JPH07261850A - 長尺材プロセスラインの張力制御装置 - Google Patents
長尺材プロセスラインの張力制御装置Info
- Publication number
- JPH07261850A JPH07261850A JP6051470A JP5147094A JPH07261850A JP H07261850 A JPH07261850 A JP H07261850A JP 6051470 A JP6051470 A JP 6051470A JP 5147094 A JP5147094 A JP 5147094A JP H07261850 A JPH07261850 A JP H07261850A
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- JP
- Japan
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- tension
- drive roll
- long material
- operation amount
- roll
- Prior art date
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- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】駆動ロールの設定値変更による変動や外乱が他
の駆動ロールへ影響を及ぼすのを速やかに抑制できるよ
うにすることにある。 【構成】複数の駆動ロール２，３，４は、それぞれが鋼
板１の張力偏差を入力するＰＩＤ制御演算器を駆動ロー
ルと同数設け、各ＰＩＤ演算結果の和を該当する駆動ロ
ールへ操作量として入力させる。駆動ロールがより多数
の場合は複数のブロックに分割し、ブロック内では前記
と同様の制御を行うと共に、隣接するブロックからその
ブロックでの操作量と同率の操作量を受け入れて自己の
操作量に重畳する。
の駆動ロールへ影響を及ぼすのを速やかに抑制できるよ
うにすることにある。 【構成】複数の駆動ロール２，３，４は、それぞれが鋼
板１の張力偏差を入力するＰＩＤ制御演算器を駆動ロー
ルと同数設け、各ＰＩＤ演算結果の和を該当する駆動ロ
ールへ操作量として入力させる。駆動ロールがより多数
の場合は複数のブロックに分割し、ブロック内では前記
と同様の制御を行うと共に、隣接するブロックからその
ブロックでの操作量と同率の操作量を受け入れて自己の
操作量に重畳する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、長尺材を複数の駆動
ロールを順次通過させる際の張力を制御する長尺材プロ
セスラインの張力制御装置に関する。
ロールを順次通過させる際の張力を制御する長尺材プロ
セスラインの張力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は複数の駆動ロールを直列に配置し
て長尺材の張力を制御する長尺材プロセスラインの張力
制御装置の従来例を示した回路図である。この図３の従
来例回路において、長尺材としての鋼板１は、駆動ロー
ル２や駆動ロール３により左側から右方向へ移動するの
であるが、各駆動ロールの制御が不適切だと鋼板１がた
るんだり過大な張力がかかったりして品質が低下する。
そこで、駆動ロール２の出口側に設置した張力検出器１
４が鋼板１の張力検出値を検出し、これと張力設定器１
７で設定する張力指令値との偏差を演算し、その偏差は
ＰＩＤ制御演算器２０へ入力する。ＰＩＤ制御演算器２
０はその入力偏差を零にする演算を行って得られる操作
量としての速度指令長尺材を電動機８に与えるので、電
動機８はこの速度指令値に従って駆動ロール２を駆動す
る。駆動ロール２の下流側にある駆動ロール３でも同様
に、張力検出器１５からの張力検出値と張力設定器１８
からの張力指令値との偏差をＰＩＤ制御演算器３０へ入
力して、その演算結果から得られる速度指令値で電動機
９を運転して駆動ロール３を駆動する。これよりも下流
側にある駆動ロールも、上流側にある駆動ロールも、こ
れらと同様の制御がなされる。
て長尺材の張力を制御する長尺材プロセスラインの張力
制御装置の従来例を示した回路図である。この図３の従
来例回路において、長尺材としての鋼板１は、駆動ロー
ル２や駆動ロール３により左側から右方向へ移動するの
であるが、各駆動ロールの制御が不適切だと鋼板１がた
るんだり過大な張力がかかったりして品質が低下する。
そこで、駆動ロール２の出口側に設置した張力検出器１
４が鋼板１の張力検出値を検出し、これと張力設定器１
７で設定する張力指令値との偏差を演算し、その偏差は
