JPS61119557A - Emergency stop controller in strip taking-up machine - Google Patents
Emergency stop controller in strip taking-up machineInfo
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- JPS61119557A JPS61119557A JP23909684A JP23909684A JPS61119557A JP S61119557 A JPS61119557 A JP S61119557A JP 23909684 A JP23909684 A JP 23909684A JP 23909684 A JP23909684 A JP 23909684A JP S61119557 A JPS61119557 A JP S61119557A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H26/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms
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- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
- Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、圧延システムでの金属ストリップ等のスト
リップ巻取機の緊急制動時において、コイルの損傷を防
止できるような非常停止制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an emergency stop control device that can prevent damage to a coil during emergency braking of a strip winder for winding metal strip or the like in a rolling system.
薄鋼板に対する圧延システムでは、圧延された板を金属
ストリップ巻取機によりコイルとして巻取るのが普通で
ある。また、その後における焼鈍及びメッキなどの各種
処理ラインでは、そのストリップコイルを巻戻して所定
の処理を施した後、再び巻取機にて巻取ることが行われ
る。In rolling systems for sheet steel, it is common to wind the rolled sheet as a coil using a metal strip winder. In addition, in subsequent various processing lines such as annealing and plating, the strip coil is unwound and subjected to predetermined processing, and then wound up again using a winding machine.
このような処理ラインにおいて、例えば、そのストリッ
プが破断するなどのトラブルに遭遇した場合、そのシス
テムを緊急制動状態下に置いて、ストリップ巻取機を迅
速に停止させる必要がある。If such a processing line encounters a problem, for example, the strip breaks, it is necessary to put the system under emergency braking to quickly stop the strip winder.
ストリップ巻取機の緊急制動は、回生制動時におけるモ
ータ、巻取機の巻取軸すなわちマンドレル、及び巻取っ
たコイルに関連した慣性エネルギーを逆並列接続の他励
式インバータを介して回生させて行うが、かかる場合、
従来では、回生制動時における回生電流を一定として実
施していた。Emergency braking of a strip winding machine is performed by regenerating the inertial energy associated with the motor, the winding shaft or mandrel of the winding machine, and the wound coil during regenerative braking via a separately excited inverter connected in antiparallel. However, if it takes
Conventionally, regenerative braking has been performed with a constant regenerative current.
すなわち、この種の回生制動によるモータの停止時間T
は:
CD ” −・モータ、マンドレル、コイルの1tff
iに基づく慣性値
N ・−−−m=−・モータの回転数(=マンドレルの
回転数)
■ −・−−−−−−モータの端子電圧I −−−−
−−・−回生電流
K −−−−−−一定数
として、次式、すなわち:
XVX 1
により決定されるが、従来では、回生電流Iを一定にす
るように、インバータ側サイリスクの点弧角を制御して
いたために、その減速時間はCD” 。In other words, the motor stop time T due to this type of regenerative braking
: CD ”-・Motor, mandrel, coil 1tff
Inertia value N based on i ・---m=-・Motor rotation speed (=mandrel rotation speed) ■ −・−−−−− Motor terminal voltage I −−−−
--- Regenerative current K --- As a constant number, it is determined by the following formula, namely: The deceleration time was "CD".
N及び■により決定されていた。It was determined by N and ■.
ところが、かかる従来方式で回生制動を行った場合、巻
取られたコイルの重量、コイル径が大きいと、大きな慣
性エネルギーを持つためにドレルを急速に停止させると
コイルの巻き姿がくずれたり、ストリップ自体がコイル
とマンドレルとの間又は各層間でこすれてすり疵が生じ
る傾向が大きくなり、その製品について品質管理上問題
であった。However, when regenerative braking is performed using such a conventional method, if the weight and diameter of the wound coil are large, the coil has a large inertial energy, so if the drill is stopped rapidly, the coil winding may be distorted or the coil may be stripped. The product itself has a greater tendency to rub between the coil and the mandrel or between each layer, causing scratches, which is a problem in terms of quality control of the product.
この発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって
、その目的は、緊急制動時での慣性エネルギーに見合っ
た停止時間を巻取機に与え、製品に悪影響を与えない非
常停止制御装置を提供するにある。This invention was made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an emergency stop control device that provides a winder with a stop time commensurate with the inertial energy during emergency braking, and that does not adversely affect the product. is to provide.
