JPS647939B2 - - Google Patents

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JPS647939B2
JPS647939B2 JP21724783A JP21724783A JPS647939B2 JP S647939 B2 JPS647939 B2 JP S647939B2 JP 21724783 A JP21724783 A JP 21724783A JP 21724783 A JP21724783 A JP 21724783A JP S647939 B2 JPS647939 B2 JP S647939B2
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JP21724783A
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Akio Saito
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/195Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H23/198Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in winding mechanisms or in connection with winding operations motor-controlled (Controlling electrical drive motors therefor)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H23/1955Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in winding mechanisms or in connection with winding operations and controlling web tension

Landscapes

  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はホツトストリツプミル等で圧延したス
トリツプを巻取機で巻取るに際して、圧延終了時
の巻取張力に大きな変動が発生しないように制御
する巻取機張力制御装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
ホツトストリツプミル等の圧延スタンドで圧延
されたストリツプはマンドレル等から成る巻取機
によつて巻取られる。
第1図はホツトストリツプミルの仕上圧延スタ
ンドと巻取機の概略構成を示すもので、ストリツ
プ1は仕上圧延スタンド2で所定の寸法に仕上げ
られた後、ピンチロール3およびガイド4を通し
て巻取機(コイラー)5に導かれ、これに巻取ら
れる。巻取機5を駆動する直流電動機6には、そ
の電機子電流Iが所定の値以上になると動作する
負荷検出リレー7が付設されている。このリレー
7は電機子電流の変化から、ストリツプ1が巻取
機5に巻付いたことを検出し、直流電動機6の制
御回路を切換える。
第2図は従来の巻取機張力制御装置の概略構成
を示す。同図において、直流電動機6に直結した
回転計発電機8の出力信号Sfは減算器9において
速度基準信号Srから減算され、得られた偏差信号
Seは速度制御増巾器10に入力される。なお、負
荷検出リレー7が作動すると、これに付設した第
1の常開接点7a1が閉路し、速度基準オフセツト
設定器11から出力されるオフセツト値Spfが速
度基準値Srに加算される。
速度制御増巾器10は偏差信号Seを増巾して電
流基準信号Crを出力する。この速度制御増巾器1
0には電流基準信号Crを一定値以下に制限する出
力リミツト回路12が並列接続されている。13
は出力リミツト回路12に電機子電流Iの制限値
Ilinを設定する電機子電流リミツト設定器を示す。
速度制御増巾器10から出力される電流基準信
号Crは、電機子電流Iを検出して電流帰還信号Cf
を出力する電流検出器14の出力と共に減算器1
5に導かれ、信号CrとCfの偏差信号Csが出力され
る。なお、負荷検出リレー7が作動すると、これ
に付設した第2の常開接点7a2が閉路し、張力基
準信号Trを入力とする張力制御増巾器16の出
力信号が減算器15の(+)側(Cr側)に加算さ
れる。
減算器15から出力される偏差信号Ceは電流
制御増巾器17で増巾され、電流偏差信号となつ
て位相制御増巾器18に入力される。この位相制
御増巾器18から出力されるゲート制御パルスは
逆並列サイリスタ電源19に導かれてその点弧角
を制御し、直流電動機6に流れる電機子電流Iを
調節して直流電動機6を速度制御する。なお、直
