JPH11123429A - 帯状材の張力制御方法及び装置 - Google Patents
帯状材の張力制御方法及び装置Info
- Publication number
- JPH11123429A JPH11123429A JP9286986A JP28698697A JPH11123429A JP H11123429 A JPH11123429 A JP H11123429A JP 9286986 A JP9286986 A JP 9286986A JP 28698697 A JP28698697 A JP 28698697A JP H11123429 A JPH11123429 A JP H11123429A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tension
- value
- control
- fluctuation
- deceleration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加減速時に必要以上の張力変動を発生させな
い。 【解決手段】 張力制御の対象となる領域内の非駆動ロ
ールＲ１〜Ｒ６と通板材１０の慣性モーメントより、ラ
イン加減速時に張力計ロールＲ５の位置で発生する張力
変動量ΔＴt を計算し、張力検出値Ｔf 又は張力設定値
Ｔref を、該張力変動量ΔＴt に基づき補正してフィー
ドバック制御を行う。
い。 【解決手段】 張力制御の対象となる領域内の非駆動ロ
ールＲ１〜Ｒ６と通板材１０の慣性モーメントより、ラ
イン加減速時に張力計ロールＲ５の位置で発生する張力
変動量ΔＴt を計算し、張力検出値Ｔf 又は張力設定値
Ｔref を、該張力変動量ΔＴt に基づき補正してフィー
ドバック制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、張力検出手段で検
出した張力値に基づいて張力フィードバック制御を行う
帯状材の張力制御方法及び装置に係り、特に、鋼帯、紙
等の帯状材を連続的に製造又は処理する設備で、張力計
を設置して、処理材料の張力を一定に制御して通板する
プロセスラインに用いるのに好適な、加減速時にも必要
以上の張力変動を発生させることがない、帯状材の張力
制御方法及び装置に関する。
出した張力値に基づいて張力フィードバック制御を行う
帯状材の張力制御方法及び装置に係り、特に、鋼帯、紙
等の帯状材を連続的に製造又は処理する設備で、張力計
を設置して、処理材料の張力を一定に制御して通板する
プロセスラインに用いるのに好適な、加減速時にも必要
以上の張力変動を発生させることがない、帯状材の張力
制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、図７（Ａ）の設備レイアウトを参
照して、圧延スタンド２０によりストリップ１０を連続
的に圧延する連続圧延ラインを例にとって、連続処理ラ
インにおける張力制御について説明する。このような連
続処理ラインには、随所（図７では２個所）にブライド
ルロールＢ１、Ｂ２が挿入され、このブライドルロール
Ｂ１〜Ｂ２間が、通常１つのセクションとして、独立し
た張力制御の対象となる。このセクションは、両端のブ
ライドルロールを含むので、前後のセクションは、境界
のブライドルロールを共有する。
照して、圧延スタンド２０によりストリップ１０を連続
的に圧延する連続圧延ラインを例にとって、連続処理ラ
インにおける張力制御について説明する。このような連
続処理ラインには、随所（図７では２個所）にブライド
ルロールＢ１、Ｂ２が挿入され、このブライドルロール
Ｂ１〜Ｂ２間が、通常１つのセクションとして、独立し
た張力制御の対象となる。このセクションは、両端のブ
ライドルロールを含むので、前後のセクションは、境界
のブライドルロールを共有する。
【０００３】前後のブライドルロールを含め、通常、こ
のセクション内の駆動ロールＤ１〜Ｄ３は、大部分が速
度制御のみを受け持ち、１個所（通常は前方若しくは後
方のブライドルロール）に張力制御機能を付与してい
る。例えば、入側ブライドルロールＢ１及び駆動ロール
Ｄ１〜Ｄ３は速度制御のみにより駆動され、出側ブライ
ドルロールＢ２のみ張力制御ロールとしての機能を兼ね
備えるといった構成となる。図において、Ｒ１〜Ｒ６は
非駆動ロールであり、このうち、例えば非駆動ロールＲ
５に張力計が取り付けられ、張力計ロールとされてい
る。
のセクション内の駆動ロールＤ１〜Ｄ３は、大部分が速
度制御のみを受け持ち、１個所（通常は前方若しくは後
方のブライドルロール）に張力制御機能を付与してい
る。例えば、入側ブライドルロールＢ１及び駆動ロール
Ｄ１〜Ｄ３は速度制御のみにより駆動され、出側ブライ
ドルロールＢ２のみ張力制御ロールとしての機能を兼ね
備えるといった構成となる。図において、Ｒ１〜Ｒ６は
非駆動ロールであり、このうち、例えば非駆動ロールＲ
５に張力計が取り付けられ、張力計ロールとされてい
