JPH10286716A - シャーラインの通板速度補正方法及びシャー制御装置 - Google Patents

シャーラインの通板速度補正方法及びシャー制御装置

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Publication number
JPH10286716A
JPH10286716A JP9337197A JP9337197A JPH10286716A JP H10286716 A JPH10286716 A JP H10286716A JP 9337197 A JP9337197 A JP 9337197A JP 9337197 A JP9337197 A JP 9337197A JP H10286716 A JPH10286716 A JP H10286716A
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JP
Japan
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shear
speed
motor
load
load factor
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Withdrawn
Application number
JP9337197A
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English (en)
Inventor
Yasushi Yoshimura
村 泰 史 吉
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Plant Designing Corp
Original Assignee
Nittetsu Plant Designing Corp
Nippon Steel Corp
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャーラインの生産性の向上及びシャーモー
タの長寿命化。 【解決手段】 ドラムシャーの歯の回転速度を鋼板の通
板速度に同調させて該鋼板を切断するシャーラインの、
ドラムシャーを回転駆動する電気モ−タに通電するイン
バ−タの負荷電流を検出してシャ−モ−タの負荷率を求
め、その負荷率が100%より小さいときは、鋼板通板
速度を増速し、負荷率が100%より大きいときは通板
速度を減速して、負荷率100%となるよう通板速度を
補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シャーラインにお
ける通板速度およびシャ−速度の制御に関わり、特に、
ドラムシャー駆動モ−タの駆動動力の経年的な変化に対
応して的確に通板速度を決定する方法ならびにこれを実
現するシャ−制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】通常のシャーラインでは、剪断用の歯を
備えたドラムを鋼板の幅方向にわたって鋼板をはさんで
上下に1対設置し、このドラムが回転することにより鋼
板を剪断する。ドラムシャーの歯が剪断時に通板速度に
同調するように、ドラムシャ−の回転速度が制御され
る。
【0003】従来のシャー設備を簡略化して示す図4を
参照すると、従来のシャー設備では、シャー直前にシャ
ー前ピンチロール1があり、このピンチロ−ルが鋼板3
の通板速度と実質上同一の速度(周速度)で回転する。
シャー前ピンチロール1には、その所定角度の回転につ
き1パルスの電気信号(通板速度信号S1)を発生する
パルス発生器(PLG)2が連結されており、これが発
生する電気パルスの周波数が通板速度に比例する。
【0004】剪断場所にはドラムシャー4が鋼板3を挟
んで上下に一対設置されている。これらのドラムシャー
は、シャーモータ5で回転駆動される。シャ−モ−タ5
の回転軸には、回転軸の所定角度の回転につき1パルス
の電気信号(シャ−速度フィ−ドバック信号S4)を発
生するパルス発生器(PLG)6が連結されており、こ
れが発生する電気パルスの周波数がモ−タ回転速度(ド
ラムシャーの回転速度)に比例する。
【0005】シャー制御装置7内には、ドラムシャーの
回転速度を制御するシャーコントローラ8及びドラムシ
ャーモータ5に通電するインバータ9が設置されてい
る。尚、Aと記した矢印は通板方向である。
【0006】シャーコントローラ8は、シャー前ピンチ
