JPS61231126A - 連続熱処理炉のストリツプ張力制御方法及びその装置 - Google Patents
連続熱処理炉のストリツプ張力制御方法及びその装置Info
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- JPS61231126A JPS61231126A JP7049485A JP7049485A JPS61231126A JP S61231126 A JPS61231126 A JP S61231126A JP 7049485 A JP7049485 A JP 7049485A JP 7049485 A JP7049485 A JP 7049485A JP S61231126 A JPS61231126 A JP S61231126A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、連続熱処理炉のストリップ張力制御方法及び
その装置に係り、特に、連続焼鈍ライン、連続鍍金ライ
ン等のストリップ状の鋼板を多数の電動機で駆動するロ
ーラで搬送する処理ラインに採用するのに好適な、スト
リップを連続的に熱処理する連続熱処理炉を？！！数に
分割した各セクション内のハースロールのそれぞれの駆
動モータに。 それぞれ駆動制御信号を与え、各セクション毎に検出さ
れる実張力値と張力設定値との偏差が零となるように各
セクション毎に張力を制御すると共に、各セクション内
の各ハースロールの駆動モータの負荷電流の平均値をも
とに負荷配分して設定した設定値が各ハースロールの検
出電流値と一致するように各セクション内での個別の駆
動モータの速度を制御してストリップの張力を制御する
連続熱処理炉のストリップ張力制御方法及びその装置に
関する。
その装置に係り、特に、連続焼鈍ライン、連続鍍金ライ
ン等のストリップ状の鋼板を多数の電動機で駆動するロ
ーラで搬送する処理ラインに採用するのに好適な、スト
リップを連続的に熱処理する連続熱処理炉を？！！数に
分割した各セクション内のハースロールのそれぞれの駆
動モータに。 それぞれ駆動制御信号を与え、各セクション毎に検出さ
れる実張力値と張力設定値との偏差が零となるように各
セクション毎に張力を制御すると共に、各セクション内
の各ハースロールの駆動モータの負荷電流の平均値をも
とに負荷配分して設定した設定値が各ハースロールの検
出電流値と一致するように各セクション内での個別の駆
動モータの速度を制御してストリップの張力を制御する
連続熱処理炉のストリップ張力制御方法及びその装置に
関する。
従来の連続熱処理炉のストリップ張力制御方法において
は、鋼帯の張力を制御するのに、張力検出手段により碍
られた、ある一定点の炉内ストリップ張力値が設定張力
値と一致するように、あるセクションのロール群の速度
、もしくはロールトルクを一括して制卸していた。例え
ば、特公昭５２−３０９２８、特開昭５８−１８５７２
４．特開昭５７−８５７５３〜５等で提案されているよ
うに、炉内を複数のブロックに分割し、そのブロック毎
にロールトルクや速度を一括して制御１５るものがある
。 このような従来のストリップ張力制御方法では、張力検
出手段の設けられた点でのストリップの張力値は任意に
設定できても、その他の点におけるストリップ張力は全
く制御されておらず、このため、炉内のストリップの温
度変化による伸縮に起因する張力変動、あるいはロール
とストリップとの間のスリップ等が発生し易く、又、張
力検出手段のない部分の張力は全く検知も制御も行われ
ていないため、炉内の張力勾配のパターンも任意には変
更不可能であるという問題点を有する。 これに対し、上記問題点を解消づべく、炉内を複数に分
割したセクション内の各々のロールを個別駆動とし、各
ロールの駆動電ｅ機の電流を制御して各ロールの負荷の
みを調整するようにした張力制御方法が、例えば特開昭
５７−８５７５５等で提案されている。
は、鋼帯の張力を制御するのに、張力検出手段により碍
られた、ある一定点の炉内ストリップ張力値が設定張力
値と一致するように、あるセクションのロール群の速度
、もしくはロールトルクを一括して制卸していた。例え
ば、特公昭５２−３０９２８、特開昭５８−１８５７２
４．特開昭５７−８５７５３〜５等で提案されているよ
うに、炉内を複数のブロックに分割し、そのブロック毎
にロールトルクや速度を一括して制御１５るものがある
。 このような従来のストリップ張力制御方法では、張力検
出手段の設けられた点でのストリップの張力値は任意に
設定できても、その他の点におけるストリップ張力は全
く制御されておらず、このため、炉内のストリップの温
度変化による伸縮に起因する張力変動、あるいはロール
とストリップとの間のスリップ等が発生し易く、又、張
力検出手段のない部分の張力は全く検知も制御も行われ
ていないため、炉内の張力勾配のパターンも任意には変
更不可能であるという問題点を有する。 これに対し、上記問題点を解消づべく、炉内を複数に分
割したセクション内の各々のロールを個別駆動とし、各
ロールの駆動電ｅ機の電流を制御して各ロールの負荷の
みを調整するようにした張力制御方法が、例えば特開昭
５７−８５７５５等で提案されている。
しかしながら、各ロールの駆動電動機を個別に電流制御
した場合でも、一旦何らかの原因であるＯ−ルとストリ
ップとの間にスリップが生じた場合には、モータの駆動
電流によってはスリップを検知することができず、スリ
ップが発生した場合には、これを解消することは難しい
という問題点を有する。
した場合でも、一旦何らかの原因であるＯ−ルとストリ
