JPH037330A - コルゲータラインの分散制御方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、コルゲータラインの分散制御方法に関し、
更に詳しくは、段ボールシートの製造および後工程での
シート切断等の各種加工を一連に達成するコルゲータラ
インにおいて、これを構成する各種機械群を適宜の製造
工程毎に複数のユニットに分割し、これらを分担制御す
るための制御装置を配設し、これら分散制御装置間はリ
ンクさせた多重通信網を介して各種情報交換を行なうに
際して、コルゲータラインでの生産基準となる同期信号
としてのカット周期信号や、生産流れ量を示すシート流
長のパルス列信号等を別途に前記制御装置に取込み、こ
れにより即時性を持たせると共に、生産流長の高い精度
での定量化を実現し得る分散制御方法に関するものであ
る。

従来技術 中芯紙に所要の段成形を施し、これにライナを糊付けし
て片面段ボールシートとし、この片面段ボールシートに
別のライナを糊付けすることにより両面段ボールシート
を製造する段ボール製造装置では、その後続工程として
、両面または複両面段ボールシートをスリッテング、ス
コアリングおよび所要長に切断する等の加工を連続的に
施す各種加工機械群が更に付帯される。これら一連の段
ボール製造装置および各種加工機械群は、全体として所
謂「コルゲータライン」を構成し、近時のコルゲータラ
インでは、コンピュータによるライン中の各種加工機械
群に対する総合的な制御と合理的な生産管理との実現に
重点が置かれている。

このコンピュータ応用に係る段ボール生産システムの初
期段階では、−基の主コンピユータ制御装置から各種デ
ータや制御信号をライン中の各種機械群に並列的に送受
信し、これにより各部分の同期制御を行なう中央集中制
御体制を採用していた。しかしこの制御系では、制御装
置間の各種データや制御信号を並列的に送るための配線
が極めて多数となり、殊にコルゲータラインの如く長い
装置設備では、配線工程数および費用が大きく嵩むとい
う問題点を内在している。

このため最近のコルゲータラインでは、１基の主制御装
置以外に、一連の製造加工を適宜の製造工程に複数分割
（ユニット化）し、分担する各ユニットの夫々に、これ
を専用的にコンピュータ制御するローカル＃御装置を付
帯させ、前記主＃御装置と各ローカル制御装置との間を
多重通信網で結んだ分散制御システムの採用に移行して
いる。このシステムによれば、ライン全体としての同期
的生産制御は主制御装置により監視し、各ユニット部に
固有の動きに対する個々の制御は、前記ローカル制御装
置で対処するものである。

一般にこのようなシステムを、「コルゲータラインにお
ける分散制御化」と称することができるが、これは主と
して以下の如き理由から採用されるに至っている。

■ユーザーからの要請が、小口のロットによる多品種小
量生産となっており、頻繁なオーダ変更にきめ細かく対
応する必要がある。従って単一のコルゲータライン中に
、複数の異なるオーダおよびロットが含まれることが頻
出する状況に鑑み１例えば、下記のような制御機能が必
要となってきている。

・不測の事故発生を防ぎ、生産速度の必要以上の振らつ
きを防止する。

・オーダ／ロット替えによる不良長を零ないし極力少な
い一定長とし、予め生産補正を行なうことにより、最終
的に製品の過不足をなくす。

・シングルフェーサとダブルフェーサとめ生産速度の同
期化を図り、ブリッジ上で過小または過大なシート滞留
量となるのを低減させる。そしてこれに伴い、これを制
御するための数値データが拡大している。

■コルゲータラインに対する多機能化・高速化および高
精度化のニーズに伴ない、各ユニット部やそれに附属す
る機械部分の制御量の増加と高速応容性とが必要となり
、生産指令データを含め、他のユニットにおける状態に
関する。下記のような各種情報の取込みも必要となって
きていること。

