JP3425514B2 - 冷間圧延機の張力制御装置 - Google Patents
冷間圧延機の張力制御装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、金属板を圧延す
る冷間圧延機において、巻き戻し機、巻き取り機、圧延
機のモータ制御上での圧延ラインのスタート時、加減速
時に発生する圧延材料張力変動を抑えるよう補正回路を
設けた冷間圧延機の張力制御装置に関するものである。
る冷間圧延機において、巻き戻し機、巻き取り機、圧延
機のモータ制御上での圧延ラインのスタート時、加減速
時に発生する圧延材料張力変動を抑えるよう補正回路を
設けた冷間圧延機の張力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１３は従来の冷間圧延機を示す構成図
であり、図において、圧延材料４１は巻き戻し機（ＰＯ
Ｒ）４２と巻き取り機（ＴＲ）４３の間を圧延方向４４
に沿って移動し、間に圧延機（ミル）４５が介在してい
る。図１４は圧延機４５モータ制御ブロック構成図であ
り、プラント制御装置側のモータ制御回路の構成要素
は、圧延機（ミル）４５の速度指令決定回路４６、圧延
機寸動回路４７、圧延機モータ速度変換回路４８、圧延
機モータ可変速制御装置への速度制御出力（ＲＥＦ）４
９より構成されている。
であり、図において、圧延材料４１は巻き戻し機（ＰＯ
Ｒ）４２と巻き取り機（ＴＲ）４３の間を圧延方向４４
に沿って移動し、間に圧延機（ミル）４５が介在してい
る。図１４は圧延機４５モータ制御ブロック構成図であ
り、プラント制御装置側のモータ制御回路の構成要素
は、圧延機（ミル）４５の速度指令決定回路４６、圧延
機寸動回路４７、圧延機モータ速度変換回路４８、圧延
機モータ可変速制御装置への速度制御出力（ＲＥＦ）４
９より構成されている。
【０００３】図１５は巻き戻し機４２及び巻き取り機４
３用モータ制御回路（張力制御装置）を示すモータ制御
ブロック構成図であり、プラント制御装置側のモータ制
御回路の構成要素は、巻き戻し機（ＰＯＲ）４２及び巻
き取り機（ＴＲ）４３の速度指令決定回路５０、巻き戻
し機（ＰＯＲ）４２及び巻き取り機（ＴＲ）４３の寸動
回路５１、巻き戻し機（ＰＯＲ）４２及び巻き取り機
（ＴＲ）４３のモータ速度変換回路５２、巻き戻し機
（ＰＯＲ）４２及び巻き取り機（ＴＲ）４３モータ可変
速装置への速度制御出力（ＲＥＦ）５３、巻き戻し機
（ＰＯＲ）４２及び巻き取り機（ＴＲ）４３の張力指令
決定回路５４、巻き戻し機（ＰＯＲ）４２及び巻き取り
機（ＴＲ）４３のモータトルク分電流出力計算回路５
５、圧延材料４１の量（コイル径）による慣性補償回路
５６、機械ロスを補償するメカロス補償回路５７、張力
計を使用した張力フィードバック制御回路５８、巻き戻
し機（ＰＯＲ）４２及び巻き取り機（ＴＲ）４３のモー
タ可変速制御装置へのトルク分電流制御出力（可変電流
リミットＲＥＦ）５９からそれぞれ構成されている。
３用モータ制御回路（張力制御装置）を示すモータ制御
ブロック構成図であり、プラント制御装置側のモータ制
御回路の構成要素は、巻き戻し機（ＰＯＲ）４２及び巻
き取り機（ＴＲ）４３の速度指令決定回路５０、巻き戻
し機（ＰＯＲ）４２及び巻き取り機（ＴＲ）４３の寸動
回路５１、巻き戻し機（ＰＯＲ）４２及び巻き取り機
（ＴＲ）４３のモータ速度変換回路５２、巻き戻し機
（ＰＯＲ）４２及び巻き取り機（ＴＲ）４３モータ可変
速装置への速度制御出力（ＲＥＦ）５３、巻き戻し機
（ＰＯＲ）４２及び巻き取り機（ＴＲ）４３の張力指令
決定回路５４、巻き戻し機（ＰＯＲ）４２及び巻き取り
機（ＴＲ）４３のモータトルク分電流出力計算回路５
５、圧延材料４１の量（コイル径）による慣性補償回路
５６、機械ロスを補償するメカロス補償回路５７、張力
計を使用した張力フィードバック制御回路５８、巻き戻
し機（ＰＯＲ）４２及び巻き取り機（ＴＲ）４３のモー
タ可変速制御装置へのトルク分電流制御出力（可変電流
リミットＲＥＦ）５９からそれぞれ構成されている。
【０００４】次に動作について説明する。圧延機４５に
よって圧延方向４４に圧延される圧延材料４１は、巻き
戻し機４２、巻き取り機４３及び圧延機４５により一定
の板張力に保たれるように制御される。巻き戻し機４２
と圧延機４５及び圧延機４５と巻き取り機４３の間の板
張力を一定に保つため、各モータ制御回路がある。圧延
機４５のモータ制御回路は、圧延機速度指令決定回路４
６で決められた速度制御出力（ＲＥＦ）を圧延機モータ
速度変換回路４８で板速度からモータ回転速度へ変換す
る。その値をモータ可変速制御装置（具体的にはサイリ
スタ装置やインバータ装置）へ速度制御出力（ＲＥＦ）
４９として出力して圧延機４５用モータの速度制御を行
う。
よって圧延方向４４に圧延される圧延材料４１は、巻き
戻し機４２、巻き取り機４３及び圧延機４５により一定