ＰＩＤ制御演算器２０へ入力する。ＰＩＤ制御演算器２
０はその入力偏差を零にする演算を行って得られる操作
量としての速度指令長尺材を電動機８に与えるので、電
動機８はこの速度指令値に従って駆動ロール２を駆動す
る。駆動ロール２の下流側にある駆動ロール３でも同様
に、張力検出器１５からの張力検出値と張力設定器１８
からの張力指令値との偏差をＰＩＤ制御演算器３０へ入
力して、その演算結果から得られる速度指令値で電動機
９を運転して駆動ロール３を駆動する。これよりも下流
側にある駆動ロールも、上流側にある駆動ロールも、こ
れらと同様の制御がなされる。
【０００３】ここでＰＩＤ制御演算器３０が出力する操
作量が変化して駆動ロール３の速度が変化すると、駆動
ロール３の上流側にある鋼板１の張力もその速度変動の
影響を受ける。そこでＰＩＤ制御演算器３０が出力する
操作量の変化と同率の変化分を加算器３３へ送って、Ｐ
ＩＤ制御演算器２０が出力する操作量に加算し、その加
算結果を電動機８へ与える操作量にすることで、駆動ロ
ール３の速度変化が原因で上流側の張力が変動するのを
速やかに抑制している。
作量が変化して駆動ロール３の速度が変化すると、駆動
ロール３の上流側にある鋼板１の張力もその速度変動の
影響を受ける。そこでＰＩＤ制御演算器３０が出力する
操作量の変化と同率の変化分を加算器３３へ送って、Ｐ
ＩＤ制御演算器２０が出力する操作量に加算し、その加
算結果を電動機８へ与える操作量にすることで、駆動ロ
ール３の速度変化が原因で上流側の張力が変動するのを
速やかに抑制している。
【０００４】このように従来の長尺材プロセスラインで
は、各駆動ロールごとにＰＩＤ制御を行い、このＰＩＤ
制御結果を他の駆動ロールへの操作信号に重畳した結果
をその操作量とするフィードフォワード制御により、他
の駆動ロールの状態変化の影響を低減するか、或いは最
適レギュレータ理論等を利用して求めた比例ゲインによ
る状態フィードバックによる制御を行っている。
は、各駆動ロールごとにＰＩＤ制御を行い、このＰＩＤ
制御結果を他の駆動ロールへの操作信号に重畳した結果
をその操作量とするフィードフォワード制御により、他
の駆動ロールの状態変化の影響を低減するか、或いは最
適レギュレータ理論等を利用して求めた比例ゲインによ
る状態フィードバックによる制御を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した鋼板１のよう
な長尺材のプロセスラインでは、他の駆動ロールの操作
による影響には、個別の動的な特性が含まれるのが通常
である。しかしながら従来の長尺材プロセスラインの制
御装置でのフィードフォワード信号による補正は、同率
の操作量を一律に重畳しているだけであるから、このよ
うな補正では十分な効果は得られない。
な長尺材のプロセスラインでは、他の駆動ロールの操作
による影響には、個別の動的な特性が含まれるのが通常
である。しかしながら従来の長尺材プロセスラインの制
御装置でのフィードフォワード信号による補正は、同率
の操作量を一律に重畳しているだけであるから、このよ
うな補正では十分な効果は得られない。
【０００６】又、状態フィードバックによる方法は、状
態量を検出するか或いは推定することが必要であるか
ら、これの現実には制約となる場合がある。更に、多く
の変数間のゲインを設定しなければならないから、これ
を最適レギュレータ理論等により求めるにあたっては、
設計パラメータの設定、実際システムでのゲイン調整の
見通しの悪さなどにより、実現には多大の労力が必要に
なる不具合がある。
態量を検出するか或いは推定することが必要であるか
ら、これの現実には制約となる場合がある。更に、多く
の変数間のゲインを設定しなければならないから、これ
を最適レギュレータ理論等により求めるにあたっては、
設計パラメータの設定、実際システムでのゲイン調整の
見通しの悪さなどにより、実現には多大の労力が必要に
なる不具合がある。
【０００７】そこでこの発明の目的は、駆動ロールの設
定値変更による変動や外乱が他の駆動ロールへ影響を及
ぼすのを速やかに抑制できるようにすることにある。
定値変更による変動や外乱が他の駆動ロールへ影響を及
ぼすのを速やかに抑制できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めにこの発明の長尺材プロセスラインの張力制御装置
は、長尺材を駆動する複数の駆動ロールを直列に設置
し、各駆動ロールは前記長尺材の張力を検出する張力検
出手段と張力指令値を設定する張力設定手段と、前記張
力検出値と張力指令値との偏差を入力してその入力偏差
を零にする制御演算を行うＰＩＤ制御演算手段とを別個
に備え、前記各駆動ロールは自己に属する前記ＰＩＤ制
