JPS6369925A - プロセスラインにおけるストリツプ張力制御方法 - Google Patents

プロセスラインにおけるストリツプ張力制御方法

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JPS6369925A
JPS6369925A JP21189986A JP21189986A JPS6369925A JP S6369925 A JPS6369925 A JP S6369925A JP 21189986 A JP21189986 A JP 21189986A JP 21189986 A JP21189986 A JP 21189986A JP S6369925 A JPS6369925 A JP S6369925A
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strip
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roll
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Eiji Sumiya
住谷 英治
Akifumi Okamoto
岡本 紀史
Hideyuki Yoneyama
秀之 米山
Akiyuki Oka
岡 礼之
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Nippon Steel Corp
Nittetsu Densetsu Kogyo KK
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Nippon Steel Corp
Nittetsu Densetsu Kogyo KK
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  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

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、ストリップを連続処理するプロセスラインに
おけるストリップの張力を安定に保つ方法に関する。
〔従来の技術〕
ストリップを連続処理するプロセスでは、連続したスト
リップを搬送するためにピンチロール、プライドルロー
ル、ヘルパーロール、ハースロール等、様々なロールが
使用されている。これらのロールはストリップを円滑に
搬送するために速度制御されたり、電流制御されたり、
あるいは電圧制御による間接的な速度制御が行なわれた
りしている。
複数のIllll−ルが連続したストリップを介して連
接され、かつそれぞれのロールに対して速度を一定に保
つような速度制御がなされると、ロールの速度はロール
とロールを結ぶストリップの張力の大小に関係なく一定
の速度で回転する結果、ストリップの張力を適切な値に
保つことが困難となり、この結果ストリップの円滑な搬
送ができなくなる。このため複数の搬送ロールを連続し
たストリップを介して連接された状態で速度制御する場
合、該ロールの駆動電動機の負荷電流の大きさに比例し
て一定の割合でロール速度を降下又は上昇させることの
できる、いわゆる垂下特性を持った速度制御又は、電圧
制御による間接的な速度制御が行なわれる。これらの場
合のロール速度と負荷電流の関係を表わす近似式を(1
)式及び(2)式に示す。(1)式は垂下特性を持った
速度制御の近似式、(2)式は駆動電動機に直流電動機
を用い、電圧制御による間接的な速度制御を行なった場
合の近似式%式%(2 ただし、(1)、 (2>式において、■:ロール速度 △ V:速度制御系における速度指令の値 α:   〃     垂下率(1〉α〉0)■o:電
動機の定格電流 Vo:該プロセスの定格最大速度 に:定数 Va:電圧制御される直流電動機に印加する電機子電圧 Ra:電圧制御される直流電動機の電気子抵抗I:駆動
電動機の負荷電流 (11,(21式は何れの場合も駆動電動機の負荷電流
が増加するとロール速度が下降し、逆に負荷電流が減少
又は負の電流となった場合はロール速度が上昇すること
を示している。
ストリップ搬送ロールの速度制御にこのような垂下特性
を持たせると、ストリップに加わる張力の大きさにより
、搬送ロールの負荷電流が変化し、これに伴なって速度
が自動的に変化してストリップに加わる張力の変動を抑
制する効果を持たせることができ、ストリップを円滑に
