JPS6033171B2 - ストリツプの炉内張力制御方法 - Google Patents

ストリツプの炉内張力制御方法

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JPS6033171B2
JPS6033171B2 JP55084824A JP8482480A JPS6033171B2 JP S6033171 B2 JPS6033171 B2 JP S6033171B2 JP 55084824 A JP55084824 A JP 55084824A JP 8482480 A JP8482480 A JP 8482480A JP S6033171 B2 JPS6033171 B2 JP S6033171B2
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JP
Japan
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tension
furnace
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pattern
strip
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JP55084824A
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JPS5723028A (en
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元幸 松尾
晴夫 河本
喜久 三田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B41/00Guiding, conveying, or accumulating easily-flexible work, e.g. wire, sheet metal bands, in loops or curves; Loop lifters
    • B21B41/12Arrangements of interest only with respect to provision for indicating or controlling operations

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はストリップの炉内張力制御方法に関し、特に多
数のローラによって搬送されるプロセスラインの炉の張
力分布の制御方法に関するものである。
従来この種の装置として第1図に示すものがあった。
図において1は炉内を搬送される被熱処理帯状材料(以
下ストリップという)、2は多数の搬送ローラで、複数
例えば4つのセクション3A〜3Dに分けて駆動制御さ
れる。また4は各ローラ2をそれぞれ駆動するモータ、
私〜5Dはこれらのモータ4を各セクションごとに一括
駆動する電源装置であり、各セクションごとにモ−夕4
の速度を速度調整器解〜弧によって可変制御する。なお
第1図の場合ストリツプーは右のセクション3Aから左
のセクション3B〜3Dへ順次搬送されるものとする。
さらに7A〜7Dはテンションメータであり、各セクシ
ョン船〜釦の出ロ側のストリップーの張力を検出する。
さらに8A〜8Dは各セクション3A〜3Dごとに設け
られている張力設定器で、その出力を各テンションメー
タ7A〜7Dの検出信号とつき合せると共に、さらに炉
内速度基準信号Soとつき合せて偏差信号をフィードバ
ック信号として速度調整器6A〜6Dへ入力される。か
くしてそれぞれ各別に制御されるセクション3A〜3D
が全体としてプロセスラインの炉を構成している。なお
セクション3B〜3D及びその制御部の構成のうち入力
側のセクション3A及びその制御部の構成と同じ構成の
部分は図示を省略している。
次に動作について説明する。テンションメータ7A〜7
Dでそれぞれ検出された張力信号は張力設定器8A〜8
0の信号と比較されて速度調整器6A〜6Dへ入力され
る。一方速度調整器6A〜6Dには炉内の搬送速度の基
準信号が入力されており、これに上記の制御信号が加わ
ることによってロールの速度はある基準速度の近辺を上
,下に変化し、炉内の張力を変化させ、最終的にテンシ
ョンメータ7A〜7Dの検出信号と張力設定器8A〜8
Dの設定信号とが一致するような制御を行う。
このように各制御ループは各々セクション3A〜3Dご
とに独立して張力制御を行なう。
従来の張力制御装置は以上の様に構成されているので次
の欠点があった。
01 炉内の各セクション3A〜3D全体としての張力
の分布パターンを決定するためには、その都度手動で張
力設定器8A〜80を個々に調整してやる必要があり、
各制御ループが独立しているため相互間に干渉が生じて
一義的に決定できず試行錯誤による調整によるしかなか