の板張力に保たれるように制御される。巻き戻し機４２
と圧延機４５及び圧延機４５と巻き取り機４３の間の板
張力を一定に保つため、各モータ制御回路がある。圧延
機４５のモータ制御回路は、圧延機速度指令決定回路４
６で決められた速度制御出力（ＲＥＦ）を圧延機モータ
速度変換回路４８で板速度からモータ回転速度へ変換す
る。その値をモータ可変速制御装置（具体的にはサイリ
スタ装置やインバータ装置）へ速度制御出力（ＲＥＦ）
４９として出力して圧延機４５用モータの速度制御を行
う。
【０００５】次に巻き戻し機（ＰＯＲ）４２、巻き取り
機（ＴＲ）４３のモータ制御回路（張力制御装置）はＰ
ＯＲ及びＴＲ速度指令決定回路５０で定められた速度制
御出力（ＲＥＦ）をＰＯＲ及びＴＲモータ速度変換回路
５２で板速度とその時のコイル径からモータ回転速度へ
変換する。その値をモータ可変速制御装置へ速度制御出
力（ＲＥＦ）５３として出力して、ＰＯＲ及びＴＲ用モ
ータの速度制御を行う。また、板張力については、ＰＯ
Ｒ及びＴＲ張力指令決定回路５４で決められた速度制御
出力（ＲＥＦ）をＰＯＲ及びＴＲのモータトルク分電流
出力計算回路５５でトルク分電流値に計算して、その値
をモータ可変速制御装置へトルク分電流速度制御出力
（ＲＥＦ）５９として与えることにより、張力一定にな
るようにＰＯＲ及びＴＲ用モータの電流制御を行う。慣
性補償回路５６、メカロス補償回路５７、及び張力計を
使用した張力フィードバック制御５８は板張力の変動を
抑えるための従来からある補償／制御回路を用いてい
る。
機（ＴＲ）４３のモータ制御回路（張力制御装置）はＰ
ＯＲ及びＴＲ速度指令決定回路５０で定められた速度制
御出力（ＲＥＦ）をＰＯＲ及びＴＲモータ速度変換回路
５２で板速度とその時のコイル径からモータ回転速度へ
変換する。その値をモータ可変速制御装置へ速度制御出
力（ＲＥＦ）５３として出力して、ＰＯＲ及びＴＲ用モ
ータの速度制御を行う。また、板張力については、ＰＯ
Ｒ及びＴＲ張力指令決定回路５４で決められた速度制御
出力（ＲＥＦ）をＰＯＲ及びＴＲのモータトルク分電流
出力計算回路５５でトルク分電流値に計算して、その値
をモータ可変速制御装置へトルク分電流速度制御出力
（ＲＥＦ）５９として与えることにより、張力一定にな
るようにＰＯＲ及びＴＲ用モータの電流制御を行う。慣
性補償回路５６、メカロス補償回路５７、及び張力計を
使用した張力フィードバック制御５８は板張力の変動を
抑えるための従来からある補償／制御回路を用いてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の冷間圧延機の張
力制御装置は以上のように構成されているので、圧延ス
タート時やラインの加減速時等での張力変動を完全に抑
えることができず、それが製品板厚変動を引き起こし、
また操業的にも不安定になり板破断の原因となる。従っ
て、最近の高品質化、作業の安定化に対応するために
も、全圧延運転状況においていかに板張力変動を抑える
かが必要となる。
力制御装置は以上のように構成されているので、圧延ス
タート時やラインの加減速時等での張力変動を完全に抑
えることができず、それが製品板厚変動を引き起こし、
また操業的にも不安定になり板破断の原因となる。従っ
て、最近の高品質化、作業の安定化に対応するために
も、全圧延運転状況においていかに板張力変動を抑える
かが必要となる。
【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、冷間圧延機の圧延スタート時やラ
イン加減速時等の張力外乱を受ける際の補正ができる冷
間圧延機の張力制御装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、冷間圧延機の圧延スタート時やラ
イン加減速時等の張力外乱を受ける際の補正ができる冷
間圧延機の張力制御装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る冷間圧延機の張力制御装置は、プラント制御装置が巻
き戻し機及び巻き取り機のモータ可変速制御装置からモ
ータ界磁推定値を受け取り、ベクトル制御上の界磁ずれ
分を補正する界磁補正回路を設け、この界磁補正回路に
よる補正値をモータトルク分電流出力計算回路に入力し
たものである。
る冷間圧延機の張力制御装置は、プラント制御装置が巻
き戻し機及び巻き取り機のモータ可変速制御装置からモ
ータ界磁推定値を受け取り、ベクトル制御上の界磁ずれ
分を補正する界磁補正回路を設け、この界磁補正回路に
よる補正値をモータトルク分電流出力計算回路に入力し
たものである。
【０００９】この発明の請求項２に係る冷間圧延機の張
力制御装置は、圧延材料コイルが小径時に巻き取り機の
モータにトルク分電流補正値を与えるトルク分電流フォ
ーシング回路を設けたものである。
力制御装置は、圧延材料コイルが小径時に巻き取り機の
モータにトルク分電流補正値を与えるトルク分電流フォ
