JPH08332520A - Tension control system in steel process line - Google Patents
Tension control system in steel process lineInfo
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- JPH08332520A JPH08332520A JP13768495A JP13768495A JPH08332520A JP H08332520 A JPH08332520 A JP H08332520A JP 13768495 A JP13768495 A JP 13768495A JP 13768495 A JP13768495 A JP 13768495A JP H08332520 A JPH08332520 A JP H08332520A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は鉄鋼プロセスラインに
おいて走行する鋼材の張力を制御する張力制御システム
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tension control system for controlling the tension of steel products running in a steel process line.
【0002】[0002]
【従来の技術】図13は従来の張力制御システムの概略
構成図である。図13において、1は鉄鋼プロセスライ
ンにおいて走行する鋼材3に張力を発生させるための張
力発生用ブライドルロール、2は鋼材3を基準速度で走
行させるための基準速度用ブライドルロール、4は張力
発生用ブライドルロール1と基準速度用ブライドルロー
ル2との間の走行する鋼材3を冷却するための液体4a
が収容された液体槽、5は液体槽4の中で鋼材3の走行
方向を転換させるための方向転換用ロール、6は張力発
生用ブライドルロール1を駆動させる第1の電動機、7
は第1の電動機6に流れる電流を制御する電流制御手
段、8は液体槽4の入側における鋼材3の張力を検出す
る張力検出手段、9は張力検出手段8で検出された張力
に基づいて参照制御電流を電流制御手段7に与える張力
制御電流出力手段、10は基準速度用ブライドルロール
2を駆動させる第2の電動機、11は第2の電動機10
の回転速度を制御する速度制御手段、12は方向転換用
ロール5を駆動させる第3の電動機、13は第3の電動
機12に流れる電流を制御する電流制御手段である。2. Description of the Related Art FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a conventional tension control system. In FIG. 13, reference numeral 1 denotes a bridle roll for tension generation for generating tension in a steel material 3 traveling in a steel process line, 2 denotes a bridle roll for reference speed for causing the steel material 3 to travel at a reference speed, and 4 for tension generation. Liquid 4a for cooling running steel material 3 between bridle roll 1 and bridle roll 2 for reference speed
Is stored in the liquid tank, 5 is a direction changing roll for changing the traveling direction of the steel material 3 in the liquid tank 4, 6 is a first electric motor for driving the tension generating bridle roll 1,
Is a current control means for controlling the current flowing through the first electric motor 6, 8 is a tension detecting means for detecting the tension of the steel material 3 on the inlet side of the liquid tank 4, and 9 is based on the tension detected by the tension detecting means 8. Tension control current output means for giving a reference control current to the current control means 7, 10 is a second electric motor for driving the bridle roll 2 for reference speed, and 11 is a second electric motor 10.
, 12 is a third electric motor for driving the direction changing roll 5, and 13 is a current control means for controlling a current flowing through the third electric motor 12.
【0003】図14は図13中の方向転換用ロール5付
近の張力等を説明するための図である。図14におい
て、Piは入力側張力、Poは出力側張力、Pvは垂直
荷重、rは方向転換用ロール5の半径、θτは垂線に対
する鋼材3のなす角を示す。なお、これらの詳細は後述
する。FIG. 14 is a view for explaining the tension and the like in the vicinity of the direction changing roll 5 in FIG. In FIG. 14, Pi is the input side tension, Po is the output side tension, Pv is the vertical load, r is the radius of the direction changing roll 5, and θτ is the angle formed by the steel material 3 with respect to the perpendicular. Details of these will be described later.
【0004】次に動作について説明する。液体槽4の入
側における鋼材3の張力(入側張力)をTi、液体槽4
の出側における鋼材3の張力(出側張力)をToとす
る。また、方向転換用ロール5を液体槽4の入側方向に
引っ張る鋼材3の張力(入力側張力)をPi、方向転換
用ロール5を液体槽4の出側方向に引っ張る鋼材3の張
力(出力側張力)をPoとする。さらに、方向転換用ロ
ール5の液体槽4の入側方向にて鋼材3と液体4aの間
で発生する摩擦抗力をFLi、方向転換用ロール5の液
体槽4の出側方向にて鋼材3と液体4aとの間で発生す
る摩擦抗力をFLoとする。ブライドルロール1,2間
においてなされる上記入側張力Tiの制御において、鋼
材3が液体槽4を通過する際に鋼材3と液体4aとの間
の上記摩擦抗力(即ち液中抵抗)FLi,FLoを生じ
るため、出側張力Toは入側張力Tiより摩擦抗力FL
i,FLoの分大きくなる。Next, the operation will be described. The tension of the steel material 3 on the inlet side of the liquid tank 4 (tension on the inlet side) is Ti, and the liquid tank 4 is
The tension of the steel material 3 on the exit side (exit tension) is To. Further, the tension (input side tension) of the steel material 3 that pulls the direction change roll 5 in the inlet side direction of the liquid tank 4 is Pi, and the tension of the steel material 3 that pulls the direction change roll 5 in the outlet side direction of the liquid tank 4 (output The side tension) is Po. Further, the frictional force generated between the steel material 3 and the liquid 4a in the inlet side direction of the liquid tank 4 of the direction changing roll 5 is FLi, and the steel material 3 in the outlet side direction of the liquid tank 4 of the direction changing roll 5 is The frictional drag force generated with the liquid 4a is FLo. In the control of the entrance side tension Ti performed between the bridle rolls 1 and 2, when the steel material 3 passes through the liquid tank 4, the frictional drag force (that is, in-liquid resistance) FLi, FLo between the steel material 3 and the liquid 4a. Therefore, the output side tension To is greater than the input side tension Ti by the frictional drag force FL.
It becomes larger by i and FLo.
【0005】しかし、摩擦抗力FLi,FLoが大きい
場合には出側張力Toが過大となり、鋼材3が破断する
おそれがある。そこで、これを防止するために第3の電
動機12を設けて方向転換用ロール5を駆動し、出力側
張力Poを低くして、従って出側張力Toが過大となる
のを防止する。一方、出力側張力Poを低くしすぎる
と、液体槽4の中での鋼材3の走行が不安定になるとい
う問題がある。しかし、鋼材3と液体4aとの摩擦抗
力、方向転換用ロール5と液体4aとの摩擦抗力は、不
確定な要素を含んでおり、上記入側張力Tiをもとに出
側張力Toや出力側張力Poを算出して電流制御手段1
3の適切なる参照制御電流(第3の電動機12を適切に
制御させるための電流)を演算することはできなかっ
た。故に、従来は、電流制御手段13の参照制御電流
は、試行錯誤的に定めていた。However, when the frictional drag forces FLi and FLo are large, the exit side tension To becomes excessive and the steel material 3 may be broken. Therefore, in order to prevent this, the third electric motor 12 is provided to drive the direction changing roll 5 to lower the output side tension Po and thus prevent the output side tension To from becoming excessive. On the other hand, if the output-side tension Po is made too low, the running of the steel material 3 in the liquid tank 4 becomes unstable. However, the frictional drag force between the steel material 3 and the liquid 4a and the frictional drag force between the direction changing roll 5 and the liquid 4a include uncertain factors, and based on the inlet tension Ti, the outlet tension To and the output tension The side tension Po is calculated to calculate the current control means 1
It was not possible to calculate the appropriate reference control current of No. 3 (current for appropriately controlling the third electric motor 12). Therefore, conventionally, the reference control current of the current control means 13 has been determined by trial and error.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の張力制御システ
ムは以上のように構成されているので、試行錯誤的に電
流制御手段13の参照制御電流を定めなくてはならず、
その設定に多大な時間が必要である。また、その参照制
御電流は、鋼材3、方向転換用ロール5、及び液体槽3
内の液体3aの状態変化に自動的には対応できないため
鋼材3の走行が不安定になり、特に液体槽4の出側にお
ける鋼材3が許容張力を越えた場合、鋼材3が破断する
という課題があった。Since the conventional tension control system is constructed as described above, the reference control current of the current control means 13 must be determined by trial and error.
A lot of time is required for the setting. Further, the reference control current is the steel material 3, the direction changing roll 5, and the liquid tank 3.
The problem that the steel material 3 becomes unstable in running because it cannot automatically respond to the state change of the liquid 3a in the inside, and the steel material 3 breaks especially when the steel material 3 on the outlet side of the liquid tank 4 exceeds the allowable tension. was there.
【0007】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、液体槽の出側における鋼材の
出側張力と、方向転換用ロールを液体槽の出側方向に引
っ張る鋼材の出力側張力を動的に推定し、鋼材及び液体
槽内の液体の状態に応じて変化する出側張力と出力側張
力を目標値に制御するべく、参照制御電流を方向転換用
ロールの電動機を制御する電流制御手段に与えることが
できる鉄鋼プロセスラインにおける張力制御システムを
得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and relates to the outlet tension of the steel material on the outlet side of the liquid tank and the steel material for pulling the direction change roll in the outlet direction of the liquid tank. The output side tension is dynamically estimated, and the reference control current is changed to the electric motor of the direction change roll to control the output side tension and the output side tension that change according to the state of the steel and the liquid in the liquid tank to the target values. It is an object to obtain a tension control system in a steel process line which can be applied to a controlling current control means.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、方向転換
用ロール5を支える柱14の垂直荷重Pvを検出する垂
直荷重検出手段15と、上記検出された垂直荷重Pvと
第3の電動機12に流れる電流iとに基づいて方向転換
用ロール5を液体槽4の入側方向に引っ張る鋼材3の入
力側張力Pi及び液体槽4の出側方向に引っ張る鋼材3
の出力側張力Poを推定する第1の推定手段16と、上
記推定された入力側張力Piと出力側張力Poと張力検
出手段8で検出された液体槽4の入側の鋼材3の張力で
ある入側張力Tiとに基づいて液体槽4の出側の鋼材3
の張力である出側張力Toを推定する第2の推定手段1
7と、上記推定された出側張力Toと出力側張力Poと
予め設定された目標出側張力To’と目標出力側張力P
o’とに基づいて電流制御手段13への参照制御電流i
aを決定する制御電流演算手段18とを備えたことを特
徴とするものである。A first invention is a vertical load detecting means 15 for detecting a vertical load Pv of a column 14 supporting a direction changing roll 5, a vertical load Pv thus detected and a third electric motor. An input side tension Pi of the steel material 3 for pulling the direction change roll 5 in the inlet side direction of the liquid tank 4 and a steel material 3 for pulling in the outlet side direction of the liquid tank 4 based on the current i flowing in 12
Of the output side tension Po, the estimated input side tension Pi, the output side tension Po, and the tension of the steel material 3 on the inlet side of the liquid tank 4 detected by the tension detecting means 8. Steel material 3 on the outlet side of the liquid tank 4 based on a certain inlet side tension Ti
Second estimating means 1 for estimating the outlet tension To, which is the tension of the
7, the estimated output side tension To, the output side tension Po, the preset target output side tension To ′ and the target output side tension P
reference control current i to the current control means 13 based on
The control current calculating means 18 for determining a is provided.
