JPH04281395A - ステッピングシリンダのロッド位置制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、連続鋳造用の
鋳型内部における湯面レベル制御の実施に際して該鋳型
への注湯量の調節手段として用いられているステッピン
グシリンダのロッド位置を高精度に制御する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造設備の操業に際し、鋳型内部の
湯面レベルを所定の目標レベルに保つべく行われる湯面
レベル制御は、前記鋳型内での溶鋼の冷却，凝固状態を
安定化させ、製品鋳片の品質を向上させると共に、ブレ
ークアウト等、操業の休止を強いる各種の不都合の発生
を未然に防止するために極めて重要なものである。

【０００３】この湯面レベル制御は、鋳型への注湯を行
う注湯ノズルに、スライディングノズル、ストッパ装置
等の開閉手段を付設する一方、鋳型内部の湯面レベルを
逐次検出し、これと前記目標レベルとの偏差を解消すべ
く前記開閉手段の開度を調節して、鋳型への注湯量を加
減する手順にて行われる。

【０００４】前記開閉手段は、従来一般的に、油圧サー
ボシリンダとサーボ弁とを備えた油圧駆動系にて駆動さ
れている。ところがこの構成においては、鋳型の直上に
位置するサーボシリンダの近くに耐熱性に劣るサーボ弁
を配し得ず、また、これらの間には設備全体の振動に起
因する位置変動が生じることから、サーボシリンダとサ
ーボ弁とを連結する長寸のフレキシブルチューブが必要
であり、サーボ弁からの送給油圧がフレキシブルチュー
ブの拡張及びこれの内部の滞留油の圧縮に供される結果
となり、サーボ弁の動作に応じてサーボシリンダが動作
するまでの間、換言すれば、湯面の変動が生じてから該
湯面の調整動作がなされるまでの間にタイムラグが生じ
、応答性の向上に限界があって、近年における鋳込速度
の高速化の要求に応え得ないという難点がある。

【０００５】そこでこの難点を解消するため、近年にお
いては、サーボ弁とサーボシリンダとの組み合わせに換
えて、ステッピングシリンダにより前記開閉手段を駆動
する連続鋳造設備が実用化されている。ステッピングシ
リンダは、前記開閉手段の開閉力を発生するワークシリ
ンダにパルスモータによって駆動されるスプールを付設
し、該スプールと前記ワークシリンダのロッドとが油圧
力によりバランスするように動作するアクチュエータで
あり、油圧配管が実質的に不要となることから、湯面レ
ベル制御における応答性の大幅な向上が実現される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】さてこの種の連続鋳造
設備における湯面レベル制御は、湯面レベルの検出値と
目標レベルとの偏差を解消すべく前記パルスモータを回
転駆動し、ステッピングシリンダのロッド位置を制御す
ることにより達成されるが、このとき、前記偏差を解消
すべく発せられる制御指令が位置型の指令であるのに対
し、パルスモータの駆動には速度型の指令を必要とする
ことから、位置型の指令に対してステッピングシリンダ
のロッド位置を制御する方法が必要となる。

【０００７】従来一般的に行われている第１の制御方法
は、位置型の制御指令に対してパルスモータの回転方向
のみを決定し、この結果に応じて発せられる所定量の正
転パルス又は逆転パルスによりパルスモータを駆動する
方法である。ところがこの方法は、実質的にはオンオフ
制御であり、ステッピングシリンダ本来の高応答性を活
かし得ない難点がある。

【０００８】また第２の方法は、位置型の制御指令が与
えられたとき、これを現状のロッド位置と比較して、両
者間の偏差を解消すべくパルスモータの回転方向と共に
回転量を決定し、この回転量に応じた数のパルスを含む
正転パルス列又は逆転パルス列を発信して、これらの駆
動パルス列によりパルスモータを駆動する方法である。 この方法によれば、一回の駆動パルス列の発信により前
記制御指令を満足するロッド位置が速やかに得られ、第
１の方法における難点は解消されるかの如くであるが、
実際には次に示す不都合があり、応答性の向上に限界が
ある。

