JPS6231650A

JPS6231650A - ストリツプの蛇行制御方法

Info

Publication number: JPS6231650A
Application number: JP16825185A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Anabuki; 穴吹　善範
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1985-07-30
Filing date: 1985-07-30
Publication date: 1987-02-10

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】【産業上の利用分野】本発明は、ストリップの蛇行制御方法に係り、特に、酸
洗ライン等の連続処理ラインでストリップの蛇行を制御
する際に用いるのに好適な、ストリップ処理ラインの片
側に傾動中心を有するステアリングロールにより、スト
リップの蛇行を制御するようにしたストリップの蛇行制
御方法の改良に関する。【従来の技術１現在、例えば連続酸洗ラインの酸洗槽で用いられるスト
リップ蛇行制御１Ｂ置として、検出側のリンガロールを
ステアリング化したピンチロール方式のリンガロールＣ
Ｐ　Ｃ（ｃｅｎｔｅｒ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏ
ｌ　）　装置が存在する。このリンガロールＣＰＣ装置
で通常とられているステアリング方式は、第３図に示す
如く、ストリップ１０を、フレーム１５に支持され、ラ
インの片側に傾動中心１６を有するリンガロール１２に
巻き掛けて矢印六方向に通板し、その際、油圧シリンダ
１４により前記リンガロール１２を傾動させて、ストリ
ップ１０の幅方向通過位置を変化させるものである。ここで、第３図から、油圧シリンダ１４の位置Ｘとスト
リップ１０の幅方向通過位置の偏差（蛇行量）■の関係
を導出すると、次式の如くとなる。Ｘ諺Ｗ　ｔａｎθ　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・（１）ｄｙ／ｄｔ＝ｖ　　ｃｏｓ　　θｓｉｎ　　
θ・・・・・・　（２）ここで、Ｗは、リンガロール１
２の傾動半径、θは、該リンガロール１２の傾動角、■
は、ストリップ１０のライン速度である。（１）（２＞式において、θ〈く１の時にｓｉｎθΣθ
、ｃｏｓθ包１と近似すると、次式が成立する。ｄｙ／ｄｔ　−（ｖ／Ｗ）　ｘ−−−・＝−（３）即ち
、ストリップ１ｏの蛇行を修正する場合の修正速度（ｄ
Ｖ／ｄｔ）が、油圧シリンダ１４の位置Ｘつまりロール
傾動角θに比例することがわかる。ところで、第３図に示す装置を用いて、ストリップ１０
の蛇行を！ＩＩ　！ｉｌｌする時の従来の制御系は、第
４図に示す如くである。第４図において、シリンダ位置
をフィードバックする制御をＰ１制御、フィードバック
しない制御をＰ２制御としている。又、Ｒ（Ｓ）は、基準入力とされる目標ＩＩ！（通常は
ライン中心、即ち零）、Ｇ＋（Ｓ）は、前記油圧シリン
ダ１４へ流入する油の置を制御する油圧サーボバルブの
特性を表わす伝達関数、Ｇ２（Ｓ）は、前記油圧シリン
ダ１４の特性を表わす伝達関数、Ｇ３（Ｓ）は、前記油
圧シリンダ１４の動きをストリップ１０の動きに変換す
る伝達関数（アクチュエータの伝達関数、Ｄ　（Ｓ）は
、外乱、Ｃ（Ｓ）は、ストリップ１０の幅方向位置、Ｈ
（Ｓ）は、ストリップ１０の幅方向位置を検出づるスト
リップ位置検出器の特性を表わす伝達関数、Ｋｔは、入
力信号を増幅するアンプのゲイン、Ｋｐは、油圧シリン
ダ１４の位置×のフィードバック量を調整するゲインで
ある。【発明が解決しようとする問題点］いま、第４図に示す制御系の各々の伝達関数がＧ＋　　
（Ｓ）＝１．０、Ｇ２　（Ｓ）＝１／Ｓ、Ｇｓ（Ｓ）−
（ｖ／Ｗ）・（’１／Ｓ）、Ｈ（Ｓ）−１，０であると
して、前記Ｐ２制御を行う時の一巡伝達関数Ａ１　（Ｓ
）を求めると、次式の如くとなる。Ａｏ　（Ｓ）＝に／Ｓ２−−−　（４）ここで、Ｋは次
式で表わされる。Ｋ　−Ｋ　ｔ　Ｖ　／　Ｗ　　・・・・・・・・・・・
・・・・（５）この時、系の特性方程式は次式の如くと
なる。１　＋　（Ｋ／Ｓ　２　）−０・・・・・・・・・（６
）Ｋ＞Ｏであるから、く６）式の解は、次式の如くとな
る。Ｓ−±ｉＣ【　・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（７）従って、この系は安定限界にあることがわかる。即ち、ステップ入力に対する応答は、いつまでも収束せ
