JPH0576365B2 - - Google Patents
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- JPH0576365B2 JPH0576365B2 JP61285983A JP28598386A JPH0576365B2 JP H0576365 B2 JPH0576365 B2 JP H0576365B2 JP 61285983 A JP61285983 A JP 61285983A JP 28598386 A JP28598386 A JP 28598386A JP H0576365 B2 JPH0576365 B2 JP H0576365B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- rolling
- load inertia
- controlled
- load
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 44
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、材料搬送装置、例えば圧延機にお
ける圧延ロール等の制御方法に係り、特に被制御
ロールが負担する負荷慣性を演算して制御量を補
正し、常に最適制御状態を保持する制御方法に関
する。 〔従来の技術〕 従来、圧延機における圧延ロール等の制御方法
として、被制御ロールに対する最大負荷から最小
負荷までの全ての範囲で安定となる条件を予め設
定し、常時この設定条件に基づいて一定の制御を
行うものが知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前述した従来の制御方法におい
て、負荷状態が変動しても常に一定の条件で制御
を行うため、負荷慣性の変動によつて制御応答も
変動し、被制御ロールを常に最適制御状態に保持
することができないという難点がある。 そこで、本発明の目的は、被制御ロールが負担
する負荷慣性を常時演算して制御量を補正するこ
とにより、常に最適制御状態を保持して安定した
制御応答を得ることができる負荷慣性把握による
材料搬送装置の最適制御方法を提供するにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係る負荷慣性把握による材料搬送装置
の最適制御方法は、被制御ロールとこの被制御ロ
ールの前後に所定間隔離間して配設した前段およ
び後段支持ロールからなり、前記前段支持ロール
から被制御ロールおよび後段支持ロールの方向へ
材料を搬送する材料搬送装置の最適制御方法にお
いて、 材料送り長さと材料断面積とから被制御ロール
が負担する負荷慣性を演算すると共に、この演算
値と所定の負荷慣性基準値とを比較して偏差信号
を出力する演算回路を設け、 前記偏差信号からなる制御量と前記負荷慣性基
準値からなる制御量とを加算して被制御ロールの
駆動系に伝送し、前記偏差信号に応じて被制御ロ
ールに対する制御量を補正し、常時最適状態を保
持するよう制御することを特徴とする。 〔作用〕 本発明に係る負荷慣性把握による材料搬送装置
の最適制御方法によれば、被制御ロールとこの被
制御ロールの前後に所定間隔離間して配設した前
段および後段支持ロールとからなり、前記前段支
持ロールから被制御ロールおよび後段支持ロール
の方向に材料を搬送する材料搬送装置の最適制御
方法において、被制御ロールが負担する負荷慣性
を演算して得られた演算結果を所定の基準値と比
較して偏差を求め、この偏差に応じて被制御ロー
ルに対する制御量を補正することにより、負荷の
変動に拘わらず常に一定の制御応答を得ることが
できる。 〔実施例〕 次に、本発明に係る負荷慣性把握による材料搬
送装置の最適制御方法の実施例につき添付図面を
参照しながら以下詳細に説明する。 第１図は、本発明に係る最適制御方法の一実施
例を示す圧延機の動作説明図である。第１図にお
いて、参照符号１０ａおよび１０ｂは圧延ロール
を示し、これらの圧延ロール１０ａおよび１０ｂ
に対して前後に所定間隔離間してそれぞれ前段支
持ロール１２および後段支持ロール１４を配設す
る。 このように構成した圧延機において、圧延材料
１６は前段支持ロール１２側から搬入され、圧延
ロール１０の方向へ移送される〔第１図１〕。こ
の状態では圧延ロール１０が負担する負荷慣性は
零（無負荷状態）となる。やがて、圧延材料１６
が圧延ロール１０ａおよび１０ｂ間に到達した時
点〔第１図２〕で、圧延ロール１０にこの圧延ロ
ール１０と前段支持ロール１２の間の長さに相当
する圧延材料１６の負荷慣性G1がかかる。さら
に、材料１６は圧延ロール１０から後段支持ロー
ル１４の方向へ移送され〔第１図３〕、先端が後
段支持ロール１４に到達した時点〔第１図４〕で
圧延ロール１０が負担する負荷慣性は、前記G1
に圧延ロール１０と後段支持ロール１４との間の
