JPS62214817A - 圧延機制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は圧延機制御装置に係り、特に圧延機の前後に巻
戻機と巻取機を備えた圧延機の加速制御を行なうに好適
な圧延機制御装置に関する。

（従来の技術） 前後に巻戻機と巻取機を備える圧延機の概略構成を第３
図に示す。

同図に示すように、巻戻機１および巻取機７に巻かれた
帯材コイル３は圧延機５により圧延される。この時、巻
戻機と圧延１１５および圧延機５と巻取機７の間にはそ
れぞれデフレクタロール４゜６が設けられ一定の張力が
与えられる。

この種の圧延機においては、生産性、操業の安定性のた
め圧延開始以降できるだけすばやく加速し、圧延速度を
速くし高速の一定速度で圧延することが望ましい。とこ
ろが、加速途中において巻戻１１１１のコイル２は減少
し巻取機７側のコイル２は増加するため、巻戻機１およ
び巻取１ａ７の可能な最大加速率は一定ではなく、時々
刻々と変化する。

このため、従来は最大コイル時の巻戻ｍ’＋および巻取
機７の加速率以下の一定加速率にて圧延機を加速するこ
とにより、圧延途中で巻戻機１や巻取機７がそれぞれ電
流制限にかかり圧延機５の加速に追従できなくなるのを
防いでいた。

ところが、この方法では巻戻機１や巻取機７の最大加速
率を最大限に生かしていないため、加速時間を短縮する
こができなかった。

第４図は従来の圧延機制御装置の機能ブロック図を示す
ものである。

同図に示すように、圧延機速度基￥２２は加速レート演
算器２３に入力されるが、加速レート演算器２３では巻
戻１１および巻取機７の最小加速率より決まる加速レー
トにて圧延機速度基準を上昇させる。加速レート演算器
２３の出力である加速レート付加後の速度基準は速度制
御装置２４に入力される。

速度制御装置２４は速度検出器２８によって検出される
実速度と速度基準とをつき合わせ、その偏差に基づいて
電流基準を出力する。電流制御装置２５はこの基準と電
流検出器２９によって検出される実電流とを比較し、そ
の偏差に基づいてサイリスタ電８２６の出力電圧を変え
、圧延機用電動機２７を速度制御する。

一方、張力基準１１は張力トルク演算器１２に入力され
る。張力トルク演算器１２ではコイル径演算器１９の出
力であるコイル径と張力ＩＩＩＰ１１より張力トルクを
演算する。この場合、Ｔ、１＝　ｋ　１Ｘ　Ｄ　Ｘ　ｔ
　　　　　、、−・−（１）となる。ただし、ｔは張力
、Ｄはコイル径、Ｔｑｌは電動機に必要なトルクである
。また、電流はＩ１−に２Ｘ丁、１　　　　　・・・・
・・（２）となる。ただし、■　は電流、ｋ　、に２は
係数である。この場合界磁は固定とする。

一方、巻戻機１の速度検出器１７と圧延ｎ５の速度検出
器２８を入力とするコイル径演算器１９は巻戻機１のコ
イル径を演算する。この場合、Ｖ−πＤＮ１　　　　　
　　　・・・・・・（３）となる。ただし、πは円周率
、■は材料速度、Ｄはコイル径、Ｎ１は巻戻機の回転数
である。ここで Ｖ　＝　ｋ　３Ｎ　２　　　　　　　　　・・・・−（
４）である。ただし、Ｎ２は圧延機回転数、Ｎ３は係数
である。したがって、 π　　　　　Ｎ１ が成立し、（５）式よりコイル径を求めることができる
。

加速トルク演算器２０はコイル径演算器１９のコイル径
と圧延ｆｉ５の速度検出器２８の出力を入力として巻戻
機１に必要な加速トルクを演算する。

この場合、 ・・・・・・（６） となる。ただし、Ｄはコイル外径、Ｄｉｌよコイル内径
、ｋ、に５は係数である。ちなみに、（６）式のに４　
（Ｄ　　−Ｄ、）はコイル分の慣性モーメントに相当し
、Ｎ５はコイル以外の巻戻機の慣性モーメントに相当す
る。また、（３）、（４）式％式％ となり、（６）式は次のように変形される。

