JP5137122B2 - ロール周速度制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、鋼帯の製造設備に設けられ、モーターで回転駆動されて鋼帯を搬送するロールの周速度を、鋼帯の搬送速度に等しく設定される目標周速度に適合するように制御するロール周速度制御装置に関する。

鋼帯は、一般的に複数の装置が連続的に配置される連続製造設備で製造される。鋼帯の連続製造設備では、その設備内における鋼帯の搬送距離が長いので、設備出側の巻取装置のみで設備内全長にわたって鋼帯を搬送することが困難である。したがって、鋼帯製造設備には、設備内で鋼帯を搬送するためのロールが設けられる。このようなロールは、鋼帯に接するように設けられ、モーターで回転駆動されて鋼帯を搬送する。

図６は、鋼帯を搬送するロールが設けられる焼鈍酸洗設備１の構成を概略的に示す。焼鈍酸洗設備１は、鋼帯８を焼鈍酸洗する装置であり、ペイオフリール２と、溶接機３と、焼鈍炉４と、塩浴槽５と、酸洗槽６と、テンションリール７とを含んで構成される。ペイオフリール２は、焼鈍酸洗する鋼帯８を巻戻して設備内へ送込む装置である。溶接機３は、巻戻される鋼帯８を、既に設備に装入されて処理中の鋼帯８に接続する装置である。焼鈍炉４は、鋼帯８を加熱昇温して軟化する装置である。塩浴槽５は、焼鈍によって鋼帯８の表面に生成される酸化物を溶融アルカリ塩にて溶解し、次工程の酸洗での酸化スケール除去を容易にする酸洗前処理を行う装置である。酸洗槽６は、焼鈍によって鋼帯８の表面に生成される酸化スケールを除去する装置である。テンションリール７は、酸洗後の鋼帯８を巻取る巻取装置である。

図７は、塩浴槽５を拡大して示す。塩浴槽５の中には、溶融アルカリ塩１０が入れられる。鋼帯８を搬送する２本のロール１１，１２は、溶融アルカリ塩１０に浸漬されるようにして設けられる。便宜上鋼帯搬送方向上流側に設けられるロールを前ロール１１、下流側に設けられるロールを後ロール１２と呼ぶ。前ロール１１および後ロール１２は、塩浴槽５内の鋼帯８に接するように設けられ、前ロール用モーター１３および後ロール用モーター１４でそれぞれ回転駆動されて、塩浴槽５内で鋼帯８を搬送する。前および後ロール１１，１２のように鋼帯製造設備に設けられて鋼帯８を搬送するロールの周速度は、鋼帯の搬送速度に等しく設定される目標周速度に適合するようにロール周速度制御装置で制御される。

図８は、従来のロール周速度制御装置２０の構成を簡略化して示す。従来のロール周速度制御装置２０は、塩浴槽５に設けられる前ロール１１の周速度制御についての事例を示す。後ロール１２も前ロール１１と同様にして制御されるので、前ロール１１を代表例として示す。以下、前ロール１１を単にロール１１、前ロール用モーター１３を単にモーター１３と表記する。ロール周速度制御装置２０は、出力手段２１と、駆動手段２２と、モーター１３と、減速機２３と、ロールの周速度を検出する周速度検出手段２４と、制御手段２５と、を含む。

出力手段２１は、たとえば焼鈍酸洗設備１の操作盤に設けられる目標周速度出力装置２１である。目標周速度出力装置２１は、鋼帯８の搬送速度に等しく設定されるロール１１の目標周速度Ｖｒｅｆを電圧値として設定し、抵抗回路を介して電流信号として出力する。目標周速度Ｖｒｅｆは、たとえば次のようにして出力される。目標周速度Ｖｒｅｆを目標周速度出力装置２１のメモリに予め入力しておき、操作者の操作に応じてメモリから読み出して制御手段２５へ出力する。または搬送される鋼帯８に応じて操作者が目標周速度Ｖｒｅｆを目標周速度出力装置２１へ入力し、目標周速度出力装置２１から制御手段２５へ出力する。駆動手段２２は、後述する制御手段２５から出力される指令信号に応じて、モーター１３を回転駆動させる電流をモーター１３に対して供給する駆動装置である。モーター１３には、直流モーターが用いられる。モーター１３とロール１１との間に設けられる減速機２３は、モーター１３の回転速度を減速してロール１１に伝達する。減速機２３の減速比は、限定されるものではなく、所望の減速の程度に応じて選択される。ロール周速度制御装置２０では、減速比１／５６が用いられる。

