JP4006858B2 - Helper roll speed control method and apparatus for continuous annealing line - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続焼鈍ラインのヘルパーロール速度制御方法及び装置に係り、特に、冷延鋼板の連続焼鈍ラインに用いるのに好適な、ストリップ搬送用のブライドルロールとヘルパーロールを備えた連続焼鈍ラインのヘルパーロール速度制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷延鋼板の連続焼鈍ラインの一例を図１に示す。この連続焼鈍ラインは、予熱帯２０、加熱帯２２、均熱帯２４、第１冷却帯２６、第２冷却帯２８及び第３冷却帯３０を備えており、これらの入側及び出側には、それぞれルーパ３２、３４が設けられている。鋼帯（ストリップ）１０を搬送するためのロールには、無駆動ロールと駆動ロールがあり、駆動ロールには、ブライドルロール４０とヘルパーロール（図中に●で示す）４２がある。図において、４４はテンションデフレクタ、４６はステアリングロール、５０は張力計、５２は、中央速度指令値や、張力計５０の出力等に基づいて、速度制御を行うためのモータ速度制御装置である。
【０００３】
従来より、ラインを運転する際には、駆動ロールであるブライドルロール４０とヘルパーロール４２を同時に制御して、加速、定常速度運転、減速、停止の一連の動作を行わせるのが一般的である。特に、停止時は、ラインが完全に停止するまで、ヘルパーロール４２の速度を制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
冷延鋼板の連続焼鈍ラインにおいて、過張力を発生させない運転が最も難しいのは、ラインの停止時である。停止直前の低速運転領域において、ブライドルロール４０とヘルパーロール４２を同期させて回転させることは、ベテランの操作員が細心の注意を払っても難しい。それは、回転速度が小さいほど、各ロールの回転速度の精密な制御ができなくなるからである。一般的には、ヘルパーロール４２の方がブライドルロール４０よりも速く回転しようとして、鋼帯１０に過大な張力を発生させてしまう。過大な張力は、鋼帯１０にバックリングと呼ばれる反りを発生させたり、甚だしい場合には、鋼帯１０を破断させるという重大な問題が生じる。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、最も運転の難しいライン停止時においても、ストリップに過張力を発生させることがなく、バックリングや破断を防止することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ストリップ搬送用のブライドルロールとヘルパーロールを備えた連続焼鈍ラインにおけるヘルパーロールの速度制御方法において、ライン全体のストリップ搬送速度を指令する主幹速度指令値が、ブライドルロールとヘルパーロールの駆動用モータの回転速度の制御を行うモータ速度制御装置において精密な回転速度制御ができなくなる制御限界下限速度以下になったときは、前記ヘルパーロールの駆動モータに対する電流指令値を零とすることにより、前記課題を解決したものである。
【０００７】
本発明は、又、ストリップ搬送用のブライドルロールとヘルパーロールを備えた連続焼鈍ラインにおけるヘルパーロールの速度制御装置において、ライン全体のストリップ搬送速度を指令する主幹速度指令値と、ブライドルロールとヘルパーロールの駆動用モータの回転速度の制御を行うモータ速度制御装置において精密な回転速度制御ができなくなる制御限界下限速度とを比較するための比較器と、前記主幹速度指令値が前記制御限界下限速度以下になったときに、ヘルパーロールの駆動モータに対する電流指令値を零にするための切換スイッチと、を設けることにより、同じく前記課題を解決したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【０００９】
図２に、本発明によるヘルパーロールの速度制御の実施形態を示す。図中の符号ＭＲＨは、マスターレオスタットの略で、ライン全体の鋼帯１０の速度指令値である主幹速度指令値のことである。通常、全ブライドルロール４０と全ヘルパーロール４２は、この主幹速度指令値ＭＲＨになるように制御されている。
【００１０】
本発明においては、ラインを停止する際に、主幹速度指令値ＭＲＨが減速し、速度制御を行うためのモータ速度制御装置５２の制御限界下限速度ｖ1 以下になったとき、ヘルパーロール速度制御を切り、フリーラン（アイドルロール状態）とする。すると、ヘルパーロール４２は、鋼帯１０の動きに追従して自然に回転し、ブライドルロール４０とヘルパーロール４２間で過張力が発生するのを防止できる。
