JPH072400A - ヘルパロール駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘルパロール駆動用モータを電流基準値に基
づいて電流制御する場合、電流基準値誤差によるストリ
ップのスリップ、張力変動等の防止を図る。 【構成】 ヘルパロールの速度を速度検出器１５で検出
して速度フィ−ドバック信号とし、この信号と速度基準
値との偏差を不感帯付速度制御回路１６を通して張力補
正出力とし、この出力で電流基準値を補正する。 【効果】 ルーパ内のヘルパロールの速度をフィ−ドバ
ックし、常にヘルパロールの運転状態を監視／制御して
いるので、電流基準値を補正して誤差をなくしスリップ
や張力変動を発生させない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は鉄鋼プロセスラインに
おいて、ストリップを一時的に貯蔵するルーパー装置の
装置内にあるヘルパロールの駆動装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来のルーパ装置の機械構成図で
ある。図において、１はストリップ材、２は入口側ロー
ル、３、４はヘルパロール、５は出口側ロール、６、７
はヘルパロール３、４の回転駆動を行う駆動モータ、８
はキャリッジロール８ａ及び連結バー８ｂよりなり、ヘ
ルパロール３、４に対して変位可能なルーパキャリッ
ジ、９はルーパキャリッジ８を吊り下げるワイヤ、１０
はワスヤ９を案内する支持ローラ、１１はワイヤ９の巻
上げ、巻下ろしを行うドラム、１２はドラム１１を回転
させるキャリッジ駆動用モータである。

【０００３】次に動作について説明する。当初、ルーパ
キャリッジ８は、ヘルパロール３、４から上方へ所定距
離だけ離れたところに位置しており、ストリップ材１は
これらの間を図示のように交互に通って、左方の入口側
から右方の出口側へ向かって、送り出しが行われるよう
になっている。ストリップ材１は、入口側の左方でコイ
ル状に巻回されているが、送り出し作業が終りに近づい
た時点では、その尾端部も右方に引張られて移動するこ
とになる。

【０００４】そして、このような送り出し作業をさらに
連続的に継続して行うためには、このストリップ材１の
尾端部を、次に送り出しを行うべき他のストリップ材１
の先端部に、ウエルダ等によって接続してやる必要があ
る。しかし、ウエルダ等による接続を行うためには、ス
トリップ材１の尾端部即ち入口部にある部分を一定時間
停止させておかなければならず、他方、ストリップ材１
の出口側方向にある部分については、それまでどおり、
一定速度の送り出しを継続させておく必要がある。

【０００５】そこで、このような場合、キャリッジ駆動
用モータ１２を矢印方向に所定速度で回転させ、ルーパ
キャリッジ８を下降即ちヘルパロール３、４に接近させ
てゆくことが行われる。すると、ストリップ材１の、出
口側ロール５より右方にある部分、及び入口側ロール２
と出口側ロール５との間にある部分については、それま
でどおりの送り出しが行われるが、入口側ロール２が回
転しなくなるために、ストリップ材１の尾端部を一定時
間停止させておくことができる。したがって、この停止
時間を利用して、ストリップ材１の尾端部と次のストリ
ップ材の先端部との接続を行うことが可能になる。な
お、この接続作業が終了した後、ルーパキャリッジ８は
再び元の位置へ引上げられる。

【０００６】ところで、ルーパキャリッジ８がヘルパロ
ール３、４に向かって下降して行く間において、ストリ
ップ材１の、入口側ロール２と出口側ロール５との間に
ある部分は、ヘルパロール３、４の回転速度の変化にと
もなって、機械損失及びベンディング（曲げ）損失が変
動し、ストリップ材１に加わる張力が増大することにな
る。

【０００７】そこで、このように張力が増大することを
避けるため、入口側から出口側までの間にあるストリッ
プ材１への損失分を補正するために、駆動モータ６、７
によりヘルパロール３、４を回転駆動することが行われ
ている。

【０００８】つまり、ヘルパロール３、４におけるロー
ルの機械損及びルーパ内でのストリップ材１のベンディ
ングロスを計算してヘルパロール駆動モータ６、７の電
流値に換算する。

