JPH06330495A - 抄紙機制御装置 - Google Patents

抄紙機制御装置

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Publication number
JPH06330495A
JPH06330495A JP5115658A JP11565893A JPH06330495A JP H06330495 A JPH06330495 A JP H06330495A JP 5115658 A JP5115658 A JP 5115658A JP 11565893 A JP11565893 A JP 11565893A JP H06330495 A JPH06330495 A JP H06330495A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque
tension
paper machine
speed
mechanical loss
Prior art date
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Pending
Application number
JP5115658A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Kobayashi
小林  孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5115658A priority Critical patent/JPH06330495A/ja
Publication of JPH06330495A publication Critical patent/JPH06330495A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作員の経験、技量に頼らずに各パートの速
度の調整を可能にするとともに、紙破断時の原因解析を
容易にする抄紙機制御装置を提供する。 【構成】 各工程の速度基準と、リールまたはロールの
慣性モーメントに基づき抄紙機20のリールまたはロー
ルの回転時に生じる加減速トルクτaを求める慣性トル
ク演算部51と、各工程の速度基準に基づき機械的損失
トルクをメカロストルクτmとして求めるメカロストル
ク演算部53と、トルク基準τrと慣性トルク演算部5
1によって算出された加減速トルクτaとメカロストル
ク演算部53によって算出されたメカロストルクτmか
ら抄紙機20上の紙に掛かる張力を求める張力算出部5
5と、算出された張力を表示、記憶する表示・記憶部5
9から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、抄紙機の駆動制御を行
う抄紙機制御装置に係わり、特に、抄紙機上の紙に掛か
る張力を算出し、それを基に抄紙機を制御することを可
能にした抄紙機制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、抄紙を自動的に行う抄紙
機は、射出されたパルプを脱水しシート化するワイヤパ
ートと、再度脱水を行うプレスパートと、乾燥を行うド
ライヤパートと、表面を滑らかにするカレンダパート
と、紙を巻き取るリールパートとから構成されている。
【0003】この抄紙機は、原料のパルプを順次脱水し
ながら最終的な紙を作るので、後段のパートに進むに従
い紙が乾燥して縮むため、各パートの速度を調整しなけ
ればならない。このため各パートには、抄紙機のライン
速度基準からの差を設定することによって速度の調整を
行うドロー設定器が設けられている。このドロー設定器
による速度の調整は、非常に微妙であるので、張力検出
器を用いて各パート間の紙の張力を検出し、それを基に
行うことが望れるが、ワイヤパートおよびプレスパート
では紙の水分含有率が高く張力検出器を設置すると紙が
破断してしまうため、操作員の経験と技量に頼って行わ
れていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
抄紙機は、各パートの速度の調整を操作員の経験と技量
に頼って行っており、抄紙機の稼働率が操作員の操作次
第で変化してしまうため、操作員に掛かる負担が多くな
るという問題がある。また紙が破断した場合、速度の調
整が悪くて破断したのか、原料や製造工程に起因する理
由で破断したのかの判断が困難であった。
【0005】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、その目的は、操作員の経験、技量に頼らずに各パ
ートの速度の調整を可能にするとともに、紙破断時の原
因解析を容易にする抄紙機制御装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、抄紙機の各工程を個別の電動機により駆
動させるセクショナル駆動抄紙機において、前記各工程
の速度と抄紙機を駆動させるために用いられるリールま
たはロールの慣性モーメントに基づき、前記リールまた
はロールを加速または減速する際に必要とされる加減速
トルクを求める慣性トルク演算手段と、前記リールまた
はロールの回転速度に基づき、そのリールまたはロール
の回転の際に摩擦や風損等によって生じる機械的損失ト