ップとの間にスリップが生じた場合には、モータの駆動
電流によってはスリップを検知することができず、スリ
ップが発生した場合には、これを解消することは難しい
という問題点を有する。
本発明は、前記従来の問題点を解消すべくなされたもの
で、炉内のストリップの設定速度や設定張力が変動する
とき、又は、同一セクション内の各ハースロールの表面
粗度や駆動系の機械損等が異なるとき等に発生しがちな
、ハースロールとストリップとの間のスリップを検出す
ることができ、しかも、これらスリップを解消するよう
制御することができる連続熱処理炉のストリップ張力制
御方法及び装置を提供することを目的とする。
で、炉内のストリップの設定速度や設定張力が変動する
とき、又は、同一セクション内の各ハースロールの表面
粗度や駆動系の機械損等が異なるとき等に発生しがちな
、ハースロールとストリップとの間のスリップを検出す
ることができ、しかも、これらスリップを解消するよう
制御することができる連続熱処理炉のストリップ張力制
御方法及び装置を提供することを目的とする。
本発明は、ストリップを連続的に熱処理づる連続熱処理
炉を複数に分割した各セクション内のハースロールのそ
れぞれの駆動モータに、それぞれ駆動制御信号を与え、
各セクション毎に検出される実張力値と張力設定値との
偏差が零となるように各セクション毎に張力を制御１１
１１１ると共に、各セクション内の各ハースロールの駆
動モータの負荷電流の平均値をもとに負荷配分して設定
した設定値が各ハースロールの検出電流値と一致するよ
うに各セクション内での個別の駆動モータの速度を制御
してストリップの張力を制御する方法において、ストリ
ップの通板速度の基準速度信号と各セクション内のそれ
ぞれのハースロール速度検出信号とを比較し、その偏差
が一定値以上のときは、該速度差が小さくなるようにハ
ースロールの速度信号を補正して、それぞれのハースロ
ールとストリップとのすべりの発生を抑制することによ
り、前記目的を達成したものである。 又、本発明は、連続熱処理炉のストリップ張力制御Ｉ装
置を、ストリップを連続的に熱処理する連続熱処理炉の
、複数に分割された各セクション内のハースロールのそ
れぞれの駆動モータに、それぞれ駆動制御信号を与える
速度制御装置と、各セクション毎に設けられたストリッ
プ張力検出手段と、該ストリップ張力検出手段で測定さ
れる実張力値と設定張力値との偏差が零となるように各
セクション毎に張力を制御する張力側ｍ＋装置と、各セ
クション内の各ハースロールの駆動モータの負荷電流の
平均値をもとに負荷配分して設定した設定値が各ハース
ロールの検出′Ｒ電流値一致するように各セクション内
での個別の駆動モータの速度を制御してストリブの張力
を制御するへ−スロール速度制御ｌＩ装置と、ストリッ
プの通板速度の基準速度信号を設定する基準速度設定手
段と、各セクション内のそれぞれのハースロールの周速
度を検出づるハースロール速度検出手段と、前記基準速
度設定手段で設定された基準速度信号とハースロール速
度検出手段で検出されたハースロール速度検出信号とを
比較し、その偏差が一定値以上のとき、該速度差が小さ
くなるようにハースロールの速度信号を補正して、それ
ぞれのハースロールとストリップとのすべりの発生を抑
制するハースロール速度信号補正装置とから構成するこ
とにより、同じく前記目的を達成したものである。
炉を複数に分割した各セクション内のハースロールのそ
れぞれの駆動モータに、それぞれ駆動制御信号を与え、
各セクション毎に検出される実張力値と張力設定値との
偏差が零となるように各セクション毎に張力を制御１１
１１１ると共に、各セクション内の各ハースロールの駆
動モータの負荷電流の平均値をもとに負荷配分して設定
した設定値が各ハースロールの検出電流値と一致するよ
うに各セクション内での個別の駆動モータの速度を制御
してストリップの張力を制御する方法において、ストリ
ップの通板速度の基準速度信号と各セクション内のそれ
ぞれのハースロール速度検出信号とを比較し、その偏差
が一定値以上のときは、該速度差が小さくなるようにハ
ースロールの速度信号を補正して、それぞれのハースロ
ールとストリップとのすべりの発生を抑制することによ
り、前記目的を達成したものである。 又、本発明は、連続熱処理炉のストリップ張力制御Ｉ装
置を、ストリップを連続的に熱処理する連続熱処理炉の
、複数に分割された各セクション内のハースロールのそ
れぞれの駆動モータに、それぞれ駆動制御信号を与える
速度制御装置と、各セクション毎に設けられたストリッ
プ張力検出手段と、該ストリップ張力検出手段で測定さ
れる実張力値と設定張力値との偏差が零となるように各
セクション毎に張力を制御する張力側ｍ＋装置と、各セ
クション内の各ハースロールの駆動モータの負荷電流の
平均値をもとに負荷配分して設定した設定値が各ハース
ロールの検出′Ｒ電流値一致するように各セクション内
での個別の駆動モータの速度を制御してストリブの張力
を制御するへ−スロール速度制御ｌＩ装置と、ストリッ
プの通板速度の基準速度信号を設定する基準速度設定手
段と、各セクション内のそれぞれのハースロールの周速
度を検出づるハースロール速度検出手段と、前記基準速
度設定手段で設定された基準速度信号とハースロール速
度検出手段で検出されたハースロール速度検出信号とを
比較し、その偏差が一定値以上のとき、該速度差が小さ
くなるようにハースロールの速度信号を補正して、それ
ぞれのハースロールとストリップとのすべりの発生を抑
制するハースロール速度信号補正装置とから構成するこ
とにより、同じく前記目的を達成したものである。
【作用］