【0009】第2の発明は、方向転換用ロール5を支え
る柱14の歪みε1,ε2を検出する歪み検出手段2
0,21と、上記検出された歪みε1,ε2に基づいて
柱14の垂直荷重Pvと水平荷重Phとを計算する荷重
演算手段22と、上記計算された垂直荷重Pvと水平荷
重Phとに基づいて方向転換用ロール5を液体槽4の入
側方向に引っ張る鋼材3の入力側張力Pi及び液体槽4
の出側方向に引っ張る鋼材3の出力側張力Poを推定す
る第1の推定手段23と、上記推定された入力側張力P
iと出力側張力Poと張力検出手段8で検出された液体
槽4の入側の鋼材3の張力である入側張力Tiとに基づ
いて液体槽4の出側の鋼材3の張力である出側張力To
を推定する第2の推定手段17と、上記推定された出側
張力Toと出力側張力Poと予め設定された目標出側張
力To’と目標出力側張力Po’とに基づいて電流制御
手段13への参照制御電流iaを決定する制御電流演算
手段19とを備えたことを特徴とするものである。The second invention is a strain detecting means 2 for detecting the strains ε1 and ε2 of the column 14 which supports the direction changing roll 5.
0, 21, load calculation means 22 for calculating the vertical load Pv and horizontal load Ph of the column 14 based on the detected strains ε1, ε2, and based on the calculated vertical load Pv and horizontal load Ph. And the liquid tank 4 and the input side tension Pi of the steel material 3 for pulling the direction changing roll 5 toward the entrance side of the liquid tank 4.
First estimating means 23 for estimating the output side tension Po of the steel material 3 pulled in the output side direction and the estimated input side tension P described above.
i, the output side tension Po, and the inlet side tension Ti, which is the tension of the steel material 3 on the inlet side of the liquid tank 4 detected by the tension detector 8, are the tension of the steel material 3 on the outlet side of the liquid tank 4. Side tension To
Current estimating means 17 based on the estimated output side tension To, the output side tension Po, and the preset target output side tension To ′ and target output side tension Po ′. Control current calculation means 19 for determining the reference control current ia to the control current ia.
【0010】第3の発明は、方向転換用ロール51を中
空構造とし、その中空に空気等の高圧流体を充填した構
成とし、上記高圧流体の圧力を検出して方向転換用ロー
ル51を支える柱14の垂直荷重Pvを計算する荷重換
算手段24と、上記計算された垂直荷重Pvと第3の電
動機12に流れる電流iとに基づいて方向転換用ロール
51を液体槽4の入側方向に引っ張る鋼材3の入力側張
力Pi及び液体槽4の出側方向に引っ張る鋼材3の出力
側張力Poを推定する第1の推定手段16と、上記推定
された入力側張力Piと出力側張力Poと張力検出手段
8で検出された液体槽4の入側の鋼材3の張力である入
側張力Tiとに基づいて液体槽4の出側の鋼材3の張力
である出側張力Toを推定する第2の推定手段17と、
上記推定された出側張力Toと出力側張力Poと予め設
定された目標出側張力To’と目標出力側張力Po’と
に基づいて電流制御手段13への参照制御電流iaを決
定する制御電流演算手段13とを備えたことを特徴とす
るものである。In a third aspect of the present invention, the direction changing roll 51 has a hollow structure, and the high pressure fluid such as air is filled in the hollow, and the pressure of the high pressure fluid is detected to support the direction changing roll 51. The load conversion means 24 for calculating the vertical load Pv of 14 and the direction change roll 51 is pulled toward the inlet side of the liquid tank 4 based on the calculated vertical load Pv and the current i flowing in the third electric motor 12. A first estimating means 16 for estimating the input-side tension Pi of the steel material 3 and the output-side tension Po of the steel material 3 pulled in the output-side direction of the liquid tank 4, and the estimated input-side tension Pi, output-side tension Po and tension Secondly estimating the outlet tension To, which is the tension of the steel material 3 on the outlet side of the liquid tank 4, based on the inlet tension Ti, which is the tension of the steel material 3 on the inlet side of the liquid tank 4 detected by the detection means 8. Estimating means 17 of
Control current for determining the reference control current ia to the current control means 13 based on the estimated output side tension To, output side tension Po, and preset target output side tension To 'and target output side tension Po'. The calculation means 13 is provided.
【0011】第4の発明は、第1の発明又は第2の発明
又は第3の発明の構成において、方向転換用ロール5又
は51を液体槽4の入側方向に引っ張る鋼材3の入力側
張力Piと、方向転換用ロール5又は51を液体槽4の
出側方向に引っ張る鋼材3の出力側張力Poとの差が所
定値以上になると、出力する参照制御電流iaを所定範
囲内に制限するリミッタを制御電流演算手段19に設け
たことを特徴とするものである。A fourth invention is, in the constitution of the first invention, the second invention or the third invention, the input side tension of the steel material 3 for pulling the direction changing roll 5 or 51 in the inlet side direction of the liquid tank 4. When the difference between Pi and the output side tension Po of the steel material 3 that pulls the direction changing roll 5 or 51 in the exit side direction of the liquid tank 4 becomes a predetermined value or more, the reference control current ia to be output is limited within a predetermined range. It is characterized in that a limiter is provided in the control current calculation means 19.
【0012】[0012]
【作用】第1の発明において、垂直荷重検出手段15は
柱14の垂直荷重Pvを検出し、第1の推定手段16は
垂直荷重Pvと第3の電動機12に流れる電流iとに基
づいて鋼材3の入力側張力Pi及び出力側張力Poを推
定する。第2の推定手段17は入力側張力Piと出力側
張力Poと張力検出手段8で検出された入側張力Tiと
に基づいて出側張力Toを推定する。制御電流演算手段
18は出側張力Toと出力側張力Poと目標出側張力T
o’と目標出力側張力Po’とに基づいて電流制御手段
13への参照制御電流iaを決定する。したがって、鋼
材3及び液体槽4内の液体4aの状態に応じて変化する
出側張力Toと出力側張力Poを目標値に制御するべ
く、参照制御電流iaが電流制御手段13に与えられ、
これにより第3の電動機12は方向転換用ロール5を目
標速度で回転させる。In the first aspect of the invention, the vertical load detecting means 15 detects the vertical load Pv of the column 14, and the first estimating means 16 determines the steel material based on the vertical load Pv and the current i flowing through the third electric motor 12. The input side tension Pi and the output side tension Po of No. 3 are estimated. The second estimating means 17 estimates the outlet tension To based on the input tension Pi, the output tension Po, and the inlet tension Ti detected by the tension detecting means 8. The control current calculation means 18 calculates the output side tension To, the output side tension Po, and the target output side tension T.
The reference control current ia to the current control means 13 is determined based on o'and the target output side tension Po '. Therefore, the reference control current ia is given to the current control means 13 in order to control the output side tension To and the output side tension Po that change according to the states of the steel material 3 and the liquid 4a in the liquid tank 4 to the target values,
This causes the third electric motor 12 to rotate the direction changing roll 5 at the target speed.
【0013】第2の発明において、歪み検出手段20,
21は柱14の歪みε1,ε2を検出し、荷重演算手段
22は歪みε1,ε2に基づいて柱14の垂直荷重Pv
と水平荷重Phとを計算する。第1の推定手段23は垂
直荷重Pvと水平荷重Phとに基づいて鋼材3の入力側
張力Pi及び出力側張力Poを推定する。第2の推定手
段17は入力側張力Piと出力側張力Poと張力検出手
段8で検出された入側張力Tiとに基づいて出側張力T
oを推定する。制御電流演算手段19は出側張力Toと
出力側張力Poと目標出側張力To’と目標出力側張力
Po’とに基づいて電流制御手段13への参照制御電流
iaを決定する。したがって、鋼材3及び液体4aの状
態に応じて変化する出側張力Toと出力側張力Poを目
標値に制御するべく、参照制御電流iaが電流制御手段
13に与えられ、これにより第3の電動機12は方向転
換用ロール5を目標速度で回転させる。In the second invention, the distortion detecting means 20,
21 detects the strains ε1 and ε2 of the column 14, and the load calculating means 22 calculates the vertical load Pv of the column 14 based on the strains ε1 and ε2.
And the horizontal load Ph. The first estimating means 23 estimates the input side tension Pi and the output side tension Po of the steel material 3 based on the vertical load Pv and the horizontal load Ph. The second estimating means 17 is based on the input side tension Pi, the output side tension Po, and the input side tension Ti detected by the tension detecting means 8, and the output side tension T.
Estimate o. The control current calculation means 19 determines the reference control current ia to the current control means 13 based on the output side tension To, the output side tension Po, the target output side tension To ′ and the target output side tension Po ′. Therefore, the reference control current ia is applied to the current control means 13 in order to control the output side tension To and the output side tension Po, which change according to the states of the steel material 3 and the liquid 4a, to the target values, whereby the third electric motor is provided. 12 rotates the direction changing roll 5 at a target speed.
【0014】第3の発明において、方向転換用ロール5
1は中空構造を有し、その中空に空気等の高圧流体が充
填される。荷重換算手段24はその高圧流体の圧力を検
出して柱14の垂直荷重Pvを計算する。第1の推定手
段16は垂直荷重Pvと第3の電動機12に流れる電流
iとに基づいて鋼材3の入力側張力Pi及び出力側張力
Poを推定する。第2の推定手段17は入力側張力Pi
と出力側張力Poと張力検出手段8で検出された入側張
力Tiとに基づいて出側張力Toを推定する。制御電流
演算手段18は出側張力Toと出力側張力Poと目標出
側張力To’と目標出力側張力Po’とに基づいて電流
制御手段13への参照制御電流iaを決定する。したが
って、鋼材3及び液体4aの状態に応じて変化する出側
張力Toと出力側張力Poを目標値に制御するべく、参
照制御電流iaが電流制御手段13に与えられ、これに
より第3の電動機12は方向転換用ロール5を目標速度
で回転させる。In the third invention, the direction changing roll 5
1 has a hollow structure, and the high pressure fluid such as air is filled in the hollow. The load conversion means 24 detects the pressure of the high-pressure fluid and calculates the vertical load Pv of the column 14. The first estimating means 16 estimates the input side tension Pi and the output side tension Po of the steel material 3 based on the vertical load Pv and the current i flowing through the third electric motor 12. The second estimating means 17 determines the input side tension Pi.
