JPH048124B2 - - Google Patents
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- JPH048124B2 JPH048124B2 JP58220151A JP22015183A JPH048124B2 JP H048124 B2 JPH048124 B2 JP H048124B2 JP 58220151 A JP58220151 A JP 58220151A JP 22015183 A JP22015183 A JP 22015183A JP H048124 B2 JPH048124 B2 JP H048124B2
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- Japan
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- tension
- rolling
- stand
- torque
- value
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Links
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
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- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
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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
- B21B37/52—Tension control; Compression control by drive motor control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は張力制御装置に係り、特に連続線材圧
延機の圧延スタンド（以下、スタンドと称する）
間の張力を一定に保持するに好適な張力制御装置
に関する。
延機の圧延スタンド（以下、スタンドと称する）
間の張力を一定に保持するに好適な張力制御装置
に関する。
〔発明の技術的背景〕
連続線材圧延機によつて圧延材を圧延する場
合、圧延中の圧延材にかかるスタンド間の張力は
予め定められた一定値に保つ事が望ましい。それ
は、張力変動があると、製品寸法のばらつきが発
生し、所定値からの寸法の変動を無くす事が困難
になるからである。
合、圧延中の圧延材にかかるスタンド間の張力は
予め定められた一定値に保つ事が望ましい。それ
は、張力変動があると、製品寸法のばらつきが発
生し、所定値からの寸法の変動を無くす事が困難
になるからである。
連続線材圧延機に於いて、各スタンド間の張力
制御を行う場合の一般的な方法について、第１図
の概略説明図に従つて説明する。なお、第１図は
線材である圧延材３３がスタンド１ａ，１ｂ，１
ｃを通過しながら圧延されていく様子を順を追つ
て状態Ａ、状態Ｂ、状態Ｃに分けて示してある。
制御を行う場合の一般的な方法について、第１図
の概略説明図に従つて説明する。なお、第１図は
線材である圧延材３３がスタンド１ａ，１ｂ，１
ｃを通過しながら圧延されていく様子を順を追つ
て状態Ａ、状態Ｂ、状態Ｃに分けて示してある。
状態Ａでは圧延材３３がスタンド１ａのみによ
り圧延されている。従つて、この状態では無張力
状態である。このとき、スタンド１ａにおける無
張力時の圧延トルクG0と圧延荷重P0とを測定す
ることによりスタンド圧延機のトルクアームのロ
ツクオン値a0を次式によつて演算記憶する。
り圧延されている。従つて、この状態では無張力
状態である。このとき、スタンド１ａにおける無
張力時の圧延トルクG0と圧延荷重P0とを測定す
ることによりスタンド圧延機のトルクアームのロ
ツクオン値a0を次式によつて演算記憶する。
a0＝G0／P0 ……(1)
この場合、圧延トルクＧの測定に当つては、ロ
ール駆動電動機が直流他励電動機であるとすれ
ば、その電圧Ｖ、電流Ｉ、回転数Ｎを測定し、 Ｇ＝0.975Ｖ−IRa／ＮＩ−k1dN／dt−k2（Ｎ＋k3） ……(2) なる演算を行なう。その結果、間接的に圧延トル
クＧを求める事が出来る。ここで、Raは電機子
抵抗、k1は電動機軸換算の全慣性により決まる定
数、k2，k3は定数である。そして、(2)式の右辺第
１項は電動機出力トルク、第２項は加減速トル
ク、第３項は損失トルクを表わす。
