JPH0724526A - 帯状材処理ラインの停止方法 - Google Patents

帯状材処理ラインの停止方法

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JPH0724526A
JPH0724526A JP16888393A JP16888393A JPH0724526A JP H0724526 A JPH0724526 A JP H0724526A JP 16888393 A JP16888393 A JP 16888393A JP 16888393 A JP16888393 A JP 16888393A JP H0724526 A JPH0724526 A JP H0724526A
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rate
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Toshihiko Chino
俊彦 千野
Kazunari Yuasa
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯状材処理ラインの停止方法を提供する。 【構成】 コイル巻き戻し装置またはコイル巻き取り装
置を用いて帯状材を巻き戻しまたは巻き取りしながら処
理するラインにおける帯状材破断時のラインの停止方法
であって、前記コイル巻き戻し装置またはコイル巻き取
り装置の負荷設定値あるいは負荷実績値と巻き戻しまた
は巻き取り中のコイルの慣性モーメントと、前記コイル
巻き戻し装置またはコイル巻き取り装置の駆動モータの
過負荷耐量とから常時制御可能な最大限の減速レートを
計算し、帯状材の破断発生時に該減速レートに基づいて
前記コイル巻き戻し装置またはコイル巻き取り装置を停
止させることにより、他の装置と揃速をもって止めるこ
とができ、板破断発生後の二次的トラブルを極力抑制す
ることを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コイル状に巻き取られ
た鋼板あるいは紙、アルミ、テープ等の帯状材処理ライ
ンの停止方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、帯状材の破断時にはその被害を
最小限に留めるため、処理ラインを非常停止する方法が
とられている。この時、ライン内の駆動モータを一気に
ブレーキで止める方法や、モータの制御装置でモータあ
るいは制御装置側で許容される最大限の能力(減速レー
ト)で止める方法などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ブレーキによる方法では、コイルの巻き戻し装置やその
他のたとえばロールなどの装置での慣性モーメントの違
いやブレーキトルクの違いから、各装置の減速レートに
大きなばらつきがあった。また、後者の最大限の能力
(減速レート)による方法では、やはりコイルの巻き戻
し装置やその他の装置の慣性モーメントが異なり、また
モータあるいは制御装置の過負荷耐量が異なって各装置
の減速のレートに大きなばらつきがあった。
【0004】これらのために、ラインを停止するまでの
過程において、各装置間で帯状材が過張力になって二次
破断を発生させたり、逆にゆるんでもつれたりしてやは
り二次破断を発生させたり、またロールのスリップによ
る疵を発生させるといった問題があった。本発明は、上
記のような従来技術の有する課題を解決すべくしてなさ
れたものであって、帯状材の破断後においても極力二次
破断やその他の二次的なトラブルを発生させないよう
に、それぞれの装置間で揃速を保ち、なお可能最大限の
レートで停止させ得る帯状材処理ラインの停止方法を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、コイル巻き戻
し装置またはコイル巻き取り装置を用いて帯状材を巻き
戻しまたは巻き取りしながら処理するラインにおける帯
状材破断時のラインの停止方法であって、前記コイル巻
き戻し装置またはコイル巻き取り装置の負荷設定値ある
いは負荷実績値と巻き戻しまたは巻き取り中のコイルの
慣性モーメントと、前記コイル巻き戻し装置またはコイ
ル巻き取り装置の駆動モータの過負荷耐量とから常時制
御可能な最大限の減速レートを計算し、帯状材の破断発
生時に該減速レートに基づいて前記コイル巻き戻し装置
またはコイル巻き取り装置を停止させることを特徴とす
る帯状材処理ラインの停止方法である。
【0006】
【作 用】本発明によれば、各装置のその時の負荷状況
や慣性モーメントあるいは駆動モータまたはその制御装
置の過負荷耐量から、その時点における最大限可能な減
速レートを計算し、そのレートで停止させることで各装
置間の揃速を保ち、さらなる破断等の二次的トラブルを
最低限にしようとするものである。
【0007】また、多くの場合、許容される最大限のレ
ートはコイル巻き戻し装置の値が律則となることがわか
っている。通常、巻き戻し装置の駆動モータおよび制御
装置の容量はラインの張力や減速レートなどから決まる
が、その時に用いる各張力とかコイル慣性モーメントな