The output side tension To is estimated based on the output side tension Po and the input side tension Ti detected by the tension detecting means 8. The control current calculation means 18 determines the reference control current ia to the current control means 13 based on the output side tension To, the output side tension Po, the target output side tension To ′ and the target output side tension Po ′. Therefore, the reference control current ia is applied to the current control means 13 in order to control the output side tension To and the output side tension Po, which change according to the states of the steel material 3 and the liquid 4a, to the target values, whereby the third electric motor is provided. 12 rotates the direction changing roll 5 at a target speed.
【0015】第4の発明において、制御電流演算手段1
9は入力側張力Piと出力側張力Poとの差が所定値以
上になると、リミッタにより参照制御電流iaを所定範
囲内に制限する。これにより電流制御手段13は第3の
電動機12のトルクを低下させる。したがって、方向転
換用ロール5のトルクが低下する。In the fourth invention, the control current calculation means 1
When the difference between the input-side tension Pi and the output-side tension Po exceeds a predetermined value, the limiter 9 limits the reference control current ia within a predetermined range by a limiter. As a result, the current control means 13 reduces the torque of the third electric motor 12. Therefore, the torque of the direction changing roll 5 is reduced.
【0016】[0016]
実施例1.図1は、この発明の実施例1に係る張力制御
システムの概略構成図である。図1において、図13に
示す構成要素に対応するものには同一の符号を付し、そ
の説明を省略する。図1において、15は方向転換用ロ
ール5を支える柱14の垂直荷重Pvを検出する垂直荷
重検出手段、16は垂直荷重検出手段15で検出された
垂直荷重Pvと第3の電動機12に流れる電流iとに基
づいて方向転換用ロール5を液体槽4の入側方向に引っ
張る鋼材3の入力側張力Pi及び液体槽4の出側方向に
引っ張る鋼材3の出力側張力Poを推定する第1の推定
手段、17は第1の推定手段16で推定された入力側張
力Piと出力側張力Poと張力検出手段8で検出された
液体槽4の入側の鋼材3の張力である入側張力Tiとに
基づいて液体槽4の出側の鋼材3の張力である出側張力
Toを推定する第2の推定手段、18は第2の推定手段
17で推定された出側張力Toと第1の推定手段16で
推定された出力側張力Poと予め設定された目標出側張
力To’と目標出力側張力Po’とに基づいて電流制御
手段13への参照制御電流iaを決定する制御電流演算
手段である。Example 1. 1 is a schematic configuration diagram of a tension control system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, components corresponding to those shown in FIG. 13 are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted. In FIG. 1, 15 is a vertical load detecting means for detecting the vertical load Pv of the column 14 supporting the direction changing roll 5, and 16 is a vertical load Pv detected by the vertical load detecting means 15 and a current flowing through the third electric motor 12. Based on i and i, the input side tension Pi of the steel material 3 pulling the direction changing roll 5 in the inlet side direction of the liquid tank 4 and the output side tension Po of the steel material 3 pulling in the outlet side direction of the liquid tank 4 are estimated. Estimating means 17, 17 is an input side tension Pi which is estimated by the first estimating means 16, an output side tension Po, and an inlet side tension Ti which is the tension of the steel material 3 on the inlet side of the liquid tank 4 detected by the tension detecting means 8. Second estimating means for estimating the outlet tension To, which is the tension of the steel material 3 on the outlet side of the liquid tank 4, based on the above, and 18 is the outlet tension To estimated by the second estimating means 17 and the first tension. Output side tension Po estimated by the estimation means 16 and preset A control current calculation means for determining a reference control current ia to the current control means 13 a 'and the target output side tension Po' target exit side tension To based on the.
【0017】図2は図1中の方向転換用ロール5付近の
鋼材の張力等を説明するための図である。図2におい
て、Piは入力側張力、Poは出力側張力、Pvは垂直
荷重、θは垂線に対する入側の鋼材のなす角、τは垂線
に対する出側の鋼材のなす角、rは方向転換用ロール5
の半径を示す。FIG. 2 is a view for explaining the tension of the steel material in the vicinity of the direction changing roll 5 in FIG. In FIG. 2, Pi is the tension on the input side, Po is the tension on the output side, Pv is the vertical load, θ is the angle made by the steel material on the input side with respect to the vertical line, τ is the angle made by the steel material on the output side with respect to the vertical line, and r is for direction change. Roll 5
Indicates the radius of.
【0018】第3は図1中の制御電流演算手段18の演
算ブロック図である。この制御電流演算手段18は、上
記で説明した目標出側張力To’と出側張力Toとの偏
差をとる減算回路181と、目標出力側張力Po’と出
力側張力Poとの偏差をとる減算回路182と、上記の
各偏差を係数K1,K2によってそれぞれ重み付けする
重み付け回路183と、上記重み付けした偏差の和をと
る加算回路184と、上記偏差の和をトルクに換算する
ため、その和に方向転換用ロール5の半径rを乗ずる乗
算回路185と、上記トルクを電流に換算するためトル
ク定数Ktで除算する除算回路186と、上記換算した
電流をPID補償して参照制御電流iaを出力するPI
D補償回路187とを備えている。The third is a calculation block diagram of the control current calculation means 18 in FIG. This control current calculation means 18 is a subtraction circuit 181 that calculates the deviation between the target output side tension To ′ and the output side tension To described above, and a subtraction that calculates the deviation between the target output side tension Po ′ and the output side tension Po. A circuit 182, a weighting circuit 183 for weighting the above deviations by coefficients K1 and K2, an adder circuit 184 for taking the sum of the weighted deviations, and a direction of the sum to convert the sum of the deviations into torque. A multiplication circuit 185 that multiplies the radius r of the conversion roll 5, a division circuit 186 that divides the torque by a torque constant Kt to convert the torque into a current, and a PI that performs PID compensation on the converted current and outputs a reference control current ia.
And a D compensation circuit 187.
【0019】PID補償回路187はP(proportiona
l)動作とI(integral)動作とD(derivative)動作
を行う。P動作とは、偏差が小さければ操作量も小さ
く、偏差が大きくなればそれに応じて操作量も大きくす
る比例動作のことをいう。自己平衡性を持つ制御対象に
比例制御のみを行うと、目標値や外乱のステップ状変化
に対して最終的に一定の偏差が残ってしまう。これを定
常偏差という。I動作とは、偏差の積分に比例する項を
制御則に含めることで定常偏差を除去する積分動作のこ
とをいう。D動作とは、偏差の増減の動向を操作量の決
定に反映して制御特性の改善を図るために偏差の微分に
比例する項も制御則に含める微分動作のことをいう。上
記制御則とは、目標値と観測量と測定できる外乱とから
操作量を決定する方式のことをいう。The PID compensation circuit 187 is a P (proportiona
l) operation, I (integral) operation, and D (derivative) operation. The P motion means a proportional motion in which the smaller the deviation, the smaller the manipulated variable, and the larger the deviation, the larger the manipulated variable accordingly. If only proportional control is performed on a controlled object having self-balancing property, a certain deviation will eventually remain with respect to the target value or step change of the disturbance. This is called steady deviation. The I operation means an integration operation for removing a steady deviation by including a term proportional to the integral of the deviation in the control law. The D operation is a differential operation in which a term proportional to the differential of the deviation is also included in the control law in order to improve the control characteristics by reflecting the trend of the increase or decrease of the deviation in the determination of the manipulated variable. The control law means a method of determining the manipulated variable from the target value, the observed amount, and the measurable disturbance.
【0020】PID制御としては、目標値を微分するこ
とをやめて微分動作を観測量にだけ働くようにした微分
先行型PID制御、比例動作及び微分動作の何れも観測
量にだけ働くようにした比例・微分先行型PID制御、
ある種の不感帯を設けたギャップ付きPID制御、不感
帯の部分をある演算に置き換えた偏差2垂型PID制
御、比例ゲインや積分時間や微分時間を固定せず制御対
象の特性の変動を補償するために状況に応じて変更する
可変パラメータPID制御、偏差と関係なく前送りで操
作量を加えるフィードフォワード併用PID制御、その
他、スミス補償型PID制御、非干渉化PID制御等が
知られている。As the PID control, the differential preceding PID control in which the differentiation of the target value is stopped and the differential action works only on the observed amount, and the proportional action and the differential action act only on the observed amount・ Differential preceding PID control,
PID control with a gap provided with a certain kind of dead zone, PID control with two deviations in which the dead zone part is replaced by a certain calculation, to compensate for fluctuations in the characteristics of the controlled object without fixing the proportional gain, integration time or derivative time. In addition, variable parameter PID control that changes according to the situation, feed-forward combined PID control that adds a manipulated variable regardless of deviation, Smith-compensation PID control, decoupling PID control, and the like are known.
【0021】次に図1〜図3を参照して本実施例1の動
作について説明する。第3の電動機12のトルク定数を
Kt、方向転換用ロール5の半径をrとすると、方向転
換用ロール5の軸周りの偶力バランスにより、第3の電
動機12に流れる電流iは下記の式1のように表され
る。Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS. Assuming that the torque constant of the third electric motor 12 is Kt and the radius of the direction changing roll 5 is r, the current i flowing through the third electric motor 12 can be calculated by the following equation due to the couple balance around the axis of the direction changing roll 5. It is expressed as 1.
【0022】[0022]
【数1】 [Equation 1]
【0023】また、方向転換用ロール5の垂直方向の力
のバランスにより、垂直荷重Pvは下記の式2のように
表される。Further, the vertical load Pv is expressed by the following equation 2 according to the balance of the vertical force of the direction changing roll 5.
【0024】[0024]
【数2】 [Equation 2]
【0025】上記の式1と式2から下記の式3が得ら
れ、第1の推定手段16では式3によって入力側張力P
iと出力側張力Poを推定する。The following equation 3 is obtained from the above equations 1 and 2, and the input side tension P is calculated by the equation 3 in the first estimating means 16.
Estimate i and the output side tension Po.
【0026】[0026]
【数3】 (Equation 3)
【0027】一方液体槽4の入側張力Tiと出側張力T
oと液中抵抗FLi(図1中の液中走行距離Liにおけ
る鋼材3の液中抵抗)と液中抵抗FLo(液中走行距離
Loにおける鋼材3の液中抵抗)との間には、下記の式
4の関係がある。On the other hand, the inlet side tension Ti and the outlet side tension T of the liquid tank 4
between o and the in-liquid resistance FLi (in-liquid resistance of the steel material 3 at the in-liquid traveling distance Li in FIG. 1) and the in-liquid resistance FLo (in-liquid resistance of the steel material 3 at the in-liquid traveling distance Lo): There is a relation of Expression 4 of
【0028】[0028]
【数4】 [Equation 4]
【0029】ここで、近似的に液中抵抗FLi,FLo
が液中走行距離Li,Loに比例すると見なすと、下記
の式5のように表される。Here, the liquid resistances FLi and FLo are approximately calculated.