・シートのスプライス位置を高精度化するための、各機
械部所の残長に関する情報。

・各プレヒータの巻量、ライン滞留量等の可変長情報。

・スプライス時の原紙停止動特性の数値情報。

・最適生産速度の決定のための、各機械部所の状態情報
。

■製品不良率を；成少させて省コスト・省資源を回るた
め、近時のコルゲータライン中の各ユニットは極めて高
性能化され、生産の品質管理制御化が進むにつれ検出デ
ータも増大し、品質変化部分のトラッキング制御も増大
する。従って、これらのデータを、他ユニットも共通的
に具有する必要がある。

■機械の高度化と共に、現場での省人化のニーズが増大
している。安全で効率の良い操業を保証するため、オペ
レータの監視や操作が重要となり、適切な情報の提供と
情報内容の多様化が必要となってきている。

例えば、大型の多目的表示盤や、更にはインテリジェン
ト化させたモニタ装置が必要とされる。

■生産管理装置としての標準化や高保守性、耐損失性の
向上が要請されている。

発明が解決しようとする課題 前述の分散制御化したシステムは、それ自体極めて有用
で、かつ多彩なユーザーニーズおよびメーカーシーズに
合致しているものであるが、新たな解決課題にも直面し
ている。この新たな問題は、コルゲータラインにおける
分散した各ユニット制御装置間を多重通信網で結合し、
コンピュータプログラムで機能を実現する際に生ずるリ
アルタイム性能に関連している。

すなわちコルゲータラインの分散制御化は、段ボールシ
ートの合理的な生産管理を達成するために、先ず生産計
画を指令するデータの転送から始め、経時的に推移する
生産状況に関するコミュニケーションを各ユニット制御
装置間でリアルタイムに行なうと共に、最終的に生産実
績データを集計することまでが必要とされる。このよう
に、各ユニット制御装置間でリアルタイムなコミュニケ
ーションがなされる場合に、最終性能に影響するコミュ
ニケーション処理時間に対し、どのように対応するかと
いう問題が存在する。

例えば、生産管理情報に関する通信は、制御システムの
要求性能を満さねばならず、それに見合う定時性（複数
の各ユニット制御装置間で、同一の位置関係をもって同
時的に動作を行ない得ること）を持つ理想的な通信機能
が実用化されつつある。

しかし、現状のＮＵＮ通信のできる実用的なローカルエ
リアネットワーク（Ｌ　Ａ　Ｎ）で２　、５　Ｍ、ｂｐ
ｓ性能を使用すると、その応答性は最高で５　ｍ５ｅｃ
、　（ミリセカンド）程度であって、ノード数（多重通
信網におけるリンク数）が多い大システムでは更に一桁
多くなる。このような処理時間に因るシート生産上の位
置の「振らつき誤差」は、他の誤差要因とも重なって、
要求仕様を満足させ得ない事態になるので、制御上から
生ずる誤差を極力零に近付けることが望まれていた。ま
た、該処理時間による誤差を生じない理想的な高速ロー
カルエリアネットワーク（ＬＡＮ）採用のコンピュータ
システムは、現状では極めて高価になる。

いま、コルゲータラインにおいて、例えばその生産速度
を３６０ｍ／分とすると、前述した応答性を考慮すると
き、（３６０ｍ／分Ｘ　１／６０分／ｓｅｃ、　ＸＯ，
００５ｓｅｃ、Ｘ　１０００ｍｍ／ｍ＝３０ｍｍ）とな
って。

３０ｍｍ以上の振らっき誤差を生ずることになる。

他方、分散制御を行なう場合における、各ノードコント
ローラ間の生産管理情報コミュニケーションは一方向性
のものばかりではなく、両方向性の場合もあり得る。例
えば、ノードＡコントローラが同一位置動作を行なうた
めに、シートの残長を知る要求をノードＢコントローラ
に対して行なうと、ノードＢコントローラはシート残長
を抽出し、それを残長データとしてノードＡコントロー
ラに送り返す。これによりノードＡコントローラは位置
の認知をなし得ることになるが、これは両方向性の情報
交換であるために、１つの要因に関するコミュニケーシ
ョンにより２倍の誤差を生ずる。