る。
【０００４】ここで、ラインを加速した場合、ブライド
ルロールを含む各駆動ロールＢ１、Ｂ２、Ｄ１〜Ｄ３
は、速度制御に従い加速されるが、セクション内のスト
リップ及び非駆動ロールＲ１〜Ｒ６には慣性があるた
め、図７（Ｂ）に示す如く、上流側ではストリップに圧
縮方向の慣性力が加わって張力が低下し、下流側では引
張り方向の慣性力が加わって張力が増加する。
ルロールを含む各駆動ロールＢ１、Ｂ２、Ｄ１〜Ｄ３
は、速度制御に従い加速されるが、セクション内のスト
リップ及び非駆動ロールＲ１〜Ｒ６には慣性があるた
め、図７（Ｂ）に示す如く、上流側ではストリップに圧
縮方向の慣性力が加わって張力が低下し、下流側では引
張り方向の慣性力が加わって張力が増加する。
【０００５】ここで、加速に伴うセクション内の前記慣
性力に基づく張力変動量の総和を、図７（Ｂ）中に示す
如くΔＴとすると、セクション入側で−ΔＴ／２、出側
で＋ΔＴ／２の張力変動が通常発生する。張力制御を何
も加えずに、速度制御のみがされている場合、図７
（Ｂ）に示す如く、入側張力と出側張力の中間値（いわ
ゆる中央値）が定常状態での張力と一致する。ラインを
減速する場合にも、張力変動の符号が逆転する以外は同
様である。
性力に基づく張力変動量の総和を、図７（Ｂ）中に示す
如くΔＴとすると、セクション入側で−ΔＴ／２、出側
で＋ΔＴ／２の張力変動が通常発生する。張力制御を何
も加えずに、速度制御のみがされている場合、図７
（Ｂ）に示す如く、入側張力と出側張力の中間値（いわ
ゆる中央値）が定常状態での張力と一致する。ラインを
減速する場合にも、張力変動の符号が逆転する以外は同
様である。
【０００６】図８に加減速時の従来の張力変動の例を示
す。
す。
【０００７】このような張力変動が大きいと、セクショ
ン内でスリップを生じたり、セクション外に張力変動が
伝播して、例えば連続熱処理炉における蛇行や破断等
の、前後工程との通板上のトラブルを生じる。
ン内でスリップを生じたり、セクション外に張力変動が
伝播して、例えば連続熱処理炉における蛇行や破断等
の、前後工程との通板上のトラブルを生じる。
【０００８】このため、前記のような加減速時の張力変
動を抑制する方法は、種々提案されており、駆動ロール
の数を増やしたり、セクション内あるいはセクションの
前後にダンサーロール、ダンパーロール等を設置して、
張力変動を吸収させようとする提案（例えば特開平５−
２３７０１８等）がなされている。
動を抑制する方法は、種々提案されており、駆動ロール
の数を増やしたり、セクション内あるいはセクションの
前後にダンサーロール、ダンパーロール等を設置して、
張力変動を吸収させようとする提案（例えば特開平５−
２３７０１８等）がなされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の対策は一般に高価であり、又、本体設備の入・出側処
理設備のように、室温付近での通板を行うセクション
は、比較的大きな張力範囲を許容し得る。従って、予想
される張力変動ΔＴに対して、定常状態での張力±ΔＴ
／２までを許容するライン設計であれば、特にこれらの
特別な張力変動対策を行う必要はないはずである。
の対策は一般に高価であり、又、本体設備の入・出側処
理設備のように、室温付近での通板を行うセクション
は、比較的大きな張力範囲を許容し得る。従って、予想
される張力変動ΔＴに対して、定常状態での張力±ΔＴ
／２までを許容するライン設計であれば、特にこれらの
特別な張力変動対策を行う必要はないはずである。
【００１０】しかしながら、連続処理ラインでは、少な
くとも定常状態において、張力を一定範囲内に制御しな
ければならないのが普通であるから、張力を、張力計ロ
ール等でモニタしながら、定常状態の張力が張力目標値
となるように管理、制御していることが多い。ところ
が、この張力計の位置は、通常、セクション内の張力変
動０の位置（張力が前記中央値を示す位置）にないの
で、張力計は、図７（Ｂ）に示したように、加減速に伴
う張力変動を加算した値をモニタしていることになる。
くとも定常状態において、張力を一定範囲内に制御しな
ければならないのが普通であるから、張力を、張力計ロ
ール等でモニタしながら、定常状態の張力が張力目標値
となるように管理、制御していることが多い。ところ
が、この張力計の位置は、通常、セクション内の張力変
動０の位置（張力が前記中央値を示す位置）にないの
で、張力計は、図７（Ｂ）に示したように、加減速に伴
う張力変動を加算した値をモニタしていることになる。
【００１１】このモニタ値に基づき制御を加えれば、本
来は中央値を張力目標値とすべきであるが、実際には、
図７（Ｃ）に示すように、先に加算された張力変動分だ
け中央値からずれてしまうため、セクション内のいずれ
かで先に想定した張力目標値±Ｔ／２を逸脱する危険が
生じる。従って、結局は張力変動値をかなり小さく設計
しなければ、安定した操業ができなくなる。
来は中央値を張力目標値とすべきであるが、実際には、
