。
【0004】制御回路10は速度調節器11,リミッタ
12,ベクトル演算回路13,及び電流調節器14で構
成していて、速度調節器11へは、回転速度検出器16
が出力する反時計方向の極性の回転速度実際値と、速度
設定器15が設定する時計方向極性の速度指令値との偏
差を入力するので、当該速度調節器11は回生モード側
へ飽和状態となる。リミッタ12はこの速度調節器11
が出力するトルク指令値を、除算器26が出力するトル
ク信号Tの値に制限している。電流調節器14は電流検
出器17が検出する電流実際値と、ベクトル演算回路1
3を介して得られる前記リミッタ12での制限値との偏
差を入力して、この入力偏差を零にする制御信号をイン
バータ6へ与える。インバータ6は制御回路10からの
制御信号に従って駆動電動機5を駆動する。即ち駆動電
動機5のトルクをリミッタ12で制御することになる。
【0005】張力検出器18が検出するロール紙2の張
力実際値と張力設定器21が設定する張力指令値との偏
差を比例積分演算器(以下ではPI演算器と略記する)
22へ入力し、このPI演算器22の出力と前述の張力
指令値との加算を加算器23で行う。加算器23での加
算演算結果が張力信号Hである。一方、コイル巻径と円
周率との積から、ドラム1回転で巻き出されるロール紙
2の長さが得られる。よって巻出し機3の回転速度とロ
ール紙2の走行速度を知れば、コイル巻径を算出するこ
とができる。そこでコイル巻径演算回路24は、回転速
度検出器16が検出する回転速度実際値と走行速度検出
器19が検出する走行速度実際値とを入力して、前述し
た関係から巻径信号Dを演算する。
【0006】コイル巻径とトルクとの積は張力に等し
い。よって張力信号Hを巻径信号Dで割り算する演算を
除算器26に行わせれば、その演算結果はトルク信号T
である。このトルク信号Tを前述したリミッタ12に与
えて、速度調節器11の出力をこのトルク信号Tに制限
している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図5に図示の従来例回
路でも、巻出し機3が運転中ならば支障なく動作する
が、巻出し機3が停止しているときはコイル巻径演算回
路24へ入力する回転速度実際値と走行速度実際値は共
に零であるから、巻径の演算ができない。そこで事前に
コイル巻径を実測して、その実測値をコイル巻径演算回
路24の出力信号の代わりに除算器26へ初期値として
与える回路を、図示はしていないが付加している。しか
しながらコイル巻径が大の場合は実測に手間がかかる
し、巻出し機3を途中で停止した後再起動する場合は、
その都度コイル巻径を測定しなければならないので、や
はり測定に手間がかかる。その上、測定に誤差を生じた
り設定ミスを生じる恐れもある。更に、巻出し機3の構
造によっては実測することが不可能な場合もあるが、こ
のときは概略値や推定値を設定することになる。
【0008】このように不正確なコイル巻径や誤った値
を初期値として与えると、巻出し機3を起動した際にロ
ール紙2に過大な張力が印加されて破断する恐れがあ
り、ラインが停止して大きな損害が発生することにな
る。そこでこの発明の目的は、起動時に自動的に所望の
張力となるように制御して、コイル巻径の実測や設定の
手間を省くと共に、起動時に長尺材が破断する恐れを回
避することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めにこの発明の長尺材の張力制御回路は、長尺材を移送
してコイル状に巻取り,或いは巻き出す巻取り・巻出し
機を備えた装置で、前記長尺材の張力実際値を別途に設
定する張力指令値に一致させる調節動作により得られる
張力信号を出力する張力調節手段と、前記長尺材の走行
速度と前記巻取り・巻出し機の回転速度からコイル巻径
を演算するコイル巻径演算手段と、これら張力信号とコ
イル巻径からトルク信号を演算する除算器と、前記巻取
り・巻出し機の出力トルクを前記トルク信号に一致させ
る巻取り・巻出し機制御手段とを備えている長尺材の張
力制御回路において、コイル巻径の最大値を出発点にし
て時間の経過と共にその値を低減して出力する疑似巻径
演算手段と、前記張力実際値と張力指令値との一致を検
出する張力一致検出手段とを備え、前記巻取り・巻出し
機を起動する際は前記コイル巻径演算手段の出力の代わ
りに前記疑似巻径演算手段の出力を前記除算器へ与え、
前記張力一致検出手段が張力の一致を検出した時点で前
記コイル巻径演算手段の出力を前記除算器へ入力させる
ものとする。
【0010】又は、コイル巻径の最大値を出発点にして
時間の経過と共にその値を低減して出力する疑似巻径演
算手段と、前記張力実際値と張力指令値との一致を検出
する張力一致検出手段とを備え、前記張力調節手段には
比例演算要素と積分演算要素とを備え、前記巻取り・巻
出し機を起動する際は前記コイル巻径演算手段の出力の
代わりに前記疑似巻径演算手段の出力を前記除算器へ与
えると共に、前記張力調節手段は比例演算要素で調節動
作させ、前記張力一致検出手段が張力の一致を検出した
時点で前記コイル巻径演算手段の出力を前記除算器へ入