When it is considered that is proportional to the running distances Li and Lo in the liquid, it is represented by the following Expression 5.
【0030】[0030]
【数5】 (Equation 5)
【0031】上記の式4と式5を整理すると、下記の式
6が得られる。By rearranging the above equations 4 and 5, the following equation 6 is obtained.
【0032】[0032]
【数6】 (Equation 6)
【0033】第2の推定手段17では上記の式6によっ
て出側張力Toを推定する。The second estimating means 17 estimates the output side tension To according to the above equation (6).
【0034】制御電流演算手段18では、目標出側張力
To’と第2の推定手段17で推定された出側張力To
との偏差である出側張力偏差を減算回路181で求める
とともに、目標出力側張力Po’と第1の推定手段16
で推定された出力側張力Poとの偏差である出力側張力
偏差を減算回路182で求め、重み付け回路183で上
記の各偏差を係数K1,K2によってそれぞれ重み付け
し、これら重み付けした偏差を加算回路184で加算
し、次に、この加算した偏差に方向転換用ロール5の半
径rを乗算回路185で乗じてトルクを求め、除算回路
186にてトルクをトルク定数Ktで除して電流を求
め、この後、PID補償回路187を通して参照制御電
流iaとして出力する。In the control current calculating means 18, the target outlet tension To 'and the outlet tension To' estimated by the second estimating means 17 are calculated.
The subtraction circuit 181 obtains the output side tension deviation which is the deviation between the target output side tension Po ′ and the first estimating means 16
The output side tension deviation, which is the deviation from the output side tension Po estimated by the above, is obtained by the subtraction circuit 182, the above respective deviations are weighted by the coefficients K1 and K2 by the weighting circuit 183, and the weighted deviations are added by the addition circuit 184. Then, the added deviation is multiplied by the radius r of the direction changing roll 5 by the multiplication circuit 185 to obtain the torque, and the division circuit 186 divides the torque by the torque constant Kt to obtain the current. After that, the reference control current ia is output through the PID compensation circuit 187.
【0035】以上説明した実施例1によれば、鋼材3及
び液体槽4内の液体4aの状態に応じて変化する出側張
力Toと出力側張力Poを目標値に制御するべく、参照
制御電流iaを電流制御手段13に与えることができ、
これにより第3の電動機12は方向転換用ロール5を目
標速度で回転させ、したがって鋼材3の安定した走行を
実現でき、また、液体槽4の出側における鋼材3の破断
を防止できる。According to the first embodiment described above, the reference control current is used in order to control the output side tension To and the output side tension Po, which change according to the state of the steel material 3 and the liquid 4a in the liquid tank 4, to the target values. ia can be given to the current control means 13,
As a result, the third electric motor 12 rotates the direction changing roll 5 at the target speed, so that stable traveling of the steel material 3 can be realized, and breakage of the steel material 3 on the outlet side of the liquid tank 4 can be prevented.
【0036】実施例2.図4は、この発明の実施例2に
係る張力制御システムの概略構成図である。図4におい
て、図1に示す構成要素に対応するものには同一の符号
を付し、その説明を省略する。図4において、19は第
2の推定手段17で推定された出側張力Toと第1の推
定手段16で推定された出力側張力Poと予め設定され
た目標出側張力To’と目標出力側張力Po’とに基づ
いて電流制御手段13への参照制御電流iaを決定する
とともに、第1の推定手段16で推定された入力側張力
Piと出力側張力Poとの差が所定値以上になると、出
力する参照制御電流iaを所定範囲内に制限する制御電
流演算手段である。Example 2. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a tension control system according to the second embodiment of the present invention. 4, the components corresponding to those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In FIG. 4, reference numeral 19 denotes the outlet tension To estimated by the second estimating means 17, the output tension Po estimated by the first estimating means 16, the preset target outlet tension To ′ and the target output side. When the reference control current ia to the current control means 13 is determined based on the tension Po ′ and the difference between the input side tension Pi and the output side tension Po estimated by the first estimating means 16 becomes a predetermined value or more. , A control current calculation means for limiting the output reference control current ia within a predetermined range.
【0037】図5は図4中の方向転換用ロール5付近の
鋼材の張力等を説明するための図である。図5におい
て、Piは入力側張力、Poは出力側張力、Pvは垂直
荷重、θは垂線に対する入側の鋼材のなす角、τは垂線
に対する出側の鋼材のなす角、rは方向転換用ロール5
の半径を示す。FIG. 5 is a diagram for explaining the tension of the steel material in the vicinity of the direction changing roll 5 in FIG. In FIG. 5, Pi is the tension on the input side, Po is the tension on the output side, Pv is the vertical load, θ is the angle made by the steel material on the input side with respect to the vertical line, τ is the angle made by the steel material on the output side with respect to the vertical line, and r is for direction change. Roll 5
Indicates the radius of.
【0038】図6は図4中の制御電流演算手段19の演
算ブロック図である。この制御電流演算手段19は、上
記で説明した目標出側張力To’と出側張力Toとの偏
差をとる減算回路181と、目標出力側張力Po’と出
力側張力Poとの偏差をとる減算回路182と、それら
各偏差を係数K1,K2によってそれぞれ重み付けする
重み付け回路183と、それら重み付けした偏差の和を
とる加算回路184と、その偏差の和をトルクに換算す
るため、その和に方向転換用ロール5の半径rを乗ずる
乗算回路185と、そのトルクを電流に換算するためト
ルク定数Ktで除算する除算回路186と、その換算し
た電流をPID補償して参照制御電流iaを出力するP
ID補償回路187と、入力側張力Piと出力側張力P
oとの偏差をとる減算回路188と、その偏差の大小を
判断する大小判断回路189と、その判断された偏差が
所定値以上になると参照制御電流iaを所定範囲内に制
限するリミッタ190とを備えている。FIG. 6 is a calculation block diagram of the control current calculation means 19 in FIG. The control current calculation means 19 is a subtraction circuit 181 that calculates the deviation between the target output side tension To ′ and the output side tension To described above, and a subtraction that calculates the deviation between the target output side tension Po ′ and the output side tension Po. A circuit 182, a weighting circuit 183 for weighting the respective deviations by coefficients K1 and K2, an adding circuit 184 for summing the weighted deviations, and a direction change to the sum in order to convert the sum of the deviations into torque. A multiplication circuit 185 for multiplying the radius r of the work roll 5, a division circuit 186 for dividing the torque into a current by a torque constant Kt, and a PID for compensating the converted current and outputting a reference control current ia.
ID compensation circuit 187, input side tension Pi and output side tension P
a subtraction circuit 188 for taking the deviation from o, a magnitude judgment circuit 189 for judging the magnitude of the deviation, and a limiter 190 for limiting the reference control current ia within a predetermined range when the judged deviation becomes a predetermined value or more. I have it.
【0039】次に図4〜図6を参照して本実施例2の動
作について説明する。なお、前記実施例1の動作と同じ
部分については説明を省略する。制御電流演算手段18
では、目標出側張力To’と第2の推定手段17で推定
された出側張力Toとの偏差である出側張力偏差を減算
回路181で求めるとともに、目標出力側張力Po’と
第1の推定手段16で推定された出力側張力Poとの偏
差である出力側張力偏差を減算回路182で求め、重み
付け回路183で上記の各偏差を係数K1,K2によっ
てそれぞれ重み付けし、これら重み付けした偏差を加算
回路184で加算し、次に、この加算した偏差に方向転
換用ロール5の半径rを乗算回路185で乗じてトルク
を求め、除算回路186にてトルクをトルク定数Ktで
除して電流を求め、この後、PID補償回路187を通
して参照制御電流iaとして出力する。ここで、鋼材3
が走行しているとき、第3の電動機12に大きなトルク
が発生して液体槽4付近において入力側張力Piと出力
側張力Poとの偏差が所定値以上になると、制御電流演
算手段19はリミッタ190により参照制御電流iaを
所定範囲内に制限する。これにより電流制御手段13は
第3の電動機12への電流を制限し、第3の電動機12
のトルクを低下させる。したがって、方向転換用ロール
5のトルクが低下し、鋼材3と方向転換用ロール5間の
スリップが防止される。Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. The description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted. Control current calculation means 18
Then, the subtraction circuit 181 obtains the output-side tension deviation, which is the deviation between the target output-side tension To ′ and the output-side tension To estimated by the second estimating means 17, and also calculates the target output-side tension Po ′ and the first output-side tension Po ′. The subtraction circuit 182 obtains the output side tension deviation which is the deviation from the output side tension Po estimated by the estimation means 16, the weighting circuit 183 weights each of the above deviations by the coefficients K1 and K2, and the weighted deviations are calculated. The addition circuit 184 performs addition, and then the added deviation is multiplied by the radius r of the direction changing roll 5 by the multiplication circuit 185 to obtain torque, and the division circuit 186 divides the torque by the torque constant Kt to obtain the current. After that, it is output as the reference control current ia through the PID compensation circuit 187. Where steel material 3
When a large torque is generated in the third electric motor 12 while the vehicle is traveling, and the deviation between the input side tension Pi and the output side tension Po near the liquid tank 4 becomes a predetermined value or more, the control current calculation means 19 causes the limiter. The reference control current ia is limited by 190 within a predetermined range. As a result, the current control means 13 limits the current to the third electric motor 12, and the third electric motor 12
Reduce the torque. Therefore, the torque of the direction changing roll 5 is reduced, and the slip between the steel material 3 and the direction changing roll 5 is prevented.
【0040】以上説明した実施例2によれば、鋼材3及
び液体槽4内の液体4aの状態に応じて変化する出側張
力Toと出力側張力Poを目標値に制御するべく、参照
制御電流iaを電流制御手段13に与えることができ、
これにより第3の電動機12は方向転換用ロール5を目
標速度で回転させ、したがって鋼材3の安定した走行を
実現でき、また、液体槽4の出側における鋼材3の破断
を防止できる。According to the second embodiment described above, in order to control the output side tension To and the output side tension Po, which change according to the states of the steel material 3 and the liquid 4a in the liquid tank 4, to the target values, the reference control current. ia can be given to the current control means 13,
As a result, the third electric motor 12 rotates the direction changing roll 5 at the target speed, so that stable traveling of the steel material 3 can be realized, and breakage of the steel material 3 on the outlet side of the liquid tank 4 can be prevented.