図７（Ｃ）に示すように、先に加算された張力変動分だ
け中央値からずれてしまうため、セクション内のいずれ
かで先に想定した張力目標値±Ｔ／２を逸脱する危険が
生じる。従って、結局は張力変動値をかなり小さく設計
しなければ、安定した操業ができなくなる。
【００１２】無論、張力計がちょうどセクション内の張
力変動０の位置（張力が前記中央値を示す位置）にあれ
ば、このような問題は生じないが、設備配置の制約等か
ら、そのような都合のよい位置に張力計を設置するのは
困難である。
力変動０の位置（張力が前記中央値を示す位置）にあれ
ば、このような問題は生じないが、設備配置の制約等か
ら、そのような都合のよい位置に張力計を設置するのは
困難である。
【００１３】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、当該セクションの張力中央値を維持
して、必要以上の張力変動を発生させないようにするこ
とを課題とする。
くなされたもので、当該セクションの張力中央値を維持
して、必要以上の張力変動を発生させないようにするこ
とを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、張力検出手段
で検出した張力値に基づいて張力フィードバック制御を
行う帯状材の張力制御方法において、張力制御の対象と
なる領域内の慣性モーメントにより発生する加減速時の
張力変動量を計算し、検出した張力値又は張力設定値
を、該張力変動量に基づき補正して制御を行うことによ
り、前記課題を解決したものである。
で検出した張力値に基づいて張力フィードバック制御を
行う帯状材の張力制御方法において、張力制御の対象と
なる領域内の慣性モーメントにより発生する加減速時の
張力変動量を計算し、検出した張力値又は張力設定値
を、該張力変動量に基づき補正して制御を行うことによ
り、前記課題を解決したものである。
【００１５】又、張力制御の対象となる領域内に設けら
れた張力検出手段と、帯状材に張力を付与するための張
力付与手段と、前記張力検出手段による検出値を入力
し、該検出値と張力目標値に基づき前記張力付与手段を
制御する制御手段とを備えた帯状材の張力制御装置にお
いて、前記領域内の加減速率及び慣性モーメントによ
り、前記張力検出手段の検出位置に発生する加減速時の
張力変動量を計算する手段と、前記張力検出手段により
検出された張力値、又は、前記張力目標値を該張力変動
量に基づき補正して前記制御手段に入力する手段とを設
けることにより、同じく前記課題を解決したものであ
る。
れた張力検出手段と、帯状材に張力を付与するための張
力付与手段と、前記張力検出手段による検出値を入力
し、該検出値と張力目標値に基づき前記張力付与手段を
制御する制御手段とを備えた帯状材の張力制御装置にお
いて、前記領域内の加減速率及び慣性モーメントによ
り、前記張力検出手段の検出位置に発生する加減速時の
張力変動量を計算する手段と、前記張力検出手段により
検出された張力値、又は、前記張力目標値を該張力変動
量に基づき補正して前記制御手段に入力する手段とを設
けることにより、同じく前記課題を解決したものであ
る。
【００１６】
【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。
施形態を詳細に説明する。
【００１７】本発明の第１実施形態では、当該セクショ
ンの加減速率、ロール及び処理材料の慣性モーメントか
ら、加減速時に張力計を設置しているポイントで発生す
る張力変動量を計算し、その値を、張力計の出力値から
差し引いた値を張力目標値と比較し、一致するように制
御する。
ンの加減速率、ロール及び処理材料の慣性モーメントか
ら、加減速時に張力計を設置しているポイントで発生す
る張力変動量を計算し、その値を、張力計の出力値から
差し引いた値を張力目標値と比較し、一致するように制
御する。
【００１８】まず、ライン加減速時に発生する張力変動
量の計算の基本を説明する。
量の計算の基本を説明する。
【００１９】非駆動ロールの慣性モーメントをＧＤr 2
［ｋｇ・ｍ2 ］とし、非駆動ロールの加減速率をｄＮ／
ｄｔ［ｒｐｍ／秒］とすると、非駆動ロールを加減速さ
せるために必要なトルクτr は、次式で表わされる。
［ｋｇ・ｍ2 ］とし、非駆動ロールの加減速率をｄＮ／
ｄｔ［ｒｐｍ／秒］とすると、非駆動ロールを加減速さ
せるために必要なトルクτr は、次式で表わされる。
【００２０】 τr ＝ＧＤr 2 ／３７５×（ｄＮ／ｄｔ） …（１）
【００２１】従って、当該セクションの張力制御を行う
べきロールのロール径をＤ［ｍ］とすると、非駆動ロー
ルを加減速させるために必要な張力変化量ΔＴr は、次
式で表わされる。
べきロールのロール径をＤ［ｍ］とすると、非駆動ロー
ルを加減速させるために必要な張力変化量ΔＴr は、次
式で表わされる。
【００２２】 ΔＴr ＝τr ／（Ｄ／２） …（２）