力させると共に、前記張力調節手段は積分演算要素での
調節動作,或いは比例積分演算要素での調節動作をさせ
るものとする。
【0011】
【作用】長尺材をコイル状に巻き取ったり巻き出したり
する場合は、この長尺材に適切な張力を与えねばならな
いが、この張力はコイルの巻径と巻取り・巻出し機のト
ルクとの積に等しい。ここでコイル巻径は長尺材の走行
速度と巻取り・巻出し機の回転速度とから算出するが、
起動時にはこれらの速度データが無いから、コイル巻径
を実測してこれを初期値として設定する。しかしコイル
巻径の測定が困難で不正確な値になったり設定ミスがあ
ると、過大なトルクが印加されて長尺材が切断される不
都合を生じる。
【0012】本発明では、起動時には最大コイル径に相
当する値を出力するが、時間の経過とともにその出力値
が徐々に減少する疑似巻径演算手段を使ってトルク信号
Tを演算するようにしているので、起動時のトルクが
小、従って張力も小であるが、徐々に張力が大きくな
り、張力検出器で検出する張力実際値が張力指令値に一
致した時点で、疑似巻径演算手段の出力は走行速度と回
転速度から巻径を演算するコイル巻径演算手段に切り換
わって、起動時に長尺材に過大な張力が印加されるのを
抑制する。
【0013】
【実施例】図1は本発明の第1実施例を表した回路図で
あるが、この第1実施例回路に図示している長尺材とし
てのロール紙2,巻出し機3,減速機4,駆動電動機
5,インバータ6,電源7,速度調節器11とリミッタ
12とベクトル演算回路13と電流調節器14とを構成
要素にしている制御回路10,速度設定器15,回転速
度検出器16,電流検出器17,張力検出器18,走行
速度検出器19,張力設定器21,PI演算器22,加
算器23,コイル巻径演算回路24,及び除算器26の
名称・用途・機能は、図5で既述の従来例回路の場合と
同じであるから、これらの説明は省略する。
【0014】図1の第1実施例回路では、長尺材の走行
速度実際値と巻出し機3の回転速度実際値とを入力する
コイル巻径演算回路24が演算するコイル巻径値と、疑
似巻径演算回路33が出力するコイル巻径値のいずれか
を第2リレー接点34Bと第2リレー接点34Cとが選
択し、この選択結果をソフト発停回路25を介して除算
器26に与える。即ち除算器26はコイル巻径演算回路
24の出力と、又は疑似巻径演算回路33の出力とのい
ずれかを巻径信号Dにしてトルク信号Tを演算し、リミ
ッタ12へこの巻径信号Dを出力する。更に図1の第1
実施例回路では、張力検出器18で検出するロール紙2
の張力実際値と、張力設定器21が設定する張力指令値
とをコンパレータ31が比較しており、両者に差がある
とき第1リレー32は無励磁であるが、両者の差が零に
なった時点で第1リレー32は励磁となる。
【0015】図2は図1に記載の疑似巻径演算回路33
の出力の変化を表したグラフであって、横軸は時間,縦
軸は巻径を表している。即ち疑似巻径演算回路33は当
初に大きな巻径値を出力するが、時間の経過と共にこの
巻径値は徐々に減少して最終的には零となる。図3は図
1に記載の第2リレー34の動作を表した動作回路図で
ある。この図3において、運転指令接点35は図1に記
載の巻出し機3の運転指令に連動した接点であるから、
巻出し機3の運転開始と同時に当該運転指令接点35は
オンとなる。起動直後のロール紙2の張力実際値と張力
設定値とには差があるから、前述したように第1リレー
32無励磁、従って第2リレー34も無励磁である。よ
って図1に記載の第2リレー接点34B(常時閉接点)
と第2リレー接点34C(常時開接点)とは図示の状態
であり、疑似巻径演算回路33から出力する巻径値が巻
径信号Dとしてソフト発停回路25を経て除算器26へ
入力する。疑似巻径演算回路33が出力する巻径値は前
述したように大きな値から時間と共に減少するので、除
算器26の演算結果であるトルク信号Tは当初は小であ
るが、時間の経過と共に増加することになる。
【0016】トルク信号Tの増加と共にロール紙2への
印加張力も増加し、これが張力設定器21で設定した張
力指令値に一致すると第1リレー32が励磁となり、図
3で既述の回路の第1リレー接点32Aがオンして第2
リレー34を励磁し、第2リレー接点34Aがオンして
励磁状態を維持する。第2リレー34の励磁により、図
1に図示の第2リレー接点34Bがオフに、第2リレー
接点34Cがオンに切り換わるので、疑似巻径演算回路
33の出力の代わりにコイル巻径演算回路24が演算す
る巻径値が巻径信号Dとしてソフト発停回路25を経て
除算器26へ出力する。ソフト発停回路25は疑似巻径
演算回路33の出力からコイル巻径演算回路24の出力
へ切り換わるときの変動を緩和する。
【0017】図4は本発明の第2実施例を表した回路図
であるが、この第2実施例回路は、張力実際値と張力指
令値との偏差を入力するPI演算器22の代わりにP/
PI演算器36を備えていることと、このP/PI演算
器36の比例演算(P演算)と比例積分演算(PI演
算)とを切り換えるために第2リレー接点34Dを設け
ている点が、前述した第1実施例回路と異なるところで
あり、これ以外の動作は第1実施例回路と同じである。