Ｔ　　−（Ｎ４　（Ｄ　　−Ｄ、）＋に５）これを電流
換算すると Ｉ２−に２ＸＴｑ２　　　　・・・・・・（７）となる
。加速トルクに相当する電流Ｉ２と張力トルクに相当す
る電流１１は加ｑ器１３で加算され電流制御装置１４に
入力される。電流制御装置１４はこの加算値と電流検出
器１８によって検出される実電流とを比較し、その偏差
に基づいてサイリスタ電源１５を介して巻戻機用電動１
１６を電流制御する。

一方、巻取機７の制御に関しても巻戻機１の場合と全く
同様であり、張力基準３０に対して張力トルク演算器３
１、加粋器３２、電流制御装置３３、電流検出器３７、
サイリスタ電線３４が作用して巻取機用電動機３５を電
流制御するが、この制御に当っても巻戻機１の場合と同
様、速度検出器３６、コイル径演算器３８、張力トルク
演算器３９が関与する。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のように、圧延１１５の前後の巻戻機１と巻取１７
で一定の張力を与えながら圧延機５を加速していく場合
、加速途中で巻戻′／ａ１と巻取１７のコイル径が変化
し、そのため巻戻１ｆｉ１と巻取１！ｔ７に必要な加速
トルクも増減する。これに対して、従来は圧延機５の加
速率を前後の巻戻機１と巻取！１１７が加速途中で電動
機の許容電流値を超えないような多少低めの値に設定し
ていたため、加速時間がかかりすぎ、生産性や操業の安
定性の低下を招いていた。

本発明の目的は上記従来技術の問題点、つまり生産性や
安定性の低下を解消し、圧延途中においても圧延機を前
後の巻戻機と巻取機の最大加速率で加速することにより
速やかに高速の圧延速度に′立ち上げることを可能とし
た圧延開制御装置を提供するにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は前後に巻戻機と巻
取機を設置される圧延機において、この圧延機に対する
速度基準に可能最大の加速率をかけた実速度基準を発生
する加速レート演算手段と、この加速レート演算手段の
出力に基づいて圧延機の速度を制御する速度制御手段と
、前記巻戻機と巻取機の電流を検出する電流検出手段と
、この電流検出手段の出力が許容範囲を超えた場合前記
加速レート演算手段の加速率を制限する加速率制限手段
とを備えたものである。

（作　用） 上記構成に基づき、本発明の圧延機制御装置では、圧延
機は巻戻機、巻取機の両者に許容される最大の加速率で
速度制御されることとなるため、圧延機の立上げ時間を
大幅に短縮することができる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る圧延機制御装置の機能
ブロック図である。同図において第４図の構成と異なる
点は、電流検出器１８．３７の出力信号を電流制限演算
器２１．４０に入力し、加速レート演算器２３の出力に
制限を加えるようにしたことである。つまり、電流制限
演算器２１は巻戻機用電動ｌｌ１１６の電流を電流検出
器１８より入力して、電流がある一定の電流制限値を超
えようとすると圧延機の加速率を下げる信号を加速レー
ト演算器２３に出力し、圧延機の加速率を下げる作用を
有する。一方、電流制限演算器４０も巻取機用電動機３
５の電流を゛電流検出器３７を通じて検出し、これがあ
る一定の電流制限値以内であるか否かを判定し、制限を
超えようとすると圧延様の加速率を下げる信号を加速レ
ート演算器２３に出力し圧延機の加速率を下げる作用を
有する。

