JPH09263350A - ストリップ張力制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストリップの搬送速度を制御する速度制御装
置と張力制御装置を用いてストリップの張力を制御する
際に、加減速時の張力変動を抑える。 【解決手段】 速度制御装置２４の速度指令信号Ａに対
して、速度制御系の遅れ量を一次遅れで補正した関数Ｅ
を作り、該関数Ｅを基にして計算された関数Ｆを張力制
御装置２８の張力補助信号Ｄとして用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ストリップの搬送
速度を制御する速度制御装置と張力制御装置を用いてス
トリップの張力を制御するストリップ張力制御方法に係
り、特に、定張力制御を行うコイル巻取り巻戻し設備に
用いるのに好適な、ストリップ張力の変動を抑えること
が可能なストリップ張力制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コイル巻取り巻戻し設備は、例えば図１
に示す如く構成されており、例えば速度制御を行うコイ
ル巻取り装置１２と、張力制御を行うコイル巻戻し装置
１４を用いて、ストリップ１０の張力を一定とし、コイ
ルの巻取り及び巻戻しを行っている。図１において、１
６は、コイル巻取り装置１２のリールを回転駆動するた
めの電動機、１８は、コイル巻戻し装置１４のリールを
回転駆動するための電動機、２０は、例えば接触ローラ
の回転速度からストリップ１０の搬送速度を検出するた
めの速度検出器、２２は、ストリップ１０の搬送速度の
目標値である速度指令信号Ａを与える速度指令装置、２
４は、前記速度検出器２０で検出されるストリップの搬
送速度を表わす速度フィードバック信号Ｂが、前記速度
指令装置２２から入力される速度指令信号Ａと一致する
ように前記電動機１６を制御する速度制御装置、２６
は、例えば接触ローラを保持するアームの回転角からス
トリップ１０の張力を検出する張力検出器、２８は、張
力指令信号等に応じて、張力検出器２６で検出される張
力フィードバック（ＦＢ）信号Ｃが目標値となるように
電動機１８を制御する張力制御装置である。

【０００３】このようなコイル巻取り巻戻し設備におい
て、加減速時のストリップ張力の変動を抑えるため、速
度指令装置２２から出力される速度指令信号Ａを微分す
る微分器３０を設け、該微分器３０で速度指令信号Ａを
微分した関数を、張力補助信号演算装置３２で演算して
得た、いわゆる慣性補償（フォーシング電流）と呼ばれ
る張力補助信号Ｄを、張力指令信号と共に張力制御装置
２８に入力することによって、ストリップ張力の変動を
抑える方法が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
設備においては、速度指令信号Ａの変化に対するライン
の速度応答（速度ＦＢ信号Ｂ）は遅れをもっているた
め、図２に示す如く、加速指令の場合、加速開始点では
張力補助信号Ｄが不足し、又、加速終了点では、張力補
助信号Ｄが過剰になって、張力変動が発生し、これを補
うべく張力ＦＢ信号Ｃも大きく変化する。即ち時刻ｔ１
で加速指令が出され、コイル巻取り装置１２の速度制御
装置２４に対する速度指令信号Ａが増加し始めても、速
度制御系の遅れにより実際の速度ＦＢ信号Ｂの変化は遅
れるため、時刻ｔ１からｔ２の間で、コイル巻戻し装置
１４の張力制御装置２４に与える張力指令信号を補正す
る張力補助信号Ｄが不足して張力ＦＢ信号Ｃの大きな変
化が必要となって張力変動が発生する。又、加速終了点
では、時刻ｔ３で速度指令信号が一定値になっているに
も拘らず、速度制御系の遅れによって速度ＦＢ信号Ｂの
収束が遅れるため、時刻ｔ３〜ｔ４の間で張力補助信号
Ｃが過剰となって、張力ＦＢ信号Ｄの大きな変化が必要
となり、張力変動が発生してしまう。

【０００５】一方、減速指令の場合は逆に、減速開始点
では張力補助信号Ｄが過剰になり、又減速終了点では張
力補助信号Ｄが不足するため、やはり張力変動が発生し
てしまうという問題があった。

【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、加減速時においてもストリツプ張力
の変動を抑えることを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ストリップの
搬送速度を制御する速度制御装置と張力制御装置を用い
てストリップの張力を制御する際に、前記速度制御装置
の速度指令信号に対して、速度制御系の遅れ量を一次遅
れで補正した関数を作り、該関数を基にして計算された
関数を前記張力制御装置の張力補助信号として用いるこ
とにより、加減速時の張力変動量を抑えるようにして、
前記課題を解決したものである。