周速度検出手段２４は、タコジェネレータ２６と、周速演算手段２７とを含んで構成される周速度検出装置である。タコジェネレータ２６は、一種の直流発電機であり、モーター１３の単位時間当たりの回転数（回転速度）Ｎを検出し、回転速度に比例する電圧を出力する。周速演算手段２７は、演算回路であり、タコジェネレータ２６が検出する回転速度Ｎを用いて以下の式（１）に基づきロール１１の周速度Ｖを演算する。式（１）のＤは、ロール１１の径であり、１／５６は減速機２３の減速比である。周速演算手段２７によるロール周速度Ｖは、抵抗回路を介し電流信号として制御手段２５へフィードバックされる。
Ｖ＝π×Ｄ×Ｎ×１／５６ ・・・（１）

制御手段２５は、速度偏差演算手段２８と、制御部２９とを含む制御装置である。速度偏差演算手段２８は、たとえば加算器であり、鋼帯の搬送速度と等しく設定されるロールの目標周速度Ｖｒｅｆと、周速度検出手段２４で得られる周速度Ｖとの速度偏差ΔＶ（＝Ｖｒｅｆ−Ｖ）を演算する。制御部２９は、たとえば比例積分制御回路である。制御部２９は、速度偏差演算手段２８から出力される速度偏差ΔＶがゼロに近づくように駆動手段２２に指令信号を出力して、駆動手段２２がモーター１３に供給する電流を制御する。すなわち、速度偏差ΔＶが正（Ｖｒｅｆ＞Ｖ）のとき、制御部２９は、駆動手段２２がモーター１３に供給する電流を大きくして回転速度を速くするように、駆動手段２２の動作を制御する。速度偏差ΔＶが負（Ｖｒｅｆ＜Ｖ）のとき、制御部２９は、駆動手段２２がモーター１３に供給する電流を小さくして回転速度を遅くするように、駆動手段２２の動作を制御する。速度偏差ΔＶがゼロ（Ｖｒｅｆ＝Ｖ）のとき、制御部２９は、駆動手段２２がモーター１３に供給する電流をそのまま維持して回転速度の増減がないように、駆動手段２２の動作を制御する。

このように周速度制御されるロール１１により塩浴槽５内を搬送される鋼帯８の表面に疵が発生することがある。鋼帯８に表面疵が発生する原因は、モーター１３で回転駆動されるロール１１の周速度と、鋼帯８の搬送速度とに差が生じてスリップすることにあると考えられる。周速度制御を行っているにも関わらず、ロール１１の周速度と、鋼帯８の搬送速度とに差が生じる原因の一つとして、ロール１１の径が変化することが挙げられる。上記式（１）で周速度の演算に用いるロール１１の径Ｄは、塩浴槽５内に設置する前に常温環境で測定したものである。しかし、塩浴槽５内に設置して操業すると、ロール１１の温度が昇温するため、熱膨張によりロール径が変化する。また、継続的使用による摩耗によってもロール径が変化する。演算に用いるロール径Ｄと実際のロール径とが異なる場合、周速演算手段２７で演算される周速度と実際の周速度とに差が生じるので、周速度制御を行っているにも関わらず、鋼帯８とロール１１との間でスリップが発生する。

搬送される鋼帯と、鋼帯を搬送するロールとの間のスリップを防止する先行技術として以下の技術が提案されている。一つの先行技術は、ロールの鋼帯搬送トルクを検出し、その搬送トルクからロール周速度と鋼帯の搬送速度との関係を推定し、推定結果に基づいてロール径を修正し、修正されたロール径を用いてロール周速度制御を行うものである（特許文献１参照）。他の先行技術は、ロール径を用いて演算されるモーターの回転速度演算値と、モーターの回転速度検出値との差が、予め定める基準値よりも大きくなると、鋼帯とロールとの間でスリップが発生したと判定し、モーターの駆動電流を減少させて回転速度を減ずるように制御をおこなうものである（特許文献２参照）。特許文献１および特許文献２では、操業に伴うロール径の変化は、ロールの外周全体にわたって均一に生じるものとみなしてロール周速度を制御する。

