JPS6149720A - 張力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は冷間連続圧延は、熱間連続圧延機等の圧延設備
における被圧延材の張力制御装置に関する。

（発明の技術的背景およびその問題点）連続圧延別にお
ける被圧延材のスタンド間張力をｉｌ＋制御するには、
圧延ロールの周速を調整する方法が最も一般的である。

第７図はこの秤の従来の張力制御装置の栴成を圧延系と
併せて示したブロック図である。この第７図において、
圧延Ｏ−ル１，２を有する圧延スタンド間の被圧延材３
の張力が張力検出器４で検出され、制御演算器６は張力
検出器４および張力基準設定器５の出力を比較し、その
偏差分の比例、積分増幅または進み遅れ補償演算を行っ
て、速度制御装置７に加える。速度制御装置７は圧延ロ
ール１の駆動電動殿８を速度制御する。

この結果、被圧延材３のスタンド間張力が張力基準に等
しくなるように制′御される。

この場合、圧延ロール１の周速の変化量に対する被圧延
材３の張力の変化量、および、時定数は被圧延材３の種
類や圧延条件によって左右される。

そこで、圧延条件や被圧延材情報を制御演算器６にヘカ
して、演算利得および補償時定数の調整が行われており
、これによって略満足な張力制御性能が得られている。

しかしながら、この従来の張力制御装置にあっては、被
圧延材の厚さを一定に保つために圧延ロール間隙が比較
的早い周期で調節されること、被圧延材の厚さおよび硬
さが変動することやその他の外乱に対する対策が講じら
れておらず、これがために制御が振られることが６９つ
、その応答を改むしようとしてもかなり難しい状況にあ
った。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、外乱によ
る周期の短い張力変りＪを、（侃めて小さく抑さえ得る
張力制御装置の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために本発明の張力制御装置は、張
力基準変化に対する被圧延材の張力変化の伝達関数を模
擬する一次遅れまたは二次遅れ演算器に張力基準信号を
加えることによって、張力基準の変化に対する被圧延材
の張力変化路を予測すると共に、この予測張力信号と実
張力信号との偏差分が所定値を超えたとき、この偏差分
に制御利得を掛けてその偏差分が零に近づくような信号
を圧延速度制御系に補償口として加えるものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例の構成を圧延制御系と併せて
示したブロック図で、第７図と同一の符号を付したもの
はそれぞれ同一の要素を示している。

そして、張力基準設定器５の出力を入力して、張力制御
系の応答遅れを模擬した演算を行って出力する遅れ演算
器１１ど、この遅れ演算器１１の出力を一方入力、上記
張力検出器４の出力を他方入力として両人力を比較し、
その偏差分が所定値を超えたとき制御利１専を掛け、こ
の出力を速度制御２１１装置７に加える制御演算器１２
とを付加した点が第７図と異っている。

第２図は遅れ演算器１１の詳細な構成を示す回路図で、
加算アンプ１０１、入力回路を形成する抵抗１０２、帰
還回路を形成する抵抗１０３およびコンデンサ１０４で
構成され、入力Ｖ１と出力■ｏとは次式の関係にある。

第３図（ａ）は制御演算器１２の詳細な構成を示す回路
図で、加算アンプ２ｏ１、それぞれ２つの入力回路を形
成する抵抗２０２．２０３および帰還回路を形成する抵
抗２０４によって２つの入力ｖ１とＶ。との偏差を求め
る偏差演算部と、加算アンプ２１１、入力回路を形成づ
”る抵抗２１２゜２１３、ダイオード２１４．２１５お
よび帰還回路を形成する抵抗２１６でなり、第３図（ｂ
）に示す特性の不感帯作成部と、加算アンプ２２１、入
力回路を形成する抵抗２２２およびコンデンサ゛２２３
、帰還回路を形成する抵抗２２４およびコンデンサ２２
５でなる微分・遅れ補償部とで構成されている。

なお、この微分・遅れ補償部は抵抗２２２およびコンデ
ンサ２２３が微分＋１次Ｕれ系を作り、抵抗２２４およ
びコンデンサ２２５が１次遅れ系を作り、全体として微
分＋２次遅れ系を実現するもので、その伝達ｍ故は次式
で表される。

