JP5625404B2 - Winder control device - Google Patents

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Description

この発明は、設定される巻取材料の張力指令値とテンションピックアップにより検出された該巻取材料の張力検出値とに基づき、巻取モータを介して前記巻取材料の巻取制御を行う巻取機の制御装置に関する。   According to the present invention, a winding material that performs winding control of the winding material via a winding motor based on a tension command value of the winding material to be set and a tension detection value of the winding material detected by a tension pickup. The present invention relates to a control device for a take-up machine.

図２は、この種の巻取機の制御装置の従来例を示す回路構成図である。   FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a conventional example of this type of winder control device.

この図において、１は製品材料としてのシート状または線状の巻取材料、２は巻取材料１を巻取るための巻取コイル、３はギヤ（歯車）４を介して巻取コイル２の軸を駆動する電動機としての誘導電動機、３ａは誘導電動機３の回転速度を検出するためのパルスゼネレータ、５は巻取材料１を巻取コイル２に巻き取るときの張力を検出するためのテンションロール、５ａはテンションロール５を介して巻取材料１の張力検出値を得るためのテンションピックアップ、６は巻取材料１のライン速度をコントロールするためのラインマスタロール、７はギヤ８を介してラインマスタロール６を駆動する電動機としての誘導電動機、７ａは誘導電動機７の回転速度を巻取材料１のライン速度として検出するパルスゼネレータ、１０は制御装置である。   In this figure, 1 is a sheet or linear winding material as a product material, 2 is a winding coil for winding the winding material 1, and 3 is a winding coil 2 via a gear (gear) 4. An induction motor as a motor for driving the shaft, 3a is a pulse generator for detecting the rotation speed of the induction motor 3, and 5 is a tension roll for detecting the tension when the winding material 1 is wound around the winding coil 2. 5a is a tension pickup for obtaining a tension detection value of the winding material 1 via the tension roll 5, 6 is a line master roll for controlling the line speed of the winding material 1, and 7 is a line via the gear 8. An induction motor as an electric motor that drives the master roll 6, 7a is a pulse generator that detects the rotational speed of the induction motor 7 as the line speed of the winding material 1, and 10 is a control device.

この制御装置１０には、誘導電動機３に所望の駆動電力を供給するインバータ１１と、誘導電動機７に所望の駆動電力を供給するインバータ１２と、巻取材料１のライン速度を設定するライン速度設定器１３と、ライン速度設定器１３からの設定値のノイズ成分を除去するためのフィルタ１４と、速度設定器１３からの設定値が変更されたときに、この変更に伴う巻取材料１へのショックを抑制するために周知のＳ字付加減速演算を行い、この演算結果を巻取材料１のライン速度指令値としてインバータ１２へ出力する加減速演算器１５とを備えている。   The control device 10 includes an inverter 11 that supplies desired drive power to the induction motor 3, an inverter 12 that supplies desired drive power to the induction motor 7, and a line speed setting that sets the line speed of the winding material 1. When the setting value from the speed setting device 13, the filter 14 for removing the noise component of the setting value from the line speed setting device 13, and the setting value from the speed setting device 13 are changed, In order to suppress the shock, a known S-shaped additional deceleration calculation is performed, and an acceleration / deceleration calculator 15 that outputs the calculation result to the inverter 12 as a line speed command value of the winding material 1 is provided.

ここで、インバータ１１は誘導電動機３の速度制御における速度指令値と回転速度検出値との偏差を零にする調節演算を行い、このときのトルク指令値を出力する速度調節器（ＡＳＲ）１１ａと、この速度調節器１１ａからのトルク指令値と、後述の加算演算器２４が出力するトルク指令値とを切換えて出力する切替スイッチ１１ｂと、前記何れかのトルク指令値に基づく誘導電動機３への駆動電力を出力するインバータユニット１１ｃとから形成されている。また、インバータ１２は誘導電動機７の速度制御における速度調節演算を行う速度調節器（ＡＳＲ）１２ａと、この速度調節器１２ａが出力する調節演算値に基づいたトルク指令値に対応した誘導電動機７への駆動電力を出力するインバータユニット１２ｂとから形成されている。   Here, the inverter 11 performs an adjustment calculation that makes the deviation between the speed command value and the rotation speed detection value in the speed control of the induction motor 3 zero, and a speed regulator (ASR) 11a that outputs the torque command value at this time; The changeover switch 11b for switching and outputting the torque command value from the speed regulator 11a and the torque command value output from the addition calculator 24 described later, and the induction motor 3 based on any of the torque command values. And an inverter unit 11c that outputs driving power. The inverter 12 is connected to a speed regulator (ASR) 12a that performs a speed adjustment calculation in the speed control of the induction motor 7, and to the induction motor 7 that corresponds to the torque command value based on the adjustment calculation value output from the speed regulator 12a. And an inverter unit 12b that outputs the driving power of

