JPH0310406B2 - - Google Patents
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- JPH0310406B2 JPH0310406B2 JP56063436A JP6343681A JPH0310406B2 JP H0310406 B2 JPH0310406 B2 JP H0310406B2 JP 56063436 A JP56063436 A JP 56063436A JP 6343681 A JP6343681 A JP 6343681A JP H0310406 B2 JPH0310406 B2 JP H0310406B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- looper
- rolling mill
- speed
- control device
- rolled
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 43
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/48—Tension control; Compression control
- B21B37/50—Tension control; Compression control by looper control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
- B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
- B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
- B65H23/188—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web
- B65H23/1888—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web and controlling web tension
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱間帯鋼連続圧延機における圧延スタ
ンド間の電動ルーパー装置によるスタンド間張力
の制御装置およびスタンド間ループ量制御装置の
制御性能の向上に関するものである。
ンド間の電動ルーパー装置によるスタンド間張力
の制御装置およびスタンド間ループ量制御装置の
制御性能の向上に関するものである。
従来、熱間帯鋼連続圧延機においては、各スタ
ンド間に電動ルーパー装置が設置され、圧延機速
度を介したループ量制御系によりスタンド間ルー
プ量を一定に保つ一方、電動ルーパー電流制御系
によりスタンド間張力を一定に保つように制御さ
れていた。
ンド間に電動ルーパー装置が設置され、圧延機速
度を介したループ量制御系によりスタンド間ルー
プ量を一定に保つ一方、電動ルーパー電流制御系
によりスタンド間張力を一定に保つように制御さ
れていた。
しかしながら、ルーパーの慣性能率が大きい
と、ルーパーはループ量制御系に追従できずに、
張力変動を発生すると同時に、ループ量制御系に
対して振動を与えていた。
と、ルーパーはループ量制御系に追従できずに、
張力変動を発生すると同時に、ループ量制御系に
対して振動を与えていた。
第１図は、従来のループ量制御系と電流制御系
をもつ熱間帯鋼連続圧延機と電動ルーパの構成を
示す略線図である。
をもつ熱間帯鋼連続圧延機と電動ルーパの構成を
示す略線図である。
図面について、同一符号は同一部分あるいは相
当部分を表わす。
当部分を表わす。
第１図において、１ａは入側圧延機、１ｂは出
側圧延機、２は入側圧延機駆動用電動機、３は被
圧延材、４はルーパーロール、５はルーパーアー
ム、６はルーパー電動機、７はルーパー角度検出
器、７ａはルーパー角度検出器、８はルーパー駆
動用の電源をもつ電流制御装置、９はループ量制
御装置、１０は圧延機駆動用の電源をもつ速度制
御装置、１２はゲインKnを乗ずる掛算器である。
側圧延機、２は入側圧延機駆動用電動機、３は被
圧延材、４はルーパーロール、５はルーパーアー
ム、６はルーパー電動機、７はルーパー角度検出
器、７ａはルーパー角度検出器、８はルーパー駆
動用の電源をもつ電流制御装置、９はループ量制
御装置、１０は圧延機駆動用の電源をもつ速度制
御装置、１２はゲインKnを乗ずる掛算器である。
第２図は、こうした第１図の従来装置における
制御系を示すブロツク図である。
制御系を示すブロツク図である。
第２図において、Ｖは入側圧延機速度基準信
号、Vnは入側圧延機出側圧延材速度、Vn＋１は
出側圧延機入側圧延材速度、Ｓはラプラス演算
