JPH0422824B2 - - Google Patents

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JPH0422824B2
JPH0422824B2 JP58046071A JP4607183A JPH0422824B2 JP H0422824 B2 JPH0422824 B2 JP H0422824B2 JP 58046071 A JP58046071 A JP 58046071A JP 4607183 A JP4607183 A JP 4607183A JP H0422824 B2 JPH0422824 B2 JP H0422824B2
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JP
Japan
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bridle
ratio
tension
roll
bridle roll
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JP58046071A
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Japanese (ja)
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JPS59172353A (en
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Kosuke Daiho
Hiroaki Hamamoto
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YASUKAWA DENKI KK
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YASUKAWA DENKI KK
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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/188Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web
    • B65H23/1888Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web and controlling web tension
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B39/00Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B39/02Feeding or supporting work; Braking or tensioning arrangements, e.g. threading arrangements
    • B21B39/08Braking or tensioning arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄鋼のプロセスラインに使用される
ブライドルロールのトルク比率制御方法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for controlling the torque ratio of a bridle roll used in a steel process line.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、ブライドルロール駆動用の複数のモータ
のトルク比率制御方法は、例えば、モータ自体の
垂下特性によるか、あるいは主回路電流を検出し
て界磁を制御することにより、モータトルクをバ
ランスさせるなどの方法がとられてきたが、いず
れの場合もモータ容量比による配分であり、各モ
ータのトルク比率は一定としていた。
Conventionally, methods for controlling the torque ratio of multiple motors for driving a bridle roll have been based on, for example, balancing the motor torque by using the drooping characteristics of the motor itself or by controlling the field by detecting the main circuit current. Various methods have been used, but in each case, the distribution was based on the motor capacity ratio, and the torque ratio of each motor was kept constant.

次に、第6図を参照して従来のトルク比率制御
方法の例を説明する。
Next, an example of a conventional torque ratio control method will be explained with reference to FIG.

第6図の上方に示すようにストリツプStは矢印
方向に走行する。入側のブライドルロールRe
走行するストリツプStを巻き付け、出側のブライ
ドルロールRdは巻き付けられたストリツプ材St
を巻き戻す。なお、ストリツプStの入側張力値、
出側張力値および各ブライドルロールRe,Rd
の張力値を、それぞれFe,FdおよびFnとする。
また、角度θeは入側のブライドルロールReとス
トリツプStとの接触角、角度θdは出側のブライド
ルロールRdとストリツプStとの接触角であり、
VはストリツプStの走行速度、Rは各ブライドル
ロールRe,Rdの半径を示し、通例、2本とも同
じロール半径を有している。入側のモータMe
入側のブライドルロールReを駆動する。出側の
モータMdは出側のブライドルロールRdを駆動す
る。パルス発生器PGは出側のモータMdの回転に
比例する速度現在値Viの信号を出力する。速度指
令器REFはストリツプStの速度指令値Vsの信号
を減算器SUに出力する。減算器SUは、速度指令
値Vsから速度現在値Viを減算して出力する。速
度制御器ASRは減算器SUの出力に対する電流指
令値Isの信号を出力する。トルク設定器Sdは出側
モータMdの電流比率の設定値kdの信号を出力す
る。トルク設定器Seは入側モータMeの電流比率
の設定値keの信号を出力する。乗算器MPeは電
流指令値Isの信号ならびに電流比率設定値keの信
号をそれぞれ入力し乗算して、入側ロール用の電
流指令値Ise(=keIs)の信号を出力する。乗算器
MPdは電流指令値Isの信号ならびに電流比率設定
値kdの信号をそれぞれ入力し乗算して、出側ロー
ル用の電流指令値Isd(=kdIs)の信号を出力する。
入側のモータMeの電流制御器ACReは電流指令
値IseとモータMeの電流のフイードバツク値との
差の信号を入力して入側のサイリスタ変換装置
THPSeを制御し、変換装置THPSeは入側のモー
タMeを駆動する。出側のモータMdの電流制御器
ACRdは電流指令値IsdとモータMdの電流のフイ
ードバツク値との差の信号を入力して、出側のサ
イリスタ変換装置THPSdを制御し、変換装置
THPSdは出側のモータMdを駆動する。入側のモ
ータMeの電流検出器RHeに入側の変換装置
THPSeとモータMeとの間に挿入されて、検出し
たモータ電流のフイードバツク信号を出力する。
入側の減算器SUeは入側の乗算器MPeと電流制御
器ACReとの間に挿入されて、上述した電流指令
値Iseとフイードバツク信号との差をとる。同様
に、出側モータMdの電流検出器RHdは出側の変
換装置THPSdとモータMdとの間に挿入されて、
検出したモータ電流のフイードバツク信号を出力
する。出側の減算器SUdは出側の乗算器MPdと電
流制御器ACRdとの間に挿入されて、上述した電
流指令値Isdとフイードバツク信号との差をとる。
As shown in the upper part of FIG. 6, the strip St runs in the direction of the arrow. The bridle roll R e on the entry side wraps around the running strip St, and the bridle roll R d on the exit side wraps around the wrapped strip material St.
Rewind. In addition, the tension value on the inlet side of the strip St,
Let the exit side tension value and the tension value between each bridle roll R e and R d be F e , F d and F n , respectively.
Also, the angle θ e is the contact angle between the entry side bridle roll R e and the strip St, and the angle θ d is the contact angle between the exit side bridle roll R d and the strip St.
V is the running speed of the strip St, and R is the radius of each bridle roll Re , Rd , both of which usually have the same radius. The motor M e on the entry side drives the bridle roll R e on the entry side. The motor M d on the exit side drives the bridle roll R d on the exit side. The pulse generator PG outputs a signal of the current speed value V i that is proportional to the rotation of the output motor M d . The speed command REF outputs a signal of the speed command value Vs of the strip St to the subtractor SU. The subtracter SU subtracts the current speed value V i from the speed command value V s and outputs the result. The speed controller ASR outputs a signal of the current command value Is for the output of the subtractor SU. The torque setting device S d outputs a signal of a set value k d of the current ratio of the output motor M d . The torque setting device S e outputs a signal of a set value k e of the current ratio of the input motor M e . Multiplier MP e inputs and multiplies the current command value I s signal and current ratio setting value k e signal, respectively, and outputs the current command value I se (=k e I s ) signal for the entrance roll. do. multiplier
MP d inputs and multiplies the current command value I s signal and the current ratio setting value k d signal, respectively, and outputs a current command value I sd (=k d I s ) signal for the exit roll.
The current controller ACR e of the motor M e on the input side inputs the signal of the difference between the current command value I se and the feedback value of the current of the motor M e , and controls the thyristor converter on the input side.
The converter THPS e drives the input motor M e . Outlet motor M d current controller
ACR d inputs the signal of the difference between the current command value I sd and the feedback value of the current of the motor M d , controls the thyristor converter THPS d on the output side, and converts the converter
THPS d drives the exit motor M d . The current detector RH e of the motor M e on the inlet side and the converter on the inlet side
It is inserted between THPS e and motor M e and outputs a feedback signal of the detected motor current.
The input side subtractor SU e is inserted between the input side multiplier MP e and the current controller ACR e , and calculates the difference between the above-mentioned current command value I se and the feedback signal. Similarly, the current detector RH d of the output motor M d is inserted between the output conversion device THPS d and the motor M d ,
Outputs a feedback signal of the detected motor current. The subtractor SU d on the output side is inserted between the multiplier MP d on the output side and the current controller ACR d , and takes the difference between the above-mentioned current command value I sd and the feedback signal.