どの値はラインの最大限仕様値である。つまり、最大限
の材料処理時(たとえば最大限の張力設定とか最大限の
コイル径や幅等)に減速する時、駆動モータの容量とし
ては限度一杯であった。しかし実際には最大限仕様値の
材料を処理するケースは少なく、多くの場合には余裕を
もった状態で減速をしているのである。
【0008】本発明では、その余裕分も使い、極力速い
レートで減速するために、その時々の状態でモータおよ
び制御装置内で許容される範囲で減速することができる
レートを計算し、減速しようとするものである。それに
よって、減速トルク比の小さい他の装置とも揃速を行う
ことができ、二次的トラブルを極力発生させずにしかも
速いレートで減速させることが可能である。
【0009】以下に具体的に説明する。まず、巻き戻し
装置のモータあるいは制御装置の過負荷耐量から決まる
電流値(IEL) と張力設定から決まる電流値(IT )お
よびメカロス分電流値(IL )から減速に使用できる電
流値(IDEC )を、下記(1) 式で求める。 IDEC =IEL−IT +IL ……………(1) ここで、IT は下記式により求められる。
【0010】IT =(1/kΦ)・r・(D/2)・T なお、kΦ;トルク定数〔kg-m/A〕, D;コイル径[m]
,r;ギア比,T;張力〔kg〕)である。つぎに、コ
イルの慣性モーメント(JC )を下記(2) 式で求める。 JC = (γ・π・W・r2 /32) ・(D4 −D0 4) ……………(2) ここで、γ;比重[103kg/m3], W;材料幅[m] , D0
コイル内径[m] である。
【0011】さらに、このコイルの慣性モーメント(J
C )にモータ分(JMO)および機械分(JMEC )を加算
し、減速をするためのトータルの慣性モーメント
(JT )を下記(3) 式によりモータ軸換算で求める。 JT =JC +JMO+JMEC ……………(3) また、減速電流(IDEC ),慣性モーメント(JT )と
減速レート(dS/dt)[mpm/sec] との間には、下記(4) 式
の関係がある。
【0012】 IDEC =(1/kΦ)・(1/rD)・(JT /294) ・(dS/dt) …(4) そこで、この(4) 式から減速レート(dS/dt)を求める。 dS/dt =kΦ・r・D・294 ・(1/JT )・IDEC ……………(5) この(5) 式に上記した(1) 〜(3) 式を代入して(6) 式が
得られる。 dS/dt =kΦ・r・D・294 ・[1/{ (γ・π・W・r2 /32) ・(D4 −D0 4)+JMO+JMEC }]・(IEL−IT +IL ) ……(6) この(6) 式より、そのコイル径(D),幅(W),張力
設定(IT )がいかなる場合においても、モータあるい
はその制御装置で許容される電流(IEL)を超えず、し
かもその範囲を有効に使った減速レート(dS/dt)を達成
することができる。
【0013】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
て詳しく説明する。図1は、本発明を達成するために制
御ブロック図である。図において、1は鋼帯Pを巻き戻
す巻き戻し装置で、減速機2を介して駆動モータ3で回
転駆動される。4はデフレクタロールで、減速機5を介
して駆動モータ6で駆動される。7はブライドルロール
で、減速機8a,8bを介して駆動モータ9a,9bで
駆動される。これらの駆動モータ3,6,9a,9bは
それぞれモータ制御装置10a,10b,10c,10dで制御
される。
【0014】11はライン制御装置で、各モータ制御装置
10a,10b,10c,10dを制御するとともに、モータ制
御装置10aからモータ回転数NP が、またモータ制御装
置10dからはモータ回転数NB がそれぞれフィードバッ
クされる。このライン制御装置11は図2に示すように、
巻き取り装置1を制御する巻き取り装置電流指令演算部
11aとデフレクタロール4,ブライドルロール7を制御
するライン速度指令演算部11bに分かれており、巻き取
り装置電流指令演算部11aには設定器12を介して巻き取
り装置メカロス電流設定値(IL ),巻き取り装置張力
設定値(T),コイル幅設定値(W),コイル内径設定
値(D0 )がそれぞれ設定され、またライン速度指令演
算部11bには設定器13,14を介して加減速指令,ライン
速度指令がそれぞれ与えられる。なお、破断検出器15か
らの信号は設定器14に入力されるとともに、設定器13の
設定信号を巻き取り装置電流指令演算部11aからの信号
に切り換えるリレー接点16を動作させる機能を有する。
【0015】いま、巻き戻し装置1は設定器14からのラ
イン速度指令信号Sと設定器13からの加減速レート指令
信号(dS/dt)に基づいて平常運転がなされているものと
する。そこで、まず、巻き取り装置電流指令演算部11a
において、巻き戻し装置1のモータ制御装置10aからの
モータ回転数NP に基づいてモータ3のトルク定数kΦ
を演算し、またこのモータ回転数NP とブライドルロー
ル7のモータ制御装置10dからはモータ回転数NB とか
ら下記(7) 式により、コイル径Dを演算する。
【0016】 D=rB B B /rNP ……………(7) ここで、DB ;ブライドルロールのロール径,rB ;ブ