子、Ssは圧延機間速度差によるループ量、Slはル
ーパによるループ量、Ｅは被圧延材のヤング率、
Ｌはスタンド間にあるループ量、Tuユニツト張
力、Kλはユニツト張力から被圧延材速度への変
換係数、Ａは被圧延材の断面積、Ｔは張力、f(〓)
は張力からルーパーに作用するトルクへの変換係
数、Tsは張力によりルーパーに与えられるトル
ク、Tlはルーパーに電流制御系からルーパーに
与えられるトルク、Ｊはルーパーの慣性能率、Ｎ
はルーパー角速度、Θはルーパー角度、k(〓)はル
ーパーの角度からルーパーによるループ量への変
換係数、Imはルーパー電動機電流基準、KNはル
ーパー角速度から電流制御系に負帰還させること
により安定化をはかる回路の利得である。
号、Vnは入側圧延機出側圧延材速度、Vn＋１は
出側圧延機入側圧延材速度、Ｓはラプラス演算
子、Ssは圧延機間速度差によるループ量、Slはル
ーパによるループ量、Ｅは被圧延材のヤング率、
Ｌはスタンド間にあるループ量、Tuユニツト張
力、Kλはユニツト張力から被圧延材速度への変
換係数、Ａは被圧延材の断面積、Ｔは張力、f(〓)
は張力からルーパーに作用するトルクへの変換係
数、Tsは張力によりルーパーに与えられるトル
ク、Tlはルーパーに電流制御系からルーパーに
与えられるトルク、Ｊはルーパーの慣性能率、Ｎ
はルーパー角速度、Θはルーパー角度、k(〓)はル
ーパーの角度からルーパーによるループ量への変
換係数、Imはルーパー電動機電流基準、KNはル
ーパー角速度から電流制御系に負帰還させること
により安定化をはかる回路の利得である。
以下、第１図、第２図を参照して、従来装置の
説明をする。
説明をする。
すなわち、圧延機間ループ量は入側圧延機１ａ
から出てくる圧延材速度Vnと出側圧延機１ｂに
かみ込まれてゆく圧延材の速度Vn＋１との速度
差により単位時毎に増減する。
から出てくる圧延材速度Vnと出側圧延機１ｂに
かみ込まれてゆく圧延材の速度Vn＋１との速度
差により単位時毎に増減する。
よつて、ループ量制御部においては、ルーパー
角度θからループ量を検出して、これを基準ルー
プと比較し、その偏差により入側圧延機１ａの速
度Vnを修正すること、あるいは出側圧延機１ｂ
の速度Vn＋１を修正することにより、スタンド
間ループ量を制御する。
角度θからループ量を検出して、これを基準ルー
プと比較し、その偏差により入側圧延機１ａの速
度Vnを修正すること、あるいは出側圧延機１ｂ
の速度Vn＋１を修正することにより、スタンド
間ループ量を制御する。
また、ルーパーはループ量の変動があると、張
力が変動し、その結果ルーパー角速度Ｎ、ルーパ
ー角度Θが単位時間毎に増減する。
力が変動し、その結果ルーパー角速度Ｎ、ルーパ
ー角度Θが単位時間毎に増減する。
以上の各制御要素の関係を示せば、下式のとお
りである。
りである。
Tu＝Ｅ／Ｌ・１／Ｓ＋Ｅ・Kλ／Ｌ〔Ｓ
・Sl−（Vn−Vn＋１〕……(1) Ｔ＝Ａ・Tu ……(2) Ts＝f(〓)・Ｔ ……(3) Θ＝１／JS2（Tl−TS） ……(4) Sl＝K(〓)・Θ ……(5) Tl＝Ｎ・KN・GC ……(6) ここでGCは電流制御系の利得である。
・Sl−（Vn−Vn＋１〕……(1) Ｔ＝Ａ・Tu ……(2) Ts＝f(〓)・Ｔ ……(3) Θ＝１／JS2（Tl−TS） ……(4) Sl＝K(〓)・Θ ……(5) Tl＝Ｎ・KN・GC ……(6) ここでGCは電流制御系の利得である。
次に、上記(1)〜(6)式により圧延材速度差からル
ーパー角度への伝達関数を求めると、(7)式で与え
られる。ΔΘはルーパー角度Θの微少変化量、Δ
（Vn−Vn＋１）は入側圧延機１ａから出て圧延
材速度Vnと出側圧延機１ｂにかみ込まれてゆく
圧延材の速度Vn＋１との速度差（Vn−Vn＋１）
の微少変化量とすると、 ΔΘ／Δ（Vn−Vn＋１）＝f(〓)・Ｅ・Ａ／Ｓ １／LJS2＋（Ｌ・KN・GC＋Ｅ・Kλ・Ｊ）Ｓ＋（KN・G
C・Ｅ・Kλ＋Ａ・ｆ・Ｅ・K(〓)）……(7) この(7)式がルーパーの振動系を表わす伝達関数
で、この二次系の自然角周波数ωnおよび減衰定
数ζは(8)式、(9)式で与えられる。
ーパー角度への伝達関数を求めると、(7)式で与え
られる。ΔΘはルーパー角度Θの微少変化量、Δ
（Vn−Vn＋１）は入側圧延機１ａから出て圧延
材速度Vnと出側圧延機１ｂにかみ込まれてゆく
圧延材の速度Vn＋１との速度差（Vn−Vn＋１）
の微少変化量とすると、 ΔΘ／Δ（Vn−Vn＋１）＝f(〓)・Ｅ・Ａ／Ｓ １／LJS2＋（Ｌ・KN・GC＋Ｅ・Kλ・Ｊ）Ｓ＋（KN・G
C・Ｅ・Kλ＋Ａ・ｆ・Ｅ・K(〓)）……(7) この(7)式がルーパーの振動系を表わす伝達関数
で、この二次系の自然角周波数ωnおよび減衰定
数ζは(8)式、(9)式で与えられる。
ζ＝１／2ωn（Ｌ・KN・GC＋Ｅ・Kλ・Ｊ）／LJ）
……(9)