搬送する手段として有効であり、従来から広(通用され
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述の技術を、複数の搬送ロールを連続したストリップ
を介して連接された状態で速度制御し、尚且つ連続した
ストリップの特定の区間の張力を所定の値、即ち特定の
区間だけこの区間の前後とは全く関係なく独立した値に
制御しようとする場合、垂下特性の影響によって独立し
た値に制御する事が困難になる。この点について第2図
に示す簡単なモデルによって、更に詳しく説明する。
第2図は、搬送ロールとしてピンチロールを用いた場合
について示している。この図では1〜4に示すNo1x
No40−ルがストリップ5を、図の左方から右方に搬
送しているものとする。各ロール間のストリップ5の張
力Ti  (i=0〜4)の定常値は、次の連立方程式
を解く事によって求めることができる。
Ti=TH−1−KTI・Ii+KTi・■L、・・・
・・・(4)ただしく3)〜(5)式において Vi  (i=l〜4)=各ロールの速度制御系に与え
る速度指令値 Vi  (i=l〜4):各ロールの速度■o:各ロー
ルの速度の定格最大値 1i(i=l〜4):各ロール駆動電動機の負荷電流 It、1(i=1〜4):各ロールの機械的損失に起因
する電流でIiの内数(ストリップ曲げ損等も含む)。
1ot(i=1〜4):各ロール駆動電動機の定格電流 KTI(i=l〜4):各ロール駆動電動機の電流値を
張力に換算する定数 αi  (i=1〜4) :各ロールの垂下率Ei  
(iwl〜3)?各ロール間のストリップのヤング率 Li  (t=l〜3):各ロール間のストリップの長
さ Ti  (i=1〜3):各ロール間のストリップの張
力 説明を簡単にするために(3)〜(5)式において、I
L、=IL 1(B = I 。
KTIoKT Ei=E Li=L T o = Co =一定 T s −Ca =一定 α i =α なる条件の下に(3)〜(5)式の定常解を求めると次
式のようになる。
すなわち、各搬送ロール間のストリップ張力T1゜T2
.T3は(6)、 (7)、 +81式によって求める
事ができる。
ここで第2図のストリップ5の特定の区間、つますNo
20−ルとNo30−ルの間のストリップ張力T2を、
前後の張力TI、T3とは関係なく、所定の値に制御す
る場合について考察してみる。
(7)式においてCo、Caは一定と云う条件の下に張
力T2を所定の値に制御しようとする場合、速度指令値
V + * V 21  V 31  V 4の何れを
変化は複数を組にして変化させてもTI、T3にも影響
を与えるため、T2をT1.T3とは関係なく、独立し
て制御することは困難である。
この問題を解決するために従来は、(3)式におけるα
2=0、つまりNo20−ルのみ垂下率を零とするよう
な速度制御を行う方法が用いられてきた。
(31式におけるα2=0、他は前記と同様な条件の下
に(3)〜(5)式の定常解を求めると、次のようにな
る。
このような条件(α2=0)なる条件の下では、T2を
TI、T3とは無関係に所定の値に制御しようとする場
合、αω式に於いて■3の値を調節すれば良い事が分る
。何故なら、■3の値は、(9)。
00式によって決まるT1.T3には全く関わりが無い
からである。
ところがこの方法は新たな問題をひき起こす。
(9)、αω、αυ式右辺第3項からも分るように、各
部の張力TI、T2.T3が各ロールのストリップの曲
げ損等をも含む機械的損失ILの影響を受ける。これは
(61,(71,(81式では発生しなかった新たな問
題である。
(9)〜aυ式において、機械的損失rLの大きさは機
械の組立、仕上精度、なじみの程度、潤滑油の粘度等に
加えて、搬送するストリップの厚みや幅等の値に大きく
左右され変化する。このためα2−〇なる条件を付加す
る事によって、T2をT + 。
T3とは無関係に独立して制御する事が可能になる反面
、T1.T2.T3が機械的損失ILの影響を受けてス
トリップ張力が不安定になり、その結果ストリップがウ
オークしたり、スリップ疵が発生し、極端な場合はヒー
トバックルの発生、板破断にいたり、ライン停止と云う
問題が生じるのである。
本発明は、上述の欠点を解決して、垂下特性を持った速
度制御系によって制御される、複数の搬送ロールによっ
て搬送されるストリップの特定の区間の張力を、この区
間の前後に影響を与えることなく独立して制御可能とし
、且つ各ロールのストリップの曲げ損も含む機械的損失