長さlBに相当する材料の負荷慣性G2を加えた値G1
＋G2になる。 しかるに、本実施例においては、２台の圧延機
がタンデムに配置された厚板圧延設備において、
２台の圧延機間のフリーテンシヨンコントロール
のための圧延トルク検出を行つている。この場
合、圧延トルクを求めるためには、トルク実際値
から無負荷損トルクと加減速トルクを差引くが、
このうち加減速トルクを求める際に負荷慣性が必
要となる。従つて、前記負荷慣性をダイナミツク
に演算することにより、圧延ロールによる材料噛
込み後の加速時の圧延トルクを、より正確に検出
することができる。 本実施例では、圧延材料１６の先端が圧延ロー
ル１０に到達してから後段支持ロール１４に到達
するまでの期間〔第１図３〕において、圧延ロー
ル１０の負担する負荷慣性はG1からG1＋G2まで
変化するが、この間の負荷慣性Ｇは圧延ロール１
０の材料送り長さｌと材料断面積Ａの関数とな
り、Ｇ＝G1＋Ｇ（ｌ，Ａ）（０≦Ｇ（ｌ，Ａ）≦G2）
で示すことができる。なお、前記断面積Ａは、外
部（プログラマブルコントローラまたは操作盤の
設定器等）から設定される材料の厚さ×幅から求
めることができる。また、送り長さｌは、パルス
エンコーダ等の検出器（第３図の参照符号２８参
照）により検出する材料速度と、ロール径および
ギヤ比とにより求めることができる。この負荷慣
性Ｇの変化は、第２図の特性曲線図で示される。
すなわち、圧延ロール１０の負担する負荷慣性Ｇ
は第１図２の時点のG1から圧延ロール１０の材
料送り長さｌに対して直線的に増加し、第１図４
の時点でG1＋G2となり、その後は一定になる。
なお、前段支持ロール１２の手前および後段支持
ロール１４の先および材料尻抜け後の負荷慣性の
変化については、それぞれ前・後段支持ロール１
２，１４が負担するため、圧延ロール１０に対す
る影響は一般に無視することができる。 そこで、各時点における負荷慣性Ｇを材料１６
の圧延ロール１０による送り長さｌおよび材料１
６の断面積Ａから演算し、この演算結果を予め設
定された基準値と比較し、その偏差分を前記基準
値に対する制御量に加算することにより、圧延ロ
ール１０を常に最適制御状態を保持するよう補償
制御する。 次に、前述したような動作を行う圧延機におけ
る圧延ロール１０の制御を行う制御回路につき、
第３図に示すブロツク回路図を参照しながら説明
する。第３図において、参照符号１８は負荷慣性
基準値G*と負荷慣性演算値Ｇとを比較して差し
引き演算する演算回路を示し、この演算回路１８
の出力端を負荷変動補償回路２０の入力端に接続
する。この補償回路２０の出力端を加算器２２の
一方の入力端に接続すると共にこの加算器２２の
もう一方の入力端には前記基準値G*に基づく制
御出力を発生する最適制御回路２４の出力端を接
続する。さらに、前記加算器２２の出力端を圧延
ロール１０を駆動するモータ２６に接続すると共
にこのモータ２６にパルスエンコーダ等からなる
材料送り長さを検出するための検出器２８を接続
して回路構成する。 このように構成した制御回路において、演算回
路１８は圧延ロール１０と前段支持ロール１２お
よび後段支持ロール１４との距離をそれぞれlF，
lB、材料１６の断面積Ａおよび単位体積当りの慣
性をG0、材料１６の圧延ロール１０による送り
長さをｌ、圧延ロール１０の基準径に対するロー
ル径補正値をΔDとして、これらの値から負荷慣
性Ｇを演算し、さらにこれを基準値G*と比較演
算してそのΔGを負荷変動補償回路２０に対して
出力する。なお、ここで材料１６の送り長さｌは
０≦ｌ≦lB（lF≦材料全長≦lF＋ｌ）で与えられ
る。すなわち、材料の長さは、これを搬送するた
めに、第１図より明らかなように、lF以上の長さ
が必要であり、またロールに噛込み後には送り長
さｌ＝０〜lBまでを制御することから、制約条件
として（lF≦材料全長≦lF＋ｌ）が成立する。さ
らに、負荷変動補償回路２０によつて前記偏差
ΔGに応じた補償制御量を発生し、加算器２２に
対して出力する。これと共に最適制御回路２４に
よつて負荷慣性基準値G*に応じた制御量を発生
し、前記加算器２２に対して出力する。加算器２
２は、これらの制御量を加算してモータ２６に対
して出力し、圧延ロール１０が最適制御状態を保
持するようモータ２６を制御することができる。 なお、基準ロール径D0において、最大断面積
Anaxで基準長さL0の材料の負荷慣性GD02は、設
定値として与えられるので、単位体積当りの負荷
慣性G0は、GD02／Anaxで求められる。また、ロ
ール径補正値ΔDは、前記基準ロール径D0に対し
て、実際のロール径Ｄ（外部から設定される）と
の比として求められる。以上から、次式
ける圧延ロール等の制御方法に係り、特に被制御
ロールが負担する負荷慣性を演算して制御量を補
正し、常に最適制御状態を保持する制御方法に関
する。 〔従来の技術〕 従来、圧延機における圧延ロール等の制御方法