なお、この動作結果をノードＣコントローラへ通信し、
Ｃ工程を更に同一位置へ一致させる場合には、当然のこ
とながら更に誤差が上積みされることになる。すなわち
これらの順序性が、多ステップとなる如きライン制御シ
ステムでは、これらステップ数に比例した振らつき誤差
を伴ってしまう。このように前述の誤差は、システムの
大きさや制御内容により大きく変動し、定量化できない
ものである（これが「振らつき誤差」と称される所以で
ある）。

発明の目的 この発明は、コルゲータラインの各ユニット制御装置間
を多重通信網で結び、これら各ユニット部を分散制御す
るに内在していた前記課題に鑑み、これを好適に解決す
るべく提案されたものであって、各ユニット制御装置内
でのコンピュータ制御処理や通信に要する処理時間の影
響を解消して、即時性を持たせると共に、生産流長の定
量化を実現し得る分散制御方法を毘供することを目的と
する。

課題を解決するための手段 前述した課題を克服し、所期の目的を好適に達成するた
め本発明は、所要の段成形を施した中芯紙にライナを糊
付けして片面段ボールシートとし。

更にこの片面段ボールシートに別のライナを糊付けして
両面段ボールシートを製造し、得られた両面または複両
面段ボールシートを所要長に切断する等の加工を連続的
に施すコルゲータラインに、前記一連の製造加工を複数
工程に分割してユニット化した制御装置を配設し、機能
分担させた各種ユニット用制御装置の同期的生産制御を
、該制御装置の間を結ぶ多重通信網を介して行なうよう
にしたコルゲータラインの制御方法において。

各制御装置間での生産基ｉ（Ｑとなる同期信号として、
前記両面または複両面段ボールシートを所要長に切断す
る際に得られるカット周期パルスを使用し、このカット
周期パルスを主制御装置と各ローカル制御装置とに供給
して、各制御装置間での同期的生産制御を行なわせるこ
とを特徴とする。

なお加えて、適宜な個所に両面または複両面段ボールシ
ートの進行に対応した流長パルスを得るための流長計測
機構を配設し、シートの流長基準としての流長パルスを
、主制御装置または各ローカル制御装置の少なくとも１
つ以上に供給して、各制御装置間での精度の高い同期的
生産制御を行なうことも特徴とする。

実施例 次に、本発明に係るコルゲータラインの分散制御方法に
つき、好適な実施例を挙げて以下説明する。先ず本発明
方法を基礎付ける背景につき述べると、コルゲータライ
ンの生産管理に際しては。

次の如き多種類のデータが取扱われる。

（１）生産指令、実績データ （２）各部所における各種要因毎の流長データ（３）各
機種の制御状態、生産状況等の状態データ（４）各種セ
ンサによる検出データ （５）オペレータ操作や表示用マン／マシンコミュニケ
ーションデータ （６）制御に必要なパラメータデータ 生産管理を実行させる中で生ずるこれらのデータは、コ
ルゲータラインの機能と性能面とに鑑み、これを定時性
と定量性との要項に分類し、制御手段を合理的に割付け
て制御効率を高めることが必要とされる。ここで「定時
性」は、使用されるデータの目的に応じて、（Ａ）高速
サイクリック転送。

（Ｂ）中速サイクリック転送、（Ｃ）トランジェント転
送（低速）にランク付けされる。また「定量性」は、従
来は種別コードだけで同定化されているが、本発明では
、この種別コードに加えて、■各ユニット間での生産基
準となる同期信号として、前記両面または複両面段ボー
ルシートを所要長に切断する際に得られるカット周期パ
ルスを使用した生産基準データを付加することを提案す
るものである。