【００２３】又、帯状材の慣性モーメントＧＤs 2 ［ｋ
ｇ／ｍ2 ］は、帯状材の密度をρ［ｋｇ／ｍ3 ］、断面
積をＡ［ｍｍ2 ］、長さをＬ［ｍ］とすると、次式で表
わされる。
ｇ／ｍ2 ］は、帯状材の密度をρ［ｋｇ／ｍ3 ］、断面
積をＡ［ｍｍ2 ］、長さをＬ［ｍ］とすると、次式で表
わされる。
【００２４】 ＧＤs 2 ＝１０-6・ρ・Ａ・Ｌ・Ｄ2 …（３）
【００２５】従って、帯状材を加減速させるために必要
なトルクτs は、次式で表わされる。
なトルクτs は、次式で表わされる。
【００２６】 τs ＝（ＧＤs 2 ／３７５）×（ｄＮ／ｄｔ） …（４）
【００２７】このτs を用いて、帯状材を加減速するた
めに必要な張力変化量ΔＴs は、次式で表わされる。
めに必要な張力変化量ΔＴs は、次式で表わされる。
【００２８】 ΔＴs ＝τs ／（Ｄ／２） …（５）
【００２９】従って、ライン加減速時に最終的に必要な
張力変化量ΔＴは、これらの和として、次式で表わされ
る。
張力変化量ΔＴは、これらの和として、次式で表わされ
る。
【００３０】 ΔＴ＝ΣΔＴr ＋ΣΔＴs …（６）
【００３１】従って、張力制御を行わなかった時の加速
時の張力変動分布は、詳細には、図１に示す如くとな
り、更に詳細には、図２に示す如くとなる。ここで、Ｓ
１〜Ｓ１０は、入側ブライドルロールＢ１から出側ブラ
イドルロールＢ２までの各ロール間の張力である。
時の張力変動分布は、詳細には、図１に示す如くとな
り、更に詳細には、図２に示す如くとなる。ここで、Ｓ
１〜Ｓ１０は、入側ブライドルロールＢ１から出側ブラ
イドルロールＢ２までの各ロール間の張力である。
【００３２】なお、各セクション内の駆動ロールＤ１〜
Ｄ３は、主としてスリップ防止等を目的として必要に応
じて挿入されているものであるが、目標速度で駆動され
ているため、張力変動には寄与しない。
Ｄ３は、主としてスリップ防止等を目的として必要に応
じて挿入されているものであるが、目標速度で駆動され
ているため、張力変動には寄与しない。
【００３３】よって、当該セクションの最下流ロール入
口にかかる張力変動量ΔＴ′は、次式で表わされる。
口にかかる張力変動量ΔＴ′は、次式で表わされる。
【００３４】 ΔＴ′＝ΔＴ／２ …（７）
【００３５】今、最下流ロールから張力計ロールまでの
それぞれの張力変動量の合計に「′」を付けて表わす
と、最下流ロールから張力計ロールまでの総張力変動量
ΔＴ″は、次式で表わされる。
それぞれの張力変動量の合計に「′」を付けて表わす
と、最下流ロールから張力計ロールまでの総張力変動量
ΔＴ″は、次式で表わされる。
【００３６】 ΔＴ″＝ΣΔＴr ′＋ΣΔＴs ′ …（８）
【００３７】よって、張力計部の張力変動計算値ΔＴt
は、次式で表わされる。
は、次式で表わされる。
【００３８】 ΔＴt ＝ΔＴ′−ΔＴ″ …（９）
【００３９】従って、この第１実施形態において、張力
制御にフィードバックさせるべき張力値Ｔfbは、張力検
出値をＴf とすると、次式で表わされる。
制御にフィードバックさせるべき張力値Ｔfbは、張力検
出値をＴf とすると、次式で表わされる。
【００４０】 Ｔfb＝Ｔf −ΔＴt …（１０）
【００４１】これによって、例えば加速時、本来発生す
べき張力変動が＋５０ｋｇであったときに、従来ではそ
れを目標値に一致するように制御していたため、実際に
は平均値で逆に５０ｋｇ分張力が低下していたが、この
第１実施形態では、その分を張力検出値から差し引くよ
うにしたので、検出値が目標値よりも５０ｋｇ高くても
制御が動かず、平均値で目標値を維持できるようにな
る。
べき張力変動が＋５０ｋｇであったときに、従来ではそ
れを目標値に一致するように制御していたため、実際に
は平均値で逆に５０ｋｇ分張力が低下していたが、この
第１実施形態では、その分を張力検出値から差し引くよ
うにしたので、検出値が目標値よりも５０ｋｇ高くても
制御が動かず、平均値で目標値を維持できるようにな
る。
【００４２】本実施形態を実施するための制御ブロック
を図３に示す。図において、１０はストリップ、２０は
圧延スタンド、Ｂ１、Ｂ２はブライドルロール、Ｄ１〜
Ｄ３は駆動ロール、Ｒ１〜Ｒ６は張力計ロールＲ５を含
む非駆動ロール、Ｍは、各駆動ロールを駆動するための
モータ、ＡＣＲは、各モータＭに流れる電流を制御する
ための自動電流制御器（Automatic Current Regulator
）、ＡＳＲは各ＡＣＲに指令を与える自動速度制御器
（Automatic Speed Regulator ）、２２は、前記張力計
ロールＲ５に取付けられた張力計、３０は、本発明に係
る張力変動計算部３２及び制御手段であるＰＩコントロ
ーラ５０を含む張力制御装置である。
を図３に示す。図において、１０はストリップ、２０は
圧延スタンド、Ｂ１、Ｂ２はブライドルロール、Ｄ１〜
Ｄ３は駆動ロール、Ｒ１〜Ｒ６は張力計ロールＲ５を含
む非駆動ロール、Ｍは、各駆動ロールを駆動するための
モータ、ＡＣＲは、各モータＭに流れる電流を制御する
