JPS6335326B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可逆圧延機のロードバランス制御装置
に関する。

一般にロードバランス制御は可逆圧延機ミルモ
ータ等で上下ロール間のトルクを相互間に制御す
る場合に使用するもので、トルクのアンバランス
をなくし、上下モータの負荷をバランスさせるこ
とにより、定格ミル能力をフルに発揮させる目的
で用いられるものである。またこのロードバラン
ス制御は、モータ単体にとつても経年劣化、寿
命、メンテナンス面においても好ましいものであ
る。

このような可逆圧延機におけるロードバランス
制御は上ロール下ロール間のトルクの相互的制御
に使用されるものであり、圧延機に対し上下モー
タの負荷がバランスして圧延されることは能力を
フルに発揮でき、またモータにとつても好ましい
ものであるがしかし、圧延機に表裏面の温度差ま
たは変形抵抗の差異がある場合はかならずしも現
状のロードバランス制御は圧延作業上特に板反り
に対して不都合が生ずる場合がある。すなわち第
１図に示すごとく上ロール１の径が下ロール２の
径より小さい場合、すなわち図示長さl₁がl₂より
も小さい場合でしかも圧延機の温度が表裏面均一
の場合において、上下ロールの回転数は同一で噛
込んだとすると、下ロール２の投影接触弧長l₂が
l₁より大のため、下ロール（圧延機の裏面）２の
方が変形速度が早い。従つて圧延材は上反りとな
る。しかしロードバランス制御により下ロール２
の回転数は下げられるので問題はない。ところが
第２図に示すように上ロール１の径と下ロール２
の径がすなわち図示上下ロールの投影接触弧長
l₁，l₂がともに等しく、圧延機の温度が表温度よ
り裏温度の方が低い場合または表変形抵抗が裏変
形抵抗よりも低い場合には表面の方が変形しやす
いため変形速度も早く、上ロール負荷が下ロール
負荷よりも小さくなる。従つてこの状態では圧延
機は下反りになるにも係わらず、ロードバランス
制御は下ロール負荷が大きいとして下ロール２の
回転数は下げられ下反りが助長されることにな
る。このように圧延機の表裏面の温度差または変
形抵抗の差異がある場合には、ロードバランス制
御は圧延作業上不都合な場合がある。

このような圧延中の板反り修正に対しては第３
図に示すごとくロール径補償による方法が用いら
れている。すなわち図において上ロール駆動モー
タ１０には上ロールサイリスタ装置１２が接続さ
れており、この上ロールサイリスタ装置１２には
上ロール電圧コントローラ１４が接続されてい
る。この上ロール電圧コントローラ１４には上ロ
ール電流コントローラ１６が接続されており、こ
の上ロール電流コントローラ１６には上ロール速
度コントローラ１８が接続されている。この上ロ
ール速度コントローラ１８の一入力端子にはロー
ル系補償器２０を介して基準電圧Ｖが入力される
ように構成されており、上ロール速度コントロー
ラ１８の他の入力端子には後述するロードバラン
ス制御回路２１の不感帯増幅器２５の出力端子が
接続されている。この上ロール速度コントローラ
１８は図示されない上ロールの速度を設定するも
のであり、その設定値に対応した信号を上ロール
電流コントローラ１６に出力するものである。こ
の上ロール電流コントローラ１６は上ロール速度
コントローラ１８からの信号を受けてそれに対応
した電流値を上ロール電圧コントローラ１４に出
力し、この上ロール電圧コントローラ１４は上ロ
ール電流コントローラ１６からの出力電流に対応
した電圧値を上ロールサイリスタ装置１２に出力
するものである。上ロールサイリスタ装置１２は
上ロール電圧コントローラ１４からの出力電圧値
に対応したパルス信号に変換し、該パルス信号の
オンデユーテイによつてサイリスタ装置の各サイ
リスタのゲートを開閉するものである。この上ロ
ールサイリスタ装置１２の導通によつて上ロール
駆動モータ１０が駆動する。