【０００９】即ち、ステッピングシリンダのパルスモー
タは、前記駆動パルス列の発信終了に伴って瞬時に停止
しようとするが、実際には、回転体のホールドトルクの
影響によりダンピングが発生し、所定の停止位置に整定
するまでに所定の時間を必要とする。図８は、一回の駆
動パルス列の発信終了後、次の駆動パルス列が与えられ
るまでの間におけるパルスモータの速度変化及びステッ
ピングシリンダのロッド位置変化を示すタイムチャート
である。

【００１０】本図に示す如く、駆動パルス列は、所望の
回転量を可及的に速やかに得るべくパルスモータの自起
動周波数に相当する周波数を有しており、この駆動パル
ス列の発信終了後パルスモータは、最大速度から急減速
されるため、回転体のホールドトルクの影響により、逆
方向のオーバシュートが生じることが避けられず、これ
の最大点を起点とするダンピングが発生し、これが除々
に減衰して０速度に整定する挙動を示す。従って、この
パルスモータの回転に応じて動作するステッピングシリ
ンダのロッド位置にもまた、パルスモータの速度が前記
急減速中に最初に０となる時点に最初のピークを有する
ダンピングが発生し、これが除々に減衰して、前記制御
指令に対応する所定の目標位置に整定する挙動を示す。

【００１１】一方、駆動パルス列の発信は、上位のコン
トローラから所定の制御周期毎に発せられる制御指令に
応じて行われるため、一回の駆動パルス列の発信終了後
、次なる駆動パルス列の発信が前記ダンピングの整定前
に行われることもあり、しかもこの駆動パルス列による
回転方向が、その時点におけるパルスモータのダンピン
グの方向と一致している場合、脱調を招来して以降の精
度確保が困難となる虞がある。

【００１２】この難点は、駆動パルス列の発信周期、即
ち制御周期を増し、前記ダンピングの整定後に次なる駆
動パルス列が発信されるようにすること、及び駆動パル
ス列の周波数を下げてパルスモータの回転速度を自起動
周波数以下に制限し、発信終了後におけるダンピングを
抑制することによりある程度は解消されるが、これらは
いずれも、応答性の向上に逆行するものであり、ステッ
ピングシリンダ本来の高応答性を十分に活かし得ない結
果となる。

【００１３】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、位置型の指令に従うステッピングシリンダのロ
ッド位置制御を、可及的に高い応答性にて実現する制御
方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るステッピン
グシリンダのロッド位置制御方法の第１の方法は、パル
スモータの回転に応じて動作するステッピングシリンダ
のロッド位置を検出し、これを所定の目標位置と比較し
て、両者間の偏差を解消すべく前記パルスモータの回転
方向と回転量とを求め、該回転方向に対応する向きと前
記回転量に対応する数とを有する駆動パルス列を発信し
て前記パルスモータを回転駆動するステッピングシリン
ダのロッド位置制御方法において、前記駆動パルス列の
発信終了後、次なる駆動パルス列の発信開始前に、前記
パルスモータのダンピング挙動に関連する所定のタイミ
ングにて制振パルスを発信することを特徴とし、また第
２の方法は、第１の方法に加えて、前記駆動パルス列の
発信終了前における数パルスの周期を、最終的に所定の
長さとなすべく順次増大させることを特徴とし、また第
３の方法は、駆動パルスの発信終了後にパルスモータに
発生するダンピングを検出し、次の駆動パルス列の発信
開始に際し、この駆動パルス列による回転方向と前記ダ
ンピングの方向とが一致する場合、前記発信開始を所定
時間遅延させることを特徴とし、また第４の方法は、第
３の方法を第１の方法又は第２の方法と併せて行うこと
を特徴とし、更に第５の方法は、第１、第２，第３又は
第４の方法を、その回転軸にメカニカルダンパを付設し
てなるパルスモータに対して実施することを特徴とする
。

