JPH1121016A - 長尺物ロール径演算方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長尺物加工設備で、基材のロール径演算を分
散配置のコントローラにより実現する方法および装置を
提供する。 【解決手段】 巻取ロールコントローラ１３は基材１の
走行速度が低速域のときは、伝送遅れがあっても精度上
問題とならないパルスゼネレータ８、９からのパルスの
計数値の制御周期毎の増分により、また高速域のときは
パルス計数値を平均処理して得た速度実績の制御周期毎
の増分のパルス換算値により巻取ロールの基材１のロー
ル径を演算する。伝送遅れによる精度低下が防がれると
ともに、演算切換によるショックも発生せず、プログラ
ム量も少くてすむので、ローコストの分散コントローラ
による径演算装置が実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は紙・フィルム等の長
尺物加工設備に関し、特に巻出、巻取ロールにおける長
尺物ロール径演算方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、巻出、および巻取装置のみなら
ず、長尺物加工設備の制御は集中型のプログラムコント
ローラによって行なわれている。すなわち、巻取装置の
例を図３に示すように、基材３１を搬送する基準ロール
３２および基材３１を巻取る巻取ロール３３は、それぞ
れ駆動装置４０、４１により駆動される電動機３６、３
７により減速器３４、３５を介して回転され、電動機３
６、３７の回転によりパルスゼネレータ３８、３９が生
成するパルスはそれぞれ集中型コントローラ４２のパル
スカウンタ４３、４４によりカウントされ、この両カウ
ント値を径演算モジュール４５により巻取ロール３３に
巻取られた基材３１の演算径（ロール径）４６が算出さ
れるようになっていた。ここで、一般に、これらの集中
型コントローラは、設備を制御するに充分な点数のロー
カルＩ／Ｏと充分なプログラム容量を備えている必要が
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、プログラム処理
の分割による制御応答性の向上、保守範囲の縮小、省ス
ペースおよび省コスト等種々の要求により、コントロー
ラの分散のニーズが強まっている。このようなニーズに
対応するため、駆動装置のＩ／Ｏを流用することが可能
で、小プログラム容量仕様のコントローラを用いて、長
尺物の加工設備を構築しようとする場合、コントローラ
群の中の１台は、巻取（または巻出）制御を自コントロ
ーラ内で実現しなければならない。この場合、上述した
近年の分散型コントローラの仕様では、径演算の基礎情
報としてのパルス値は駆動装置から伝送路経由の情報と
なり、伝送遅れにより演算精度が悪くなり、実設備への
適用は不可能であり、また精度対策のため、回路切換え
を行えばショック（演算径値の突変）対策が必要とな
り、プログラム量が増加して小容量コントローラでの実
現は不可能であるという欠点がある。

【０００４】本発明の目的は、伝送による情報でロール
径を演算するにも関らず、僅かなプログラム量の増加で
演算精度が確保でき、コントローラの分散が実現できる
長尺物ロール径の演算方法および装置を提供することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の長尺物ロール径
演算方法は、長尺物の基材を走行させる基準ロールを回
転させる電動機ならびに前記基材を巻出す巻出ロールお
よび巻取る巻取ロールを回転させる電動機のそれぞれに
パルスを生成するパルスゼネレータを設け、前記パルス
ゼネレータが生成するパルスをカウントした計測値をも
とに前記巻出ロールおよび巻取ロールの基材のロール径
を演算する長尺物ロール径演算方法において、前記パル
ス計数値に平均処理を施して速度実績を算出する工程
と、前記パルス計数値のプログラム制御周期毎の増分値
を算出する工程と、前記速度実績のプログラム制御周期
毎の増分値を算出してパルス値に換算する工程と、前記
基材の走行速度が低速域にあるときは、前記パルス計数
値の増分値により、高速域にあるときは、前記速度実績
の増分パルス変換値により、前記基材のロール径を算出
する工程とを有する。