ストリップ巻取機と機械的に連動されている直流電動機
を逆並列接続の他励式インバータを介して制御し、回生
制動する非常停止制御装置において、前記直流電動機及
び巻かれつつあるストリップコイルの慣性値を算出し、
この算出値から内蔵の変換記憶テーブルを参照して最適
の停止時間を得る回生電流の制御値を検索する演算処理
装置と、前記演算処理装置からの制御値を更新記憶し、
その記憶されている制御値を前記他励式インバータを制
御する回路に送出する回路とを備えていることを特徴と
している。In an emergency stop control device that performs regenerative braking by controlling a DC motor mechanically interlocked with a strip winding machine via a separately excited inverter connected in antiparallel, the inertia value of the DC motor and the strip coil being wound is Calculate,
an arithmetic processing unit that searches a regenerative current control value for obtaining an optimal stop time by referring to a built-in conversion storage table from this calculated value; and an arithmetic processing unit that updates and stores the control value from the arithmetic processing unit;
It is characterized by comprising a circuit that sends the stored control value to a circuit that controls the separately excited inverter.
しかるべく構成することにより、この発明では、金属ス
トリップ巻取機の緊急制動時に、その時点での慣性値、
すなわち、既に巻かれたコイルの重量及びその回転速度
などによる慣性エネルギー゛の大きさに見合った適正な
停止時間で制御ができ、その時々のストリップコイルの
重量とかコイル径に応じた最適停止時間がリアルタイム
で順次設定できる。By suitably configuring the invention, during emergency braking of the metal strip winding machine, the current inertia value,
In other words, it is possible to control the stopping time appropriately according to the amount of inertia energy caused by the weight of the coil that has already been wound and its rotational speed, and the optimum stopping time can be controlled according to the weight of the strip coil and the coil diameter at that time. Settings can be made sequentially in real time.
その結果、ストリップコイルの重量とコイル径とが小さ
いときには、それに対応する短い停止時間に従って制御
され、ストリップコイルの重量とコイル径が大きいとき
又は大きくなるにつれて、それに応じて長い停止時間で
トータルとして早く停止でき、巻姿がくずれることなく
早期に非常停止する制御が実現できるものである。As a result, when the weight and coil diameter of the strip coil are small, the control is performed according to a correspondingly short stop time, and when the weight and coil diameter of the strip coil are large or become large, the control is made faster overall with a correspondingly longer stop time. It is possible to realize a control that can stop the winding and make an early emergency stop without causing the winding to collapse.
添付図面は、この発明による金属ストリップ巻取機の非
常停止制御方式を適用した冷間圧延システムの全体的な
構成を示しており、図中、参照数字1は圧延後に巻取ら
れる金属ストリップ、2は直流電動機(以下、単にモー
タと呼ぶ)、3はモータ2の出力軸と機械的に連動され
ている巻取機のマント・レル、3aはマンドレル上に巻
かれたコイル、4は3相電源、5は巻取り時にはモータ
2へ駆動電流を供給するように作用するコンバータ側サ
イリスタ5aと、制動時には発電機となるモータ2の起
電力を回生ずるように作用するインバータ側サイリスタ
5bとを逆並列接続として含むサイリスク制御部、6は
巻取り時にサイリスク制御部5へ流入する電流を検出す
る変流器CTからの検出電流を受ける電流検出器、7は
電流検出器6の出力とライン8上における電流指令とを
入力とし、その入力の差に比例した出力を得る差動増幅
器(オペアンプ)、9は後で詳述されるが、■。The accompanying drawings show the overall configuration of a cold rolling system to which the emergency stop control method for a metal strip winder according to the present invention is applied, and in the drawings, reference numeral 1 indicates a metal strip to be wound after rolling, 2 is a DC motor (hereinafter simply referred to as a motor), 3 is a mantle-rel of a winder mechanically linked to the output shaft of motor 2, 3a is a coil wound on the mandrel, and 4 is a three-phase power supply , 5 is a converter-side thyristor 5a that acts to supply drive current to the motor 2 during winding, and an inverter-side thyristor 5b that acts to regenerate the electromotive force of the motor 2, which becomes a generator during braking, in inverse parallel. 6 is a current detector that receives a detected current from a current transformer CT that detects the current flowing into the SIRISK control unit 5 during winding; 7 is a connection between the output of the current detector 6 and the line 8; A differential amplifier (op-amp) 9 which receives a current command as an input and obtains an output proportional to the difference between the inputs, will be described in detail later, but is ①.