ライドルロールとそのモータ間の減速機の減速比であ
る。このコイル径Dおよび(3) 式で演算したトータルの
慣性モーメントJT 、(4)式で演算したモータ余裕電流
値IDEC を用いて(6) 式で板破断時の減速レート(dS/d
t )を演算する。
【0017】そして、破断検出器15で鋼帯Pの破断を検
出すると、ただちに設定器14からのライン速度指令信号
Sを0にするとともに、リレー接点16を切り換えて、ラ
イン速度指令演算部11bに(6) 式で演算された板破断時
の減速レート(dS/dt )を入力すると、ライン速度指令
演算部11bからライン速度指令信号S* を出力して、デ
フレクタロール4,ブライドルロール7を制御する。
【0018】一方、巻き取り装置電流指令演算部11aに
おいて、この信号S* により下記(8) 式に基づいて巻き
取り装置加減速電流値(IACC )を演算し、 IACC =(1/kΦ)・(1/rD)・(JT /294) ・(dS* /dt)…(8) ついで、下記(9) 式により巻き取り装置電流指令値(I
POR )を演算し、 IPOR =IT +IL +IACC ……………(9) この巻き取り装置電流指令値(IPOR )で巻き戻し装置
1を減速制御する。
【0019】図3は、実際に計算した減速レート(dS/d
t )の一例を示したものである。ここで、巻き戻し装置
張力設定を2kg/mm2とし、ライントップスピードが1200
mpm, JMO+JMEC ;87.5kg-m, IEL;1000A , r;1/
1.786 , kΦ(max);1.2175, D(max);2.134 m であ
り、鋼帯Pの板厚t0.2 〜0.4 mmに対して板幅Wを600
〜1000mmに変化させたものである。
【0020】従来の減速レートは50mpm/sec の固定であ
ったのに対し、本実施例ではコイル径, 板厚, 板幅によ
って50mpm/sec 以上のレートで停止するようにした。そ
の結果、従来例よりも速くしかも制御可能なレートで停
止させることができ、他の装置と揃速をもって止めるこ
とができ、板破断発生後の二次的トラブルを極力小さく
することができた。
【0021】なお、上記実施例では、他の装置の条件に
問題がないことを前提にして説明したが、他の装置のた
とえばモータあるいは制御装置の過負荷耐量などの条件
がある場合には、計算された減速レート(dS/dt )に他
の装置からの条件による(dS * /dt)の値でリミッタをか
けるようにすれば、すべての装置についてまったく問題
なく揃速を保って停止することが可能になる。なお、そ
の場合でも経験的に従来制御よりもかなり速いレートで
停止できることが判っている。
【0022】また、上記実施例は、巻き戻し装置を対象
にして説明したが、本発明はこれに限るものではなく、
巻き取り装置にも十分適用し得ることはいうまでもな
い。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータ容量的にもっとも律則となる巻き戻し装置あるい
は巻き取り装置の過負荷耐量とそのときの負荷(張力)
設定およびコイルの慣性モーメントから、その容量内で
ぎりぎりに減速し得るレートを計算し、そのレートでラ
インを停止させるようにしたので、その時の状態で最大
限速く減速することが可能である。
【0024】また、各モータの容量で足りる制御可能な
レートで減速するようにしたから、各装置間で揃速を保
つことができ、これによって張力変動を発生させずに二
次的トラブルを発生させないという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制御系を示すブロック図である。
【図2】本発明に用いられるライン制御装置のブロック
図である。
【図3】本発明の適用によるコイル径と減速レートの関
係を示す特性図である。
【符号の説明】
1 巻き戻し装置 4 デフレクタロール 7 ブライドルロール 10 モータ制御装置 11 ライン制御装置 12,13,14 設定器 15 破断検出器 16 リレー接点

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コイル巻き戻し装置またはコイル巻き
    取り装置を用いて帯状材を巻き戻しまたは巻き取りしな
    がら処理するラインにおける帯状材破断時のラインの停
    止方法であって、前記コイル巻き戻し装置またはコイル
    巻き取り装置の負荷設定値あるいは負荷実績値と巻き戻
    しまたは巻き取り中のコイルの慣性モーメントと、前記
    コイル巻き戻し装置またはコイル巻き取り装置の駆動モ
    ータの過負荷耐量とから常時制御可能な最大限の減速レ
    ートを計算し、帯状材の破断発生時に該減速レートに基
    づいて前記コイル巻き戻し装置またはコイル巻き取り装
    置を停止させることを特徴とする帯状材処理ラインの停
    止方法。
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Cited By (3)

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