ーシング回路を設けたものである。
【００１０】この発明の請求項３に係る冷間圧延機の張
力制御装置は、スタート時に圧延機モータに対して速度
の立ち上がりを速めるための信号を与える速度フォーシ
ング回路を設けたものである。
力制御装置は、スタート時に圧延機モータに対して速度
の立ち上がりを速めるための信号を与える速度フォーシ
ング回路を設けたものである。
【００１１】この発明の請求項４に係る冷間圧延機の張
力制御装置は、スタート時に圧延機モータへ信号を送る
トルク分電流ＲＥＦフォーシング回路を設けたものであ
る。
力制御装置は、スタート時に圧延機モータへ信号を送る
トルク分電流ＲＥＦフォーシング回路を設けたものであ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．
以下、この発明の一実施形態を図について説明する。図
１はこの発明の冷間圧延機を示す構成図であり、図にお
いて、圧延材料１は巻き戻し機（ＰＯＲ）２と巻き取り
機（ＴＲ）３の間を圧延方向４に沿って移動し、間に圧
延機（ミル）５が介在している。
１はこの発明の冷間圧延機を示す構成図であり、図にお
いて、圧延材料１は巻き戻し機（ＰＯＲ）２と巻き取り
機（ＴＲ）３の間を圧延方向４に沿って移動し、間に圧
延機（ミル）５が介在している。
【００１３】図２は巻き戻し機２及び巻き取り機３用モ
ータ制御回路（張力制御装置）を示すモータ制御ブロッ
ク構成図であり、プラント制御装置側のモータ制御回路
の構成要素は、巻き戻し機（ＰＯＲ）２及び巻き取り機
（ＴＲ）３の速度指令決定回路６、巻き戻し機（ＰＯ
Ｒ）２及び巻き取り機（ＴＲ）３の寸動回路７、巻き戻
し機（ＰＯＲ）２及び巻き取り機（ＴＲ）３のモータ速
度変換回路８、巻き戻し機（ＰＯＲ）２及び巻き取り機
（ＴＲ）３モータ可変速装置への速度制御出力（ＲＥ
Ｆ）９、巻き戻し機（ＰＯＲ）２及び巻き取り機（Ｔ
Ｒ）３の張力指令決定回路１０、巻き戻し機（ＰＯＲ）
２及び巻き取り機（ＴＲ）３のモータトルク分電流出力
計算回路１１、圧延材料１の量（コイル径）による慣性
補償回路１２、機械ロスを補償するメカロス補償回路１
３、張力計を使用した張力フィードバック制御回路１
４、巻き戻し機（ＰＯＲ）２及び巻き取り機（ＴＲ）３
のモータ可変速制御装置へのトルク分電流制御出力（可
変電流リミットＲＥＦ）１５からそれぞれ構成されてい
る。
ータ制御回路（張力制御装置）を示すモータ制御ブロッ
ク構成図であり、プラント制御装置側のモータ制御回路
の構成要素は、巻き戻し機（ＰＯＲ）２及び巻き取り機
（ＴＲ）３の速度指令決定回路６、巻き戻し機（ＰＯ
Ｒ）２及び巻き取り機（ＴＲ）３の寸動回路７、巻き戻
し機（ＰＯＲ）２及び巻き取り機（ＴＲ）３のモータ速
度変換回路８、巻き戻し機（ＰＯＲ）２及び巻き取り機
（ＴＲ）３モータ可変速装置への速度制御出力（ＲＥ
Ｆ）９、巻き戻し機（ＰＯＲ）２及び巻き取り機（Ｔ
Ｒ）３の張力指令決定回路１０、巻き戻し機（ＰＯＲ）
２及び巻き取り機（ＴＲ）３のモータトルク分電流出力
計算回路１１、圧延材料１の量（コイル径）による慣性
補償回路１２、機械ロスを補償するメカロス補償回路１
３、張力計を使用した張力フィードバック制御回路１
４、巻き戻し機（ＰＯＲ）２及び巻き取り機（ＴＲ）３
のモータ可変速制御装置へのトルク分電流制御出力（可
変電流リミットＲＥＦ）１５からそれぞれ構成されてい
る。
【００１４】更に図２において示されるように、プラン
ト制御装置は、巻き戻し機（ＰＯＲ）２と巻き取り機
（ＴＲ）３モータ可変速制御装置からのベクトル制御上
のモータ界磁推定値１６の信号を受信し、その値を使っ
て界磁（φ）補正回路１７を追加して、ベクトル制御上
の界磁ずれ分を補正し、モータトルク分電流出力計算回
路１１の精度を高めるようにする。
ト制御装置は、巻き戻し機（ＰＯＲ）２と巻き取り機
（ＴＲ）３モータ可変速制御装置からのベクトル制御上
のモータ界磁推定値１６の信号を受信し、その値を使っ
て界磁（φ）補正回路１７を追加して、ベクトル制御上
の界磁ずれ分を補正し、モータトルク分電流出力計算回
路１１の精度を高めるようにする。
【００１５】次に動作について説明する。モータのトル
ク分電流を計算する際には、モータ界磁のベクトル制御
上の推定値がいかに実際のモータ界磁と一致しているか
が電流指令値の精度、更に言えば板張力制御の精度に大
きく影響する。モータの界磁は、モータ回転数によって
変化して、かつその変化の仕方はモータの加減速率（ｄ
Ｖ／ｄｔ）によってさらに変わる。また、界磁の推定値
はモータ２次時定数設計誤差やベクトル制御上の界磁ず
れにより実際のモータの界磁と偏差がでてしまう。よっ
て、これらのモータ界磁推定値が実際の界磁と偏差が無
くなるように補正回路１７を設ければよい。
ク分電流を計算する際には、モータ界磁のベクトル制御
上の推定値がいかに実際のモータ界磁と一致しているか