なお、第6図は2本ロール方式のブライドルの
場合を示しており、通常は2〜4本ロール方式で
あるが、本発明は2本ロール方式の場合とした。
Note that FIG. 6 shows the case of a two-roll type bridle, and although the bridle is normally a two- to four-roll type, the present invention uses a two-roll type bridle.

そこで、このような構成の制御回路CONを用
いて、トルク設定器Se,Sdよりそれぞれ電流比率
設定値ke,kdを入力させ、電流指令値Isに乗算し
て入側および出側ロール用のモータの電流指令値
Ise,Isdを生成することにより、入側および出側
のモータのトルクが定められていた。このときの
入側と出側のモータのトルク比率は上述したよう
に一定で、モータ容量比による配分とされてい
た。
Therefore, using the control circuit CON with such a configuration, the current ratio setting values k e and k d are inputted from the torque setting devices S e and S d , respectively, and multiplied by the current command value I s to set the input and output values. Current command value of the motor for side rolls
By generating I se and I sd , the input and output motor torques were determined. At this time, the torque ratio between the inlet and outlet motors is constant as described above, and is distributed based on the motor capacity ratio.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述した従来のブライドルロールのトルク比率
制御方法は、モータの容量は固定であり、したが
つてモータのトルク比率も一定としているが、ブ
ライドルロール前後のストリツプの実際の張力比
は運転中の状況によつて変化するため、ブライド
ルロールとストリツプがスリツプを起こさないと
いう条件が変わり、ロール前後のストリツプの張
力比が大きく変わつたとき、スリツプが起こると
いう欠点がある。加えてモータ容量の選定は、
種々の作業条件にもとづいてトルクならびにスリ
ツプ防止条件を満足するように行われるため、過
剰仕様になるおそれがあつた。
In the conventional bridle roll torque ratio control method described above, the motor capacity is fixed and therefore the motor torque ratio is also constant, but the actual tension ratio of the strips before and after the bridle roll varies depending on the operating conditions. As a result, the conditions under which the bridle roll and strip do not slip change, and when the tension ratio of the strip before and after the roll changes significantly, slip occurs. In addition, when selecting the motor capacity,
Since torque and slip prevention conditions were to be satisfied based on various work conditions, there was a risk of over-specification.