また上述の制御装置１０には、前記ライン速度指令値に基づく加減速トルク補償値を演算する加減速トルク補償演算器１６と、前記ライン速度指令値に基づくメカロストルク補償値を演算するメカロストルク補償演算器１７と、この加減速トルク補償値とメカロストルク補償値とを加算演算して誘導電動機３への補償トルク値として出力する加算演算器１８とを備えている。   The control device 10 includes an acceleration / deceleration torque compensation calculator 16 that calculates an acceleration / deceleration torque compensation value based on the line speed command value, and a mechanical loss torque compensation that calculates a mechanical loss torque compensation value based on the line speed command value. An arithmetic unit 17 and an addition arithmetic unit 18 that adds the acceleration / deceleration torque compensation value and the mechanical loss torque compensation value and outputs the result as a compensation torque value to the induction motor 3 are provided.

さらに上述の制御装置１０には、前記ライン速度指令値とパルスゼネレータ３ａにより得られた誘導電動機３の回転速度検出値とに基づいて、巻取コイル２の巻径値を演算する巻径演算器１９と、巻取材料１の張力を設定する張力設定器２０と、張力設定器２０からの設定値のノイズ成分を除去して巻取材料１の張力指令値として出力するフィルタ２１と、この張力指令値と前記張力検出値との偏差を零にする調節演算を行い、この演算結果を張力設定値として出力する張力調節器（ＡＴＲ）２２と、この張力設定値と前記巻径値とを乗算演算して誘導電動機３への張力指令トルク値として出力する乗算演算器２３と、この張力指令トルク値と前記補償トルク値とを加算演算して誘導電動機３へのトルク指令値として出力する加算演算器２４とを備えている。   Further, the control device 10 described above has a winding diameter calculator for calculating the winding diameter value of the winding coil 2 based on the line speed command value and the rotational speed detection value of the induction motor 3 obtained by the pulse generator 3a. 19, a tension setting device 20 that sets the tension of the winding material 1, a filter 21 that removes a noise component of the setting value from the tension setting device 20 and outputs it as a tension command value of the winding material 1, and this tension An adjustment calculation is performed to make the deviation between the command value and the detected tension value zero, and a tension adjuster (ATR) 22 that outputs the calculation result as a tension setting value is multiplied by the tension setting value and the winding diameter value. A multiplication operation unit 23 that calculates and outputs a tension command torque value to the induction motor 3 and an addition operation that adds the tension command torque value and the compensation torque value and outputs the result as a torque command value to the induction motor 3 Vessel 24 It is equipped with a.

以下に、図２に示した巻取機の制御装置１０の制御動作を説明する。   The control operation of the winder control device 10 shown in FIG. 2 will be described below.

図３は、上述の加減速トルク補償演算器１６の動作を説明する特性図である。   FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the operation of the acceleration / deceleration torque compensation calculator 16 described above.

すなわち加減速トルク補償演算器１６は、加減速演算器１５が出力するライン速度指令値が、例えば図示のように変化し、このライン速度指令値が加速状態のときには、予め測定した値に基づいて正極性の補償値を出力し、または減速状態のときには、予め測定した値に基づいて負極性の補償値を出力するものである。   In other words, the acceleration / deceleration torque compensation calculator 16 changes the line speed command value output from the acceleration / deceleration calculator 15 as shown in the figure, for example, and when this line speed command value is in an acceleration state, it is based on a value measured in advance. A positive-polarity compensation value is output, or a negative-polarity compensation value is output based on a value measured in advance when in a deceleration state.

図４は、上述のメカロストルク補償演算器１７の動作を説明する特性図である。   FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating the operation of the mechanical loss torque compensation calculator 17 described above.

すなわちメカロストルク補償演算器１７は、加減速演算器１５が出力するライン速度指令値の増大に伴って、出力する補償値は、予め測定した値に基づいて、例えば図示のように増大させるものである。   That is, the mechanical loss torque compensation computing unit 17 increases the compensation value to be output as shown in the figure based on the value measured in advance as the line speed command value output from the acceleration / deceleration computing unit 15 increases. is there.

従って、加算演算器１８の出力には、この巻取機における実測値に基づいた誘導電動機３への補償トルク値が現れている。   Therefore, the compensation torque value to the induction motor 3 based on the actual measurement value in the winder appears in the output of the addition calculator 18.

