JPH0220548B2 - - Google Patents
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- JPH0220548B2 JPH0220548B2 JP61153029A JP15302986A JPH0220548B2 JP H0220548 B2 JPH0220548 B2 JP H0220548B2 JP 61153029 A JP61153029 A JP 61153029A JP 15302986 A JP15302986 A JP 15302986A JP H0220548 B2 JPH0220548 B2 JP H0220548B2
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- speed
- tension
- roll
- control system
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- 238000004804 winding Methods 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明はライン系における張力制御装置に関
する。
する。
［従来の技術］
第２図は従来例のブロツク線図であり、張力制
御系と、その内側に電流制御系を備え、更に巻径
Ｄを補償する巻径補償系を備えて構成される。す
なわち、トルクＴは電動機電流Ｉに比例し、Ｔ＝
K1・Ｉで表せ、またライン張力ＦはトルクＴと
巻径Ｄとの間で、Ｆ＝K2・Ｔ・Ｄの関係となり、
トルク式Ｔを代入するとＦ＝K1・K2・Ｉ・Ｄ、
従つて張力Ｆと巻径Ｄより電流指令Ｉが求められ
る。このことは、Ｄ演算器により算出される巻径
Ｄをパラメータとし指令の張力Ｆを電流信号に変
換する巻径補償系、この補償系出力を指令とする
電流制御系、これら制御系を補完する張力制御
系、の３つの制御系より実現されるが、結局、張
力制御は巻径Ｄを考慮した電流制御に帰着される
こととなる。
御系と、その内側に電流制御系を備え、更に巻径
Ｄを補償する巻径補償系を備えて構成される。す
なわち、トルクＴは電動機電流Ｉに比例し、Ｔ＝
K1・Ｉで表せ、またライン張力ＦはトルクＴと
巻径Ｄとの間で、Ｆ＝K2・Ｔ・Ｄの関係となり、
トルク式Ｔを代入するとＦ＝K1・K2・Ｉ・Ｄ、
従つて張力Ｆと巻径Ｄより電流指令Ｉが求められ
る。このことは、Ｄ演算器により算出される巻径
Ｄをパラメータとし指令の張力Ｆを電流信号に変
換する巻径補償系、この補償系出力を指令とする
電流制御系、これら制御系を補完する張力制御
系、の３つの制御系より実現されるが、結局、張
力制御は巻径Ｄを考慮した電流制御に帰着される
こととなる。
［発明が解決しようとする問題点］
第２図示の張力制御系は、可変速電動機の制御
系として巻径Ｄを考慮した電流制御系を構成して
いるが、一般に可変速電動機は速度制御が普通で
あり、電流制御系に代え速度制御系を用いて上記
と同様の制御ができればそれに越したことはな
い。すなわち、寸動運転とか、ライン系を切離し
た単独運転を行う場合、速度制御系は是非とも必
要であるが、電流制御系の場合それ程でもなく、
また可変速電動機によつては電流制御系（トルク
制御に担当）を備えていないものもある。
系として巻径Ｄを考慮した電流制御系を構成して
いるが、一般に可変速電動機は速度制御が普通で
あり、電流制御系に代え速度制御系を用いて上記
と同様の制御ができればそれに越したことはな
い。すなわち、寸動運転とか、ライン系を切離し
た単独運転を行う場合、速度制御系は是非とも必
要であるが、電流制御系の場合それ程でもなく、
また可変速電動機によつては電流制御系（トルク
制御に担当）を備えていないものもある。
［問題点を解決するための手段］
張力制御系のマイナループとして電流制御系に
代え速度制御系を用い、巻径Ｄの補償を、ロール
周速と電動機回転数より巻径Ｄを求め、この巻径
Ｄをもとにライン速度に対応の電動機回転数を算
出し、この回転数を速度制御系の指令として用
