JPH01321245A - リワインダ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は製紙設備におけるリワインダ制御装置に関す
る。

（従来の技術） 一般に製紙設備におレノるリワインダ装置は第２図に示
す構成が採られる。このリワインダ装置では、紙１が電
動ｔＩＡ２により駆動されるロール３により矢印Ｒ方向
に搬送され、アンワインダ４に巻かれている紙１を巻取
りロイル５に所定の量だけ巻取らせる構成である。

このようなりワインダ装置において、アンワインダ４か
ら製品として求められる所定の長さの紙１を巻取りコイ
ル５に巻取るため、ロール３の運転、停止が繰返し行わ
れる。また、所定の長さに巻取る途中で紙１に欠陥部分
が発見されると、その欠陥部分を除去するために巻取り
途中でロール３を停止させ、再び運転を行うことも多く
あり、運転、停止の頻度が極めて高いものである。

このようなりワインダ装置は、・運転、停止を頻繁に繰
返すが、停止状態から運転状態に入る時の状況は常に一
定とは限らない。巻取りの途中での欠陥部分除去作業後
の再運転の場合には、巻取りコイル５に巻取られた紙の
量はその都度具なるものであり、また［１の銘柄等によ
り紙密度、紙幅も異なり、それらに応じて紙に与える張
力も変更されるため、ロール３を駆動する電動ｔ１２の
必要とする発生トルクも変化し、負荷率を電動機駆動装
薦容聞の許容値以内に収めようとするには加速度、加速
時間を状況に応じて変更させる必要がある。

そこで従来のりワインダ装置では、デジスイッチ等を用
いて操作員が運転再開の都度巻取り速度までの加速度、
すなわち加速時間を過負荷が掛らない範囲に設定するよ
うにしていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のりワインダ制御装置で
は、操作員がデジスイッチ等を用いて運転再開の都度巻
取り速度までの加速度、すなわち加速時間を設定するよ
うにしていたため、紙密度の変更、巻取り速度の変更、
運転開始時の巻取りコイルの紙の層の変化がある度に加
速時間を再設定する必要があり、これには操作員の経験
に耐ることが多いためにその設定に無理がある場合には
、巻取り速度到達前に電動機駆動装置の過負荷耐量を超
過し、駆動装置を停止させなければならなくなることが
あった。そしてこのような場合には紙切れが発生し、運
転再開までの作業手順が増加し、操業時間の損失を招く
問題点があった。

また加速度、すなわち加速時間の設定に余裕があり過ぎ
ても、紙巻取り速度到達までに良い時間が掛ることにな
って同様に操業時間の損失を招くことになり、設備の適
切な運用が困難であるという問題点があった。

この発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、負荷の変動や巻取り速度の変動に応じた適
切な加速度を自動的に設定することのできるリワインダ
制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明のりワインダ制御装置は、巻取りコイルを駆動
する電動機駆動装置の負荷電流の検出手段と、この負荷
電流検出手段による負荷電流検出値を積算する負荷率積
算値演算手段と、現在の加速度を一定とした場合に巻取
りコイルが巻取り目標速度に到達するまでに必要となる
負荷率予想積算値の演算手段と、前記負荷率積立値演算
手段による現在までの負荷率積算値と前記負荷率予想積
算値演算手段による負荷率予想積算値との和を予め設定
されている許容過負荷Ｍｍと比較する過負荷耐量判定手
段と、前記負荷率積算値の和が許容過負荷耐量以内に収
まるところで電動機駆動装置の加速度上昇を停止させる
加速度制御手段とを備えたものである。

（作用） この発明のりワインダ制御装置では、巻取りコイルを駆
動する電動機駆動装置の加速度をその負荷電流を負荷電
流検出手段により検出することによって検出する。そし
て、この負荷電流検出手段により検出された負荷電流は
負荷率積算値演算手段により積算される。

これと同時に前記電動機駆動装置の現在の加速度を一定
とした場合、つまり負荷電流を現在の検出値に一定とし
た場合に前記巻取りコイルが巻取り目標速度に到達する
までに必要となる負荷率予想積算値を負荷率予想積算値
演算手段により演算する。

ついで、これらの負荷率ｆ！ｎｍ演算手段による現在ま
での負荷率積算値と負荷率予想積算値演算手段による今
後必要となる負荷率予想積算値を加算し、これを過負荷
耐量判定手段により許容過負荷耐量と比較する。