また、巻径演算器１９では、下記数１式の演算を行い、巻取コイル２の巻径値を導出している。   Further, the winding diameter calculator 19 calculates the following formula 1 to derive the winding diameter value of the winding coil 2.

（数１）
Ｄｉａ＝ＶSPD／（ＮSPD×Ｋ）
ここで、Ｄｉａは巻経径値（ｍ）、ＶSPDはライン速度（ｍ／ｍｉｎ）、ＮSPDは誘導電動機３の回転速度検出値（ｒ／ｍｉｎ）、Ｋはギヤ４の減速比を含む係数をそれぞれ示している。 (Equation 1)
Dia = V SPD / (N SPD × K)
Here, Dia is the winding diameter value (m), V SPD is the line speed (m / min), N SPD is the rotational speed detection value (r / min) of the induction motor 3, and K includes the reduction ratio of the gear 4. Each coefficient is shown.

また、乗算演算器２３では、下記数２式の演算を行い、誘導電動機３への張力指令トルク値を導出している。   In addition, the multiplication calculator 23 calculates the following equation (2) to derive a tension command torque value for the induction motor 3.

（数２）
τ＝Ｆｉｎｓ×Ｄｉａ
ここで、τは張力指令トルク値（Ｎ・ｍ）、Ｆｉｎｓは張力調節器２２が出力する張力指令トルク値（Ｎ）をそれぞれ示している。 (Equation 2)
τ = Fins × Dia
Here, τ represents the tension command torque value (N · m), and Fins represents the tension command torque value (N) output from the tension adjuster 22.

従って、この制御装置１０を用いることにより、巻取コイル２の巻径値の変化に合わせて、インバータ１１の切替スイッチ１１ｂを介して入力される誘導電動機３へのトルク指令値を調節しながら、巻取コイル２に巻かれる巻取材料１の張力をほぼ一定にする制御を行うことができる。   Therefore, by using this control device 10, while adjusting the torque command value to the induction motor 3 input via the changeover switch 11b of the inverter 11 in accordance with the change in the winding diameter value of the winding coil 2, Control to make the tension of the winding material 1 wound around the winding coil 2 substantially constant can be performed.

なお、この種の巻取機の制御装置としては、下記特許文献１に記載されているものなどが知られている。   In addition, what is described in the following patent document 1 etc. is known as a control apparatus of this kind of winding machine.

特開２０００−１０９２５４号公報JP 2000-109254 A

図２に示した従来の巻取機の制御装置１０において、乗算演算器２３では前記式２の演算を行うが、図５の実線に示すように、巻取材料１がたるんでいる状態で巻取運転を開始すると、この運転開始時にはテンションピックアップ５ａを介して得られる張力検出値がほぼ零であり、従って、張力調節器２２の出力値であるＦｉｎｓは非常に大きな値となる。また、巻径演算器１９では前記式１の演算を行うが、この運転開始時には、予め設定されているイニシャル巻径を出力するようにしていることから、張力指令トルク値が大きな値となり、その結果、誘導電動機３を介して巻取材料１を大きな力で引っ張ることとなり、最悪の場合、巻取材料１が破断する恐れがあった。   In the control device 10 of the conventional winder shown in FIG. 2, the multiplication calculator 23 performs the calculation of the above formula 2, but the winding material 1 is slackened as shown by the solid line in FIG. When the take-up operation is started, the tension detection value obtained via the tension pickup 5a is almost zero at the start of the operation, and therefore Fins, which is the output value of the tension adjuster 22, becomes a very large value. In addition, the winding diameter calculator 19 performs the calculation of the above formula 1. At the start of this operation, since the preset initial winding diameter is output, the tension command torque value becomes a large value. As a result, the winding material 1 is pulled with a large force via the induction motor 3, and in the worst case, the winding material 1 may be broken.

従来はこの巻取材料１の破断を防止するため、操業オペレータが巻取材料１のたるみを、図５の破線に示すように除去するために、手作業にて巻取コイル２を回転させ、また、張力設定器２０も操作して、運転開始時のみ、より小さい張力指令値に設定することが行われていた。   Conventionally, in order to prevent the winding material 1 from being broken, the operating operator manually rotates the winding coil 2 in order to remove the slack of the winding material 1 as shown by the broken line in FIG. Further, the tension setting device 20 is also operated to set a smaller tension command value only at the start of operation.