1、N、D、d、 !、pを入力として、制動時での
慣性値を一定周期ごとに算出し、そこに内蔵されている
変換記憶テーブルに基づいて回生電流■の関数である制
御電流値iを決定する制御電流値演算処理装置、10は
常時、制御電流値演算処理装置9からの制御電流値iを
保持し、前記一定周期ごとに更新した値を記憶しており
、通常制動時には、回生電流を一定とする予め定められ
た一定の制御電流値isを送出するが、非常停止指令に
よる緊急制動時、すなわち、ライン11上における設定
値変更信号が送出された場合には、そこに記憶されてい
る制御電流値iを次段の電流リミッタ回路13へと送出
する制御電流値設定変更回路、電流リミッタ回路13は
巻取り時には、差動増幅器7の出力に基づき、点弧回路
14及びコンバータ側サイリスタ5aを介して、モータ
2に流入する電流を制御し、通常制動時及び緊急制動時
には、制御電流値設定変更回路10からの制御電流値i
S及びiに基づき、点弧回路15及びインバータ側サイ
リスタ5bを介して、発電機としてのモータ2からの回
生電流rを制御する回路である。1, N, D, d, ! , p as input, calculates the inertia value during braking at regular intervals, and determines the control current value i, which is a function of the regenerative current ■, based on the built-in conversion memory table. The processing device 10 always holds the control current value i from the control current value arithmetic processing device 9, and stores the value updated at each fixed cycle, and during normal braking, a predetermined value is set to keep the regenerative current constant. However, at the time of emergency braking due to an emergency stop command, that is, when a set value change signal on line 11 is sent out, the control current value i stored therein is sent out. At the time of winding, the control current value setting change circuit and current limiter circuit 13 sends out to the next-stage current limiter circuit 13, based on the output of the differential amplifier 7, the motor 2, and during normal braking and emergency braking, the control current value i from the control current value setting change circuit 10 is controlled.
This circuit controls the regenerative current r from the motor 2 as a generator via the ignition circuit 15 and the inverter-side thyristor 5b based on S and i.
さて、ここでは、平常時における金属ストリップ1の巻
取動作について簡単に説明する。ストリップ1は、モー
タ2の回転により、マンドレル3上にコイル3aとして
巻取られることになるが、モータ2への動力は、差動増
幅器7.電流リミッタ回路13及び点弧回路14を含む
制御回路により点弧されるコンバータ側サイリスタ5a
を介して電源4から供給される。Now, here, the winding operation of the metal strip 1 under normal conditions will be briefly explained. The strip 1 is wound onto the mandrel 3 as a coil 3a by the rotation of the motor 2, and the power to the motor 2 is supplied to the differential amplifier 7. Converter side thyristor 5a fired by a control circuit including a current limiter circuit 13 and an ignition circuit 14
The power is supplied from the power source 4 via the power source 4.
一方、ここで、通常状態で制動される場合と、金属スト
リップ1の破断などによる非常時に、制動がかけられる
場合とがあると仮定すると、動作は次の2つの動作モー
ドに分かれる。1つは、ライン8上における電流指令が
予め決められたレベル以下に下げられて差動増幅器7が
無効となり、インバータ側サイリスタ5bの電流■が、
制御電流値設定変更回路10からの制御電流値isに基
づき、一定電流において回生される、従来の方式に対応
する通常制動時であり、他は、非常停止釦12が押下さ
れて、ライン11上における設定値変更信号が制御電流
値設定変更回路10に導入されて、インバータ側サイリ
スタ5bの回生電流1が、回路10からのリアルタイム
で変化する制御電流値iに基づき制動される。すなわち
、慣性エネルギーの関数として回生される緊急制動時で
ある。On the other hand, assuming here that there are cases where braking is applied in a normal state and cases where braking is applied in an emergency such as a breakage of the metal strip 1, the operation is divided into the following two operation modes. One is that the current command on the line 8 is lowered below a predetermined level, the differential amplifier 7 is disabled, and the current of the inverter side thyristor 5b becomes
This is during normal braking, which corresponds to the conventional system, in which regeneration is performed at a constant current based on the control current value is from the control current value setting change circuit 10, and at other times when the emergency stop button 12 is pressed and the braking is performed on the line 11. The set value change signal is introduced into the control current value setting change circuit 10, and the regenerative current 1 of the inverter side thyristor 5b is braked based on the control current value i that changes in real time from the circuit 10. That is, during emergency braking, which is regenerated as a function of inertial energy.