本発明の目的は、ブライドルロール前後のスト
リツプ張力の設定値の比よりスリツプ防止条件を
最適状態で満足するようなトルク比率を演算し
て、このトルク比率にしたがい各モータの出力ト
ルクも制御することにより、スリツプ防止の最適
化ならびにモータ容量の合理的な選定を図ること
のできるブライドルロールのトルク比率制御方法
を提供することである。
An object of the present invention is to calculate a torque ratio that optimally satisfies the slip prevention conditions from the ratio of the set value of the strip tension before and after the bridle roll, and to control the output torque of each motor according to this torque ratio. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a torque ratio control method for a bridle roll, which allows optimization of slip prevention and rational selection of motor capacity.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明のブライドルロールのトルク比率制御方
法は、2本のブライドルロールよりなるブライド
ル装置において、運転時のブライドル装置の入側
と出側、および入側と出側のブライドルロールの
中間におけるストリツプ材の張力値をそれぞれ
Fe,FdおよびFnとし、入側のブライドロールと
ストリツプ材との接触角をθe、出側のブライドル
ロールとストリツプ材との接触角をθdとして、入
側と出側のストリツプ材の張力値FeとFdの比f
が設定されたとき、次式 Fe/Fn=e〓ee,Fn/Fd=e〓dd (Fe>Fn>Fdの場合) または、 Fe/Fn=e-ee,Fn/Fd=e-dd (Fe<Fn<Fdの場合) ただし、eは自然対数の底 で表わされるパラメータμeおよびμdの値を等しく
することにより導かれる次式 で与えられるτを入側および出側各ブライドルロ
ールの所要トルク比として、それぞれのブライド
ルロール駆動用モータの出力トルクの配分を決定
し、各ブライドルロール駆動用モータの出力のト
ルク値を制御する手段を有している。
The torque ratio control method for bridle rolls of the present invention provides a method for controlling the torque ratio of a strip material on the inlet and outlet sides of the bridle device during operation and in the middle between the inlet and outlet bridle rolls in a bridle device consisting of two bridle rolls. each tension value
Let F e , F d and F n be the contact angle between the bridle roll and the strip material on the entry side, θ e be the contact angle between the bridle roll and the strip material on the exit side, and θ d be the contact angle between the bridle roll and the strip material on the exit side. Ratio f of material tension value F e and F d
is set, the following formula F e /F n = e〓 ee , F n /F d = e〓 dd (if F e > F n > F d ) or, F e /F n = e -ee , F n /F d = e -dd (when F e < F n < F d ), where e is the parameter μ e and μ d expressed in the base of natural logarithm. The following equation is derived by making the values equal. Means for determining the distribution of the output torque of each bridle roll drive motor, with τ given by as the required torque ratio of each entry side and exit side bridle roll, and controlling the output torque value of each bridle roll drive motor. have.

〔作用〕[Effect]

第6図の上方に示すように、ブライドルロール
(以下、ロールと称する)Re,Rdよりなるブライ
ドル装置の入側と出側のストリツプ材の張力値を
それぞれFe,Fdとすると、2本のロールのモー
タの合計出力Pは、 P=(Fe−Fd)V …(1) また、モータの出力する全体のトルクTは、 T=(Fe−Fd)R …(2) となる。ただし、Vはストリツプ材の走行速度、
Rは各ロールの半径で、いずれのロールも機械効
率を100%としている。
As shown in the upper part of FIG. 6, if the tension values of the strip material on the inlet and outlet sides of the bridle device consisting of bridle rolls (hereinafter referred to as rolls) R e and R d are F e and F d , respectively, The total output P of the motors for the two rolls is: P=(F e -F d )V...(1) Also, the total torque T output by the motors is: T=(F e -F d )R...( 2) becomes. However, V is the running speed of the strip material,
R is the radius of each roll, assuming that the mechanical efficiency of each roll is 100%.

ロールRe,Rd間の張力Fnにより各ロールRe
Rdごとに分割されるモータMe,Mdの出力Pe
PdならびにトルクTe,Tdは、それぞれについて Pe=(Fe−Fn)V …(3) Pd=(Fn−Fd)V …(4) Te=(Fe−Fn)R …(5) Td=(Fn−Fd)R …(6) が成立する。
Due to the tension F n between rolls R e and R d , each roll R e ,
Motor M e divided by R d , output P e of M d ,
P d and torques T e and T d are respectively P e = (F e - F n ) V...(3) P d = (F n - F d ) V... (4) T e = (F e - F n )R...(5) T d =(F n -F d )R...(6) holds true.

ところで、1本のロールの入側と出側でのスト
リツプ材の張力値をそれぞれF1およびF2とし、
張力比F1/F2が増加または減少してロールとス
トリツプ材間にスリツプが発生するときのスリツ
プ限界摩擦係数をμ0とし、接触角をθとすると、
そのときのストリツプの入側、出側の限界張力比
として、次式 (F1/F2nax=e〓0〓 (F1>F2のとき) または、 (F1/F2nio=e-0〓 (F1<F2のとき) が成立することは公知である。接触角θは機械の
配置により定まり、限界摩擦係数μ0はロールとス
トリツプの材質と表面状態により定まる固有値で
あるからe〓0〓とe-0〓はそれぞれある定値数を示
し、搬送中のストリツプ材の張力比F1/F2がこ
の両値の範囲内であればストリツプのスリツプは
発生しない。このスリツプを生じない範囲内の張
力比F1/F2を F1/F2=e〓〓 (7) (F1>F2のとき) または F1/F2=e-〓〓 …(7′) (F1<F2のとき) で表わしたとき、μはスリツプを生じない範囲内
の張力比F1/F2に対応するパラメータであり、
上述した限界摩擦係数μ0よりも小さい値をとる。
By the way, let the tension values of the strip material at the entrance and exit sides of one roll be F 1 and F 2 , respectively.
When the tension ratio F 1 /F 2 increases or decreases and slip occurs between the roll and the strip material, the slip limit friction coefficient is μ 0 and the contact angle is θ, then
At that time, the limit tension ratio between the input side and the output side of the strip is determined by the following formula (F 1 /F 2 ) nax = e〓 0 〓 (when F 1 > F 2 ) or (F 1 /F 2 ) nio It is well known that = e -0 〓 (when F 1 < F 2 ) holds true. The contact angle θ is determined by the arrangement of the machine, and the critical friction coefficient μ 0 is a unique value determined by the material and surface condition of the roll and strip. If the tension ratio F 1 /F 2 of the strip material is within the range of both values, the strip will not slip. The tension ratio F 1 /F 2 within the range that does not cause this slip is F 1 /F 2 =e〓〓 (7) (when F 1 > F 2 ) or F 1 /F 2 =e - 〓〓 …( 7′) (when F 1 < F 2 ), μ is a parameter corresponding to the tension ratio F 1 /F 2 within the range that does not cause slip,
It takes a value smaller than the above-mentioned limit friction coefficient μ 0 .

