JPH072974B2 - 連続焼鈍炉の炉内張力制御法 - Google Patents
連続焼鈍炉の炉内張力制御法Info
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- JPH072974B2 JPH072974B2 JP61105739A JP10573986A JPH072974B2 JP H072974 B2 JPH072974 B2 JP H072974B2 JP 61105739 A JP61105739 A JP 61105739A JP 10573986 A JP10573986 A JP 10573986A JP H072974 B2 JPH072974 B2 JP H072974B2
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- JP
- Japan
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- tension
- block
- furnace
- outlet
- inlet
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- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、連続焼鈍炉等、多数のヘルパーロールによっ
てストリップを搬送するプロセスラインの炉内張力制御
に関するものである。
てストリップを搬送するプロセスラインの炉内張力制御
に関するものである。
従来、この種のプロセスラインに於ける各ブロックでの
ストリップの張力制御方法は、各ブロックでのスリップ
の張力制御信号を、当該ブロックの張力設定信号と当該
ブロックの張力検出信号との偏差に比例した信号として
制御をおこなっている。しかし、この様な制御では、各
ブロック間の張力制御が相互に影響を受け、安定したス
トリップの張力制御を実現できないという欠点がある。
それに対し、特開昭58−110620号公報では張力制御信号
を上流あるいは下流の他のブロックにも与えて、サクセ
シブ制御を行なうことで、相互影響を防止するとある。
ストリップの張力制御方法は、各ブロックでのスリップ
の張力制御信号を、当該ブロックの張力設定信号と当該
ブロックの張力検出信号との偏差に比例した信号として
制御をおこなっている。しかし、この様な制御では、各
ブロック間の張力制御が相互に影響を受け、安定したス
トリップの張力制御を実現できないという欠点がある。
それに対し、特開昭58−110620号公報では張力制御信号
を上流あるいは下流の他のブロックにも与えて、サクセ
シブ制御を行なうことで、相互影響を防止するとある。
第４図は、サクセシブ制御を適用したストリップ張力制
御系の構成例である。
御系の構成例である。
図中１は、ストリップであり、ストリップ１は炉内ブロ
ック2,3,4と進んでいく。各ブロックは、ハースロール
（炉内ヘルパーロール）５を有しており、このロールに
案内されてストリップ１が送られていく。また図には省
略したが、炉入口、出口には、ダンサーロールあるいは
ブライドルロール等による張力制御装置があり、それぞ
れ炉入口、出口部の張力制御を行なうものとする。図中
６〜８は、ハースロール駆動用モータで、９〜11は、各
ブロックのモータ駆動装置で、各装置には、速度指令発
生器21からの信号が入力される。14,15は張力検出器
で、検出器からの信号は、それぞれ張力設定値17,18と
比較され、自動張力制御装置12,13へ入力され、張力制
御信号20,19となる。
ック2,3,4と進んでいく。各ブロックは、ハースロール
（炉内ヘルパーロール）５を有しており、このロールに
案内されてストリップ１が送られていく。また図には省
略したが、炉入口、出口には、ダンサーロールあるいは
ブライドルロール等による張力制御装置があり、それぞ
れ炉入口、出口部の張力制御を行なうものとする。図中
６〜８は、ハースロール駆動用モータで、９〜11は、各
ブロックのモータ駆動装置で、各装置には、速度指令発
生器21からの信号が入力される。14,15は張力検出器
で、検出器からの信号は、それぞれ張力設定値17,18と
比較され、自動張力制御装置12,13へ入力され、張力制
御信号20,19となる。
ここで、サクセシブ制御を実施するので、ブロック３の
モータ制御装置10へは、信号19が、ブロック２のモータ
駆動装置９へは、20,19の２つの信号が、入力される。
モータ制御装置10へは、信号19が、ブロック２のモータ
駆動装置９へは、20,19の２つの信号が、入力される。
第５図は、第４図の２〜４のブロックに対応した張力パ