ルクを求めるメカロストルク演算手段と、前記各電動機
の実際の速度と前記各工程の速度に基づいて求められた
各工程のトルク基準と前記加減速トルクと前記メカロス
トルクとから各工程上の紙に掛かる張力を算出する張力
算出手段と、前記張力算出手段よって算出された張力を
表示するとともに記憶する表示・記憶手段と、を具備し
たことを特徴としている。
【0007】
【作用】上記構成によれば、慣性トルク演算手段よっ
て、抄紙機の各工程で設定される速度と抄紙機を駆動さ
せるために用いられるリールまたはロールの慣性モーメ
ントに基づき前記リールまたはロールを加速または減速
する際に必要とされる加減速トルクを求め、メカロスト
ルク演算手段よって前記リールまたはロールの回転速度
に基づき、そのリールまたはロールの回転の際に摩擦や
風損等によって生じる機械的損失トルクを求める。そし
て、張力算出手段よって前記各電動機の実際の速度と前
記各工程の速度に基づいて求められた各工程のトルク基
準と前記加減速トルクと前記メカロストルクとから各工
程上の紙に掛かる張力を算出する。そして、表示・記憶
手段は、張力算出手段よって算出された張力を表示する
とともに記憶する。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示す機能ブロッ
ク図であり、図2は、本実施例の全体構成を示す説明図
である。
【0009】図2に示すように、本実施例の抄紙機制御
装置10は、射出されたパルプを脱水しシート化するワ
イヤパート11と、再度脱水を行うプレスパート13
と、乾燥を行うドライヤパート15と、表面を滑らかに
するカレンダパート17と、紙を巻き取るリールパート
19とによって抄紙する抄紙機20の動作を制御する動
作制御部30と各パートの紙に掛かる張力を演算する張
力演算部50を備えている。
【0010】動作制御部30は、図2に示すように、抄
紙機20全体のライン速度を設定するライン速度基準部
31と、各パートを駆動させる電動機33a〜eと、ラ
イン速度基準部31によって設定されたライン速度から
の速度差を設定するとともに、それによって得られた速
度を速度基準として出力するドロー設定器35a〜e
と、ドロー設定器35a〜eから出力された速度基準を
基に電動機33a〜eの速度を決めるとともに、前記速
度基準と、電動機33a〜eに取り付けた速度検出器
(図示せず)により検出された電動機33a〜eの実速
度との偏差を算出し、それを演算増幅(比例積分演算)
したものをトルク基準τrとして張力演算部50a〜e
に対して出力する速度制御部37a〜eと、速度制御部
37a〜eによって決められた速度を得るために必要な
電力値を設定する電力制御部39a〜eと、電力制御部
39a〜eによって設定された電力を電動機33a〜e
に供給する電力変換器41a〜eと、から構成されてい
る。
【0011】各パートの張力演算部50a〜eの内、ワ
イヤパート、プレスパート、ドライヤパートおよびカレ
ンダパートの張力演算部50b〜dは同構成であり、リ
ールパートの張力演算部50eは異なる構成となってい
る。そのためここでは、カレンダパートの張力演算部5
0dとリールパートの張力演算部50eの構成を説明す
る。
【0012】カレンダパートの張力演算部50dは、図
1に示すようにカレンダパート17の慣性モーメントを
予め記憶しているとともに、その慣性モーメントとドロ
ー設定器35dから出力される速度基準に基づき、カレ
ンダパート17のロールを加速または減速する際必要と
されるトルクを加減速トルクτaとして求める慣性トル
ク演算部51dと、ドロー設定器35dから出力される
速度基準に基づき、カレンダロール69を回転する際、
摩擦や風損等によって生じる機械的損失トルクをメカロ
ストルクτmとして求めるメカロストルク演算部53d
と、速度制御部37dから出力されるトルク基準τrと
求められた加減速トルクτaおよびメカロストルクτm
に基づきカレンダパート17の作用張力を求める張力算
出部55dと、算出された作用張力にリールパート19
の張力を加算してカレンダパート17〜ドライヤパート
15間の張力を求める加算器57dと、加算器57dに
よって求められたカレンダパート17〜ドライヤパート
15間の張力を表示するとともに記憶する表示・記憶部
59dと、から構成されている。
【0013】リールパートの張力演算部50eは、図1
に示すようにカレンダパートの張力演算部50dに巻取
ロール61のロール径を検出するロール径検出部63
と、ロール径検出部63によって検出された巻取ロール
61のロール径に基づき、巻取ロール61を回転させる
ポープリール65と巻取ロール61との総合慣性モーメ
ントを求める慣性モーメント演算部67とを追加し、加
算器57を削除した構成となっている。
【0014】次に、本実施例の作用を図2に示すリール
パートの張力演算部50eの動作と図3に示すカレンダ
パートの張力演算部50dの動作を中心に説明する。
【0015】まず、操作員は、抄紙機20の全体のライ
ン速度をライン速度基準部31から入力し設定する。そ
して、今までに蓄積されたデータに基づき、前記ライン
速度との速度差をドロー設定器35a〜eを用いて仮に
設定する。速度差の設定が行われるとそれを基に各速度
制御部37a〜eによって各パートの電動機33a〜e
の速度が仮に決められるとともに、その速度を得るため