【０００６】本発明の長尺物ロール径演算装置は、複数
のコントローラが、伝送路により接続されており、少く
とも１台のコントローラは基材を巻出す巻出ロールおよ
び巻取る巻取ロールの制御機能を有し、他の１台のコン
トローラは基材を走行させる基準ロールの制御機能を有
し、かつそれぞれ当該ロールを回転する電動機に設けた
パルスゼネレータは前記ロールにより走行する基材の速
度を表わすパルスを生成し、前記パルスをカウントした
計測値をもとにロール径を演算する長尺物ロール径演算
装置であって、前記基準ロール制御機能を持つコントロ
ーラは基準ロールの回転に伴って生成されたパルスをカ
ウントした第１のパルス計数値と第１のパルス計数値よ
り生成された第１の速度実績値を前記コントローラ間伝
送路に送出し、前記巻出ロールおよび巻取ロールの制御
機能を持つコントローラは、前記コントローラ間伝送路
より第１のパルス計数値を入力してプログラム制御周期
毎の増分を演算する第１の１スキャン増分値演算手段
と、前記コントローラ間伝送路より第１の速度実績値を
入力してプログラム制御周期毎の増分を演算してパルス
換算値に換算する第１の１スキャン増分値パルス換算手
段と、前記巻出ロールおよび巻取ロールの駆動装置から
カウントされた第２のパルス計数値を入力してプログラ
ム制御周期毎の増分を演算する第２の１スキャン増分値
演算手段と、前記駆動装置から第２のパルス計数値から
生成された第２の速度実績値を入力してプログラム制御
周期毎の増分を演算してパルス換算値に換算する第２の
１スキャン増分パルス換算手段と、前記基材の走行速度
が低速域にあるとき、第１の１スキャン増分値演算手段
の出力を出力し、高速域にあるとき、第１の１スキャン
増分値パルス換算手段の出力を出力する第１の切換手段
と、基材の走行速度が低速域にあるとき、第２の１スキ
ャン増分値演算手段の出力を出力し、高速域にあると
き、第２の１スキャン増分値パルス換算手段の出力を出
力する第２の切換手段と、第１の切換手段の出力および
第２の切換手段の出力をもとにロール径を演算する径演
算モジュールとを有する。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の長尺物ロー
ル径演算装置の一実施形態のブロック図、図２は図１の
巻取コントローラ１３の演算ブロック図である。図１の
長尺物ロール径演算装置は、基準ロール２と巻取ロール
３と減速器４、５と電動機６、７とパルスゼネレータ
８、９と駆動装置１０、１１と基準ロールコントローラ
１２と巻取ロールコントローラ１３とコントローラ間伝
送路１４とから構成されている。基準ロール２は基材１
を搬送する。巻取ロール３は基材１を巻取る。電動機６
は減速器４を介して基準ロール２を回転させる。電動機
７は減速器５を介して巻取ロール３を回転させる。パル
スゼネレータ８および９はそれぞれ電動機６および７の
回転によりパルスを生成する。駆動装置１０および１１
は、この場合インバータであってそれぞれ基準ロールコ
ントローラ１２および巻取ロールコントローラ１３を搭
載し電動機６および７を駆動して、パルスゼネレータ８
および９が生成したパルスを入力する。基準ロールコン
トローラ１２と巻取ロールコントローラ１３は自己のＩ
／Ｏを持たず、それぞれ駆動装置１０および１１の制御
応答データを自己の制御周期で読出すことができる。基
準ロールコントローラ１２には基準ロール２の制御機能
がプログラミングされている。巻取ロールコントローラ
１３には巻取ロール３の制御機能がプログラミングされ
ており、図２に示すように、１スキャン増分値演算処理
２０と１スキャン増分値パルス換算処理２１と１スキャ
ン増分値演算処理２３と移動平均・１スキャン増分値パ
ルス換算処理２４と切換接点１７、１８とリングカウン
タ処理２２、２５と径演算モジュール１５を備えてい
る。基準ロールコントローラ１２と巻取ロールコントロ
ーラ１３の間はコントローラ間伝送路１４で接続されて
いる。