【０００９】図６は特開昭６４−７１５１５号公報に示
されたこの種の電流制御を行う従来の制御装置のブロッ
ク図である。制御装置１３は電流基準値と駆動モータ６
（あるいは駆動モータ７）の電流フィードバック値とが
一致するように電流装置１４の出力電流を制御する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の制御において
は、ヘルパロール駆動モータを電流制御するための電流
基準値をロール回転数の関数（機械損）とスリップ材
質、サイズの関数（ベンディング損）の和で計算するた
め、実際の損失分とに誤差がありストリップに対し過大
張力また過小張力となり、その結果ストリップや張力変
動を助長するという問題点があった。

【００１１】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、ヘルパロール駆動モータが必
要な損失補償分に相当するトルクを安定して出力し、適
切な張力制御を行うヘルパロール駆動制御装置を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係るヘルパロ
ール駆動制御装置は、ルーパ装置のヘルパロールを駆動
する駆動モータを電流基準値に基づいて電流制御するヘ
ルパロール駆動制御装置において、駆動モータの速度を
検出する検出手段と、この検出速度を速度フィードバッ
ク値として駆動モータに与える速度基準値と比較する比
較手段と、この比較した偏差を不感帯を有する張力補正
特性に従って変換する不感帯付制御回路と、この変換出
力を電流基準値に加算して電流基準値を補正する加算手
段とを備えたものである。

【００１３】また、不感帯付制御回路の張力補正特性の
不感帯幅をルーパキャリッジの運転状態に応じて変化さ
せる状態関数発生手段を備えたものである。

【００１４】また、板サイズ、鋼板の種類、ルーパキャ
リッジの運転状態、速度偏差信号等の各種の条件に応じ
て電流基準値を補正する補正値を予め設定しておき、実
際の運転状態での各種の条件を入力することにより予め
設定された補正値に基づいて電流基準値を補正する学習
機能付電流補正制御回路を備えたものである。

【００１５】

【作用】この発明のヘルパロール駆動制御装置は、駆動
モータの速度を速度フィードバック値として速度基準値
と比較し、この比較した偏差を不感帯を有する張力補正
特性に従って変換し、この変換出力を電流基準値に加算
して電流基準値を補正し、この補正された電流基準値に
基づき駆動モータを電流制御する。

【００１６】また、不感帯付制御回路の張力補正特性の
不感帯幅をルーパキャリッジの運転状態に応じて変化さ
せてより良い電流基準値の補正を行う。

【００１７】また、板サイズ、鋼板の種類、ルーパキャ
リッジの運転状態、速度偏差信号等の各種の条件に応じ
て電流基準値を補正する補正値を予め設定しておき、実
際の運転状態での各種の条件を入力することにより予め
設定された補正値で電流基準値を補正する。

【００１８】

【実施例】

実施例１．以下、図１に示すこの発明の実施例１のブロ
ック図に基づいて説明する。図において、６はヘルパロ
ール用の駆動モータ、１３は電流制御装置、１４は電源
装置で、図６に示す従来のものと同様である。１５は駆
動モータ６の速度を検出する速度検出器、１６は不感帯
（Ｄ−ＢＡＮＤ、デッドバンド）を有して張力補正特性
を持つ不感帯付速度制御回路で、速度基準値と速度検出
器１５より検出された速度フィードバック値より電流基
準値を補正する。

【００１９】次に動作について説明する。速度検出器に
よって検出された駆動モータ６の速度フィ−ドバック値
は速度基準値と比較され、その偏差は不感帯付速度制御
回路１６でＤ−ＢＡＮＤ幅を持った張力補正特性に基づ
いて変換され、この出力に変換係数回路１７による速度
／電流の変換ゲイン（Ｇ）を乗ずる。

【００２０】この変換係数回路１７の出力を加算器１８
で電流基準値に加算することにより、電流基準値を補正
し、駆動モータ６を電流制御する。なお、速度基準値は
個々のヘルパロール毎に与えられ、入口側ヘルパロール
（入側セクション）と出口側ヘルパロール（出側セクシ
ョン）の速度により計算される。また、電流基準値も各
ヘルパロール毎に与えられて補正される。