御演算手段の演算結果を操作量として入力する構成の長
尺材プロセスラインの張力制御装置において、前記各駆
動ロールのそれぞれは、他の駆動ロールの張力検出値と
張力指令値との偏差を入力してその入力偏差を零にする
制御演算を行う他ロールＰＩＤ制御演算手段と、自己に
属する前記ＰＩＤ制御演算手段の演算結果と前記他ロー
ルＰＩＤ制御演算手段の演算結果とを加算する加算手段
を備え、この加算結果を操作量として入力するものとす
る。
めにこの発明の長尺材プロセスラインの張力制御装置
は、長尺材を駆動する複数の駆動ロールを直列に設置
し、各駆動ロールは前記長尺材の張力を検出する張力検
出手段と張力指令値を設定する張力設定手段と、前記張
力検出値と張力指令値との偏差を入力してその入力偏差
を零にする制御演算を行うＰＩＤ制御演算手段とを別個
に備え、前記各駆動ロールは自己に属する前記ＰＩＤ制
御演算手段の演算結果を操作量として入力する構成の長
尺材プロセスラインの張力制御装置において、前記各駆
動ロールのそれぞれは、他の駆動ロールの張力検出値と
張力指令値との偏差を入力してその入力偏差を零にする
制御演算を行う他ロールＰＩＤ制御演算手段と、自己に
属する前記ＰＩＤ制御演算手段の演算結果と前記他ロー
ルＰＩＤ制御演算手段の演算結果とを加算する加算手段
を備え、この加算結果を操作量として入力するものとす
る。
【０００９】又は、 前記各駆動ロールを複数のブロッ
クに分割し、前記ブロック内の各駆動ロールのそれぞれ
は、当該ブロック内の他の駆動ロールの張力検出値と張
力指令値との偏差を入力してその入力偏差を零にする制
御演算を行う他ロールＰＩＤ制御演算手段と、自己に属
する前記ＰＩＤ制御演算手段の演算結果と前記他ロール
ＰＩＤ制御演算手段の演算結果とを加算する加算手段
と、下流側に隣接しているブロックに属する駆動ロール
が入力する操作量と同率の操作量を受け入れて、これを
当該ブロック内の各駆動ロールへの操作量に加算する別
の加算手段とを備え、この別の加算手段の加算結果を操
作量として各駆動ロールへ入力すると共に、上流側に隣
接しているブロックに属する各駆動ロールへ当該ブロッ
ク内の駆動ロールの操作量を与える回路を備えるものと
する。
クに分割し、前記ブロック内の各駆動ロールのそれぞれ
は、当該ブロック内の他の駆動ロールの張力検出値と張
力指令値との偏差を入力してその入力偏差を零にする制
御演算を行う他ロールＰＩＤ制御演算手段と、自己に属
する前記ＰＩＤ制御演算手段の演算結果と前記他ロール
ＰＩＤ制御演算手段の演算結果とを加算する加算手段
と、下流側に隣接しているブロックに属する駆動ロール
が入力する操作量と同率の操作量を受け入れて、これを
当該ブロック内の各駆動ロールへの操作量に加算する別
の加算手段とを備え、この別の加算手段の加算結果を操
作量として各駆動ロールへ入力すると共に、上流側に隣
接しているブロックに属する各駆動ロールへ当該ブロッ
ク内の駆動ロールの操作量を与える回路を備えるものと
する。
【００１０】
【作用】請求項１の発明は次のとおりである。即ち、駆
動ロール間の長尺材の張力は、その前後の駆動ロールの
操作の影響を受けるので、従来の制御装置で張力を制御
する場合は、これらの制御偏差に基づいてその前後何れ
かの駆動ロールを操作する個々のフィードバックループ
を先ず構成する。このフィードバックループによる操作
は、その制御量だけではなく、駆動ロールを挟んだ反対
側の制御量にも影響を及ぼすので、これを抑制するべ
く、この操作と同等の操作をその隣の駆動ロールの操作
に重畳する。このときの制御装置による制御偏差ｅから
操作量ｕへの伝達特性は、次の数１に示すごとくにな
る。ただし添字１，２，・・・，ｎは上流側から下流側
への駆動ロールの番号を表すものとする。
動ロール間の長尺材の張力は、その前後の駆動ロールの
操作の影響を受けるので、従来の制御装置で張力を制御
する場合は、これらの制御偏差に基づいてその前後何れ
かの駆動ロールを操作する個々のフィードバックループ
を先ず構成する。このフィードバックループによる操作
は、その制御量だけではなく、駆動ロールを挟んだ反対
側の制御量にも影響を及ぼすので、これを抑制するべ
く、この操作と同等の操作をその隣の駆動ロールの操作
に重畳する。このときの制御装置による制御偏差ｅから
操作量ｕへの伝達特性は、次の数１に示すごとくにな
る。ただし添字１，２，・・・，ｎは上流側から下流側
への駆動ロールの番号を表すものとする。
【００１１】
【数１】
【００１２】この数１は、制御量とその直前の駆動ロー
ルとを対にしてフィードバックループを構成した場合で
ある。伝達関数行列の対角要素はフィードバックループ
に対応しており、通常それぞれがＰＩＤ制御演算器であ