ための自動電流制御器（Automatic Current Regulator
）、ＡＳＲは各ＡＣＲに指令を与える自動速度制御器
（Automatic Speed Regulator ）、２２は、前記張力計
ロールＲ５に取付けられた張力計、３０は、本発明に係
る張力変動計算部３２及び制御手段であるＰＩコントロ
ーラ５０を含む張力制御装置である。
【００４３】前記張力変動計算部３２は、外部から与え
られるライン速度指令Ｖを微分したｄＶ／ｄｔと、同じ
く外部から与えられるストリップ断面積Ａから計算した
セクション内トータルストリップ慣性モーメント、張力
計ロールＲ５〜出側ブライドルロールＢ２間ストリップ
慣性モーメント、Ｒ１ロール〜Ｒ６ロール慣性モーメン
トをそれぞれ乗算する乗算器３４ａ〜３４ｈと、各乗算
器３４ａ〜３４ｈの計算結果を加算する加算器（ＳＵ
Ｍ）３６と、張力計ロールＲ５の慣性モーメントを１／
２にする乗算器３８と、乗算器３４ｂ、３８、３４ｇの
出力を加算する加算器（ＳＵＭ）４０と、前記加算器３
６の出力に１／２を乗ずる乗算器４２と、該乗算器４２
の出力から前記加算器４０の出力を減算する減算器４４
を備えており、前記張力制御装置３０には、前記張力計
２２出力の張力検出値Ｔｆから減算器４４出力の張力変
動計算値ΔＴt を引く減算器５２と、外部から与えられ
る張力設定値Ｔref から該減算器４６出力の張力フィー
ドバック値Ｔfbを減算して、ＰＩコントローラ５０に入
力する減算器５４とが備えられている。
られるライン速度指令Ｖを微分したｄＶ／ｄｔと、同じ
く外部から与えられるストリップ断面積Ａから計算した
セクション内トータルストリップ慣性モーメント、張力
計ロールＲ５〜出側ブライドルロールＢ２間ストリップ
慣性モーメント、Ｒ１ロール〜Ｒ６ロール慣性モーメン
トをそれぞれ乗算する乗算器３４ａ〜３４ｈと、各乗算
器３４ａ〜３４ｈの計算結果を加算する加算器（ＳＵ
Ｍ）３６と、張力計ロールＲ５の慣性モーメントを１／
２にする乗算器３８と、乗算器３４ｂ、３８、３４ｇの
出力を加算する加算器（ＳＵＭ）４０と、前記加算器３
６の出力に１／２を乗ずる乗算器４２と、該乗算器４２
の出力から前記加算器４０の出力を減算する減算器４４
を備えており、前記張力制御装置３０には、前記張力計
２２出力の張力検出値Ｔｆから減算器４４出力の張力変
動計算値ΔＴt を引く減算器５２と、外部から与えられ
る張力設定値Ｔref から該減算器４６出力の張力フィー
ドバック値Ｔfbを減算して、ＰＩコントローラ５０に入
力する減算器５４とが備えられている。
【００４４】この第１実施形態では、次式の関係が成立
する。
する。
【００４５】 ΣΔＴr ＝ΔＴr(R1) ＋ΔＴr(R2) ＋ΔＴr(R3) ＋ΔＴr(R4) ＋ΔＴr(R5) ＋ΔＴr(R6) …（１１） ΣΔＴs ＝ΔＴs(S1) ＋ΔＴs(S2) ＋ΔＴs(S3) ＋・・・＋ΔＴs(S10) …（１２） ΣΔＴr ′＝ΔＴr(R5) ／２＋ΔＴr(R6) …（１３） ΣΔＴs ′＝ΔＴs(S9) ＋ΔＴs(S10) …（１４）
【００４６】本実施形態における張力変動量の具体的な
計算は、次のようにして行う。
計算は、次のようにして行う。
【００４７】今、ロール径Ｄが５００ｍｍである非駆動
ロールの慣性モーメントＧＤr 2 を１２７．０ｋｇ／ｍ
2 、１ｍ長さ当りのストリップの慣性モーメントＧＤs
2 を０．７８５ｋｇ／ｍ2 ／ｍ、ストリップの厚さを
０．４ｍｍ、幅を１０００ｍｍ、ストリップを引張るロ
ールのロール径を５００ｍｍ、加減速率を５０ｍｐｍ／
秒とすると、本実施形態では、次式に示す如く、加減速
時にはブライドルロールＢ１〜Ｂ２間で６６．２ｋｇの
張力変動が発生する。
ロールの慣性モーメントＧＤr 2 を１２７．０ｋｇ／ｍ
2 、１ｍ長さ当りのストリップの慣性モーメントＧＤs
2 を０．７８５ｋｇ／ｍ2 ／ｍ、ストリップの厚さを
０．４ｍｍ、幅を１０００ｍｍ、ストリップを引張るロ
ールのロール径を５００ｍｍ、加減速率を５０ｍｐｍ／
秒とすると、本実施形態では、次式に示す如く、加減速
時にはブライドルロールＢ１〜Ｂ２間で６６．２ｋｇの
張力変動が発生する。
【００４８】 ΔＴ＝ΣΔＴr ＋ΣΔＴs ＝１０．８×６＋１．４（２１ｍ） ＝６６．２ …（１５）
【００４９】そして、各々のブライドルロールのところ
では、次式で示す如く、上流側で−３３．１ｋｇ、下流
側で３３．１ｋｇの張力変動が発生する。
では、次式で示す如く、上流側で−３３．１ｋｇ、下流
側で３３．１ｋｇの張力変動が発生する。
【００５０】 ΔＴ′＝ΔＴ／２＝３３．１ …（１６）
【００５１】又、張力計ロールＲ５のところでは、次式
に示す如く、下流側のブライドルロールＢ２から１６．
３３ｋｇ低い張力値となる。
に示す如く、下流側のブライドルロールＢ２から１６．
３３ｋｇ低い張力値となる。
【００５２】 ΔＴ″＝ΣΔＴr ′＋ΣΔＴs ′ ＝１０．８×１．５＋０．１３（２ｍ） ＝１６．３３ …（１７）