本発明においては、ストリップを連続的に熱処理する連
続熱処理炉を複数に分割した各セクション内のハースロ
ールのそれぞれの駆動モータに、それぞれ駆動制御信号
を与え、各セクション毎に検出される実張力値と張力設
定値との偏差が零となるように各セクション毎に張力を
制御すると共に、各セクション内の各ハースロールの駆
動モータの負荷電流の平均値をもとに負荷配分して設定
した設定値が各ハースロールの検出電流値と一致するよ
うに各セクション内での個別の駆動モータの速度を制御
してストリップの張力を制ｔｌ！］するに際して、各セ
クション内のそれぞれのハースロール速度検出信号と、
該ハースロールにおけるストリップの通過速度の基準速
度信号とを比較し、その偏差が一定値以上のときは、速
度差が小さくなるように該ハースロールの速度信号を補
正するようにしている。従って、それぞれのハースロー
ルとストリップとのスリップ発生を検知して、抑制する
ことができ、ストリップの張力変動が少なく、品質的に
も操業的にも改善された制御を行うことができる。 【実施例】 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 本実施例は、第１図に示す如く、本発明を、ストリップ
１０を連続的に焼鈍処理する連続熱処理炉に適用したも
のである。 前記熱処理炉１２は、各セクションＡ〜Ｃに分割され、
これら各セクションＡ〜Ｃ内には、ストリップ１０を搬
送する複数のハースロール１４と、各ハースロール１４
をそれぞれ駆動する駆動モータ１５と、ストリップ１ｏ
の速度刺部を行うためのプライドルロール１６と、この
プライドルロール１６を駆動する駆動モータ１７とが設
けられている。 本発明に係るストリップ張力制御装置は、第１図及び第
２図に示す如く、各セクションＡ〜Ｃ内の前記ハースロ
ール１４のそれぞれの駆動モータ１５に、それぞれの駆
動制御信号を与える速度制ｗＪ！装置１８と、各セクシ
ョンＡ〜Ｃ毎に設けられるストリップ張力検出手段２０
と、該ストリップ張力検出手段２０で測定される張力１
ｉ１７ａ 、 Ｔｂ 。 Ｔｃと設定張力値ＴＳｅｔとの偏差が零となるように各
セクションＡ−Ｃ毎に張力を制御する張力制御装置２２
と、各セクションＡ〜Ｃ内の各ハースロール１４の駆動
モータ１５の負荷電流１ａ１、Ｉａ２、Ｉａ３、Ｉａｉ
の平均値をもとに負荷配分して設定した設定値が各ハー
スロール１４の検出電流値と一致マるように、各セクシ
ョンＡ−Ｃ内での個別の各駆動モータ１５の回転速度を
制御づるバールロール速度制御］装置３２とストリップ
１０の通過速度の基準速度信号Ｖｅを設定する基準速度
設定装置！ｆ２８と、各セクションＡ〜Ｃ内のそれぞれ
のハースロール１４の周速度Ｖ１〜Ｖ４を検出するハー
スロール速度検出手段２６と、前記！！準速度設定装置
２８によるストリップ通過速度の基準速度信号ｖｅとハ
ースロール速度検出手段２６によるハースロール１４の
周速度検出信号Ｖｌ、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４とを比較し、そ
の偏差が一定値以上のとき該速度差が小さくなるようハ
ースロールの速度信号を補正するハースロール速度信号
補正装置３０とから構成されている。なお、第１図中２
４は、プライドルロール１６の駆動モータ１７を制御す
るプライドルロール３！１度制御装置を示す。 前記張力制（財）装置２２は、比例積分アンプ、もしく
はこれに類した出力を発生するマイクロコンピュータ等
で構成され、張力設定値信号ＴＳｅｔから前記ストリッ
プ張力検出手段２０のストリップ張力実績値信号Ｔａ−
ＴＣを引いた偏差信号が零となるよう、炉内全体のライ
ン速度基準信号ｙｓｅ【に張力補正信号を加える。 即ち、速度制御を行っているプライドルロール１６より
上流側のセクションＡでは、前記張力設定値信号Ｔ ｓ
ｅｔから張力実績値信号Ｔを差引いた偏差が正値のとき
、前記ライン速度基準ｖｓｅｔを減らす方向に補正し、
又、前記偏差が負のときライン速度基準Ｖ ｓｅｔを増
加する方向に補正する。 この補正された速度基準信号ＶＳｅｔは、駆動電源装置
を有した速度制御装置１８へ送られる。 前記速度制御装Ｗ！１１８は、前出第２図に示した如く
各ハースロール１４の駆動モータ１５を個別に制御する
ハースロール制御装置３２と、各ハースロール１４の駆
動モータ１５の駆動電流値の平均値を演算する平均値演
算手段３４と、該平均値演算手段３４からの平均１直信
号に基づいて、各ハースロール１４の駆動モータ１５の
負荷分担量を演算する各ロール負荷基準分配手段３６と
で構成される。 前記ハースロール制御装置３２は、例えば公知（７）
Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ ｉｌＪ ！１ｌｌ（７） Ａ Ｃモー
タ駆ａ （７） イ＞ ｔ＜ −夕ＩＪＩＩ装置等で
構成され、このハースロール制御“装置３２には、速度
制御性の必要度と安定度が維持できる程度の数％の垂下
特性を持たせている。 なお、速度制御ｌ］装置１８において、各ハースロール
１４の速度制御をハースロール１４の駆動モータ１５の
駆動Ｎ流値により制御しているのは、電動機発生トルク
をτとし、磁束をφとし、電機子電流を■としたとき、
磁束φと電機子電流Ｉとの積と、モータの発生トルクτ
とが比例関係にあることによる。従って、各駆動モータ
の駆動電流値Ｉａ ＋〜Ｉａ４を各ハースロール１４の
トルクτ１〜τ４の等価値として前記平均値演算手段３
４に送るものである。 平均値演算手段３４は、各ハースロール１４の駆動モー
タ１５の駆動電流値１ａ＋〜Ｉａｉからその平均値を１