る。操作量は当該の駆動ロールの上流側の駆動ロールの
操作に重畳されるので、各変数を正規化して表せば、同
行列の対角要素の上側は同じ対角要素と等しい。上流側
の制御偏差は下流側の操作には反映しないので、下流の
要素は零である。
ルとを対にしてフィードバックループを構成した場合で
ある。伝達関数行列の対角要素はフィードバックループ
に対応しており、通常それぞれがＰＩＤ制御演算器であ
る。操作量は当該の駆動ロールの上流側の駆動ロールの
操作に重畳されるので、各変数を正規化して表せば、同
行列の対角要素の上側は同じ対角要素と等しい。上流側
の制御偏差は下流側の操作には反映しないので、下流の
要素は零である。
【００１３】一方、制御対象の特性は次のごとくであ
る。１つの制御量について考えると、長尺材の張力はそ
の前側の駆動ロールから送り出される長尺材の速度と、
後側の駆動ロールに取り込まれる長尺材の速度との差に
より増減する。例えばｉ番目の駆動ロールの後の長尺材
の張力をｙi とすると、下記の数２が得られる。ここで
ｖOiは前側駆動ロールの出側速度、ｖIi+1は後側駆動ロ
ールの入側速度、αは長尺材のヤング率と断面積と長さ
とから定まる定数である。
る。１つの制御量について考えると、長尺材の張力はそ
の前側の駆動ロールから送り出される長尺材の速度と、
後側の駆動ロールに取り込まれる長尺材の速度との差に
より増減する。例えばｉ番目の駆動ロールの後の長尺材
の張力をｙi とすると、下記の数２が得られる。ここで
ｖOiは前側駆動ロールの出側速度、ｖIi+1は後側駆動ロ
ールの入側速度、αは長尺材のヤング率と断面積と長さ
とから定まる定数である。
【００１４】
【数２】
【００１５】ここでｖOiは前側駆動ロールの速度指令値
ｕi により操作され、ｖIi+1は後側駆動ロールの速度指
令値ｕi+1 により操作されるので、この２つの操作量と
ｙiとの関係は、前述した数２をラプラス変換すること
により、下記の数３で表される。但しｓはラプラス演算
子であり、ｐi (s) は数４で示され、ｐi+1 (s) は数５
で示されるものとする。
ｕi により操作され、ｖIi+1は後側駆動ロールの速度指
令値ｕi+1 により操作されるので、この２つの操作量と
ｙiとの関係は、前述した数２をラプラス変換すること
により、下記の数３で表される。但しｓはラプラス演算
子であり、ｐi (s) は数４で示され、ｐi+1 (s) は数５
で示されるものとする。
【００１６】
【数３】
【００１７】
【数４】
【００１８】
【数５】
【００１９】ここで近似的にｖi ＝ｖi+1 （但しｉ＝
２，・・・，ｎ）とし、ｎ＋１番目の駆動ロール（即ち
速度基準駆動ロール）は操作しないものとして全体を纏
めると、下記の数６となる。
２，・・・，ｎ）とし、ｎ＋１番目の駆動ロール（即ち
速度基準駆動ロール）は操作しないものとして全体を纏
めると、下記の数６となる。
【００２０】
【数６】
【００２１】この数６は、入力ｕi の操作はそれに対応
する出力ｙi とｙi-1 とに逆符号で影響を及ぼすことを
示している。そこで、前述の数１ではｉ−１なる操作量
にｉと同じ操作を重畳している。この影響は連鎖的に上
流側へ現れるので、対角要素から上は等しくしてある。
しかし、数３と数６とに示しているように、入力ｕiか
ら出力ｙi-1 への伝達特性（−ｐi ）と、入力ｕi-1 か
ら出力ｙi-1 への伝達特性（ｐi-1 ）は、符号が異なる
のみではない。従ってこのような補正では、下流側の操
作による影響を完全に相殺することはできない。
する出力ｙi とｙi-1 とに逆符号で影響を及ぼすことを
示している。そこで、前述の数１ではｉ−１なる操作量
にｉと同じ操作を重畳している。この影響は連鎖的に上
流側へ現れるので、対角要素から上は等しくしてある。
しかし、数３と数６とに示しているように、入力ｕiか
ら出力ｙi-1 への伝達特性（−ｐi ）と、入力ｕi-1 か
ら出力ｙi-1 への伝達特性（ｐi-1 ）は、符号が異なる
のみではない。従ってこのような補正では、下流側の操
作による影響を完全に相殺することはできない。
【００２２】又、数６では出力ｙi は入力ｕi と入力ｕ
i+1 の影響を受けるにもかかわらず、数１では偏差ｅi
は入力ｕi+1 に反映していないから、利用可能な操作量
を有効に使っていない。一方、請求項１に記載の本発明
による制御装置の伝達特性は下記の数７となる。各要素
は独立に設定できるので、それぞれの変数間の相互作用
に適切に対応できる。又、対角要素の下側の要素も零以
外のものにできるので、利用可能な操作量を効果的に操
作して制御ができる。
i+1 の影響を受けるにもかかわらず、数１では偏差ｅi
は入力ｕi+1 に反映していないから、利用可能な操作量