【００１５】

【作用】本発明の第１の方法においては、駆動パルス列
の発信終了後、次の駆動パルス列を発信するまでの間、
即ちダンピングが生じている間に、パルスモータに所定
の制振パルスを与え、その時点におけるダンピングを相
殺するように駆動して、ダンピングの整定に要する時間
を短縮する。また第２の方法においては、駆動パルス列
の発信終了前の数パルスの周期を順次増し、発信終了時
点におけるパルスモータの回転速度を下げ、発信終了後
に発生するダンピングの振幅を調節して、前記制振パル
スによるダンピングの相殺効果を増し、より速やかな整
定を実現する。また第３の方法においては、駆動パルス
列の発信終了後に発生するダンピングを検出して、この
振動の継続中に次なる駆動パルス列の発信を開始する際
に、この駆動パルス列による駆動方向とダンピングの方
向とを調べ、両者が一致する場合、即ち脱調を招来する
虞がある場合、発信開始を所定時間、具体的には、ダン
ピングの周期の半周期分遅らせて、脱調の発生を回避す
る。また第４の方法においては、第１又は第２の方法と
第３の方法とを併せて行い、ダンピングの早期の整定と
これによる脱調の発生とを共に解消し、更に短い周期で
の制御を可能とする。更に第５の方法においては、メカ
ニカルダンパを回転軸に付設してあるパルスモータを用
い、ダンピングそのものを抑制した状態で第１ないし第
４の方法を実施し、高応答性を実現する。

【００１６】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図１は連続鋳造設備の湯面レベル制御にお
ける本発明に係るステッピングシリンダのロッド位置制
御方法（以下本発明方法という）の実施状態を示す模式
図である。

【００１７】図中Ｔは、その内部に溶鋼３を貯留するタ
ンディッシュである。該タンディッシュＴの下方に適長
離隔した位置には筒形をなす鋳型Ｍが配してあり、該鋳
型Ｍの内部には、タンディッシュＴの底面にその基端を
開口させた浸漬ノズル４が延設されている。而して、タ
ンディッシュＴ内の溶鋼３は、浸漬ノズル４を介して鋳
型Ｍに注入され、該鋳型Ｍの内壁との接触により冷却さ
れて外側を凝固シェル５０にて被覆された鋳片５となり
、鋳型Ｍの下方に連続的に引抜かれる。そしてこの引抜
きの間に更に冷却されて、内側にまで凝固が進行した後
に適宜の寸法に切断され、圧延等の後工程における素材
となる製品鋳片が得られる。

【００１８】浸漬ノズル４の中途には、これの長手方向
と略直交する面内にて摺動するゲート板６０を備えたス
ライディングノズル６が固設してあり、該スライディン
グノズル６の開度調節により前記鋳型Ｍへの注湯量が加
減されるようになしてある。前記ゲート板６０は、パル
スモータ８を一体的に備えたステッピングシリンダ７の
出力ロッドの先端に連結してある。ステッピングシリン
ダ７は、パルスモータ８の回転に応じて位置決めされる
スプールを内蔵し、該スプールと出力ロッドとが油圧力
によりバランスするように動作するアクチュエータであ
り、スライディングノズル６の開度、即ち鋳型Ｍへの注
湯量は、パルスモータ８の回転に伴うステッピングシリ
ンダ７の動作に応じて調節される。また鋳型Ｍの上側に
は、該鋳型Ｍ内部の溶鋼３の表面に臨ませてレベル検出
器９が設置してあり、制御対象となる湯面レベルは、こ
のレベル検出器９にて検出されるようになしてある。

【００１９】而して、以上の如き構成の連続鋳造設備に
おける湯面レベル制御は、上位の位置型コントローラで
ある開度制御部１と、下位の速度型コントローラである
シリンダ制御部２とを備えたレベル制御装置の動作によ
り行われる。