が電流指令値の精度、更に言えば板張力制御の精度に大
きく影響する。モータの界磁は、モータ回転数によって
変化して、かつその変化の仕方はモータの加減速率（ｄ
Ｖ／ｄｔ）によってさらに変わる。また、界磁の推定値
はモータ２次時定数設計誤差やベクトル制御上の界磁ず
れにより実際のモータの界磁と偏差がでてしまう。よっ
て、これらのモータ界磁推定値が実際の界磁と偏差が無
くなるように補正回路１７を設ければよい。
【００１６】図３に界磁補正回路１７の詳細を示す。図
３に示すようにモータ可変速制御装置から界磁推定値Φ
REFをプラント制御装置は受け取り、加速の場合には加
速用ファンクションジェネレータ（加速用Ｆ，ＧＥＮ）
１８で処理され、減速の場合は減速用ファンクションジ
ェネレータ（減速用Ｆ，ＧＥＮ）１９で処理される。こ
のようなずれ分の補正は図４(a)，(b)で示すように、予
めモデルを作ってそれに合わせるように界磁推定値Φ
REFをパラメータにして折れ線近似関数で補正を加え
る。図４(a)は加速用Ｆ，ＧＥＮ１８における補正を示
しており、８点折線で補正が行われ、Φ1は補正後の界
磁を示している。又、図４(b)は減速用Ｆ，ＧＥＮ１９
における補正を示しており、８点折線で補正が行われ、
Φ2は補正後の界磁を示している。
３に示すようにモータ可変速制御装置から界磁推定値Φ
REFをプラント制御装置は受け取り、加速の場合には加
速用ファンクションジェネレータ（加速用Ｆ，ＧＥＮ）
１８で処理され、減速の場合は減速用ファンクションジ
ェネレータ（減速用Ｆ，ＧＥＮ）１９で処理される。こ
のようなずれ分の補正は図４(a)，(b)で示すように、予
めモデルを作ってそれに合わせるように界磁推定値Φ
REFをパラメータにして折れ線近似関数で補正を加え
る。図４(a)は加速用Ｆ，ＧＥＮ１８における補正を示
しており、８点折線で補正が行われ、Φ1は補正後の界
磁を示している。又、図４(b)は減速用Ｆ，ＧＥＮ１９
における補正を示しており、８点折線で補正が行われ、
Φ2は補正後の界磁を示している。
【００１７】尚、図４においては加減速共に変化率のＭ
ＡＸ時のデータでファンクションジェネレート化する場
合を示しており、詳細は長電解析結果を入れている。更
に、巻き戻し機（ＰＯＲ）２及び巻き取り機（ＴＲ）３
のリールはコイル径が変化することで常に加速あるいは
減速を行っているので、ここでの加速及び減速は圧延ラ
インのスピードの加速，減速ではなく、リールモータの
回転数の増減により判断する。
ＡＸ時のデータでファンクションジェネレート化する場
合を示しており、詳細は長電解析結果を入れている。更
に、巻き戻し機（ＰＯＲ）２及び巻き取り機（ＴＲ）３
のリールはコイル径が変化することで常に加速あるいは
減速を行っているので、ここでの加速及び減速は圧延ラ
インのスピードの加速，減速ではなく、リールモータの
回転数の増減により判断する。
【００１８】次にまた補正する意味で、その時の加減速
率ｄＶ／ｄｔで界磁補正項への追加補正を加えるように
別ループとして、加減速率ｄＶ／ｄｔをパラメータにし
て折れ線近似関数で補正を与える。図３におけるＡにお
いては加速の場合の追加補正を示しており、この場合は
５点折線で補正が行なわれ、加速率が１００％のときを
最大とし、１００％のときには補正は行われない。同様
にＢにおいては減速の場合の追加補正を示しており、同
じく５点折線で補正が行なわれ、減速率が１００％のと
きを最大とし、１００％のときには補正は行なわれな
い。
率ｄＶ／ｄｔで界磁補正項への追加補正を加えるように
別ループとして、加減速率ｄＶ／ｄｔをパラメータにし
て折れ線近似関数で補正を与える。図３におけるＡにお
いては加速の場合の追加補正を示しており、この場合は
５点折線で補正が行なわれ、加速率が１００％のときを
最大とし、１００％のときには補正は行われない。同様
にＢにおいては減速の場合の追加補正を示しており、同
じく５点折線で補正が行なわれ、減速率が１００％のと
きを最大とし、１００％のときには補正は行なわれな
い。
【００１９】上記において、モデルを作る場合には、実
際のモータ界磁は測定することはできず、以上のような
折れ線近似関数の値は実際の張力変動を測定して界磁推
定値の補正分を求め決定していくものである。そしてΦ
1，Φ2はｄΦ／ｄｔリミッタ２０に入力され、出力が一
度に大きくならないように、補正による大きな変動に対
してはｄΦ／ｄｔリミッタ２０で制限される。ここでｄ
Φ／ｄｔリミッタは１サンプリング当たりの変化量のリ
ミッタであり、加減速⇔一定速への切替時のΦがステッ
プ的に変化するのを防ぐものであり、Φ飽和関数変化率
と加減速率ＭＡＸの値及び１サンプリング時間で制限値
が決まる。次に２１において時間の１次遅れ、即ち実際
のモータの界磁変化の遅れ分を補正し｛１／（１＋Ｔ
Ｓ）｝、信号をモータトルク分電流出力計算回路１１に
入力する。
際のモータ界磁は測定することはできず、以上のような
