JPH03264455A - 巻取機制御装置 - 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〕 （産業上の利用分野） 本発明は紙の巻取機を駆動する巻取機制御装置に関する
。

（従来の技術） 一般に、巻取機の巻取ロール駆動電動機及び同電動機用
サイリスタ制御装置の負荷は加速時に最大となり、定速
運転時は２紙の張力分容量となることから小さな値とな
る。

従って、巻取ロール駆動電動機及び同電動機用サイリス
タ制御装置の定格容量を加速時容量に対秒とか、２００
％−１００秒とかの過負荷耐量を持たせるようにしてい
る。

このことは、加速時容量を定格とすると、駆動設備の価
格が高くなるばかりでなく据付面積も大きくなることか
ら、そのように定格容量を定めている。しかしながら、
加速をひんばんに実行すると、電動機及びサイリスタ制
御装置が過熱し、絶縁劣化あるいは焼損事故を引き起す
こになることから、一般には、時々刻々変化する熱容量
を５分間サンプリングで点検し、ある設定熱容量に達し
た時には１巻取機を停止させるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、−担非常停止してしまうと、巻戻しロー
ルと巻取ロールとの揃速性がなくなり、巻取ロールにし
わが発生したり、断紙したりすることになり、その復旧
作業に多大な労力を必要となるばかりでなく、生産性が
低下するという欠点がある。

本発明は、上記事由に鑑みてなされ、巻取機を非常停止
させることなく且つ設定速度まで再加速できる巻取機制
御装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（１１題を解決するための手段） 本発明は巻戻ロールから巻戻された紙を巻取る巻取ドラ
ムと、この巻取ドラムの巻取速度を設定する巻取速度設
定器と、紙の密度を設定する紙密度設定器と、紙の幅を
設定する紙幅設定器と、巻取ドラムの張力を設定する張
力設定器と、巻取ドラムの加速時間を設定する加速時間
設定器と、巻取ロールの直径を検出する巻取ロール径検
出器と、巻取ドラムを駆動する電動機の速度を検出する
速度検出器と、電動機を制御するサイリスタ制御装置の
出力電圧を検出する電圧検出器と、サイリスタ制御装置
の出力電流を検出する電流検出器と、この電流検出器及
び電圧検出器の出力信号により電動機の熱的限界容量を
演算する熱的負荷容量演算制御装置と１巻取速度設定器
及び紙密度設定器及び紙幅設定器及び張力設定器及び加
速時間設定器及び巻取ロール径検出器及び速度検出器及
び熱的負荷量演算制御装置からの信号によってサイリス
タ制御装置の位相制御装置に位相信号を出力する再加速
指令用演算制御装置とを具備してなる巻取機制御装置で
ある。

（作　用） 電動機及びサイリスタ制御装置の熱容量が限界容量をこ
えた時、巻取機の速度を保持することにより、電動機及
びサイリスタ制御装置の熱的負荷容量は時々刻々低下す
ることから、その値は電動機及びサイリスタ制御装置の
熱的限界容量との差は時々刻々大きくなる。

従って、電動機及びサイリスタ制御装置は再加速するた
めの熱容量的余裕を増大することになることから、一方
で、保持された現状速度から設定されている速度まで再
加速まで再加速した時の熱容量を演算させておき、この
熱容量が電動機及びサイリスタ制御装置の熱的限界容量
よりも下回れば、巻取機は設定された速度まで再加速す
ることが可能となり、非常停止させることなく、設定速
度まで加速さることができる。

（実施例） 次に本発明の一実施例を説明する。第１図は巻戻ロール
１４から巻戻された紙を巻取る巻取ドラム１１と、巻取
ドラム１１の巻取速度を設定する巻取速度設定器１と、
紙の密度を設定する紙密度設定器２と１紙の幅を設定す
る紙幅設定器３と、巻取ドラム１１の張力を設定する張
力設定器４と、巻取ドラム１１の加速時間を設定する加
速時間設定器５と、巻取ロール１４の直径を検出する巻
取ロール径検出器２４と、巻取ドラム１１を駆動する電
動機１２の速度を検出する速度検出器１３と、電動機１
２を制御するサイリスタ制御装置ｌＯの出力電圧を検出
する電圧検出器２１と、サイリスタ制御装置１０の出力
電流を検出する電流検出器２０と、電流検出器２０及び
電圧検出器２１の出力信号により電動機１２の熱的限界
容量を演算する熱的負荷容量演算制御袋［！２２と、巻
取速度設定器１及び緻密設定器２及び紙幅設定器３及び
張力設定器４及び加速時間設定器５及び巻取ロール径検
出器２４及び速度検出器１３及び熱的負荷量演算制御装
置２２からの信号によってサイリスタ制御袋［１０の位
相制御装置ｌ！９に位相信号を出力する再加速指令用演
算制御装置７とを具備してなる巻取機制御装置を示して
いる。