流電動機6の界磁巻線20には界磁制御回路21
が接続されている。この界磁制御回路21は巻取
機5のコイル径に比例した信号Dcを入力とし、
コイル径と直流電動機6の界磁束が比例するよう
界磁電流Ifを制御する。
上述の張力制御増巾器16は第3図中に示すよ
うに、抵抗30、演算増巾器31、ダイオード3
2および帰還用抵抗33から成る。また、速度制
御増巾器10は第3図中に示すように抵抗34、
演算増巾器35、抵抗36および帰還用抵抗37
から成る。
なお、第2図中には図示を省略したが、速度制
御増巾器10および張力制御増巾器16の出力
は、第3図の抵抗38、演算増巾器39および帰
還用抵抗40から成る回路を径て電流基準信号Cr
となる。
演算増巾器39は電流基準信号Crの電圧レベル
調節を行なうもので、第2の常開接点7a2が閉じ
ている場合には、演算増巾器31の出力が、演算
増巾器35の出力電圧を抵抗33と38の並列イ
ンピーダンスと抵抗36のインピーダンスで分圧
した値以下であれば、演算増巾器35の出力はダ
イオード32を径て演算増巾器31に引込まれる
ことになり、従つて、抵抗38の入力電圧は演算
増巾器31の出力電圧と等しくなる。一方、演算
増巾器31の出力が演算増巾器35の出力を上記
インピーダンス比で分圧した値以上であれば、ダ
イオード32は抵抗38の入力電圧が上記分圧電
圧に等しくなると不導通となり、抵抗38の入力
電圧は上記分圧電圧で固定されることになる。
従つて、張力制御増巾器10の速度基準出力以
下であれば、張力基準出力が電流基準として演算
増巾器39に入力され、逆に張力基準出力よりも
速度基準出力が小さくなれば、速度基準出力が電
流基準として演算増巾器39の入力となる。
かかる構成の巻取機張力制御装置において、第
1図中の仕上圧延スタンド2またはピンチロール
3と巻取機5との間で張力一定制御を行なうが、
その際、ストリツプの巻取り開始時には速度制御
から張力制御への切換えが行なわれる。
即ち、巻取機5にストリツプ1が巻付く以前に
は、ストリツプ巻付き時のたるみを防止するた
め、ストリツプ1の仕上圧延速度が巻取機5の巻
取速度よりもやや低くなるよう巻取機5を速度制
御し、巻付き始めから巻取り中は、張力一定で巻
取るために張力制御を行なう。この張力制御はコ
イル径Dと界磁束Φとを比例させると共に、張力
Fと電機子電流Iとを比例させる電流制御によつ
て実行される。
この場合、直流電動機6のトルクTは T=K1ΦI ……(1) 但し、K1は比例定数 であり、張力FとトルクTの関係は FD/2=T=K1ΦI ……(2) であるから、界磁束Φとコイル径Dを比例させれ
ば、 F=K2I 但し、K2は比例定数 ……(3) となり、従つて、電機子電流Iが一定であれば張
力Fは一定となる。ここで、第2図の界磁制御回
路21は界磁束Φとコイル径Dを比例させる信号
Dcを界磁電流基準信号Ifを界磁巻線20に与えて
いる。
次に、速度制御から張力制御への切換えステツ
プを説明する。
ストリツプ1が巻取機5に巻付く以前は、速度
制御増巾器10には速度基準信号Srが入力され、
速度制御が行なわれる。この時、出力リミツト回
路12の出力制限値は電機子電流リミツト設定器
13からの電流制限値Ilinを与えられている。
ストリツプ1が巻取機5に巻付くと、負荷検出
リレー7が作動して常開接点7a1が閉じ、速度基
準信号Srと相関性を有する大きさの速度基準オフ
セツト値Spfが重畳され、速度制御増巾器10の
出力を電流制限値Ilinまで飽和させる。それと同
時に、常開接点7a2も閉じるので、張力基準信号
Trが張力制御増巾器16を通して減算器の(+)
側に入力される。この場合、速度制御増巾器10
の飽和出力は、張力制御増巾器16の出力よりも
大きいので、張力制御増巾器16に引込まれるこ
とになり、電流基準信号Crとしては張力基準信号
Crとしては張力基準信号Trが出力される。
また、この場合、速度制御増巾器10は巻取機
5の速度リミツトを与える機能を有している。即
ち、ストリツプ1が破断したような場合には、そ
れまでストリツプ1と巻取機5間での張力を生じ
させていた負荷トルクが無くなるので、加速トル
クが発生して巻取機5の速度が上昇する。これに
より速度帰還信号Sfが増加すると、速度制御増巾
器10の入力偏差が絞り込まれ、その出力は出力
リミツト回路12の制限値以下となるので、速度
制御増巾器10の出力が電流基準となる。ここ
で、速度制御増巾器10の出力が絞られると電機
子電流Iが減少し、負荷検出リレー7の常開接点
a1が開となり、爾後、速度基準信号Srが速度制
限値となる。
上述のように構成した巻取機張力制御装置にお
いて、ストリツプ1が仕上圧延スタンド2で圧延
されている間は、圧延圧力が強いため、ストリツ
プ1とピンチロール3の間でスリツプを生ずるこ
とはないが、ストリツプ1が仕上圧延スタンド2
を抜けた後は、ピンチロール3と巻取機5の間に