ール駆動電動機が直流他励電動機であるとすれ
ば、その電圧Ｖ、電流Ｉ、回転数Ｎを測定し、 Ｇ＝0.975Ｖ−IRa／ＮＩ−k1dN／dt−k2（Ｎ＋k3） ……(2) なる演算を行なう。その結果、間接的に圧延トル
クＧを求める事が出来る。ここで、Raは電機子
抵抗、k1は電動機軸換算の全慣性により決まる定
数、k2，k3は定数である。そして、(2)式の右辺第
１項は電動機出力トルク、第２項は加減速トル
ク、第３項は損失トルクを表わす。
次に、状態Ｂでは、圧延材３３がスタンド１ａ
とスタンド１ｂとの両方にまたがつて圧延される
ので、スタンド間には張力または圧縮力が働いて
いる。この場合、スタンド１ａの圧延トルクG1
と圧延荷重P1を測定すれば張力による圧延トル
ク変化分△G1を ΔG1＝a0・P1−G1 ……(3) から知る事が出来る。一方、スタンド間張力、す
なわち前方張力Tfが Tf＝Ｇ−a0・Ｐ／Kf ……(4) に従つて演算され、スタンド間張力が制御され
る。ただし、Kfは前方張力係数である。また、
圧延荷重および圧延トルクは、スタンド圧延
機の圧延荷重Ｐ、圧延トルクＧ、前方張力Tf、
および後方張力Tbとから次式によつて求められ
る。
とスタンド１ｂとの両方にまたがつて圧延される
ので、スタンド間には張力または圧縮力が働いて
いる。この場合、スタンド１ａの圧延トルクG1
と圧延荷重P1を測定すれば張力による圧延トル
ク変化分△G1を ΔG1＝a0・P1−G1 ……(3) から知る事が出来る。一方、スタンド間張力、す
なわち前方張力Tfが Tf＝Ｇ−a0・Ｐ／Kf ……(4) に従つて演算され、スタンド間張力が制御され
る。ただし、Kfは前方張力係数である。また、
圧延荷重および圧延トルクは、スタンド圧延
機の圧延荷重Ｐ、圧延トルクＧ、前方張力Tf、
および後方張力Tbとから次式によつて求められ
る。
＝ｆ（Ｐ，Tf，Tb）
＝P0−γ・Tf−δ・Tb ……(5)
＝ｆ（Ｇ，Tf，Tb）
＝G0−α・Tf＋β・Tb） ……(6)
ただし
γ：前方張力に対する圧延荷重係数
δ：後方張力に対する圧延荷重係数
α：前方張力に対する圧延トルク係数
β：後方張力に対する圧延トルク係数
である。この場合、(4)式を変形すると次式が得ら
れる。
れる。
a0＝Ｇ−Kf・Tf／Ｐ ……(7)
上記(7)式から明らかなように、スタンド圧延機
のトルクアームロツクオン値a0を求めるために
は、各スタンド圧延機の前方張力Tf、後方張力
Tb、圧延荷重Ｐおよび圧延トルクＧがそれぞれ
既知でなければならない。ここで、前方張力Tf
が正ならばスタンド間に張力が働いていることに
なり、負ならば圧縮力が働いていることとなる。
のトルクアームロツクオン値a0を求めるために
は、各スタンド圧延機の前方張力Tf、後方張力
Tb、圧延荷重Ｐおよび圧延トルクＧがそれぞれ
既知でなければならない。ここで、前方張力Tf
が正ならばスタンド間に張力が働いていることに
なり、負ならば圧縮力が働いていることとなる。
いま、スタンド１ａとスタンド１ｂ間の目標張
力をTR1とすれば、スタンド１ａの駆動電動機速
度を△N1で修正してスタンド１ａと１ｂ間の張
力が制御される。この場合の修正値△N1は △N1（Ｓ）＝T11＋T12S／Ｓ ×（a10・P1（Ｓ）−G1（Ｓ）−KR1・TR1） ……(8) となる。但し、Ｓはラプラス演算子、T11，T12
は制御定数、KR1は目標張力係数である。
力をTR1とすれば、スタンド１ａの駆動電動機速
度を△N1で修正してスタンド１ａと１ｂ間の張
力が制御される。この場合の修正値△N1は △N1（Ｓ）＝T11＋T12S／Ｓ ×（a10・P1（Ｓ）−G1（Ｓ）−KR1・TR1） ……(8) となる。但し、Ｓはラプラス演算子、T11，T12
は制御定数、KR1は目標張力係数である。
なお、上記(8)式中のa10・P1（Ｓ）−G1（Ｓ）は
圧延トルク変化分ΔG1に対応しており、（a10・P1
（Ｓ）−G1（Ｓ）−KR1・TR1）は張力分トルク偏差
値と称される。
圧延トルク変化分ΔG1に対応しており、（a10・P1
（Ｓ）−G1（Ｓ）−KR1・TR1）は張力分トルク偏差
値と称される。
次に、同じ状態Ｂでスタンド１ｂにおける無張
力時の圧延トルクG20と圧延荷重P20とを推定演算
し記憶する。状態Ｂでスタンド１ａとスタンド１
ｂ間の張力が制御されて目標張力値になつている
場合もあるが、一般には何らかの張力または圧縮
力が働いていると考えられる。スタンド１ａとス
タンド１ｂ間の張力に応じた圧延トルク変化△
G2をスタンド１ａで検出すれば、(3)式で表わさ
れるが、これをスタンド１ｂから見れば張力によ