一方、下ロール駆動モータ１１には下ロールサ
イリスタ装置１３が接続されており、この下ロー
ルサイリスタ装置１３には下ロール電圧コントロ
ーラ１５が接続されている。この下ロール電圧コ
ントローラ１５には下ロール電流コントローラ１
７が接続されており、この下ロール電流コントロ
ーラ１７には下ロール速度コントローラ１９が接
続されている。この下ロール速度コントローラ１
９の一入力端子には基準電圧が入力するように
構成されており、他の入力端子には後述するロー
ドバランス制御回路２１の反転増幅器２６からの
出力信号が入力するように構成されている。この
下ロール速度コントローラ１９も前述した上ロー
ル速度コントローラ１８と同様の機能を有するも
のであり、下ロール電流コントローラ１７、下ロ
ール電圧コントローラ１５、下ロールサイリスタ
装置１３、下ロール駆動モータ１１はそれぞれ上
ロール電流コントローラ１６、上ロール電圧コン
トローラ１４、上ロールサイリスタ装置１２、上
ロール駆動モータ１０とそれぞれ同様の機能を有
するものである。

また、上ロール速度コントローラ１８の出力端
ａにはロードバランス制御回路２１の反転増幅器
２２の入力端子が接続されている。この反転増幅
器２２の出力端子には比較増幅器２３の入力端子
が接続されている。この比較増幅器２３の他方の
入力端子には下ロール速度コントローラ１９の出
力端子ｂが接続されており、この比較増幅器２３
の出力端子には制限増幅器２４が接続され、この
制限増幅器２４の出力端子には不感帯増幅器２５
が接続されている。この不感帯増幅器２５の出力
端子には反転増幅器２６と前記上ロール速度コン
トローラ１８が接続されている。反転増幅器２６
の出力端子は前記下ロール速度コントローラ１９
の入力端子に接続されている。このように反転増
幅器２２、比較増幅器２３、制限増幅器２４、不
感帯増幅器２５、反転増幅器２６によつてロード
バランス制御回路２１が構成されている。

従つて、上ロール駆動モータ１０、下ロール駆
動モータ１１は同じ基準電圧が上下ロール速度
コントローラ１８，１９、上下ロール電流コント
ローラ１６，１７、上下ロール電圧コントローラ
１４，１５、上下ロールサイリスタ装置１２，１
３を介して与えられて同じ速度で回転する。今、
ロードバランス制御回路２１には上ロール速度コ
ントローラ１８下ロール速度コントローラ１９の
出力値、すなわち電流指令（図中のａ，ｂ）が入
力される。この上ロールの電流指令は反転増幅器
２２によつて反転されて、また、下ロールの電流
指令はそのまま比較増幅器２３に入力され、この
比較増幅器２３において上下の電流指令値が比較
され、その偏差が制限増幅器２４に出力される。
この制限増幅器２４において上限リミツタ値が設
定され、不感帯増幅器２５において下限値のリミ
ツタにより不感帯分がカツトされ（可変設定可
能）この出力が一方は直接に上ロール速度コント
ローラ１８へフイードバツクされ、一方は反転増
幅器２６を介して極性が反転され下ロール速度コ
ントローラ１９に入力される。

このようなアナログ信号の流れにより上下ロー
ル駆動モータのロードをバランスさせる機能を有
するものがロードバランス制御回路である。

一方、ロール系補償器２０は基準電圧を上ロ
ール駆動モータ１０について可変するもので、基
準電圧にα分だけ±αとして（＋）α分また
はマイナスα分の電圧を与えることにより、下ロ
ール駆動モータ１１を基準として電圧差α分だけ
上ロール駆動モータの速度が変化することにな
る。

ところが、例えば上反り対策として下ロール駆
動モータ１１より若干早い速度で駆動したい場合
に＋αなる電圧が上ロール速度コントローラ１
８に入力されると上ロール速度コントローラ１８
の出力も（＋）α分変化した値となる。このた
め、ロードバランス制御回路２１はこの上ロール
速度コントローラ１８から出力値である＋αを
入力値として取り込みロードバランス制御を行な
い上ロール速度コントローラ１８には下げ指令が
下ロール速度コントローラ１９には上げ指令がそ
れぞれ入力される。その結果、ロール系補償器２
０により上ロール駆動モータ１０の速度を上げる
指令にも係わらず、ロードバランス制御回路２１
により基準電圧に一致させるような信号がフイ
ードバツクされてロール系補償器２０の機能効果
が全く意味を成さなくなつてしまい圧延板の反り
に対する修正が全くできないという欠点を有して
いた。

本発明の目的は、圧延中に板反りをした場合、
上下ロールのいづれかに一時的に負荷を集中分担
させて板反りを修正することのできる可逆圧延機
のロードバランス制御装置を提供することにあ
る。