【００２０】開度制御部１には、レベル検出器９により
検出された鋳型Ｍ内の現状の湯面レベルと、予め設定さ
れた目標レベルとの偏差が与えられており、この偏差を
用いたＰＩＤ演算により、開度制御部１は、スライディ
ングノズル６における開度変更量、即ちステッピングシ
リンダ７におけるロッド位置変更量を求め、この結果を
開度指令ΔＳとしてシリンダ制御部２に与えると共に、
前記演算の実施周期、即ち、制御周期ｔをシリンダ制御
部２に出力する。

【００２１】シリンダ制御部２には、前記開度指令ΔＳ
及び制御周期ｔと共に、パルスモータ８の回転軸に取付
けたロータリエンコーダ等の回転位置検出器１０から、
パルスモータ８の回転挙動を示す信号ａが与えられてい
る。シリンダ制御部２は、位置型の指令である前記開度
指令ΔＳを用い、後述する演算によりパルスモータ８の
回転方向及び回転量を求め、この回転量に相当する数の
パルスと、前記回転方向に対応する向きとを有する駆動
パルス列（正転パルス列又は逆転パルス列）をパルスモ
ータ８の駆動回路８０に出力する動作をなす。

【００２２】図２は、シリンダ制御部２の内部構成を示
すブロック図である。本図に示す如くシリンダ制御部２
は、加算器２０、除算器２１及びパルス発生器２２を備
えてなり、開度制御部１から出力される開度指令ΔＳは
、前記加算器２０に与えられている。該加算器２０は、
この開度指令ΔＳに後述の如く発生する端数ΔＳ″を加
算し、得られた補正開度ΔＳ′を除算器２１に出力する
。除算器２１には、一回のパルス出力に応じたパルスモ
ータ８の回転により生じるステッピングシリンダ７のロ
ッド位置変化量、即ち、ステッピングシリンダ７の分解
能ΔＮが設定されており、除算器２１は、加算器２０か
ら与えられる補正開度ΔＳ′をこのΔＮにて除算し、得
られた商Ｎをパルス発生器２２に出力すると共に、除算
の結果として生じた端数ΔＳ″を加算器２０にフィード
バック出力する。

【００２３】以上の過程において、除算器２１から出力
される商Ｎの絶対値は、前記補正開度ΔＳ′を得るため
に必要なパルスモータ８の回転量を示し、また、前記商
Ｎの正負は、パルスモータ８の回転方向を示している。 パルス発生器２２は、前記回転量に相当する数のパルス
を有する正転パルス列又は逆転パルス列を、前記回転方
向に応じて発生し、パルスモータ８の駆動回路８０に発
信する動作をなし、これらの駆動パルス列によりパルス
モータ８が回転駆動されて、ステッピングシリンダ７の
ロッド位置が変化する。

【００２４】なおこのとき、除算器２１での除算は、開
度制御部１が出力する開度指令ΔＳに前回の除算により
生じた端数ΔＳ″を加算した補正開度ΔＳ′に対して行
われるから、各制御機会において発生する端数ΔＳ″が
切捨てられることがなく、パルス発生器２２が逐次発信
する駆動パルス列によるパルスモータ８の駆動により、
前記開度指令ΔＳが精度良く実現される。またパルス発
生器２２が発する駆動パルス列の周波数としては、パル
スモータ８を可及的に大きい速度にて駆動して応答性を
向上せしめるべく、該パルスモータ８の自起動周波数が
採用されている。

【００２５】以上の如きシリンダ制御部２の動作は、開
度制御部１における前記制御周期ｔ毎に行われており、
各動作時において駆動パルス列の発信が終了した後、パ
ルスモータ８のホールドトルクの影響により、該パルス
モータ８の回転軸及びステッピングシリンダ７のロッド
には、前述した如きダンピング（図８参照）が発生する
。開度制御部１から出力されるこの制御周期ｔと、回転
位置検出器１０が出力するパルスモータ８の回転挙動信
号ａは、速度パターン発生器２２に与えられており、こ
れらを用いてパルス発生器２２は、前記駆動パルス列の
発信動作に加えて、前述のダンピングを抑制し、またこ
れに起因する脱調の発生を防止すべく、次に示す如き夫
々の動作を行う。