る電力が等しいという関係から △G2＝（ω1／ω2）△G1 ……(9) となる。但し、ω1，ω2はそれぞれスタンド１ａ
と１ｂの駆動電動機の角速度である。従つて、状
態Ｂでのスタンド１ｂの圧延トルク実測値をG2
とすれば、スタンド１ｂの無張力時の圧延トルク
G20は G20＝G2−（ω1／ω2）・△G1 ……(10) となる。
力時の圧延トルクG20と圧延荷重P20とを推定演算
し記憶する。状態Ｂでスタンド１ａとスタンド１
ｂ間の張力が制御されて目標張力値になつている
場合もあるが、一般には何らかの張力または圧縮
力が働いていると考えられる。スタンド１ａとス
タンド１ｂ間の張力に応じた圧延トルク変化△
G2をスタンド１ａで検出すれば、(3)式で表わさ
れるが、これをスタンド１ｂから見れば張力によ
る電力が等しいという関係から △G2＝（ω1／ω2）△G1 ……(9) となる。但し、ω1，ω2はそれぞれスタンド１ａ
と１ｂの駆動電動機の角速度である。従つて、状
態Ｂでのスタンド１ｂの圧延トルク実測値をG2
とすれば、スタンド１ｂの無張力時の圧延トルク
G20は G20＝G2−（ω1／ω2）・△G1 ……(10) となる。
一方、圧延荷重は前方張力と後方張力が働いた
場合には減少するが、連続線材圧延機ではスタン
ド間張力応力を微小値、例えば、0.0〜1.0Kg／mm2
にて圧延がわれる。この場合には張力の圧延荷重
に与える影響は近似的に無視できる。従つて、ス
タンド１ｂでの圧延荷重実測値をP2とすると、
無張力時の圧延荷重P20は P20＝P2 ……（11） となる。
場合には減少するが、連続線材圧延機ではスタン
ド間張力応力を微小値、例えば、0.0〜1.0Kg／mm2
にて圧延がわれる。この場合には張力の圧延荷重
に与える影響は近似的に無視できる。従つて、ス
タンド１ｂでの圧延荷重実測値をP2とすると、
無張力時の圧延荷重P20は P20＝P2 ……（11） となる。
上述の如き演算によつて算出されたスタンド１
ｂでの無張力時の圧延トルクG20と圧延荷重P20と
を記憶する。
ｂでの無張力時の圧延トルクG20と圧延荷重P20と
を記憶する。
次に、状態Ｃではスタンド１ａとスタンド１ｂ
間、およびスタンド１ｂとスタンド１ｃ間に張力
または圧縮力が働いている。この場合、スタンド
１ａとスタンド１ｂ間の張力は(2)式に基いて制御
する。スタンド１ｂとスタンド１ｃ間の張力はス
タンド１ｂの後方張力を考慮して △N2（Ｓ）＝T21＋T22S／Ｓ〔a20・P2（Ｓ）−（G2（Ｓ
） −ω1（Ｓ）／ω2（Ｓ）△G1（Ｓ））−KR2・TR2〕…
…（12） なる式に基いて制御する。ここで、△N2はスタ
ンド１ｂの駆動電動機速度制御量、T21，T22は
制御定数、TR2はスタンド１ｂとスタンド１ｃ間
の目標張力、KR2は目標張力係数である。
間、およびスタンド１ｂとスタンド１ｃ間に張力
または圧縮力が働いている。この場合、スタンド
１ａとスタンド１ｂ間の張力は(2)式に基いて制御
する。スタンド１ｂとスタンド１ｃ間の張力はス
タンド１ｂの後方張力を考慮して △N2（Ｓ）＝T21＋T22S／Ｓ〔a20・P2（Ｓ）−（G2（Ｓ
） −ω1（Ｓ）／ω2（Ｓ）△G1（Ｓ））−KR2・TR2〕…
…（12） なる式に基いて制御する。ここで、△N2はスタ
ンド１ｂの駆動電動機速度制御量、T21，T22は
制御定数、TR2はスタンド１ｂとスタンド１ｃ間
の目標張力、KR2は目標張力係数である。
また、スタンド１ｂの駆動電動機速度を制御し
たことによりスタンド１ａとスタンド１ｂ間の張
力が変化しないよう、体積速度一定を保つ。この
為には、 △N1′＝（N1／N2）△N2 ……（13） で表わされる速度修正をスタンド１ａで行う。
たことによりスタンド１ａとスタンド１ｂ間の張
力が変化しないよう、体積速度一定を保つ。この
為には、 △N1′＝（N1／N2）△N2 ……（13） で表わされる速度修正をスタンド１ａで行う。
以上の演算を順次行なう事により各スタンド間
の張力制御を実現する事が出来る。
の張力制御を実現する事が出来る。
ところが、かかるシステムを実際の連続線材圧
延機の張力制御装置に適用しようとすると、以下
に述べる様な問題が生じる。
延機の張力制御装置に適用しようとすると、以下
に述べる様な問題が生じる。
すなわち、圧延材３３が各圧延スタンド１ａ，
１ｂ，１ｃを抜ける事により、スタンド間の張力
が急激に変化する。併せて、圧延材の噛込み時に
ロツクオンした各スタンドのロツクオン値が変動
してしまい、張力制御システムが非常に大きな張
力変動を検出してしまう。この大きな変動をなく
そうとして制御システムが動作すると、ハンチン
グ現象を起こし安定な制御が出来ないという問題
が発生する。
