JPH11286358A - 帯状材搬送ロールのスリップ抑制制御方法及び装置 - Google Patents

帯状材搬送ロールのスリップ抑制制御方法及び装置

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JPH11286358A
JPH11286358A JP8443498A JP8443498A JPH11286358A JP H11286358 A JPH11286358 A JP H11286358A JP 8443498 A JP8443498 A JP 8443498A JP 8443498 A JP8443498 A JP 8443498A JP H11286358 A JPH11286358 A JP H11286358A
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JP
Japan
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speed
roll
strip
slip
optimum
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JP8443498A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Chino
俊彦 千野
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スリップ発生を抑制し、擦傷や掻き疵を最小
限に抑えて、歩留りを向上する。 【解決手段】 帯状材搬送ロール12とストリップ10
間でスリップが発生したときに、ロール駆動モータ20
の電流を監視しながら、該駆動モータの回転速度をスリ
ップ方向と逆側に変化させ、その時の電流特性から、ス
トリップ10の搬送速度とロール12の周速が一致する
最適速度V* を求め、該最適速度に基づいて、その後の
ロール12の回転速度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯状材搬送ロール
のスリップ抑制制御方法及び装置に係り、特に、帯状材
を処理するライン内の帯状材搬送ロールの駆動モータの
速度を制御する際に用いるのに好適な、帯状材搬送ロー
ルと、該ロールによって搬送される帯状材間のスリップ
を防止するための、帯状材搬送ロールのスリップ抑制制
御方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼帯等の金属ストリップに圧延、熱処
理、表面処理等を施す各種の処理ラインにおいては、ス
トリップを搬送させるため、及び/又は、所定の張力を
得るために、多数のロールが設置されている。
【0003】このロールでストリップがスリップする
と、ストリップの表面に擦傷が入るだけでなく、搬送速
度や張力が変化してしまい、所定の処理ができなくなっ
たり、ストリップの破断が生じたりすることがある。従
って、搬送ロールとストリップの間のスリップを早期に
発見して、何等かの措置を講じる必要がある。
【0004】一般には、各ロールのスリップを判定する
ロジックを持ち、スリップが発生したと判断した場合、
この情報を運転者に与えるのみで、各ロールの速度を、
どのように変更し、スリップを抑えるかは、運転者の判
断に任されている。
【0005】又、スリップの判定すらせず、各ロールの
駆動モータの電流を運転者に表示し、スリップしている
か否かの判断自体も、運転者に任せているラインも多く
ある。
【0006】あるいは、各ロールのスリップ抑制のため
に、例えば特開平5−104144に記載されている如
く、各ロール間で負荷バランス制御を行っているライン
では、スリップが発生すると、負荷バランス制御が逆に
スリップを助長させるため、負荷バランス制御から切り
離す場合もある。
【0007】一方、特開平5−154532には、ピン
チロールと材料間に滑りが発生し、負荷電流値が一定値
より小さくなったとき、ピンチロールの回転速度を自動
的にある値まで低下させて、一度滑りが発生しても、ピ
ンチ力を回復させ、滑り状態が継続して、ピンチロール
が材料搬送機能を失うまでに至らないようにしたピンチ
ロールの速度制御装置が記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スリッ
プが発生した後、無処理では、帯状材に擦傷や掻き疵を
発生させ、これを抑えることはできない。
【0009】又、運転者が駆動モータの電流を監視しな
がら速度を補正する方法では、スリップを抑制できるか
否かは運転者の技量によって決まり、又、例え技量の高