例えば、電流制限演算器１８．４０では下記のような演
算を行なう。

β−ｋ（１−１゜）　　　　　・・・・・・（８）ただ
し、ｌは電流、Ｉｏは電流制限値、ｋは係数、βは加速
率下げ聞である。

一方、実際の加速率は α、−α−β　　　　　　　　・・・・・・（９）とな
る。ただし、αは加速レート演咋器２３でもっている一
定の加速率である。

従って、加速レート演算器２３に設定する圧延機の加速
率αは巻戻機と巻取器がとり得る最大の加速率に設定し
ておき、圧延途中で巻戻機や巻取機の電流が電流制限値
を超えるようになると、（８）、（９）式に基づいてこ
の加速率αをβ分だけ下げるようにする。

ちなみに、この場合巻戻機側の電流制限部σ器１８で演
算されたβと巻取機側の電流制限演算器４０によるβと
を比較し、その大きい方のβで加速レート演算器２３に
設定された圧延機の加速率αを下げる。つまり、巻戻機
、巻取機の両方とも′ＩＩｉ流制限流内限値内が継続さ
れるようにする。

第２図は巻戻機、圧延機、巻取機の速度上昇の動きを示
すタイムチャートで、同図（ａ）は巻戻機速度、同（ｂ
）は巻戻ｖ１電流、同（Ｃ）は圧延機速度、同（ｄ）は
巻取機速度、同（ｅ）は巻取ｉ電流をそれぞれ示すもの
である。各図に示すように、圧延機の速度は同図（Ｃ）
の加速率αの基準速度で加速しようとする。ところが、
同図（ｂ）のＡ期間は巻戻機の電流が電流制限値に達し
てしまっているため、同図（Ｃ）に示すように圧延機の
実基準速度は抑制され、低めの加速率α、で加速される
こととなる。一方、同図（ｅ）のＢ期間は巻取機の電流
が電流制限値に達してしまっているため、圧延機の実基
準速度は抑制され、低めの加速率α、で加速されること
となる。

結果として、圧延機の加速途中では巻戻機と巻取機のい
ずれも電流制限値内で加速される。つまり、巻戻機と巻
取機のコイル径に応じて許容される最大の加速率で圧延
機が加速される。しかも、通常の制御ループの正常な機
能は保持されるため、圧延機との張力も一定に保たれ、
圧延機との間でたるみや過大張力を発生することなく最
短時間での加速が可能となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、巻戻機と圧延機間
の張力ならびに圧延機と巻取機間の張力を一定に保ちな
がらしかも常に巻戻機および巻取機のいずれにも許容さ
れ得る最大の加速率にて圧延機を加速することができる
ため、圧延機の加速時間を最短時間にすることができ、
生産性の向上や操業の安定性を確保することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す機能ブロック図
、第２図は同実施例の動作を説明するためのタイムチャ
ート、第３図は一般的な圧延機の概略構成図、第４図は
従来の圧延機制御袋打の構成を示す機能ブロック図であ
る。 １・・・巻戻機、３・・・帯材コイル、５・・・圧延機
、７・・・巻取機、１２．３１・・・張力トルク演算器
、１３．３２・・・加算器、１４．３３・・・電流制御
装置、１５．３４・・・サイリスタ電源、２３・・・加
速レート演算器、１９．３８・・・コイル径演算器、２
０゜３９・・・張力トルク演算器、２１．４０・・・電
流制限演算器、２４・・・速度制御装置、２５・・・電
流ｒＡＩｌｌ装置、２６・・・サイリスタ電源、２７・
・・圧延機用電動機、２８・・・速度検出器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−維 第１図 第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前後に巻戻機と巻取機とが設置された圧延機におい
   て、この圧延機に対する速度基準に可能最大の加速率を
   かけた実速度基準を発生する加速レート演算手段と、こ
   の加速レート演算手段の出力に基づいて圧延機の速度を
   制御する速度制御手段と、前記巻戻機と巻取機の電流を
   検出する電流検出手段と、この電流検出手段の出力が許
   容範囲を超えた場合前記加速レート演算手段の加速率を
   制限する加速率制限手段とを備えたことを特徴とする圧
   延機制御装置。 ２、前記巻戻機、巻取機はそれぞれ前記電流検出手段の
   出力と張力基準とに基づいて電流制御する電流制御手段
   を個別に備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の圧延機ホ制御装置。