がストリップ張力に与える悪影響を無くする方法を提供
することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するための本発明方法の特徴は、ストリ
ップの連続焼鈍設備等、ストリ・7プを連続処理するプ
ロセスラインの特定の区間の入側1i!i送ロール及び
出側搬送ロールの何れかが速度制御され、他方は速度制
御されると同時に、この区間のストリップの張力を一定
に制御するように構成されたストリップ張力制御装置に
おいて、入側搬送ロールを駆動する電動機の負荷電流値
と、出側搬送ロールを駆動する電動機の負荷電流値の和
を求め、この負荷電流値の和に垂下特性の大きさを決め
る定数を乗じた値を用いて入側搬送ロール及び出側搬送
ロールの速度制御装置に与える速度指令値を同時に同じ
量だけ増加又は減少させることにより、特定区間だけ独
立してストリップの張力制御を行うことにある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明方法を、一実施例をもとに詳細に説明する
。第1図は第2図と同様ピンチロールを用いてストリッ
プを搬送する場合の実施例の制御装置のブロック図を示
す0図番1〜5. T o =T aは第2図と同一の
ものである。6.〜4はビンチロール1〜4を駆動する
ロール駆動電動機、7.〜4は駆動電動機6.〜4の負
荷電流を検出する電流検出器、8□〜4 は電源装置、
9、〜4 は速度制御装置、10は電流検出器72.7
:lの検出値を加算する電流加算器、11は速度指令加
算器、12は電流加算器10の出力にある値を乗算する
乗算器、13はNo2.  No30一ル間のストリッ
プ張力を検出する張力検出器、14は張力制御装置、1
53〜4は張力制御加算器、16は各ロールに速度指令
値を出力する速度指令装置である。
No20−ル2とNo30−ル3の間のストリップの張
力T2を前後の張力TI、T3とは無関係に独立して所
定の値に制御する為に、No20−ル2及びNo30−
ル3のそれぞれの駆動電動機6−2゜6−3の負荷電流
I2及び■3を電流検出器7−2゜7−3により検出す
る。次にこの検出値12.I3の値を電流加算器10に
よって加算した(I2+I3)なる信号を得る。該加算
器10の信号に乗を同時に速度指令加算器11−2.1
1−3に入力して速度指令装置16からの出力信号であ
るNoZロール2の速度指令値v2及びNo30−ル3
の速度指令値■3から減することにより、No20−ル
2の速度制御装置9−2及びNo30−ル3の速度制御
Vo  ・ α なる速度指令が与えられる。この結果、No2及びNo
30−ルの速度V2.Vzは速度制御装置9−2゜9−
3、電源装置8−2.83を介して、それぞれ次式のよ
うに速度制御される。
上記(2)、 01式は先述の(3)右辺近業2項Io
iの代りに2Ioを、IiO代りに(12+13)を代
入したにすぎない。
一方、No10−ル1及びNo40−ル4は上述と同じ
ような過程ではあるが、ただし電流検出器7−1゜7−
4で負荷電流値I+、Iaを検出し、電流加算器を得て
、次式のように速度制御される。
上記q4,09式は先述の(3)式と全く同じものであ
る。
(3)式の代りに((支)、(至)、0→、90式を用
い、またIL、=IL 1 oi=  I  。
KT、=KT Ei=E Li=L T o = Co六一定 T a ==Ca電一定 α i ネα なる条件の下に(3)、 (41,(51式の連立方程
式を解き、ストリップ張力T1.T2.T3を求めると
、次式となる。
09式が示すように、No20−ル2とNo30一ル3
間のストリップ張力T2を所定の値に制御するに△ は、No30−ル3への速度指令V3又はNo20−ル
2への速度指令■2を一時的に変化させれば良い。そし
てαe、α〜式に示すように■2を変化させる事によっ
てT2を制御する場合、No20−ル2とNo10−ル
1への速度指令v2とvlを同時に同じ量だけ変化させ
ることによって、TI、T3に全く影響なくT2の制御
が可能であり、v3を変化させる事によってT2を制御
する場合も、同様にNo30−ル3とNo40−ル4へ
の速度指令■3△ とv4を同時に同し量だけ変化させる事によってTI、
T3に全く影響なくT2の制御が可能である。
更に、この方法によれば、00〜0椋弐の右辺に機械的
損失ILの項が全く含まれていない事からも分るように
機械的な損失の影響を受けない張力IQ御が可能となる