に必要な電力が電力制御部39a〜eによって設定され
る。その後、電力変換器41a〜eによって必要な電力
が各電動機33a〜eに供給され、抄紙機20が作動す
る。
【0016】その後、リールパートの張力演算部50e
によってリールパート19〜カレンダパート17間の張
力を以下のようにして求める。
【0017】初めに、巻取ロール61のロール径をロー
ル径検出部63にて検出する(図3ステップST1)。
ロール径の検出方法としてはセンサーを用いてロールと
非接触で測定する方法や、ロールに測定器を接触させて
測定する方法等が知られているがここでの詳説は省略す
る。
【0018】ロール径が求められると、慣性モーメント
演算部67では、それを基にリールパート19の慣性モ
ーメント、すなわち、巻取ロール61とポープリール6
5および電動機33eとの総合慣性モーメントを(1)
式から求める(ステップST3)。
【0019】 J=C{(D/2)4 −(D0 /2)4 }+J0 (1) ここで、Dは巻取ロール61のロール径、D0 は巻取ロ
ール61のコア径、J0 はポープリール65と巻取ロー
ル61のコア部61aならびに電動機33eの慣性モー
メントを合わせた合計慣性モーメントであり、Cは定数
である。
【0020】総合慣性モーメントが求められると、慣性
トルク演算部51eでは、ドロー設定器35eから出力
される速度基準を微分し、その値に慣性モーメント演算
部67によって得られた総合慣性モーメントを乗じて加
減速トルクτa1 を求める(ステップST5)。
【0021】そして、メカロストルク演算部53eで
は、ドロー設定器35eから出力される速度基準に基づ
き、メカロストルク演算部53e内に設けられた関数演
算機構(図示せず)により関数演算してメカロストルク
τm1 を求める(ステップST7)。
【0022】そして、張力算出部55eでは、速度制御
部37eから出力されるトルク基準τr1 と慣性トルク
演算部51eによって求められた加減速トルクτa1
メカロストルク演算部53eによって求められたメカロ
ストルクτm1 とから式(2)によってリールパート1
9〜カレンダパート17間の張力T1 を求める。
【0023】 T1 =(τr1 −τa1 −τm1 )/R1 (2) なお、R1 は、ポープリール65の半径である。
【0024】こうして得られたリールパート19〜カレ
ンダパート17間の張力T1 は、表示・記憶部59eに
表示されるとともに記憶される(ステップST11)。
【0025】次に、カレンダパートの張力演算部50d
によってカレンダパート17〜ドライヤパート15間の
張力を以下のようにして求める。
【0026】まず、慣性トルク演算部51dでは、ドロ
ー設定器35dから出力される速度基準を微分し、その
値にカレンダパート17の慣性モーメントを乗じてカレ
ンダパート17の加減速トルクτa2 を求める(ステッ
プST21)。ここで、カレンダロール69のロール径
は一定であるので、カレンダロール69の慣性モーメン
トは、固定値となる。そのため、予め慣性トルク演算部
51dにカレンダロール69の慣性モーメントを記憶さ
せておく。
【0027】そして、メカロストルク演算部53dで
は、ドロー設定器35dから出力される速度基準に基づ
きメカロストルク演算部53d内に設けられた関数演算
機構(図示せず)によって関数演算してメカロストルク
τm2 を求める(ステップST23)。
【0028】そして、張力算出部55dでは、速度制御
部37dから出力されるトルク基準τr2 と慣性トルク
演算部51dによって求められた加減速トルクτa2
メカロストルク演算部53dによって求められたメカロ
ストルクτm2 とから式(3)によってカレンダパート
17の作用張力ΔTを求める(ステップST27)。
【0029】 ΔT=(τr2 −τa2 −τm2 )/R2 (3) なお、R2 は、カレンダロール69の半径である。
【0030】次に、加算器57dにて(3)式で求めた
作用張力ΔTにリールパートの張力演算部50eにて算
出したリールパート19〜カレンダパート17間の張力
1を加算することによりカレンダパート17〜ドライ
ヤパート15間の張力T2 を求める(ステップST2
9)。こうして得られた張力は、表示・記憶部59dに
表示されるとともに記憶される(ステップST31)。
【0031】同様にして、ドライヤパート15〜プレス
パート13間、プレスパート13〜ワイヤパート11間
の張力を求め、その各張力は、各表示・記憶部59b〜
cに表示されるとともに記憶される。
【0032】そして操作員は、各表示・記憶部59a〜
eに表示されている張力を基に、ドロー設定器35a〜
eによって抄紙機20の全体のライン速度との速度差を
設定する。速度差の設定が行われるとそれを基に各速度
制御部37a〜eによって各パートの電動機33a〜e
の速度が決定されるとともに、その速度を得るために必
要な電力が電力制御部39a〜eによって設定される。
その後、電力変換器41a〜eによって必要な電力が各
電動機33a〜eに供給される。
【0033】このように、張力演算部50a〜eの慣性
トルク演算部51a〜eによって算出された加減速トル
クτaと、メカロストルク演算部53a〜eによって算
出されたメカロストルクτmと、速度制御部37a〜e
によって算出されたトルク基準τrとから張力算出部5