この比較の結果、過負荷耐量の方が大きければさらに加
速度を上昇させ、過負荷耐量の方が小さくなるようなと
きには加速度上昇を停止させ、こうして加速度制御手段
により負荷率積算値の和が許容過負荷耐量以内に収まる
範囲内で加速度を最大限上昇させるようにし、巻取りコ
イルをその巻取り目標速度に最短時間で到達するように
制御する。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はの発明の一実施例のブロック図であり、巻取り
ロール３の電動機２に対する負荷電流を検出する負荷電
流検出器１１、電動機２に対する巻取り速度設定器１２
、負荷電流検出器１１による負荷電流検出値が過負荷リ
ミットを超えるかどうか判定する過負荷判定器１３、負
荷電流検出器１１による負荷電流検出値を積算する負荷
率積算値演算器１４、電動機２の巻取り目標速度到達時
間を演算する到達時間演算器１５が備えられている。

また、前記負荷率積算値演算器１４からの現在までの負
荷率積算値と、現在の加速度を一定とした時に巻取り目
標速度に到達するまでに必要となる予想負荷率積算値と
の和を求める過負荷耐量演算器１６、この過負荷耐量演
算器１６からの負荷率積算値の和を予め設定されている
過負荷耐量と比較する過負荷耐量判定器１７を備えてい
る。

更に、前記過負荷判定器１３と過負荷耐量判定器１７か
らの判定結果出力を入力とし、速度を設定する加速度発
生器１８、この加速度発生器１８からの加速度に基づき
速度基準を演算する速度基準演算器１９、電ｖＪ機２の
回転速度を制御するワインダ制御装置２０を備えている
。

このようなりワインダ制御装置では、負荷電流検出器１
１により検出された巻取りロール３の電動機２の負荷電
流は、過負荷判定器１３に与えられると共に、負荷率積
算値演算器１４にも与えられる。

加速度発生器１８、速度基準演算器１９それぞれからの
出力は、巻取り速度設定器１２からの出力と共に到達時
間演算器１５に入力される。

この到達時間演算器１５の出力は、負荷電流検出器１１
及び負荷率積算値演算器１４の出力と共に過負荷耐量演
算器１６に入力される。

そして過負荷耐量演算器１６からの出力は、過負荷耐量
判定器１７に入力され、その出力が加速度発生器１８に
入力される。

ここで、リワインダ装置における巻取りロール３が停止
状態から加速し、設定された巻取り速度に到達するまで
の速度基準のパターンは第３図（ａ　’）に示すものが
一般的であり、徐々に速度が上昇して行き、一定加速度
で上昇した後再び徐々に加速度を落して目標の巻取り速
度に到達するパターンとなっている。

この速度基準パターンでは、運転と同時に速度基準が増
加して行く場合、停止状態から加速状態に入る時と、加
速状態から一定速度に入る時には紙の張力変動を抑える
ために丸味をつけるようにしている。

このような場合の加速度は、第３図（ｂ）のよな傾斜と
なるが、傾きは紙１の張力に変動を与えないように一定
に保つようにしている。

そこで、運転と同時に加速度発生器１８は第３図（ｂ）
の傾きに従って加速度を増加させていき、速度Ｍ準演算
器１９はこの加速度を積算することにより丸味のある速
度基準を作り出す。

この間、負荷電流検出器１１により電動機２の負荷電流
が検出されるが、この負荷電流検出値は過負荷判定器１
３に与えられ、電動機２の許容過負荷率を超過する量で
あれば超過する寸前に加速度発生器１８に加速度の増加
を停止するように指示を与え、負荷がそれ以上増加しな
いように制御する。

他方、検出器１１からの負荷電流検出値は負荷率積算値
演算器１４にも与えられる。この負荷率積算値演算器１
４は、第３図（Ｃ）に示すように負荷電流ｉが電動機２
の定格電流を超過した分ににより算出する。

次に加速度上昇中に、現在の加速度を一定にして速度基
準を増加させた場合に巻取り目標速度に到達するまでに
現在の加速度を継続できる時間ｔ２を、以下に示す方法
により求める。

つまり、巻取り速度設定器１２により設定された巻取り
目標速度を■Ｓ、速度基準演算器１９からの現在の速度
基準をＶＩ　、加速度発生器１８からの現在の加速度を
α、また現在の加速度で速度基準が増加していって巻取
り目標速度に到達する直前に丸めを行う際に必要とされ
る速度基準の変化分をｖ２とすると、前記時間ｔ２は ｔ２−（ＶＳ−（Ｖｌ　＋Ｖ２　＞）／（Ｘ　　・（＋
＞で求められる。