次に、この発明が課題とする緊急制動時の動作について
詳述する。Next, the operation during emergency braking, which is a subject of the present invention, will be described in detail.
この実施例では、再度指摘するに、緊急制動時にインバ
ータ側サイリスタ5bを流れる電流Iを式(11での慣
性値DC”に対応して制御するものであって、実際のコ
イルにおいて、
D・−・コイルの外径
d−コイルの内径
!−コイル幅
p −比重
とすると、コイルの慣性値GD”は、
GD” =−(D’ −d’ ”)l −p −−−
−−−−一・−(2)として示され、マンドレル及びモ
ータのGD”は質量が一定なので、一定値Mとして示さ
れる。In this embodiment, to point out again, the current I flowing through the inverter-side thyristor 5b during emergency braking is controlled in accordance with the inertia value DC in equation (11), and in the actual coil, D・-・If the outer diameter of the coil is d - the inner diameter of the coil! - the coil width p - the specific gravity, then the inertia value GD" of the coil is GD" = - (D' - d' ”) l -p ---
---1.-(2) Since the mass of the mandrel and the motor is constant, GD'' is shown as a constant value M.
従って、式(1)は:
従って、前記電流値Iは、Tが理想関数値を採るとする
と、関数f (i)として表され、次の式のように展開
することができる。Therefore, equation (1) is: Therefore, assuming that T takes an ideal function value, the current value I is expressed as a function f (i) and can be expanded as shown in the following equation.
I=f(i)=P (GD” )
前にも述べたように、上式での慣性値GD”は、所望の
式により制御電流値演算処理装置9において算出され、
慣性値CD”と制御電流値iとの変換は、装置9内に設
けた変換記憶テーブルを参照し、算出した慣性値GD”
をパラメータとして検索する。I=f(i)=P (GD") As mentioned earlier, the inertia value GD" in the above equation is calculated by the control current value calculation processing device 9 according to a desired equation,
The conversion between the inertia value CD'' and the control current value i is performed by referring to the conversion storage table provided in the device 9, and converting the inertia value GD'' to the control current value i.
Search for as a parameter.
ところで、ここでの制御電流値iは、制御電流演算処理
装置9が所定の周期でサンプリングしたコイルの直径D
、板幅l、比重p、モータの電圧■及び回転数Nから定
期的に算出した慣性値GD2により定期的に得た値であ
り、制御電流値演算処理装置9はこの新しい現在値とし
ての制御電流値iを制御電流値設定変更装置10に送出
して保持している前の制御電流値iを更新するものであ
る。By the way, the control current value i here is the diameter D of the coil sampled at a predetermined period by the control current arithmetic processing device 9.
, the plate width l, the specific gravity p, the motor voltage ■, and the rotation speed N, which are periodically obtained from the inertia value GD2, and the control current value calculation processing device 9 uses this new current value for control. The current value i is sent to the control current value setting change device 10 to update the previously held control current value i.
なお、この場合、前記サンプリング期間を短かくして、
連続的な制御をすることができる。In this case, by shortening the sampling period,
Continuous control is possible.
ここで、慣性値GD2に対する制御電流値iの値は、経
験上又は実験上得た値をあらかじめ設定したものである
が、所定の関数で近似することもでき、この場合には、
関数演算により慣性値CD”から制御電流値iを求める
ものである。Here, the value of the control current value i with respect to the inertia value GD2 is a value obtained from experience or experimentation and is set in advance, but it can also be approximated by a predetermined function. In this case,
The control current value i is determined from the inertia value CD'' by functional calculation.