上記の如く構成された本実施例の作用を第４図をも参照
して以下に説明する。

先ず、張力基準設定器５の出力Ｔ＊を第４図　　　　　
　゛（ａ）に示すようにステップ状に変化させた場合、
張力検出器４の出力として得られる張力Ｔの応答波形は
第４図（ｂ）に示す通りである。このとき、制御演算器
１２の入力■１．Ｖ２は略等しいので、その出力も略零
になる。

次に、張力制御系に外乱が加わって張力Ｔが第４図（Ｃ
）に示づ゛ように比較的短かい周期で変動すると、張力
検出器４の出力と遅れ演惇器１１の出力との偏差分ΔＴ
は第４図（ｄ）の如く変動する。

この変動分ΔＴは制御演算器１２によって微分＋遅れ補
償され、この張力変動を抑制する信号が制御演算器６の
出力補償弁として速度制御装置７に加えられる。

この結果、張力Ｔは第４図（ｅ）に示すように周期の短
かい変動分が抑えられることになる。

なお、上記実施例はスタンド間張力を制御する場合のも
のであるが、この張力制御系を第５図に示すように圧延
機の入側ロール１Ａに適用することも可能であり、これ
によって入側ロール１Ａと圧延スタンド間の外乱による
張力変動を抑えることができる。

また、上述した張力制御系を第６図に示すＪ：うに巻戻
しロール１Ｂに適用することも可能である。

なａ３、第１図および第５図に示す張力制御系がロール
周速を直接制御したのに対して、この第６図では巻戻し
ロール１Ｂのトルクを制御することによってロール周速
を間援的に制御するものであるが、全く同様にして巻戻
しロール１Ｂと圧延スタンド間の外乱による張力変動を
抑えることができる。

本発明はまたこれ以外に、圧延スタンドおよび出側ロー
ル間の張力制御や、圧延スタンドおよび巻取り載量の張
力制御にも適用し得るもので、要は被圧延材の移送に関
与する直近のロールの周速または１−ルクを調整するこ
とによって被圧延材の張力を制御するものに全て本発明
を適用することができる。

なおまた、上記実施例では各ブロック毎に独立した演算
器を用いているが、マイクロコンピュータによるディジ
タル信号処理によっても上述したと同様な張力制御系を
実現し得る。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかな如く、本発明によれば、従
来装置では除去できなかった、外乱による比較的周期の
短かい張力変動を極めて小さく抑さえ得、しかも、外乱
のため゛に上げられながった張力応答を改古し得ること
がら高精度の張力制御が可能になるという効果が得られ
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−￥庵例の構成を示すブロック図、第
２図Ｊ３よび第３図（ａ）は同実施例の主要な要素の詳
細な構成を示す回路図、第３図（ｂ）はこの主要な要素
の動作特性図、第４図は同実施例の作用を説明するため
のタイムチャート、第５図および第６図は本発明の適用
例を示すブロック図、第７図は従来装置の構成を示すブ
ロック図である。 １．２・・・圧延ロール、１Ａ・・・入側ロール、１Ｂ
・・・巻戻しロール、３・・・被圧延材、４・・・張力
検出器、７・・・速度制御装置、８・・・駆！Ｖｌ電動
機、１１川遅れ演搾器。 出願人代理人　　猪　　股　　　　清 第２図 第３図（ｃｌ） 第３図（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被圧延材の移送に関与する直近のロールの周速またはト
   ルクを調整することによって被圧延材の張力を制御する
   張力制御装置において、 被圧延材の張力基準を設定する張力基準設定手段と、 被圧延材の張力を検出する張力検出手段と、この張力検
   出手段および前記張力基準設定手段の各出力を比較し、
   偏差分の増幅または補償演算を行って出力する第１の制
   御演算手段と、 前記張力基準設定手段の出力を、系の応答遅れを模擬し
   た遅れ演算を行って出力する遅れ演算手段と、 この遅れ演算手段および前記張力検出手段の各出力を比
   較し、偏差分が所定値を超えたときこの偏差分に制御利
   得を掛けて出力する第２の制御演算手段と、 この第２の制御演算手段の出力を前記第１の制御演算手
   段の出力の補償量として、これら第１および第２制御演
   算手段の出力に基いて張力基準および張力検出値の偏差
   が零になるように前記ロールの駆動電動機の速度を制御
   する速度制御装置とを具備したことを特徴とする張力制
   御装置。