【００２６】第１にパルス発生器２２は、一回の駆動パ
ルス列の発信終了後、次なる駆動パルス列の発信開始前
に、パルスモータ８のダンピング挙動に関連する所定の
タイミングにて制振パルスを発信する動作をなす。図３
は、この動作が行われた場合におけるパルスモータ８の
速度変化及びステッピングシリンダ７のロッド位置変化
を示すタイムチャートである。

【００２７】本図に示す如く、一方向への駆動パルス列
、例えば正転パルスの発信終了に伴って、最大速度にて
正転駆動されていたパルスモータ８の回転速度は急速に
低下するが、このとき回転体のホールドトルクの影響に
より、０速度の状態に速やかに整定することはなく、一
旦逆方向にオーバシュートして所定の逆転速度を有する
ようになり、これのピーク位置を起点とするダンピング
が発生する。従ってこのとき、パルスモータ８にて駆動
されるステッピングシリンダ７のロッド位置は、パルス
モータ８の速度が最初に０速度を通過する時点に最大の
ピークを有するダンピングが発生し、これが除々に減衰
して、前記開度指令ΔＳに対応する所定の目標位置に整
定する挙動を示す。

【００２８】パルス発生器２２は、前記回転位置検出器
１０から与えられる回転挙動信号ａによりパルスモータ
８のダンピング挙動を監視し、この挙動に関連する所定
のタイミング、具体的には、パルスモータ８の速度が最
初に０速度を通過する時点、即ちステッピングシリンダ
７のロッド位置が最初のピークに達した時点において、
先に終了した駆動パルス列と同方向に１回のパルス出力
（制振パルス）を発信する動作をなす。この発信時点は
、そのホールドトルクの影響によりパルスモータ８が逆
転を開始しようとする時点であり、このとき前記制振パ
ルスは、先に終了した駆動パルス列と同方向、即ち正転
方向のトルクをパルスモータ８に加え、前記ホールドト
ルクの大部分を相殺する作用をなす。

【００２９】従って、図３に示す如く、パルスモータ８
の回転速度が０速度を通過した後における逆転方向のオ
ーバシュート量が減少し、これを起点とする以降のダン
ピング振動の振幅が小さくなって、０速度に整定するま
での時間、即ちステッピングシリンダ７のロッド位置が
整定するまでの時間が大幅に短縮される。そしてこのこ
とは、駆動パルス列の発信を終了した後、次なる駆動パ
ルス列の発信を開始するまでの時間（ｔ０　）の短縮が
可能であり、このことは、開度制御部１における制御周
期ｔを脱調の虞なく短縮し得ることを示しており、ステ
ッピングシリンダ７本来の高応答性を十分に活かしての
ロッド位置制御が可能となる。以上の動作は本発明の第
１の方法に従うものである。

【００３０】第２にパルス発生器２２は、前述の如く決
定されるパルス数を有する駆動パルス列中の発信終了前
における数パルスの周期を順次増大させる動作を、前記
制振パルスの発信に加えて行う。図４は、この動作が行
われた場合におけるパルスモータ８の速度変化及びステ
ッピングシリンダ７のロッド位置変化を示すタイムチャ
ートである。

【００３１】この場合パルス発生器２２からの駆動パル
ス列の発信は、図示の如く、初期にはパルスモータ８の
自起動周波数に相当する周期にて行われ、発信終了前に
除々に増大せしめられて、最終的に所定のパルス間周期
Δｔを実現して終了する。パルスモータ８の回転速度は
、駆動パルス列におけるパルス間周期の増大、即ち、周
波数の減少に伴って減少するから、前述の如き周期調節
が行われた場合、パルスモータ８の回転速度は、図４に
示す如く、その最大速度から滑らかに減少し、前記周期
Δｔに相当する最終速度ΔＶに達し、駆動パルス列の発
信終了に応じて急減する。