１ｂ，１ｃを抜ける事により、スタンド間の張力
が急激に変化する。併せて、圧延材の噛込み時に
ロツクオンした各スタンドのロツクオン値が変動
してしまい、張力制御システムが非常に大きな張
力変動を検出してしまう。この大きな変動をなく
そうとして制御システムが動作すると、ハンチン
グ現象を起こし安定な制御が出来ないという問題
が発生する。
従つて、本発明の目的は上記従来技術の問題点
を解消し、圧延材の尾端が各スタンドを通過する
ときのトルクアームのロツクオン値の変化の影響
を受けることなく張力一定制御を高精度で行い、
安定な圧延機制御を実現可能とした張力制御装置
を提供するにある。
を解消し、圧延材の尾端が各スタンドを通過する
ときのトルクアームのロツクオン値の変化の影響
を受けることなく張力一定制御を高精度で行い、
安定な圧延機制御を実現可能とした張力制御装置
を提供するにある。
連続線材圧延機の圧延スタンドの圧延荷重、駆
動電動機の電圧、電流および回転数を検出する検
出手段と、検出された前記圧延荷重、駆動電動機
の電圧、電流および回転数に基づいて圧延材が前
方圧延スタンドで圧延開始された場合の当該圧延
スタンドの圧延トルク変化分を演算する第１の演
算手段と、当該圧延スタンドと前方圧延スタンド
との間に目標張力を発生させるに必要な当該圧延
スタンドの圧延トルク変化分を演算すると共に、
前記第１の演算手段の圧延トルク変化分との偏差
である張力分トルク偏差値を演算する第２の演算
手段と、前記張力文トルク偏差値を入力し、圧延
材が当該圧延スタンドを通過する直前の時刻から
通過後のある時刻まで保持して出力する信号保持
手段と、この信号保持手段から出力された張力分
トルク偏差値を零にするための速度指令変更量を
演算する第３の演算手段とを備え、この速度変更
指令によつて当該スタンドの前記駆動電動機の速
度指令を補正することを特徴とするものである。
動電動機の電圧、電流および回転数を検出する検
出手段と、検出された前記圧延荷重、駆動電動機
の電圧、電流および回転数に基づいて圧延材が前
方圧延スタンドで圧延開始された場合の当該圧延
スタンドの圧延トルク変化分を演算する第１の演
算手段と、当該圧延スタンドと前方圧延スタンド
との間に目標張力を発生させるに必要な当該圧延
スタンドの圧延トルク変化分を演算すると共に、
前記第１の演算手段の圧延トルク変化分との偏差
である張力分トルク偏差値を演算する第２の演算
手段と、前記張力文トルク偏差値を入力し、圧延
材が当該圧延スタンドを通過する直前の時刻から
通過後のある時刻まで保持して出力する信号保持
手段と、この信号保持手段から出力された張力分
トルク偏差値を零にするための速度指令変更量を
演算する第３の演算手段とを備え、この速度変更
指令によつて当該スタンドの前記駆動電動機の速
度指令を補正することを特徴とするものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳
細に説明する。
細に説明する。
第２図は本発明の一実施例に係る張力制御装置
の概略構成図である。同図に示す如く、連続圧延
機は圧延荷重計２ａ〜２ｎおよびロール駆動電動
機M1〜Moをそれぞれ有するスタンド１ａ〜１ｎ
から構成される。圧延荷重計２ａ〜２ｎの荷重検
出信号P1〜Poは演算装置１００に送出される。
電動機M1〜Moにはそれぞれ対応して端子電圧検
出器３ａ〜３ｎ、主回路電流検出器４ａ〜４ｎ及
び速度検出用パルス発振器５ａ〜５ｎが設けら
れ、電圧検出信号V1〜Vo、電流検出信号I1〜Io及
び速度検出信号N1〜Noは演算装置１００に与え
られる。各スタンド１ａ〜１ｎ間の張力を設定す
る張力設定器６ａ〜６ｎからの張力基準値TR1〜
TRoは演算装置１００に与えられる。演算装置１
００では各スタンド１ａ〜１ｎ間の張力偏差信号
に応じた信号が演算されて、電動機速度制御装置
７ａ〜７(o-1)に電動機M1〜M(o-1)の速度修正信号
△N1〜△N(o-1)として与えられる。電動機速度制
御装置７ａ〜７(o-1)は速度設定器８ａ〜８ｎから
の速度基準信号、速度検出用パルス発振器５ａ〜
５ｎからの速度検出信号N1〜No及び演算装置１
００からの速度修正信号△N1〜△N(o-1)に基いて
駆動部９ａ〜９ｎを介して電動機M1〜Moの速度
を制御する。
の概略構成図である。同図に示す如く、連続圧延
機は圧延荷重計２ａ〜２ｎおよびロール駆動電動
機M1〜Moをそれぞれ有するスタンド１ａ〜１ｎ
から構成される。圧延荷重計２ａ〜２ｎの荷重検
出信号P1〜Poは演算装置１００に送出される。
電動機M1〜Moにはそれぞれ対応して端子電圧検
出器３ａ〜３ｎ、主回路電流検出器４ａ〜４ｎ及