折れ線近似関数の値は実際の張力変動を測定して界磁推
定値の補正分を求め決定していくものである。そしてΦ
1，Φ2はｄΦ／ｄｔリミッタ２０に入力され、出力が一
度に大きくならないように、補正による大きな変動に対
してはｄΦ／ｄｔリミッタ２０で制限される。ここでｄ
Φ／ｄｔリミッタは１サンプリング当たりの変化量のリ
ミッタであり、加減速⇔一定速への切替時のΦがステッ
プ的に変化するのを防ぐものであり、Φ飽和関数変化率
と加減速率ＭＡＸの値及び１サンプリング時間で制限値
が決まる。次に２１において時間の１次遅れ、即ち実際
のモータの界磁変化の遅れ分を補正し｛１／（１＋Ｔ
Ｓ）｝、信号をモータトルク分電流出力計算回路１１に
入力する。
【００２０】実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２による冷間圧延機の張
力制御装置における圧延機５側のモータ制御装置を示す
ブロック図であり、図において、プラント制御装置側の
モータ制御回路の構成要素は、圧延機（ミル）５の速度
指令決定回路２２、圧延機寸動回路２３、圧延機モータ
速度変換回路２４、圧延機モータ可変速制御装置への速
度制御出力（ＲＥＦ）２５より構成されており、更に本
実施形態においては、ラインスタート時の速度フォーシ
ング回路２６及びラインスタートタイミング２７が付加
されている。又、図６はモータ可変速制御装置側を示す
もので、ＳＣ（Ｓｐｅｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アンプ２
８、ＣＣ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アンプ２
９及び圧延機５用モータ３０より構成されている。
力制御装置における圧延機５側のモータ制御装置を示す
ブロック図であり、図において、プラント制御装置側の
モータ制御回路の構成要素は、圧延機（ミル）５の速度
指令決定回路２２、圧延機寸動回路２３、圧延機モータ
速度変換回路２４、圧延機モータ可変速制御装置への速
度制御出力（ＲＥＦ）２５より構成されており、更に本
実施形態においては、ラインスタート時の速度フォーシ
ング回路２６及びラインスタートタイミング２７が付加
されている。又、図６はモータ可変速制御装置側を示す
もので、ＳＣ（Ｓｐｅｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アンプ２
８、ＣＣ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アンプ２
９及び圧延機５用モータ３０より構成されている。
【００２１】次に動作について説明する。ラインスター
ト時は、圧延機５、巻き戻し機２及び巻き取り機３が同
時に回転を始めるが、その同期がずれればそれが板張力
変動の原因となる。従来はモータ可変速制御装置側での
制御にのみまかせていたのであるが、より精度の高いも
のが要求されることになり、本実施形態ではプラント制
御装置側でスタート時に圧延機モータ３０に対して信号
を与える速度フォーシング回路２６を設けて、速度の立
ち上がりを速めてやるようにしてスタート時の張力変動
を抑えるようにしたものである。
ト時は、圧延機５、巻き戻し機２及び巻き取り機３が同
時に回転を始めるが、その同期がずれればそれが板張力
変動の原因となる。従来はモータ可変速制御装置側での
制御にのみまかせていたのであるが、より精度の高いも
のが要求されることになり、本実施形態ではプラント制
御装置側でスタート時に圧延機モータ３０に対して信号
を与える速度フォーシング回路２６を設けて、速度の立
ち上がりを速めてやるようにしてスタート時の張力変動
を抑えるようにしたものである。
【００２２】速度フォーシングの与え方は図７に示す通
りであり、図において、速度フォーシングを与えない場
合は点線で示すような立ち上がりとなるが、速度フォー
シングを与えることにより実線で示すような立ち上がり
となり速度の立ち上がりが速くなる。以上のようにフォ
ーシング回路２６は圧延材料１張力の変動を抑えるよう
に、圧延機用モータ３０へのＳＣアンプ２８積分時間を
速めて圧延機スタート追従性を向上させるための速度Ｒ
ＥＦバイアスをかけるものである。
りであり、図において、速度フォーシングを与えない場
合は点線で示すような立ち上がりとなるが、速度フォー
シングを与えることにより実線で示すような立ち上がり
となり速度の立ち上がりが速くなる。以上のようにフォ
ーシング回路２６は圧延材料１張力の変動を抑えるよう
に、圧延機用モータ３０へのＳＣアンプ２８積分時間を
速めて圧延機スタート追従性を向上させるための速度Ｒ
ＥＦバイアスをかけるものである。
【００２３】実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３による冷間圧延機の張力
