JPH02215641A - ループ位置制御装置 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、種々の産業のプロセスライン等において、電
動機により駆動される各種リール・ローラに対して帯状
材料を巻き取り、または巻き戻しを行う際に、帯状材料
のあるセクションと次のセクションとの間において張力
の関係を無関係にするフリーループの位置制御装置に関
する。

【従来の技術】

電動機によりリールを駆動し、そのリールに巻きつけで
ある帯状材料を巻きもどして払い出す装置が知られてい
る。 第２図には従来のこの種の装置の要部を概略的に示して
おり、ペイオフリール１２に巻きつけた帯状材料ｌＯを
払い出し、デフロール１４を介してフリーループ１５を
一旦形成した後ピンチロール１３により帯状材料１０を
搬送するようになっている。このような搬送系において
、フリーループ１５の位置制御を行う場合は、第３図に
示すような制御回路が用いられている。すなわち、ビン
チロール１３は搬送速度設定器２１で設定される指令速
度に、ピンチロール駆動用電動機１６ｔ）の速度を検出
する速度検出器１７ｂからの出力を加算器２６ｅで加算
し、その結果に基づいて速度調節器２２ｂにより電動機
１６ｂの速度が調節され運転される。 一方、ペイオフリール１２は、ループ位置設定器２４に
よる設定量にループ検出器１８からの検出結果を加算器
２６ｂで加算し、その加算結果に基づいて速度補正演算
器２３で演算した速度補正値に速度変換器２８からの出
力を加算器２６ａで加算し２、さらにペイオフリール駆
動用電動機１６ａの速度を検出する速度検出器１７ａか
らの出力を加算器２６ｂで加算し、その結果に基づいて
速度調節器２２ａにより電動機１６ａの速度が調節され
運転される。外径演算器２５では、電動機１６ａおよび
１６ｂの速度検出器１７ａおよび１７ｂからの出力に基
づいてペイオフリール１２に巻きつけられている帯状材
料１０の外径を演算し、速度変換器２８はその演算した
外径と搬送速度設定器２１による指令速度とに基づいて
速度変換を行う。 このように、ペイオフリール１２の指令速度はループ検
出器１８による補正量を搬送速度設定器２１の指令速度
に加えたものとし、さらにペイオフリール１２の外径演
算器２５による外径によりペイオフリール１２の電動機
１６ａの回転数を決めて制御していた。 一方、第４図に示す制御回路ではペイオフリール１２の
外径演算を行わず、この場合には、ループ制御の補正量
をペイオフリール１２の指令速度に加えるばかりではな
く、ループ位置が一定に制御できていない時には、搬送
速度設定器２１のペイオフリール１２に対する指令をポ
リＪ、−人１９等により設備作業員が調整するような方
法が知られている。 なお、第４図中、第３図と同じ参照数字は同じ構成部分
を示し７ており、説明は省略する。

【発明が解決しようとする課題】

上述したように、従来のループ位置制御では、安定した
ループ位置を得るためには、ペイオフリール１２の外径
を演算する外径演算器が必要となったり、外径演算を行
わない場合にはフリーループの上流側および下流側でロ
ール径が変化しないような駆動装置が必要となり、それ
らがない場合にはペイオフリール１２に対する搬送速度
設定器２１の指令速度を設備作業員がボリューム１９等
により頻繁に調整しなければならないとい・う煩わしさ
があった。

【課題を解決するだめの手段】

上記の課題を解決するために、本発明ではループ検出量
を微分し従来のループ補正量に加えるための微分器を設
けたものである。

【作　用】

本発明に係るループ位置制御装置によれば、第１図に示
すような設備においてペイオフリール１２の外径演算を
行わずにループ位置制御する場合に、第４図に示す従来
の制御系が２次系の振動系で不安定な系となるのに対し
、本発明を適用すれば、安定な系へと改善される。これ
は第５図に示すボード線図において従来の系（線３１で
示す）がＯｄＢにおいて勾配が４０ｄＢ／ｄｅｅとなり
不安定であるのに対して、本発明を適用した系（線３２
で示す）は、ＯｄＢにおける勾配が２０ｄＢ／ｄｅｃと
なり調整可能なことから明らかである。