として、被制御ロールに対する最大負荷から最小
負荷までの全ての範囲で安定となる条件を予め設
定し、常時この設定条件に基づいて一定の制御を
行うものが知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前述した従来の制御方法におい
て、負荷状態が変動しても常に一定の条件で制御
を行うため、負荷慣性の変動によつて制御応答も
変動し、被制御ロールを常に最適制御状態に保持
することができないという難点がある。 そこで、本発明の目的は、被制御ロールが負担
する負荷慣性を常時演算して制御量を補正するこ
とにより、常に最適制御状態を保持して安定した
制御応答を得ることができる負荷慣性把握による
材料搬送装置の最適制御方法を提供するにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係る負荷慣性把握による材料搬送装置
の最適制御方法は、被制御ロールとこの被制御ロ
ールの前後に所定間隔離間して配設した前段およ
び後段支持ロールからなり、前記前段支持ロール
から被制御ロールおよび後段支持ロールの方向へ
材料を搬送する材料搬送装置の最適制御方法にお
いて、 材料送り長さと材料断面積とから被制御ロール
が負担する負荷慣性を演算すると共に、この演算
値と所定の負荷慣性基準値とを比較して偏差信号
を出力する演算回路を設け、 前記偏差信号からなる制御量と前記負荷慣性基
準値からなる制御量とを加算して被制御ロールの
駆動系に伝送し、前記偏差信号に応じて被制御ロ
ールに対する制御量を補正し、常時最適状態を保
持するよう制御することを特徴とする。 〔作用〕 本発明に係る負荷慣性把握による材料搬送装置
の最適制御方法によれば、被制御ロールとこの被
制御ロールの前後に所定間隔離間して配設した前
段および後段支持ロールとからなり、前記前段支
持ロールから被制御ロールおよび後段支持ロール
の方向に材料を搬送する材料搬送装置の最適制御
方法において、被制御ロールが負担する負荷慣性
を演算して得られた演算結果を所定の基準値と比
較して偏差を求め、この偏差に応じて被制御ロー
ルに対する制御量を補正することにより、負荷の
変動に拘わらず常に一定の制御応答を得ることが
できる。 〔実施例〕 次に、本発明に係る負荷慣性把握による材料搬
送装置の最適制御方法の実施例につき添付図面を
参照しながら以下詳細に説明する。 第１図は、本発明に係る最適制御方法の一実施
例を示す圧延機の動作説明図である。第１図にお
いて、参照符号１０ａおよび１０ｂは圧延ロール
を示し、これらの圧延ロール１０ａおよび１０ｂ
に対して前後に所定間隔離間してそれぞれ前段支
持ロール１２および後段支持ロール１４を配設す
る。 このように構成した圧延機において、圧延材料
１６は前段支持ロール１２側から搬入され、圧延
ロール１０の方向へ移送される〔第１図１〕。こ
の状態では圧延ロール１０が負担する負荷慣性は
零（無負荷状態）となる。やがて、圧延材料１６
が圧延ロール１０ａおよび１０ｂ間に到達した時
点〔第１図２〕で、圧延ロール１０にこの圧延ロ
ール１０と前段支持ロール１２の間の長さに相当
する圧延材料１６の負荷慣性G1がかかる。さら
に、材料１６は圧延ロール１０から後段支持ロー
ル１４の方向へ移送され〔第１図３〕、先端が後
段支持ロール１４に到達した時点〔第１図４〕で
圧延ロール１０が負担する負荷慣性は、前記G1
に圧延ロール１０と後段支持ロール１４との間の
長さlBに相当する材料の負荷慣性G2を加えた値G1
＋G2になる。 しかるに、本実施例においては、２台の圧延機
がタンデムに配置された厚板圧延設備において、
２台の圧延機間のフリーテンシヨンコントロール
のための圧延トルク検出を行つている。この場
合、圧延トルクを求めるためには、トルク実際値
から無負荷損トルクと加減速トルクを差引くが、
このうち加減速トルクを求める際に負荷慣性が必
要となる。従つて、前記負荷慣性をダイナミツク
に演算することにより、圧延ロールによる材料噛
込み後の加速時の圧延トルクを、より正確に検出
することができる。 本実施例では、圧延材料１６の先端が圧延ロー
ル１０に到達してから後段支持ロール１４に到達
するまでの期間〔第１図３〕において、圧延ロー
ル１０の負担する負荷慣性はG1からG1＋G2まで
変化するが、この間の負荷慣性Ｇは圧延ロール１
０の材料送り長さｌと材料断面積Ａの関数とな
り、Ｇ＝G1＋Ｇ（ｌ，Ａ）（０≦Ｇ（ｌ，Ａ）≦G2）
で示すことができる。なお、前記断面積Ａは、外
部（プログラマブルコントローラまたは操作盤の
設定器等）から設定される材料の厚さ×幅から求
めることができる。また、送り長さｌは、パルス
エンコーダ等の検出器（第３図の参照符号２８参
照）により検出する材料速度と、ロール径および
ギヤ比とにより求めることができる。この負荷慣
性Ｇの変化は、第２図の特性曲線図で示される。