巻取張力がかかることになる。この場合、巻取機
5の張力がピンチロール3に急激に作用するた
め、ストリツプ1とピンチロール3の間でスリツ
プを生ずることがある。一度スリツプが生ずる
と、張力制御、即ち電流制御で駆動されている巻
取機5は加速されるので、ストリツプ1の巻取り
を良好に行なうことができなくなる。
このような欠点を除去するため、ピンチロール
3にも、巻取機5におけると同様の張力制御増巾
器と速度制御増巾器の並列接続回路(図示せず)
を設け、ストリツプ1が仕上圧延スタンド2を抜
ける直前に、負荷検出リレー7の励磁を解き、巻
取機5を張力制御から速度制御に戻すと共に、ピ
ンチロール3を速度制御から張力制御に切換える
方式が開発された。
この方式では、ストリツプ1が圧延スタンド2
を抜ける以前に巻取張力を下げる、いわゆるテン
シヨンダウン制御が行なわれる。この場合、スト
リツプ1の尾端が仕上圧延スタンド2を抜ける以
前にピンチロール3を張力制御に切換えてテンシ
ヨンダウン制御を開始し、その後、ストリツプ1
が仕上圧延スタンド2を抜け出るタイミングに合
せて負荷検出リレー7の励磁を解き、巻取機5を
張力制御から速度制御に切換える。
この時の張力基準の変化の様子を第4図に示
す。同図において、FMDは巻取機の張力を、FPR
ピンチロールの張力を示している。時刻t1でテン
シヨンダウンを開始すると、巻取機張力FMDとピ
ンチロール張力FPRは共に減少して行く。これら
の張力が設定テンシヨンダウンまで減少した時刻
t2では張力FMDとFPRは絶対値が等しく、極性が逆
の状態となる。従つて、圧延スタンド2とピンチ
ロール3の間の張力はほぼ0となり、ストリツプ
1の尾端が仕上圧延スタンド2を抜け出る際の急
激な張力変動を回避することができる。
ところで、テンシヨンダウンの終了後、常開接
点7a1,7a2を開とすることによつて巻取機を張
力制御から速度制御へ切換える際には、速度制御
増巾器10の出力は出力リミツト回路12で与え
られる電流制限値Ilinで飽和している。速度制御
増巾器10は制御系の安定性のため比例積分制御
を行なつているので、常開接点7a1の開により速
度基準オフセツト値Spfを除去しても、飽和出力
値は直ちには解除されない。一方、速度制御増巾
器10は張力制御から速度制御へ切換つた直後に
電流制限値Ilinを出力するので、ストリツプ1が
仕上圧延スタンド2を抜け出す前にストリツプ1
には急激な大きな張力が加わり、ストリツプ1が
仕上圧延スタンド2を抜けた後、ピンチロール3
との間でスリツプを発生する要因となる。そのた
め、ストリツプ1の品質および巻取形状が悪化す
るという欠点を完全に回避するこはできない。
〔発明の目的〕 本発明は背景技術における上述の如き欠点を除
去すべくなされたもので、巻取機を張力制御から
速度制御へ切換える際、ストリツプに過大な張力
を加えることなく円滑に速度制御へ移行させるこ
とのできる巻取機制御装置を提供することを目的
とする。
〔発明の概要〕
本発明の巻取機制御装置は、上述の目的を達す
るため、第2図に示す回路において、ストリツプ
の尾端が圧延スタンドを抜けた後、速度制御増巾
器が応答するまでの期間中、張力基準信号Tr
出力リミツト回路に導くと共に、上記期間中に電
機子電流リミツト設定器からの信号Ilinが出力リ
ミツト回路に入力しないよう常開接点および常閉
接点を設けたことを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、第5図を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、第5図において、第2図におけると
同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は重
複を避けるため、省略する。
第5図と第2図とを対比すれば明らかなよう
に、本発明の特徴部分は張力基準信号Trを常開
接点50aを通して出力リミツト回路12にイン
プツトし、また、電機子電流リミツト設定器13
の出力信号Ilinを常閉接点50bを通して出力リ
ミツト回路12にインプツトするよう構成した点
にあり、他の構成は第2図および第3図における
と同様である。
常開接点50aはテンシヨンダウン制御終了時
に巻取機5を張力制御から速度制御に切換える
際、ストリツプ1の尾端が仕上圧延スタンド2を
抜けた後、速度制御増巾器10の応答時間の間、
閉するものであり、常閉接点50bは常開接点5
0aと逆の開閉動作を行なうものである。
このような構成の本発明装置において、テンシ
ヨンダウン終了時に接点7a1,7a2が開となると
張力制御増巾器16の出力はカツトされ、速度制
御増巾器10の出力が電流制御増巾器17の電流
基準となる。この場合、接点50aが開、接点5
0bが閉となることにより、出力リミツト回路1