【実施例】

次に本発明に係るループ位置制御装置の一実施例につき
第１図を参照しながら以下に説明する。 図中、第３図および第４図と同じ参照数字は同じ構成部
分を示しており、帯状材料１０をペイオフリール１２か
ら払い出し途中で一旦フリールーブ１５を形成した後ピ
ンチロール１３で搬送する場合に、フリーループ１５の
位置を一定に保つため、ペイオフリール１２およびピン
チロール１３を駆動する電動機１６ａ、１６ｂの速度制
御を行う制御系の系統図である。 搬送速度設定器２１による指令速度にて、ピンチロール
１３を運転している時、フリーループ１５に設置してい
るループ検出器１８により検出したループ量に基づいて
ピンチロール１３に対するペイオフリール１２の速度補
正量を速度補正演算器２３により算出し、第３図に関し
て説明したような処理を経てペイオフリール１２の指令
速度を決める。さらに、加算器２６ａにおいて、速度補
正量にループ検出量を微分器２７により微分した量も加
え、ペイオフリール１２の電動機１６ａの速度を制御し
ている。その結果、ゲイン特性は、第５図に線３２で示
すように、ＯｄＢにおいて勾配が２０ｄＢ／ｄｅｃとな
り、安定な系への改善がなされ、調整可能となる。 ここで上記のようなゲイン特性が得られる理由を簡単に
説明する。 いま第１図の制御系の太線に着目して必要な部分のみを
抽出してブロック線図に表わすと第６図のようになる。 第６図において、第１図と同じ参照数字は同じ構成部分
を示しており、３３は回転数から速度への変換伝達関数
、３４は速度からループ長への変換伝達関数である。 第６図において破線で囲った部分が、二次系の振動系と
なる。また速度調節器２２ａは、破線で囲った部分に比
べ応答速度が十分に速いので１として考えると、−点鎖
線で囲った部分の伝達関数は、微分２７がない場合は、 Ｓ　　　　　Ｓ　　　　　Ｓ冨 となり、そのゲイン特性は、第５図の線３１のようにな
る。 一方、微分器２７がある場合は、 Ｓ：　　　　　　１　　　　　１ となり、そのゲイン特性は、第５図の線３２のようにな
り、安定な系に改善される。

【発明の効果】

本発明によれば第１図に示すような搬送系において、フ
リーループ１５の上流側に帯状材料を搬送するための駆
動ロールがなくても安定したループ位置制御が可能とな
る。またペイオフリール１２の外径を演算する複雑な回
路がなくても安定したループ位置制御が可能となる。さ
らに、従来設備作業員がボリューム等によってペイオフ
リール１２の速度を調整していたがそれもほとんど必要
なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるループ位置制御装置の一実施例の
概略線図、第２図は本発明を通用する搬送系の概略線図
、第３図はペイオフリールの外径演算を行った場合の従
来の制御回路図、第４図はペイオフリールの外径演算を
行わない場合の従来の制御回路図、第５図は簡略化の為
マイナーループである速度調節系の伝達関数を１とした
場合のボード線図、第６図は本発明によるループ位置制
御のゲイン特性を説明するブロック線図である。 １０−・−帯状材料　　　　　　１２・・−ペイオフリ
ール１３・−・ピンチロール　　　　１４−デフロール
１５−・フリーループ　　　　１６ａ、１６ｂ　−・電
動機１７ａ、１７ｂ　−・速度検出器　　１８−・ルー
プ検出器１９・・・ボリューム ２１−・・搬送速度設定器 ２３・・−・速度補正演算器 ２５・・−外径演算器 ２２ａ、２２ｂ　・−速度調節器 ２４−ループ位置設定器 ２６ａ　ｊ　ｂ　ｉ　Ｃ＊　ｄ　−・加算器藁１図 第４習 （’ｃｕ８〕 晃５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）電動機により駆動されるリールからまたは該リール
   にフリーループを介して帯状材料を払い出すかまたは巻
   きつける搬送系において、帯状材料の搬送速度を設定す
   る搬送速度設定器と、フリーループの位置を検出するル
   ープ位置検出器と、ループ位置検出量を微分する微分器
   と、前記搬送速度設定器により設定された搬送速度に前
   記微分器の出力を加算する加算器とを備え、該加算器の
   出力をループ制御補正量として前記電動機に供給するこ
   とを特徴とする帯状材料搬送系のループ位置制御装置。