【００２１】実施例２．実施例１では、電流基準値を補
正する不感帯付制御回路１６を設け、安定したルーパ内
の張力を一定にする場合について述べたが、この実施例
２では、図２に示すように、ルーパの運転状態により不
感帯付制御回路１６のＤ−ＢＡＮＤ幅を可変とする状態
関数発生器２０を設けることにより、ルーパキャリッジ
移動時であってもより安定した張力制御が得られるよう
にする。

【００２２】即ち、ルーパ追込／ルーパ払出時は、ルー
パキャリッジ８が上／下動するためヘルパロールの速度
基準値と速度フィ−ドバックとの誤差が大きく、ルーパ
同期中はルーパキャリッジ８が動かないので動作が比較
的安定しており、誤差も少なくなる。従って、不感帯付
制御回路１６のＤ−ＢＡＮＤ幅をルーパキャリッジ８の
動作状態により可変すると安定した張力制御が得られ
る。

【００２３】つまり、ルーパ同期中は、ルーパ前後の入
口側ロール２と出口側ロール５の速度が等速で、ルーパ
キャリッジ８が停止の状態であり、ヘルパロール３、４
は等速であるので、動作が安定していて誤差も少なくな
る。ルーパ追込中は、ルーパ前後の入口側ロール２と出
口側ロール５の速度が「入口側ロール２の速度＞出口側
ロール５の速度」の状態で、ルーパキャリッジ８が上昇
しており、ルーパ内にストリップ材１を追い込んでいる
状態なので、誤差も大きくなる。ルーパ払出中は、ルー
パ追出中の逆になり、ルーパキャリッジ８が下降して、
ルーパ内のストリップ材１を払出している状態なので、
誤差も大きくなる。

【００２４】図３に状態関数発生器２０の詳細を示す。
２１，２２，２３は接点で、プラントをモニターしてい
る制御装置（図示しない）からそれぞれ「ルーパ同期中
／ルーパ追込中／ルーパ払出中」の入力信号が入力され
て接点を閉じる。２４，２５，２６は状態関数発生部
で、ルーパ同期中はＤ−ＢＡＮＤ幅が小さく、ルーパ追
込中及びルーパ払出中は、Ｄ−ＢＡＮＤ幅が大きくなる
ように不感帯付制御回路１６に対して、指令を送出す
る。この指令に基づき不感帯付制御回路１６はＤ−ＢＡ
ＮＤ幅を変える。このようにして電流基準値に対して適
切な補正を行い、ルーパキャリッジ移動時でも安定した
張力制御が得られるようにする。

【００２５】実施例３．実施例１では、電流基準値を補
正する不感帯付制御回路１６を設け安定したルーパ内の
張力を一定にする場合について述べたが、この実施例３
では、図４に示すように、板サイズ・鋼板・ルーパキャ
リッジの運転状態・速度基準値と速度フィードバック値
との偏差等により電流基準値を補正するための学習機能
を持った学習機能付電流補正制御装置３０を設けること
により、より安定した張力制御が得られるようにする。

【００２６】学習機能付電流補正制御装置３０は、板サ
イズ・鋼板の種類・ルーパキャリッジの運転状態等のプ
ラントの状態及び速度偏差信号等の各種の条件に応じ
て、電流基準値を補正する補正値を予め設定しておき、
実際の運転状態での各種の条件を入力することによっ
て、予め設定した値に応じた電流基準値の補正値を得る
ことができる。

【００２７】この学習機能は、速度基準値と速度フィー
ドバック値との速度偏差（スリップ量）と板サイズ・鋼
板の種類・ルーパキャリッジの運転状態等のプラントの
状態により適切な補正出力を得るもので、結果として、
速度偏差（スリップ量）が小さくなるように適切な補正
電流値を求めるものであり、最終的には、不感帯付制御
回路１６より出力される電流補正を零にするよう制御す
る。