図９は、ロールと鋼帯とのスリップにより発生するスリップ疵の状態を示す。本件発明者が実見したところによれば、図９に示すように、鋼帯８とロール１１とのスリップで発生するスリップ疵３１は、連続していない。また、スリップ疵３１の発生するピッチＬは、ロール周長よりも短く、ロール周長の範囲内でスリップ疵３１が複数個発生する。スリップ疵３１が連続的でないことから、ロール径が全体で均一に増大または減少したものでないことが判る。ロール径が全体で均一に増大または減少する場合、ロール１１の外周全長にわたってスリップするためスリップ疵が連続的になるからである。また、ロール周長の範囲内でスリップ疵３１が複数個発生することから、ロール径が局部的に増大または減少し、局部的にロール周速度と鋼帯搬送速度とに差異が生じてスリップしたものであると考えられる。

図１０は、ロール径が局部的に変化したロール１１で鋼帯８を搬送する状態を示す。図１０（ａ）中のライン３３は、ロール１１の周速度Ｖを表し、直線３４は鋼帯８の搬送速度Ｖｓすなわちロール１１の目標周速度を表す。図１０（ｂ）に示すようにロール径が局部的に変化したロール１１では、その径が、ａ部分およびｃ部分で増大してそれぞれＤａ、Ｄｃになり、ｂ部分で減少してＤｂになる。図１０（ｂ）でロール径の変化部分を示すａ，ｂおよびｃの各部分は、図１０（ａ）中のａ，ｂおよびｃの各部分にそれぞれ対応する。ロール径が増大するａ，ｃ部分では、ロール１１と、張力を負荷されて搬送される鋼帯８との摩擦抵抗が大きくなるので、ロール周速度Ｖは鋼帯搬送速度Ｖｓよりも遅くなり、逆に、ロール径が減少するｂ部分では、ロール１１と鋼帯８との摩擦抵抗が小さくなるので、ロール周速度Ｖは鋼帯搬送速度Ｖｓよりも速くなる。このように、ロール径が局部的に変化すると、ロール周速度Ｖも局部的に変化し、鋼帯８の搬送速度Ｖｓとの局部的な差異が生じる。ライン３３で表すロール１１の周速度Ｖと、直線３４で表す鋼帯８の搬送速度Ｖｓとの差が大きくなると、ロール１１と鋼帯８とがスリップしてスリップ疵が発生する。

図１１は、塩浴槽５において鋼帯８にスリップ疵が発生する場合のロール周速度Ｖおよびモーター電流値Ｉを示す。仮に鋼帯８の搬送速度Ｖｓが変動するロール周速度Ｖの上限値または下限値いずれかの近傍にあるとすれば、ロール周速度Ｖの変動幅ΔＶが鋼帯８の搬送速度Ｖｓとの速度差に当たる。スリップ疵が発生する位置と、ロール周速度Ｖの変動幅ΔＶとの対応を見ると、変動幅ΔＶが２ｍ／ｍｉｎ以上になる場合、鋼帯８とロール１１とがスリップして疵が発生する。逆にスリップ疵の発生を防止するには、ロール周速度Ｖの変動幅の最大値ΔＶｍａｘ、すなわち鋼帯８の搬送速度Ｖｓとロール周速度Ｖとの速度差を２ｍ／ｍｉｎ未満にする必要がある。なお、この速度差２ｍ／ｍｉｎ未満に対応するモーター電流値Ｉの変動幅ΔＩｍａｘは０．２Ａ未満である。
特開平０４−７２２５９号公報 特開平０６−３３５２８３号公報

ロール径がロール全体で均一に増大または減少して変化することを前提としてロール周速度を制御する特許文献１および特許文献２の技術では、上記のようなロール径が局部的に変化することによって、ロール周長よりも短いピッチで発生するスリップ疵を防止することができないという問題がある。