び速度検出用パルス発振器５ａ〜５ｎが設けら
れ、電圧検出信号V1〜Vo、電流検出信号I1〜Io及
び速度検出信号N1〜Noは演算装置１００に与え
られる。各スタンド１ａ〜１ｎ間の張力を設定す
る張力設定器６ａ〜６ｎからの張力基準値TR1〜
TRoは演算装置１００に与えられる。演算装置１
００では各スタンド１ａ〜１ｎ間の張力偏差信号
に応じた信号が演算されて、電動機速度制御装置
７ａ〜７(o-1)に電動機M1〜M(o-1)の速度修正信号
△N1〜△N(o-1)として与えられる。電動機速度制
御装置７ａ〜７(o-1)は速度設定器８ａ〜８ｎから
の速度基準信号、速度検出用パルス発振器５ａ〜
５ｎからの速度検出信号N1〜No及び演算装置１
００からの速度修正信号△N1〜△N(o-1)に基いて
駆動部９ａ〜９ｎを介して電動機M1〜Moの速度
を制御する。
第３図は演算装置１００の機能を説明する為の
ブロツク図である。同図に於いて、圧延トルク演
算部２１は張力制御に必要なスタンド駆動電動機
の電圧検出信号V1、電流検出信号I1、速度検出信
号N1、圧延荷重計の荷重検出信号P1、各種定数
k11，k12，k13等を入力し、入力されたデータを
用いて先に述べた式(2)により圧延トルクG1を演
算する。トルクアーム値演算部２２はロツクオン
タイミング検出部３０からの出力信号により無張
力時の圧延トルクG10、その時の圧延荷重P10から
トルクアームロツクオン値a10を演算し、これを
ロツクオンして記憶する。スタンド間張力による
圧延トルク変化演算部２３は式(3)により圧延トル
ク変化値△G1を演算する。張力分トルク偏差演
算部２４は張力設定器６ａからの張力設定値TR1
に目標張力係数KR1を乗算すると共に、圧延トル
ク変化値ΔG1をa10・P1（Ｓ）−G1（Ｓ）として上記
(8)式にて（a10・P1（Ｓ）−G1（Ｓ）−KR1・TR1）と
して表された張力分トルク偏差値を演算する。張
力分圧延トルク偏差信号保持部２５は、ホールド
タイミング回路部２７にて演算されたある期間、
張力分トルク偏差演算部２４からの張力分トルク
偏差値を保持し出力する。速度変更量演算部２６
は張力分トルク偏差演算部２４からの張力分トル
ク偏差値信号を入力し、この信号を零にするため
の速度指令変更量△N1の演算及び出力を行なう。
この場合、制御特性を安定にするために必要なゲ
インT11，T12を乗じ、出力として式(8)に基く速
度指令変更量△N1が求められる。そして、先に
も述べた様に、この速度指令変更量△N1に基い
てスタンド１ａの速度が修正される。なお、他の
スタンド１ｂ〜１ｎに関しても、同様構成を通じ
てそれぞれの速度を修正される。
ブロツク図である。同図に於いて、圧延トルク演
算部２１は張力制御に必要なスタンド駆動電動機
の電圧検出信号V1、電流検出信号I1、速度検出信
号N1、圧延荷重計の荷重検出信号P1、各種定数
k11，k12，k13等を入力し、入力されたデータを
用いて先に述べた式(2)により圧延トルクG1を演
算する。トルクアーム値演算部２２はロツクオン
タイミング検出部３０からの出力信号により無張
力時の圧延トルクG10、その時の圧延荷重P10から
トルクアームロツクオン値a10を演算し、これを
ロツクオンして記憶する。スタンド間張力による
圧延トルク変化演算部２３は式(3)により圧延トル
ク変化値△G1を演算する。張力分トルク偏差演
算部２４は張力設定器６ａからの張力設定値TR1
に目標張力係数KR1を乗算すると共に、圧延トル
ク変化値ΔG1をa10・P1（Ｓ）−G1（Ｓ）として上記
(8)式にて（a10・P1（Ｓ）−G1（Ｓ）−KR1・TR1）と
して表された張力分トルク偏差値を演算する。張
力分圧延トルク偏差信号保持部２５は、ホールド
タイミング回路部２７にて演算されたある期間、
張力分トルク偏差演算部２４からの張力分トルク
偏差値を保持し出力する。速度変更量演算部２６
は張力分トルク偏差演算部２４からの張力分トル
ク偏差値信号を入力し、この信号を零にするため
の速度指令変更量△N1の演算及び出力を行なう。
この場合、制御特性を安定にするために必要なゲ
インT11，T12を乗じ、出力として式(8)に基く速
度指令変更量△N1が求められる。そして、先に
も述べた様に、この速度指令変更量△N1に基い
てスタンド１ａの速度が修正される。なお、他の
スタンド１ｂ〜１ｎに関しても、同様構成を通じ
てそれぞれの速度を修正される。
第４図は第３図に示したホールドタイミング回
路部２７の概略構成図である。同図に於いて、検
出器３１は圧延材３３の通過を検出する。ホール
ドタイミング回路部２７は検出器３１の出力信号
と圧延材３３の移送速度を検出するべくテーブル