また、この巻取機が通常運転中に、何らかの要因で巻取材料１が破断してしまい、その後、巻取材料１を巻取コイル２に継ぎ足して運転を再開させるときには、このときの巻径が未知のため、適正な張力での運転再開が困難であった。そのため、操業オペレータが巻取コイル２の巻径を実測し、この値を巻径演算器１９でのイニシャル巻径として、再設定をしていた。   Further, when the winding material 1 is broken for some reason during the normal operation of the winding machine and then the winding material 1 is added to the winding coil 2 to resume the operation, the winding diameter at this time Because it was unknown, it was difficult to resume operation with proper tension. Therefore, the operating operator actually measured the winding diameter of the winding coil 2 and reset this value as the initial winding diameter in the winding diameter calculator 19.

また、巻取材料１の仕様により、巻取コイル２の芯径が異なることがあり、このときには、この値を巻径演算器１９でのイニシャル巻径として、オペレータが設定していた。   Further, the core diameter of the winding coil 2 may vary depending on the specifications of the winding material 1. At this time, this value is set by the operator as the initial winding diameter in the winding diameter calculator 19.

上述のように、従来は、運転開始時や巻取材料１の破断等のように操業途中に運転を停止させた後の運転再開時におけるオペレータの作業に手間がかかるという問題があり、また、このときにオペレータの手順間違いや設定間違い等の誤操作があると最悪の場合、巻取材料１が破断する恐れがあった。   As described above, conventionally, there is a problem that it takes time and labor for the operator to resume the operation after stopping the operation during the operation, such as the start of operation or the breakage of the winding material 1, At this time, if there is an erroneous operation such as an operator's procedure error or setting error, the winding material 1 may be broken in the worst case.

この発明の目的は、上述の問題点を解消した巻取機の制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a control device for a winder that solves the above-mentioned problems.

この第１の発明は請求項１に記載の発明であり、設定される巻取材料の張力指令値とテンションピックアップにより検出された該巻取材料の張力検出値とに基づき、巻取モータを介して前記巻取材料の巻取制御を行う巻取機の制御装置において、
前記制御装置には、
前記張力指令値と張力検出値とに基づいた前記巻取モータのトルク制御状態と、該巻取モータへの速度指令値に基づく該モータの速度制御状態とを切換える手段と、
前記巻取材料の最小巻径値と予め定めた張力指令値とに基づいて前記巻取モータのトルク制限値を設定する手段とを設け、
運転開始時に、前記切換え手段により速度制御状態に切換えて前記設定されたトルク制限値以内で前記速度制御状態による前記巻取機の運転を行い巻取材料のたるみを除去することを特徴とする。
The first aspect of the present invention is the first aspect of the present invention, which is based on the set tension command value of the winding material and the detected tension value of the winding material detected by the tension pickup, and passes through the winding motor. In a control device for a winder that performs winding control of the winding material,
In the control device,
Means for switching between the torque control state of the winding motor based on the tension command value and the tension detection value, and the speed control state of the motor based on the speed command value to the winding motor;
And means for setting a torque limit value of the take-up motor on the basis of the tension command value predetermined minimum winding diameter value of said web material fee provided,
At the start of operation, the switching means switches to the speed control state, and the winding machine is operated in the speed control state within the set torque limit value to remove slack of the winding material.

また第２の発明は請求項２に記載の発明であり、前記巻取機の制御装置において、
前記制御装置には、前記張力指令値と張力検出値とに基づいた前記巻取モータのトルク制御状態と、該巻取モータへの速度指令値に基づく該モータの速度制御状態とを切換える手段と、設定される前記巻取材料の最小巻径から最大巻径まで所定のレ−トで増加させつつ、そのときの巻径値を出力する線間補間演算手段と、この線間補間演算手段が出力した巻径値と前記張力指令値とに基づいて、前記巻取モータのトルク制限値を演算するトルク制限値演算手段と、前記線間補間演算手段とトルク制限値演算手段とを動作させつつ、前記速度制御状態で前記巻取機の運転を開始させて前記張力指令値と張力検出値との比較演算を行い、両値がほぼ一致したことを出力する比較手段と、該比較手段が出力したときの前記線間補間演算手段の出力値を、前記巻取材料の巻径推定値として保持する巻径推定演算手段とを備えたことを特徴とする。 Moreover, 2nd invention is invention of Claim 2, In the control apparatus of the said winding machine,
The control device includes means for switching between a torque control state of the winding motor based on the tension command value and a tension detection value, and a speed control state of the motor based on a speed command value to the winding motor; The line interpolation calculation means for outputting the winding diameter value at the time while increasing the winding material at a predetermined rate from the minimum winding diameter to the maximum winding diameter, and the line interpolation calculation means. Based on the output winding diameter value and the tension command value, while operating the torque limit value calculating means for calculating the torque limit value of the winding motor, the interline interpolation calculating means and the torque limit value calculating means A comparison means for starting the operation of the winder in the speed control state, performing a comparison operation between the tension command value and the tension detection value, and outputting that both values substantially coincide, and the comparison means outputs Output value of the inter-line interpolation calculation means when , Characterized in that a winding diameter estimation calculation means for holding the winding 径推 value of the rollstock fee.