本発明の目的は、ロール径が局部的に変化して発生するスリップ疵を防止することができるロール周速度制御装置を提供することである。

本発明は、鋼帯の製造設備に設けられ、モーターで回転駆動されて鋼帯を搬送するロールの周速度を、鋼帯の搬送速度に等しく設定される目標周速度に適合するように制御するロール周速度制御装置において、
モーターの電流を測定して実測電流を得る電流測定手段と、
実測電流の平均値として目標電流値を求める目標電流値演算手段と、
目標電流値から実測電流を減算して電流偏差を求める電流偏差演算手段と、
電流偏差に対応する周速度補正値を目標周速度に加算し、目標周速度の補正値である補正目標周速度を求める補正目標周速度演算手段と、
モーターで回転駆動されるロールの周速度を検出する周速度検出手段と、
補正目標周速度と周速度検出手段で検出される周速度との差がゼロに近づくようにモーターの電流を制御する制御手段と、を含むことを特徴とするロール周速度制御装置である。

また、本発明で、前記電流偏差演算手段は、前記実測電流を移動平均演算する移動平均演算手段を含み、前記補正目標周速度演算手段は、前記周速度補正値を、前記電流偏差に重み付けして対応させる調整手段を含むことが好ましい。

本発明のロール周速度制御装置によれば、ロール径が局部的に変化する場合であっても、ロール径が局部的に変化した部分のロール周速度を鋼帯の搬送速度に一致させるか、または近づけることができるので、ロール周長より短いピッチのスリップ疵の発生を防止することができる。

また、ロール周速度制御装置が、移動平均演算手段を含むことによって、実測されるモーター電流を平滑化して応答速度を調整することができる。また、調整手段を含むことによって、ロール周速度を鋼帯の搬送速度に適合させるための補正値を調整することができるので、ロール周速度を鋼帯搬送速度に一層精度よく適合させてスリップ疵の発生を防止することができる。

図１は、本発明の実施形態であるロール周速度制御装置４０の構成を簡略化して示す。本発明のロール周速度制御装置４０は、先に示すロール周速度制御装置２０と類似する部分を含むので、当該部分については同一の参照符号を付して説明を簡略化または省略する。

ロール周速度制御装置４０は、鋼帯の製造設備に設けられ、モーターで回転駆動されて鋼帯を搬送するロールの周速度を、鋼帯の搬送速度に適合するように制御することに用いられる。ロール周速度制御装置４０が設けられる鋼帯の製造設備としては、鋼帯を搬送するロールを有する焼鈍酸洗設備の焼鈍炉や塩浴槽などが挙げられる。ロール周速度制御装置４０の特徴は、電流測定手段４１と、目標電流値演算手段４３と、電流偏差演算手段４４と、補正目標周速度演算手段４６とを含むことである。さらに電流偏差演算手段４４は、実測電流を移動平均する移動平均演算手段４２を含み、補正目標周速度演算手段４６は、調整手段４５を含むことが好ましい。これらの構成に加えて、ロール周速度制御装置４０は、先のロール周速度制御装置２０と同一に構成される出力手段である目標周速度出力装置２１、駆動手段２２、モーター１３、減速機２３、周速度検出手段２４および制御手段２５を、含む。

電流測定手段４１は、たとえばクランプ型のセンサーを備える電流測定装置であり、モーター１３の電流を測定して実測電流を得る。実測電流は、そのまま電流偏差演算手段４４へ出力してもよいが、移動平均演算手段４２によって移動平均するのが好ましい。移動平均演算手段４２は、以下の式（２）に示す演算を実行する演算回路であり、実測電流を移動平均して電流偏差演算手段４４へ出力する。実測電流を移動平均することによって時系列データを平滑化し応答性を調整することができる。予め定める時間が経過するのに伴い、最も古いデータＩ１を１つ削除し、新たなデータＩｎ＋１を１つ加えて移動平均することによって、時間経過に伴う時系列データを順次平滑化することができる。図２は、実測電流を移動平均する状態を示す。図２（ａ）はデータ数ｎが大きい場合の事例を示し、図２（ｂ）はデータ数ｎが小さい場合の事例を示す。データ数ｎが大きいほど、データは一層平滑化される。
移動平均＝（Ｉ１＋Ｉ２＋・・・＋Ｉｎ）／ｎ ・・・（２）