【００２８】なお、板サイズ・鋼板の種類・ルーパキャ
リッジの運転状態等は、プラントをモニターしている制
御装置（図示しない）から入力される。

【００２９】実施例４．実施例２の状態関数発生器２０
と実施例３の学習機能付電流補正制御回路３０との両者
を同時に用いてもよく、より安定した張力制御が得られ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ルー
パ内のヘルパロールの速度をフィ−ドバックし、常にヘ
ルパーの運転状態を監視制御しているので、電流基準値
の誤差によるスリップや張力変動を発生しないよう、補
正することが可能となり、安定した張力制御が得られ
る。

【００３１】また、Ｄ−ＢＡＮＤの幅をルーパ追込・ル
ーパ払出・ルーパ同期中等のルーパの運転状態によって
可変するようにしたので、より安定した張力制御が得ら
れる。

【００３２】また、プラントの運転状態による各種の条
件により、電流基準値を補正するための学習機能を持つ
制御装置を設けたので、より良い補正ができ安定した張
力制御が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示すヘルパロール駆動制
御装置のブロック図である。

【図２】この発明の実施例２を示すヘルパロール駆動制
御装置のブロック図である。

【図３】図２の要部を示すブロック図である。

【図４】この発明の実施例３を示すヘルパロール駆動制
御装置のブロック図である。

【図５】ルーパー装置の機械構成図である。

【図６】従来のヘルパロール駆動モータの制御方式のブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ ストリップ材 ２ 入口側ロール ３、４ ヘルパロール ５ 出口側ロール ６、７ 駆動モータ ８ ルーパキャリッジ ８ａ キャリッジロール ８ｂ 連結バー ９ ワイヤー １０ 支持ローラ、 １１ キャリッジ用ドラム １２ キャリッジ駆動用モータ １３ 電流制御装置 １４ 電源装置 １５ 速度検出器 １６ 不感帯付速度制御回路 １７ 変換係数回路 １８ 加算器 １９ 加算器 ２０ 状態関数発生器 ２１、２２、２３ 接点 ２４、２５、２６ 状態関数発生部 ３０ 学習機能付電流補正制御回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ルーパ装置のヘルパロールを駆動する駆
   動モータを電流基準値に基づいて電流制御するヘルパロ
   ール駆動制御装置において、上記駆動モータの速度を検
   出する検出手段と、この検出速度を速度フィードバック
   値として上記駆動モータに与える速度基準値と比較する
   比較手段と、この比較した偏差を不感帯を有する張力補
   正特性に従って変換する不感帯付制御回路と、この不感
   帯付制御回路の変換出力を上記電流基準値に加算して電
   流基準値を補正する加算手段とを備え、この補正された
   電流基準値に基づき上記駆動モータを電流制御するよう
   にしたことを特徴とするヘルパロール駆動制御装置。
2. 【請求項２】 ルーパ装置のヘルパロールを駆動する駆
   動モータを電流基準値に基づいて電流制御するヘルパロ
   ール駆動制御装置において、上記駆動モータの速度を検
   出する検出手段と、この検出速度を速度フィードバック
   値として上記駆動モータに与える速度基準値と比較する
   比較手段と、この比較した偏差を不感帯を有する張力補
   正特性に従って変換する不感帯付制御回路と、この不感
   帯付制御回路の変換出力を上記電流基準値に加算して電
   流基準値を補正する加算手段と、上記不感帯付制御回路
   の張力補正特性の不感帯幅をルーパキャリッジの運転状
   態に応じて変化させる状態関数発生手段とを備え、ルー
   パキャリッジの運転状態に応じて不感帯幅を変化させた
   張力補正特性に従って補正された電流基準値に基づき上
   記駆動モータを電流制御するようにしたことを特徴とす
   るヘルパロール駆動制御装置。
3. 【請求項３】 板サイズ、鋼板の種類、ルーパキャリッ
   ジの運転状態、速度偏差信号等の各種の条件に応じて電
   流基準値を補正する補正値を予め設定しておき、実際の
   運転状態での各種の条件を入力することにより予め設定
   された上記補正値に基づいて上記電流基準値を補正する
   学習機能付電流補正制御回路を設けたことを特徴とする
   請求項１項または２項に記載のヘルパロール駆動制御装
   置。