を有効に使っていない。一方、請求項１に記載の本発明
による制御装置の伝達特性は下記の数７となる。各要素
は独立に設定できるので、それぞれの変数間の相互作用
に適切に対応できる。又、対角要素の下側の要素も零以
外のものにできるので、利用可能な操作量を効果的に操
作して制御ができる。
【００２３】
【数７】
【００２４】以上は出力フィードバックであり、個々の
要素はＰＩＤコントローラである。従って、状態フィー
ドバックによる方法に比べてフィードバックに関係する
変数の数も少なく、状態量の検出や推定の問題もない。
又、パラメータの見通しもよい。請求項２の発明は次の
とおりである。前述した制御に必要なＰＩＤコントロー
ラの数は、ｎ個（ｎ段）の入出力がある場合にｎ2 個と
なる。従って段数が多くなるほど制御装置は複雑にな
る。そこで全体を複数のブロックに分割し、各ブロック
に前述した請求項１の発明を適用すれば、必要なＰＩＤ
コントローラの数を減らすことができる。しかし、それ
だけでは他のブロックからの影響に対しては速やかに対
応できないので、速応性に劣ることになる。そこで、ブ
ロック間では従来装置と同様のフィードフォワード信号
による操作量の補正を行う。つまり、隣接するブロック
の中で当該のブロックに直接影響を及ぼす駆動ロールの
操作量をフィードフォワード信号として当該ブロック内
の各駆動ロールの操作に重畳する。これにより、過度に
制御系を複雑にすることなく、速やかに変動を抑制する
制御系が実現できる。
要素はＰＩＤコントローラである。従って、状態フィー
ドバックによる方法に比べてフィードバックに関係する
変数の数も少なく、状態量の検出や推定の問題もない。
又、パラメータの見通しもよい。請求項２の発明は次の
とおりである。前述した制御に必要なＰＩＤコントロー
ラの数は、ｎ個（ｎ段）の入出力がある場合にｎ2 個と
なる。従って段数が多くなるほど制御装置は複雑にな
る。そこで全体を複数のブロックに分割し、各ブロック
に前述した請求項１の発明を適用すれば、必要なＰＩＤ
コントローラの数を減らすことができる。しかし、それ
だけでは他のブロックからの影響に対しては速やかに対
応できないので、速応性に劣ることになる。そこで、ブ
ロック間では従来装置と同様のフィードフォワード信号
による操作量の補正を行う。つまり、隣接するブロック
の中で当該のブロックに直接影響を及ぼす駆動ロールの
操作量をフィードフォワード信号として当該ブロック内
の各駆動ロールの操作に重畳する。これにより、過度に
制御系を複雑にすることなく、速やかに変動を抑制する
制御系が実現できる。
【００２５】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を表した回路図で
あって、請求項１に対応する。図１の第１実施例回路に
おいて、長尺材としての鋼板１は各駆動ロール２，３，
４等により左から右へ矢印方向に移動する。この鋼板１
の張力に変動があると寸法精度に悪影響を及ぼして製品
の品質が低下するので、各駆動ロール２，３，４等の速
度を操作して張力を制御する。制御の対象は図１では三
組の駆動ロール２，３，４と、これら各駆動ロール出口
側の鋼板１の張力とする。操作量は各駆動ロール２，
３，４を駆動する電動機８，９，１０へ与える速度指令
値であり、制御量は駆動ロールの出口側に設けた張力検
出器１４，１５，１６が検出する張力検出値である。
あって、請求項１に対応する。図１の第１実施例回路に
おいて、長尺材としての鋼板１は各駆動ロール２，３，
４等により左から右へ矢印方向に移動する。この鋼板１
の張力に変動があると寸法精度に悪影響を及ぼして製品
の品質が低下するので、各駆動ロール２，３，４等の速
度を操作して張力を制御する。制御の対象は図１では三
組の駆動ロール２，３，４と、これら各駆動ロール出口
側の鋼板１の張力とする。操作量は各駆動ロール２，
３，４を駆動する電動機８，９，１０へ与える速度指令
値であり、制御量は駆動ロールの出口側に設けた張力検
出器１４，１５，１６が検出する張力検出値である。
【００２６】本発明では、張力検出器１４が出力する張
力検出値と張力設定器１７が設定する張力指令値との偏
差をＰＩＤ制御演算器２０へ入力する。同様に張力検出
器１５からの張力検出値と張力設定器１８からの張力指
令値との偏差をＰＩＤ制御演算器２１へ入力し、張力検
出器１６からの張力検出値と張力設定器１９からの張力
指令値との偏差をＰＩＤ制御演算器２２へ入力する。各
ＰＩＤ制御演算器２０，２１，２２の演算結果を加算器
２６で加算し、その加算結果を比例ゲイン２３を介して
速度指令値として電動機８へ与えると、電動機８はこの
速度指令値に基づいて駆動ロール２を駆動する。