またこれに加えて、■両面または複両面段ボールシート
の所望個所に、シート進行に対応した流長計測機構を配
設し、この流長針測機構から出力されるシート流長基準
としての流長パルスを使用した流長基準データを付加す
ることを提案するものである。

ここで「生産基準」は、生産指令データにおける切断長
、生産枚数と直接的に関係しているため、分散制御装置
内で、比較的簡単な論理で相関を定義できるものである
。これはシート切断時におけるカッタシリンダの１回転
に関連付けられたカット周期信号を適宜手段で発生させ
て（本実施例では、カット周期センサがカッタシリンダ
における円周上の適宜位置に設けられるが、別途にカッ
タ制御装置からの出力信号であってもよい）これを各分
散制御装置に入力し、該装置内に設けた信号計数用のカ
ウンタでのカット数を表わすカットフリーカウンタ値と
する。

なお、コミュニケーション時の生産基準のキーデータと
なるため、各分散制御装置の各位が常時一致した値とな
るよう適宜なタイミングで確認コミュニケーションし、
もし違っていれば一致化させるための修正がなされる。

また「流長基準」は、全生産状況と各工程位置に対して
、生産シートがカッタまではウェブ状で連続していると
云う条件から１両面または複両面段ボールシートの生産
流長を計測した流長パルス信号とするべきであり、本シ
ステム用に新設してもよいが、本実施例では、後述の如
くカッタ用うイン流長パルス発生器の出力信号を利用し
ている。この流長パルス信号も各分散制御装置の必要に
応じて入力し、装置内ではこの信号を計数するフリーカ
ウンタを設け、シート流長を表わす流長データとする。

このデータ値は、コミュニケーション時において高精度
な位置確定を要するイベント交信時に、生産基準データ
の示すポイントからの距離値としての流長基準データを
作り出すのに利用される。

第１図は１本発明を好適に実施し得る分散制御システム
の基本構成図、第２図は、本発明に係る分散制御方法を
実施し得るコルゲータラインおよび分散制御システムの
関連を示す概略図である。

第１図に示す各符号は、以下の内容を有する各装置と対
応している。

・ＴＣＭＣ主制御装置（コルゲータライン全体の制御を
統括する） ・ＤＦＣ：ＤＦコントローラ（両面または複両面段ボー
ルシートを製造するダブルフェーサの制御を行なうため
、該ダブルフェーサに付帯して設けられるローカル制御
装置） ・ＢＦＣ：ＢＦコントローラ（Ｂフルートの片面段ボー
ルシートに関する制御を行なうため設けられるローカル
制御装置） ・ＡＦＣ：ＡＦコントローラ（Ａフルートの片面段ボー
ルシートに関する制御を行なうため設けられるローカル
制御装置） ・ＤＥＭニドライブエンドコントローラ（下流側のスリ
ッタ、スコアラ、カッタ、スタッカ等を連動制御させる
コントローラ） ・ＳＧＰニゲラフイックパネル（コルゲータライン全体
の生産制御状態を視覚的に表示するデイスプレィパネル
） ・ＤＶＣ：信号ライントライバ そして前記−基の主制御装置ＴＣＭとコルゲータライン
の各ユニット部に付帯させた複数のローカル制御装置Ｄ
ＦＣ：、ＢＦＣ，ＡＦＣ，ＤＥＭおよびＳＧＰ等全ての
装置間は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）に代
表される多重通信網により結ばれている。なお、各分散
制御装置からの信号は、矢視で示すように、制御下にお
かれている各機械への操作出力信号や検出入力信号等が
あり、これは直接的な制御を担っている。他方で本発明
の特徴であるカット周期センサＮｓおよびシート流長パ
ルス発生器ＰＧＣの出力信号は信号ライントライバＤＶ
Ｃへ入力され、ここで信号増幅された後、この出力はカ
ッタカット周期信号、シート流長パルス信号として、必
要に応じ各分散制御装置へ人力される基本的な構成をな
している。