ずに！ｉ　！！７Ｊを繰り返してしまう。一方、前記Ｐ１制御を行う時の一巡伝達関数Ａ１　（Ｓ
）は次式の如くとなる。Ａ＋　　（Ｓ）−に７’　（Ｓ　（Ｓ＋Ｋｔ／Ｋｐ））
・・・・・・・・・（８）この時の特性方程式は、次式となる。１＋に、／　（Ｓ　（Ｓ＋Ｋｔ／Ｋｐ））＝Ｏ・・・（
９）この（９）式の解を求めれば次式となる。５＝（−Ｋｔ／Ｋｐ＋　　　　ｔ、−ｐ　　　−）／２
　　　　　・・・・・・・・・・・・・・・（１０）こ
の（１０）式かられかる通り、フィードバックのゲイン
Ｋｐが大きいほど、Ｓの負の実数部が小さくなるので、
この系は安定限界に近くなる。従って、系をより安定にするためには、フィードバック
ゲインＫｐを小ざくしなければならない。ところが、フィードバックゲインＫｐを小ざくすると、
（１ｏ）式に示すＳの解の一方（符号が十の根）が零に
近くなり、ステップ入力に対する応答の収束が遅くなっ
てしまう。これは第３図及び第４図からも明らかなよう
に、前記フィードバール傾動角θが小さくなり、ストリ
ップ１ｏの修正速度が遅くなるためである。従って、ラインの片側を傾動中心１６とする通常のステ
アリング方式では、ストリップ１０の蛇行を的確に制御
することができなかった。そのため従来は、ステアリン
グ方式を、第５図に示す如く、リンガロール１２の傾動
中心１６をライン中心と一致でる方式として、ストリッ
プ１０の修正ｍｙとシリンダ移動量を比例させる方式に
する必要があった。しかしながら、この方式では、設備
に要する金額が、前記通常のステアリング方式のＲ置に
比べ倍以上になってしまうという問題点を有していた。（発明の目的］本発明は、ｎ１１記従来の問題点を解消づるべくなされ
たものであって、ラインの片側に傾動中心があるステア
リングロールを用いた通常の方式でも、効率良くストリ
ップの蛇行を修正することができ、しかも、ライン速度
によらず常に最良の制御が行えるストリップの蛇行制御
方法を提供することを目的とする。【問題点を解決するための手段１本発明は、ストリップ処理ラインの片側に傾動中心を有
するステアリングロールにより、ストリップの蛇（１を
制御１するようにしたストリップの蛇行制御方法におい
て、前記ストリップの蛇行量とライン速度を検出し、検
出された蛇行量を微分して蛇行速度を求め、該蛇行速度
に応じた制御量を、検出されたライン速度に逆比例する
ようゲインを変化させて出力することにより、ステアリ
ング作用を安定化して、前記目的を達成したものである
。【作用］本発明においては、第１図に示す如く、前出第４図に示
したυｊ御系内のアンプの中に微分要素Ｓを入れること
によりアンプ出力′を改善し、Ｐ２制引を行う時でも、
制御系が安定になるようにしている。又、制御ゲインを
一定ではなく、ライン速度Ｖに逆比例して変化させるこ
とにより、常に最良のゲインで蛇行制御できるようにし
ている。即ち、第１図に示した本発明による制御系で、前記Ｐ２
制（財）を行う時の一巡伝達間数Ａ３は次式％式％この時、制御系の特性方程式は、次式の如くとなる。１　＋　Ｋ　／”　Ｓ　−０・・・・・・・・・（１２
）この（１２）式の根を求めると、次式の如くとなる。５−−Ｋ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１３
）Ｋ＞Ｏであるから、この系は安定であり、しかも、Ｋ
を大きくでることにより、ステップ入力に対する応答速
度を早くすることができる。この時、シリンダ１４、即ちロール傾動角θは、ストリ
ップ１０の蛇行量ｙではなく、ストリップ１０の蛇行速
度ｄｙ／ｄｔに比例して動くことになる。即ち、ストリップ１０の蛇行速度ｄｙ／ｄｔが大きけれ
ば大きいほどロール傾動角θも大きくなるように蛇行を
嬬正づる。一方、制御系のゲインには、前出（５）式から明らかな
ように、アンプゲインＫｔが一定の場合、ライン速度Ｖ
に比例して大きくなる。従って、ライン速度が大きくな
ると、アンプゲインＫｔが大きい場合は、ハンチングを
起こす可能性が出てくる。従って、本発明では、常にラ
イン速度Ｖを取り入れて、アンプゲインＫｔをライン速
度Ｖに逆比例するように変えることにより、制御系を常
に安定した状態に持っていくようにしている。従って、本発明によれば、ラインの片側に傾動中心を有
するステアリングロールであっても、応答性が良く、し
かも、ライン速度に影響されない安定した蛇行制御を行
うことができる。［実施例］以下、図面を参照して、本発明が採用された、連続酸洗
ラインの酸洗槽出側に配設された蛇行制ｍ＋装置の実施
例を詳細に説明する。第２図において、図示されていない連続酸洗槽で酸洗処
理されたストリップ１０を巻き掛けて、その蛇行制御を