【０００８】次に、ロール径の演算方法を図２を参照し
て説明する。基準ロールコントローラ１２は駆動装置１
０より読出したパルス計数値１０１と、読出したパルス
計数値に平均処理を施して得た速度実績１０２をコント
ローラ間伝送路１４に送出する。巻取コントローラ１３
はこれを受信し、パルス計数値１０１には前回制御周期
より今回制御周期に増加したパルス計数値増分を算出す
る１スキャン増分値演算処理２０を施し、速度実績１０
２には同様の制御周期に増加した速度実績増分をパルス
値に換算する１スキャン増分パルス換算２１を施す。基
材１の速度が低速域にあるときは、パルス計数値の１ス
キャン増分値を、高速域にあるときは速度実績の１スキ
ャン増分値のパルス換算値をというように速度領域によ
って切換接点１７により切換えて採用し、カウンタを作
成してリングカウンタ処理２２を行って径演算モジュー
ル１５に入力する。一方、巻取コントローラ１３は、自
己がマウントされている駆動装置１１から読み出したパ
ルス計数値１１１と、パルス計数値に平均処理を施して
得た速度実績１１２を入力し、パルス計数値１１１に１
スキャン増分値演算２０と同様の１スキャン増分値演算
２３を施し、また速度実績１１２には移動平均処理を行
ったうえ、１スキャン増分パルス換算２１に相当する換
算を行う移動平均・１スキャン増分値パルス換算２４を
施す。ついで、切換接点１８によって基材速度が低速域
であれば、パルス計数値の１スキャン増分値を、高速域
であれば、速度実績の１スキャン増分パルス換算値をと
いうように採用値を切換えてカウンタを作成し、リング
カウンタ処理２５を行って径演算モジュール１５に入力
する。径演算モジュール１５は、入力した基準ロール２
に関するデータと巻取ロール３に関するデータを元に巻
取ロール３に巻取られた基材１のロール径を演算径１６
として算出する。

【０００９】この演算方法では、基準ロールコントロー
ラ１２と巻取ロールコントローラ１３とは離隔してい
て、データの伝送はコントローラ間伝送路１４により行
われるので、伝送による遅れが避けられないが、伝送遅
れが精度上問題とならない低速域では計数値を使用し、
伝送遅れが精度上問題となる高速域では速度実績を使用
して径演算が行われる。また、この演算方法の切換は、
演算回路そのものを切換えるのではなく、低速域の計数
値は、コントローラ制御周期毎の増分値を採用し、高速
域では速度実績の制御周期毎の増分値をパルス換算した
値を採用するというように同一レベルの入力情報の切換
えにより行われる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の一実施例についてプログラム
量の観点から説明する。図２に示す演算方法において、
リングカウンタ処理２２と２５によって径演算モジュー
ル１５に入力するデータは、図３の従来例の径演算モジ
ュール４５に入力するデータと同様の仕様となるので、
従来例と全く同じ回路を採用することができた。従って
径演算モジュール１５本体のプログラム量の増加は皆無
であった。また、処理２４に移動平均処理が付加されて
いるが、これはもともと巻取コントローラの機能として
備わっているプログラムであって、径演算のために改め
て付加されたものではない。従って、従来例に比して増
加したプログラムは、１スキャン増分値演算処理２０、
１スキャン増分値パルス換算処理２１、１スキャン増分
値演算処理２３および移動平均・１スキャン増分値パル
ス換算処理２４から移動平均処理を減じたプログラム、
ならびにリングカウンタ処理２２、２５のみであり、従
来例のプログラム量に対し約１０％の増加に抑えること
ができた。

【００１１】次に、演算精度の観点からみると、高低の
速度域に応じて入力情報を切換えているので、実用上全
く問題のない精度が得られた。さらに、演算方法の切換
による影響についても、演算回路の出力結果を切換える
のではなく、演算回路入力となる増分パルス値を切換え
ているので、原理的にショックは発生しない。このた
め、ショックレス対策回路を必要としないので、プログ
ラム増加を招くことがない。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、パルス計
数値とパルス値に換算した速度実績とを基材速度によっ
て切換えて演算することにより、長尺物加工設備におい
て、ニーズに応えてコントローラを分散する場合、伝送
路経由で情報の伝送遅れがあっても精度上問題とならな
い低速域では計数値を使用し、伝送遅れが問題となる高
速域では速度実績を使用して径演算を行うので、精度の
低下が防がれ、また、演算方法の切換えが回路そのもの
によらずパルス計数値に換算した速度実績値を使用する
同一レベルの入力情報によるので切換えによるショック
発生のおそれがなく、かつ実施のためのプログラム容量
の増加も僅少に抑えられるので、高精度で低コストの分
散コントローラ型のロール径演算装置が実現するという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の長尺物ロール径演算装置の一実施形態
のブロック図である。