力検出値と張力設定器１７が設定する張力指令値との偏
差をＰＩＤ制御演算器２０へ入力する。同様に張力検出
器１５からの張力検出値と張力設定器１８からの張力指
令値との偏差をＰＩＤ制御演算器２１へ入力し、張力検
出器１６からの張力検出値と張力設定器１９からの張力
指令値との偏差をＰＩＤ制御演算器２２へ入力する。各
ＰＩＤ制御演算器２０，２１，２２の演算結果を加算器
２６で加算し、その加算結果を比例ゲイン２３を介して
速度指令値として電動機８へ与えると、電動機８はこの
速度指令値に基づいて駆動ロール２を駆動する。
【００２７】駆動ロール３を駆動する電動機９へ与える
速度指令値は、張力検出器１４，１５，１６で検出する
張力検出値と張力設定器１７，１８，１９で設定する張
力指令値との偏差を別個に入力するＰＩＤ制御演算器３
０，３１，３２と、これらの演算結果を加算する加算器
２７と比例ゲイン２４とから得られる。同様に駆動ロー
ル４を駆動する電動機１０へ与える速度指令値も、張力
検出器１４，１５，１６で検出する張力検出値と張力設
定器１７，１８，１９で設定する張力指令値との偏差を
別個に入力するＰＩＤ制御演算器４０，４１，４２と、
これらの演算結果を加算する加算器２８と比例ゲイン２
５とから得られる。
速度指令値は、張力検出器１４，１５，１６で検出する
張力検出値と張力設定器１７，１８，１９で設定する張
力指令値との偏差を別個に入力するＰＩＤ制御演算器３
０，３１，３２と、これらの演算結果を加算する加算器
２７と比例ゲイン２４とから得られる。同様に駆動ロー
ル４を駆動する電動機１０へ与える速度指令値も、張力
検出器１４，１５，１６で検出する張力検出値と張力設
定器１７，１８，１９で設定する張力指令値との偏差を
別個に入力するＰＩＤ制御演算器４０，４１，４２と、
これらの演算結果を加算する加算器２８と比例ゲイン２
５とから得られる。
【００２８】このように制御装置を構成することによ
り、各電動機へ与えられる速度指令値は自己の駆動ロー
ルが担当する分の張力だけではなく他の駆動ロールが担
当する張力に対しても適切に対応した値として求められ
る。各ＰＩＤ制御演算器の演算結果の和のそれぞれにつ
いて比例ゲイン２３，２４，２５を設けることにより、
各速度指令値のゲインを一括して調整できるので、作業
現場での調整作業の容易化が図れる。
り、各電動機へ与えられる速度指令値は自己の駆動ロー
ルが担当する分の張力だけではなく他の駆動ロールが担
当する張力に対しても適切に対応した値として求められ
る。各ＰＩＤ制御演算器の演算結果の和のそれぞれにつ
いて比例ゲイン２３，２４，２５を設けることにより、
各速度指令値のゲインを一括して調整できるので、作業
現場での調整作業の容易化が図れる。
【００２９】図２は本発明の第２実施例を表した回路図
であって、請求項２に対応する。この図２の第２実施例
回路では、６組の駆動ロールと各駆動ロールの出口側に
別個に設けている張力検出器が検出するでの鋼板１の張
力とが制御の対象である。このように制御対象が多いと
きに前述した請求項１の発明を適用すると、ＰＩＤ制御
演算器は６2 ＝３６個が必要になり、制御系が複雑にな
ってしまう。
であって、請求項２に対応する。この図２の第２実施例
回路では、６組の駆動ロールと各駆動ロールの出口側に
別個に設けている張力検出器が検出するでの鋼板１の張
力とが制御の対象である。このように制御対象が多いと
きに前述した請求項１の発明を適用すると、ＰＩＤ制御
演算器は６2 ＝３６個が必要になり、制御系が複雑にな
ってしまう。
【００３０】そこで請求項２の発明では、これらを３組
の駆動ロールと張力検出器とを一括した第１ブロック５
０と第２ブロック６０とに分割し、各ブロック内ではで
は図１の第１実施例回路と同様の制御を適用する。この
場合、ブロック内での各駆動ロールと張力との間の影響
を効果的に反映した制御は行えるが、ブロック外からの
影響への対処は積極的には行われない。そこで、隣接す
る下流側の駆動ロールの操作と同率の操作を、別の加算
器を使ってブロック内の各駆動ロールの操作に重畳す
る。即ち第１ブロック５０では、この第１ブロック５０
の下流側で隣接している駆動ロール６１への操作量６８
と同率の操作量を、これの上流側にある第１ブロック５
０に属している駆動ロール５１では別の加算器８１を使
って重畳される。このブロック内の駆動ロール５２は別
の加算器８２で、駆動ロール５３は別の加算器８３で操
作量を重畳している。同様に第１ブロック５０の最上流
側の駆動ロール５１への操作量５８と同率の操作が、図
示していないより上流側のブロックヘ与えられる。第２
ブロック６０でも、駆動ロール６１、６２、６３はそれ
ぞれ別の加算器８４，８５，８６を備えて、下流側のブ