【００５３】ここで、ロール分を１．５本としたのは、
張力計は自分自身のロールの前後張力の合成値を検出の
で、そのロールの中間部の値を算出する必要があるため
である。
張力計は自分自身のロールの前後張力の合成値を検出の
で、そのロールの中間部の値を算出する必要があるため
である。
【００５４】実際の加速時には、張力計部での張力変動
値ΔＴt は、次式に示す如く、１６．７７ｋｇ発生する
ことになる。
値ΔＴt は、次式に示す如く、１６．７７ｋｇ発生する
ことになる。
【００５５】 ΔＴt ＝ΔＴ′−ΔＴ″ ＝３３．１−１６．３３ ＝１６．７７ …（１８）
【００５６】そこで、本実施形態では、張力計２２から
の張力検出信号Ｔf から、次式に示す如く、１６．７７
ｋｇを差し引いて、張力フィードバック信号Ｔfbとし
た。
の張力検出信号Ｔf から、次式に示す如く、１６．７７
ｋｇを差し引いて、張力フィードバック信号Ｔfbとし
た。
【００５７】 Ｔfb＝Ｔf −ΔＴt ＝Ｔf −１６．７７ …（１９）
【００５８】これによって、従来の加速時には、図８に
示した如く、必ずセクション内の張力平均値が目標値よ
りも１６．７７ｋｇ低くなっていて、蛇行やスリップを
引き起こしていたのが、本発明によれば、図４に示す如
く、張力検出値の変動に拘らず、実際の張力（セクショ
ン内平均値）を設定値と一致させることができ、良好な
張力制御を行うことができる。
示した如く、必ずセクション内の張力平均値が目標値よ
りも１６．７７ｋｇ低くなっていて、蛇行やスリップを
引き起こしていたのが、本発明によれば、図４に示す如
く、張力検出値の変動に拘らず、実際の張力（セクショ
ン内平均値）を設定値と一致させることができ、良好な
張力制御を行うことができる。
【００５９】次に、第１実施形態と同様にして計算した
張力変動量ΔＴt を、張力設定値Ｔref に足した値を張
力目標値Ｔset として張力計２２の検出値Ｔf と比較
し、一致するように制御するようにした、本発明の第２
実施形態を詳細に説明する。
張力変動量ΔＴt を、張力設定値Ｔref に足した値を張
力目標値Ｔset として張力計２２の検出値Ｔf と比較
し、一致するように制御するようにした、本発明の第２
実施形態を詳細に説明する。
【００６０】この第２実施形態においては、第１実施形
態と同様にして（９）式により計算した張力変動計算値
ΔＴt を、次式に示す如く、本来の張力設定値Ｔref に
加算して、張力目標値Ｔset とする。
態と同様にして（９）式により計算した張力変動計算値
ΔＴt を、次式に示す如く、本来の張力設定値Ｔref に
加算して、張力目標値Ｔset とする。
【００６１】 Ｔset ＝Ｔref ＋ΔＴt …（２０）
【００６２】従って、例えば加速時、本来発生すべき張
力変動は＋５０ｋｇであったときに、従来はそれを目標
値に一致するように制御していたため、実際には平均値
で逆に５０ｋｇ分張力が低下していたのが、本実施形態
により、補正後の張力設定は、その分を足して＋５０ｋ
ｇの目標値で制御するようにしたので、検出値が本来の
目標値よりも５０ｋｇ高くても、制御が動かず、平均値
で目標値を維持できるようになる。
力変動は＋５０ｋｇであったときに、従来はそれを目標
値に一致するように制御していたため、実際には平均値
で逆に５０ｋｇ分張力が低下していたのが、本実施形態
により、補正後の張力設定は、その分を足して＋５０ｋ
ｇの目標値で制御するようにしたので、検出値が本来の
目標値よりも５０ｋｇ高くても、制御が動かず、平均値
で目標値を維持できるようになる。
【００６３】本実施形態の制御装置は、図５に示す如
く、第１実施形態と同様の張力制御装置３０において、
張力変動計算部３２出力の張力変動計算値ΔＴt を外部
から入力される張力設定値Ｔref に加算して張力目標値
Ｔset とする加算器６０を設け、該加算器６０出力の張
力目標値Ｔset から、減算器５４で張力計２２出力の張
力検出値Ｔf を引いたものをＰＩコントローラ５０に入
力するようにしている。
く、第１実施形態と同様の張力制御装置３０において、
張力変動計算部３２出力の張力変動計算値ΔＴt を外部
から入力される張力設定値Ｔref に加算して張力目標値
Ｔset とする加算器６０を設け、該加算器６０出力の張
力目標値Ｔset から、減算器５４で張力計２２出力の張
力検出値Ｔf を引いたものをＰＩコントローラ５０に入
力するようにしている。
【００６４】本実施形態における張力変動量の具体的な
計算に際しては、第１実施形態と同様に（１８）式で計
算した張力値１６．７７ｋｇを、次式に示す如く、張力
設定値Ｔref に加えて張力目標値Ｔset とした。
計算に際しては、第１実施形態と同様に（１８）式で計
算した張力値１６．７７ｋｇを、次式に示す如く、張力
設定値Ｔref に加えて張力目標値Ｔset とした。
【００６５】 Ｔset ＝Ｔref ＋ΔＴt ＝Ｔref ＋１６．７７ …（２１）