い運転者であっても、気づかなかったり、放っておいた
りすると、擦傷や掻き疵が継続して発生してしまう。
【0010】又、負荷バランス制御を行っている場合
で、その制御から切り離した際には、その時の速度指令
は、その時の帯状材の通板速度と判断している値である
が、モータは回転数で制御しているため、指令を作成す
る段階で使用されるロール径設定の誤差等で、実際には
帯状材の速度と一致せず、スリップが継続することがあ
る。又、制御上の問題で、帯状材の速度自体に誤差があ
る場合が多く、やはり帯状材とロールの速度を合わせる
ことはできなかった。
【0011】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、スリップを確実に防止することを課
題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、帯状材搬送ロ
ールと、該ロールによって搬送される帯状材間のスリッ
プを防止するための、帯状材搬送ロールのスリップ抑制
制御方法において、前記ロールと帯状材間でスリップが
発生した時に、ロール駆動モータの電流を監視しなが
ら、該駆動モータの回転速度をスリップ方向と逆側に変
化させ、その時の電流特性から、帯状材の搬送速度とロ
ールの周速が一致する最適速度を求め、該最適速度に基
づいて、その後のロールの回転速度を制御するようにし
て、前記課題を解決したものである。
【0013】又、前記最適速度を、モータ電流が最大値
になる時の速度と、最小値になる時の速度の中央値とす
ることによって、簡単に求められるようにしたものであ
る。
【0014】又、前記最適速度を求めた時のライン速度
指令値に対する補正率を求め、該補正率をライン速度指
令値に乗じて、最終速度指令値を得るようにして、ライ
ン速度指令値が変わった場合でも、的確にスリップが抑
制できるようにしたものである。
【0015】本発明は、又、帯状材搬送ロールと、該ロ
ールによって搬送される帯状材間のスリップを防止する
ための、帯状材搬送ロールのスリップ抑制制御装置にお
いて、ロールと帯状材間のスリップ発生を検知する手段
と、スリップ発生検知時に、スリップ方向を判定する手
段と、ロール駆動モータの電流を監視しながら、判定さ
れたスリップ方向と逆側に、該駆動モータの回転速度を
変化させる手段と、その時の電流特性を格納する手段
と、格納された電流特性から、帯状材の搬送速度とロー
ルの周速が一致する最適速度を求める手段と、該最適速
度を求めた時のライン速度指令値に対する補正率を求め
る手段と、該補正率をライン速度指令値に乗じて、最終
速度指令値を得る手段とを備えることにより、前記課題
を解決したものである。
【0016】スリップ率に対する帯状材とロール間の摩
擦係数の既知の関係を図1に、ロール(モータ)の速度
指令と帯状材の実速度の差Δvに対する、ロール駆動モ
ータの負荷電流特性、及び、スリップ限界点を越え、ス
リップが発生した後のモータの負荷電流特性を図2に示
す。本発明は、スリップ率と負荷特性に関連が有り、図
2の特性パターンが、いかなる場合においても同一であ
ることに着目してなされたものである。
【0017】即ち、スリップが発生したと判断されたと
きに、スリップ率と負荷特性に図1に示すような関連が
あるので、ロールを駆動する速度指令を変化させ、その
ときの図2に示すような電流特性をとり、これから、帯
状材とロールの速度が一致する最適速度を見つけ出し、
該最適速度で制御するようにしている。
【0018】
【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。
【0019】本実施形態は、図3に示す如く、3本のロ
ール11、12、13によって搬送されているストリッ
プ10の、ロール12とストリップ10間のスリップを
抑制するためのものである。
【0020】前記ロール12は、ロール駆動モータ20
により駆動されており、該モータ20は、種々の補償回
路22の出力によって補正されたライン速度指令値に応
じて、自動速度制御装置(ASRと称する)24、自動
電流調整装置(ACR)26及び電力変換装置28を経
て、駆動電流が供給されている。
【0021】一方、モータ20の回転は、パルスジェネ
レータ(PLG)30により監視され、速度フィードバ
ック演算装置32により実速度が演算され、前記ASR
24にフィードバックされる。又、前記ASR24の出
力は、ドローピング機能34を介して、速度フィードバ
ック前のASR24の入力にフィードバックされる。前
記電力変換装置28内に設けられた電流検出器からの出
力は、ACR26の入側に電流フィードバックされてい