そこで上述したブライドル装置について、Fe
>Fn>Fdの場合を考えると、各ブライドルロー
ルRd,Reについて式(7)より Fe/Fn=e〓ee およびFn/Fd=e〓ddの関係が得られる。ただし、
θe,θdは各ロールRe,Rdとストリツプ材との接
触角、μe,μdは各ロールRe,Rdに対応するパラ
メータである。これにより、両ロールの材質を同
一として、両ロールRe,Rdが同時にストリツプ
材との間にスリツプを発生する条件を求めるた
め、μe=μd=μとおいて、 Fe/Fd=e〓(e+d) …(8) を得る。また、 Fe/Fd=f(張力比) …(9) とおいて以下に論じるものとする。
Therefore, regarding the bridle device mentioned above, F e
Considering the case of >F n >F d , for each bridle roll R d and R e , from equation (7), F e /F n = e〓 ee and F n /F d = e〓 dd . You get a relationship. however,
θ e and θ d are contact angles between each roll Re and R d and the strip material, and μ e and μ d are parameters corresponding to each roll Re and R d . Assuming that both rolls are made of the same material, in order to find the conditions under which both rolls R e and R d simultaneously generate slips with the strip material, we set μ e = μ d = μ and calculate F e /F d =e〓 (e+d) …(8) is obtained. Further, the following discussion will be made assuming that F e /F d = f (tension ratio) (9).

式(8)より μ(θe+θd)=lnf …(10) ∴μ=lnf/θe+θd …(11) Fn=Fee-〓〓e …(12) より また、Fdを用いて、Fnを誘導すると、 Fn=Fde〓〓d …(14) である。そこで、式(5),(6)より となる。ここでトルク比を Te/Td=τ …(18) とおくと、式(16),(17)ならびに式(9)から を得る。なお、Fe<Fn<Fdの場合についても式
(7′)より同様の計算により、トルク比τの張力
比fとの関係は式(20)と同一の結果が得られ
る。
From equation (8) μ(θ e + θ d )=lnf …(10) ∴μ=lnf/θ ed …(11) F n =F e e - 〓〓 e …(12) Also, when F n is induced using F d , F n =F d e〓〓 d …(14) It is. Therefore, from equations (5) and (6), becomes. Here, if we set the torque ratio as T e /T d = τ...(18), then from equations (16), (17) and equation (9), get. Note that in the case of F e <F n <F d , a similar calculation is performed using equation (7') to obtain the same result as equation (20) regarding the relationship between the torque ratio τ and the tension ratio f.

換言すると、両ロールRe,Rdをそれぞれ駆動
するモータMe,MdのトルクTe,Tdを、設定さ
れた目標の張力比fに対して式(20)で示される
トルク比にしたがつて制御することとすれば、何
らかに外乱によりストリツプ材の張力比が変動し
てパラメータμが限界摩擦係数μ0を超えてスリツ
プを発生するときは、両ロールが同時にスリツプ
を起こすこととなる。
In other words, the torques T e and T d of the motors M e and M d that drive both rolls R e and R d , respectively, are adjusted to the torque ratio shown by equation (20) with respect to the set target tension ratio f. Therefore, if the tension ratio of the strip material fluctuates due to some disturbance and the parameter μ exceeds the critical friction coefficient μ 0 and slip occurs, then both rolls will slip at the same time. becomes.

いま例として簡単化のためにθe=θdのケースを
考えると、 τ=√ …(21) そして張力比fをパラメータとしてグラフを描
くと、第2図の通りである。
As an example, if we consider the case of θ e = θ d for simplicity, τ = √...(21) Then, if we draw a graph using the tension ratio f as a parameter, it will be as shown in Figure 2.

さらにθe+θd=2.5πのケースを考えるものとす
ると、式(11)より μ=lnf/2.5π …(22) であり、式(22)をグラフに描くと、第3図の通
りである。
Furthermore, if we consider the case of θ e + θ d = 2.5π, then μ = lnf / 2.5π (22) from equation (11), and if equation (22) is plotted on a graph, it is as shown in Figure 3. be.