ターンを示しており、図中実線１は、現在の張力実績値
で、破線２は、張力目標値である。この時、第４図の張
力制御出力19は、張力制御出力20とは、極性が反対であ
り、サクセシブ制御を実施することは、逆に制御出力20
への外乱となり、かえって張力偏差を増大させる場合が
あり、相互に干渉して、安定性が低いという欠点があ
る。
ターンを示しており、図中実線１は、現在の張力実績値
で、破線２は、張力目標値である。この時、第４図の張
力制御出力19は、張力制御出力20とは、極性が反対であ
り、サクセシブ制御を実施することは、逆に制御出力20
への外乱となり、かえって張力偏差を増大させる場合が
あり、相互に干渉して、安定性が低いという欠点があ
る。
本発明の目的は、各ブロックごとの張力制御という概念
ではなく、各ブロックが炉内張力全体へ与える影響を考
慮し、各ブロック間の影響を非干渉化した形の最適な炉
内張力制御法を提供することにある。
ではなく、各ブロックが炉内張力全体へ与える影響を考
慮し、各ブロック間の影響を非干渉化した形の最適な炉
内張力制御法を提供することにある。
複数のブロックで構成される連続焼鈍炉の炉内ストリッ
プ張力を、各ブロック内のストリップの入口と出口の張
力差の検出値とその張力差の設定値とを一致させるよう
に、各ブロックのヘルパーロール駆動用モータの電圧を
操作して、制御する連続焼鈍炉の炉内張力制御方法にお
いて、 予め、各ブロックのヘルパーロール駆動用モータの電圧
を同時に操作した際の各ブロックの電圧操作量が各ブロ
ック内のストリップの入口と出口の張力差に与える変化
量の関係をマトリックス表現した関係式を変形して得ら
れる、設定値に対する各ブロック内のストリップの入口
と出口の張力差の偏差とこの偏差をなくするための各ブ
ロックのヘルパーロール駆動用モータの電圧操作量との
関係をマトリクス表現した関係式を定めておき、この関
係式に、所定周期で、各ブロック内のストリップの入口
と出口の張力差の偏差を代入して各ブロック内のストリ
ップの入口と出口の張力差の偏差をなくする各ブロック
電圧操作量を算出し、この算出された各ブロックの電圧
操作量だけ各ブロックのヘルパーロール駆動用モータの
電圧を操作することを特徴とする連続焼鈍炉の炉内張力
制御方法。
プ張力を、各ブロック内のストリップの入口と出口の張
力差の検出値とその張力差の設定値とを一致させるよう
に、各ブロックのヘルパーロール駆動用モータの電圧を
操作して、制御する連続焼鈍炉の炉内張力制御方法にお
いて、 予め、各ブロックのヘルパーロール駆動用モータの電圧
を同時に操作した際の各ブロックの電圧操作量が各ブロ
ック内のストリップの入口と出口の張力差に与える変化
量の関係をマトリックス表現した関係式を変形して得ら
れる、設定値に対する各ブロック内のストリップの入口
と出口の張力差の偏差とこの偏差をなくするための各ブ
ロックのヘルパーロール駆動用モータの電圧操作量との
関係をマトリクス表現した関係式を定めておき、この関
係式に、所定周期で、各ブロック内のストリップの入口
と出口の張力差の偏差を代入して各ブロック内のストリ
ップの入口と出口の張力差の偏差をなくする各ブロック
電圧操作量を算出し、この算出された各ブロックの電圧
操作量だけ各ブロックのヘルパーロール駆動用モータの
電圧を操作することを特徴とする連続焼鈍炉の炉内張力
制御方法。
モデル式の各定数は、実データから決まり、モデル式制
度は極めて高く次の特徴がある。
度は極めて高く次の特徴がある。
1.炉内張力を実現するためのブロック毎の出力が相互に
干渉しない、 2.張力制御出力が相互干渉しないので応答性を高くと
れ、かつ調整も容易である。
干渉しない、 2.張力制御出力が相互干渉しないので応答性を高くと
れ、かつ調整も容易である。
以下モデル式の考え方について説明する。例えば第４図
のプラントを低周波域でモデル化すると第２図のように
示される。図中T0は炉入口張力、T3は出口張力、T1，T2
は、各ブロック出口の張力で、E1，E2は張力制御により
出力される電圧から決るブロック入口と出口での張力差
である。R1，R2，R3は各ブロックの駆動系の特性を表わ
す定数である。モデルはｎブロックの系に容易に拡張で
き（第３図）、ｉブロックのRi,Eiは、下記（１），
（２）式で表わされる。
のプラントを低周波域でモデル化すると第２図のように
示される。図中T0は炉入口張力、T3は出口張力、T1，T2
は、各ブロック出口の張力で、E1，E2は張力制御により
出力される電圧から決るブロック入口と出口での張力差
である。R1，R2，R3は各ブロックの駆動系の特性を表わ
す定数である。モデルはｎブロックの系に容易に拡張で
き（第３図）、ｉブロックのRi,Eiは、下記（１），