また、第３の発明は、上記第２の発明により得られた巻径推定値に基づいて、前記巻取モータの運転を前記速度制御状態から前記張力制御状態に移行させる移行手段とを備えたことを特徴とする。   Further, the third invention includes transition means for shifting the operation of the winding motor from the speed control state to the tension control state based on the estimated winding diameter obtained by the second invention. It is characterized by that.

この発明によれば、巻取機の運転開始時の巻取材料のたるみ除去を自動的に行えるようになり、また、巻取機の運転開始時に巻径推定値を導出できる機能を備えたことにより、
操業オペレータは単に運転開始ボタンを押すのみで操業できるため、作業効率が改善、誤操作の回避ができ、また、何らかの要因による巻取材料の破断などの異常発生時の回復処理作業時間を短縮することが出来る。 According to this invention, it has become possible to automatically remove the slack of the winding material at the start of operation of the winder, and to have a function of deriving an estimated winding diameter at the start of operation of the winder By
Operation operators can operate simply by pressing the start button, improving work efficiency and avoiding misoperations, and shortening the recovery process work time when an abnormality such as breakage of the winding material due to some reason occurs. I can do it.

この発明の実施例を示す巻取機の制御装置の回路構成図The circuit block diagram of the control apparatus of the winder which shows the Example of this invention 従来例を示す巻取機の制御装置の回路構成図Circuit configuration diagram of a winder control device showing a conventional example 図２の動作を説明する特性図Characteristic diagram for explaining the operation of FIG. 図２の動作を説明する特性図Characteristic diagram for explaining the operation of FIG. 図２の動作を説明する模式的構成図Schematic configuration diagram explaining the operation of FIG.

図１は、この発明の実施例を示す巻取機の制御装置の回路構成図であり、図２に示した従来例回路構成と同一機能を有するものには同一符号を付して、ここではその説明を省略する。   FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a winder control device showing an embodiment of the present invention. Components having the same functions as those of the conventional circuit configuration shown in FIG. The description is omitted.

すなわち図１に示した巻取機の制御装置３０には、従来の制御装置１０におけるインバータ１１に代えてインバータ３１が設けられ、また、巻径演算器１９，乗算演算器２３，加算演算器２４に代えて巻径演算器３２，乗算演算器３３、加算演算器３４が設けられ、さらに、線間補間演算手段３５と、比較手段３６と、巻径推定演算手段としてのスイッチ回路３７と、乗算演算器３８と、速度指令演算器３９とが追加装備されている。   That is, the winding machine control device 30 shown in FIG. 1 is provided with an inverter 31 instead of the inverter 11 in the conventional control device 10, and the winding diameter calculator 19, the multiplication calculator 23, and the addition calculator 24. Is replaced with a winding diameter calculator 32, a multiplication calculator 33, and an addition calculator 34, and further includes an interline interpolation calculator 35, a comparator 36, a switch circuit 37 as a winding diameter estimation calculator, and multiplication. A calculator 38 and a speed command calculator 39 are additionally provided.

ここで、インバータ３１は誘導電動機３の速度制御における速度指令演算器３９からの速度指令値とパルスゼネレータ３ａにより得られた誘導電動機３の回転速度検出値との偏差を零にする調節演算を行い、このときのトルク指令値を出力する速度調節器（ＡＳＲ）３１ａと、この速度調節器３１ａからのトルク指令値と、後述の加算演算器３４が出力するトルク指令値とを切替えて出力する切替スイッチ３１ｂと、誘導電動機３が出力するトルクを制限するか否かを切替える切替スイッチ３１ｃと、誘導電動機３が出力するトルクを制限したトルク指令値を発生させるトルク制限回路３１ｄと、前記何れかのトルク指令値に基づく誘導電動機３への駆動電力を出力するインバータユニット３１ｅとから形成されている。   Here, the inverter 31 performs an adjustment calculation to make the deviation between the speed command value from the speed command calculator 39 and the rotation speed detection value of the induction motor 3 obtained by the pulse generator 3a in the speed control of the induction motor 3 zero. A speed regulator (ASR) 31a that outputs the torque command value at this time, a torque command value from the speed regulator 31a, and a torque command value that is output from an addition computing unit 34 that will be described later. A switch 31b, a changeover switch 31c for switching whether to limit the torque output from the induction motor 3, a torque limit circuit 31d for generating a torque command value that limits the torque output from the induction motor 3, The inverter unit 31e outputs drive power to the induction motor 3 based on the torque command value.