【０００８】例えば図１に示したようなコイル巻取り巻
戻し設備に加速指令が与えられると、コイル巻取り装置
１２側に加速指令信号（Ａ）、コイル巻戻し装置１４側
に張力補助信号Ｄが出力される。加速指令信号（Ａ）に
対して、実際のライン速度は遅れをもっており、この遅
れ量を一次遅れ回路で補正したものを張力補助信号Ｄの
要素に取込み、張力補助信号Ｄを演算して出力する。こ
のように、加速指令信号（Ａ）と張力補助信号Ｄとの釣
合いをとることによって、加速開始点と加速終了点での
張力変動を抑えることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１０】本実施形態は、図１に示したようなコイル
巻取り巻戻し設備に本発明を適用したもので、図３に示
す如く、速度指令装置２２から出力される速度指令信号
Ａに対して、速度制御系の遅れ量を一次遅れで補正した
関数Ｅを作る速度制御系遅れ補正装置４０を追加し、該
速度制御系遅れ補正装置４０の出力を微分器３０に入力
するようにしたものである。

【００１１】前記速度制御系遅れ補正装置４０は、単純
な１次遅れ回路であり、例えばアナログ制御の場合は、
図４に示す如く演算増幅器（ＯＰアンプ）を用いて構成
し、デジタル制御の場合は、図５に示す如く、１次遅れ
ゲインを乗ずることによって構成することができる。

【００１２】他の点については、図１に示す従来例と同
じであるので、同じ符号を用いて詳細な説明は省略す
る。

【００１３】本実施形態では、図６に示す如く、速度制
御系遅れ補正装置４０によって速度指令装置２２から微
分器３０に入力される信号が遅らされて関数Ｆに示す如
くとなるため、微分処理後の関数Ｆを演算して張力補助
信号演算装置３２から出力される張力補助信号Ｄの波形
が図６に示す如く改善される。従って、加速指令信号
（Ａ）と張力補助信号Ｄとの釣合いをとって、張力ＦＢ
信号Ｃの乱れを最少限に抑えて、張力変動が抑えられ
る。

【００１４】なお前記説明においては、速度制御系遅れ
補正装置４０の後段に微分器３０が設けられていたが、
本発明を適用する構成はこれに限定されず、微分器３０
を省略したり、微分器３０と速度制御系遅れ補正装置４
０や張力補助信号演算装置３２を一体化することも可能
である。

【００１５】又、前記説明においては、本発明がコイル
巻取り巻戻し設備に適用されていたが、本発明の適用対
象はこれに限定されず、圧延設備にも同様に適用でき
る。この場合、速度制御装置は圧延機のものとなる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
加減速時のストリップ張力の変動量を抑えることが可能
となる。従って、例えばコイル巻取り巻戻し設備におけ
るコイルの巻崩れや内径つぶれを容易に防ぐことができ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コイル巻取り巻戻し設備における従来の張力制
御系統の構成を示すブロック線図

【図２】従来の制御における張力変動の例を示す線図

【図３】本発明の実施形態が適用されたコイル巻取り巻
戻し設備の張力制御系統の構成を示すブロック線図

【図４】前記実施形態で用いられている、アナログ制御
の場合の速度制御系遅れ補正装置の構成例を示す回路図

【図５】同じく、デジタル制御の場合の構成図

【図６】本発明による制御を行った場合の張力変動の例
を示す線図

【符号の説明】

１０…ストリップ １２…コイル巻取り装置 １４…コイル巻戻し装置 １６、１８…電動機 ２０…速度検出器 ２２…速度指令装置 Ａ…速度指令信号 ２４…速度制御装置 Ｂ…速度フィードバック（ＦＢ）信号 ２６…張力検出器 Ｃ…張力フィードバック（ＦＢ）信号 ２８…張力制御装置 Ｄ…張力補助信号 ３０…微分器 Ｆ…微分処理された関数 ３２…張力補助信号演算装置 ４０…速度制御系遅れ補正装置 Ｅ…速度制御系遅れ補正後の関数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ストリップの搬送速度を制御する速度制御
   装置と張力制御装置を用いてストリップの張力を制御す
   る際に、 前記速度制御装置の速度指令信号に対して、速度制御系
   の遅れ量を一次遅れで補正した関数を作り、 該関数を基にして計算された関数を前記張力制御装置の
   張力補助信号として用いることにより、 加減速時の張力変動量を抑えることを特徴とするストリ
   ップ張力制御方法。