い、行うようにしたもので、更に巻径Ｄの初期値
を、ロール運転前に、電動機に電流を流しそのと
きに働く張力から、求めたものである。すなわ
ち、ロール周速がライン速度に一致するための電
動機回転数を求め、これを速度指令としてフイー
ドバツクの速度信号との間で偏差をとり、この偏
差を零とするよう速度制御を行うとともに、外側
で、張力指令と張力帰還信号との差をとり同じく
零とする張力制御系を構成し、更にはロール運転
前に電動機に電流を流しその電流信号とそのとき
に働く張力帰還信号との間で巻径の初期値を求
め、先の電動機速度指令を算出の際の一助となす
もので、最終的に高精度の張力制御を行うように
した。
代え速度制御系を用い、巻径Ｄの補償を、ロール
周速と電動機回転数より巻径Ｄを求め、この巻径
Ｄをもとにライン速度に対応の電動機回転数を算
出し、この回転数を速度制御系の指令として用
い、行うようにしたもので、更に巻径Ｄの初期値
を、ロール運転前に、電動機に電流を流しそのと
きに働く張力から、求めたものである。すなわ
ち、ロール周速がライン速度に一致するための電
動機回転数を求め、これを速度指令としてフイー
ドバツクの速度信号との間で偏差をとり、この偏
差を零とするよう速度制御を行うとともに、外側
で、張力指令と張力帰還信号との差をとり同じく
零とする張力制御系を構成し、更にはロール運転
前に電動機に電流を流しその電流信号とそのとき
に働く張力帰還信号との間で巻径の初期値を求
め、先の電動機速度指令を算出の際の一助となす
もので、最終的に高精度の張力制御を行うように
した。
第１図のブロツク線図により具体的に説明す
る。第１図において、１は送出しロール、２は可
変速のサーボモータ、３は速度検出器、４は電流
マイナループ付速度制御器、５は張力制御器であ
る。６，７，８は本発明に係るロール系演算器、
電動機速度指令演算器、ロール初期径演算器で、
ロール系Ｄと電動機回転数Ｎ、更にロール周速
Ｖ、との間には、 V1＝K1・π・Ｄ・Ｎ ……(1) の関係があり、またロール周速V1はライン速度
V2に等しくV1＝V2の関係が成立するものとすれ
ば、先のロール径演算器６、電動機速度指令演算
器７はそれぞれ、 Ｄ＝１／K1・π・V2／Ｎ ……(2) Ｎ＝１／K1・π・V2／Ｄ ……(3) と表すことができる。すなわち、速度検出器３出
力Ｎとライン速度V2から現在のロール径Ｄが算
出でき、この算出ロール径Ｄとライン速度V2よ
り、ロール周速V1がライン速度V2に一致するた
めの電動機回転数Ｎが得られ、これを速度制御系
指令として用い、ロールの基本回転数を制御する
とともに、張力制御器出力のライン系張力指令を
補正速度指令として加える。
る。第１図において、１は送出しロール、２は可
変速のサーボモータ、３は速度検出器、４は電流
マイナループ付速度制御器、５は張力制御器であ
る。６，７，８は本発明に係るロール系演算器、
電動機速度指令演算器、ロール初期径演算器で、
ロール系Ｄと電動機回転数Ｎ、更にロール周速
Ｖ、との間には、 V1＝K1・π・Ｄ・Ｎ ……(1) の関係があり、またロール周速V1はライン速度
V2に等しくV1＝V2の関係が成立するものとすれ
ば、先のロール径演算器６、電動機速度指令演算
器７はそれぞれ、 Ｄ＝１／K1・π・V2／Ｎ ……(2) Ｎ＝１／K1・π・V2／Ｄ ……(3) と表すことができる。すなわち、速度検出器３出
力Ｎとライン速度V2から現在のロール径Ｄが算
出でき、この算出ロール径Ｄとライン速度V2よ
り、ロール周速V1がライン速度V2に一致するた
めの電動機回転数Ｎが得られ、これを速度制御系
指令として用い、ロールの基本回転数を制御する
とともに、張力制御器出力のライン系張力指令を
補正速度指令として加える。
なお、ロール径演算器６は当然のことながら運
転前の初期径D0の設定が要求され、これを満た
すべくロール初期径演算器８が備えられ、ロール
径演算器６に初期径D0を供給する。ロール初期
径演算器８は、運転前に流す電流Ｉとそのときに
働く張力F2とからロール初期径D0を演算するも