ロール1に取り付けられたPLG2の通板速度信号S1
を基に、鋼板3が剪断長分だけドラムシャー4を通過す
る毎に、ドラムシャ−4の歯が通板速度と同調するよう
インバ−タ9に速度指令S2を出力する。インバータ9
はこの速度指令S2に従い電圧出力S3をシャーモータ
5に印加し、シャーモータ5及びドラムシャー4を回転
させ、これによりドラムシャー4の歯が鋼板を3を剪断
する。このとき、シャーモータ5に取り付けられたPL
G6の速度フィードバック信号S4により、ドラムシャ
ー4の速度が速度指令S2通りとなるようフィードバッ
ク制御される。
【0007】図2に示す様に、一般にシャーモータの負
荷電流Iは、界磁分電流Iφとトルク分電流ITのベク
トル和になり、界磁分電流Iφはインバータ9に固定値
として設定されるので、トルク分電流ITの値によって
負荷電流Iの値が決まる。
【0008】従って、前述の様なシャー設備の制御にお
いては、シャーの加減速が規則的に連続する場合、それ
に伴いインバータ9のトルク分電流ITも規則的に変動
する。この時の加減速率が大きい程、トルク分電流IT
の変化率が大きいため、例えば剪断長がそのままで通板
速度が速くなれば、シャーモータの負荷率も大きくな
る。そのため連続運転中のシャーモータ5の負荷率が1
00%になるシャーラインの通板速度は、剪断長毎に異
なる。
【0009】従来、剪断長に対する通板速度は、シャー
設備の無負荷単独試運転調整時に決定されていた。その
方法は、複数種類の剪断長設定について空回し運転を行
い、シャーモータのトルク分電流ITから、負荷率が1
00%になる剪断速度を求め、さらに補間を行うことに
より、図3の例の様な連続的な剪断長設定に対する剪断
速度曲線Cを求めて、それを剪断長対応の通板速度とし
てコントロ−ラに登録していた。そして操業中は、与え
られる剪断長に対応する通板速度を読出して、該通板速
度になるように、鋼板速度(ライン速度=通板速度)を
定める。図3において縦軸は剪断速度Vs、横軸は剪断
長Lで、剪断長Lがおよそ750mmから930mmの
間、剪断速度Vsがおよそ380mpmで一定なのは、
シャーモータ5の回転速度に上限値が設定されているた
めである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シャー
設備は操業の年月による馴染みあるいは老朽化とともに
その動力損失の大きさが変化するため、図4のシャーモ
ータ5の負荷率が100%になる剪断速度は必ずしも一
定ではない。このため、上記通板速度の決定方法では、
機械的馴染みにより負荷が小さくなった場合、負荷電流
が小さくなるためシャーモータの能力としては、剪断速
度曲線CをV+方向に上げることができるのにも関わら
ず、剪断速度曲線Cで使用することにより、シャーモー
タの負荷率が100%未満で使用することとなる。
【0011】逆に何らかの要因によって負荷が大きくな
った場合、負荷電流が大きくなるが、それが保護回路で
検出できない大きさであれば、剪断速度曲線CをV−方
向に補正しなければならないのに、剪断速度曲線Cで使
用するのでシャーモータを慢性的に過負荷状態で使用す
ることとなり、シャーモータの損傷や、寿命を低減させ
る要因となる。
【0012】そこで、本発明は、シャーモータの負荷電
流を連続的に検出し、負荷率が設定値例えば100%よ
り大きいときは鋼板を減速し、逆に負荷率が100%よ
り小さいときは鋼板を加速することにより、シャーモー
タ負荷率を常に100%に保ち、設備の生産性の向上及
びシャーモータの長寿命化を同時に実現できる、シャー
ラインにおける通板速度補正方法及びそれを実現するシ
ャー制御装置を提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】シャーコントローラにシ
ャーモータの負荷率を求めるための演算装置を追加設置
し、その演算装置でインバータのトルク分電流を連続的
に検出させ、トルク分電流から、二乗平均法で負荷率を
求める。設定負荷率を100%とした場合、予め定格運
転中の負荷電流を演算装置内に記憶しておき、求めた負
荷率と定格運転中の負荷電流の指令値の差に適当なゲイ
ンを掛けて、通板速度を制御するライン制御装置に与え
る。その信号を基にライン制御装置が通板速度を加減速
させれば、通板速度に同調するシャーモータの負荷率は
常に100%に保つことが可能である。
【0014】
【発明の実施の形態】
【0015】
【実施例】図1に、本発明の通板速度制御方法を一態様