った。
‘2) 炉内ローラ駆動系は、ピンチローラ等がなくス
トリップーに対して拘束力の弱いものである。従って独
立した制御ループを連続させた構成では個々の制御ルー
プの制御力に限界があり、張力設定器8A〜柵に対する
設定値そのものにも煩雑な拘束条件があり調整し難いと
いう欠点があった。【3ー {2項で上述した様に、炉
内ローラ駆動系は拘束力が弱いため、炉内の張力分布は
長さ方向に対する変化率をある一定値以下に抑えること
が望ましい。
しかし従来の方法では、これを管理できず、過大な制御
出力が加わり、ロールの滑りにより材料に傷がつくとい
う欠点があった。本発明は上記のような従釆のものの欠
点を除去するためになされたもので、炉内張力制御を、
各セクションでの張力分担と、炉内全体の張力パターン
の両面から行なうことにより、第1に張力制御装置とし
ての調整を一段と容易にすると共に、第2にセクション
内に過大な制御力が生じないように抑制し得るようにし
、さらに第3に張力パターンの変更を行う際に、各セク
ションの張力パターンの変更順序を決めて行うようにす
ることにより全体として張力変動が十分小さい状態で修
正をなし得る張力制御装置を得ることができるようにし
ようとするものである。以下本発明の一実施例を第1図
との対応部分に同一符号を附して示す第2図について詳
述しよう。
第2図において、7Eはテンションメータで、炉の入口
部分の張力を検出する。また11はセクション内張力分
担スケジュール回路で、各セクション3A〜3Dにおけ
る張力分担値を定められたパターンから算出し設定する
。この設定値は各セクション毎に出力され、各セクショ
ンの入,出側のテンションメータの出力の差と比較され
、その偏差分が乗算器12A〜12Dに入力される。こ
の乗算器12A〜12Dには炉内張力パターン制御回路
13からの修正ゲインが入力され、偏差分はこのゲイン
の分だけ増幅されて速度調整器6A〜6Dに入力される
従って張力分担スケジュール回路11によって設定され
た炉内張力分担は、乗算器12A〜12Dに入力された
修正ゲインに応じて、ロール2の速度を修正することに
よって制御される。ここで炉内張力パターン制御回路1
3は、張力分担スケジュール回路11が各セクションの
張力分担の制御を行うのに対して後述する方法で決定さ
れた炉内張力パターンからの全体のずれを修正する。
炉内張力パターン制御回路13には、予めテンションメ
ー夕7A〜7Eの張力信号がとり込まれており、全体の
張力のパターン(分布)をデータとして持っている。従
って、あらかじめ決定されたパターンから実張力がどの
ような分布でずれているかが判り、この大きさに応じて
乗算器12A〜12Dにおけるゲインを変更してパター
ンのずれを修正するよう横成されている。ここで張力パ
ターンを変更する際に炉内張力パターン制御回路13か
ら乗算器12A〜12Dへの修正入力の与え方は、全て
のセクション3A〜3Dに対して同時に行うことはせず
、炉内張力パターン制御回路13の内部に予定されてい
る順序で行うようになされている。
以上の構成の制御装置は第3図の張力パターンに従って
張力制御を行う。
第3図は横軸をテンションメータの位置とし、縦軸を検
出張力値とし、各セクションの張力値打,〜T5を結ぶ
と一定の図形が出釆る。(これを張力パターンと呼ぶ)
。しかるに第2図の張力分担スケジュール回路11はこ
の張力パターンの傾きを設定し、これに対して炉内張力
パターンの一致するように制御する。以下に基準張力パ
ターンの決定方法及び張力/ぐターンの制御方法につい
て説明する。〔1〕 張力分担の決定方法 張力分担は張力分担スケジュール回路11が決める。
ここで張力分担は任意に決定することができるが、この
実施例の場合は後の説明のために、炉入側張力TEと炉
出側張力T。及び炉内張力最小値T肌Nが与えられてい
る場合を示す。なおセクションの数について、第3図の
場合は第2図の4つのセクション3A〜3Dと、5つの
テンションメータ7A〜7Eとを具えた例について示し
ているが、一般には第4図に示す如くいくつあっても良
い。ところで第4図に示す如く一般的にn個のセクショ
ンS,,S2…Srを考え、r番目のセクションSrの
入口張力をTr‐,,出口張力をTrと決める場合を考
察する。
ただしTo=TE(炉入側張力)、Tn=T。(炉出側
張力)として与えられている。第r番目のセクションS
rの出側張力Trにおいて、TM,Nとなる炉内分布は
第1番目のセクションS,から第r番目のセクション対
して次の張力分担Qを与えて設定する。
Q.=T肌主−T8 ‐”‘11また第(r
+1)番目のセクションから第n番目のセクションSn
に対しては、次の張力分担を与える。
Q2 =T。
−TM,N …【2’n−r以
上で決定された張力の分担を各制御ループに設定する。
〔2〕 張力パターンの制御方法 張力パターンの制御は炉内張力パターン制御回路13に
よって制御される。