【0041】また、第3の電動機12に大きなトルクが
発生して、入力側張力Piと出力側張力Poとの偏差が
所定値以上になると、鋼材3と方向転換用ロール5間に
スリップが発生してしまうおそれがあるが、本実施例2
の制御電流演算手段19では入力側張力Piと出力側張
力Poとの偏差が所定値以上になると、参照制御電流i
aを所定範囲内に制限するリミッタ190を備えたの
で、鋼材3と方向転換用ロール5間のスリップを防止で
き、スリップにより鋼材3の表面に傷を付けるようなこ
とがなくなる。When a large torque is generated in the third electric motor 12 and the deviation between the input side tension Pi and the output side tension Po exceeds a predetermined value, a slip occurs between the steel material 3 and the direction changing roll 5. There is a risk that
When the deviation between the tension Pi on the input side and the tension Po on the output side becomes equal to or more than a predetermined value, the control current calculation means 19 of the reference control current i
Since the limiter 190 for limiting a to a predetermined range is provided, slippage between the steel material 3 and the direction changing roll 5 can be prevented, and the slippage does not damage the surface of the steel material 3.
【0042】実施例3.図7は、この発明の実施例3に
係る張力制御システムの概略構成図である。図7におい
て、図4に示す構成要素に対応するものには同一の符号
を付し、その説明を省略する。図7において、20,2
1は方向転換用ロール5を支える柱14の歪みε1,ε
2を検出する歪み検出手段、22は歪み検出手段20,
21で検出された歪みε1,ε2に基づいて柱14の垂
直荷重Pvと水平荷重Phとを計算する荷重演算手段、
23は荷重演算手段22で計算された垂直荷重Pvと水
平荷重Phとに基づいて方向転換用ロール5を液体槽4
の入側方向に引っ張る鋼材3の入力側張力Pi及び液体
槽4の出側方向に引っ張る鋼材3の出力側張力Poを推
定する第1の推定手段である。Example 3. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a tension control system according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 7, components corresponding to those shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted. In FIG. 7, 20, 2
Reference numeral 1 denotes strains ε1 and ε of the pillar 14 that supports the direction changing roll 5.
2 is a strain detecting means, 22 is a strain detecting means 20,
Load calculation means for calculating a vertical load Pv and a horizontal load Ph of the column 14 based on the strains ε1 and ε2 detected in 21;
Reference numeral 23 denotes the direction changing roll 5 based on the vertical load Pv and the horizontal load Ph calculated by the load calculating means 22 and the liquid tank 4
Is a first estimating means for estimating the input-side tension Pi of the steel material 3 pulled in the input side direction and the output-side tension Po of the steel material 3 pulled in the output side direction of the liquid tank 4.
【0043】図8は図7中の方向転換用ロール5付近の
鋼材の張力等を説明するための図である。図8におい
て、Piは入力側張力、Poは出力側張力、Pvは垂直
荷重、Phは水平荷重、θは垂線に対する入側の鋼材の
なす角、τは垂線に対する出側の鋼材のなす角、rは方
向転換用ロール5の半径を示す。FIG. 8 is a view for explaining the tension of the steel material in the vicinity of the direction changing roll 5 in FIG. In FIG. 8, Pi is the tension on the input side, Po is the tension on the output side, Pv is the vertical load, Ph is the horizontal load, θ is the angle made by the steel material on the incoming side with respect to the perpendicular, and τ is the angle made by the steel material on the outgoing side with respect to the perpendicular. r represents the radius of the direction changing roll 5.
【0044】次に図7と図8を参照して本実施例3の動
作について説明する。なお、前記実施例1,2の動作と
同じ部分については説明を省略する。弾性体である柱1
4に加わる曲げモーメントMと、この曲げモートントM
によって生じる歪みεとの間には下記の式7の関係があ
る。Next, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The description of the same parts as those of the first and second embodiments will be omitted. Column 1 which is an elastic body
Bending moment M applied to 4 and this bending morton M
There is a relation of the following formula 7 with the strain ε caused by.
【0045】[0045]
【数7】 (Equation 7)
【0046】ここで、Eは柱14の縦弾性係数、Iは柱
14の断面2次モーメント、Cは柱14の中立面から歪
み検出手段20,21の取り付け位置までの距離であ
る。柱14の中心線をはさんだ2箇所の歪みε1,ε2
を考察すると、柱14の垂直荷重成分による歪みは歪み
ε1,ε2の両方に共通に同じ極性で含まれるが、曲げ
モーメントMによる歪みεは歪みε1,ε2で打ち消し
合うように逆極性で含まれる。したがって、柱14の適
切な2箇所以上の場所の歪みε(この場合、歪みε1,
ε2)を歪み検出手段20,21で検出することによっ
て、柱14の垂直荷重成分と曲げモーメントMとを分離
して知ることができる。一方、柱14に曲げモーメント
Mを発生させているのは入力側張力Piと出力側張力P
oとの合力の水平方向の成分である水平荷重Phであ
り、この水平荷重Phの大きさは柱14の固定端と方向
転換用ロール5間の距離による。したがって、歪みε
1,ε2から垂直荷重Pvと水平荷重Phとを荷重演算
手段22にて算出することができる。また、垂直荷重P
vと水平荷重Phと入力側張力Piと出力側張力Poの
間には下記の式8の関係がある。Here, E is the longitudinal elastic modulus of the column 14, I is the second moment of area of the column 14, and C is the distance from the neutral surface of the column 14 to the mounting position of the strain detecting means 20, 21. Two strains ε1 and ε2 that sandwich the center line of the pillar 14.
Considering the above, the strain due to the vertical load component of the column 14 is commonly included in both strains ε1 and ε2 with the same polarity, but the strain ε due to the bending moment M is included with the opposite polarity so as to cancel each other out by the strains ε1 and ε2. . Therefore, the strain ε (in this case, the strain ε1,
By detecting ε2) by the strain detecting means 20 and 21, the vertical load component of the column 14 and the bending moment M can be separately known. On the other hand, it is the input side tension Pi and the output side tension P that generate the bending moment M in the column 14.
The horizontal load Ph is a horizontal component of the resultant force with o, and the magnitude of the horizontal load Ph depends on the distance between the fixed end of the column 14 and the direction changing roll 5. Therefore, the strain ε
The vertical load Pv and the horizontal load Ph can be calculated by the load calculating means 22 from 1 and ε2. Also, the vertical load P
The following relationship is established between v, the horizontal load Ph, the input-side tension Pi, and the output-side tension Po.
【0047】[0047]
【数8】 (Equation 8)
【0048】上記の式8を変形すると、下記の式9が得
られ、これによって第1の推定手段23は入力側張力P
iと出力側張力Poを計算することができる。By transforming the above equation (8), the following equation (9) can be obtained, whereby the first estimating means 23 causes the input side tension P
i and the output side tension Po can be calculated.
【0049】[0049]
【数9】 [Equation 9]
【0050】以上説明した実施例3によれば、入力側張
力Piと出力側張力Poを推定するのに第3の電動機1
2に流れる電流iを用いず、柱14の歪みε1,ε2を
用いて垂直荷重Pvと水平荷重Phを計算し、これらを
基に入力側張力Piと出力側張力Poを推定するように
したので、第3の電動機12の電流iを高精度で検出す
ることが困難な場合でも、鋼材3及び液体槽4内の液体
4aの状態に応じて変化する出側張力Toと出力側張力
Poを目標値に制御すべく、参照制御電流iaを電流制
御手段13に与えることができ、これにより第3の電動
機12は方向転換用ロール5を目標速度で回転させ、し
たがって鋼材3の安定した走行を実現でき、また、液体
槽4の出側における鋼材3の破断を防止できる。According to the third embodiment described above, the third electric motor 1 is used to estimate the input side tension Pi and the output side tension Po.
Since the vertical load Pv and the horizontal load Ph are calculated by using the strains ε1 and ε2 of the column 14 without using the current i flowing in 2, the input side tension Pi and the output side tension Po are estimated based on these. , Even if it is difficult to detect the current i of the third electric motor 12 with high accuracy, the output side tension To and the output side tension Po that change according to the state of the steel material 3 and the liquid 4a in the liquid tank 4 are targeted. In order to control the value, the reference control current ia can be applied to the current control means 13, whereby the third electric motor 12 rotates the direction changing roll 5 at the target speed, thus realizing stable running of the steel material 3. It is possible to prevent the steel material 3 from breaking on the exit side of the liquid tank 4.
【0051】また、第3の電動機12に大きなトルクが
発生して、入力側張力Piと出力側張力Poとの偏差が
所定値以上になると、鋼材3と方向転換用ロール5間に
スリップが発生してしまうおそれがあるが、本実施例3
の制御電流演算手段19では入力側張力Piと出力側張
力Poとの偏差が所定値以上になると、参照制御電流i
aを所定範囲内に制限するリミッタ190(図6参照)
を備えたので、鋼材3と方向転換用ロール5間のスリッ
プを防止でき、スリップにより鋼材3の表面に傷を付け
るようなことがなくなる。When a large torque is generated in the third electric motor 12 and the deviation between the input side tension Pi and the output side tension Po exceeds a predetermined value, a slip occurs between the steel material 3 and the direction changing roll 5. However, there is a possibility that
When the deviation between the tension Pi on the input side and the tension Po on the output side becomes equal to or more than a predetermined value, the control current calculation means 19 of the reference control current i
Limiter 190 for limiting a within a predetermined range (see FIG. 6)
Since it is provided, the slip between the steel material 3 and the direction changing roll 5 can be prevented, and the surface of the steel material 3 is not scratched by the slip.
【0052】実施例4.図9は、この発明の実施例4に
係る張力制御システムの概略構成図である。図9におい
て、図4に示す構成要素に対応するものには同一の符号
を付し、その説明を省略する。図9において、51は中
空構造の方向転換用ロールであり、その中空に空気等の
高圧流体が充填されている。24は上記高圧流体の圧力
を検出して方向転換用ロール51を支える柱14の垂直
荷重Pvを計算する荷重換算手段である。Example 4. FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a tension control system according to Embodiment 4 of the present invention. 9, components corresponding to those shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted. In FIG. 9, reference numeral 51 denotes a hollow-direction turning roll, the hollow of which is filled with a high-pressure fluid such as air. Reference numeral 24 is a load conversion unit that detects the pressure of the high-pressure fluid and calculates the vertical load Pv of the column 14 that supports the direction changing roll 51.
【0053】図10は図9中の方向転換用ロール51付
近の鋼材の張力等を説明するための図である。図10に
おいて、Piは入力側張力、Poは出力側張力、Pvは
垂直荷重、θは垂線に対する入側の鋼材のなす角、τは
垂線に対する出側の鋼材のなす角、rは方向転換用ロー
ル51の半径を示す。FIG. 10 is a diagram for explaining the tension of the steel material in the vicinity of the direction changing roll 51 in FIG. In FIG. 10, Pi is the tension on the input side, Po is the tension on the output side, Pv is the vertical load, θ is the angle made by the steel material on the input side with respect to the vertical line, τ is the angle made by the steel material on the output side with respect to the vertical line, and r is for direction change. The radius of the roll 51 is shown.
