JP6358124B2 - ブロックミルのモータ制御装置 - Google Patents
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Description
[実施の形態1のシステム構成]
図1は、本発明の実施の形態1に係るシステム構成を説明するための図である。図1に示す棒線圧延ライン1は、被圧延材3を連続圧延するブロックミル2を備える。被圧延材3は、棒鋼または線材である。ブロックミル2は、棒線(棒鋼・線材)圧延用仕上げブロックミルである。ブロックミル2は、複数の圧延スタンドを備える。図1には4台の圧延スタンド(圧延スタンドA41〜圧延スタンドD44)が表わされているが、圧延スタンドの数はこれに限定されるものではなく2つ以上であればよい。
図1に戻り説明を続ける。圧延スタンドA41〜圧延スタンドD44はそれぞれ、モータ制御装置A61〜モータ制御装置D64を備える。モータ制御装置A61はモータA51を、モータ制御装置B62はモータB52を、モータ制御装置C63はモータC53を、モータ制御装置D64はモータD54を制御する。各モータ制御装置は、演算処理装置、記憶装置、入出力インタフェース等の演算資源を備える。記憶装置には各部の機能に対応するプログラムが用意され、演算処理装置に実行されることで各部の機能が実現される。なお、モータ制御装置A61〜モータ制御装置D64を1つのモータ制御装置とみなしてもよい。
図3は、本発明の実施の形態1における速度補正演算部614の構成について説明するための図である。速度補正演算部614、624、634の構成は同じであるため、本明細書では速度補正演算部614について説明し、速度補正演算部624、634についての説明は省略する。
独立制御モード(SW1がON状態、SW2がOFF状態)は、被圧延材3の噛み込み時、及び尾端抜け時に用いられるモードである。速度制御部615には、センサレスベクトル制御に用いられる速度推定部613が演算した速度推定値が速度フィードバック値としてフィードバックされる。また、補正値保持部83に学習した補正値が保持されている場合には、速度制御部615には、速度推定値を補正値で補正した値が速度フィードバック値としてフィードバックされる。
補正値学習モード(SW1、SW2ともにON状態)は、全圧延スタンドに被圧延材3が噛み込んでいる場合に、独立運転モード時の速度推定値の誤差を取り除く補正値を学習するためのモードである。ブロックミル2は、同一仕様の被圧延材3を複数ロット圧延するが、本モードは1ロット目の圧延時に用いられる。初回圧延時の被圧延材3の噛み込み時には補正値保持部83が保持する補正値は0であり、速度制御部615には、速度推定部613によって従来のセンサレスベクトル制御と同様に演算された速度推定値Nf1がフィードバックされる。すなわち、図1のモータA51の制御は、従来と同様のセンサレスベクトル制御となる。モータB52、モータC53の制御についても同様である。
連動制御モード(SW1、SW2ともにOFF)は全圧延スタンドに圧延材が噛み込んでいる場合に用いられるモードである。本モードは、圧延が安定した状態で用いられる。図1のモータD54の速度センサ541の速度信号を速度換算部b612で換算した速度値Nf2が速度フィードバック値として速度制御部615にフィードバックされる。
ところで、上述した実施の形態1のシステムにおいては、4つの圧延スタンドを4台のモータで駆動することとし、図2に示すように1組の圧延ロール441を、ギア442を介して1台のモータ54で駆動する機械構成としている。しかしながら、圧延スタンドの機械構成はこれに限定されるものではない。図4は、圧延スタンドD44の機械構成の変形例を説明するための模式図である。図4に示すように、1つの圧延ロールを1つのモータで駆動することとしてもよい。また、圧延スタンド数が異なる場合には、少なくとも1つのモータに速度センサが取り付けられていれば本発明は実施可能である。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。
[実施の形態2のシステム構成]
次に、図5、図6を参照して本発明の実施の形態2について説明する。本実施形態のシステムは図1に示す構成において、図5の構成を採用することで実現することができる。
独立制御モード(SW1がON状態、SW2がOFF状態)は、被圧延材3の噛み込み時、及び尾端抜け時に用いられるモードである。補正係数学習部104に学習した補正値(補正係数)が保持されている場合には、補正部103は、補正部103に定義されている関数に補正値(補正係数)を適用し、この関数に速度推定値を入力して速度フィードバック値を算出する。速度制御部615には、速度フィードバック値がフィードバックされる。