ローラ３４の回転に伴つてパルス信号を発生する
パルス発信器３２の出力信号によつて保持タイミ
ングを決定する。圧延材通過検出演算部２７ａは
圧延材３３の検出器３１からの検出信号と圧延材
３３の速度検出用のパルス発信器３２からのパル
ス信号に基いて、圧延材３３の尾端がスタンド１
ａの直前に到達した事を検出して保持信号を出力
し、スタンド１ａを通過後のある時刻、すなわ
ち、材料がスタンド１ａを確実に抜けるに要する
時間を経過した時刻にこの保持信号をリセツトす
る機能を有する。かかる構成を通じて発生した保
持信号は、上述した如く張力分圧延トルク偏差信
号保持部２５に与えられる。
路部２７の概略構成図である。同図に於いて、検
出器３１は圧延材３３の通過を検出する。ホール
ドタイミング回路部２７は検出器３１の出力信号
と圧延材３３の移送速度を検出するべくテーブル
ローラ３４の回転に伴つてパルス信号を発生する
パルス発信器３２の出力信号によつて保持タイミ
ングを決定する。圧延材通過検出演算部２７ａは
圧延材３３の検出器３１からの検出信号と圧延材
３３の速度検出用のパルス発信器３２からのパル
ス信号に基いて、圧延材３３の尾端がスタンド１
ａの直前に到達した事を検出して保持信号を出力
し、スタンド１ａを通過後のある時刻、すなわ
ち、材料がスタンド１ａを確実に抜けるに要する
時間を経過した時刻にこの保持信号をリセツトす
る機能を有する。かかる構成を通じて発生した保
持信号は、上述した如く張力分圧延トルク偏差信
号保持部２５に与えられる。
ところで、圧延材３３がスタンド１ａを通過す
ると、スタンド１ａとスタンド１ｂ間の張力は無
くなり、スタンド１ｂの後方張力が無くなること
になる。今、仮りにスタンド１ａとスタンド１ｂ
間の張力が“正”であつたとすると、スタンド１
ｂの圧延荷重は増加し、これに伴い圧延トルクも
変化する。したがつて、トルクアーム値a2が変化
しトルクアームロツクオン値合20も不明となる。
ここで、スタンド１ｂとスタンド１ｃの間の張力
がスタンド１ｂのトルクアーム値a20の変化によ
り変化したとすると、今度はスタンド１ｃとスタ
ンド１ｄ間の張力も(4)、(5)、(6)式から変化する。
ると、スタンド１ａとスタンド１ｂ間の張力は無
くなり、スタンド１ｂの後方張力が無くなること
になる。今、仮りにスタンド１ａとスタンド１ｂ
間の張力が“正”であつたとすると、スタンド１
ｂの圧延荷重は増加し、これに伴い圧延トルクも
変化する。したがつて、トルクアーム値a2が変化
しトルクアームロツクオン値合20も不明となる。
ここで、スタンド１ｂとスタンド１ｃの間の張力
がスタンド１ｂのトルクアーム値a20の変化によ
り変化したとすると、今度はスタンド１ｃとスタ
ンド１ｄ間の張力も(4)、(5)、(6)式から変化する。
例えば、スタンド１ａを圧延材３３の尾端が通
過した時点での各スタンド１ｂ〜１ｎの圧延荷重
および圧延トルクをPnおよびGn、同じくトルク
アーム値をan（ただし、ｍ＝ｂ〜ｎ）とすると、
各スタンド１ｂ〜１ｎのトルクアーム値は前述し
たように(7)式によつて求めることができる。スタ
ンド１ｎの前方張力Tfoは圧延材がスタンド１ａ
を通過したことによる影響を受けていないので零
となつている。したがつて、スタンド１ｎの後方
張力Tboは(4)式より次のように求めることが出来
る。
過した時点での各スタンド１ｂ〜１ｎの圧延荷重
および圧延トルクをPnおよびGn、同じくトルク
アーム値をan（ただし、ｍ＝ｂ〜ｎ）とすると、
各スタンド１ｂ〜１ｎのトルクアーム値は前述し
たように(7)式によつて求めることができる。スタ
ンド１ｎの前方張力Tfoは圧延材がスタンド１ａ
を通過したことによる影響を受けていないので零
となつている。したがつて、スタンド１ｎの後方
張力Tboは(4)式より次のように求めることが出来
る。
Tbo＝Go−ao・Po／Kfo ……（14）
ここで、このスタンド１ｎの後方張力Tboはス
タンド１(o-1)〜スタンド１ｎ間の張力であり、ス
タンド１(o-1)の前方張力Tf(o-1)に相当するので、
スタンド１(o-1)の圧延荷重(o-1)および圧延トル
ク(o-1)は次のように表わされる。
タンド１(o-1)〜スタンド１ｎ間の張力であり、ス
タンド１(o-1)の前方張力Tf(o-1)に相当するので、
スタンド１(o-1)の圧延荷重(o-1)および圧延トル
ク(o-1)は次のように表わされる。
(o-1)＝ｆ（P(o-1)，Tb(o-1)）……（15）
(o-1)＝ｆ（G(o-1)，Tb(o-1)）……（16）
そして、このスタンド１(o-1)の圧延荷重(o-1)
および圧延トルク(o-1)からスタンド１(o-1)の後