ここで、巻取り目標速度到達直前の加速度の減少の傾斜
を運転開始時の加速度の増加の傾斜と絶対値において同
一とするため、 Ｖｌ　−ｖ２ であり、上記（１）式は、 ｉ　２　＝　（ＶＳ　−２Ｖ　＋　）／（Ｚ　　　　　
　−（１）−とすることができる。

そこで、この時間【２の間の負荷電流と時間ｔ２との積
算値Ｂは、現在の負荷電流を１ｏとすると、 によって求めることができる。

また、巻取り目標速度到達時の加速度の減少のための丸
めを行う際に必要とされる積分値Ｃは、上述のように加
速度の減少の傾斜を運転開始時の加速度増加の傾斜と絶
対値において同一とするため、 Ｃ＝Ａ となる。

従って、加速中に現在の加速度を第３図（ｂ）のような
パターンによって変化させた時には、巻取り目標速度に
到達するまでの必要とされる積算値の総和Ｔｔは、第３
図＜Ｃ＞に示すように、Ｔｔ　＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ となり、これは過負荷耐量演算器１６において求められ
る。

そして過負荷耐量演算器１６におけるこの演算は巻取り
ロール３に対する電動機２の加速中常に行なわれ、過負
荷耐量判定器１７では上記（３）式のＴｔと電動機２に
許容される過負荷耐ＩＴＯとを比較し、 ＴＯ＝Ｔｔ＋β　　　　　　　　　　　・・・（４）と
なった時点で加速度発生器１８に加速度増加を停止させ
る指令を与え、加速度を一定とする速度制御を行い、ｔ
２時間経過した時に加速度を徐々に減少させて丸めを行
い、最終的に巻取り目標速度に到達させるのである。

なお、上記（４）式におけるβは速度上昇による磁界損
失などの増加による負荷電流増加分を予め考慮した余裕
分である。

このようにして、この実施例では巻取りロール３の電動
機２に対する負荷電流を常に検出し、過負荷リミットを
超える寸前で加速度増加を停止させると共に、負荷電流
検出器１１による負荷電流検出値を積算して負荷率Ｖｉ
ｔｓ値を求め、現在の加速度を一定とした場合に巻取り
目標速度に到達するまでの負荷率の積算値をも求めてこ
れらの和を取り、過負荷耐量と比較し、過負荷耐Ｒを越
えない範囲内で加速度を最大限増加させた後上昇を停止
させて一定加速度に移行し、こうして過負荷耐量を超え
ない！！囲でできる限り速く巻取り目標速度に到達する
ように電動機を制御することができるのである。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、負荷電流検出電流を積
算し、同時に現在の加速度を一定とした場合に今後巻取
り目標速度に到達するまでの間に必要となる負荷電流の
積算値をも求め、これらの負荷率ｖ４算値の総和を予め
設定されている過負荷耐量と比較し、過負荷耐量以内に
おいてこの負荷率積算値の総和が最大となるような加速
パターンで巻取りロールの電動機駆動装置を立上げるよ
うにしているため、運転開始時の負荷の変更、巻取り速
度の変更に対して停止状態から巻取り目標速度到達まで
加速度を適切な値に自動的に制御することができ、巻取
り操業の効率の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は一
般的な製紙用リワインダ装置の概略構成図、第３図は上
記実施例における電動機の加速中の速度基準パターン、
加速度パターン、負荷電流パターンを示したグラフであ
る。 １・・・紙　　　　　　　２・・・電動機３・・・巻取
りロール　　５・・・巻取りロイル１１・・・負荷電流
検出器 １２・・・巻取り速度設定器 １３・・・過負荷判定器 １４・・・負荷率Ｗ４鐸値演算器 １５・・・到達時間演算器 １６・・・過負荷耐量演算器 １７・・・過負荷耐量判定器 １８・・・加速度発生器　１９・・・速度基準演算器２
０・・・ワインダ制御装置 代理人ブ「理上三　μＩ　保　男 嬉２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 巻取りコイルを駆動する電動機駆動装置の負荷電流の検
   出手段と、この負荷電流検出手段による負荷電流検出値
   を積算する負荷率積算値演算手段と、現在の加速度を一
   定とした場合に巻取りコイルが巻取り目標速度に到達す
   るまでに必要となる負荷率予想積算値の演算手段と、前
   記負荷率積算値演算手段による現在までの負荷率積算値
   と前記負荷率予想積算値演算手段による負荷率予想積算
   値との和を予め設定されている許容過負荷耐量と比較す
   る過負荷耐量判定手段と、前記負荷率積算値の和が許容
   過負荷耐量以内に収まるところで前記電動機駆動装置の
   加速度上昇を停止させる加速度制御手段とを備えて成る
   リワインダ制御装置。