で実施するドラムシャ−制御装置の構成を示す。図1に
示すドラムシャ−制御装置7は、図4に示す従来のドラ
ムシャー制御装置7に、新たに演算装置10を追加して
いる。図1に示すドラムシャ−制御装置7においても、
従来のものと同様にシャーコントローラ8は、シャー前
ピンチロール1に取り付けられたPLG2の通板速度信
号S1を基に、鋼板3が剪断長分だけドラムシャー4を
通過する毎に、ドラムシャ−4の歯が通板速度と同調す
るようインバータ9に速度指令S2を出力する。インバ
ータ9はこの速度指令S2に従い電圧出力S3をシャー
モータ5に印加し、シャーモータ5及びドラムシャー4
を回転させドラムシャー4の歯が鋼板を3を剪断する。
このとき、シャーモータ5に取り付けられたPLG6の
速度フィードバック信号S4により、ドラムシャー4の
速度が速度指令S2通りとなるようフィードバック制御
される。
【0016】ここで本発明においては、運転中のシャー
モータ5の負荷率を求めるためにインバータ9のトルク
分電流ITを求める必要があるが、このトルク分電流IT
はインバータ9のトルク分電流指令S5と比例するので
トルク分電流指令S5を演算装置10に取り込む。
【0017】そしてトルク分電流指令S5をITRと呼
ぶこととすると、ITRはトルク分電流ITと比例する
ので定格電流時のトルク分電流をITCONST、またその
ときのトルク分電流指令をITRCONSTとすると、トル
ク分電流ITは、 IT=(ITCONST/ITRCONST)×ITR ・・・(1) となり、図2の負荷電流Iとトルク分電流ITの関係か
ら負荷電流Iは下式のように、 I=(√(Iφ2+IT 2) ・・・(2) となる。そして変動する負荷電流Iの等価電流をIrms
と呼ぶこととすると、Irmsは平均二乗法を用い、 Irms = √{(∫i2dt)}/T} ・・・(3) で求められる。但し、iは負荷電流Iの時間Tの変化に
対する各点でのIの瞬時値、Tは、数秒あるいは、ドラ
ム数回転に掛かる時間とする。
【0018】更にシャーモータ5の定格電流を
CONST、シャーモータ5の負荷率をLRATEすると、シ
ャーモータ5の負荷率LRATEは、 LRATE =Irms/ICONST ・・・(4) として求められる。そして演算装置10では加減速指令
S6をLDIFFと呼ぶこととすると LDIFF =(LRATE −1)×G ・・・(5) S6=LDIFF ・・・(6) として求め、これをライン制御装置11に与える。ここ
でGはゲインである。そして加減速指令S6がマイナス
の値の場合その値の応じてライン制御装置11が通板速
度を加速する。逆に加減速指令S6がプラスの値の場合
その値に応じてライン制御装置11が通板速度を減速す
る。演算装置10内で加減速指令S6を高周期で演算し
常にライン制御装置11に出力しておけば、ライン制御
装置11が通板速度を加減速する事さえ可能で有ればシ
ャーモータ5の負荷率を常に100%に保つことが可能
である。更に、シャーモータ5の負荷が一定した負荷で
連続しない様なラインの加減速時或いは、溶接点付近は
加減速指令S6を無視するようにしておけば不必要にラ
イン速度が加減速指令に従うのを防ぐことができる。な
お上記(5)式は設定負荷率が1(100%)のもので
ある。設定負荷率がLpRATE%の場合には、 LDIFF =(LRATE ×100−LpRATE/100)×G ・・・(5s) と算出する。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、加減速指令S6に対し
シャー以外のシャーラインの設備が、能力的に加速ある
いは減速することが可能であれば、シャーの経年的に変
化する機械的負荷に対応し、シャーモータの負荷率を、
常に設定値で使用でき、例えばこれを100%とする
と、生産性の向上が図れるほか、慢性的な過負荷運転に
よるシャーモータの損傷及び寿命の低減を防ぐことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を一態様で実施するシャー設備の構成
を示すブロック図である。
【図2】 図1に示すシャーモータ5の負荷電流のベク
トル図である。
【図3】 図1に示す鋼板3の、与えられる剪断長Lに
対応して定まる剪断速度を示すグラフである。