先ず第4図で設定された張力パターンは炉内張力パター
ン制御回路13内に記憶される。なおこの記憶値を表わ
すときは、Trxにようにサフイツクスをつけて示す。
次に制御の手順を示す。(2‐1) 各セクションの実
張力Trは、設定された張力パターンの記憶値Trxと
常に比較される。
ここでr=1〜nである。(2‐2) この比較を行な
った後に、ITr−Trxl=△Trの値が規定の値以
上であるものが1個以上ある場合は次の修正ゲイン夕を
計算する。
g=ノ孝6i(T瓜−Ti)2 …{31i=1
ただし6iは第i番目のセクションに対する重み係数で
あり、重み係数6iを適当に選定することによって、任
意のセクションの全体の張力パターンに対する優先度を
決定することができる。
(2‐3) 各セクションの実張力の傾きTrTr‐,
と記憶値Trx−T(r‐.)xとを比較し、ITrX
−T(r−,)X!>ITr−Tr−,l…{4ー が成立すればm又は{21式で設定した張力分担の設定
値を修正ゲインのこ正比例させて増大させる。
また ITrX−T(r‐,)XI <ITr−Tr‐.l…(5} であればm又は〔2)式で設定した張力分担の設定値を
1/のこ比例させて減少させる。
以上の修正動作をr=1〜nの張力分担のル−プに対し
て加えるものとする。
(2‐公 張力パタ−ンの変更の仕方 張力パターンを変更する場合は、炉内張力パターン制御
回路13から乗算器12A〜12Dへの修正入力を必要
に応じて変更する。
しかるに各乗算器12A〜12Dへの修正入力の変更は
同時に行わず、炉内張力パターン制御回路13内に予定
された順序で1つっつ変更して行く。かくすれば全体と
してストリツプーに与える張力の変動は最小限にとどめ
ることができる。
なお上言己の実施例では張力分担を決定するにつきTE
,TD,TM,Nが与えられた場合として述べたが、こ
れに限らず各セクションの張力分担が決定できれば他の
計算方法でも良い。
また各セクションの張力分担を直接与えてもかまわない
。また上記の実施例では張力パターンの修正ゲインを糊
式で与えたが、要はTix−Tiの変差分がi=1〜N
に対して均等に反映する関数であれば良い。
さらに炉内張力を急激に変化させることは一般に好まし
くない。
従って〔2〕項で述べた張力パターンの制御手順(2一
1),(2一2),(2一3)をある時間Tをサンプリ
ング時間としてサンプリング制御するようにしてもよい
。以上の様に、本発明によれば炉内張力分布全体を管理
されたパターンに制御すると同時に、各セクションにお
ける張力分担を一定の範囲内に制御するので、第1に各
セクションについて煩雑な調整をすることないこ炉内張
力を要求される任意のパターンへ制御できる。
また第2に各セクションの制御出力を個々に抑えている
のでロールの滑り}こより材料に傷が生じないように未
然に防止できる。
さらに第3に、張力パターンを変更する際に炉内張力パ
ターン制御回路13から各乗算器12A〜12Dへの修
正入力の変更を、同時に行わず、予定の順序で行うよう
にしたことにより、炉内全体としてストリップ1与える
張力の変動を最小限にとどめることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の炉内張力制御装置を示すブロック図、第
2図は本発明に依るプロセスラインおけるストリップの
炉内制御方法の一例を適用した炉内張力制御装置を示す
ブロック図、第3図及び第4図はその動作の説明に供す
る張力分担を示す曲線図である。 1:ストリップ、2:ロール、3A〜3D:セクション
、4:モータ、5A〜5D:電源装置、6A〜6D:速
度調整器、7A〜7E:テンションメータ、8A〜8D
:張力設定器、11:張力分担スケジュール回路、12
A〜120:乗算器、13:炉内張力パターン制御回路
。 第1図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 プロセスラインの炉内を複数のセクシヨンに分割し
    、第1の制御ループによつて各セクシヨンの張力分担を
    制御すると共に、第2の制御ループによつて炉内全体の
    張力分布パターンをスケジユール化して制御することに
    より、上記プロセスラインのストリツプの張力分布を制
    御し、一旦決めた当該張力分布を変更する際に上記第1
    の制御ループによる各セクシヨンの張力分担の変更を同
    時に行わずに予定の順序で順次行うことにより上記プロ
    セスラインのストリツプの張力変動を最小限にとどめる
    ようにしたことを特徴とするストリツプの炉内張力制御
    方法。
JP55084824A 1980-06-19 1980-06-19 ストリツプの炉内張力制御方法 Expired JPS6033171B2 (ja)

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