（２）式で表わされる。
Ri＝（Ａ×Ｂ÷Ｄ）×Ｃ …（１） Ａ＝ｉブロック内モータのトルク係数， Ｂ＝ｉブロック内モータ逆起電力係数）， Ｃ＝ｉブロック内モータ数， Ｄ＝ｉブロック内モータの電機子抵抗＋配線抵抗。
Ei＝Ri×Ｆ×Ｇ÷Ｂ …（２） Ｆ＝ｉブロック電圧操作量， Ｇ＝張力／トルク変換係数。
例えばｉブロックを操作する場合、その量をEiとする
と、各部の炉内張力T1i〜Tn-1iは下記（３）式で表わさ
れる。なお、 である。
と、各部の炉内張力T1i〜Tn-1iは下記（３）式で表わさ
れる。なお、 である。
次に各ブロックでの張力差という見方をすれば（３）式
は次の（４）式に変形できる。なお、 DTji＝Tji−Tj−1i;j＝１〜ｎ−１、Toi＝To である。
は次の（４）式に変形できる。なお、 DTji＝Tji−Tj−1i;j＝１〜ｎ−１、Toi＝To である。
（４）式の左辺は、ｉブロックを操作した場合の各群の
張力変化量である。炉入口張力T0，炉出口張力Tnは、従
来通り、ダンサーロール、あるいはブライドルロール等
により張力制御されているとする。
張力変化量である。炉入口張力T0，炉出口張力Tnは、従
来通り、ダンサーロール、あるいはブライドルロール等
により張力制御されているとする。
今、Eiを操作した時、その影響で変化する張力変化量
は、（４）式より次の（５）式で与えられる。
は、（４）式より次の（５）式で与えられる。
次に（５）式の関係を炉内の全ブロックに拡張する。各
ブロックでそれぞれΔEi操作すると各ブロックでの張力
差の変化量ΔDTiは次の（６）式で与えられる。
ブロックでそれぞれΔEi操作すると各ブロックでの張力
差の変化量ΔDTiは次の（６）式で与えられる。
ΔEiは（２）式で、ｉブロックの電圧操作量をΔυｉと
し、残りの項をKiとすることでΔEi＝KiΔυｉと書き直
せる。ここに各ブロックの電圧操作量と、各ブロック内
の張力差の関係が式で記述できた。実際に制御する場合
は、張力設定値と実績との偏差に対する操作電圧量を出
力する事になる。（６）式をΔDT＝Ａ・ΔＥと書き直
す。但し、ΔDT,ΔE,Aはベクトル及びマトリクスであ
る。
し、残りの項をKiとすることでΔEi＝KiΔυｉと書き直
せる。ここに各ブロックの電圧操作量と、各ブロック内
の張力差の関係が式で記述できた。実際に制御する場合
は、張力設定値と実績との偏差に対する操作電圧量を出
力する事になる。（６）式をΔDT＝Ａ・ΔＥと書き直
す。但し、ΔDT,ΔE,Aはベクトル及びマトリクスであ
る。
次にΔＥ＝A-1ΔDTと変形できるので、従って張力偏差
から各ブロックの張力制御用電圧を求めることができ
る。
から各ブロックの張力制御用電圧を求めることができ
る。
実施例として、３ブロックの場合を第１図で説明する。
図中35は炉入口力張力の検出器であるが、これは炉入口
張力制御に使用する別の検出器で代用してもよい。36〜
38は、各部の張力検出信号である。16は炉入口張力設定
値で17,18は炉内張力設定値である。
図中35は炉入口力張力の検出器であるが、これは炉入口
張力制御に使用する別の検出器で代用してもよい。36〜
38は、各部の張力検出信号である。16は炉入口張力設定
値で17,18は炉内張力設定値である。
本発明を適用した場合、まずブロック2,3の出入口実績
張力差41,42と、それぞれのブロックの出入口設定張力
差43,44との差を求める。ここで45,46は本文中のΔＴに
相当する。この信号と、本文中で記述した式とから、制
御出力量48,49を計算し、さらにこれを積分器50,51へ入
力し、その結果20,19をそれぞれのブロックのモータ駆
動装置9,10へ入力する。この制御方法によって、炉内張
力は相互干渉することなく張力設定値と一致する。
張力差41,42と、それぞれのブロックの出入口設定張力
差43,44との差を求める。ここで45,46は本文中のΔＴに
相当する。この信号と、本文中で記述した式とから、制
御出力量48,49を計算し、さらにこれを積分器50,51へ入
力し、その結果20,19をそれぞれのブロックのモータ駆
動装置9,10へ入力する。この制御方法によって、炉内張
力は相互干渉することなく張力設定値と一致する。
実施例では、（６）式に従って制御系を構成した例であ
る。（６）式では第ｎブロックへは炉内張力制御出力
は、入力されない形となっているが、この様なブロック
は炉内の任意の場所に選択でき、上述したのと同じ考え
方に基づいて同様な関係式を導出できる。
る。（６）式では第ｎブロックへは炉内張力制御出力
は、入力されない形となっているが、この様なブロック
は炉内の任意の場所に選択でき、上述したのと同じ考え