る。
【0022】このようなモータ制御装置において、本発
明では、更に、スリップ発生の検知とスリップ方向(ス
トリップ10の搬送速度に対して、ロール12の周速が
速いか否か)を判定するスリップ判定器40と、該スリ
ップ判定器40の出力に応じて、スリップ抑制用速度指
令を演算するスリップ抑制用速度指令演算器42を備え
ている。
【0023】以下、本実施形態の作用を説明する。
【0024】前記スリップ判定器40は、例えば公知の
方法により、スリップ発生を検知して、スリップ発生信
号を出力すると共に、スリップ発生時のロール12の周
速とストリップ10の搬送速度を比較し、例えばストリ
ップ10の搬送速度に対してロール周速12の方が速い
場合にはプラス、逆の場合にはマイナスのスリップ方向
信号を発生する。
【0025】前記スリップ抑制用速度指令演算器42
は、図4に示す如く、前記スリップ判定器40から入力
されるスリップ発生信号(ステップ100)及びスリッ
プ方向信号の正負(ステップ110)の判定結果に基づ
き、例えば、ロール周速の方がストリップの搬送速度よ
りも速いプラスの場合には、ステップ120に進み、ロ
ール周速が小さくなるように、駆動モータ20の速度指
令を減少させる。
【0026】逆に、ロール周速の方がストリップの搬送
速度よりも遅いマイナスの場合には、ステップ130に
進み、ロール周速が大きくなるように、駆動モータ20
の速度指令を増大させる。ステップ120又は130に
より、速度指令値を意図的に変化させ、そのときのモー
タ電流を記憶する(ステップ140)。電流の最大値I
max及びIminが検出される(ステップ150)
と、ステップ160に進み、電流最大値Imax時の速
度指令値Vrefを、例えばVaとし、電流最小値Im
in時の速度指令値Vrefを、例えばVbとする。
【0027】次いでステップ170に進み、最適速度V
を、次式に示す如く、電流が最大値、最小値になるとき
の速度指令値Va、Vbの中央値として算出する。
【0028】V=(Va+Vb)/2 …(1)
【0029】ここで、中央値を最適速度としているの
は、図2からも明らかなように、速度が多い側と少ない
側とも、スリップの発生する限界速度差はほぼ同一であ
るからである。なお、図2に示すようなグラフを厳密に
求めて、速度一致点を厳密に求めることも可能である。
【0030】次いでステップ180に進み、そのときの
ライン速度指令Vmrm と比較して補正率αを算出する。
【0031】α=V/Vmrm …(2)
【0032】次いでステップ190に進み、次式によっ
て、スリップ発生ロールの(最終)速度指令値V* を算
出する。
【0033】V* =Vmrm ×α …(3)
【0034】次いでステップ200に進み、(3)式で
求められた帯状材の速度に非常に近い最終速度指令V*
で、スリップ発生ロールの速度制御を実施することで、
その後のスリップが再発する恐れを最小限にすることが
できる。
【0035】本実施形態においては、補正率αを用いて
最終速度指令値V* を求めているので、ライン速度が変
化しても、常に同じ補正率αで補正した速度で制御で
き、あらゆる速度で、その後のスリップを発生させない
制御を行うことができる。なお、ライン速度が変化しな
いか、変化量が小さい場合には、α=1に固定すること
もできる。
【0036】なお、本発明に係る制御は、ロールを駆動
するモータが可変速であれば、タイプは関係無い。
【0037】又、前記実施形態では、速度指令値を変化
させていたが、ロール群が共通の直流電源で駆動されて
いる直流モータの場合には、速度を変化させる方法とし
て、界磁電流を変化させてもよい。
【0038】更に、前記実施形態においては、スリップ
判定器40とスリップ抑制用速度指令演算器42が独立
に構成されていたが、本発明に係る演算は、シーケンサ
や、専用のマイクロコンピュータ等、制御装置のタイプ
に拘らず行うことができ、例えば単一のマイクロコンピ
ュータを用いて、ソフトウェアで両方の処理を行うこと
も可能である。
【0039】
【発明の効果】本発明は、一度スリップした後は、スリ
ップを最も発生させ難い速度指令値を見つけ出し、この
速度で制御するようにしたので、その後はスリップ発生
を抑えて安定した制御(操業)を行なうことができる。
又、スリップによって発生していた擦傷や掻き疵を最小
限に抑え、歩留りを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するための、スリップ率に
対する搬送ロールと帯状材の間の摩擦係数の関係を示す
線図
【図2】同じく、速度指令値に対するロール駆動モータ
の電流特性とスリップとの関係の例を示す線図