制御装置の中での圧延機側のモータ制御装置を示すブロ
ック図であり、図において、ラインスタート時のトルク
分電流ＲＥＦフォーシング回路３１を付加している。次
に動作について説明する。実施の形態２の速度フォーシ
ング回路２６に加えて、圧延機モータへのトルク分電流
ＲＥＦフォーシング回路３１を追加して、更に精度の高
いラインスタート時の張力制御を得る。
制御装置の中での圧延機側のモータ制御装置を示すブロ
ック図であり、図において、ラインスタート時のトルク
分電流ＲＥＦフォーシング回路３１を付加している。次
に動作について説明する。実施の形態２の速度フォーシ
ング回路２６に加えて、圧延機モータへのトルク分電流
ＲＥＦフォーシング回路３１を追加して、更に精度の高
いラインスタート時の張力制御を得る。
【００２４】速度フォーシングの与え方は、図９に示す
通りであり、図９（ｂ）のＩqフォーシング（Ｑ軸電
流）を図１０に示すようにＣＣ２９に加えることによ
り、図９（ｃ）のＩqＦＢＫ（Ｑ軸電流のフィードバッ
ク値）を得る。図９（ｃ）において点線で示す部分は速
度フォーシングを与えなかった場合を示している。尚、
速度ＲＥＦフォーシング回路２６の動作は図９（ａ）に
示すように、実施の形態２と同様である。以上のように
構成することにより、圧延機５、巻き戻し機２及び巻き
取り機３を同期に回転させ、板張力の変動を防止するこ
とができる。
通りであり、図９（ｂ）のＩqフォーシング（Ｑ軸電
流）を図１０に示すようにＣＣ２９に加えることによ
り、図９（ｃ）のＩqＦＢＫ（Ｑ軸電流のフィードバッ
ク値）を得る。図９（ｃ）において点線で示す部分は速
度フォーシングを与えなかった場合を示している。尚、
速度ＲＥＦフォーシング回路２６の動作は図９（ａ）に
示すように、実施の形態２と同様である。以上のように
構成することにより、圧延機５、巻き戻し機２及び巻き
取り機３を同期に回転させ、板張力の変動を防止するこ
とができる。
【００２５】実施の形態４．
図１１は、この発明の実施の形態４による冷間圧延機の
張力制御装置の中での巻き戻し機２、巻き取り機３側の
モータ制御装置を示すブロック図であり、図において、
コイル小径ラインスタートタイミング３２を有するライ
ンスタート時の巻き取り機３へのトルク分電流フォーシ
ング回路３３を設けている。次に動作について説明す
る。出側のコイル径が小さい時（巻きはじめ）に効果を
発揮するように、巻き取り機３側モータへトルク分電流
補正を行うトルク分電流フォーシング回路３３を追加す
ることによって与える。トルク分電流補正値の与え方
は、巻き取り機３側コイル径がある値以下の小径時（最
大コイル径の１／３以下のとき）にのみ、図１２（ａ）
に示すような補正量Ｉqf（プラント制御装置内固定値）
に対して不完全微分｛１／（１＋ＴＳ）｝した値を、巻
き取り機３モータへのトルク分電流補正値として与え、
トルクを大きくすることができる。尚図１２（ｂ），
（ｃ）は不完全微分｛１／（１＋ＴＳ）｝の場合のボー
ド線図及びステップ応答を示す図である。これにより、
ラインスタート時の張力変動を抑えるようにすることが
可能となる。
張力制御装置の中での巻き戻し機２、巻き取り機３側の
モータ制御装置を示すブロック図であり、図において、
コイル小径ラインスタートタイミング３２を有するライ
ンスタート時の巻き取り機３へのトルク分電流フォーシ
ング回路３３を設けている。次に動作について説明す
る。出側のコイル径が小さい時（巻きはじめ）に効果を
発揮するように、巻き取り機３側モータへトルク分電流
補正を行うトルク分電流フォーシング回路３３を追加す
ることによって与える。トルク分電流補正値の与え方
は、巻き取り機３側コイル径がある値以下の小径時（最
大コイル径の１／３以下のとき）にのみ、図１２（ａ）
に示すような補正量Ｉqf（プラント制御装置内固定値）
に対して不完全微分｛１／（１＋ＴＳ）｝した値を、巻
き取り機３モータへのトルク分電流補正値として与え、
トルクを大きくすることができる。尚図１２（ｂ），
（ｃ）は不完全微分｛１／（１＋ＴＳ）｝の場合のボー
ド線図及びステップ応答を示す図である。これにより、
ラインスタート時の張力変動を抑えるようにすることが
可能となる。
【００２６】
【発明の効果】この発明の請求項１に係る冷間圧延機の
張力制御装置によれば、プラント制御装置は巻き戻し機
及び巻き取り機のモータ可変速制御装置からモータ界磁
推定値を受け取り、ベクトル制御上の界磁ずれ分を補正
する界磁補正回路を設け、この界磁補正回路による補正
値をモータトルク分電流出力計算回路に入力したので、
冷間圧延機の圧延スタート時やライン加減速時等の張力
外乱を受ける際の補正を行うことができる。
張力制御装置によれば、プラント制御装置は巻き戻し機
及び巻き取り機のモータ可変速制御装置からモータ界磁
推定値を受け取り、ベクトル制御上の界磁ずれ分を補正
する界磁補正回路を設け、この界磁補正回路による補正