【００１１】
ヘルパーロール４２の速度制御装置の実施形態の構成例を図３に示す。図において、６０は、例えば外部から与えられる張力指令値Ｔref と前記張力計５０によって検出される張力実績値Ｔfbの差に応じて、張力を制御するための自動張力制御装置（ＡＴＲ）、６２は、例えば外部から与えられる主幹速度指令値ＭＲＨと前記ＡＴＲ６０の出力の差に応じて、ヘルパーロール４２の回転速度を制御するための自動速度制御装置（ＡＳＲ）、６４は、該ＡＳＲ６２の出力に応じて、ヘルパーロール４２の駆動モータに流れる駆動電流を制御するための自動電流制御装置（ＡＣＲ）、６６は、ヘルパーロール駆動モータの特性であり、本実施形態においては、更に、前記主幹速度指令値ＭＲＨをモータ速度制御装置５２の制御限界下限速度ｖ1 と比較するための大小比較器７０と、零信号を設定するための零設定器７２と、ＭＲＨがｖ1 以下となったときに、ＭＲＨの代わりに零信号を入力するための切換スイッチ７４と、を更に備えている。
【００１２】
本実施形態において、定常高速運転時には、張力指令値Ｔref と主幹速度指令値ＭＲＨに基づいて、従来と同様にヘルパーロール４２の回転速度を制御する。
【００１３】
一方、主幹速度指令値ＭＲＨがモータ速度制御装置の制御限界下限速度ｖ1 以下になると、切換スイッチ７４によりＡＣＲ６４からの出力の代わりに、零設定器７２からの零出力がヘルパーロールの駆動モータに出力される。これにより、ヘルパーロール駆動モータの電流値は強制的に零になって、フリーランのアイドルロール状態になる。
【００１４】
【実施例】
図４に、本発明の制御方法と従来の制御方法を比較した実施例を示す。本実施例において、主幹速度指令値ＭＲＨは、２００ｍｐｍから０ｍｐｍ（停止）まで、１０秒間で一気に減速した。図４（ａ）にＭＲＨ指令値、（ｂ）に従来の方法でヘルパーロールの速度を制御した場合の鋼帯の張力変動、（ｃ）に、本発明の方法でヘルパーロールの速度を制御した場合の鋼帯の張力変動を比較して示す。ここで設定した制御限界下限速度ｖ1 は、５ｍｐｍである。
【００１５】
従来の方法でヘルパーロールを制御した場合（ｂ）は、１６０ｋｇもの過張力が発生しているが、本発明のヘルパーロール速度制御方法によれば、（ｃ）に示す如く、過張力が全く発生しないという、優れた効果が得られることが分かる。
【００１６】
なお、前記説明においては、本発明が、冷延鋼板の連続焼鈍ラインに適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されない。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、連続焼鈍ラインにおいて、最も運転が難しいラインの停止時においても、ストリップに過張力が発生しないため、バックリングを発生させたり、ストリップを破断させるという重大な問題を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷延鋼板の連続焼鈍ラインにおけるロール配置を示す断面図
【図２】本発明によるヘルパーロールの速度制御を説明するための線図
【図３】本発明に係るヘルパーロールの速度制御装置の実施形態の構成を示すブロック線図
【図４】本発明の制御方法と従来の制御方法を比較した実施例を示す線図
【符号の説明】
１０…鋼帯（ストリップ）
４０…ブライドルロール
４２…ヘルパーロール
５０…張力計
５２…モータ速度制御装置
６０…自動張力制御装置（ＡＴＲ）
６２…自動速度制御装置（ＡＳＲ）
ＭＲＨ…主幹速度指令値
６４…自動電流制御装置（ＡＣＲ）
７０…大小比較器
７２…零設定器
ｖ１…制御限界下限速度
７４…切換スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for controlling a helper roll speed of a continuous annealing line, and more particularly, a continuous annealing line equipped with a bridle roll for strip conveyance and a helper roll suitable for use in a continuous annealing line for cold rolled steel sheets. The present invention relates to a helper roll speed control method and apparatus.