すなわち、圧延ロール１０の負担する負荷慣性Ｇ
は第１図２の時点のG1から圧延ロール１０の材
料送り長さｌに対して直線的に増加し、第１図４
の時点でG1＋G2となり、その後は一定になる。
なお、前段支持ロール１２の手前および後段支持
ロール１４の先および材料尻抜け後の負荷慣性の
変化については、それぞれ前・後段支持ロール１
２，１４が負担するため、圧延ロール１０に対す
る影響は一般に無視することができる。 そこで、各時点における負荷慣性Ｇを材料１６
の圧延ロール１０による送り長さｌおよび材料１
６の断面積Ａから演算し、この演算結果を予め設
定された基準値と比較し、その偏差分を前記基準
値に対する制御量に加算することにより、圧延ロ
ール１０を常に最適制御状態を保持するよう補償
制御する。 次に、前述したような動作を行う圧延機におけ
る圧延ロール１０の制御を行う制御回路につき、
第３図に示すブロツク回路図を参照しながら説明
する。第３図において、参照符号１８は負荷慣性
基準値G*と負荷慣性演算値Ｇとを比較して差し
引き演算する演算回路を示し、この演算回路１８
の出力端を負荷変動補償回路２０の入力端に接続
する。この補償回路２０の出力端を加算器２２の
一方の入力端に接続すると共にこの加算器２２の
もう一方の入力端には前記基準値G*に基づく制
御出力を発生する最適制御回路２４の出力端を接
続する。さらに、前記加算器２２の出力端を圧延
ロール１０を駆動するモータ２６に接続すると共
にこのモータ２６にパルスエンコーダ等からなる
材料送り長さを検出するための検出器２８を接続
して回路構成する。 このように構成した制御回路において、演算回
路１８は圧延ロール１０と前段支持ロール１２お
よび後段支持ロール１４との距離をそれぞれlF，
lB、材料１６の断面積Ａおよび単位体積当りの慣
性をG0、材料１６の圧延ロール１０による送り
長さをｌ、圧延ロール１０の基準径に対するロー
ル径補正値をΔDとして、これらの値から負荷慣
性Ｇを演算し、さらにこれを基準値G*と比較演
算してそのΔGを負荷変動補償回路２０に対して
出力する。なお、ここで材料１６の送り長さｌは
０≦ｌ≦lB（lF≦材料全長≦lF＋ｌ）で与えられ
る。すなわち、材料の長さは、これを搬送するた
めに、第１図より明らかなように、lF以上の長さ
が必要であり、またロールに噛込み後には送り長
さｌ＝０〜lBまでを制御することから、制約条件
として（lF≦材料全長≦lF＋ｌ）が成立する。さ
らに、負荷変動補償回路２０によつて前記偏差
ΔGに応じた補償制御量を発生し、加算器２２に
対して出力する。これと共に最適制御回路２４に
よつて負荷慣性基準値G*に応じた制御量を発生
し、前記加算器２２に対して出力する。加算器２
２は、これらの制御量を加算してモータ２６に対
して出力し、圧延ロール１０が最適制御状態を保
持するようモータ２６を制御することができる。 なお、基準ロール径D0において、最大断面積
Anaxで基準長さL0の材料の負荷慣性GD02は、設
定値として与えられるので、単位体積当りの負荷
慣性G0は、GD02／Anaxで求められる。また、ロ
ール径補正値ΔDは、前記基準ロール径D0に対し
て、実際のロール径Ｄ（外部から設定される）と
の比として求められる。以上から、次式
前述した実施例から明らかなように、本発明に
よれば、被制御ロールとこの被制御ロールの前後
に所定間隔離間して配設した前段および後段支持
ロールからなり、前記前段支持ロールから被制御
ロールおよび後段支持ロールの方向へ材料を搬送
する材料搬送装置の最適制御方法において、材料
送り長さと材料断面積とから被制御ロールが負担
する負荷慣性を演算すると共に、この演算値と所
定の負荷慣性基準値とを比較して偏差信号を出力
する演算回路を設け、前記偏差信号からなる制御
量と前記負荷慣性基準値からなる制御量とを加算
して被制御ロールの駆動系に伝送し、前記偏差信
号に応じて被制御ロールに対する制御量を補正す
ることにより、負荷の変動に拘らず被制御ロール
を常に最適制御状態に保持することができ、この
種材料搬送装置の制御性能の向上に資する効果は
極めて大きい。 以上、本発明の好適な実施例につき説明した
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
よれば、被制御ロールとこの被制御ロールの前後
に所定間隔離間して配設した前段および後段支持
ロールからなり、前記前段支持ロールから被制御
ロールおよび後段支持ロールの方向へ材料を搬送
する材料搬送装置の最適制御方法において、材料
送り長さと材料断面積とから被制御ロールが負担
する負荷慣性を演算すると共に、この演算値と所
定の負荷慣性基準値とを比較して偏差信号を出力
する演算回路を設け、前記偏差信号からなる制御
量と前記負荷慣性基準値からなる制御量とを加算
して被制御ロールの駆動系に伝送し、前記偏差信
号に応じて被制御ロールに対する制御量を補正す