2の入力が電機子電流リミツト設定器13の出力
値Ilinから張力基準信号Trに切換るので、速度制
御増巾器10の出力は張力基準信号Trの値にリ
ミツトされる。その後、接点7a1が開となると、
速度基準オフセツト値Spfがカツトされ、速度制
御増巾器10は飽和を解かれて正常の出力状態に
復帰する。
従つて、ストリツプ1の尾端が仕上圧延スタン
ドを抜けきる前に巻取機5が張力制御から速度制
御に切換る際、巻取機5の速度基準Srが圧延スタ
ンド2の速度より高くとも、速度制御増巾器10
が飽和していても、出力リミツト回路12の出力
値はテンシヨンダウン終了後の張力基準信号Tr
の値に保たれるので、直流電動機6の電機子に過
大な電流が流れることはない。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明の巻取機張力制御装置にお
いては、ストリツプの尾端が仕上圧延スタンドを
抜けたとき、すなわちテンシヨンダウン制御の終
了時点で巻取機を張力制御から速度制御に切換え
る際、巻取機駆動用の直流電動機に過大電流が流
れることはないので、ストリツプに過大張力が加
わることを防止できる。従つて、ピンチロールと
ストリツプの間のスリツプは回避され、ストリツ
プがスリツプにより損傷したり、その巻取形状が
悪化することを防止でき、高品位の製品を歩留り
よく製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来および本発明における巻取装置の
基本構成を示す系統図、第2図は従来の巻取機制
御装置のブロツク図、第3図は第2図における速
度制御増巾器と張力制御増巾器の詳細を示す回路
図、第4図はストリツプの巻取中における張力基
準の変化の様子を示すグラフ、第5図は本発明装
置の実施例を示すブロツク図である。 1……ストリツプ、2……仕上圧延スタンド、
3……ピンチロール、4……ガイド、5……巻取
機、6……直流電動機、7……負荷検出リレー、
8……回転計発電機、9,15……減算器、10
……速度制御増巾器、11……速度基準オフセツ
ト設定器、12……出力リミツト回路、13……
電機子電流リミツト設定器、14……電流検出
器、16……張力制御増巾器、17……電流制御
増巾器、18……位相制御増巾器、19……サイ
リスタ電源、20……界磁巻線、21……界磁制
御回路、50a……常開接点、50b……常閉接
点。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 速度基準値Srに、負荷検出リレーの作動に
    応動する第1の常開接点を介して速度基準オフセ
    ツト信号Spfを加算し、かつ直流電動機の回転数
    に応じた出力信号Sfを減算して偏差信号Seを出力
    する減算器と;この減算器の出力Seを入力して電
    流基準信号Crを出力する速度制御増巾器と;前記
    検出リレーの作動に応動する第2の常開接点を介
    して張力基準信号Trを前記電流基準信号Crに重
    畳させる張力制御増巾器と;電機子電流リミツト
    設定器からの電機子電流制限値Ilinに応じて前記
    電流基準信号Crを制限する出力リミツト回路と;
    電機子電流Iを検出して電流帰還信号Cfを出力す
    る電流検出器と;前記信号CRとCfの偏差信号Ce
    に応じた出力信号を生ずる電流制御増巾器を備え
    た巻取機張力制御装置において; 前記出力リミツト回路にはストリツプの尾端が
    圧延スタンドを抜けた後、前記速度制御増巾器の
    応答時間の間、前記張力基準信号Trを前記出力
    リミツト回路に導く常開接点と;1この常開接点
    が閉路している間、前記電機子電流リミツト設定
    器からの信号Ilinが前記出力リミツト回路に入力
    することを阻止する常閉接点とを設けたことを特
    徴とする巻取機張力制御装置。
JP21724783A 1983-11-18 1983-11-18 巻取機張力制御装置 Granted JPS60112561A (ja)

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JPS60112561A JPS60112561A (ja) 1985-06-19
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5914459Y2 (ja) * 1979-07-18 1984-04-27 株式会社東芝 巻取機張力制御装置

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JPS60112561A (ja) 1985-06-19

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