【0054】図11は図9中の方向転換用ロール51の
概略構成図である。図11において、52は方向転換用
ロール51の中空部、53,54は中空部52の中空軸
(方向転換用ロール51の中心軸にも相当)、55は高
圧空気を中空部52へ送り込むための高圧空気を蓄積す
る空気蓄積部、56は中空軸53の開閉弁、57は中空
部52の空気圧を検出するための圧力センサ部、58は
空気圧調整系60へ接続される調整系管、59は空気蓄
積部55に高圧空気を供給するための供給管、50は密
閉シールである。方向転換用ロール51の中空部52に
空気を充填する場合は、図示しないコンプレッサからの
高圧空気を供給管59より供給して空気蓄積部55に蓄
積し、開閉弁56を開く。これにより、空気蓄積部55
から空気が中空軸53を介して中空部52に充填される
とともに、中空軸54を介して圧力センサ部57にも充
填される。したがって、方向転換用ロール51内の圧力
差により中空部52が変形し、中空部52内の空気圧が
変化すると圧力センサ部57内の空気圧も変化するの
で、圧力センサ部57により中空部52の空気圧の変化
を検出することが可能になる。圧力センサ部57で検出
された圧力は、荷重換算手段24(図9参照)に与えら
れ、柱14の垂直荷重Pvが計算される。そして垂直荷
重Pvは第1の推定手段16に与えられ、以降は実施例
2と同様な動作がなされる。FIG. 11 is a schematic diagram of the direction changing roll 51 in FIG. In FIG. 11, 52 is a hollow part of the direction changing roll 51, 53 and 54 are hollow shafts of the hollow part 52 (corresponding to the central axis of the direction changing roll 51), and 55 is for feeding high-pressure air into the hollow part 52. Of the hollow shaft 53, 57 is a pressure sensor unit for detecting the air pressure of the hollow portion 52, 58 is an adjusting system tube connected to an air pressure adjusting system 60, and 59 Is a supply pipe for supplying high-pressure air to the air accumulation part 55, and 50 is a hermetic seal. When the hollow portion 52 of the direction changing roll 51 is filled with air, high-pressure air from a compressor (not shown) is supplied from the supply pipe 59 to be accumulated in the air accumulation portion 55, and the open / close valve 56 is opened. As a result, the air accumulation unit 55
The air is filled into the hollow portion 52 through the hollow shaft 53 and the pressure sensor portion 57 through the hollow shaft 54. Therefore, when the hollow portion 52 is deformed due to the pressure difference in the direction changing roll 51 and the air pressure inside the hollow portion 52 changes, the air pressure inside the pressure sensor portion 57 also changes, so the air pressure inside the hollow portion 52 is changed by the pressure sensor portion 57. It becomes possible to detect the change of. The pressure detected by the pressure sensor unit 57 is given to the load conversion means 24 (see FIG. 9), and the vertical load Pv of the column 14 is calculated. Then, the vertical load Pv is given to the first estimating means 16, and thereafter, the same operation as that of the second embodiment is performed.
【0055】ところで、一般に鉄鋼プロセスラインに設
けられている出側ルーパの起動・停止時に生じる比較的
周期の短い有害な張力変動が液体槽4の出側張力Toを
変化させても、有害張力変動の周波数帯の張力変動を吸
収するように方向転換用ロール51の流体の圧力系を設
計することにより、有害な張力変動が液体槽4の入側に
及ぶのを防ぐことができる。例えば、図12に示すよう
に方向転換用ロールの中空部に接続された管61の途中
に蓄圧器62を設けるとともに管61内に穴径を細く絞
るための穴径絞り部63を設けることにより、有害張力
変動の周波数帯の張力変動を吸収するようにする。した
がって、蓄圧器62と穴径絞り部63を、あたかも電気
回路におけるコンデンサと抵抗のように見たてて、方向
転換用ロール51の流体の圧力系を設計することができ
る。By the way, even if harmful tension fluctuations having a relatively short cycle that occur at the time of starting / stopping the exit looper generally provided in the steel process line change the exit tension To of the liquid tank 4, the harmful tension fluctuations are caused. By designing the fluid pressure system of the direction changing roll 51 so as to absorb the tension fluctuations in the frequency band of 1, it is possible to prevent harmful tension fluctuations from reaching the inlet side of the liquid tank 4. For example, as shown in FIG. 12, by providing a pressure accumulator 62 in the middle of the pipe 61 connected to the hollow portion of the direction changing roll and providing a hole diameter narrowing portion 63 for narrowing the hole diameter in the pipe 61, , Absorb tension fluctuations in the frequency band of harmful tension fluctuations. Therefore, the pressure system of the fluid of the direction changing roll 51 can be designed by observing the pressure accumulator 62 and the hole diameter narrowed portion 63 as if they were capacitors and resistors in an electric circuit.
【0056】以上説明した実施例4によれば、鋼材3及
び液体槽4内の液体4aの状態に応じて変化する出側張
力Toと出力側張力Poを目標値に制御するべく、参照
制御電流iaを電流制御手段13に与えるこができ、こ
れにより第3の電動機12は方向転換用ロール5を目標
速度で回転させ、したがって鋼材3の安定した走行を実
現でき、また、液体槽4の出側における鋼材3の破断を
防止できる。According to the fourth embodiment described above, the reference control current is used in order to control the output side tension To and the output side tension Po, which change according to the state of the steel material 3 and the liquid 4a in the liquid tank 4, to the target values. ia can be given to the current control means 13, whereby the third electric motor 12 can rotate the direction changing roll 5 at the target speed, thus realizing the stable running of the steel material 3, and the output of the liquid tank 4. The steel material 3 on the side can be prevented from breaking.
【0057】また、第3の電動機12に大きなトルクが
発生して、入力側張力Piと出力側張力Poとの偏差が
所定値以上になると、鋼材3と方向転換用ロール5間に
スリップが発生してしまうおそれがあるが、本実施例4
の制御電流演算手段19では入力側張力Piと出力側張
力Poとの偏差が所定値以上になると、参照制御電流i
aを所定範囲内に制限するリミッタを備えたので、鋼材
3と方向転換用ロール5間のスリップを防止でき、スリ
ップにより鋼材3の表面に傷を付けるようなことがなく
なる。When a large torque is generated in the third electric motor 12 and the deviation between the input side tension Pi and the output side tension Po exceeds a predetermined value, a slip occurs between the steel material 3 and the direction changing roll 5. However, there is a possibility that
When the deviation between the tension Pi on the input side and the tension Po on the output side becomes equal to or more than a predetermined value, the control current calculation means 19 of the reference control current i
Since the limiter for limiting a within the predetermined range is provided, slippage between the steel material 3 and the direction changing roll 5 can be prevented, and the surface of the steel material 3 is not scratched by the slippage.
【0058】また、中空構造の方向転換用ロール51を
用い、この中空部52に空気等の高圧流体を充填して、
この高圧流体の圧力を検出して荷重換算手段24によっ
て柱14の垂直荷重Pvを計算するようにしたので、柱
14に荷重検出装置を取り付けられない場合や、機械的
な理由で弾性体の長い柱を使えない場合でも、上記効果
を達成できる。Further, a direction changing roll 51 having a hollow structure is used, and the hollow portion 52 is filled with a high pressure fluid such as air.
Since the pressure of this high-pressure fluid is detected and the vertical load Pv of the column 14 is calculated by the load conversion means 24, when the load detection device cannot be attached to the column 14 or the elastic body is long due to mechanical reasons. The above effect can be achieved even if the pillar cannot be used.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上のように第1の発明によれば、方向
転換用ロールを支える柱の垂直荷重を検出する垂直荷重
検出手段と、上記検出された垂直荷重と第3の電動機に
流れる電流とに基づいて方向転換用ロールを液体槽の入
側方向に引っ張る鋼材の入力側張力及び液体槽の出側方
向に引っ張る鋼材の出力側張力を推定する第1の推定手
段と、上記推定された入力側張力と出力側張力と張力検
出手段で検出された液体槽の入側の鋼材の張力である入
側張力とに基づいて液体槽の出側の鋼材の張力である出
側張力を推定する第2の推定手段と、上記推定された出
側張力と出力側張力と予め設定された目標出側張力と目
標出力側張力とに基づいて電流制御手段への参照制御電
流を決定する制御電流演算手段とを設けて構成したの
で、鋼材及び液体槽内の液体の状態に応じて変化する出
側張力と出力側張力を目標値に制御するべく、参照制御
電流が電流制御手段に与えられ、これにより第3の電動
機は方向転換用ロールを目標速度で回転させることがで
き、したがって鋼材の安定した走行を実現でき、また、
液体槽の出側における鋼材の破断を防止できるという効
果が得られる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the vertical load detecting means for detecting the vertical load of the column supporting the direction changing roll, the detected vertical load and the current flowing through the third electric motor. And a first estimating means for estimating the input-side tension of the steel material pulling the direction-changing roll toward the inlet side of the liquid tank and the output-side tension of the steel material pulling toward the outlet side of the liquid tank based on Estimate the outlet tension, which is the tension of the steel material on the outlet side of the liquid tank, based on the input side tension, the output side tension, and the inlet side tension that is the tension of the steel material on the inlet side of the liquid tank detected by the tension detecting means. Control current calculation for determining a reference control current to the current control means based on the second estimating means, the estimated output side tension, output side tension, and preset target output side tension and target output side tension. Since it is configured by providing means, steel material and liquid tank In order to control the output side tension and the output side tension, which change according to the liquid state, to a target value, a reference control current is supplied to the current control means, whereby the third electric motor causes the direction changing roll to move at the target speed. It can be rotated, therefore stable running of steel material can be realized, and
The effect that the steel material can be prevented from breaking on the exit side of the liquid tank is obtained.