本発明は、ロードバランス不感帯領域を外部よ
り任意に設定し、該任意に設定された不感帯領域
内でアンバランスの生じていることを検出し、ア
ンバランス時における駆動モータの負荷率が許容
範囲を越えていないことにより、ロードバランス
制御を停止させ上下ロールのいづれかに一時的に
負荷を集中分担させて板反りを修正しようという
ものである。

以下、本発明の実施例について説明する。

第４図には本発明に係る可逆圧延機のロードバ
ランス制御装置の一実施例が示されている。

図において第３図図示従来例と同一の符号の付
されているものは、同一の部品・同一の機能を有
するものである。上ロール速度コントローラ１８
の出力端子はロードバランス制御回路１００が接
続されており、このロードバランス制御回路１０
０にはロードバランス不感帯制御回路１０１が接
続されている。またロードバランス制御回路１０
０には下ロール速度コントローラ１９からの出力
信号が入力されるように構成されている。またロ
ードバランス不感帯制御回路１０１の２つの出力
端子には接点１１１が設けられており、この接点
１１１の他端には上ロール速度コントローラ１８
の入力端子と下ロール速度コントローラ１９の入
力端子がそれぞれ接続されている。この接点１１
１は連動して作動するものである。

一方、上ロール駆動モータ１０および下ロール
駆動モータ１１のそれぞれのモータ電流に基づ
き、負荷率を検出する負荷率計１１０が設けられ
ており、この負荷率計１１０は上ロール駆動モー
タ１０および下ロール駆動モータ１１に流れる許
容電流に対する比率を検出するものであり、許容
電流を越えるとこの負荷率計１１０に接続されて
いる警報器１１３に警報信号を出力する機能を有
している。またこの負荷率計１１０は上ロール駆
動モータ１０および下ロール駆動モータ１１の負
荷率を検出してAND回路１０５に出力するもの
である。このAND回路１０５の他の入力端子に
はAND回路１０４が接続されており、このAND
回路１０４の一方の入力端子にはロードバランス
不感帯検出器１０３が接続されている。このロー
ドバランス不感帯検出器１０３は前記ロードバラ
ンス不感帯制御回路１０１より出力されるロード
バランス制御不感帯を検出するとともに、ロード
バランス不感帯設定器１０２に接続されており、
ロードバランス制御不感帯設定器１０２からの設
定不感帯と比較してその偏差を出力するものであ
る。ロードバランス制御不感帯設定器１０２はロ
ードバランス不感帯の領域を可変するものであ
り、外部より遠隔操作が行なえるように設置され
ている。また、このロードバランス制御不感帯設
定器１０２は可変抵抗器で構成されており、０〜
100％に任意設定可能な構造を有している。

一方、AND回路１０４の他の入力端子にはロ
ードバランス制御スイツチ１１２Ａが接続されて
いる。またAND回路１０５の出力端子はセツ
ト・リセツト信号発生器１０６に接続されてお
り、このセツト・リセツト信号発生器１０６の入
力端子にはOR回路の出力端子が接続されてい
る。このOR回路１０７の一入力端子にはタイマ
回路１０８を介してロードセル１０９が接続され
ている。このロードセル１０９は圧延材がミルよ
り噛出したことを確認するものであり、圧延材が
ミルより噛出したことを検出するとメタルオフ信
号をタイマ回路１０８に出力するものである。こ
のタイマ回路１０８はロードセルからの出力信号
を所定時間OR回路１０７に出力するのを止める
ためのものである。これはロードセル１０９のチ
ヤタリングまた誤検出を防止するためのものであ
る。また、OR回路１０７の他の入力端子にはロ
ードバランス制御スイツチ１１２Ｂが接続されて
いる。このロードバランス制御スイツチ１１２Ｂ
は前記ロードバランス制御スイツチ１１２Ａと連
動し、ロードバランス制御スイツチ１１２Ａが
ONするとロードバランス制御スイツチ１１２Ｂ
はOFFするように作動するものである。

セツト・リセツト信号発生器１０６の出力端は
前記接点１１１に接続されており、この接点１１
１はセツト・リセツト信号発生器１０６からのセ
ツト信号でONし、リセツト信号でOFFする機能
を有している。