本発明では１通信を含むマイクロコンピュータ処理時間
の遅れから生ずる生産ライン上の経時変化誤差を極力小
さいものとするために、第２図に示す如く、ロータリー
カッタに設けたカット周期センサＮｓから、シート切断
毎に得られるカッタカット周期信号（カットパルスでも
よい）を取出し、これを主制御装置ＴＣＭのみならず、
複数のローカル制御装置ＤＦＣ，ＢＦＣ，，ＡＦＣ，Ｏ
ＥＭ等の全てに、各ユニット部に共通の生産基準となる
同期信号として供給する。このカット周期信号は、各制
御装置間の粗い同期的生産制御のために用いられる。す
なわち、各制御装置毎にカントフリーカウンタが設けら
れ、同時計数を行なうことにより値を一致させ、また電
源投入時や適宜な周期で値を一致させるコミュニケーシ
ョンがされプリセットされることもある。そして何等か
の生産変化によって通信の必要な事態（イベント発生）
が生じた瞬間には、このカッタフリーカウンタ値をカッ
タ位置での生産基準データとして掌握する。

また、ロータリーカッタの上流側にシート流長を計測す
るシート液長パルス発生器ＰＧｃを設け。

このパルス発生器Ｐ　Ｇ　ｃからのシート流長パルス信
号を、シートの流民基準データを作り出す信号源として
、必要に応じて主制御装ｆｆｌ　Ｔ　ＣＭまたは複数の
ローカル制御装置ＤＦＣ，ＢＦＣ，ＡＦＣ等に供給する
。なおシート液長パルス発生器ＰＧｃは、必ずしもカッ
タ用を併用する必要はなく、両面または複両面段ボール
シート上の別の個所に新たに設けて、夫々からシート流
長パルス信号を検出してもよい。この流民パルスは、各
制御装置間の精密な同期的生産制御のために用いられる
。すなわち、入力された各制御装置毎に流民フリーカウ
ンタが設けられ、ここで連続的な計数を行ない、何等か
の生産変化によって通信の必要な事態（イベント発生）
が生じた瞬間には、この流民フリーカウンタ値をカッタ
部での流民データとして掌握する。

またカット周期信号毎にもこの値をセーブしておき、こ
れらの値とライン滞留長を使用し、位置の確定のための
演算処理により、生産基準データからの距離値としての
流民基準データを生成する。

このように、生産基準や流民基準による分散制御装置間
の共通データを設けたことによって、分散制御装置の処
理時間や交信に必要な処理時間があっても、またこの時
間が振らつぃても、それは流民値の誤差にならない。す
なわち、例えば原紙継ぎ部検出、紙継ぎまたはロット替
え動作、片段不良検出、シングルフェーサ停止不良指示
部等の変則的事象が発生した場合、この事態を下流に配
列される各種ユニットに精度よく連動させる必要がある
が、これは要件種別コードと共に通信される。

その例として、ある要因に関するシート上の位置確定を
流民基僧データとして決める演算処理方法について述べ
ると、要因発生は一般的に生産基準データＣａカットと
Ｃａ＋１カツトとの中間で生じることが普通であるので
、Ｃａカット時の流民フリーカウント値をＦ（ａ）とし
、要因発生時の流民フリーカウンと値をＦとし、要因発
生位置のカッタからの直線距離値をＰとし、かつライン
可変滞留値をＡとすると、流民基準データＦａは、Ｆａ
＝Ｆ−Ｆ（ａ）＋Ｐ＋Ａの計算によって、前カットＣａ
タイミングにおける漬液長基準データを生成できる。す
なわち、この生産基準値は各装置共通にカッタ切断に番
号を振当て、流民基準値は特定の生産基準値におけるカ
ッタ部位置からの距離値を表わしているので、生産シー
トを絶対位置化したことになる。