5a〜eによって各パート間に掛かる紙の張力を算出
し、その値を表示・記憶部59a〜eに表示してそれを
基に張力を紙質に応じた最適値にするようにしたので、
操作員の経験、技量に頼らずに各パートの速度の調整が
可能となる。
【0034】また、各表示・記憶部59a〜eでは、各
張力算出部55a〜eによって算出された張力を記憶す
るようにしているので、紙破断時にその張力を知ること
ができ原因解析の際、有効なデータとなる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
パートに設けられた慣性トルク演算手段によって算出さ
れた加減速トルクと、メカロストルク演算手段によって
算出されたメカロストルクと、速度制御手段によって算
出されたトルク基準とから張力演算手段によって各パー
ト間に掛かる紙の張力を算出し、その値を基に各パート
の速度の調整を行うようにしたので、操作員の経験、技
量に頼らずに抄紙機の各パートの速度の調整が可能とな
る。また、算出された張力を表示するとともに記憶する
ようにしたので、記憶された紙破断時の張力データを参
照することにより原因解析が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す機能ブロック図であ
る。
【図2】図1に示す実施例の全体構成を示す説明図であ
る。
【図3】リールパートの張力演算部の動作を示すフロー
チャートである。
【図4】カレンダパートの張力演算部の動作を示すフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
10 抄紙機制御装置 50a〜e 張力演算部 51a〜e 慣性トルク演算部 53a〜e メカロストルク演算部 55a〜e 張力算出部 57a〜d 加算器 59a〜e 表示・記憶部 63 ロール径検出部 67 慣性モーメント演算部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 抄紙機の各工程を個別の電動機により駆
    動させるセクショナル駆動抄紙機において、 前記各工程に設定された速度と抄紙機を駆動させるため
    に用いられるリールまたはロールの慣性モーメントに基
    づき、前記リールまたはロールを加速または減速する際
    に必要とされる加減速トルクを求める慣性トルク演算手
    段と、 前記リールまたはロールの回転の際に摩擦や風損等によ
    って生じる機械的損失トルクを求めるメカロストルク演
    算手段と、 前記各電動機の実際の速度と前記各工程に設定された速
    度に基づいて求められた各工程のトルク基準と前記加減
    速トルクと前記メカロストルクとから各工程上の紙に掛
    かる張力を算出する張力算出手段と、 前記張力算出手段よって算出された張力を表示するとと
    もに記憶する表示・記憶手段と、 を具備したことを特徴とする抄紙機制御装置。
JP5115658A 1993-05-18 1993-05-18 抄紙機制御装置 Pending JPH06330495A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5115658A JPH06330495A (ja) 1993-05-18 1993-05-18 抄紙機制御装置

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JP5115658A JPH06330495A (ja) 1993-05-18 1993-05-18 抄紙機制御装置

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JPH06330495A true JPH06330495A (ja) 1994-11-29

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ID=14668101

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5115658A Pending JPH06330495A (ja) 1993-05-18 1993-05-18 抄紙機制御装置

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JP (1) JPH06330495A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08325981A (ja) * 1995-05-24 1996-12-10 Voith Sulzer Finishing Gmbh カレンダ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08325981A (ja) * 1995-05-24 1996-12-10 Voith Sulzer Finishing Gmbh カレンダ
US5771793A (en) * 1995-05-24 1998-06-30 Voith Sulzer Finishing Gmbh Calender having a control device

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