値をモータトルク分電流出力計算回路に入力したので、
冷間圧延機の圧延スタート時やライン加減速時等の張力
外乱を受ける際の補正を行うことができる。
【００２７】この発明の請求項２に係る冷間圧延機の張
力制御装置によれば、圧延材料コイルが小径時に巻き取
り機のモータにトルク分電流補正値を与えるトルク分電
流フォーシング回路を設けたので、圧延ラインスタート
時の張力変動を抑えることができる。
力制御装置によれば、圧延材料コイルが小径時に巻き取
り機のモータにトルク分電流補正値を与えるトルク分電
流フォーシング回路を設けたので、圧延ラインスタート
時の張力変動を抑えることができる。
【００２８】この発明の請求項３に係る冷間圧延機の張
力制御装置によれば、スタート時に圧延機モータに対し
て速度の立ち上がりを速めるための信号を与える速度フ
ォーシング回路を設けたので、スタート時に圧延機モー
タの速度の立ち上がりを速めて、スタート時の張力変動
を抑えることができる。
力制御装置によれば、スタート時に圧延機モータに対し
て速度の立ち上がりを速めるための信号を与える速度フ
ォーシング回路を設けたので、スタート時に圧延機モー
タの速度の立ち上がりを速めて、スタート時の張力変動
を抑えることができる。
【００２９】この発明の請求項４に係る冷間圧延機の張
力制御装置によれば、スタート時に圧延機モータへ信号
を送るトルク分電流ＲＥＦフォーシング回路を設けたの
で、圧延機、巻き戻し機及び巻き取り機を同期に回転さ
せ、板張力の変動を防止することができる。
力制御装置によれば、スタート時に圧延機モータへ信号
を送るトルク分電流ＲＥＦフォーシング回路を設けたの
で、圧延機、巻き戻し機及び巻き取り機を同期に回転さ
せ、板張力の変動を防止することができる。
【図１】 この発明の実施の形態１による冷間圧延機を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるモータ制御ブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による界磁補正回路
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による界磁補正を説
明するためのグラフ（ａ）（ｂ）である。
明するためのグラフ（ａ）（ｂ）である。
【図５】 この発明の実施の形態２によるモータ制御ブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図６】 この発明の実施の形態２によるモータ可変速
制御装置を示す構成図である。
制御装置を示す構成図である。
【図７】 この発明の実施の形態２による速度フォーシ
ングを説明するためのグラフである。
ングを説明するためのグラフである。
【図８】 この発明の実施の形態３によるモータ制御ブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図９】 この発明の実施の形態３による速度フォーシ
ングを説明するためのグラフである。
ングを説明するためのグラフである。
【図１０】 この発明の実施の形態３によるモータ可変
速制御装置を示す構成図である。
速制御装置を示す構成図である。
【図１１】 この発明の実施の形態４によるモータ制御
ブロック構成図である。
ブロック構成図である。
【図１２】 この発明の実施の形態４によるトルク分電
流フォーシングを説明するためのグラフである。
流フォーシングを説明するためのグラフである。
【図１３】 従来の冷間圧延機を示す構成図である。
【図１４】 従来の冷間圧延機の張力制御装置を示すモ
ータ制御ブロック構成図である。
ータ制御ブロック構成図である。
【図１５】 従来の冷間圧延機の張力制御装置を示すモ
ータ制御ブロック構成図である。
ータ制御ブロック構成図である。
１ 圧延材料、２ 巻き戻し機、３ 巻き取り機、５
圧延機、１１ モータトルク分電流出力計算回路、１７
界磁補正回路、２６ 速度フォーシング回路、３１
トルク分電流ＲＥＦフォーシング回路、３３ トルク分
電流フォーシング回路。
圧延機、１１ モータトルク分電流出力計算回路、１７
界磁補正回路、２６ 速度フォーシング回路、３１
トルク分電流ＲＥＦフォーシング回路、３３ トルク分
電流フォーシング回路。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０２Ｐ 7/00 Ｂ２１Ｂ 37/00 ＢＢＮ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21B 37/00 - 37/78
B65H 23/185
B65H 23/198
H02P 7/00
Claims (4)
- 【請求項１】 巻き戻し機と巻き取り機の間を圧延材料
が移動すると共に、圧延機により上記圧延材料を圧延す
る冷間圧延機の張力制御装置において、プラント制御装