[0002]
[Prior art]
An example of a conventional continuous annealing line for cold-rolled steel sheets is shown in FIG. The continuous annealing line includes a pre-tropical zone 20, a heating zone 22, a soaking zone 24, a first cooling zone 26, a second cooling zone 28, and a third cooling zone 30. Loopers 32 and 34 are provided, respectively. The roll for conveying the steel strip (strip) 10 includes a non-driving roll and a driving roll, and the driving roll includes a bridle roll 40 and a helper roll (shown by ● in the drawing). In the figure, 44 is a tension deflector, 46 is a steering roll, 50 is a tension meter, 52 is a motor speed control device for performing speed control based on a central speed command value, an output of the tension meter 50, and the like.
[0003]
Conventionally, when a line is operated, a bridle roll 40 and a helper roll 42 which are driving rolls are controlled at the same time to perform a series of operations of acceleration, steady speed operation, deceleration and stop. . In particular, when stopping, the speed of the helper roll 42 is controlled until the line is completely stopped.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the continuous annealing line for cold-rolled steel sheets, the most difficult operation that does not generate over tension is when the line is stopped. It is difficult to rotate the bridle roll 40 and the helper roll 42 in synchronism with each other in the low-speed operation area immediately before the stop, even if an experienced operator pays close attention. This is because the smaller the rotation speed, the less precise control of the rotation speed of each roll is. In general, the helper roll 42 tends to rotate faster than the bridle roll 40 and generates excessive tension in the steel strip 10. Excessive tension causes a serious problem of causing warp called buckling in the steel strip 10 or breaking the steel strip 10 in a severe case.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object to prevent buckling and breakage without generating excessive tension in the strip even when the line is most difficult to operate. To do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a speed control method for a helper roll in a continuous annealing line having a bridle roll and a helper roll for strip conveyance, and a master speed command value for commanding a strip conveyance speed for the entire line is driven by the bridle roll and the helper roll. When the motor speed control device that controls the rotational speed of the motor for motor is less than the control limit lower limit speed at which precise rotational speed control cannot be performed, the current command value for the drive motor of the helper roll is set to zero, The problem is solved.
[0007]
The present invention also relates to a speed control device for a helper roll in a continuous annealing line having a bridle roll and a helper roll for strip conveyance, a master speed command value for commanding the strip conveyance speed of the entire line , a bridle roll and a helper roll. A comparator for comparing a control limit lower limit speed at which precise rotation speed control cannot be performed in a motor speed control device for controlling the rotation speed of the drive motor of the motor, and the master speed command value is equal to or less than the control limit lower limit speed The above problem is similarly solved by providing a changeover switch for setting the current command value for the drive motor of the helper roll to zero.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0009]
FIG. 2 shows an embodiment of the speed control of the helper roll according to the present invention. The symbol MRH in the figure is an abbreviation for master rheostat, and is a master speed command value that is a speed command value of the steel strip 10 of the entire line. Normally, all bridle rolls 40 and all helper rolls 42 are controlled so as to have this master speed command value MRH.
[0010]
In the present invention, when the line is stopped, the helper roll speed control is turned off when the master speed command value MRH is decelerated and becomes lower than the control limit lower limit speed v1 of the motor speed control device 52 for speed control. , Free run (idle roll state). Then, the helper roll 42 naturally follows the movement of the steel strip 10 and can prevent the occurrence of over tension between the bridle roll 40 and the helper roll 42.
[0011]
A configuration example of an embodiment of the speed control device of the helper roll 42 is shown in FIG. In the figure, 60 is an automatic tension control device (ATR) for controlling the tension according to the difference between, for example, a tension command value Tref given from the outside and the actual tension value Tfb detected by the tension meter 50, and 62 is For example, an automatic speed control device (ASR) 64 for controlling the rotational speed of the helper roll 42 in accordance with the difference between the main speed command value MRH given from the outside and the output of the ATR 60, 64 corresponds to the output of the ASR 62 The automatic current controller (ACR) 66 for controlling the drive current flowing through the drive motor of the helper roll 42 is a characteristic of the helper roll drive motor. In this embodiment, the master speed command value is further reduced. A magnitude comparator 70 for comparing the MRH with the control limit lower limit speed v1 of the motor speed controller 52, and a zero setter 72 for setting a zero signal. , When the MRH becomes v1 or less, and further includes a selector switch 74 for inputting a zero signal instead of MRH, the.
[0012]
In the present embodiment, during steady high-speed operation, the rotational speed of the helper roll 42 is controlled based on the tension command value Tref and the master speed command value MRH as in the conventional case.