【0018】図4の第2実施例回路では、巻出し機3が
起動の際には第2リレー接点34D(常時開接点)は図
示のようにオフであって、P/PI演算器36をP演算
器として動作させているが、第1リレー32が励磁され
る時点、即ち張力実際値と張力指令値との偏差が零にな
った時点で第2リレー接点34Dはオンとなり、P/P
I演算器36はそれまでのP演算器からPI演算器に切
り換わる。即ち、巻出し機3の起動時に入力偏差が大で
あってもP演算器で飽和を回避することができる。
【0019】
【発明の効果】従来の巻取り・巻出し機は、起動時の長
尺材の走行速度データと回転速度データとが得られない
ためにコイル巻径が算出できず、従って巻取り・巻出し
機のトルク制御が適切に行われなかった。そこでコイル
巻径を測定して、起動前にこれを初期値として設定して
いたが、コイル巻径の実測は困難な場合が多く、測定値
が不正確になったり、設定ミスを生じることがある。そ
の結果、起動時に長尺材に過大な張力が印加されて切断
してしまう不具合を生じる恐れがあった。
【0020】本発明では、巻取り・巻出し機が起動する
際は大きな巻径値を出力するが、時間の経過と共にその
出力が低減するようにしている疑似巻径演算手段を設
け、この疑似巻径演算手段が出力する巻径値を使ってト
ルク信号Tを演算することにより、巻取り・巻出し機の
出力トルクは徐々に上昇する。トルクと共に張力も増加
して張力実際値が張力指令値に一致すれば、疑似巻径演
算手段の出力は走行速度と回転速度とから巻径を演算す
るコイル巻径演算手段の出力に切り換わるので、長尺材
に過大な張力がかかる恐れが無くなる。従って起動時に
コイル巻径を測定したり設定したりする手間が省略でき
る効果が得られるし、不正確な測定や設定ミスで当該長
尺材が破断して運転が中断する不都合を回避できる効果
も合わせて得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を表した回路図
【図2】図1に記載の疑似巻径演算回路33の出力の変
化を表したグラフ
【図3】図1に記載の第2リレー34の動作を表した動
作回路図
【図4】本発明の第2実施例を表した回路図
【図5】長尺材を巻出し機から巻出す場合の張力制御の
従来例を示した回路図
【符号の説明】
2 長尺材としてのロール紙 3 巻出し機 5 駆動電動機 6 インバータ 10 制御回路 11 速度調節器 12 リミッタ 13 ベクトル演算回路 14 電流調節器 15 速度設定器 16 回転速度検出器 17 電流検出器 18 張力検出器 19 走行速度検出器 21 張力設定器 22 PI演算器 23 加算器 24 コイル巻径演算回路 25 ソフト発停回路 26 除算器 31 コンパレータ 32 第1リレー 32A 第1リレー接点 33 疑似巻径演算回路 34 第2リレー 34A 第2リレー接点 34B 第2リレー接点 34C 第2リレー接点 34D 第2リレー接点 35 運転指令接点 36 P/PI演算器 D 巻径信号 H 張力信号 T トルク信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B65H 23/18 - 23/198 B65H 59/00 - 59/40

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】長尺材を移送してコイル状に巻取り,或い
    は巻き出す巻取り・巻出し機を備えた装置で、前記長尺
    材の張力実際値を別途に設定する張力指令値に一致させ
    る調節動作により得られる張力信号を出力する張力調節
    手段と、前記長尺材の走行速度と前記巻取り・巻出し機
    の回転速度からコイル巻径を演算するコイル巻径演算手
    段と、これら張力信号とコイル巻径からトルク信号を演
    算する除算器と、前記巻取り・巻出し機の出力トルクを
    前記トルク信号に一致させる巻取り・巻出し機制御手段
    とを備えている長尺材の張力制御回路において、 コイル巻径の最大値を出発点にして時間の経過と共にそ
    の値を低減して出力する疑似巻径演算手段と、前記張力
    実際値と張力指令値との一致を検出する張力一致検出手
    段とを備え、前記巻取り・巻出し機を起動する際は前記
    コイル巻径演算手段の出力の代わりに前記疑似巻径演算
    手段の出力を前記除算器へ与え、前記張力一致検出手段
    が張力の一致を検出した時点で前記コイル巻径演算手段
    の出力を前記除算器へ入力させることを特徴とする長尺
    材の張力制御回路。
  2. 【請求項2】長尺材を移送してコイル状に巻取り,或い
    は巻き出す巻取り・巻出し機を備えた装置で、前記長尺
    材の張力実際値を別途に設定する張力指令値に一致させ
    る調節動作により得られる張力信号を出力する張力調節
    手段と、前記長尺材の走行速度と前記巻取り巻出し機の
    回転速度からコイル巻径を演算するコイル巻径演算手段
    と、これら張力信号とコイル巻径からトルク信号を演算
    する除算器と、前記巻取り・巻出し機の出力トルクを前