【0060】第2の発明によれば、方向転換用ロールを
支える柱の歪みを検出する歪み検出手段と、上記検出さ
れた歪みに基づいて上記柱の垂直荷重と水平荷重とを計
算する荷重演算手段と、上記計算された垂直荷重と水平
荷重とに基づいて方向転換用ロールを液体槽の入側方向
に引っ張る鋼材の入力側張力及び液体槽の出側方向に引
っ張る鋼材の出力側張力を推定する第1の推定手段と、
上記推定された入力側張力と出力側張力と張力検出手段
で検出された液体槽の入側の鋼材の張力である入側張力
とに基づいて液体槽の出側の鋼材の張力である出側張力
を推定する第2の推定手段と、上記推定された出側張力
と出力側張力と予め設定された目標出側張力と目標出力
側張力とに基づいて電流制御手段への参照制御電流を決
定する制御電流演算手段とを設けて構成したので、鋼材
及び液体槽内の液体の状態に応じて変化する出側張力と
出力側張力を目標値に制御するべく、参照制御電流が電
流制御手段に与えられ、これにより第3の電動機は方向
転換用ロールを目標速度で回転させることができ、した
がって鋼材の安定した走行を実現でき、また、液体槽の
出側における鋼材の破断を防止できるという効果が得ら
れる。また、入力側張力及び出力側張力を推定するのに
第3の電動機の電流を用いないので、その電流を高精度
で検出することが困難な場合でも、上記効果を達成でき
る。According to the second invention, the strain detecting means for detecting the strain of the column supporting the direction changing roll, and the load calculation for calculating the vertical load and the horizontal load of the column based on the detected strain. And the input side tension of the steel material pulling the direction change roll toward the inlet side of the liquid tank and the output side tension of the steel material pulling toward the outlet side of the liquid tank based on the vertical load and the horizontal load calculated above. First estimating means for
Based on the estimated input-side tension, output-side tension, and the inlet-side tension that is the tension of the steel material on the inlet side of the liquid tank detected by the tension detecting means, the outlet side that is the tension of the steel material on the outlet side of the liquid tank Second estimating means for estimating the tension, and the reference control current to the current control means is determined based on the estimated output side tension, output side tension, and preset target output side tension and target output side tension. Since the control current calculation means for controlling the output side tension and the output side tension that change according to the state of the steel and the liquid in the liquid tank are controlled to the target values, the reference control current is supplied to the current control means. Given this, the third electric motor can rotate the direction changing roll at the target speed, and therefore, the stable running of the steel material can be realized, and the steel material on the exit side of the liquid tank can be prevented from breaking. Is obtained. Further, since the current of the third electric motor is not used for estimating the input side tension and the output side tension, the above effect can be achieved even when it is difficult to detect the current with high accuracy.
【0061】第3の発明によれば、方向転換用ロールを
中空構造とし、その中空に空気等の高圧流体を充填した
構成とし、上記高圧流体の圧力を検出して方向転換用ロ
ールを支える柱の垂直荷重を計算する荷重換算手段と、
上記計算された垂直荷重と第3の電動機に流れる電流と
に基づいて方向転換用ロールを液体槽の入側方向に引っ
張る鋼材の入力側張力及び液体槽の出側方向に引っ張る
鋼材の出力側張力を推定する第1の推定手段と、上記推
定された入力側張力と出力側張力と張力検出手段で検出
された液体槽の入側の鋼材の張力である入側張力とに基
づいて液体槽の出側の鋼材の張力である出側張力を推定
する第2の推定手段と、上記推定された出側張力と出力
側張力と予め設定された目標出側張力と目標出力側張力
とに基づいて電流制御手段への参照制御電流を決定する
制御電流演算手段とを設けて構成したので、鋼材及び液
体槽内の液体の状態に応じて変化する出側張力と出力側
張力を目標値に制御するべく、参照制御電流が電流制御
手段に与えられ、これにより第3の電動機は方向転換用
ロールを目標速度で回転させることができ、したがって
鋼材の安定した走行を実現でき、また、液体槽の出側に
おける鋼材の破断を防止できるという効果が得られる。
また、方向転換用ロールの中空に充填された高圧流体の
圧力を検出して方向転換用ロールを支える柱の垂直荷重
を得るように構成したので、柱に荷重検出装置を取り付
けられない場合や、機械的な理由で弾性体の長い柱を使
えない場合でも上記効果が達成できる。According to the third invention, the direction-changing roll has a hollow structure, and the hollow is filled with a high-pressure fluid such as air. The column for supporting the direction-changing roll by detecting the pressure of the high-pressure fluid is used. Load conversion means for calculating the vertical load of
The input side tension of the steel material pulling the direction-changing roll toward the inlet side of the liquid tank and the output side tension of the steel material pulling toward the outlet side of the liquid tank based on the calculated vertical load and the current flowing through the third electric motor. Of the liquid tank on the basis of the first estimating means for estimating the above, and the estimated input side tension, output side tension, and the inlet side tension which is the tension of the steel material on the inlet side of the liquid vessel detected by the tension detecting means. Based on a second estimating means for estimating a delivery side tension which is a tension of the delivery side steel material, and the estimated delivery side tension, output side tension, preset target delivery side tension and target output side tension which are set in advance. Since the control current calculation means for determining the reference control current to the current control means is provided and configured, the output side tension and the output side tension that change according to the state of the steel material and the liquid in the liquid tank are controlled to the target values. Therefore, the reference control current is given to the current control means, As a result, the third electric motor can rotate the direction-changing roll at the target speed, so that stable running of the steel material can be realized, and the steel material can be prevented from breaking on the outlet side of the liquid tank. .
Further, since the pressure of the high-pressure fluid filled in the hollow of the direction-changing roll is detected to obtain the vertical load of the column supporting the direction-changing roll, if the load detecting device cannot be attached to the column, The above effect can be achieved even when a column having a long elastic body cannot be used for mechanical reasons.
【0062】第4の発明によれば、鋼材の入力側張力と
出力側張力との偏差が所定値以上になると、出力する参
照制御電流を所定範囲内に制限するリミッタを制御電流
演算手段に設けたので、入力側張力と出力側張力との偏
差が所定値以上になると、方向転換用ロールのトルクが
低下し、したがって鋼材と方向転換用ロールとのスリッ
プを防止でき、スリップにより鋼材の表面に傷を付ける
ようなことがなくなるという効果が得られる。According to the fourth aspect, when the deviation between the tension on the input side and the tension on the output side of the steel material exceeds a predetermined value, the control current calculating means is provided with a limiter for limiting the reference control current to be output within a predetermined range. Therefore, if the deviation between the tension on the input side and the tension on the output side exceeds a predetermined value, the torque of the direction-changing roll decreases, and therefore slippage between the steel material and the direction-changing roll can be prevented, and the slippage on the surface of the steel material can be prevented. The effect that it does not get scratched is obtained.
【図1】 この発明の実施例1に係る張力制御システム
の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a tension control system according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1中の方向転換用ロール付近の鋼材の張力
等を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the tension and the like of the steel material near the direction changing roll in FIG.
【図3】 図1中の制御電流演算手段の演算ブロック図
である。FIG. 3 is a calculation block diagram of control current calculation means in FIG.
【図4】 この発明の実施例2に係る張力制御システム
の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a tension control system according to a second embodiment of the present invention.
【図5】 図4中の方向転換用ロール付近の鋼材の張力
等を説明するための図である。5 is a diagram for explaining the tension of the steel material near the direction changing roll in FIG. 4 and the like.
【図6】 図4中の制御電流演算手段の演算ブロック図
である。6 is a calculation block diagram of control current calculation means in FIG. 4. FIG.
【図7】 この発明の実施例3に係る張力制御システム
の概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a tension control system according to a third embodiment of the present invention.
【図8】 図7中の方向転換用ロール付近の鋼材の張力
等を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the tension and the like of the steel material near the direction changing roll in FIG.
【図9】 この発明の実施例4に係る張力制御システム
の概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a tension control system according to a fourth embodiment of the present invention.
【図10】 図9中の方向転換用ロール付近の鋼材の張
力等を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the tension and the like of the steel material near the direction changing roll in FIG.
【図11】 図9中の方向転換用ロールの概略構成図で
ある。11 is a schematic configuration diagram of a direction changing roll in FIG.
【図12】 上記実施例4において方向転換用ロール5
1の流体の圧力系を設計するということを説明するため
の図である。FIG. 12 shows the direction changing roll 5 in the fourth embodiment.
It is a figure for demonstrating that the pressure system of 1 fluid is designed.
【図13】 従来の張力制御システムの概略構成図であ
る。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a conventional tension control system.
【図14】 図13中の方向転換用ロール付近の鋼材の
張力等を説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the tension and the like of the steel material near the direction changing roll in FIG.
1 張力発生用ブライドルロール、2 基準速度用ブラ
イドルロール、3 鋼材、4 液体槽、4a 液体、
5,51 方向転換用ロール、6,10,12 電動
機、7,13 電流制御手段、8 張力検出手段、9
張力制御電流出力手段、14 柱、15 垂直荷重検出
手段、16,23 第1の推定手段、 17 第2
の推定手段、18,19 制御電流演算手段、20,2
1 歪み検出手段、22 荷重演算手段、24 荷重換
算手段、Pi入力側張力、Po 出力側張力、Pv 垂
直荷重、Li,Lo 液中走行距離、Ti 入側張力、
To 出側張力、Po’ 目標出力側張力、To’
目標出側張力、ia 参照制御電流、i 電流、r 方
向転換用ロールの半径、θ,τ垂線に対する鋼材のなす
角、ε1,ε2 柱の歪み、Ph 水平荷重、50 密
閉シール、52 中空部、53,54 中空軸、55
空気蓄積部、56 開閉弁、57 圧力センサ部、58
調整系管、59 供給管、60 空気圧調整系、 6
1 管、 62 蓄圧器、63 穴径絞り部、18
1,182,188 減算回路、 183 重み付
け回路、184 加算回路、185 乗算回路、186
除算回路、187 PID補償回路、189 大小判
定回路、190 リミッタ。1 tension generating bridle roll, 2 reference speed bridle roll, 3 steel material, 4 liquid tank, 4a liquid,
5,51 Direction changing roll, 6,10,12 electric motor, 7,13 current control means, 8 tension detection means, 9
Tension control current output means, 14 columns, 15 vertical load detection means, 16, 23 1st estimation means, 17 2nd
Estimation means, 18, 19 Control current calculation means, 20, 2
1 strain detection means, 22 load calculation means, 24 load conversion means, Pi input side tension, Po output side tension, Pv vertical load, Li, Lo liquid running distance, Ti input side tension,
To output side tension, Po 'Target output side tension, To'
Target outlet tension, ia reference control current, i current, r radius of roll for direction change, angle made by steel with respect to θ, τ perpendicular, ε1, ε2 column distortion, Ph horizontal load, 50 hermetic seal, 52 hollow part, 53, 54 hollow shaft, 55
Air accumulation part, 56 Open / close valve, 57 Pressure sensor part, 58
Adjustment system pipe, 59 supply pipe, 60 air pressure adjustment system, 6
1 tube, 62 pressure accumulator, 63 hole diameter reduction part, 18
1, 182, 188 subtraction circuit, 183 weighting circuit, 184 addition circuit, 185 multiplication circuit, 186
Division circuit, 187 PID compensation circuit, 189 magnitude determination circuit, 190 limiter.