方張力Tb(o-1)、すなわちスタンド１(o-2)の前方張
力Tf(o-2)を Tf(o-2)＝Tb(o-1) ＝G(o-1)−a(o-1)・P(o-1)／Kf(o-1) ……（17） なる式に基いて演算する。
および圧延トルク(o-1)からスタンド１(o-1)の後
方張力Tb(o-1)、すなわちスタンド１(o-2)の前方張
力Tf(o-2)を Tf(o-2)＝Tb(o-1) ＝G(o-1)−a(o-1)・P(o-1)／Kf(o-1) ……（17） なる式に基いて演算する。
以下同様に、（15）、（16）、（17）式の関係式を
用いて各スタンドの前方および後方張力を演算す
る事が出来る。したがつて、スタンド１ａの圧延
材３３の尾端通過におけるトルクアームロツクオ
ン値anは上述の方法で得られた前方張力Tf(n-1)、
後方張力Tbn、圧延荷重Pnおよび圧延トルクGn
とにより a0(n-1)＝G0(n-1)／P0(n-1) ……（18） なる式によつて演算される。ただし、（18）式に
おいて0(n-1)および0(n-1)は後方張力Tb(n-1)が
零でないときの影響を考慮したものであり、次の
ように表わされる。
用いて各スタンドの前方および後方張力を演算す
る事が出来る。したがつて、スタンド１ａの圧延
材３３の尾端通過におけるトルクアームロツクオ
ン値anは上述の方法で得られた前方張力Tf(n-1)、
後方張力Tbn、圧延荷重Pnおよび圧延トルクGn
とにより a0(n-1)＝G0(n-1)／P0(n-1) ……（18） なる式によつて演算される。ただし、（18）式に
おいて0(n-1)および0(n-1)は後方張力Tb(n-1)が
零でないときの影響を考慮したものであり、次の
ように表わされる。
P0(n-1)＝ｆ（P(n-1)，Tb(n-1)，Tf(n-1)）
……（19） G0(n-1)＝ｆ（G(n-1)，Tb(n-1)，Tf(n-1)）
……（20） このことから、（14）式によつて決められたス
タンド１(o-1)の前方張力Tf(o-1)は、スタンド１(o-1
）の後方張力Tb(o-1)が零と仮定した場合の値であ
り、後方張力Tb(o-1)が零でない場合を考慮した各
スタンド１c〜１oのスタンド間張力を求めなけれ
ばならない。したがつて、（18）式によつて演算
されたスタンド１cのトルクアームロツクオン値
a〓03に基いて、スタンド１cの前方張力T〓f3を次式
により演算し検出する。
……（19） G0(n-1)＝ｆ（G(n-1)，Tb(n-1)，Tf(n-1)）
……（20） このことから、（14）式によつて決められたス
タンド１(o-1)の前方張力Tf(o-1)は、スタンド１(o-1
）の後方張力Tb(o-1)が零と仮定した場合の値であ
り、後方張力Tb(o-1)が零でない場合を考慮した各
スタンド１c〜１oのスタンド間張力を求めなけれ
ばならない。したがつて、（18）式によつて演算
されたスタンド１cのトルクアームロツクオン値
a〓03に基いて、スタンド１cの前方張力T〓f3を次式
により演算し検出する。
T〓f3＝G3−a〓03P03／Kf3 ……（21）
以下、同様にして各スタンドのトルクアームロ
ツクオン値を演算し、（21）式の関係式を用いて
各スタンド１b〜１oの前方張力を求めることによ
り各スタンド間の張力を制御することが可能であ
る。
ツクオン値を演算し、（21）式の関係式を用いて
各スタンド１b〜１oの前方張力を求めることによ
り各スタンド間の張力を制御することが可能であ
る。
なお、上記実施例に於いては、トルクアームロ
ツクオン値の更新によつて各スタンド間の張力制
御を行う構成を例示したが、圧延材３３の尾端が
圧延スタンドを通過してもトルクアームロツクオ
ン値の更新を行なわず、プロセスデータのホール
ド又は制御出力値のホールドだけでも良く、同様
効果を得る事が出来るものである。
ツクオン値の更新によつて各スタンド間の張力制
御を行う構成を例示したが、圧延材３３の尾端が
圧延スタンドを通過してもトルクアームロツクオ
ン値の更新を行なわず、プロセスデータのホール
ド又は制御出力値のホールドだけでも良く、同様
効果を得る事が出来るものである。
また、上記実施例では演算装置をデイスクリー
ト回路で構成した場合を例示したが、本発明の実
施はこれに限定されるものではなく、コンピユー
タを用いたプログラマブルコントローラで構成し
ても良い事は勿論である。
ト回路で構成した場合を例示したが、本発明の実
施はこれに限定されるものではなく、コンピユー
タを用いたプログラマブルコントローラで構成し
ても良い事は勿論である。
以上述べた如く、本発明によれば、連続圧延機
に於いて圧延材の尾端が各スタンドを通過する時