図１に示した回路構成に基づいて、請求項１に記載の発明の動作を以下に説明する。   Based on the circuit configuration shown in FIG. 1, the operation of the first aspect of the present invention will be described below.

先ず、巻取開始ボタン（不図示）が押されると、インバータ３１の切替スイッチ３１ｂは速度調節器３１ａ側に閉路させ、切替スイッチ３１ｃはトルク制限回路３１ｄ側に閉路させた状態にし、また、線間補間演算手段３５は最小巻径値を出力した状態を保持するとともに、この最小巻径値がスイッチ回路３７を介して乗算演算器３８に与えられた状態にしつつ、乗算演算器３８への張力指令値も通常値の半分程度に設定した状態にする。   First, when a winding start button (not shown) is pressed, the changeover switch 31b of the inverter 31 is closed on the speed regulator 31a side, the changeover switch 31c is closed on the torque limit circuit 31d side, The interpolating calculation means 35 holds the state where the minimum winding diameter value is output, and the tension applied to the multiplication calculator 38 while the minimum winding diameter value is applied to the multiplication calculator 38 via the switch circuit 37. Set the command value to about half of the normal value.

その後、速度指令演算器３９から巻取材料１のたるみを除去するための低速の速度指令値を発生させてインバータ３１に与えることで、誘導電動機３が回転を始め、この回転により、図５の実線で示したようなたるみがあった場合にも、巻取材料１を破断させることなく、図５の破線のようにたるみを除去した状態にすることができる。そして、更に誘導電動機３を回転させようとトルクを出力するが、乗算演算器３８を介して得られるトルク制限値に到達した時点で巻取コイル２は静止し、この静止状態で運転保持される。このように乗算演算器３８が出力するトルク制限値が巻取材料１に掛かった状態のままで、この巻取材料１を静止させることが出来るので、この巻取機は正常に運転を開始できる状態になる。
Thereafter, by generating a low speed command value for removing the slack of the winding material 1 from the speed command calculator 39 and giving it to the inverter 31, the induction motor 3 starts to rotate . Even when there is a slack as shown by a solid line, the slack can be removed as shown by a broken line in FIG. 5 without breaking the winding material 1. Then, torque is output to further rotate the induction motor 3, but when the torque limit value obtained via the multiplication calculator 38 is reached, the winding coil 2 is stationary and the operation is held in this stationary state. . In this way, the winding material 1 can be stationary while the torque limit value output from the multiplication calculator 38 is applied to the winding material 1, so that the winding machine can start operating normally. It becomes a state.

次に、図１に示した回路構成に基づいて、請求項２に記載の発明の動作を説明する。   Next, the operation of the second aspect of the invention will be described based on the circuit configuration shown in FIG.

先ず、上述の請求項１に記載の発明の動作により、この巻取材料１をたるみ無く、静止した状態で、再度、巻取開始ボタン（不図示）が押されると、線間補間演算手段３５を設定される巻取材料１の最小巻径から最大巻径まで数秒程度のレ−ト（単位時間当たりの一定の増加値）で増加させる動作に切替え、このときには、乗算演算器３８への張力指令値も通常値を設定することにより、乗算演算器３８が出力する徐々に増大するトルク制限値が巻取材料１に掛かった状態となり、この間、比較手段３６は前記張力指令値とテンションピックアップ５ａにより検出された巻取材料１の張力検出値との比較演算を行い、両値がほぼ一致したことを出力すると、スイッチ回路３７が切替わり、このときの線間補間演算手段３５の出力値を保持する状態になる。   First, when the take-up start button (not shown) is pressed again in a state where the take-up material 1 does not sag and remains stationary by the operation of the invention described in claim 1 described above, the inter-line interpolation calculation means 35 is operated. Is switched to an operation of increasing the winding material 1 from the minimum winding diameter to the maximum winding diameter at a rate of about several seconds (a constant increase value per unit time). By setting the command value to a normal value, the gradually increasing torque limit value output from the multiplication computing unit 38 is applied to the winding material 1, and during this time, the comparison means 36 uses the tension command value and the tension pickup 5a. When the comparison is made with the tension detection value of the winding material 1 detected by the above and the fact that both values are substantially coincident is output, the switch circuit 37 is switched, and the output value of the line interpolation calculation means 35 at this time is changed. Hold It becomes state.

この保持した状態では、下記数３式の関係が成立する。   In this held state, the relationship of the following formula 3 is established.