この(8)式(9)式のωnおよびζはルーパーの構造、
被圧延材の性質、安定化回路などにより定まる
が、ωn、ζの値いかんによつてはループ量制御
系に影響を与え、ループ量制御系の応答が上げら
れないことになる。
被圧延材の性質、安定化回路などにより定まる
が、ωn、ζの値いかんによつてはループ量制御
系に影響を与え、ループ量制御系の応答が上げら
れないことになる。
本発明の目的は、かゝる機械振動があつても、
ルーパー電動機の速度の微分信号をある利得で、
圧延機速度制御系に帰還することにより、あたか
も張力偏差を圧延機速度制御系に帰還したと同等
の効果をもたらすことにより、速応性を有するル
ープ量制御系を実現し、張力変動を生じない安定
した電動ルーパー制御装置を提供するにある。
ルーパー電動機の速度の微分信号をある利得で、
圧延機速度制御系に帰還することにより、あたか
も張力偏差を圧延機速度制御系に帰還したと同等
の効果をもたらすことにより、速応性を有するル
ープ量制御系を実現し、張力変動を生じない安定
した電動ルーパー制御装置を提供するにある。
第３図は本発明の一実施例の略線図、第４図は
その本発明に必要な回路を追加した制御系の関係
を示すブロツク図である。１１はルーパー角速度
信号Ｎの微分回路、KJは利得、IJは微分回路１１
の出力である。
その本発明に必要な回路を追加した制御系の関係
を示すブロツク図である。１１はルーパー角速度
信号Ｎの微分回路、KJは利得、IJは微分回路１１
の出力である。
すなわち、本発明はルーパー電動機速度（ルー
パー角速度）の微分信号をある利得で圧延機速度
制御系に帰還するようにしてあるから、ルーパー
の電流制御系からルーパーに与えられるトルク
Tlと張力によりルーパーに与えられるトルクTs
との間に偏差があると、ルーパー角速度信号の微
分回路の出力Ijは Ij＝Ｓ・Kj・１／JS（Tl−Ts）＝
Kj（Tl−Ts）／Ｊ……(10) となり。圧延機速度制御系が応答し、入側圧延材
速度Vnが変化する。これにより圧延機間ループ
量は単位時毎に増減し、これに応じて張力が変化
し、ルーパーの電流制御系からルーパーに与えら
れるトルクTlと張力によりルーパーに与えられ
るトルクTsとの間の偏差を減少させることがで
きる。
パー角速度）の微分信号をある利得で圧延機速度
制御系に帰還するようにしてあるから、ルーパー
の電流制御系からルーパーに与えられるトルク
Tlと張力によりルーパーに与えられるトルクTs
との間に偏差があると、ルーパー角速度信号の微
分回路の出力Ijは Ij＝Ｓ・Kj・１／JS（Tl−Ts）＝
Kj（Tl−Ts）／Ｊ……(10) となり。圧延機速度制御系が応答し、入側圧延材
速度Vnが変化する。これにより圧延機間ループ
量は単位時毎に増減し、これに応じて張力が変化
し、ルーパーの電流制御系からルーパーに与えら
れるトルクTlと張力によりルーパーに与えられ
るトルクTsとの間の偏差を減少させることがで
きる。
つまり本発明によれば、あたかもスタンド間張
力制御装置を具備したと同等の効果が得られる。
力制御装置を具備したと同等の効果が得られる。
以上の各制御要素の関係を示せば前記(2)〜(6)式
及び前記(1)式に対応する下記（11）式で示され
る。
及び前記(1)式に対応する下記（11）式で示され
る。
Tu＝Ｅ／Ｌ・１／Ｓ＋Ｅ・Kλ／Ｌ〔Ｓ・Sl−（Vn
−Vn＋１）＋Ga・Tl−Ts／Ｊ・Kj〕……（11） ここでGsは入側圧延機駆動用の電源をもつ速
度制御装置の速度基準信号から入側圧延機出側圧
延材速度への変換係数である。
−Vn＋１）＋Ga・Tl−Ts／Ｊ・Kj〕……（11） ここでGsは入側圧延機駆動用の電源をもつ速
度制御装置の速度基準信号から入側圧延機出側圧
延材速度への変換係数である。
本発明による回路を追加した後の二次系の自然
角周波数ωo′および減衰定数ζ′は（11）式、（12）
式で与えられる。
角周波数ωo′および減衰定数ζ′は（11）式、（12）
式で与えられる。
ζ′＝１／2ωo′・Ｌ・Ko・GC＋Ｅ・K〓
・Ｊ＋f(〓)・Ｅ・Ａ・Kj・GS／LJ……（12） かくして、(8)・(9)式と（11）・（12）式から明ら
かなように、本発明によれば、二次系の減衰定数
をζ→ζ′へ大きくすることができるので、振動系
はループ量制御系に影響を与えることがなくな
り、ループ量は制御系の高速応性を得ることが可
能となる。尚本発明において、ルーパ電動機速度
の微分信号のかわりにルーパ電動機逆起電圧の微
分信号を使用しても同等の効果を得られることは
明白である。
・Ｊ＋f(〓)・Ｅ・Ａ・Kj・GS／LJ……（12） かくして、(8)・(9)式と（11）・（12）式から明ら
かなように、本発明によれば、二次系の減衰定数
をζ→ζ′へ大きくすることができるので、振動系
はループ量制御系に影響を与えることがなくな
り、ループ量は制御系の高速応性を得ることが可