【００３２】そして前述の如く、パルスモータ８の回転
速度が０速度を通過して反転する結果、ステッピングシ
リンダ７のオーバシュートが発生するが、このとき発生
するオーバシュート量Δｈは、パルスモータ８の急減速
の開始時点、即ち駆動パルス列の発信終了時点における
回転速度ΔＶに対応し、換言すれば、ステッピングシリ
ンダ７に生じるオーバシュート量Δｈは、先にこれに与
えられる駆動パルス列の発信終了時点における最終の周
期Δｔにより調整できる。従って前記制振パルスによる
制振効果が顕著に生じるように、より具体的には、ステ
ッピングシリンダ７のオーバシュート量Δｈが、これの
ピーク時に発せられる制振パルスによる付加トルクによ
って略完全に相殺されるように前記周期Δｔを選定し、
最終的にこの周期Δｔを得るべく駆動パルス列中の最終
パルスから数パルス間の周期を除々に増大させた場合、
制振パルスの発信により以降のダンピング振動を略完全
に整定できることになり、開度制御部１における制御周
期ｔの更なる短縮が可能となる。

【００３３】なお、駆動パルス列中の周期調節を行うパ
ルスの数は適宜に設定すればよく、また、前記除算器２
１からの入力によりパルス発生器２２内にて決定された
総パルス数の内の所定の割合のパルス数が自動的に周期
調節されるようにしてもよい。更に、これらのパルス間
の周期の増加態様は、これによる減速が滑らかに行われ
ることを考慮して適宜に設定すればよい。パルス発生器
２２の以上の動作は、本発明の第２の方法に従うもので
ある。

【００３４】第３にパルス発生器２２は、前記回転位置
検出器１０から与えられる回転挙動信号ａにより、各駆
動パルス列の発信終了後に生じるパルスモータ８のダン
ピング挙動を監視する一方、開度制御部１から与えられ
る制御周期ｔにより次なる駆動パルス列の発信開始時点
を認識し、この時点においてダンピング振動の方向を調
べ、これと駆動パルス列による回転の方向とを比較して
、両者が一致する場合にのみ、前記駆動パルス列の発信
開始を所定時間遅延させる動作をなす。図５は、この動
作が行われた場合におけるパルスモータ８の速度変化及
びステッピングシリンダ７のロッド位置変化を示すタイ
ムチャートである。

【００３５】本図に示す如く、例えば、正転パルスの発
信終了に伴って、最大速度にて正転駆動されていたパル
スモータ８の回転速度は急速に低下し、０速度を通過し
て所定の逆転速度を有するようになり、これのピーク位
置を起点とするダンピングが発生する。このダンピング
は、パルスモータ８のホールドトルクに起因するもので
あり、次なる駆動パルス列がこのダンピング中に発信さ
れ、このダンピング振動の方向が前記駆動パルス列によ
り得られる回転の方向と一致する場合には、前記ホール
ドトルクと駆動パルス列により加えられる回転トルクと
の相乗作用により、前述の如く脱調を招来して以降の精
度確保が困難となるが、逆に両者が異なる場合、前記駆
動パルス列によるパルスモータ８の駆動が阻害されない
ため、脱調を招来する虞は少ない。

【００３６】パルス発生器２２において行われる駆動パ
ルス列の発信開始遅延動作は、以上の知見に基づいてな
されるものであり、図５に示す如く、例えば、正転パル
ス列の終了に伴ってパルスモータ８にダンピングが発生
し、このダンピングが逆転側にある間に次の逆転パルス
列の発信が必要となった場合、この発信の開始を本来の
開始時点（図中に破線にて示す時点）から所定時間、具
体的には、前記ダンピングの略半周期分に相当する時間
ｔ２　だけ遅延させて行う。この遅延処理により、駆動
パルス列により得られる回転の方向とダンピング振動の
方向とを常に異ならせることができ、先の駆動パルス列
による駆動の結果として生じたダンピングの継続中に、
脱調を招来することなく次なる駆動パルス列を発信する
ことが可能となり、駆動パルス列の発信周期、即ち開度
制御部１による制御周期ｔを短縮した状態にてステッピ
ングシリンダ７のロッド位置制御を支障なく行い得る結
果となる。以上の動作は本発明の第３の方法に従うもの
である。