するものであり、該演算出力は各ロール負荷基準分配手
段３６へ送られる。 各ロール負荷Ｎ準分配手段３６では、炉内ストリップ温
度やストリップ張力を制御指標として各ハースロール１
４の負荷分担量を決定する。 即ち、炉内のストリップ１０の温度を制御指標として負
荷分配置るときは次のようにして行う。 ストリップ１０の張力つまり応力σとストリップ１０の
温度Ｔとの関係を、ストリップ１０の歪み速度座から考
えた場合、次のような関係がある。 Ａ−Ａｃｒ”ｅｘｐ（−Ｑ／ＲＴ） −＝−”＜１）
ここで、Ａ、Ｉｌ＋は定数、Ｔ ｌｃｔ温度（”Ｋ）、
Ｒはガス定数（ｋｃａｎ／ｌ１ｌｏｊ２−Ｋ ） 、
Ｑｌ、を高温変形活性化エネルギー（ｋＣａβ／ｍ０Ｊ
２ ） 、σは応力（ｋｇ ／’ ｖｄ ）を示す。 この（１）式からも明らかなように、ストリップ１０の
温度が高いと幅縮み等の変形が生じ易くなることが判か
る。このため、幅縮み等の変形を考慮して、応力σ、即
ち張ｈＴｅを減らすように、ハースロール１４の負荷分
担量を決定する。このような場合において、同一セクシ
ョン内で温度が高い部分が存在する場合には、この部分
の張力Ｔｅを下げるような張力分布とすることもできる
。 又、ストリップ１０とハースロール１４との間でスリッ
プが生じないようにすることを目的とするならば、スト
リップ１０の張力を制御指標として、ハースロール１４
の負荷分担量を決定する。 即ち、同一セクション内における各ハースロール１４の
前方張力Ｔ１と後方張力Ｔ２の比Ｔ ｔ ／ Ｔ２を、
次に示す（２）式に合致する埴とすると共に、これら各
ハース０−ル１４における張力比Ｔ１／Ｔ２が同じとな
るよう各ハースロール１４の負荷分担量を決定（る。 ｅｘｐ （−ｕθ）〈（丁ｔ ／Ｔ２ ） ＜ ｅＸｐ
（μθ）・・・・・・・・・（２） ここで、μはハースロール１４とストリップ１０との間
の静止摩擦係数、θはハースロール１４へのストリップ
１０の巻付角（ｒａｄ＞、Ｔｔはハースロール１４の前
方張力（ｋｇ）、Ｔ２はロールの後方張力（ｋｇ）を示
す。 即ち、ある特定のハースロール１４のスリップ発生を防
止するためには、各ハースロール１４の機械諸元、機械
損、＊ｍ係数等が同じであると仮定すると、各ハースロ
ール１４の前後張力比Ｔ１／ Ｔ ｚが同一であること
が必要とされる。 今、ハースロール１４が４本の場合の各前後張力の関係
を第３図に示プ。この場合に、ある特定のハースロール
１４のスリップ発生を防止するためには、各ハースロー
ル１４の前後張力Ｔ１〜Ｔ４が次の（３）式を満す必要
がある。 Ｔｏ−１］Ｔ＋ Ｔ＋−１１７ｚ Ｔ２−１１Ｔ３ Ｔ３−ＩＪＴ＋ ・・・・・・ （３
）従って、第３図においてストリップの張力Ｔ。 とＴ４が一定に制御されている場合には、ハースロール
１４の前後張力比ｐは、次の（４）式で表わされる。 Ｄ＝ （Ｔｏ／Ｔ４ ） Ｉ／’ ・” ＜４）従っ
て、第３図において、ハースロール１４はセクション内
のロール総数をｎ本とした場合、次に示す（５）式を満
足する張力値を常に保持すればよいことになる。 Ｔ；−＋−Ｔｉ＝ （１−１／Ｆｌ ）（１／ｐ ）’
−’Ｔ。 −（１） −１） ＋１’−’Ｔｎ ・・・（５）
なお、以上説明したような張力値を制御指標とする各ハ
ースロール１４の負荷分担量の決定を厳密に行わなくと
も、前記張力値ＴｏとＴｎの比が１に近いときには、各
ハースロール１４の負荷が均等であるように、負荷平衡
制御、することは有効と考えられる。 更には、各ハースロール１４の負荷分担量の決定に際し
、特定駆動モータ１５の過負荷を避けることを目的とり
る場合には、各ハースロール１４の負荷分担量を同一と
するように設定することができる。 以上のような方法により各ハースロール１４の負荷分担
量を決定した分配手段３６は、各ハースロール１４の負
荷基準し１〜Ｌ４をハースａ−ル制ｔＩＩＩ装置３２へ
出力する。ハースロール制御ｌｌ装置３２においては、
前記ハースロールの負荷基準Ｌ１〜Ｌ４と、各ハースロ
ール１４の駆動モータ１５のトルクτ１〜τ４に比例し
たＩ！流値１ａ １〜ｌａｇとが比較され、この偏差が
零となるように、各ハースロール速度基準が補正される
。即ち、負荷ｌｋＱ！ Ｌ １〜Ｌ４と比べて、該当す
るハースロール１４の駆動モータ１５の電ＦＲＵｌｉ
ｌａ ｔ 〜Ｉａ ａが小さければ、ハースロール速度
基準を速める方向に、逆であれば遅くする方向へ補正す
るものである。 前記ハースロール速度検出手段２６は、例えば、タコジ
ェネレータ等で構成される。 前記基準速度信号装＠２８は、前記周速度検出手段２６
と同様にタフジェネレータ等で構成され、ストリップ１
０の通過速度を忠実に表わす例えばプライドルロール１
６の周速度をストリップ１０通過速度の基準速度信号と
して利用づる。 なお、ストリップ１０の通過速度の基準速度信号を設定
するための基準ロールが、制御対象となる各ハースロー
ル１４の近傍にない場合には、次のようにして基準速度
を設定する。 第４図は、セクション入側のプライドルロール等の周速
を基準とした場合のストリップ通過速度変化を示してい
る。この第４図からも明らかなように、炉内セクション
おいては、各ストリップ１０の湿度変化によってストリ
ップ１０が伸縮することを考慮する必要がある。従って
、スリップを検出するための基準速度は、前記の入側速
度を温度によって補正することによって得られる。 前記湿度変化によるストリップ１０の伸びは、次の（６
）式から求めることができる。 Δｊ２−ｊ２ｘαＸｆ、（Ｔｃｘ ＞−Ｔｏ）ｄｘ・
（６）ここで、Ｔ’ ｏは入側基準ロール（プライドル
）でのストリップ温度（’Ｋ）、αはストリップの線膨