目標電流値演算手段４３は、実測電流の平均値として目標電流値を演算する演算回路である。実測電流の平均値は、予め定める時間ごとに求められる。予め定める時間は、特に限定されるものではないが、ここでは、ロール１１の１回転に相当する５ｍｓｅｃとする。５ｍｓｅｃごとに、実測電流の最大値Ｉｍａｘと、最小値Ｉｍｉｎとを用いて、以下の式（３）に基づき平均値を求める。式（３）で得られる電流を予め定める時間における目標電流値とし、予め定める時間が経過するごとに演算して目標電流値とする。目標電流値演算手段４３は、目標電流値を求めて電流偏差演算手段４４へ出力する。
目標電流値＝（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）／２＋Ｉｍｉｎ ・・・（３）

電流偏差演算手段４４は、たとえば加算器であり、この電流偏差演算手段４４には、前述の移動平均演算手段４２が付帯することが好ましい。電流偏差演算手段４４は、目標電流値演算手段４３で求められる目標電流値から、電流測定手段４１で測定する実測電流又は移動平均演算手段４２で移動平均される実測電流を減算した電流偏差を求め、調整手段４５へ出力する。

調整手段４５は、設定部４７と、調整部４８とを含む調整装置であり、電流偏差に重み付けをする。設定部４７は、たとえば操作盤に設けられるキーボードなどの入力部であり、所望の調整係数Ｋ１を入力して設定することができる。調整部４８は、電流偏差に設定部４７から与えられる調整係数Ｋ１を乗算する演算回路であり、調整係数Ｋ１を掛けることによって電流偏差に重み付けする。電流偏差に調整係数を掛けて重み付けしたものを、補正目標周速度演算手段４６へ出力してロールの目標周速度Ｖｒｅｆを補正するために用いるので、周速度補正値Ｖｃと呼ぶ。周速度補正値Ｖｃは、電流偏差に対応する電流信号として得られる。これは、目標周速度出力装置２１から出力される目標周速度Ｖｒｅｆおよび周速度検出手段２４で検出されて制御手段２５にフィードバックされるロール周速度Ｖが電流信号であることと、演算上の整合をとるためである。なお、目標周速度Ｖｒｅｆおよびロール周速度Ｖを電圧信号とし、これに整合するように電流偏差に対応する周速度補正値Ｖｃを電圧信号に変換するようにしてもよい。

図３は、調整係数Ｋ１と周速度補正値Ｖｃとの関係を示す。調整係数Ｋ１の大きさを変えることによって、電流偏差に対応する周速度補正値Ｖｃとして調整部４８から出力される電流信号の振幅を変えることができる。電流偏差に重み付けして周速度補正値Ｖｃとすることによって、目標周速度Ｖｒｅｆの補正量を調整することができる。ロール周速度制御装置４０において、移動平均演算手段４２および調整手段４５は、必須の構成ではない。しかし、移動平均演算手段４２を含むことによって実測電流を平滑化して応答速度を調整することができ、また調整手段４５を含むことによって目標周速度Ｖｒｅｆの補正量を調整することができるので、ロール周速度を鋼帯搬送速度に一層精度よく適合させることが可能になる。なお、ロール周速度制御装置４０では、移動平均演算手段４２、目標電流値演算手段４３、電流偏差演算手段４４および調整手段４５は、プログラマブルロジックコントローラとして構成される。

補正目標周速度演算手段４６は、たとえば加算器であり、この補正目標周速度演算手段４６には、前述の調整手段４５が付帯することが好ましい。補正目標周速度演算手段４６は、ロールの周速度補正値Ｖｃを、鋼帯の搬送速度に等しく設定されて目標周速度出力装置２１から出力されるロールの目標周速度Ｖｒｅｆに加算し、目標周速度Ｖｒｅｆの補正値である補正目標周速度Ｖｃｒを求める。図４は、補正目標周速度演算手段４６での演算処理を説明する。目標電流値から実測電流を減算して得られる電流偏差に対応する周速度補正値Ｖｃは、実測電流が目標電流値よりも高いところは負になり、実測電流が目標電流値よりも低いところは正になる。すなわち、周速度補正値Ｖｃは、目標電流値に対する実測電流の信号の符号と正負が逆の信号となる。この周速度補正値Ｖｃを目標周速度Ｖｒｅｆに加算すると、目標周速度Ｖｒｅｆに対して大きい実測電流が得られた部分、すなわちロール周速度が目標周速度Ｖｒｅｆより速い部分では目標周速度Ｖｒｅｆを減速するように補正し、目標周速度Ｖｒｅｆに対して小さい実測電流が得られた部分、すなわちロール周速度が目標周速度Ｖｒｅｆより遅い部分では目標周速度Ｖｒｅｆを加速するように補正した補正目標周速度Ｖｃｒが得られる。