し量だけ変化させる場合について示している。
No20−ルとNo30一ル間に設けた張力検出器べき
量を決定し、この結果得られるΔVを張力側△ 御加算器15−s、15−4に入力し、速度指令値V3
Δ 合は、張力制御装置14の出力値を張力制御加算器15
−1. 15−2に入力させても、全く同様な制御が可
能であることは云うまでもない。
なお、本発明方法をNo20−ルとNo30一ル間のス
トリップ張力T2を制御する例で説明したが、Nolロ
ールとNo40−ルの間とがNolロールとN。
30一ル間等の複数のロール間を特定区間として制御す
ることも可能である。例えばNo10−ル(入(IQ 
1112 送ロール)トNo40−ル(出側119 送
ロール)間を特定区間として張力制御する場合No10
−ルとNo40−ルを駆動する電動機の負荷電流値の和
(Il+14)を求め、この負荷電流値の和に乗に同時
入力して、各速度指令値v1〜v4がら減するものであ
る。
また、ピンチロールによるストリップ搬送の他、ハース
ロールプライドルロール、ヘルパーロール等を用いたプ
ロセスラインの搬送装置に利用出来ることは言うまでも
ない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明方法を実施することにより
、連続したストリップの特定の区間のストリップ張力を
、区間の前後の張力とは全く独立して制御を可能とする
と共に、各部のストリップ張力が、ストリップの曲げ損
等を含む搬送ロールの機械的損失の影響を受けないので
ストリップにキズ、ウオーク、破断が発生せず、ストリ
ップ張力を安定した状態に維持できるものであり優れた
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す図、第2図は搬送ロール
によってストリップを搬送する際に生じる問題点の説明
図である。 図面で、1:Nolロール、 2:No20−ル、3 
: No30−ル、  4 : No90−ル、  5
ニストリツプ、  6:ロール駆動電動機、  7:電
流検出器、 8:電源装置、 9:速度制御装置、10
:電流加算器、 11:速度指令加算器、12:乗算器
、  13:張力検出器、  14:張力制御装置、 
15:張力制御加算器、 16:速度指令装置である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ストリップの連続焼鈍設備等、ストリップを連続処理す
    るプロセスラインの特定の区間の入側搬送ロール及び出
    側搬送ロールの何れかが速度制御され、他方は速度制御
    されると同時に、この区間のストリップの張力を一定に
    制御するように構成されたストリップ張力制御装置にお
    いて、 入側搬送ロールを駆動する電動機の負荷電流値と、出側
    搬送ロールを駆動する電動機の負荷電流値の和を求め、
    この負荷電流値の和に垂下特性の大きさを決める定数を
    乗じた値を用いて、入側搬送ロール及び出側搬送ロール
    の速度制御装置に与える速度指令値を同時に同じ量だけ
    増加又は減少させることにより、特定区間だけ独立して
    ストリップの張力制御を行うことを特徴とするプロセス
    ラインにおけるストリップ張力制御方法。
JP21189986A 1986-09-09 1986-09-09 プロセスラインにおけるストリツプ張力制御方法 Granted JPS6369925A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG130955A1 (en) * 2005-09-15 2007-04-26 Nico Steel Solutions S Pte Ltd Tension unit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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SG130955A1 (en) * 2005-09-15 2007-04-26 Nico Steel Solutions S Pte Ltd Tension unit

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JPH0454729B2 (ja) 1992-09-01

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