方に基づいて同様な関係式を導出できる。
ところで、ΔＥ＝A-1・ΔDTによって計算される出力Δ
υは１回の出力で偏差をなくす出力量である。そこでΔ
Ｅ＝υ・A-1ΔDT（υはスカラー）とすれば、υを適当
に選べば、張力の応答性を任意に調整する事が可能とな
る。
υは１回の出力で偏差をなくす出力量である。そこでΔ
Ｅ＝υ・A-1ΔDT（υはスカラー）とすれば、υを適当
に選べば、張力の応答性を任意に調整する事が可能とな
る。
以上説明した如く、本発明のストリップ張力制御法によ
れば、各ブロックごとの張力制御が相互に影響すること
はなく、最適な張力制御を実現でき、また応答性も高く
とれ、応答性の調整も極めて簡単である。この制御方法
は、ｎブロックで、各ブロックの大きさが異なるプラン
トへも容易に適用できる。
れば、各ブロックごとの張力制御が相互に影響すること
はなく、最適な張力制御を実現でき、また応答性も高く
とれ、応答性の調整も極めて簡単である。この制御方法
は、ｎブロックで、各ブロックの大きさが異なるプラン
トへも容易に適用できる。
第１図は本発明の連続焼鈍炉内のストリップ張力制御方
法を適用した、３ブロックの連続焼鈍炉内のストリップ
張力制御装置の一実施例である。 1:ストリップ、２〜4:ブロック 5:ハースロール ６〜8:ハースロール駆動用モータ ９〜11:モータ駆動装置（AVR） 13〜15:張力検出器 16:炉入口張力設定値 17,18:炉内張力設定値 19,20:炉内張力制御出力 21:速度基準発生器、36:炉入口張力検出値 37,38:炉内張力検出値 41,42:各ブロック出口実績張力−入口実績張力 43,44:各ブロック出口設定張力−入口設定張力 45,46:各ブロック（出口−入口）設定張力差−（出口−
入口）実績張力差 47:張力制御出力演算器、48,49:積分器 第２図は、３ブロックで構成される連続焼鈍炉内の駆動
系と、各張力の関係を表わすモデルを示す平面図であ
る。 T0：炉入口張力、T1，T2：炉内張力 T3：炉出口張力、Ei:ブロックｉの電圧操作で決まるブ
ロックｉの張力差 Ri（ｉ＝１〜３）:iブロックの駆動系の特性を表わす定
数 第３図は、ｎブロックで構成される連続焼鈍炉の駆動系
と各張力の関係を表わすモデルで、Tnが炉出口張力を表
わし、Ti（ｉ＝１〜ｎ−１）は炉内張力である。 第４図は、従来のサクセシブ制御を炉内張力制御に適用
した３ブロックの連続焼鈍炉内のストリップ張力制御装
置の一例を示すブロック図である。 １〜11:第１図と共通 12,13:自動張力制御装置 14,15:炉内張力検出器 17,18:炉内張力設定値 19,20:炉内張力制御出力 21:速度基準発生器 第５図は、第４図に対して与えられた張力設定値２と、
張力実績値１を示すグラフであり、横軸は炉位置を、縦
軸は張力値を示す。 1:張力実績値、2:張力設定値
法を適用した、３ブロックの連続焼鈍炉内のストリップ
張力制御装置の一実施例である。 1:ストリップ、２〜4:ブロック 5:ハースロール ６〜8:ハースロール駆動用モータ ９〜11:モータ駆動装置（AVR） 13〜15:張力検出器 16:炉入口張力設定値 17,18:炉内張力設定値 19,20:炉内張力制御出力 21:速度基準発生器、36:炉入口張力検出値 37,38:炉内張力検出値 41,42:各ブロック出口実績張力−入口実績張力 43,44:各ブロック出口設定張力−入口設定張力 45,46:各ブロック（出口−入口）設定張力差−（出口−
入口）実績張力差 47:張力制御出力演算器、48,49:積分器 第２図は、３ブロックで構成される連続焼鈍炉内の駆動
系と、各張力の関係を表わすモデルを示す平面図であ
る。 T0：炉入口張力、T1，T2：炉内張力 T3：炉出口張力、Ei:ブロックｉの電圧操作で決まるブ
ロックｉの張力差 Ri（ｉ＝１〜３）:iブロックの駆動系の特性を表わす定
数 第３図は、ｎブロックで構成される連続焼鈍炉の駆動系
と各張力の関係を表わすモデルで、Tnが炉出口張力を表
わし、Ti（ｉ＝１〜ｎ−１）は炉内張力である。 第４図は、従来のサクセシブ制御を炉内張力制御に適用
した３ブロックの連続焼鈍炉内のストリップ張力制御装
置の一例を示すブロック図である。 １〜11:第１図と共通 12,13:自動張力制御装置 14,15:炉内張力検出器 17,18:炉内張力設定値 19,20:炉内張力制御出力 21:速度基準発生器 第５図は、第４図に対して与えられた張力設定値２と、
張力実績値１を示すグラフであり、横軸は炉位置を、縦