鋼帯の搬送速度に等しく設定した目標周速度Ｖｒｅｆを、ロール周速度を制御する指令信号として出力しているにも関わらず、ロール径が局部的に変化すると、ロールの局部的な周速度が目標周速度Ｖｒｅｆと差異を生じるようになる。このとき、ロールの周速度制御の目標値とする周速度を、目標周速度Ｖｒｅｆから上記のように補正した補正目標周速度Ｖｃｒに変更することによって、ロール径が局部的に変化した部分のロール周速度を、鋼帯の搬送速度に等しい目標周速度Ｖｒｅｆに適合させることができる。

制御手段２５は、速度偏差演算手段２8と、制御部２9とを含む制御装置であり、先のロール周速度制御装置２０の制御装置２５と構成を同じくする。しかし、本発明のロール周速度制御装置４０では、速度偏差演算手段２８に入力される信号が先の装置２０の場合と異なる。速度偏差演算手段２８には、目標周速度出力装置２１から出力される目標周速度Ｖｒｅｆに周速度補正値Ｖｃを加算した補正目標周速度Ｖｃｒが入力される。速度偏差演算手段２８は、補正目標周速度Ｖｃｒと、周速度検出手段２４で検出されてフィードバックされるロール周速度Ｖとの速度偏差ΔＶｃｒ（＝Ｖｃｒ−Ｖ）を演算する。制御部２９は、速度偏差ΔＶｃｒがゼロに近づくように、駆動手段２２に指令信号を与えてモーター１３に供給する電流を制御する。

ロール周速度制御装置４０では、回転駆動するモーター１３の電流を測定して実測電流を求め、実測電流を移動平均して平滑化し、目標電流値から移動平均した実測電流を減算して電流偏差を求める。次に重み付けした電流偏差に対応する周速度補正値Ｖｃを、目標周速度Ｖｒｅｆに加算して補正目標周速度Ｖｃｒを求める。この補正目標周速度Ｖｃｒが、ロール１１を回転駆動させる指令信号として用いられ、ロール周速度を制御する。さらに、補正目標周速度Ｖｃｒに応じて回転駆動されるロール１１の周速度Ｖを検出してフィードバックし、補正目標周速度Ｖｃｒと検出される周速度Ｖとの速度偏差ΔＶｃｒを求め、速度偏差ΔＶｃｒがゼロに近づくように、ロール１１を回転駆動させるモーター１３の動作を制御する。

ロール周速度制御装置４０によれば、目標周速度Ｖｒｅｆに対してロール１１の周速度が速い部分では目標周速度Ｖｒｅｆを減速するように補正し、目標周速度Ｖｒｅｆに対してロール１１の周速度が遅い部分では目標周速度Ｖｒｅｆを加速するように補正した補正目標周速度Ｖｃｒを得、この補正目標周速度Ｖｃｒをロール周速度制御の目標値にすることができる。この補正目標周速度Ｖｃｒは、ロール径が局部的に変化してロール周速度と目標周速度Ｖｒｅｆとの間に差異が生じている部分に対して、ロール周速度が目標周速度Ｖｒｅｆよりも速い部分では減速する目標値に補正し、ロール周速度が目標周速度Ｖｒｅｆよりも遅い部分では加速する目標値に補正したものである。補正目標周速度Ｖｃｒを目標値としてロール１１の周速度制御を行うことによって、ロール径が局部的に変化する場合であっても、ロール径が変化する部分のロール周速度を鋼帯８の搬送速度に適合させることができる。このことによって、ロール径が局部的に変化する場合であっても、鋼帯８とロール１１とのスリップを防止して疵の発生を防止することができる。さらに、補正目標周速度Ｖｃｒと、実測するロール周速度Ｖとの差がゼロに近づくようにフィードバック制御するので、補正目標周速度Ｖｃｒに対する実際のロール周速度Ｖの追従精度を一層向上することができる。