ロックから入力する操作量７８を各駆動ロールへの操作
量に重畳する。
の駆動ロールと張力検出器とを一括した第１ブロック５
０と第２ブロック６０とに分割し、各ブロック内ではで
は図１の第１実施例回路と同様の制御を適用する。この
場合、ブロック内での各駆動ロールと張力との間の影響
を効果的に反映した制御は行えるが、ブロック外からの
影響への対処は積極的には行われない。そこで、隣接す
る下流側の駆動ロールの操作と同率の操作を、別の加算
器を使ってブロック内の各駆動ロールの操作に重畳す
る。即ち第１ブロック５０では、この第１ブロック５０
の下流側で隣接している駆動ロール６１への操作量６８
と同率の操作量を、これの上流側にある第１ブロック５
０に属している駆動ロール５１では別の加算器８１を使
って重畳される。このブロック内の駆動ロール５２は別
の加算器８２で、駆動ロール５３は別の加算器８３で操
作量を重畳している。同様に第１ブロック５０の最上流
側の駆動ロール５１への操作量５８と同率の操作が、図
示していないより上流側のブロックヘ与えられる。第２
ブロック６０でも、駆動ロール６１、６２、６３はそれ
ぞれ別の加算器８４，８５，８６を備えて、下流側のブ
ロックから入力する操作量７８を各駆動ロールへの操作
量に重畳する。
【００３１】かくして制御系全体の規模が過大になるの
を回避しながら、速やかに変動を抑制することができる
制御系を実現している。尚、５４〜５６，６４〜６６は
電動機であり、５７と６７はＰＩＤ制御部である。
を回避しながら、速やかに変動を抑制することができる
制御系を実現している。尚、５４〜５６，６４〜６６は
電動機であり、５７と６７はＰＩＤ制御部である。
【００３２】
【発明の効果】この発明の請求項１によれば、互いに連
鎖的に影響を及ぼし合っている複数の装置から構成され
ている制御対象に対して、各装置間の相互作用に効果的
に対処して、変動を速やかに抑制周波数制定する張力制
御系を実現できるので、長尺材の寸法精度を維持して品
質の低下を回避出来る効果が得られる。更に請求項２で
は制御対象が多い場合でもＰＩＤ制御演算手段の数を増
加を抑制しているので、前述した効果を維持しつつ制御
装置の複雑化と高価格化とを回避出来る効果が得られ
る。
鎖的に影響を及ぼし合っている複数の装置から構成され
ている制御対象に対して、各装置間の相互作用に効果的
に対処して、変動を速やかに抑制周波数制定する張力制
御系を実現できるので、長尺材の寸法精度を維持して品
質の低下を回避出来る効果が得られる。更に請求項２で
は制御対象が多い場合でもＰＩＤ制御演算手段の数を増
加を抑制しているので、前述した効果を維持しつつ制御
装置の複雑化と高価格化とを回避出来る効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を表した回路図
【図２】本発明の第２実施例を表した回路図
【図３】複数の駆動ロールを直列に配置して長尺材の張
力を制御する長尺材プロセスラインの張力制御装置の従
来例を示した回路図
力を制御する長尺材プロセスラインの張力制御装置の従
来例を示した回路図
１ 長尺材としての鋼板 ２〜４ 駆動ロール ８〜１０ 電動機 １４〜１６ 張力検出器 １７〜１９ 張力設定器 ２０〜２２ ＰＩＤ制御演算器 ２３〜２５ 比例ゲイン ２６〜２８ 加算器 ３０〜３２ ＰＩＤ制御演算器 ３３，３４ 加算器 ４０〜４２ ＰＩＤ制御演算器 ５０ 第１ブロック ５１〜５３ 駆動ロール ５４〜５６ 電動機 ５７ ＰＩＤ制御部 ５８ 操作量 ６０ 第２ブロック ６１〜６３ 駆動ロール ６４〜６６ 電動機 ６７ ＰＩＤ制御部 ６８ 操作量 ７８ 操作量 ８１〜８６ 別の加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 11/32 Ａ 7531−3Ｈ // Ｂ２１Ｂ 37/00 ＢＢＨ 37/48 8315−4Ｅ Ｂ２１Ｂ 37/00 １２９
Claims (2)
- 【請求項１】長尺材を駆動する複数の駆動ロールを直列
に設置し、各駆動ロールは前記長尺材の張力を検出する
張力検出手段と張力指令値を設定する張力設定手段と、
前記張力検出値と張力指令値との偏差を入力してその入
力偏差を零にする制御演算を行うＰＩＤ制御演算手段と
を別個に備え、前記各駆動ロールは自己に属する前記Ｐ
ＩＤ制御演算手段の演算結果を操作量として入力する構
成の長尺材プロセスラインの張力制御装置において、 前記各駆動ロールのそれぞれは、他の駆動ロールの張力
検出値と張力指令値との偏差を入力してその入力偏差を
零にする制御演算を行う他ロールＰＩＤ制御演算手段
と、自己に属する前記ＰＩＤ制御演算手段の演算結果と
前記他ロールＰＩＤ制御演算手段の演算結果とを加算す