能となる。尚本発明において、ルーパ電動機速度
の微分信号のかわりにルーパ電動機逆起電圧の微
分信号を使用しても同等の効果を得られることは
明白である。
第１図は従来の電動ルーパーの概要構成を表わ
す略線図、第２図はその従来の制御系のブロツク
図、第３図は本発明の一実施例の略線図、第４図
はその制御系のブロツク図である。 １ａ……入側圧延機、１ｂ……出側圧延機、２
……入側圧延機駆動用電動機、３……被圧延材、
４……ルーパーロール、５……ルーパーアーム、
６……ルーパー駆動用電動機、７……ルーパー角
度検出器、７ａ……ルーパー角速度検出器、８…
…電流制御装置、９……ループ量制御装置、１０
……速度制御装置、１１……ルーパー角速度信号
の微分回路、１２……利得KNの掛算器。
す略線図、第２図はその従来の制御系のブロツク
図、第３図は本発明の一実施例の略線図、第４図
はその制御系のブロツク図である。 １ａ……入側圧延機、１ｂ……出側圧延機、２
……入側圧延機駆動用電動機、３……被圧延材、
４……ルーパーロール、５……ルーパーアーム、
６……ルーパー駆動用電動機、７……ルーパー角
度検出器、７ａ……ルーパー角速度検出器、８…
…電流制御装置、９……ループ量制御装置、１０
……速度制御装置、１１……ルーパー角速度信号
の微分回路、１２……利得KNの掛算器。
Claims (1)
- １ 速度指令に応じて速度制御装置を介して制御
される電動機により駆動される入側圧延機と、入
側圧延機で圧延された被圧延材を下流に送出する
出側圧延機と、この出側圧延機と前記入側圧延機
との間に設けられ前記被圧延材に所定の張力を供
給するルーパーと、このルーパーを駆動しルーパ
ー角度を変化させるルーパー駆動電動機と、この
ルーパー駆動電動機へ与える電流を制御する電流
制御装置と、前記ルーパーの角度を検出するルー
パー角度検出器と、このルーパー角度検出器から
検出されたルーパー角度から前記被圧延材のルー
パー量を導出して前記速度制御装置に速度修正を
行なわせるループ量制御装置と、前記ルーパーの
角速度を検出するルーパー角速度検出器とを具備
し、前記ルーパーの電動機速度又は電動機逆起電
圧の微分信号をある利得で前記入側圧延機の速度
制御装置と前記入側圧延機を駆動する電動機とか
らなる圧延機速度系に帰還させることを特徴とす
る電動ルーパーの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56063436A JPS57180383A (en) | 1981-04-28 | 1981-04-28 | Controller for motor driven looper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56063436A JPS57180383A (en) | 1981-04-28 | 1981-04-28 | Controller for motor driven looper |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57180383A JPS57180383A (en) | 1982-11-06 |
| JPH0310406B2 true JPH0310406B2 (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=13229216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56063436A Granted JPS57180383A (en) | 1981-04-28 | 1981-04-28 | Controller for motor driven looper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57180383A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5930411A (ja) * | 1982-08-13 | 1984-02-18 | Nippon Steel Corp | ル−パ位置制御装置 |
| JPH08150408A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-06-11 | Toshiba Corp | ルーパ制御装置 |
-
1981
- 1981-04-28 JP JP56063436A patent/JPS57180383A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57180383A (en) | 1982-11-06 |
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