Claims (4)
材に張力を発生させるための張力発生用ブライドルロー
ルと、上記鋼材を基準速度で走行させるための基準速度
用ブライドルロールと、上記張力発生用ブライドルロー
ルと上記基準速度用ブライドルロールとの間の走行する
鋼材を冷却するための液体槽と、この液体槽の中で鋼材
の走行方向を転換させるための方向転換用ロールと、上
記張力発生用ブライドルロールを駆動させる第1の電動
機と、上記基準速度用ブライドルロールを駆動させる第
2の電動機と、上記方向転換用ロールを駆動させる第3
の電動機と、この第3の電動機への電流を参照制御電流
に従って制御する電流制御手段とを備え、上記第1,第
2,第3の電動機をそれぞれ制御することにより走行す
る鋼材の張力を一定に保ように制御するように構成され
た鉄鋼プロセスラインにおける張力制御システムにおい
て、上記方向転換用ロールを支える柱の垂直荷重を検出
する垂直荷重検出手段と、上記検出された垂直荷重と上
記第3の電動機に流れる電流とに基づいて上記方向転換
用ロールを上記液体槽の入側方向に引っ張る鋼材の入力
側張力及び上記液体槽の出側方向に引っ張る鋼材の出力
側張力を推定する第1の推定手段と、上記推定された入
力側張力と出力側張力と張力検出手段で検出された上記
液体槽の入側の鋼材の張力である入側張力とに基づいて
上記液体槽の出側の鋼材の張力である出側張力を推定す
る第2の推定手段と、上記推定された出側張力と出力側
張力と予め設定された目標出側張力と目標出力側張力と
に基づいて上記電流制御手段への参照制御電流を決定す
る制御電流演算手段とを設けたことを特徴とする鉄鋼プ
ロセスラインにおける張力制御システム。1. A tension generating bridle roll for generating tension in a steel material traveling in a steel process line, a reference speed bridle roll for causing the steel material to travel at a reference speed, and the tension generating bridle roll. A liquid tank for cooling the traveling steel material between the bridle roll for the reference speed, a direction changing roll for changing the traveling direction of the steel material in the liquid tank, and the tension generating bridle roll. A first electric motor for driving, a second electric motor for driving the bridle roll for reference speed, and a third electric motor for driving the direction changing roll.
And a current control means for controlling the current to the third electric motor according to the reference control current, and by controlling the first, second and third electric motors respectively, the tension of the traveling steel material is kept constant. In a tension control system in a steel process line configured to control the vertical load, a vertical load detecting unit that detects a vertical load of a column that supports the direction changing roll, the detected vertical load, and the third load. The first side for estimating the input side tension of the steel material pulling the direction changing roll in the inlet side direction of the liquid tank and the output side tension of the steel material pulling in the outlet side direction of the liquid tank based on the current flowing in the electric motor of The outlet side of the liquid tank based on the estimating means, the estimated input side tension, the output side tension, and the inlet side tension which is the tension of the steel material on the inlet side of the liquid vessel detected by the tension detecting means. Second estimating means for estimating the output side tension which is the tension of the steel material, and the current control based on the estimated output side tension, output side tension, and preset target output side tension and target output side tension. And a control current calculating means for determining a reference control current to the means.
材に張力を発生させるための張力発生用ブライドルロー
ルと、上記鋼材を基準速度で走行させるための基準速度
用ブライドルロールと、上記張力発生用ブライドルロー
ルと上記基準速度用ブライドルロールとの間の走行する
鋼材を冷却するための液体槽と、この液体槽の中で鋼材
の走行方向を転換させるための方向転換用ロールと、上
記張力発生用ブライドルロールを駆動させる第1の電動
機と、上記基準速度用ブライドルロールを駆動させる第
2の電動機と、上記方向転換用ロールを駆動させる第3
の電動機と、この第3の電動機への電流を参照制御電流
に従って制御する電流制御手段とを備え、上記第1,第
2,第3の電動機をそれぞれ制御することにより走行す
る鋼材の張力を一定に保ように制御するように構成され
た鉄鋼プロセスラインにおける張力制御システムにおい
て、上記方向転換用ロールを支える柱の歪みを検出する
歪み検出手段と、上記検出された歪みに基づいて上記柱
の垂直荷重と水平荷重とを計算する荷重演算手段と、上
記計算された垂直荷重と水平荷重とに基づいて上記方向
転換用ロールを上記液体槽の入側方向に引っ張る鋼材の
入力側張力及び上記液体槽の出側方向に引っ張る鋼材の
出力側張力を推定する第1の推定手段と、上記推定され
た入力側張力と出力側張力と張力検出手段で検出された
上記液体槽の入側の鋼材の張力である入側張力とに基づ
いて上記液体槽の出側の鋼材の張力である出側張力を推
定する第2の推定手段と、上記推定された出側張力と出
力側張力と予め設定された目標出側張力と目標出力側張
力とに基づいて上記電流制御手段への参照制御電流を決
定する制御電流演算手段とを設けたことを特徴とする鉄
鋼プロセスラインにおける張力制御システム。2. A tension generating bridle roll for generating tension in a steel material traveling in a steel process line, a reference speed bridle roll for causing the steel material to travel at a reference speed, and the tension generating bridle roll. A liquid tank for cooling the traveling steel material between the bridle roll for the reference speed, a direction changing roll for changing the traveling direction of the steel material in the liquid tank, and the tension generating bridle roll. A first electric motor for driving, a second electric motor for driving the bridle roll for reference speed, and a third electric motor for driving the direction changing roll.
And a current control means for controlling the current to the third electric motor according to the reference control current, and by controlling the first, second and third electric motors respectively, the tension of the traveling steel material is kept constant. In a tension control system in a steel process line configured to control so as to keep the vertical direction of the column based on the strain detection means and strain detection means for detecting the strain of the column supporting the turning roll. A load calculating means for calculating a load and a horizontal load, and an input side tension of the steel material for pulling the direction changing roll in the inlet side direction of the liquid tank based on the calculated vertical load and horizontal load and the liquid tank First estimating means for estimating the output side tension of the steel material pulled in the outlet side of the liquid tank, and the inlet side of the liquid tank detected by the estimated input side tension, output side tension and tension detecting means Second estimating means for estimating the outlet tension which is the tension of the steel on the outlet side of the liquid tank based on the inlet tension which is the tension of the steel, and the estimated outlet tension and the output tension in advance A tension control system in a steel process line, comprising: a control current calculation means for determining a reference control current to the current control means based on the set target output side tension and target output side tension.
材に張力を発生させるための張力発生用ブライドルロー
ルと、上記鋼材を基準速度で走行させるための基準速度
用ブライドルロールと、上記張力発生用ブライドルロー
ルと上記基準速度用ブライドルロールとの間の走行する
鋼材を冷却するための液体槽と、この液体槽の中で鋼材
の走行方向を転換させるための方向転換用ロールと、上
記張力発生用ブライドルロールを駆動させる第1の電動
機と、上記基準速度用ブライドルロールを駆動させる第
2の電動機と、上記方向転換用ロールを駆動させる第3
の電動機と、この第3の電動機への電流を参照制御電流
に従って制御する電流制御手段とを備え、上記第1,第
2,第3の電動機をそれぞれ制御することにより走行す
る鋼材の張力を一定に保つように制御するように構成さ
れた鉄鋼プロセスラインにおける張力制御システムにお
いて、上記方向転換用ロールを中空構造とし、その中空
に空気等の高圧流体を充填した構成とし、上記高圧流体
の圧力を検出して上記方向転換用ロールを支える柱の垂
直荷重を計算する荷重換算手段と、上記計算された垂直
荷重と上記第3の電動機に流れる電流とに基づいて上記
方向転換用ロールを上記液体槽の入側方向に引っ張る鋼
材の入力側張力及び上記液体槽の出側方向に引っ張る鋼
材の出力側張力を推定する第1の推定手段と、上記推定
された入力側張力と出力側張力と張力検出手段で検出さ
れた上記液体槽の入側の鋼材の張力である入側張力とに
基づいて上記液体槽の出側の鋼材の張力である出側張力
を推定する第2の推定手段と、上記推定された出側張力
と出力側張力と予め設定された目標出側張力と目標出力
側張力とに基づいて上記電流制御手段への参照制御電流
を決定する制御電流演算手段とを設けたことを特徴とす
る鉄鋼プロセスラインにおける張力制御システム。3. A tension-generating bridle roll for generating tension in a steel material traveling in a steel process line, a reference-speed bridle roll for causing the steel material to travel at a reference speed, and the tension-generating bridle roll. A liquid tank for cooling the traveling steel material between the bridle roll for the reference speed, a direction changing roll for changing the traveling direction of the steel material in the liquid tank, and the tension generating bridle roll. A first electric motor for driving, a second electric motor for driving the bridle roll for reference speed, and a third electric motor for driving the direction changing roll.
And a current control means for controlling the current to the third electric motor according to the reference control current, and by controlling the first, second and third electric motors respectively, the tension of the traveling steel material is kept constant. In a tension control system in a steel process line configured to control so as to keep the pressure-reducing roll in a hollow structure, the hollow is filled with a high-pressure fluid such as air, and the pressure of the high-pressure fluid is changed. The load conversion means for detecting and calculating the vertical load of the column supporting the direction changing roll, and the direction changing roll for the liquid tank based on the calculated vertical load and the current flowing through the third electric motor. Estimating means for estimating the input side tension of the steel material pulled in the inlet side direction of the liquid tank and the output side tension of the steel material pulled in the outlet side direction of the liquid tank, and the estimated input side tension Secondly estimating the output side tension, which is the tension of the steel material on the outlet side of the liquid tank, based on the output side tension and the inlet side tension, which is the tension of the steel material on the inlet side of the liquid tank detected by the tension detecting means. And a control current calculation means for determining a reference control current to the current control means based on the estimated output side tension, output side tension, and preset target output side tension and target output side tension. And a tension control system in a steel process line.
差が所定値以上になると、出力する参照制御電流を所定
範囲内に制限するリミッタを上記制御電流演算手段に設
けたことを特徴とする請求項1又は2又は3記載の鉄鋼
プロセスラインにおける張力制御システム。4. The control current calculating means is provided with a limiter for limiting the reference control current to be output within a predetermined range when the deviation between the input side tension and the output side tension exceeds a predetermined value. The tension control system in a steel process line according to claim 1, 2 or 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13768495A JPH08332520A (en) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | Tension control system in steel process line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13768495A JPH08332520A (en) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | Tension control system in steel process line |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08332520A true JPH08332520A (en) | 1996-12-17 |
Family
ID=15204397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13768495A Pending JPH08332520A (en) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | Tension control system in steel process line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08332520A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017038147A1 (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | ユニ・チャーム株式会社 | Method and device for manufacturing sheet-shaped member for absorbent article |
-
1995
- 1995-06-05 JP JP13768495A patent/JPH08332520A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017038147A1 (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | ユニ・チャーム株式会社 | Method and device for manufacturing sheet-shaped member for absorbent article |
EA031592B1 (en) * | 2015-08-28 | 2019-01-31 | Юничарм Корпорейшн | Method and device for manufacturing a sheet-shaped member associated with an absorbent article |
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