このように構成されるものであるから圧延機材
の板反り状態を判断してロードバランス制御不感
帯設定器１０２の設定値を任意のパーセントにセ
ツトすると同時に、ロードバランス制御スイツチ
１１２ＡをONする。このロードバランス制御不
感帯設定器１０２の設定に基づきロードバランス
不感帯領域が決定し、ロードバランス不感帯検出
器１０３は上ロール駆動モータの負荷と下ロール
駆動モータの負荷のアンバランス量がロードバラ
ンス制御不感帯設定器１０２によつて設定された
範囲内であることを検出し、信号をAND回路１
０４に出力し、前記ロードバランス制御スイツチ
１１２ＡのON信号との論理積によつてセツト・
リセツト信号発生器１０６よりリセツト信号が出
力される。このセツト・リセツト信号発生器１０
６から出力されるリセツト信号によつてロードバ
ランス不感帯制御回路１０１の出力端子に接続さ
れている接点１１１がOFFされる。このセツ
ト・リセツト信号発生器１０６からのリセツト信
号出力の条件は負荷率計１１０の警報出力が
OFF（設定パーセント以内である）すなわち、負
荷率計１１０からの出力がOFFしているときで
ある。

一方、セツト・リセツト信号発生器１０６から
セツト信号を出力するための条件は、ロードバラ
ンス制御スイツチ１１２Ｂがロードバランス制御
スイツチ１１２Ａと連動してOFFした時または
圧延材がミルを噛出したことを検出するロードセ
ル１０９からのメタルオフ信号をタイマ回路１０
８の所定時間後に出力した時である。

従つて本実施例によれば、板反り修正に対して
有効であるロール系補償器の効果が大となり、ま
た圧延機を運転する者に不感帯領域設定を任意に
設定できるようにしたことにより、ロール系補償
器との共用で圧延材および状況に応じた処置がと
れ、能率・品質の向上を図ることができる。

また、本実施例によれば従来のロードバランス
制御回路では不感帯の調節が装置のカード内に組
込まれ、ほぼ一定として使用されていたが外部よ
り遠隔で行なわれるようにしたことによりロード
バランス不感帯検出器によりロードバランス制御
不感帯設定器１０２で設定した範囲内のロードア
ンバランス状態が確認でき、ロードバランス制御
回路を切り離した場合に、常に上下ロードの電流
差を見る必要なく圧延操作をすることができる。

さらに本実施例によれば、ロードバランス制御
回路の単体が任意に可変またはロードバランス制
御回路をOFFすることができることにより、ロ
ール系補償器による上下ロールの速度差で板反り
修正が容易に行なうことができる。

以上説明したように、本発明によれば、圧延中
に板反りを生じた場合上下ロールのいづれかに一
時的に負荷を集中分担させて板反りを修正するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧延機の上ロールと下ロールの径の異
なる場合の圧延状況を示す図、第２図は圧延機の
上ロールと下ロールが同径の場合において圧延材
の表面が高温で裏面が低温である場合の圧延状況
を示す図、第３図は従来の可逆圧延機のロードバ
ランス制御装置を示す回路図、第４図は本発明の
実施例を示す回路図である。 １００…ロードバランス制御回路、１０１…ロ
ードバランス不感帯制御回路、１０２…ロードバ
ランス制御不感帯設定器、１０３…ロードバラン
ス不感帯検出器、１０４，１０５…AND回路、
１０６…セツト・リセツト信号発生器、１０７…
OR回路、１０８…タイマ回路、１０９…ロード
セル、１１０…負荷率計、１１１…接点、１１２
Ａ，１１２Ｂ…ロードバランス制御スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上ロール駆動モータの負荷と下ロール駆動モ
   ータの負荷をバランスして上ロール下ロール間の
   トルクを相互的に制御する可逆圧延機のロードバ
   ランス制御装置において、上記上ロール駆動モー
   タの負荷と下ロール駆動モータの負荷とのアンバ
   ランス量が所定範囲内である場合にロードバラン
   ス制御動作を停止する不感帯領域を外部より任意
   に設定する第１の手段と、前記上下ロール駆動モ
   ータの負荷率が前記第１の手段によつて任意に設
   定した不感帯領域内であることを検出する第２の
   手段と、前記上下ロール駆動モータの負荷率が設
   定許容負荷率内であることを検出する第３の手段
   とを設け、前記不感帯領域においては上ロール下
   ロールのいずれかに一時的に負荷を集中分担させ
   るようにしたことを特徴とする可逆圧延機のロー
   ドバランス制御装置。