次に上述した従来の方法の場合のようにトルク
比τを固定した場合、両ロールそれぞれがスリツ
プを起こさぬ範囲内のμがどう変わるかを調べ
る。言い換えると、両ロールの摩擦条件を同一と
しない場合、それぞれのパラメータをμe,μdとし
て、Fe>Fn>Fdのとき、式(5),(6)より Fe−Fn/Fn−Fd=τ(=一定) …(23) Fn=Fe+τFd/1+τ …(24) Fn=Fee-ee=Fde〓de ここで Fee-ee=Fe+τFd/1+τ −μeθe=ln(1+τFd/Fe/1+τ) =ln(1+τ/f/1+τ) ∴μe=1/θeln(1+τ/1+τ/f) …(25) Fde〓dd=Fe+τFd/1+τ μdθd=ln(f+τ/1+τ) ∴μd=1/θdln(f+τ/1+τ) (26) いま、τ=2、ならびにθe=θd=1.25π(rad)、
θe+θd=2.5π(rad)とおいて、μe,μdの動きをみ
ると、 μe=1/1.25πln(3/1+2/f) μd=1/1.25πln(f+2/3) であり、Fe<Fn<Fdのときも、同様の計算を行
い、これらを図示すると、第4図の通りである。
Next, when the torque ratio τ is fixed as in the conventional method described above, we will examine how μ changes within a range in which both rolls do not cause slip. In other words, when the friction conditions of both rolls are not the same, and when the respective parameters are μ e and μ d , and F e > F n > F d , F e −F n is obtained from equations (5) and (6). /F n −F d = τ (=constant) …(23) F n =F e +τF d /1+τ …(24) F n =F e e -ee =F d e〓 deHere F e e -ee =F e +τF d /1+τ −μ e θ e =ln(1+τF d /F e /1+τ) =ln(1+τ/f/1+τ) ∴μ e =1/θ e ln( 1+τ/1+τ/f) …(25) F d e〓 dd = F e +τF d /1+τ μ d θ d = ln(f+τ/1+τ) ∴μ d =1/θ d ln(f+τ/1+τ) ( 26) Now, τ = 2, and θ e = θ d = 1.25π (rad),
Assuming θ e + θ d = 2.5π (rad), looking at the movements of μ e and μ d , μ e = 1/1.25πln (3/1 + 2/f) μ d = 1/1.25πln (f + 2/3) Similar calculations are performed when F e <F n <F d , and the results are shown in FIG. 4.

ここで要約すると、式(20)あるいは第2図に
示したように、トルク比τが張力比fに応じて制
限されることなく自由に調整できる場合、パラメ
ータμと張力比fとの関係は、第3図のように第
4図の場合に比して張力比fの範囲を広くとれる
結果になる。以下にそのことを説明する。
To summarize here, if the torque ratio τ can be freely adjusted without being restricted according to the tension ratio f, as shown in equation (20) or Fig. 2, the relationship between the parameter μ and the tension ratio f is , as shown in FIG. 3, the range of the tension ratio f can be wider than in the case of FIG. 4. This will be explained below.

いま、ブライドルロールRe,Rd前後の張力差
(Fe−Fd>0)がモータ側からみて最大であり、
その張力比が4であるケース(f=4)を考える
と、第2図から、τ=2が適値として得られる。
したがつてモータMe,Mdの容量比を2とする
と、従来方式ではτ=2(一定)として固定され
てしまう。これは第6図において、ke/kd=2に
なつて固定値となつてケースに相当し、この場合
の張力比fに対する各ロールのスリツプの起きな
い摩擦条件に必要なパラメータμは第4図の通り
である。ただし、各ロールとストリツプ材間の限
界摩擦係数μ0の値を0.2とする。
Now, the tension difference (F e −F d > 0) before and after the bridle rolls R e and R d is the maximum as seen from the motor side,
Considering the case where the tension ratio is 4 (f=4), from FIG. 2, τ=2 is obtained as an appropriate value.
Therefore, if the capacity ratio of the motors M e and M d is 2, in the conventional system it is fixed as τ = 2 (constant). This corresponds to the case in Fig. 6 where k e /k d = 2 and becomes a fixed value, and in this case, the parameter μ necessary for the friction condition of each roll without slipping for the tension ratio f is As shown in Figure 4. However, the value of the critical friction coefficient μ 0 between each roll and the strip material is 0.2.

第4図において、|μ|<μ0=0.2であれば、ス
リツプが起きない張力比fの限界は、高い方では
μd曲線により、また、低い方ではμe曲線によりそ
れぞれ制限されて、 0.35f4.6 の範囲が限界となつている。
In Fig. 4, if |μ|<μ 0 = 0.2, the limit of the tension ratio f at which no slip occurs is limited by the μ d curve on the high side and the μ e curve on the low side, respectively. The range of 0.35f4.6 is the limit.

これに対し、モータ容量比は固定としても、制
御回路を工夫して式(21)によりトルク比率を設
定することが可能であれば、同じ|μ|<μ0
0.2とした場合に、fは第3図から 0.208f4.8 が得られ、許容張力比率の範囲が増加し、機械配
置で与えられた能力を最大限に発揮できることが
明らかである。
On the other hand, even if the motor capacity ratio is fixed, if it is possible to devise a control circuit and set the torque ratio using equation (21), the same |μ|<μ 0 =
When it is set to 0.2, f is 0.208f4.8 from Figure 3, which increases the range of allowable tension ratios, and it is clear that the capacity given by the machine arrangement can be maximized.

実際問題としては、運転のモードによつて前後
の張力の大きさが逆転することがしばしばあり、
張力比率が満足できぬ場合には、ロール本数、し
たがつてモータ台数を増す必要が生じる。これは
据え付けスペース上で経済性の上でも好ましくな
い。
In practice, the magnitude of the front and rear tensions is often reversed depending on the driving mode.
If the tension ratio cannot be satisfied, it becomes necessary to increase the number of rolls and therefore the number of motors. This is unfavorable in terms of installation space and economy.

ここで提案する本発明のブライドルロールのト
ルク比率制御方法は、最も経済的にブライドルロ
ールの最大能力を発揮させる手段を提供するもの
である。
The bridle roll torque ratio control method of the present invention proposed here provides a means for most economically demonstrating the maximum capacity of the bridle roll.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明のブライドルロールのトルク比
率制御方法の一実施例を用いる制御回路の構成と
その適用を示すブロツク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration and application of a control circuit using an embodiment of the bridle roll torque ratio control method of the present invention.