即ち、本実施例は巻取速度を設定するための巻取速度設
定器１と１紙缶度を設定するための紙密度設定器２と、
紙幅を設定するための紙幅設定器３と、張力を設定する
ための張力設定器４と、加速時間を設定するための加速
時間設定器５と、巻取ロール１４の直径を検出するため
の巻取ロール径検出器２４と、巻取ドラム１１を駆動す
るための電動機１２の速度を検出するための速度検出器
１３と、巻取ドラム１１を駆動するための電動機１２を
制御するためのサイリスタ制御装置１０の出力電圧を検
出するための電圧検出器２１と、出力電流を検出するた
めの電流検出器２０と、電圧検出器２１を電流検出器２
０からの信号によって、巻取ドラム１１を駆動するため
の電動機１２の熱的負荷容量を演算するとともに、予め
設定された熱的限界容量に達した時に巻取機の速度を保
持させるための信号を出すための熱的負荷容量演算制御
装［２２と、巻取速度、紙密度、紙幅、張力、加速時間
数定器６による設定値と、巻取ロール径検出器２４から
の信号と、速度検出器１３からの信号と、熱的負荷容量
演算制御装置２２からの信号によって２巻取速度設定器
１による設定速度まで再び巻取機を加速する場合に、予
め設定された熱的限界容量以内で加速可能か否かを判定
するとともに、加速可能となった時に巻取機を自動再加
速させるための信号を出すようにした再加速指令用演算
制御装Ｍ７を具備した巻取機制御装置を示している。

そして１巻取速度設定器１、紙密度設定器２、紙幅設定
器３．張力設定器４、加速時間設定器５、減速時間設定
器６を設定し、それらの設定値を再加速指令用演算制御
装置７に入力する。次に、増速指令押釦スイッチ８を操
作し、その信号を再加速指令用演算制御装置７に入力す
ると、再加速指令用演算制御装置７から速度基準信号が
出力されその信号を位相制御装置９に入力してサイリス
タ制御装置１０の出力を制御し、巻取ドラム１１を駆動
する電動機１２が増速される。

電動機１２の速度検出器１３の出力信号は、速度基準信
号とつき合わされ、電動機１２が巻取速度設定器１の速
度になるようにフィードバック制御される。

一方、巻戻ロール１４は再加速指令用演算制御装置［７
からの張力基準信号が位相制御装置１５に入力され、位
相制御装置１５の出力信号によってサイリスタ制御装置
！１６の出力を制御して、発電機１７によって駆動され
る。張力検出器１８からの信号は張力基準信号とつき合
わされ、張力設定器４の設定値になるようにフィードバ
ック制御される。

この状態で１巻戻ロール１４の欠陥点補修作業等のため
に、減速指令押釦スイッチ１９を操作して巻取機を減速
させ、補修作業後に再び増速指令押釦スイッチ８を操作
して再加速する。

従って５巻戻ロール１４に欠陥補修作業の必要が多くあ
る場合は、ひんばんにこの加減速をくり返すことになる
ことから、電動機１２及びサイリスタ制御装！！１０の
過熱を防止するために、サイリスタ制御装［１０の出力
電圧と電流を検出するため電流検出器２０と電圧検出器
２１からの信号を第２の演算制御装！！２２に入力して
以下の演算を実行させる。

ここでＶｏ、Ｉ□はサンプリング毎の電流検出器２０と
電圧検出器２１からの信号による値で％　ｔはサンプリ
ング間隔時間とする。

Ｖｎ、　Ｉ、はｔが上砂だとすると３００秒ではＶ３０
０ｅＩ３゜。となり、電圧と電流のサンプリング個数が
各々３００点になる。

Ａは電動機１２及びサイリスタ制御装置１０の熱的限界
容量であり、この値を電動機１２及びサイリスク制御装
置１０の定格容量とした場合は、その定格容量以上にな
ったことを熱的負荷容量演算制御装置２２で判断し、再
加速指令用演算制御装置７に指令を出して巻取機を非常
停止させることにしている。

即ち、熱的負荷容量演算制御装置２２に、予め熱的容量
限界をｋｖ値で設定しておき、巻取機増速中に、はの値
に達したら、この信号を演算制御装置２３に入力し、演
算制御装ｆ１１２３から再加速指令用演算制御装置７へ
巻取速度を保持するように指令を出す、この状態で、電
圧検出器２１と電流検出器２０の信号を熱的負荷容量演
算装置２２を通して、そのまま演算制御袋［２３に入力
するようにし、かつ、速度検出器１３、巻取速度設定器
１、紙密度設定器２、紙幅設定器３、張力設定器４、加
速時間設定器５、及び巻取ロール径検出器２４からの信
号を演算制御装置２３に入力して、以下の演算を実行さ
せる。

Ｐｔ　＝　９，８　Ｘ　Ｔｅｎ　Ｘ　Ｗ　Ｘ　Ｖ　Ｘ　
１０−３ここで、ｐｔは張力分容量で、Ｔｅｎは張力設
定器４で設定された張力値で、Ｗは紙幅設定器３で設定
された紙幅、■は巻取速度設定器１で設定された巻取速
度である。