張係数（鉄の場合、α−０，１１６Ｘ １Ｏ−４）を示
す。 従って、このスリップ検出対象となるハースロール１４
での予想ストリップ通過速度Ｖは、入側プライドルロー
ルの周速度、つまり基準速度をＶｅとした場合に、次に
示す（ア）式により求めることができる。 ｖ−ｖ６ｘ（ぶ＋Δぶ）／ｆ ＝ＶｅＸ（１＋αｆ；（ＴＣｘ ）−Ｔｏ）ｄｘ）・・
・・・・・・・（７） なお、実際の操業において、ストリップ１０の温度の変
化Ｔ（Ｘ）が明確でない場合には、ストリップ１０の温
度計−等で検知できている、あるセクションの代表点間
以外は直線近似づるとして求めることもできる。 又、ストリップ１０の温度変化予想の誤差、その他の要
因による誤差は、基準速度設定装置２８のストリップ補
正用出力器の不感帯（デッドバンド）のβの値を適当に
選ぶことでその影響をなくすことができる。 前記ハースロール速度信号補正装置３０は、前記ハース
ロール１４の周速度検出信号ｖ１〜ｖ４と、前記基準速
度信号Ｖｅとを比較し、基準速度信号Ｖｅから各ハース
ロール１４の周速度検出信号ｖ１〜ｖ４を引いた偏差が
ある値以上になった場合、当該ロール速度を速める補正
出力５１〜Ｓ４を基準ロール速度Ｖｓｅｔに加えるもの
である。 従来のストリップの張力制御装置の場合には、各ハース
ロール１４の駆動モータ１５の電流を制御することで、
各セクション内のストリップの張力制−を行っているが
、これはハースロール１４とストリップ１０との間にス
リップが発生しない場合に有効であり、一旦スリップが
生じると、発生したスリップを解消するためには不利な
方向にｌｌ１ｌＪ御してしまうという不都合を有してい
たが、本実施例によればこれを解消することができる。 即ち、一旦スリップが生じると、ハースロール１４とス
トリップ１０との間は静止摩擦の状態から動摩擦の状態
に変化するものであり、この場合には、駆動モータ１５
の負荷トルクもしくは負荷電流の絶対値は一般に減少す
る。従って、従来の駆動モータ１５の駆動電流制御によ
るものでは、駆動モータ１５の速度をスリップを助長す
る方向へ補正するという不都合を有していたが、これを
解消することができる。 （発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、ストリップの設定
速度や設定張力の変動時、又は同一セクション内の各ハ
ースロールの表面粗度や駆動系の礪械損等の状態が異な
るとき等に発生しがちなスリップを早期に検出し、しか
も、これを解消でることができるという優れた効果を有
する。
続熱処理炉を複数に分割した各セクション内のハースロ
ールのそれぞれの駆動モータに、それぞれ駆動制御信号
を与え、各セクション毎に検出される実張力値と張力設
定値との偏差が零となるように各セクション毎に張力を
制御すると共に、各セクション内の各ハースロールの駆
動モータの負荷電流の平均値をもとに負荷配分して設定
した設定値が各ハースロールの検出電流値と一致するよ
うに各セクション内での個別の駆動モータの速度を制御
してストリップの張力を制ｔｌ！］するに際して、各セ
クション内のそれぞれのハースロール速度検出信号と、
該ハースロールにおけるストリップの通過速度の基準速
度信号とを比較し、その偏差が一定値以上のときは、速
度差が小さくなるように該ハースロールの速度信号を補
正するようにしている。従って、それぞれのハースロー
ルとストリップとのスリップ発生を検知して、抑制する
ことができ、ストリップの張力変動が少なく、品質的に
も操業的にも改善された制御を行うことができる。 【実施例】 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 本実施例は、第１図に示す如く、本発明を、ストリップ
１０を連続的に焼鈍処理する連続熱処理炉に適用したも
のである。 前記熱処理炉１２は、各セクションＡ〜Ｃに分割され、
これら各セクションＡ〜Ｃ内には、ストリップ１０を搬
送する複数のハースロール１４と、各ハースロール１４
をそれぞれ駆動する駆動モータ１５と、ストリップ１ｏ
の速度刺部を行うためのプライドルロール１６と、この
プライドルロール１６を駆動する駆動モータ１７とが設
けられている。 本発明に係るストリップ張力制御装置は、第１図及び第
２図に示す如く、各セクションＡ〜Ｃ内の前記ハースロ
ール１４のそれぞれの駆動モータ１５に、それぞれの駆
動制御信号を与える速度制ｗＪ！装置１８と、各セクシ
ョンＡ〜Ｃ毎に設けられるストリップ張力検出手段２０
と、該ストリップ張力検出手段２０で測定される張力１
ｉ１７ａ 、 Ｔｂ 。 Ｔｃと設定張力値ＴＳｅｔとの偏差が零となるように各
セクションＡ−Ｃ毎に張力を制御する張力制御装置２２
と、各セクションＡ〜Ｃ内の各ハースロール１４の駆動
モータ１５の負荷電流１ａ１、Ｉａ２、Ｉａ３、Ｉａｉ
の平均値をもとに負荷配分して設定した設定値が各ハー
スロール１４の検出電流値と一致マるように、各セクシ
ョンＡ−Ｃ内での個別の各駆動モータ１５の回転速度を
制御づるバールロール速度制御］装置３２とストリップ
１０の通過速度の基準速度信号Ｖｅを設定する基準速度
設定装置！ｆ２８と、各セクションＡ〜Ｃ内のそれぞれ
のハースロール１４の周速度Ｖ１〜Ｖ４を検出するハー
スロール速度検出手段２６と、前記！！準速度設定装置
２８によるストリップ通過速度の基準速度信号ｖｅとハ
ースロール速度検出手段２６によるハースロール１４の
周速度検出信号Ｖｌ、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４とを比較し、そ
の偏差が一定値以上のとき該速度差が小さくなるようハ