また、制御電流値設定変更回路10は、デジタルサイリ
スタ装置の1つの数値メモリであって、電流9477回
路13と制御電流値演算処理装置9とを結ぶインタフェ
ースの役割をすると同時に、非常停止釦の閉成によりラ
イン11上における設定値変更信号を取り入れ、リアル
タイムで電流リミッタ回路13の設定値を修正して行く
機能を有している。Further, the control current value setting change circuit 10 is one numerical memory of the digital thyristor device, and serves as an interface connecting the current 9477 circuit 13 and the control current value calculation processing device 9, and at the same time serves as an interface for connecting the current 9477 circuit 13 and the control current value calculation processing device 9. The current limiter circuit 13 has a function of taking in a set value change signal on the line 11 and correcting the set value of the current limiter circuit 13 in real time.
この発明では、緊急制動時における巻取られたコイルな
どの重量による慣性値、モータの回転数及び電圧に基づ
き、回生電流を制御する構成としたので、コイルは、そ
の時々のコイルの重量とコイル径に対応した適正なリア
ルタイムで算出した停止時間において停止できる。そこ
で、早期に緊急停止が可能であり、巻き姿のくずれや、
ストリップ間でのすり合いが回避でき、良好な品質が保
証される。In this invention, the regenerative current is controlled based on the inertia value due to the weight of the wound coil etc. during emergency braking, the rotation speed and voltage of the motor, so the coil is controlled based on the weight of the coil at that time and the coil It is possible to stop at an appropriate stop time calculated in real time corresponding to the diameter. Therefore, it is possible to make an emergency stop at an early stage, and prevent the winding from collapsing.
Rubbing between the strips can be avoided, ensuring good quality.
添付図面は、この発明による金属ストリップ巻取機の非
常停止制御装置を適用した冷間圧延システムの全体的構
成図である。
1−・・−ストリップ、 2−・モータ、3a−
・コイル、 5・−サイリスク制御部、9−制
御電流値演算処理装置、
10−・制御電流値設定変更装置、
13−・−・電流リミッタ回路。The accompanying drawing is an overall configuration diagram of a cold rolling system to which the emergency stop control device for a metal strip winder according to the present invention is applied. 1--Strip, 2--Motor, 3a-
- Coil, 5 - Cyrisk control unit, 9 - Control current value calculation processing device, 10 - Control current value setting change device, 13 - Current limiter circuit.
Claims (1)
を逆並列接続の他励式インバータを介して制御し、回生
制動する非常停止制御装置において、前記直流電動機及
び巻かれつつあるストリップコイルの慣性値を算出し、
この算出値から内蔵の変換記憶テーブルを参照して最適
の停止時間を得る回生電流の制御値を検索する演算処理
装置と、前記演算処理装置からの制御値を更新記憶し、
その記憶されている制御値を前記他励式インバータを制
御する回路に送出する回路とを備えていることを特徴と
する非常停止制御装置。In an emergency stop control device that performs regenerative braking by controlling a DC motor mechanically interlocked with a strip winding machine via a separately excited inverter connected in antiparallel, the inertia value of the DC motor and the strip coil being wound is Calculate,
an arithmetic processing unit that searches a regenerative current control value for obtaining an optimal stop time by referring to a built-in conversion storage table from this calculated value; and an arithmetic processing unit that updates and stores the control value from the arithmetic processing unit;
An emergency stop control device comprising: a circuit that sends the stored control value to a circuit that controls the separately excited inverter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23909684A JPS61119557A (en) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | Emergency stop controller in strip taking-up machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23909684A JPS61119557A (en) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | Emergency stop controller in strip taking-up machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61119557A true JPS61119557A (en) | 1986-06-06 |
JPH0433706B2 JPH0433706B2 (en) | 1992-06-03 |
Family
ID=17039749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23909684A Granted JPS61119557A (en) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | Emergency stop controller in strip taking-up machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61119557A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1984
- 1984-11-13 JP JP23909684A patent/JPS61119557A/en active Granted
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