【００３７】なおこの方法は、ダンピングの抑制を目的
とした前記第１，第２の方法と併用することができ、こ
の併用により前記制御周期ｔの更なる短縮が実現され、
ステッピングシリンダ７本来の高応答性を十分に活かし
た状態でのロッド位置制御が可能となる。この併用が本
発明の第４の方法に相当する。

【００３８】本発明の第５の方法は、以上の如きパルス
発生器２２の動作に加えて、ステッピングシリンダ７を
駆動するパルスモータ８にメカニカルダンパを付設する
ことにより、前述の如く発生するダンピングの減衰を促
進し、前記第１〜第４の方法をより有効に実施しようと
するものである。

【００３９】図６は、メカニカルダンパを付設してなる
パルスモータ８の一例を示す模式図、図７は、駆動パル
ス列停止後におけるこのパルスモータ８の速度変化の挙
動を示すタイムチャートである。

【００４０】図６に示す如く、パルスモータ８へのメカ
ニカルダンパの付設は、該パルスモータ８の回転軸の外
部への突出端にゴム等の弾性材からなる薄肉の弾性円板
８１を嵌着し、この弾性円板８１の外周に適宜の重量を
有する重錘環８２を固設することにより実現される。こ
の構成においては、駆動パルス列によるパルスモータ８
の一定速度での駆動は、重錘環８２の慣性により阻害さ
れることなく行われるが、前記駆動パルス列の発信終了
と共に正逆の反転を伴って生じるダンピングは、弾性円
板８１の弾性を介して作用する重錘環８２の慣性によっ
て阻害される。従ってこのパルスモータ８は、図７中に
破線にて示すメカニカルダンパなしの場合と比較して、
初期の振幅そのものが小さい上、時間経過に伴う減衰程
度が大きく、速やかに整定するダンピング挙動を示し、
このようなパルスモータ８に対して前記第１〜第４の方
法を実施した場合、各方法における効果がより有効に得
られる。

【００４１】なお本実施例においては、連続鋳造設備に
おける鋳型内の湯面レベル制御における適用例について
説明したが、本発明方法の適用範囲はこれに限るもので
はなく、位置型の指令に従ってステッピングシリンダを
制御することが要求されるあらゆる用途に適用可能であ
ることは言うまでもない。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明方法においては
、位置型の指令に基づいて発信される駆動パルス列をス
テッピングシリンダの駆動用パルスモータへ与えた際に
生じるダンピングの整定に要する時間が、このダンピン
グ挙動に関連する所定のタイミングにて制振パルスを発
信し、前記パルスモータをその時点でのダンピングを相
殺すべく駆動することにより、またこれに加えて駆動パ
ルス列の発信終了前の数パルスの周期を順次増し、発信
終了時点におけるパルスモータの回転速度を低下させ、
この後に発生するダンピングの振幅を調節して、前記制
振パルスによるダンピングの相殺効果を増すことにより
大幅に短縮されるから、極めて短い制御周期下でのロッ
ド位置制御が可能となり、応答性の大幅な向上が実現さ
れる。また、駆動パルス列の発信終了後に発生するダン
ピングを検出して、このダンピングの継続中に次なる駆
動パルス列の発信を開始する際に、この駆動パルス列に
よる駆動方向とダンピングの方向とを調べ、両者が一致
し脱調を招来する虞がある場合にのみ前記駆動パルス列
の発信開始を所定時間遅らせているから、ダンピングの
継続中に脱調を招来することなく次なる駆動パルス列を
発信することができ、これによる制御周期の短縮、即ち
応答性の向上もまた実現される。更に、第１又は第２の
方法と第３の方法とを併せて行うことにより、またパル
スモータの回転軸にメカニカルダンパを付設し機械的な
制振作用を持たせることにより、更なる応答性の向上が
実現される。従って本発明方法によれば、位置型の指令
に従うステッピングシリンダのロッド位置制御を該ステ
ッピングシリンダ本来の高応答性を十分に活かした状態
にて行い得る結果となり、例えば、連続鋳造設備におけ
る湯面レベル制御へ適用した場合、高精度にて高応答性
でのレベル制御が可能となり、鋳込速度の高速化に対応
でき、生産性の向上に寄与できる等、本発明は優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の連続鋳造設備の湯面レベル制御に
おける実施状態を示す模式図である。