（数３）
Ｆｆｂ×Ｄｔｒｓ＝Ｆｓｅｔ×Ｄｃｕｌ
ここで、Ｆｆｂは張力検出値（Ｎ）、Ｄｔｒｓは実巻径値（ｍ）、Ｆｓｅｔは張力指令値（Ｎ）、Ｄｃｕｌ（ｍ）は巻径推定値をそれぞれ示している。 (Equation 3)
Ffb × Dtrs = Fset × Dcul
Here, Ffb represents a tension detection value (N), Dtrs represents an actual winding diameter value (m), Fset represents a tension command value (N), and Dcul (m) represents a winding diameter estimation value.

従って、ＦｆｂとＦｓｅｔとが一致したときには、巻径推定値（Ｄｃｕｌ）も実巻径値（Ｄｔｒｓ）に等しい値となっている。   Therefore, when Ffb and Fset match, the estimated winding diameter value (Dcul) is also equal to the actual wound diameter value (Dtrs).

このように、ＦｆｂとＦｓｅｔとが一致した時点で巻径推定演算処理をホールドさせ、巻径推定演算を完了する。   In this way, when Ffb and Fset match, the winding diameter estimation calculation process is held, and the winding diameter estimation calculation is completed.

その後、再度、巻取開始ボタン（不図示）が押されると、巻径演算器３２にこの巻径推定値を初期値としてセットし、インバータ３１の切替スイッチ３１ｂは加算演算器３４側に閉路させ、切替スイッチ３１ｃはインバータユニット３１ｅ側に閉路させた状態にすることにより、ライン速度設定器１３で設定したライン速度指令値および張力設定器２０で設定した張力指令値に基づいて通常の運転を開始する。このように通常の運転開始時および何らかの要因による巻取材料１の破断などの異常発生時の回復処理作業時にも、巻径推定値からの巻取コイル２の巻径値の変化に合わせて、インバータ３１の切替スイッチ３１ｂを介して入力される誘導電動機３へのトルク指令値を調節しながら、巻取コイル２に巻かれる巻取材料１の張力をほぼ一定にした制御動作を開始することができる。   Thereafter, when a winding start button (not shown) is pressed again, the estimated winding diameter value is set in the winding diameter calculator 32 as an initial value, and the changeover switch 31b of the inverter 31 is closed to the addition calculator 34 side. When the changeover switch 31c is closed on the inverter unit 31e side, normal operation is started based on the line speed command value set by the line speed setter 13 and the tension command value set by the tension setter 20. To do. Thus, at the time of normal operation start and at the time of recovery processing work at the time of occurrence of abnormality such as breakage of the winding material 1 due to some factor, according to the change in the winding diameter value of the winding coil 2 from the winding diameter estimation value, It is possible to start a control operation in which the tension of the winding material 1 wound around the winding coil 2 is made substantially constant while adjusting the torque command value to the induction motor 3 input via the changeover switch 31b of the inverter 31. it can.

なお、上記では、巻取材料１のたるみ除去が完了した時点、巻径推定演算が完了した時点に巻取開始ボタン（不図示）でそれぞれ押圧操作するようにしているが、最初の巻取開始ボタン（不図示）の操作により、巻取材料１のたるみ除去→巻径推定演算→通常運転開始の一連の動作を順次行うようにしてもよい。   In the above, when the slack removal of the winding material 1 is completed and the winding diameter estimation calculation is completed, the pressing operation is performed with a winding start button (not shown). By operating a button (not shown), a series of operations of removing slack of the winding material 1 → winding diameter estimation calculation → starting normal operation may be sequentially performed.

１…巻取材料、２…巻取コイル、３…誘導電動機、４…ギヤ、５…テンションロール、５ａ…テンションピックアップ、６…ラインマスタロール、７…誘導電動機、８…ギヤ、
１０…制御装置、１１，１２…インバータ、１３…ライン速度設定器、１４…フィルタ、１５…加減速演算器、１６…加減速トルク補償演算器、１７…メカロストルク演算器、１８…加算演算器、１９…巻径演算器、２０…張力設定器、２１…フィルタ、２２…張力調節器、２３…乗算演算器、２４…加算演算器、３０…制御装置、３１…インバータ、３２…巻径演算器、３３…乗算演算器、３４…加算演算器、３５…線間補間演算手段、３６…比較手段、３７…スイッチ回路、３８…乗算演算器、３９…速度指令演算器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Winding material, 2 ... Winding coil, 3 ... Induction motor, 4 ... Gear, 5 ... Tension roll, 5a ... Tension pick-up, 6 ... Line master roll, 7 ... Induction motor, 8 ... Gear,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Control apparatus, 11, 12 ... Inverter, 13 ... Line speed setter, 14 ... Filter, 15 ... Acceleration / deceleration calculator, 16 ... Acceleration / deceleration torque compensation calculator, 17 ... Mechanical loss torque calculator, 18 ... Addition calculator , 19 ... reel diameter calculator, 20 ... tension setter, 21 ... filter, 22 ... tension adjuster, 23 ... multiplier calculator, 24 ... addition calculator, 30 ... control device, 31 ... inverter, 32 ... reel diameter calculator 33 ... multiplication calculator, 34 ... addition calculator, 35 ... interlinear interpolation calculator, 36 ... comparator, 37 ... switch circuit, 38 ... multiplier calculator, 39 ... speed command calculator.