次に以下の演算を演算制御袋［２３に実行させる。

ΣＧＤ”＝−Ｘ　ｔｃ　Ｘ　Ｋ　ＸＷＸ１０ＸＤｒ’　
Ｘ　（−！！！ｌ！−）”＋Ｇ８　　　　　　　　　　
　　Ｄｒ ここで、ΣＧＤ”は巻取ロール２３と巻取ドラム１１の
合計の慣性モーメントで、πは円周率、Ｋは紙密度設定
器２で設定された紙密度で、Ｗは紙幅で、Ｄｒは巻取ロ
ール径検出器２４からの径で、Ｄｄは巻取ドラム１１の
径で、Ｇは巻取ドラム１１の慣性モーメントである。

以上の中で、ＤｄとＧ及び冗は固定値であるため、予め
、演算制御装置２３に入力しておくものとする。

更に以下の演算を演算制御袋Ｗ１２３に実行させる。

ここで、ΣＧＤ”は巻取ロール２３と巻取ドラム１１の
慣性モーメントで、ｐｔは張力分容量で、Ｔａは加速時
間設定器５で設定された加速時間で、■は巻取速度設定
器１で設定された巻取速度で、Ｓは速度検出器１３から
の速度信号による電動機１３の回転数で、　Ｐａは再加
速容量である。

次に以下の演算を演算制御装置２３に実行させる。

ここで、　Ｐａは再加速容量であり、Ｔ、は加速時間設
定器５で設定された加速時間で、Ｓは電動機１３の回転
数で、πは円周率、Ｄｄは巻取ドラム１１の径で、Ｖは
巻取速度設定器１で設定された巻取速度で、Ａは電動機
１２とサイリスタ制御装置１０の熱的容量限界をｋｗ値
で予め演算制御装置２３に入力しておくものとする。

■□ｖｏは電圧検出器２１からの信号で、１．、　Ｉ。

は電流検出器２０から信号であり、　Ｖｎ、　Ｉ、は最
新のサンプリングデータによる電圧及び電流値となる。

仮に、１秒に１回の割合で電圧、電流値をサンプリング
したとし、再加速容量ＰａがＴ、ＸＳＸπＸ［ｌｄ／　
（ｖ　ｘ　６０）で求められる継続時間を２０秒だとす
れば、Ｖ、から■。までのサンプリング個数は１．から
Ｉｏと同じように３００秒から２０秒を差引いた１８０
秒で。

現時点よりも１８０秒前のサンプリングデータの各々１
８０個の電圧及び電流値となる。

以上の演算の結果による値が電動機１２とサイリスタ制
御装置１０の熱的容量限界Ａ以下になったことを演算制
御装置！２３で比較判断し、再加速指令用演算制御装置
７に再加速指令信号を与えてやり、再加速指令用演算制
御装置！！７から位相制御装置９に速度制御信号を入力
し、サイリスタ制御装置１０の位相制御により、電動機
１２の速度使を巻取速度設定器１によって設定された巻
取速度まで自動的に再加速させる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、頻繁に巻取機を始動させた時、電動機
及びサイリスタ制御装置が過負荷になった時、巻取機を
非常停止させることなく、運転続行させ、かつ、設定速
度まで、加速させることができることから、非常停止に
よる復旧作業の労力がなくなるばかりでなく、製紙工業
での生産性を向上させることのできる巻取機制御装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す巻取機制御装置の構成
図である。 １・・・巻取速度設定器　　　２・・・紙密度設定器３
・・・紙幅設定器　　　　　４・・・張力設定器５・・
・加速時間設定器　　　６・・・減速時間設定器７・・
・再加速指令用演算制御装置 ２０・・・電流検出器　　　　　２１・・・電圧検出器
２２・・・熱的負荷容量演算制御装置 ２３・・・演算制御装置 ２４・・・巻取ロール径検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 巻戻ロールから巻戻された紙を巻取る巻取ドラムと、こ
   の巻取ドラムの巻取速度を設定する巻取速度設定器と、
   前記紙の密度を設定する紙密度設定器と、前記紙の幅を
   設定する紙幅設定器と、前記巻取ドラムの張力を設定す
   る張力設定器と、前記巻取ドラムの加速時間を設定する
   加速時間設定器と、巻取ロールの直径を検出する巻取ロ
   ール径検出器と、前記巻取ドラムを駆動する電動機の速
   度を検出する速度検出器と、前記電動機を制御するサイ
   リスタ制御装置の出力電圧を検出する電圧検出器と、前
   記サイリスタ制御装置の出力電流を検出する電流検出器
   と、この電流検出器及び前記電圧検出器の出力信号によ
   り前記電動機の熱的限界容量を演算する熱的負荷容量演
   算制御装置と、前記巻取速度設定器及び前記紙密度設定
   器及び前記紙幅設定器及び前記張力設定器及び前記加速
   時間設定器及び前記巻取ロール径検出器及び前記速度検
   出器及び前記熱的負荷量演算制御装置からの信号によっ
   て前記サイリスタ制御装置の位相制御装置に位相信号を
   出力する再加速指令用演算制御装置とを具備してなる巻
   取機制御装置。