ペイオフリールPORはコイルSTを巻き戻す。
第1のピンチロール1PRはペイオフリールPOR
から送られる次のストリツプStの先端を挟み送
る。シヤーSHは第1のピンチロール1PRから来
るストリツプStの先端あるいは尾端の不良部をカ
ツトする。ウエルダWLDは先行するストリツプ
Stの尾端とシヤーSHから来るストリツプStの先
端とを溶接する。第2のピンチロール2PRはウ
エルダWLDから来るストリツプStの先端ならび
に尾端の通板に用いられる。ブライドルロール
BRは第2のピンチロール2PRから来るストリツ
プStに張力をかける。方向転換用の第1のロール
R1はブライドルロールBRから来るストリツプSt
を上方に向けるためのものである。ルーパLPは
第1のロールR1から来るストリツプStをリフト
装置LTにより上方に保持して、ストリツプ長さ
の変動を吸収する。方向転換用の第2のロール材
R2はルーパLPから下降するストリツプStを水平
方向に向けるためのものである。
The payoff reel POR rewinds the coil ST.
The first pinch roll 1PR is payoff reel POR
Pinch and feed the tip of the next strip St that is fed from the strip. The shear SH cuts off the defective part at the tip or tail end of the strip St coming from the first pinch roll 1PR. Welder WLD is a leading strip
Weld the tail end of St to the tip of strip St coming from shear SH. The second pinch roll 2PR is used for threading the tip and tail ends of the strip St coming from the welder WLD. bridle roll
BR tensions the strip St coming from the second pinch roll 2PR. 1st roll for direction change
R 1 is the strip St coming from the bridle roll BR
It is for pointing upwards. The looper LP holds the strip St coming from the first roll R1 upwards by means of a lifting device LT to accommodate variations in the strip length. Second roll material for direction change
R2 is for horizontally directing the strip St descending from the looper LP.

いま、ブライドルロールBRに注目した場合、
(i)ペイオフリールPORからブライドルロールBR
の間が、ストリツプStでつながつている状態で運
転している通常のモードと、(ii)ペイオフリール
PORからストリツプStの尾端が離脱し、第2の
ピンチロール2PRのみに支えられている状態の
通常でないモードとの2つがあり、これら2つの
モードにおいて、ブライドルロールBR前後のス
トリツプStの張力比Fe/Fd(=f)が大幅に変化
するほか、異種サイズのストリツプStが溶接され
ている場合にもこの張力比fが変化する、結局、
通常のモードで、ブライドルロールBR前後のス
トリツプStの張力比fに大きく影響を与えるの
は、ペイオフリールPORとの間の張力Feとルー
パLPとの間の張力Fdである。
Now, if you pay attention to bridle roll BR,
(i) Bridle roll BR from payoff reel POR
(ii) the normal mode of operation in which the strips are connected by the strip St; and (ii) the payoff reel
There are two modes: an unusual mode in which the tail end of the strip St separates from the POR and is supported only by the second pinch roll 2PR, and in these two modes, the tension ratio of the strip St before and after the bridle roll BR is In addition to the large change in F e /F d (=f), this tension ratio f also changes when strips St of different sizes are welded.
In the normal mode, what greatly influences the tension ratio f of the strip St before and after the bridle roll BR is the tension F e between the payoff reel POR and the tension F d between the looper LP.