軸は張力値を示す。 1:張力実績値、2:張力設定値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−85753（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−49629（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−33172（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】複数のブロックで構成される連続焼鈍炉の
炉内ストリップ張力を、各ブロック内のストリップの入
口と出口の張力差の検出値とその張力差の設定値とを一
致させるように、各ブロックのヘルパーロール駆動用モ
ータの電圧を操作して、制御する連続焼鈍炉の炉内張力
制御方法において、 予め、各ブロックのヘルパーロール駆動用モータの電圧
を同時に操作した際の各ブロックの電圧操作量が各ブロ
ック内のストリップの入口と出口の張力差に与える変化
量の関係をマトリックス表現した関係式を変形して得ら
れる、設定値に対する各ブロック内のストリップの入口
と出口の張力差の偏差とこの偏差をなくするための各ブ
ロックのヘルパーロール駆動用モータの電圧操作量との
関係をマトリクス表現した関係式を定めておき、この関
係式に、所定周期で、各ブロック内のストリップの入口
と出口の張力差の偏差を代入して各ブロック内のストリ
ップの入口と出口の張力差の偏差をなくする各ブロック
電圧操作量を算出し、この算出された各ブロックの電圧
操作量だけ各ブロックのヘルパーロール駆動用モータの
電圧を操作することを特徴とする連続焼鈍炉の炉内張力
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61105739A JPH072974B2 (ja) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | 連続焼鈍炉の炉内張力制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61105739A JPH072974B2 (ja) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | 連続焼鈍炉の炉内張力制御法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62263933A JPS62263933A (ja) | 1987-11-16 |
| JPH072974B2 true JPH072974B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=14415638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61105739A Expired - Lifetime JPH072974B2 (ja) | 1986-05-08 | 1986-05-08 | 連続焼鈍炉の炉内張力制御法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH072974B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113564337B (zh) * | 2021-07-08 | 2023-04-18 | 首钢智新迁安电磁材料有限公司 | 退火炉带钢张力的控制方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5785753A (en) * | 1980-11-17 | 1982-05-28 | Mitsubishi Electric Corp | Tension control method in furnace |
| US4370240A (en) * | 1981-06-10 | 1983-01-25 | United States Steel Corporation | Removal of iron compounds from organic process streams |
| JPS6033172A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-20 | Hiroyasu Funakubo | 走行・歩行装置 |
-
1986
- 1986-05-08 JP JP61105739A patent/JPH072974B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62263933A (ja) | 1987-11-16 |
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