【００６６】他の点に関しては、前記第１実施形態と同
様であるので説明は省略する。
様であるので説明は省略する。
【００６７】本実施形態により、図６に示す如く、張力
設定値を変化させることで、実際の張力を常に一定とす
ることができる。
設定値を変化させることで、実際の張力を常に一定とす
ることができる。
【００６８】
【発明の効果】本発明によれば、ロールと処理材料の慣
性モーメントを基に計算された、張力計部で必ず発生す
る加減速時の張力変動量を、張力計のフィードバック値
から差し引くか、又は、張力目標値に足して張力制御を
するようにしたので、ラインの加減速時に張力制御によ
って発生するセクション内全体の張力（平均値）が低く
なったり、高くなったりして発生する、スリップ、蛇
行、バックリング、破断等の発生を抑えることができ
た。
性モーメントを基に計算された、張力計部で必ず発生す
る加減速時の張力変動量を、張力計のフィードバック値
から差し引くか、又は、張力目標値に足して張力制御を
するようにしたので、ラインの加減速時に張力制御によ
って発生するセクション内全体の張力（平均値）が低く
なったり、高くなったりして発生する、スリップ、蛇
行、バックリング、破断等の発生を抑えることができ
た。
【図１】張力制御を行わなかったときの加速時の張力変
動分布の詳細を示す線図
動分布の詳細を示す線図
【図２】図１の張力変動分布の更に詳細を示す線図
【図３】本発明の第１実施形態における制御装置の構成
を示すブロック線図
を示すブロック線図
【図４】第１実施形態における加減速時のライン速度と
張力の関係の例を示す線図
張力の関係の例を示す線図
【図５】本発明の第２実施形態における制御装置の構成
を示すブロック線図
を示すブロック線図
【図６】第２実施形態における加減速時のライン速度と
張力の関係の例を示す線図
張力の関係の例を示す線図
【図７】従来例の問題点を説明するための、設備レイア
ウト、張力制御を行わなかったときの加速時の張力変動
分布、張力制御を行ったときの加速時の張力変動分布を
対比させて示す線図
ウト、張力制御を行わなかったときの加速時の張力変動
分布、張力制御を行ったときの加速時の張力変動分布を
対比させて示す線図
【図８】従来例における加減速時のライン速度と張力の
関係の例を示す線図
関係の例を示す線図
１０…ストリップ ２０…圧延スタンド Ｂ１、Ｂ２…ブライドルロール Ｄ１〜Ｄ３…駆動ロール Ｒ１〜Ｒ６…非駆動ロール Ｒ５…張力計ロール Ｍ…モータ ＡＣＲ…自動電流制御器 ＡＳＲ…自動速度制御器 ２２…張力計 ３０…張力制御装置 ３２…張力変動計算器 ５０…ＰＩコントローラ
Claims (4)
- 【請求項１】張力検出手段で検出した張力値に基づいて
張力フィードバック制御を行う帯状材の張力制御方法に
おいて、 張力制御の対象となる領域内の慣性モーメントにより発
生する加減速時の張力変動量を計算し、 検出した張力値を該張力変動量に基づき補正して制御を
行うことを特徴とする帯状材の張力制御方法。 - 【請求項２】張力検出手段で検出した張力値に基づいて
張力フィードバック制御を行う帯状材の張力制御方法に
おいて、 張力制御の対象となる領域内の慣性モーメントにより発
生する加減速時の張力変動量を計算し、 張力設定値を該張力変動量に基づき補正して制御を行う
ことを特徴とする帯状材の張力制御方法。 - 【請求項３】張力制御の対象となる領域内に設けられた
張力検出手段と、帯状材に張力を付与するための張力付
与手段と、前記張力検出手段による検出値を入力し、該
検出値と張力目標値に基づき前記張力付与手段を制御す
る制御手段とを備えた帯状材の張力制御装置であって、 前記領域内の加減速率及び慣性モーメントにより、前記
張力検出手段の検出位置に発生する加減速時の張力変動
量を計算する手段と、 前記張力検出手段により検出された張力値を該張力変動
量に基づき補正して、前記制御手段に入力する手段と、 を有することを特徴とする帯状材の張力制御装置。 - 【請求項４】張力制御の対象となる領域内に設けられた
張力検出手段と、帯状材に張力を付与するための張力付
与手段と、前記張力検出手段による検出値を入力し、該
検出値と張力目標値に基づき前記張力付与手段を制御す
る制御手段とを備えた帯状材の張力制御装置であって、 前記領域内の加減速率及び慣性モーメントにより、前記
張力検出手段の検出位置に発生する加減速時の張力変動
量を計算する手段と、 前記張力目標値を該張力変動量に基づき補正する手段