するリンガロール１２が、該酸洗槽出側に配設されてい
る。該リンガロール１２には、これを支持するフレーム
１５が配設されており、該フレーム１５を介して前記リ
ンガロール１２を駆動する油圧シリンダ１４が、該リン
ガロール１２の軸方向の片側端部に配設されている。１
６は、前記リンガロール１２が矢印Ｂ方向に駆動される
際の駆動中心である。又、前記ストリップ１０の通板される先には、該ストリ
ップ１０の幅方向位置を検出するストリップ位置検出器
２０と、張力を保ちながら前記ストリップ１０を搬送す
るプライドルロール２２が配設されている。該プライド
ルロール２２には、その回転数をパルスに変換して、ス
トリップ１０のライン速度■を検出するパルスカウンタ
２４が配設されている。一方、前記蛇（う制（財）装置には、前記油圧シリンダ
１４を駆動させるための制御部２６が備えられている。該制御部２６は１、前記ストリップ位置検出器２０より
出力された信号ｙを電圧に変換する第１アンプ２８と、
該第１アンプ２８より出力される電圧信号を微分して、
前記ストリップ１０の蛇行速度ｄｌ／／ｄｔを求める微
分回路３０と、該蛇行速度を前記ライン速度■に逆比例
するゲインＫｔ（Ｖ）で増幅して、その値を電流直に変
換づる第２アンプ３２をＡえたものである。なお、３４
は、前記第２アンプ３２で求められた電流値を前記油圧
シリンダ１４を駆動させる油の量に変換する電油変換器
である。以下本実施例の作用について説明する。図示されていない酸洗槽より、矢印へ方向に送り出され
たストリップ１０は、まずリンガロール１２に巻き掛か
る。該リンガロール１２を通過したストリップ１０は、
その板幅方向の蛇行量ｙをストリップ位置検出器２０で
検出され、又、ストリップ１０のライン速度■は、プラ
イドルロール２２に連結されているパルスカウンタ２４
で検出される。ここで、前記ストリップ位置検出器２０で検出微分回路
３０で微分され、前記ストリップ１０の蛇行速度ｄｙ／
　ｄｔが検出される。該蛇行速度は、第２アンプ３２で
、前記ライン速度■に逆比例するゲインＫｔ　（Ｖ　）
で増幅され、電流値に変換されて、電油変換器３４に入
力される。該電油変換器３４は、入力された電流値に応
じた油の量を油圧シリンダ１４に送る。該油圧シリンダ
１４は、電油により作動し、リンガロール１２を傾動中
心１６を支点として駆動する。該リンガロール１２が駆
動づることにより、前記ストリップ１０の蛇行は、適正
に修正される。前記実施例においては、酸洗ラインに設けられたリンガ
ロール１２でストリップ１０の蛇行！ｌｄｌ″ｍを行う
装置について例示したが、本発明が適用されるステアリ
ングロールは、これに限定されず、例えば、池のライン
でストリップ１０を上下より挟むピンチロールをステア
リングロールとして用いるものに適用しても良い。（発明の効果］以上説明した通り、本発明によれば、ラインの片側に傾
動中心があるステアリングロールにおいても、ストリッ
プの蛇行制御を安定して行えるので、傾動中心がライン
の中央にあるステアリングロールに比較して、その設備
に要する費用を１／７２〜１／３に減少させることがで
き、極めて経済的である。又、ライン速度に拘わらずに
、常に最良の蛇行制御が行える等の優れた効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るストリップの蛇行制御方法の原
理を説明づるためのブロック線図、第２図は、本発明が
採用された連続酸洗ラインの蛇行制御方法の実施例を示
す、一部ブロック線図を含む平面図、第３図は、従来のリンガロールを用いたステアリング方
式の一例を示す平面図、第４図は、前記ステアリング方式に用いられる従来の制
御系を示すブロック線図、第５図は、従来のリンガロールを用いたステアリング方
式の他の例を示す平面図である。１０・・・ストリップ、１２・・・リンガロール、１４・・・油圧シリンダ、１６・・・傾動中心、２０００．ユ８．．ッ、□＊ｔａｐｓ、　　　　　　　
　　　Ｉ２４・・・パルスカウンタ、２６・・・制御部、２８．３２・・・アンプ、３０・・・微分回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ストリップ処理ラインの片側に傾動中心を有する
ステアリングロールにより、ストリップの蛇行を制御す
るようにしたストリップの蛇行制御方法において、前記ストリップの蛇行量とライン速度を検出し、検出さ
れた蛇行量を微分して蛇行速度を求め、該蛇行速度に応
じた制御量を、検出されたライン速度に逆比例するよう
ゲインを変化させて出力することにより、ステアリング
作用を安定化したことを特徴とするストリップの蛇行制
御方法。