他方において、これら生産基準値Ｃａ、流民基準値Ｆａ
を含む通信フレームを受信した場合、通信を含む処理時
間中に要因部が移送される分を含んで、認識すべき要因
部距離値Ｇｂは自前の流民フリーカウント値Ｇと生産基
準値Ｃａにおける記憶していた自前の流民フリーカウン
ト値Ｇａおよび受信した流民基準値Ｆａ等の値から、Ｇ
ｂ＝Ｆａ−（Ｇ−Ｇａ）で計算できる。従って何回通信
しても、また極端に処理時間が遅れても、この要因の生
産シート上の正確な位置を認識できることになる。

今までの説明は、高精度の位置を互いに認識すべき要因
についてであり、第２図に示す交信の通信フレーム型式
は■型が使用されるが、他の要因でこれ程の精度を要し
ない内容もある。例えば、不良部の位置と排出枚数とを
ＤＥＭ制御装置へ他の制御装置から通信する場合には、
不良部位置を従来の生産基準化Ｃｆとしてデータをそえ
るだけでよく１通信フレーム形式は■型となる。かつ通
信フレーム型式夏型は一般的なものである。

発明の効果 （１）分散制御システムの通信を含む処理時間の影響を
、温良誤差として限りなく零に近い程度にまでなし得る
。

（２）各分散制御装置の通信を含む制御機能プログラム
が、処理時間を考慮しないでよい。

（３）温良基準、生産基準データを基に生産液長位置が
絶対位置化されたため、制御プログラムの共通化ができ
る。

（４）生産の履歴や実績集計の基本となる生産データの
キーコードに生産基準値も加え、リアルタイム実績ファ
イルを構成するとファイルが簡単になり、処理プログラ
ムが簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を好適に実施し得る分散制御システム
の基本構成図、第２図は、本発明に係る分散制御方法を
実施し得るコルゲータラインおよび分散制御システムの
関連を示す概略図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕所要の段成形を施した中芯紙にライナを糊付けし
   て片面段ボールシートとし、更にこの片面段ボールシー
   トに別のライナを糊付けして両面段ボールシートを製造
   し、得られた両面または複両面段ボールシートを所要長
   に切断する等の加工を連続的に施すコルゲータラインに
   、前記一連の製造加工を複数工程に分割してユニット化
   した制御装置を配設し、機能分担させた各種ユニット用
   制御装置の同期的生産制御を、該制御装置の間を結ぶ多
   重通信網を介して行なうようにしたコルゲータラインの
   制御方法において、 各制御装置間での生産基準となる同期信号として、前記
   両面または複両面段ボールシートを所要長に切断する際
   に得られるカット周期パルスを使用し、このカット周期
   パルスを前記各制御装置に供給して、各制御装置間での
   同期的生産制御を行なうことを特徴とするコルゲータラ
   インの分散制御方法。 〔２〕所要の段成形を施した中芯紙にライナを糊付けし
   て片面段ボールシートとし、更にこの片面段ボールシー
   トに別のライナを糊付けして両面段ボールシートを製造
   し、得られた両面または複両面段ボールシートを所要長
   に切断する等の加工を連続的に施すコルゲータラインに
   、前記一連の製造加工を複数工程に分割してユニット化
   した制御装置を配設し、機能分担させた各種ユニット用
   制御装置の同期的生産制御を、該制御装置の間を結ぶ多
   重通信網を介して行なうようにしたコルゲータラインの
   制御方法において、 各制御装置間での生産基準となる同期信号として、前記
   両面または複両面段ボールシートを所要長に切断する際
   に得られるカット周期パルスを前記各制御装置へ供給し
   て、各制御装置間での同期的生産制御を行なうと共に、 シート供給路に配設した流長計測機構により、両面また
   は複両面段ボールシートの進行に対応したシート流長基
   準としての流長パルスを得、この流長パルスを前記各制
   御装置へ供給して、各制御装置間での精度の高い同期的
   生産制御を行なうことを特徴とするコルゲータラインの
   分散制御方法。