【図3】本発明の実施形態の構成を示すブロック線図
【図4】前記実施形態のスリップ抑制用速度指令演算器
内における処理を示す流れ図
【符号の説明】
10…ストリップ 11〜13…ロール 20…ロール駆動モータ 24…自動速度制御装置(ASR) 26…自動電流調整装置(ACR) 28…電力変換装置 40…スリップ判定器 42…スリップ抑制用速度指令演算器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】帯状材搬送ロールと、該ロールによって搬
    送される帯状材間のスリップを防止するための、帯状材
    搬送ロールのスリップ抑制制御方法において、 前記ロールと帯状材間でスリップが発生した時に、ロー
    ル駆動モータの電流を監視しながら、該駆動モータの回
    転速度をスリップ方向と逆側に変化させ、 その時の電流特性から、帯状材の搬送速度とロールの周
    速が一致する最適速度を求め、 該最適速度に基づいて、その後のロールの回転速度を制
    御することを特徴とする帯状材搬送ロールのスリップ抑
    制制御方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の帯状材搬送ロールのスリ
    ップ抑制制御方法において、前記最適速度を、モータ電
    流が最大値になる時の速度と、最小値になる時の速度の
    中央値とすることを特徴とする帯状材搬送ロールのスリ
    ップ抑制制御方法。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の帯状材搬送ロールのスリ
    ップ抑制制御方法において、前記最適速度を求めた時の
    ライン速度指令値に対する補正率を求め、該補正率をラ
    イン速度指令値に乗じて、最終速度指令値を得ることを
    特徴とする帯状材搬送ロールのスリップ抑制制御方法。
  4. 【請求項4】帯状材搬送ロールと、該ロールによって搬
    送される帯状材間のスリップを防止するための、帯状材
    搬送ロールのスリップ抑制制御装置において、 ロールと帯状材間のスリップ発生を検知する手段と、 スリップ発生検知時に、スリップ方向を判定する手段
    と、 ロール駆動モータの電流を監視しながら、判定されたス
    リップ方向と逆側に、該駆動モータの回転速度を変化さ
    せる手段と、 その時の電流特性を格納する手段と、 格納された電流特性から、帯状材の搬送速度とロールの
    周速が一致する最適速度を求める手段と、 該最適速度を求めた時のライン速度指令値に対する補正
    率を求める手段と、 該補正率をライン速度指令値に乗じて、最終速度指令値
    を得る手段と、を備えたことを特徴とする帯状材搬送ロ
    ールのスリップ抑制制御装置。
  5. 【請求項5】請求項4に記載の帯状材搬送ロールのスリ
    ップ抑制制御装置において、前記最適速度を、モータ電
    流が最大値になる時の速度と、最小値になる時の速度の
    中央値とすることを特徴とする帯状材搬送ロールのスリ
    ップ抑制制御装置。
JP8443498A 1998-03-30 1998-03-30 帯状材搬送ロールのスリップ抑制制御方法及び装置 Pending JPH11286358A (ja)

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JP (1) JPH11286358A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6684776B2 (en) 2001-02-23 2004-02-03 Heidelberger Druckmaschinen Ag Method and apparatus for determining slipping in a nip roller
JP2009234767A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Nisshin Steel Co Ltd ロール周速度制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6684776B2 (en) 2001-02-23 2004-02-03 Heidelberger Druckmaschinen Ag Method and apparatus for determining slipping in a nip roller
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