ースロールの速度信号を補正するハースロール速度信号
補正装置３０とから構成されている。なお、第１図中２
４は、プライドルロール１６の駆動モータ１７を制御す
るプライドルロール３！１度制御装置を示す。 前記張力制（財）装置２２は、比例積分アンプ、もしく
はこれに類した出力を発生するマイクロコンピュータ等
で構成され、張力設定値信号ＴＳｅｔから前記ストリッ
プ張力検出手段２０のストリップ張力実績値信号Ｔａ−
ＴＣを引いた偏差信号が零となるよう、炉内全体のライ
ン速度基準信号ｙｓｅ【に張力補正信号を加える。 即ち、速度制御を行っているプライドルロール１６より
上流側のセクションＡでは、前記張力設定値信号Ｔ ｓ
ｅｔから張力実績値信号Ｔを差引いた偏差が正値のとき
、前記ライン速度基準ｖｓｅｔを減らす方向に補正し、
又、前記偏差が負のときライン速度基準Ｖ ｓｅｔを増
加する方向に補正する。 この補正された速度基準信号ＶＳｅｔは、駆動電源装置
を有した速度制御装置１８へ送られる。 前記速度制御装Ｗ！１１８は、前出第２図に示した如く
各ハースロール１４の駆動モータ１５を個別に制御する
ハースロール制御装置３２と、各ハースロール１４の駆
動モータ１５の駆動電流値の平均値を演算する平均値演
算手段３４と、該平均値演算手段３４からの平均１直信
号に基づいて、各ハースロール１４の駆動モータ１５の
負荷分担量を演算する各ロール負荷基準分配手段３６と
で構成される。 前記ハースロール制御装置３２は、例えば公知（７）
Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ ｉｌＪ ！１ｌｌ（７） Ａ Ｃモー
タ駆ａ （７） イ＞ ｔ＜ −夕ＩＪＩＩ装置等で
構成され、このハースロール制御“装置３２には、速度
制御性の必要度と安定度が維持できる程度の数％の垂下
特性を持たせている。 なお、速度制御ｌ］装置１８において、各ハースロール
１４の速度制御をハースロール１４の駆動モータ１５の
駆動Ｎ流値により制御しているのは、電動機発生トルク
をτとし、磁束をφとし、電機子電流を■としたとき、
磁束φと電機子電流Ｉとの積と、モータの発生トルクτ
とが比例関係にあることによる。従って、各駆動モータ
の駆動電流値Ｉａ ＋〜Ｉａ４を各ハースロール１４の
トルクτ１〜τ４の等価値として前記平均値演算手段３
４に送るものである。 平均値演算手段３４は、各ハースロール１４の駆動モー
タ１５の駆動電流値１ａ＋〜Ｉａｉからその平均値を１
するものであり、該演算出力は各ロール負荷基準分配手
段３６へ送られる。 各ロール負荷Ｎ準分配手段３６では、炉内ストリップ温
度やストリップ張力を制御指標として各ハースロール１
４の負荷分担量を決定する。 即ち、炉内のストリップ１０の温度を制御指標として負
荷分配置るときは次のようにして行う。 ストリップ１０の張力つまり応力σとストリップ１０の
温度Ｔとの関係を、ストリップ１０の歪み速度座から考
えた場合、次のような関係がある。 Ａ−Ａｃｒ”ｅｘｐ（−Ｑ／ＲＴ） −＝−”＜１）
ここで、Ａ、Ｉｌ＋は定数、Ｔ ｌｃｔ温度（”Ｋ）、
Ｒはガス定数（ｋｃａｎ／ｌ１ｌｏｊ２−Ｋ ） 、
Ｑｌ、を高温変形活性化エネルギー（ｋＣａβ／ｍ０Ｊ
２ ） 、σは応力（ｋｇ ／’ ｖｄ ）を示す。 この（１）式からも明らかなように、ストリップ１０の
温度が高いと幅縮み等の変形が生じ易くなることが判か
る。このため、幅縮み等の変形を考慮して、応力σ、即
ち張ｈＴｅを減らすように、ハースロール１４の負荷分
担量を決定する。このような場合において、同一セクシ
ョン内で温度が高い部分が存在する場合には、この部分
の張力Ｔｅを下げるような張力分布とすることもできる
。 又、ストリップ１０とハースロール１４との間でスリッ
プが生じないようにすることを目的とするならば、スト
リップ１０の張力を制御指標として、ハースロール１４
の負荷分担量を決定する。 即ち、同一セクション内における各ハースロール１４の
前方張力Ｔ１と後方張力Ｔ２の比Ｔ ｔ ／ Ｔ２を、
次に示す（２）式に合致する埴とすると共に、これら各
ハース０−ル１４における張力比Ｔ１／Ｔ２が同じとな
るよう各ハースロール１４の負荷分担量を決定（る。 ｅｘｐ （−ｕθ）〈（丁ｔ ／Ｔ２ ） ＜ ｅＸｐ
（μθ）・・・・・・・・・（２） ここで、μはハースロール１４とストリップ１０との間
の静止摩擦係数、θはハースロール１４へのストリップ
１０の巻付角（ｒａｄ＞、Ｔｔはハースロール１４の前
方張力（ｋｇ）、Ｔ２はロールの後方張力（ｋｇ）を示
す。 即ち、ある特定のハースロール１４のスリップ発生を防
止するためには、各ハースロール１４の機械諸元、機械
損、＊ｍ係数等が同じであると仮定すると、各ハースロ
ール１４の前後張力比Ｔ１／ Ｔ ｚが同一であること
が必要とされる。 今、ハースロール１４が４本の場合の各前後張力の関係
を第３図に示プ。この場合に、ある特定のハースロール
１４のスリップ発生を防止するためには、各ハースロー
ル１４の前後張力Ｔ１〜Ｔ４が次の（３）式を満す必要
がある。 Ｔｏ−１］Ｔ＋ Ｔ＋−１１７ｚ Ｔ２−１１Ｔ３ Ｔ３−ＩＪＴ＋ ・・・・・・ （３
）従って、第３図においてストリップの張力Ｔ。 とＴ４が一定に制御されている場合には、ハースロール
１４の前後張力比ｐは、次の（４）式で表わされる。 Ｄ＝ （Ｔｏ／Ｔ４ ） Ｉ／’ ・” ＜４）従っ
て、第３図において、ハースロール１４はセクション内
のロール総数をｎ本とした場合、次に示す（５）式を満
足する張力値を常に保持すればよいことになる。 Ｔ；−＋−Ｔｉ＝ （１−１／Ｆｌ ）（１／ｐ ）’