ることにより、負荷の変動に拘らず被制御ロール
を常に最適制御状態に保持することができ、この
種材料搬送装置の制御性能の向上に資する効果は
極めて大きい。 以上、本発明の好適な実施例につき説明した
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。
第１図１〜４は本発明に係る負荷慣性把握によ
る最適制御方法の一実施例を示す圧延機のそれぞ
れ動作状態説明図、第２図は第１図に示す圧延機
における圧延ロール１０の負担する負荷慣性特性
を示す特性線図、第３図は第１図に示す圧延機に
おける圧延ロールの最適制御を行う制御回路を示
すブロツク回路図である。 １０……圧延ロール、１２……前段支持ロー
ル、１４……後段支持ロール、１６……圧延材
料、１８……演算回路、２０……負荷変動補償制
御回路、２２……加算器、２４……最適制御回
路、２６……モータ、２８……検出器。
る最適制御方法の一実施例を示す圧延機のそれぞ
れ動作状態説明図、第２図は第１図に示す圧延機
における圧延ロール１０の負担する負荷慣性特性
を示す特性線図、第３図は第１図に示す圧延機に
おける圧延ロールの最適制御を行う制御回路を示
すブロツク回路図である。 １０……圧延ロール、１２……前段支持ロー
ル、１４……後段支持ロール、１６……圧延材
料、１８……演算回路、２０……負荷変動補償制
御回路、２２……加算器、２４……最適制御回
路、２６……モータ、２８……検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被制御ロールとこの被制御ロールの前後に所
定間隔離間して配設した前段および後段支持ロー
ルからなり、前記前段支持ロールから被制御ロー
ルおよび後段支持ロールの方向へ材料を搬送する
材料搬送装置の最適制御方法において、 材料送り長さと材料断面積とから被制御ロール
が負担する負荷慣性を演算すると共に、この演算
値と所定の負荷慣性基準値とを比較して偏差信号
を出力する演算回路を設け、 前記偏差信号からなる制御量と前記負荷慣性基
準値からなる制御量とを加算して被制御ロールの
駆動系に伝送し、前記偏差信号に応じて被制御ロ
ールに対する制御量を補正し、常時最適状態を保
持するよう制御することを特徴とする負荷慣性把
握による材料搬送装置の最適制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61285983A JPS63140716A (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 負荷慣性把握による材料搬送装置の最適制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61285983A JPS63140716A (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 負荷慣性把握による材料搬送装置の最適制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140716A JPS63140716A (ja) | 1988-06-13 |
| JPH0576365B2 true JPH0576365B2 (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=17698498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61285983A Granted JPS63140716A (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 負荷慣性把握による材料搬送装置の最適制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63140716A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07241226A (ja) * | 1994-03-05 | 1995-09-19 | Kazuaki Okuda | 作業用椅子 |
-
1986
- 1986-12-02 JP JP61285983A patent/JPS63140716A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07241226A (ja) * | 1994-03-05 | 1995-09-19 | Kazuaki Okuda | 作業用椅子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63140716A (ja) | 1988-06-13 |
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