補正値学習モード(SW1、SW2ともにON状態)は、全圧延スタンドに被圧延材3が噛み込んでいる場合に、独立運転モード時の速度推定値の誤差を取り除く補正値(補正係数)を学習するためのモードである。ブロックミル2は、同一仕様の被圧延材3を複数ロット圧延するが、本モードは1ロット目の圧延時に用いられる。補正係数学習部104は、速度センサ541が検出した速度検出値を実施の形態1で述べた速度比で補正した値と、速度推定部613が演算した速度推定値との差異に基づいて補正値(補正係数)を学習する。一例として、補正部103が有する関数が図6の実線102に示す関数である場合には、関数の係数を学習する。関数は1次関数に限られるものではなくn次関数(n>1)であってもよい。なお、補正係数学習部104は補正値保持部83としての機能を含み、学習した補正値(補正係数)を保持する。
連動制御モード(SW1、SW2ともにOFF)は全圧延スタンドに圧延材が噛み込んでいる場合に用いられるモードである。本モードは、圧延が安定した状態で用いられる。図1のモータD54の速度センサ541の速度信号を速度換算部b612で換算した速度値が速度フィードバック値として速度制御部615にフィードバックされる。
2 ブロックミル
3 被圧延材
7 主幹制御装置
41〜44 圧延スタンドA〜圧延スタンドD
51〜54 モータA〜モータD
541 速度センサ
61〜64 モータ制御装置A〜モータ制御装置D
611、621、631 速度換算部a
612、622、632 速度換算部b
613、623、633 速度推定部
614、624、634 速度補正演算部
615、625、635、645 速度制御部
616、626、636、646 モータ制御部
617、627、637、647 インバータ
441 圧延ロール
442 ギア
81 減算器
82 比例積分部
83 補正値保持部
84 加算器
441a、441b 圧延ロール
442a、442b ギア
54a、54b モータ
103 補正部
104 補正係数学習部
200 モータ制御装置
201 速度推定部
202 速度制御部
203 モータ制御部
204 モータ
Claims (4)
- 棒線圧延ラインに用いられ被圧延材を連続圧延するブロックミルのモータ制御装置であって、
前記ブロックミルは、少なくとも個別駆動化した第1圧延スタンドと第2圧延スタンドとを備え、
前記第2圧延スタンドは、圧延ロールを駆動する第2モータと、前記第2モータの速度を検出する速度センサとを備え、
前記第1圧延スタンドは、圧延ロールを駆動する第1モータを備え、
前記モータ制御装置は、
センサレスベクトル制御における前記第1モータの推定速度を演算する速度推定部と、
前記速度センサが検出した速度検出値を前記第2モータに対する前記第1モータの速度比で補正した値と、前記速度推定部が演算した速度推定値とに基づいて、速度フィードバック値を演算する速度補正演算部と、
前記速度フィードバック値と、前記第2モータの速度基準値を前記速度比で補正した値とに基づいて、前記第1モータをベクトル制御する第1速度制御部と、を備えること、
を特徴とするブロックミルのモータ制御装置。 - 前記第1圧延スタンドは、前記第2圧延スタンドよりも上流に配置され、
前記速度補正演算部は、
独立制御モードと補正値学習モードと連動制御モードのいずれか1つを選択するモード選択部と、
補正値を予め保持する補正値保持部と、を備え、
前記独立制御モードは、前記速度推定部が演算した速度推定値を、前記補正値保持部に保持された補正値で補正した値を前記速度フィードバック値とし、
前記補正値学習モードは、前記速度センサが検出した速度検出値を前記速度比で補正した値と、前記速度推定部が演算した速度推定値との差異に基づいて学習した補正値を前記補正値保持部に保持させ、前記速度推定部が演算した速度推定値を、前記補正値保持部に保持された補正値で補正した値を前記速度フィードバック値とし、
前記連動制御モードは、前記速度センサが検出した速度検出値を前記速度比で補正した値を前記速度フィードバック値とすること、
を特徴とする請求項1記載のブロックミルのモータ制御装置。 - 前記モータ制御装置は、前記速度センサが検出した速度検出値と前記速度基準値とに基づいて、前記第2モータをベクトル制御する第2速度制御部を、さらに備えることを特徴とする請求項1又は2記載のブロックミルのモータ制御装置。
- 前記第1モータおよび前記第2モータは誘導電動機であること、を特徴する請求項1乃至3のいずれか1項に記載のブロックミルのモータ制御装置。
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