−’Ｔ。 −（１） −１） ＋１’−’Ｔｎ ・・・（５）
なお、以上説明したような張力値を制御指標とする各ハ
ースロール１４の負荷分担量の決定を厳密に行わなくと
も、前記張力値ＴｏとＴｎの比が１に近いときには、各
ハースロール１４の負荷が均等であるように、負荷平衡
制御、することは有効と考えられる。 更には、各ハースロール１４の負荷分担量の決定に際し
、特定駆動モータ１５の過負荷を避けることを目的とり
る場合には、各ハースロール１４の負荷分担量を同一と
するように設定することができる。 以上のような方法により各ハースロール１４の負荷分担
量を決定した分配手段３６は、各ハースロール１４の負
荷基準し１〜Ｌ４をハースａ−ル制ｔＩＩＩ装置３２へ
出力する。ハースロール制御ｌｌ装置３２においては、
前記ハースロールの負荷基準Ｌ１〜Ｌ４と、各ハースロ
ール１４の駆動モータ１５のトルクτ１〜τ４に比例し
たＩ！流値１ａ １〜ｌａｇとが比較され、この偏差が
零となるように、各ハースロール速度基準が補正される
。即ち、負荷ｌｋＱ！ Ｌ １〜Ｌ４と比べて、該当す
るハースロール１４の駆動モータ１５の電ＦＲＵｌｉ
ｌａ ｔ 〜Ｉａ ａが小さければ、ハースロール速度
基準を速める方向に、逆であれば遅くする方向へ補正す
るものである。 前記ハースロール速度検出手段２６は、例えば、タコジ
ェネレータ等で構成される。 前記基準速度信号装＠２８は、前記周速度検出手段２６
と同様にタフジェネレータ等で構成され、ストリップ１
０の通過速度を忠実に表わす例えばプライドルロール１
６の周速度をストリップ１０通過速度の基準速度信号と
して利用づる。 なお、ストリップ１０の通過速度の基準速度信号を設定
するための基準ロールが、制御対象となる各ハースロー
ル１４の近傍にない場合には、次のようにして基準速度
を設定する。 第４図は、セクション入側のプライドルロール等の周速
を基準とした場合のストリップ通過速度変化を示してい
る。この第４図からも明らかなように、炉内セクション
おいては、各ストリップ１０の湿度変化によってストリ
ップ１０が伸縮することを考慮する必要がある。従って
、スリップを検出するための基準速度は、前記の入側速
度を温度によって補正することによって得られる。 前記湿度変化によるストリップ１０の伸びは、次の（６
）式から求めることができる。 Δｊ２−ｊ２ｘαＸｆ、（Ｔｃｘ ＞−Ｔｏ）ｄｘ・
（６）ここで、Ｔ’ ｏは入側基準ロール（プライドル
）でのストリップ温度（’Ｋ）、αはストリップの線膨
張係数（鉄の場合、α−０，１１６Ｘ １Ｏ−４）を示
す。 従って、このスリップ検出対象となるハースロール１４
での予想ストリップ通過速度Ｖは、入側プライドルロー
ルの周速度、つまり基準速度をＶｅとした場合に、次に
示す（ア）式により求めることができる。 ｖ−ｖ６ｘ（ぶ＋Δぶ）／ｆ ＝ＶｅＸ（１＋αｆ；（ＴＣｘ ）−Ｔｏ）ｄｘ）・・
・・・・・・・（７） なお、実際の操業において、ストリップ１０の温度の変
化Ｔ（Ｘ）が明確でない場合には、ストリップ１０の温
度計−等で検知できている、あるセクションの代表点間
以外は直線近似づるとして求めることもできる。 又、ストリップ１０の温度変化予想の誤差、その他の要
因による誤差は、基準速度設定装置２８のストリップ補
正用出力器の不感帯（デッドバンド）のβの値を適当に
選ぶことでその影響をなくすことができる。 前記ハースロール速度信号補正装置３０は、前記ハース
ロール１４の周速度検出信号ｖ１〜ｖ４と、前記基準速
度信号Ｖｅとを比較し、基準速度信号Ｖｅから各ハース
ロール１４の周速度検出信号ｖ１〜ｖ４を引いた偏差が
ある値以上になった場合、当該ロール速度を速める補正
出力５１〜Ｓ４を基準ロール速度Ｖｓｅｔに加えるもの
である。 従来のストリップの張力制御装置の場合には、各ハース
ロール１４の駆動モータ１５の電流を制御することで、
各セクション内のストリップの張力制−を行っているが
、これはハースロール１４とストリップ１０との間にス
リップが発生しない場合に有効であり、一旦スリップが
生じると、発生したスリップを解消するためには不利な
方向にｌｌ１ｌＪ御してしまうという不都合を有してい
たが、本実施例によればこれを解消することができる。 即ち、一旦スリップが生じると、ハースロール１４とス
トリップ１０との間は静止摩擦の状態から動摩擦の状態
に変化するものであり、この場合には、駆動モータ１５
の負荷トルクもしくは負荷電流の絶対値は一般に減少す
る。従って、従来の駆動モータ１５の駆動電流制御によ
るものでは、駆動モータ１５の速度をスリップを助長す
る方向へ補正するという不都合を有していたが、これを
解消することができる。 （発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、ストリップの設定
速度や設定張力の変動時、又は同一セクション内の各ハ
ースロールの表面粗度や駆動系の礪械損等の状態が異な
るとき等に発生しがちなスリップを早期に検出し、しか
も、これを解消でることができるという優れた効果を有
する。
第１図は、本発明にかかる連続熱処理炉のストリップ張
力制御ａ装置の実施例の構成を示す、一部側面図を含む
ブロック線図、第２図は、同実施例における速度制御装
置のブロック線図、第３図は、同じく各ハースロールに
おけるストリップの張力値の例を示す縮図、第４図は、
同じくセクション入側のプライドルロールの周速度を基
準とした場合のストリップの通過速度の変化状態の例を
示す線図である。 Ａ〜Ｄ・・・セクション、 １０・・・ストリップ、 １２・・・熱処理炉、 １４・・・ハースロール、 １８・・・速度制御装置、 ２０・・・ストリップ張力検出手段、 ２２・・・張力制御装置、 ２４・・・モータ回転速度側ｔｇ＋装置、２６・・・周