る加算手段を備え、この加算結果を操作量として入力す
ることを特徴とする長尺材プロセスラインの張力制御装
置。 - 【請求項２】長尺材を駆動する複数の駆動ロールを直列
に設置し、各駆動ロールは前記長尺材の張力を検出する
張力検出手段と張力指令値を設定する張力設定手段と、
前記張力検出値と張力指令値との偏差を入力してその入
力偏差を零にする制御演算を行うＰＩＤ制御演算手段と
を別個に備え、前記各駆動ロールは自己に属する前記Ｐ
ＩＤ制御演算手段の演算結果を操作量として入力する構
成の長尺材プロセスラインの張力制御装置において、 前記各駆動ロールを複数のブロックに分割し、前記ブロ
ック内の各駆動ロールのそれぞれは、当該ブロック内の
他の駆動ロールの張力検出値と張力指令値との偏差を入
力してその入力偏差を零にする制御演算を行う他ロール
ＰＩＤ制御演算手段と、自己に属する前記ＰＩＤ制御演
算手段の演算結果と前記他ロールＰＩＤ制御演算手段の
演算結果とを加算する加算手段と、下流側に隣接してい
るブロックに属する駆動ロールが入力する操作量と同率
の操作量を受け入れて、これを当該ブロック内の各駆動
ロールへの操作量に加算する別の加算手段とを備え、こ
の別の加算手段の加算結果を操作量として各駆動ロール
へ入力すると共に、上流側に隣接しているブロックに属
する各駆動ロールへ当該ブロック内の駆動ロールの操作
量を与える回路を備えていることを特徴とする長尺材プ
ロセスラインの張力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6051470A JPH07261850A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 長尺材プロセスラインの張力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6051470A JPH07261850A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 長尺材プロセスラインの張力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07261850A true JPH07261850A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12887840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6051470A Pending JPH07261850A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 長尺材プロセスラインの張力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07261850A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011137773A (ja) * | 2009-12-29 | 2011-07-14 | Fuji Electric Co Ltd | 張力センサ較正方法 |
| JP2014040038A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Ihi Corp | ラミネート装置 |
| CN115594000A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-01-13 | 浙江生波智能装备有限公司（Cn） | 卷绕机张力控制系统快捷调试和保存pid参数的方法 |
-
1994
- 1994-03-23 JP JP6051470A patent/JPH07261850A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011137773A (ja) * | 2009-12-29 | 2011-07-14 | Fuji Electric Co Ltd | 張力センサ較正方法 |
| JP2014040038A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Ihi Corp | ラミネート装置 |
| CN115594000A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-01-13 | 浙江生波智能装备有限公司（Cn） | 卷绕机张力控制系统快捷调试和保存pid参数的方法 |
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