図５は、ロール周速度制御装置４０による制御結果を示す。図５（ａ）は周速度検出手段２４で検出されるロール周速度Ｖを示し、図５（ｂ）は電流測定手段４１で測定されるモーター電流値Ｉを示す。ロール周速度制御装置４０で制御することによって、ロール径が局部的に変化する場合であっても、その局部的なロール径変化部分のロール周速度Ｖを、一定速度で搬送される鋼帯の搬送速度に近づけることができる。したがって、図５（ａ）に示すように、ロール周速度Ｖの変動が極めて小さく抑制され、ロール周速度Ｖの最大変動幅ΔＶｍａｘは２ｍ／ｍｉｎ未満を満足する。また、ロール周速度Ｖに対応するモーター電流値Ｉの最大変動幅ΔＩｍａｘも０．２Ａ未満に抑えられる。このようにロール周速度の変動幅が極めて小さくなるように制御されるとき、一定速度で搬送される鋼帯８の搬送速度との差が小さくなるので、鋼帯８とロール１１とのスリップが防止され、スリップ疵の発生も防止される。

なお、ロール径がロール全体として均一に変化する場合、目標電流値と実測電流との電流偏差は、ロールの周方向の位置に関わらずほぼ一定になるので、一層容易にロール周速度を鋼帯８の搬送速度に一致させるか、または近づけることができ、スリップ疵の発生を防止することが可能である。

本発明の実施形態であるロール周速度制御装置４０の構成を簡略化して示す図である。 実測電流を移動平均する状態を示す図である。 調整係数Ｋ１と周速度補正値Ｖｃとの関係を示す図である。 補正目標周速度演算手段４６の演算処理を説明する図である。 ロール周速度制御装置４０による制御結果を示すグラフである。 鋼帯を搬送するロールが設けられる焼鈍酸洗設備１の構成を概略的に示す図である。 塩浴槽５を拡大して示す断面図である。 従来のロール周速度制御装置２０の構成を簡略化して示す図である。 ロールと鋼帯とのスリップにより発生するスリップ疵３１の状態を示す平面図である。 ロール径が局部的に変化したロール１１で鋼帯８を搬送する状態を示す図である。 塩浴槽５において鋼帯８にスリップ疵が発生する場合のロール周速度Ｖおよびモーター電流値Ｉを示すグラフである。

符号の説明

２０，４０ ロール周速度制御装置
２１ 目標周速度出力装置
２２ 駆動装置
２３ 減速機
２４ 周速度検出装置
２５ 制御装置
２８，４４，４６ 加算器
４１ 電流測定装置
４２ 移動平均演算回路
４３ 目標電流値演算回路
４５ 調整装置

Claims (2)

1. 鋼帯の製造設備に設けられ、モーターで回転駆動されて鋼帯を搬送するロールの周速度を、鋼帯の搬送速度に等しく設定される目標周速度に適合するように制御するロール周速度制御装置において、
   モーターの電流を測定して実測電流を得る電流測定手段と、
   実測電流の平均値として目標電流値を求める目標電流値演算手段と、
   目標電流値から実測電流を減算して電流偏差を求める電流偏差演算手段と、
   電流偏差に対応する周速度補正値を目標周速度に加算し、目標周速度の補正値である補正目標周速度を求める補正目標周速度演算手段と、
   モーターで回転駆動されるロールの周速度を検出する周速度検出手段と、
   補正目標周速度と周速度検出手段で検出される周速度との差がゼロに近づくようにモーターの電流を制御する制御手段と、を含むことを特徴とするロール周速度制御装置。
2. 前記電流偏差演算手段は、前記実測電流を移動平均演算する移動平均演算手段を含み、
   前記補正目標周速度演算手段は、前記周速度補正値を、前記電流偏差に重み付けして対応させる調整手段を含むことを特徴とする請求項１記載のロール周速度制御装置。

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