Claims (3)

設定される巻取材料の張力指令値とテンションピックアップにより検出された該巻取材料の張力検出値とに基づき、巻取モータを介して前記巻取材料の巻取制御を行う巻取機の制御装置において、
前記制御装置には、
前記張力指令値と張力検出値とに基づいた前記巻取モータのトルク制御状態と、該巻取モータへの速度指令値に基づく該モータの速度制御状態とを切換える手段と、
前記巻取材料の最小巻径値と予め定めた張力指令値とに基づいて前記巻取モータのトルク制限値を設定する手段とを設け、
運転開始時に、前記切換え手段により速度制御状態に切換えて前記設定されたトルク制限値以内で前記速度制御状態による前記巻取機の運転を行い巻取材料のたるみを除去することを特徴とする巻取機の制御装置。 Control of a winding machine that performs winding control of the winding material via a winding motor based on a tension command value of the winding material to be set and a tension detection value of the winding material detected by a tension pickup In the device
In the control device,
Means for switching between the torque control state of the winding motor based on the tension command value and the tension detection value, and the speed control state of the motor based on the speed command value to the winding motor;
And means for setting a torque limit value of the take-up motor on the basis of the tension command value predetermined minimum winding diameter value of said web material fee provided,
At the start of operation, the switching means switches to a speed control state and operates the winder according to the speed control state within the set torque limit value to remove slack in the winding material. Control device for take-up machine. 設定される巻取材料の張力指令値とテンションピックアップにより検出された該巻取材料の張力検出値とに基づき、巻取モータを介して前記巻取材料の巻取制御を行う巻取機の制御装置において、
前記制御装置には、
前記張力指令値と張力検出値とに基づいた前記巻取モータのトルク制御状態と、該巻取モータへの速度指令値に基づく該モータの速度制御状態とを切換える手段と、
設定される前記巻取材料の最小巻径から最大巻径まで所定のレ−トで増加させつつ、そのときの巻径値を出力する線間補間演算手段と、
この線間補間演算手段が出力した巻径値と前記張力指令値とに基づいて、前記巻取モータのトルク制限値を演算するトルク制限値演算手段と、
前記線間補間演算手段とトルク制限値演算手段とを動作させつつ、前記速度制御状態で前記巻取機の運転を開始させて前記張力指令値と張力検出値との比較演算を行い、両値がほぼ一致したことを出力する比較手段と、
該比較手段が出力したときの前記線間補間演算手段の出力値を、前記巻取材料の巻径推定値として保持する巻径推定演算手段とを備えたことを特徴とする巻取機の制御装置。 Control of a winding machine that performs winding control of the winding material via a winding motor based on a tension command value of the winding material to be set and a tension detection value of the winding material detected by a tension pickup In the device
In the control device,
Means for switching between the torque control state of the winding motor based on the tension command value and the tension detection value, and the speed control state of the motor based on the speed command value to the winding motor;
An interline interpolation calculation means for outputting the winding diameter value at that time while increasing the winding material at a predetermined rate from the minimum winding diameter to the maximum winding diameter,
Torque limit value calculating means for calculating a torque limit value of the winding motor based on the winding diameter value output by the interline interpolation calculating means and the tension command value;
While operating the interline interpolation calculation means and the torque limit value calculation means, the operation of the winder is started in the speed control state, and the comparison between the tension command value and the tension detection value is performed. A comparison means for outputting that almost matches,
A winding machine control comprising: a winding diameter estimation calculating means for holding an output value of the interline interpolation calculating means when the comparison means outputs as a winding diameter estimation value of the winding material apparatus. 請求項２に記載の巻取機の制御装置において、前記巻径推定演算手段による前記巻取材料の巻径推定演算値に基づいて、前記巻取モータの運転を前記速度制御状態から前記張力制御状態に移行させることを特徴とする巻取機の制御装置。   The winding machine control device according to claim 2, wherein the winding motor is operated from the speed control state to the tension control based on a winding diameter estimation calculation value of the winding material by the winding diameter estimation calculation means. A control device for a winder, wherein the control device shifts to a state.
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