【図２】図１の巻取ロールコントローラ１３の演算ブロ
ック図である。

【図３】長尺物ロール径演算装置の従来例のブロック図
である。

【符号の説明】

１ 基材 ２ 基準ロール ３ 巻取ロール ４、５ 減速器 ６、７ 電動機 ８、９ パルスゼネレータ １０、１１ 駆動装置 １２ 基準ロールコントローラ １３ 巻取ロールコントローラ １４ コントローラ間伝送路 １５ 径演算モジュール １６ 演算径 １７、１８ 切換接点 ２０、２３ １スキャン増分値演算処理 ２１ １スキャン増分値パルス換算処理 ２２、２５ リングカウンタ処理 ２４ 移動平均・１スキャン増分値パルス換算処理 １０１、１１１ パルス計数値 １０２、１１２ 速度実績値

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺物の基材を走行させる基準ロールを
   回転させる電動機ならびに前記基材を巻出す巻出ロール
   および巻取る巻取ロールを回転させる電動機のそれぞれ
   にパルスを生成するパルスゼネレータを設け、前記パル
   スゼネレータが生成するパルスをカウントした計測値を
   もとに前記巻出ロールおよび巻取ロールの基材のロール
   径を演算する長尺物ロール径演算方法において、 前記パルス計数値に平均処理を施して速度実績を算出す
   る工程と、 前記パルス計数値のプログラム制御周期毎の増分値を算
   出する工程と、 前記速度実績のプログラム制御周期毎の増分値を算出し
   てパルス値に換算する工程と、 前記基材の走行速度が低速域にあるときは、前記パルス
   計数値の増分値により、高速域にあるときは、前記速度
   実績の増分パルス変換値により、前記基材のロール径を
   算出する工程とを有することを特徴とする長尺物ロール
   径演算方法。
2. 【請求項２】 複数のコントローラが、伝送路により接
   続されており、少くとも１台のコントローラは基材を巻
   出す巻出ロールおよび巻取る巻取ロールの制御機能を有
   し、他の１台のコントローラは基材を走行させる基準ロ
   ールの制御機能を有し、かつそれぞれ当該ロールを回転
   する電動機に設けたパルスゼネレータは前記ロールによ
   り走行する基材の速度を表わすパルスを生成し、前記パ
   ルスをカウントした計測値をもとにロール径を演算する
   長尺物ロール径演算装置であって、 前記基準ロール制御機能を持つコントローラは基準ロー
   ルの回転に伴って生成されたパルスをカウントした第１
   のパルス計数値と第１のパルス計数値より生成された第
   １の速度実績値を前記コントローラ間伝送路に送出し、 前記巻出ロールおよび巻取ロールの制御機能を持つコン
   トローラは、 前記コントローラ間伝送路より第１のパルス計数値を入
   力してプログラム制御周期毎の増分を演算する第１の１
   スキャン増分値演算手段と、 前記コントローラ間伝送路より第１の速度実績値を入力
   してプログラム制御周期毎の増分を演算してパルス換算
   値に換算する第１の１スキャン増分値パルス換算手段
   と、 前記巻出ロールおよび巻取ロールの駆動装置からカウン
   トされた第２のパルス計数値を入力してプログラム制御
   周期毎の増分を演算する第２の１スキャン増分値演算手
   段と、 前記駆動装置から第２のパルス計数値から生成された第
   ２の速度実績値を入力してプログラム制御周期毎の増分
   を演算してパルス換算値に換算する第２の１スキャン増
   分パルス換算手段と、 前記基材の走行速度が低速域にあるとき、第１の１スキ
   ャン増分値演算手段の出力を出力し、高速域にあると
   き、第１の１スキャン増分値パルス換算手段の出力を出
   力する第１の切換手段と、 基材の走行速度が低速域にあるとき、第２の１スキャン
   増分値演算手段の出力を出力し、高速域にあるとき、第
   ２の１スキャン増分値パルス換算手段の出力を出力する
   第２の切換手段と、 第１の切換手段の出力および第２の切換手段の出力をも
   とにロール径を演算する径演算モジュールとを有する長
   尺物ロール径演算装置。