    記トルク信号に一致させる巻取り・巻出し機制御手段と
    を備えている長尺材の張力制御回路において、 コイル巻径の最大値を出発点にして時間の経過と共にそ
    の値を低減して出力する疑似巻径演算手段と、前記張力
    実際値と張力指令値との一致を検出する張力一致検出手
    段とを備え、前記張力調節手段には比例演算要素と積分
    演算要素とを備え、前記巻取り巻出し機を起動する際は
    前記コイル巻径演算手段の出力の代わりに前記疑似巻径
    演算手段の出力を前記除算器へ与えると共に、前記張力
    調節手段は比例演算要素で調節動作させ、前記張力一致
    検出手段が張力の一致を検出した時点で前記コイル巻径
    演算手段の出力を前記除算器へ入力させると共に、前記
    張力調節手段は積分演算要素での調節動作,或いは比例
    積分演算要素での調節動作をさせることを特徴とする長
    尺材の張力制御回路。
JP6000649A 1994-01-10 1994-01-10 長尺材の張力制御回路 Expired - Lifetime JP3022127B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6000649A JP3022127B2 (ja) 1994-01-10 1994-01-10 長尺材の張力制御回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6000649A JP3022127B2 (ja) 1994-01-10 1994-01-10 長尺材の張力制御回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07196249A JPH07196249A (ja) 1995-08-01
JP3022127B2 true JP3022127B2 (ja) 2000-03-15

Family

ID=11479566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6000649A Expired - Lifetime JP3022127B2 (ja) 1994-01-10 1994-01-10 長尺材の張力制御回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3022127B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2402743T3 (es) * 2008-01-17 2013-05-08 B.T.S.R. International S.P.A. Sistema para controlar la alimentación de una máquina con un hilo o alambre y procedimiento correspondiente
CN113247678B (zh) * 2021-04-22 2022-04-22 杭州电子科技大学 一种基于数字电位器的卷绕物放卷张力自动控制电路

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07196249A (ja) 1995-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3022127B2 (ja) 長尺材の張力制御回路
JPS5826753A (ja) 巻出機の張力制御装置
JP3275921B2 (ja) 巻出しコイルの初期径検出方法
JPH1034204A (ja) 可逆圧延機における張力制御装置
JPH0593389A (ja) 抄紙機用電動機の制御装置
JPH07102925B2 (ja) 張力制御用回転機の駆動制御装置
JP2839742B2 (ja) 抄紙機の電流補正付速度制御装置
JPH072401A (ja) シートの張力補正制御装置
JP2595772B2 (ja) 巻取装置の制御回路
JP3541906B2 (ja) 巻き戻しロール用駆動装置の張力制御方法
JPH02117556A (ja) 張力制御装置
JPH01242352A (ja) ウエブの巻付切断制御方法
JP2000109254A (ja) 巻取り機の制御装置
US1891766A (en) Tension regulating means for winding machines
JPH03264455A (ja) 巻取機制御装置
JPS62116453A (ja) 巻取り・巻戻し制御装置
JPH0326651A (ja) リワインダ制御装置
JPH09142709A (ja) リザーバ制御装置
JPH0213554A (ja) 巻取機制御装置
JPS61196789A (ja) 巻戻し制御装置
JPH0940248A (ja) 抄紙機駆動制御装置
JPS6340256Y2 (ja)
JPH0742020B2 (ja) 巻取機制御装置
JP2654219B2 (ja) シート巻取制御装置
JPH03256962A (ja) 巻取機の張力制御装置