【図4】 従来のシャー設備の構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1:シャー前ピンチロール 2:PLG 3:鋼板 4:ドラムシャー 5:シャーモータ 6:PLG 7:ドラムシャー制御装置 8:シャーコントローラ 9:インバータ 10:演算装置 11:ライン制御装置 S1:通板速度信号 S2:速度指令 S3:電圧出力 S4:シャー速度フィードバック信号 S5:トルク分電流指令 S6:加減速指令 Iφ:界磁分電流 IT:トルク分電流 I:負荷電流 Vs:剪断速度 L:剪断長 C:剪断速度曲線 V+:剪断速度曲線の負荷増加方向 V−:剪断速度曲線の負荷減少方向
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年4月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】更にシャーモータ5の定格電流を
CONST、シャーモータ5の負荷率をLRATEすると、シ
ャーモータ5の負荷率LRATEは、 LRATE =Irms/ICONST ・・・(4) として求められる。そして演算装置10では加減速指令
S6をLDIFFと呼ぶこととすると LDIFF =(LRATE −1)×G ・・・(5) S6=LDIFF ・・・(6) として求め、これをライン制御装置11に与える。ここ
でGはゲインである。そして加減速指令S6がマイナス
の値の場合その値の応じてライン制御装置11が通板速
度を加速する。逆に加減速指令S6がプラスの値の場合
その値に応じてライン制御装置11が通板速度を減速す
る。演算装置10内で加減速指令S6を高周期で演算し
常にライン制御装置11に出力しておけば、ライン制御
装置11が通板速度を加減速する事さえ可能で有ればシ
ャーモータ5の負荷率を常に100%に保つことが可能
である。更に、シャーモータ5の負荷が一定した負荷で
連続しない様なラインの加減速時或いは、溶接点付近は
加減速指令S6を無視するようにしておけば不必要にラ
イン速度が加減速指令に従うのを防ぐことができる。な
お上記(5)式は設定負荷率が1(100%)のもので
ある。設定負荷率がLpRATE%の場合には、 LDIFF =(L RATELpRATE/100)×G ・・・(5s) と算出する。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ドラムシャーの歯の回転速度を鋼板の通
    板速度に同調させて該鋼板を切断するシャーラインの、
    ドラムシャーを回転駆動する電気モ−タに通電するイン
    バ−タの負荷電流を検出し、この負荷電流が該電気モ−
    タの設定負荷率に対応する値となるよう通板速度を補正
    することを特徴とするシャーラインの通板速度補正方
    法。
  2. 【請求項2】 設定負荷率は100%である、請求項1
    記載のシャーラインの通板速度補正方法。
  3. 【請求項3】 鋼板の通板速度を検出する鋼板速度検出
    手段,該鋼板を切断するためのドラムシャーの歯の速度
    を検出する歯速度検出手段、および、歯速度が通板速度
    に同調するように、ドラムシャーを回転駆動する電気モ
    −タに通電するインバ−タに、速度指令を与えるコント
    ロ−ラ、を含むシャ−制御装置において、 前記インバ−タのトルク分電流から前記電気モ−タの負
    荷率を求め、負荷率が設定値より大きい時には減速指令
    を、設定値より小さいときには加速指令を、鋼板の通板
    速度を制御するライン制御装置に出力する演算装置を備
    えることを特徴とする、シャー制御装置。
  4. 【請求項4】 設定値は100%である請求項3記載の
    シャー制御装置。
JP9337197A 1997-04-11 1997-04-11 シャーラインの通板速度補正方法及びシャー制御装置 Withdrawn JPH10286716A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105965088A (zh) * 2016-06-01 2016-09-28 中国重型机械研究院股份公司 基于剪切目标定尺长度的滚筒飞剪传动控制参数计算方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105965088A (zh) * 2016-06-01 2016-09-28 中国重型机械研究院股份公司 基于剪切目标定尺长度的滚筒飞剪传动控制参数计算方法

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Effective date: 20040706