【図２】シリンダ制御部の内部構成を示すブロック図で
ある。

【図３】本発明の第１の方法を実施した場合におけるス
テッピングシリンダのロッド位置変化及び駆動用パルス
モータの速度変化を示すタイムチャートである。

【図４】本発明の第２の方法を実施した場合におけるス
テッピングシリンダのロッド位置変化及び駆動用パルス
モータの速度変化を示すタイムチャートである。

【図５】本発明の第３の方法を実施した場合におけるス
テッピングシリンダのロッド位置変化及び駆動用パルス
モータの速度変化を示すタイムチャートである。

【図６】本発明の第５の方法の実施に用いるパルスモー
タの一例を示す模式図である。

【図７】このパルスモータの駆動パルス列の停止後にお
ける挙動を示すタイムチャートである。

【図８】従来のステッピングシリンダのロッド位置制御
におけるステッピングシリンダのロッド位置変化及び駆
動用パルスモータの速度変化を示すタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

１　　開度制御部 ２　　シリンダ制御部 ６　　スライディングノズル ７　　ステッピングシリンダ ８　　パルスモータ ２０　　加算器 ２１　　除算器 ２２　　パルス発生器 ８０　　駆動回路 ８１　　弾性円板 ８２　　重錘環 Ｍ　　鋳型 Ｔ　　タンディッシュ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　パルスモータの回転に応じて動作する
   ステッピングシリンダのロッド位置を検出し、これを所
   定の目標位置と比較して、両者間の偏差を解消すべく前
   記パルスモータの回転方向と回転量とを求め、該回転方
   向に対応する向きと前記回転量に対応する数とを有する
   駆動パルス列を発信して前記パルスモータを回転駆動す
   るステッピングシリンダのロッド位置制御方法において
   、前記駆動パルス列の発信終了後、次なる駆動パルス列
   の発信開始前に、前記パルスモータのダンピング挙動に
   関連する所定のタイミングにて制振パルスを発信するこ
   とを特徴とするステッピングシリンダのロッド位置制御
   方法。
2. 【請求項２】　　前記駆動パルス列の発信終了前におけ
   る数パルスの周期を、最終的に所定の長さとなすべく順
   次増大させる請求項１記載のステッピングシリンダのロ
   ッド位置制御方法。
3. 【請求項３】　　パルスモータの回転に応じて動作する
   ステッピングシリンダのロッド位置を検出し、これを所
   定の目標位置と比較して、両者間の偏差を解消すべく前
   記パルスモータの回転方向と回転量とを求め、該回転方
   向に対応する向きと前記回転量に対応する数とを有する
   駆動パルス列を発信して前記パルスモータを回転駆動す
   るステッピングシリンダのロッド位置制御方法において
   、前記駆動パルスの発信終了後に前記パルスモータに発
   生するダンピングを検出し、次なる駆動パルス列の発信
   開始に際し、この駆動パルス列による回転方向と前記ダ
   ンピングの方向とが一致する場合、前記発信開始を所定
   時間遅延させることを特徴とするステッピングシリンダ
   のロッド位置制御方法。
4. 【請求項４】　　請求項３記載の方法を併せて行う請求
   項１又は請求項２記載のステッピングシリンダのロッド
   位置制御方法。
5. 【請求項５】　　その回転軸にメカニカルダンパを付設
   してなるパルスモータに対して実施する請求項１ないし
   請求項４記載のステッピングシリンダのロッド位置制御
   方法。