置は上記巻き戻し機及び上記巻き取り機のモータ可変速
制御装置からモータ界磁推定値を受け取り、ベクトル制
御上の界磁ずれ分を補正する界磁補正回路を設け、上記
界磁補正回路による補正値をモータトルク分電流出力計
算回路に入力したことを特徴とする冷間圧延機の張力制
御装置。 - 【請求項２】 圧延材料コイルが小径時に巻き取り機の
モータにトルク分電流補正値を与えるトルク分電流フォ
ーシング回路を設けたことを特徴とする請求項１記載の
冷間圧延機の張力制御装置。 - 【請求項３】 スタート時に圧延機モータに対して速度
の立ち上がりを速めるための信号を与える速度フォーシ
ング回路を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項
２記載の冷間圧延機の張力制御装置。 - 【請求項４】 スタート時に圧延機モータへ信号を送る
トルク分電流ＲＥＦフォーシング回路を設けたことを特
徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の
冷間圧延機の張力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08799697A JP3425514B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 冷間圧延機の張力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08799697A JP3425514B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 冷間圧延機の張力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10277618A JPH10277618A (ja) | 1998-10-20 |
| JP3425514B2 true JP3425514B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=13930420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08799697A Expired - Lifetime JP3425514B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 冷間圧延機の張力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3425514B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009113911A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Yaskawa Electric Corp | 巻取り・巻戻し装置及びその制御方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5140607B2 (ja) * | 2009-01-13 | 2013-02-06 | 株式会社日立製作所 | 圧延機の制御装置およびその制御方法 |
| JP5230509B2 (ja) * | 2009-04-01 | 2013-07-10 | 株式会社日立製作所 | 圧延機の制御装置およびその制御方法 |
| JP5552179B2 (ja) * | 2013-03-19 | 2014-07-16 | 株式会社日立製作所 | 圧延機の制御装置およびその制御方法 |
| JP6173830B2 (ja) | 2013-08-12 | 2017-08-02 | 株式会社日立製作所 | 圧延制御装置、圧延制御方法および圧延制御プログラム |
| SI3097992T1 (sl) * | 2015-05-29 | 2017-10-30 | Giebel Kaltwalzwerk Gmbh | Postopek za stopenjsko valjanje kovinskega traku |
-
1997
- 1997-04-07 JP JP08799697A patent/JP3425514B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009113911A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Yaskawa Electric Corp | 巻取り・巻戻し装置及びその制御方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10277618A (ja) | 1998-10-20 |
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