ここで第1図をさらに説明すると、入側のモー
タMeは入側のブライドルロールReを駆動し、出
側のモータMdは出側のブライドルロールRdを駆
動する。制御回路CONはこれらのモータMe
Mdを制御するためのもので、第6図中の一点鎖
線でかこんで示した制御回路と同一の構成を有し
ている。左方のモータM1はペイオフリールPOR
を駆動し、右方のモータM2はリフト装置LTを駆
動する。張力設定器RH1はストリツプStの入側
張力Feを設定するためのもので、電流制御器
ACR1は張力設定器RH1からの入側張力Feの信号
を入力して、サイリスタの変換装置THPS1の電
流を制御し、該変換装置THPS1はモータM1を駆
動する。張力設定器RH2はストリツプStの出側
張力Fdを設定するためのもので、電流制御器
ACR2は張力設定器RH2からの出側張力Fdの信号
を入力して、サイリスタの変換装置THPS2の電
流を制御し、該変換装置THPS2はモータM2を駆
動する。アナログ・デイジタル変換器AD1は入側
張力Feのアナログ信号を入力して、デイジタル
信号に変換する。アナログ・デイジタル変換器
AD2は出側張力Fdのアナログ信号を入力して、
デイジタル信号に変換する。除算器DIVはアナロ
グ・デイジタル変換器AD1から入側張力Feのデ
イジタル信号を、適宜に設けられたスイツチSW
を介在して入力するとともに、アナログ・デイジ
タル変換器AD2から出側張力Fdのデイジタル信
号を入力して除算し、式(9)で示される張力比fの
信号を出力する。関数発生器FGは張力比fを示
す信号を入力演算して、式(21)のトルク比τの
信号を出力する。関数1/(1+τ)の演算器
CLU2は関数発生器FGからトルク比τの信号を入
力して、出側モータMdの電流比率の設定値kd
デイジタル信号を出力する。デイジタル・アナロ
グ変換器DA2は設定値kdのデイジタル信号を入力
して、アナログ信号に変換する。関数τ/(1+
τ)の演算器CLU1は関数発生器FGからトルク比
τの信号を入力して、入側モータMeの電流比率
の設定値keのデイジタル信号を出力する。デイジ
タル・アナログ変換器DA1は設定値keのデイジタ
ル信号を入力して、アナログ信号に変換する。な
お、設定値ke,kdの関係は ke+kd=1 …(28) ke/kd=τ …(29) より ke=τ/1+τ …(30) kd=1/1+τ …(31) であるから、演算器CLU1,CLU2のそれぞれが、
前述したように設定値ke,kdを定め得る。
To further explain FIG. 1, the inlet motor M e drives the inlet bridle roll Re , and the outlet motor M d drives the outlet bridle roll R d . The control circuit CON controls these motors M e ,
It is for controlling M d and has the same configuration as the control circuit shown enclosed by the dashed line in FIG. The left motor M1 is the payoff reel POR
The right motor M2 drives the lift device LT. The tension setting device RH 1 is used to set the inlet tension F e of the strip St.
The ACR 1 inputs the input tension F e signal from the tension setting device RH 1 to control the current of the thyristor converter THPS 1 , which drives the motor M1 . The tension setting device RH 2 is used to set the output tension F d of the strip St.
The ACR 2 inputs the output tension F d signal from the tension setting device RH 2 to control the current of the thyristor converter THPS 2 , which drives the motor M 2 . The analog-to-digital converter AD 1 receives an analog signal of the input tension F e and converts it into a digital signal. analog to digital converter
AD 2 inputs the analog signal of outlet tension F d ,
Convert to digital signal. The divider DIV converts the digital signal of the input tension F e from the analog-to-digital converter AD 1 to an appropriately installed switch SW.
At the same time, a digital signal of the output tension F d is inputted from the analog-to-digital converter AD 2 and divided, and a signal of the tension ratio f shown in equation (9) is output. The function generator FG inputs and calculates the signal indicating the tension ratio f, and outputs the signal of the torque ratio τ of equation (21). Arithmetic unit for function 1/(1+τ)
CLU 2 inputs the torque ratio τ signal from the function generator FG and outputs a digital signal of the set value k d of the current ratio of the output motor M d . The digital-to-analog converter DA 2 receives a digital signal with a set value k d and converts it into an analog signal. Function τ/(1+
The computing unit CLU 1 of τ) inputs the signal of the torque ratio τ from the function generator FG and outputs a digital signal of the set value k e of the current ratio of the input motor M e . The digital-to-analog converter DA 1 receives a digital signal with a set value k e and converts it into an analog signal. The relationship between the set values k e and k d is k e + k d = 1...(28) k e /k d = τ...(29), so k e = τ/1+τ...(30) k d = 1/1+τ …(31) Therefore, each of the computing units CLU 1 and CLU 2 is
The set values k e and k d can be determined as described above.

以上のことから、モータMe,Mdの制御回路
CONは、第6図の出側モータMdの電流比率の設
定値kdに対応する設定値kdのアナログ信号を得る
ことができるとともに、第6図の入側モータMe
の電流比率の設定値keに対応する設定値keのアナ
ログ信号を得ることができる。
From the above, the control circuit for motors M e and M d
CON can obtain an analog signal of the setting value k d corresponding to the current ratio setting value k d of the output motor M d in FIG .
An analog signal of the set value k e corresponding to the set value k e of the current ratio can be obtained.

なお、第1図中の入側モータMe用の設定器Se0
は等価的な入側張力Fe0の信号を、スイツチSW
を介して除算DIVに出力する。なおスイツチSW
は、ペイオフリールPORからストリツプStの尾
端が離脱したときに、図示省略の装置による検出
信号により、設定器Se0側に切り換えられる。上
述した等価的な入側張力Fe0とは、例えば、第2
のピンチロール2PRが、トルク容量的に十分な
張力Feを得ることができない場合に、第5図の
ごとく、押えロール61によつて張力Feの低い
側のブライドルロールReに、ストリツプStを押
さえつける力Nを加えることを意味する。
In addition, the setting device S e0 for the input side motor M e in Figure 1
is the equivalent input tension F e0 signal, and the switch SW
Output to divide DIV via. Furthermore, switch SW
is switched to the setter S e0 side by a detection signal from a device (not shown) when the tail end of the strip St separates from the payoff reel POR. The equivalent entrance tension F e0 mentioned above is, for example, the second
When the pinch roll 2PR cannot obtain sufficient tension F e in terms of torque capacity, the strip St This means applying a force N to hold down the

この場合、第5図において Fe<Fd 押付力=Nとすると 入側ブライドルロールReの入側張力として等
価的に、 Fe′=Fe+μN …(32) を用いて取り扱うことができることに言及したも
のである。
In this case, if F e <F d pressing force = N in Fig. 5, it can be treated equivalently as the entry tension of the entry bridle roll R e using F e ′ = F e + μN (32). It refers to what can be done.

また、第1図の一点鎖線でかこんだ部分の信号
処理装置CPUは、マイクロコンピユータなどを
使用できることは勿論である。
Furthermore, it goes without saying that a microcomputer or the like can be used as the signal processing device CPU enclosed by the dashed line in FIG.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、張力比に対応す
る最適値のトルク比を演算してブライドルロール
のモータに適用することにより、 (1) 張力比率の設定可能範囲を最大限に増加でき
るので、ブライドルロールとストリツプとの間
のスリツプの可能性が少なくなり、ドライブの
信頼性が向上し、機械配置で与えられた能力
を、最大限に発揮できることになる。
As explained above, in the present invention, by calculating the optimum torque ratio corresponding to the tension ratio and applying it to the bridle roll motor, (1) the range in which the tension ratio can be set can be increased to the maximum; The possibility of slippage between the bridle roll and the strip is reduced, the reliability of the drive is increased, and the capabilities given by the machine arrangement are maximized.