と、 を有することを特徴とする帯状材の張力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9286986A JPH11123429A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 帯状材の張力制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9286986A JPH11123429A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 帯状材の張力制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11123429A true JPH11123429A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17711546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9286986A Pending JPH11123429A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 帯状材の張力制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11123429A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1323019C (zh) * | 2002-03-05 | 2007-06-27 | 三菱丽阳株式会社 | 皮带传送装置 |
| CN104338756A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-02-11 | 武汉钢铁(集团)公司 | 保证处理线上带钢张力稳定的张力辊控制方法 |
| JP2016183363A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ブライドルロールの張力制御方法および装置 |
-
1997
- 1997-10-20 JP JP9286986A patent/JPH11123429A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1323019C (zh) * | 2002-03-05 | 2007-06-27 | 三菱丽阳株式会社 | 皮带传送装置 |
| CN104338756A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-02-11 | 武汉钢铁(集团)公司 | 保证处理线上带钢张力稳定的张力辊控制方法 |
| JP2016183363A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ブライドルロールの張力制御方法および装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2008238249A (ja) | 圧延形状制御方法および圧延形状制御システム | |
| JP4227497B2 (ja) | 圧延機のフィードフォワード板厚制御装置及びその制御方法 | |
| JPH11123429A (ja) | 帯状材の張力制御方法及び装置 | |
| JP5196380B2 (ja) | 圧延設備及びその制御方法 | |
| JP4827709B2 (ja) | 圧延機制御装置、圧延機制御システム及び圧延機制御方法 | |
| JP7626100B2 (ja) | 熱間圧延におけるレベリング制御方法、レベリング制御装置、熱間圧延設備、及び熱間圧延鋼帯の製造方法 | |
| JP3743253B2 (ja) | 調質圧延機の伸び率制御方法 | |
| JP3273103B2 (ja) | 直結型連続鋳造圧延設備の制御方法 | |
| JP3831006B2 (ja) | 圧延機のセットアップ装置 | |
| JPS5916528B2 (ja) | 圧延機の蛇行修正装置 | |
| JP2978407B2 (ja) | 圧延制御方法 | |
| JP3255785B2 (ja) | タンデム圧延機における板厚制御方法 | |
| JP3529573B2 (ja) | タンデム圧延機の制御装置 | |
| JP3453931B2 (ja) | 圧延機の加減速制御方法 | |
| JPH08252624A (ja) | 熱間連続圧延における仕上温度制御方法 | |
| JP2763490B2 (ja) | 圧延機のスタンド間張力制御方法 | |
| JPS5851770B2 (ja) | 張力制御方法および装置 | |
| JPH10249421A (ja) | 圧延機の制御装置 | |
| JPH1133613A (ja) | 調質圧延における伸び率の制御方法 | |
| JPS6255441B2 (ja) | ||
| JP3446398B2 (ja) | 型鋼圧延機の制御方法及び装置 | |
| JP3073637B2 (ja) | 圧延設備のスリップ検出方法及び圧延機の自動板厚制御方法 | |
| JP3903376B2 (ja) | ブライドルロール制御装置 | |
| JP3073633B2 (ja) | 圧延機の自動板厚制御方法 | |
| JP3467559B2 (ja) | 熱間連続圧延における板幅制御方法 |