[0013]
On the other hand, when the master speed command value MRH falls below the control limit lower limit speed v1 of the motor speed control device, the changeover switch 74 outputs the zero output from the zero setter 72 to the helper roll drive motor instead of the output from the ACR 64. Is done. As a result, the current value of the helper roll drive motor is forcibly set to zero, and a free-run idle roll state is established.
[0014]
【Example】
FIG. 4 shows an embodiment in which the control method of the present invention is compared with the conventional control method. In this example, the master speed command value MRH was decelerated at a stroke in 10 seconds from 200 mpm to 0 mpm (stop). FIG. 4 (a) shows the MRH command value, FIG. 4 (b) shows the tension fluctuation of the steel strip when the speed of the helper roll is controlled by the conventional method, and FIG. 4 (c) shows the speed of the helper roll controlled by the method of the present invention. The tension fluctuation of the steel strip in the case is compared and shown. The control limit lower limit speed v1 set here is 5 mpm.
[0015]
When the helper roll is controlled by the conventional method (b), an overtension of 160 kg is generated. However, according to the helper roll speed control method of the present invention, no overtension is generated as shown in (c). It can be seen that an excellent effect is obtained.
[0016]
In addition, in the said description, although this invention was applied to the continuous annealing line of a cold-rolled steel plate, the application object of this invention is not limited to this.
[0017]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the continuous annealing line, even when the line that is the most difficult to operate is stopped, no excessive tension is generated in the strip, so that a serious problem of buckling or breaking the strip is prevented. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing roll arrangement in a continuous annealing line for cold-rolled steel sheets. FIG. 2 is a diagram for explaining speed control of a helper roll according to the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the apparatus. FIG. 4 is a diagram showing an example comparing the control method of the present invention with the conventional control method.
10. Steel strip (strip)
40 ... Bridle roll 42 ... Helper roll 50 ... Tension meter 52 ... Motor speed control device 60 ... Automatic tension control device (ATR)
62 ... Automatic speed controller (ASR)
MRH ... master speed command value 64 ... automatic current controller (ACR)
70 ... large and small comparator 72 ... zero setter v1 ... control limit lower limit speed 74 ... changeover switch

Claims (2)

ストリップ搬送用のブライドルロールとヘルパーロールを備えた連続焼鈍ラインにおけるヘルパーロールの速度制御方法において、
ライン全体のストリップ搬送速度を指令する主幹速度指令値が、ブライドルロールとヘルパーロールの駆動用モータの回転速度の制御を行うモータ速度制御装置において精密な回転速度制御ができなくなる制御限界下限速度以下になったときは、前記ヘルパーロールの駆動モータに対する電流指令値を零とすることを特徴とする連続焼鈍ラインのヘルパーロール速度制御方法。In the speed control method of the helper roll in the continuous annealing line provided with the bridle roll and the helper roll for strip conveyance,
The master speed command value that commands the strip transport speed for the entire line is below the lower control limit speed that prevents precise rotational speed control in the motor speed control device that controls the rotational speed of the drive motor for the bridle roll and helper roll. When it becomes, the current command value with respect to the drive motor of the said helper roll is made zero, The helper roll speed control method of the continuous annealing line characterized by the above-mentioned. ストリップ搬送用のブライドルロールとヘルパーロールを備えた連続焼鈍ラインにおけるヘルパーロールの速度制御装置において、
ライン全体のストリップ搬送速度を指令する主幹速度指令値と、ブライドルロールとヘルパーロールの駆動用モータの回転速度の制御を行うモータ速度制御装置において精密な回転速度制御ができなくなる制御限界下限速度とを比較するための比較器と、
前記主幹速度指令値が前記制御限界下限速度以下になったときに、ヘルパーロールの駆動モータに対する電流指令値を零にするための切換スイッチと、
を設けたことを特徴とする連続焼鈍ラインのヘルパーロール速度制御装置。In a speed control device for a helper roll in a continuous annealing line having a bridle roll and a helper roll for strip conveyance,
The master speed command value that commands the strip conveying speed of the entire line, and the control limit lower limit speed at which precise rotation speed control is impossible in the motor speed control device that controls the rotation speed of the driving motor for the bridle roll and helper roll. A comparator for comparison;
When the main speed command value is equal to or lower than the control limit lower limit speed, a changeover switch for making the current command value for the drive motor of the helper roll zero,
A helper roll speed control device for a continuous annealing line.

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