(2) スリツプ防止条件については2本ロールと3
本ロールの差は少なく、2本ロールで駄目な場
合は4本ロールになる可能性が強いが、スペー
ス的にも経済的にも2本〜4本の差は大きい。
そこでブライドルロールのロール本数が少なく
てよい可能性が増す という効果がある。
(2) Regarding slip prevention conditions, two rolls and three
The difference between these rolls is small, and if two rolls are not enough, there is a strong possibility that four rolls will be used, but the difference between two and four rolls is large in terms of space and economy.
This has the effect of increasing the possibility that the number of bridle rolls may be small.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のブライドルロールのトルク比
率制御方法の一実施例を用いる制御回路の構成と
その適用を示すブツロク図、第2図から第4図は
本発明の作用を説明するための張力比とトルク
比、あるいは張力比との関係を示すグラフ、第5
図は本実施例における押えロール61の動作の説
明図、第6図は従来のブライドルロールのトルク
比率制御方法例を説明するブロツク図である。 Re,Rd,BR……ブライドルロール、St……ス
トリツプ、Fe,Fd……ストリツプ張力、Me,Md
……モータ、M1,M2……モータ、CPU……信号
処理装置、CON……制御回路、f……張力比、
τ……トルク比。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration and application of a control circuit using an embodiment of the bridle roll torque ratio control method of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are tension diagrams for explaining the operation of the present invention. Graph showing the relationship between ratio and torque ratio or tension ratio, fifth
The figure is an explanatory diagram of the operation of the presser roll 61 in this embodiment, and FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a conventional bridle roll torque ratio control method. R e , R d , BR ... Bridle roll, St ... Strip, F e , F d ... Strip tension, M e , M d
... Motor, M 1 , M 2 ... Motor, CPU ... Signal processing device, CON ... Control circuit, f ... Tension ratio,
τ...Torque ratio.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 鉄鋼プロセスラインの2ロール方式ブライド
ル装置において、入側および出側の各ブライドル
ロールと該ブライドルロールにより搬送されるス
トリツプ材との接触角、ならびにブライドル装置
の入側と出側とのストリツプ材の張力値に基づ
き、各ブライドルロール駆動用モータの発生する
トルク値の比を演算し、その演算結果にしたがつ
て各ブライドルロール駆動用モータのトルク値を
制御するブライドルロールのトルク比率制御方法
であつて、 運転時のブライドル装置の入側と出側、および
入側と出側のブライドルロールの中間におけるス
トリツプ材の張力値をそれぞれFe,FdおよびFn
とし、入側のブライドルロールとストリツプ材と
の接触角をθe、出側のブライドルロールとストリ
ツプ材との接触角をθdとして、入側と出側のスト
リツプ材の張力値FeとFdの比fが設定されたと
き、次式 Fe/Fn=e〓ee,Fn/Fd=e〓dd (Fe>Fn>Fdの場合) または、 Fe/Fn=e-ee,Fn/Fd=e-dd (Fe<Fn<Fdの場合) ただしeは自然対数の底 で表わされるパラメータμeおよびμdの値を等しく
することにより導かれる次式 で与えられるτを入側および出側各ブライドルロ
ールの所要トルク比として、それぞれのブライド
ルロール駆動用モータの出力トルクの配分を決定
し、そのトルク比にしたがい各ブライドルロール
駆動用モータの出力トルク値を制御するブライド
ルロールのトルク比率制御方法。
[Scope of Claims] 1. In a two-roll bridle device for a steel process line, the contact angle between each bridle roll on the inlet side and the outlet side and the strip material conveyed by the bridle roll, and the inlet and outlet sides of the bridle device. The ratio of the torque values generated by each bridle roll drive motor is calculated based on the tension value of the strip material with the side, and the torque value of each bridle roll drive motor is controlled according to the calculation result. This is a torque ratio control method, in which the tension values of the strip material at the entry and exit sides of the bridle device during operation and between the bridle rolls on the entry and exit sides are set as F e , F d and F n , respectively.
Assuming that the contact angle between the bridle roll and the strip material on the entry side is θ e and the contact angle between the bridle roll and the strip material on the exit side is θ d , the tension values of the strip material on the entry and exit sides F e and F are When the ratio f of d is set, the following formula F e /F n = e〓 ee , F n /F d = e〓 dd (if F e > F n > F d ) or, F e /F n = e -ee , F n /F d = e -dd (when F e < F n < F d ) where e is the parameter μ e expressed in the base of natural logarithm and The following equation is derived by equalizing the values of μ d Determine the distribution of the output torque of each bridle roll drive motor by setting τ given by as the required torque ratio of each inlet and outlet bridle roll, and calculate the output torque value of each bridle roll drive motor according to that torque ratio. Bridle roll torque ratio control method to control.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5284157A (en) * 1975-12-29 1977-07-13 Mitsubishi Electric Corp Driving gear for bridle roll
JPS57131656A (en) * 1981-02-05 1982-08-14 Toshiba Corp Controller for load allotment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5284157A (en) * 1975-12-29 1977-07-13 Mitsubishi Electric Corp Driving gear for bridle roll
JPS57131656A (en) * 1981-02-05 1982-08-14 Toshiba Corp Controller for load allotment

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