速度検出手段、 ２８・・・基準速度設定装置、 ３０・・・ハースロール速度信号補正装置。
力制御ａ装置の実施例の構成を示す、一部側面図を含む
ブロック線図、第２図は、同実施例における速度制御装
置のブロック線図、第３図は、同じく各ハースロールに
おけるストリップの張力値の例を示す縮図、第４図は、
同じくセクション入側のプライドルロールの周速度を基
準とした場合のストリップの通過速度の変化状態の例を
示す線図である。 Ａ〜Ｄ・・・セクション、 １０・・・ストリップ、 １２・・・熱処理炉、 １４・・・ハースロール、 １８・・・速度制御装置、 ２０・・・ストリップ張力検出手段、 ２２・・・張力制御装置、 ２４・・・モータ回転速度側ｔｇ＋装置、２６・・・周
速度検出手段、 ２８・・・基準速度設定装置、 ３０・・・ハースロール速度信号補正装置。
Claims (2)
- （１）ストリップを連続的に熱処理する連続熱処理炉を
複数に分割した各セクション内のハースロールのそれぞ
れの駆動モータに、それぞれ駆動制御信号を与え、各セ
クション毎に検出される実張力値と張力設定値との偏差
が零となるように各セクション毎に張力を制御すると共
に、各セクション内の各ハースロールの駆動モータの負
荷電流の平均値をもとに負荷配分して設定した設定値が
各ハースロールの検出電流値と一致するように各セクシ
ョン内での個別の駆動モータの速度を制御してストリッ
プの張力を制御する連続熱処理炉のストリップ張力制御
方法において、 ストリップの通板速度の基準速度信号と各セクション内
のそれぞれのハースロール速度検出信号とを比較し、 その偏差が一定値以上のときは、該速度差が小さくなる
ようにハースロールの速度信号を補正して、それぞれの
ハースロールとストリップとのすべりの発生を抑制する
ことを特徴とする連続熱処理炉のストリップ張力制御方
法。 - （２）ストリップを連続的に熱処理する連続熱処理炉の
、複数に分割された各セクション内のハースロールのそ
れぞれの駆動モータに、それぞれ駆動制御信号を与える
速度制御装置と、 各セクション毎に設けられたストリップ張力検出手段と
、 該ストリップ張力検出手段で測定される実張力値と設定
張力値との偏差が零となるように各セクション毎に張力
を制御する張力制御装置と、各セクション内の各ハース
ロールの駆動モータの負荷電流の平均値をもとに負荷配
分して設定した設定値が各ハースロールの検出電流値と
一致するように各セクション内での個別の駆動モータの
速度を制御してストリップの張力を制御するハースロー
ル速度制御装置と、 ストリップの通板速度の基準速度信号を設定する基準速
度設定手段と、 各セクション内のそれぞれのハースロールの周速度を検
出するハースロール速度検出手段と、前記基準速度設定
手段で設定された基準速度信号とハースロール速度検出
手段で検出されたハースロール速度検出信号とを比較し
、その偏差が一定値以上のとき、該速度差が小さくなる
ようにハースロールの速度信号を補正して、それぞれの
ハースロールとストリップとのすべりの発生を抑制する
ハースロール速度信号補正装置と、を備えたことを特徴
とする連続熱処理炉のストリップ張力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049485A JPS61231126A (ja) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | 連続熱処理炉のストリツプ張力制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049485A JPS61231126A (ja) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | 連続熱処理炉のストリツプ張力制御方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61231126A true JPS61231126A (ja) | 1986-10-15 |
Family
ID=13433128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7049485A Pending JPS61231126A (ja) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | 連続熱処理炉のストリツプ張力制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61231126A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0570848A (ja) * | 1991-09-17 | 1993-03-23 | Nippon Steel Corp | ストリツプ連続熱処理ラインのハースロール制御方法 |
-
1985
- 1985-04-03 JP JP7049485A patent/JPS61231126A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0570848A (ja) * | 1991-09-17 | 1993-03-23 | Nippon Steel Corp | ストリツプ連続熱処理ラインのハースロール制御方法 |
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