の圧延荷重および圧延トルクの大幅な変動や圧延
材通過後のスタンド間張力の変動によるトルクア
ームロツクオン値の変化の影響を受ける事なく、
スタンド間の張力を安定に所要の値に制御し得る
張力制御装置を得る事が出来るものである。
に於いて圧延材の尾端が各スタンドを通過する時
の圧延荷重および圧延トルクの大幅な変動や圧延
材通過後のスタンド間張力の変動によるトルクア
ームロツクオン値の変化の影響を受ける事なく、
スタンド間の張力を安定に所要の値に制御し得る
張力制御装置を得る事が出来るものである。
第１図は張力制御を行う場合の一般的な方法を
説明するための概略説明図、第２図は本発明の一
実施例に係る張力制御装置の概略構成図、第３図
は演算装置の機能を説明する為のブロツク図、第
４図は第３図に示したホールドタイミング回路部
の概略構成図である。 １ａ，１ｂ〜１ｎ……スタンド、３３……圧延
材、２ａ……圧延荷重計、３ａ……端子電圧検出
器、４ａ……主回路電流検出器、５ａ……速度検
出用パルス発振器、６ａ……張力設定器、７ａ…
…電動機速度制御装置、８ａ……速度設定器、９
ａ……駆動部、１００……演算装置。
説明するための概略説明図、第２図は本発明の一
実施例に係る張力制御装置の概略構成図、第３図
は演算装置の機能を説明する為のブロツク図、第
４図は第３図に示したホールドタイミング回路部
の概略構成図である。 １ａ，１ｂ〜１ｎ……スタンド、３３……圧延
材、２ａ……圧延荷重計、３ａ……端子電圧検出
器、４ａ……主回路電流検出器、５ａ……速度検
出用パルス発振器、６ａ……張力設定器、７ａ…
…電動機速度制御装置、８ａ……速度設定器、９
ａ……駆動部、１００……演算装置。
Claims (1)
- １ 連続線材圧延機の圧延スタンドの圧延荷重、
駆動電動機の電圧、電流および回転数を検出する
検出手段と、検出された前記圧延荷重、駆動電動
機の電圧、電流および回転数に基づいて圧延材が
前方圧延スタンドで圧延開始された場合の当該圧
延スタンドの圧延トルク変化分を演算する第１の
演算手段と、当該圧延スタンドと前方圧延スタン
ドとの間に目標張力を発生させるに必要な当該圧
延スタンドの圧延トルク変化分を演算すると共
に、前記第１の演算手段の圧延トルク変化分との
偏差である張力分トルク偏差値を演算する第２の
演算手段と、前記張力トルク偏差値を入力し、圧
延材が当該圧延スタンドを通過する直前の時刻か
ら通過後のある時刻まで保持して出力する信号保
持手段と、この信号保持手段から出力された張力
分トルク偏差値を零にするための速度指令変更量
を演算する第３の演算手段とを備え、この速度変
更指令によつて当該スタンドの前記駆動電動機の
速度指令を補正することを特徴とする張力制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58220151A JPS60111708A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 張力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58220151A JPS60111708A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 張力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60111708A JPS60111708A (ja) | 1985-06-18 |
| JPH048124B2 true JPH048124B2 (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=16746689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58220151A Granted JPS60111708A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 張力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60111708A (ja) |
-
1983
- 1983-11-22 JP JP58220151A patent/JPS60111708A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60111708A (ja) | 1985-06-18 |
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