ので、電動機トルクＴとロール張力F1、ロード
セルの検出トルクF2、ロール初期径D0との間に
は、 TM＝K1・Ｉ＝K2・F1・D0 ……(4) F1＝F2 ……(5) D0＝K1・Ｉ／K2・F1＝K3・Ｉ／F2 ……(6) K1、K2：比例定数 の関係が成立する。
転前の初期径D0の設定が要求され、これを満た
すべくロール初期径演算器８が備えられ、ロール
径演算器６に初期径D0を供給する。ロール初期
径演算器８は、運転前に流す電流Ｉとそのときに
働く張力F2とからロール初期径D0を演算するも
ので、電動機トルクＴとロール張力F1、ロード
セルの検出トルクF2、ロール初期径D0との間に
は、 TM＝K1・Ｉ＝K2・F1・D0 ……(4) F1＝F2 ……(5) D0＝K1・Ｉ／K2・F1＝K3・Ｉ／F2 ……(6) K1、K2：比例定数 の関係が成立する。
すなわち、ライン運転前に電動機に30％位の電
流を流しそのときの張力をロードセルで検出し(6)
式に基づいて初期計D0を算出するのであるが、
電流制御はサーボ制御系の電流マイナループ指令
として特別の制限電流指令を加えて行い、またそ
の際の張力検出は電動機を回転させない方が正確
であり、主機を停止させて行うのが好都合であ
る。なお、この演算は演算増幅器等を使用のアナ
ログ式でもマイクロコンピユータを使用したデジ
タル方式のいずれにおいても可能であることはも
ちろんである。
流を流しそのときの張力をロードセルで検出し(6)
式に基づいて初期計D0を算出するのであるが、
電流制御はサーボ制御系の電流マイナループ指令
として特別の制限電流指令を加えて行い、またそ
の際の張力検出は電動機を回転させない方が正確
であり、主機を停止させて行うのが好都合であ
る。なお、この演算は演算増幅器等を使用のアナ
ログ式でもマイクロコンピユータを使用したデジ
タル方式のいずれにおいても可能であることはも
ちろんである。
初期径D0の演算が完了して後、張力設定、電
流制限の各指令を解除し、主機に通常の運転をさ
せることにより、ロール初期径D0がロール径演
算器６にセツトされた状態で一般の張力制御運転
に入つていき、以降は自動的にロール径が算出さ
れ、その算出されたロール径に基づき速度指令が
定まり、張力制御系からの指令と相まつて速度制
御系指令として用いられる。
流制限の各指令を解除し、主機に通常の運転をさ
せることにより、ロール初期径D0がロール径演
算器６にセツトされた状態で一般の張力制御運転
に入つていき、以降は自動的にロール径が算出さ
れ、その算出されたロール径に基づき速度指令が
定まり、張力制御系からの指令と相まつて速度制
御系指令として用いられる。
なお、寸動等の速度指令はリレーX1を投入す
ればよく、張力制御系を切離せば内側の制御系は
電流マイナ付のサーボ制御系即ち速度制御系であ
り、単独での速度制御運転は自在に行うことがで
きる。
ればよく、張力制御系を切離せば内側の制御系は
電流マイナ付のサーボ制御系即ち速度制御系であ
り、単独での速度制御運転は自在に行うことがで
きる。
更に、ライン系の急加減速時においても、速度
制御系の指令Ｎはライン速度V2に応じて算出さ
れるのであり、急加速が生じ過大張力が加えられ
ようとするときはサーボ電動機を加速し、逆に急
減速時にはその分速度指令が減じられサーボ電動
機は減速し、急加速、急減速に拘わらず張力一定
制御を行う。
制御系の指令Ｎはライン速度V2に応じて算出さ
れるのであり、急加速が生じ過大張力が加えられ
ようとするときはサーボ電動機を加速し、逆に急
減速時にはその分速度指令が減じられサーボ電動
機は減速し、急加速、急減速に拘わらず張力一定
制御を行う。
［作用］
内側に速度制御系を持つライン系の張力制御に
おいて、ロール巻系の補償を、ライン速度と電動
機回転数より演算した巻径をもとに、ライン速度
を乗算して得た電動機回転数、を速度制御系の指
令として、即ち、ロール周速がライン速度に一致
するようサーボモータを速度制御することによ
り、行うのであり、巻径の増大とともに速度指令
は低減され、逆に巻径の減少とともに増大されて
電動機回転数を巻径の増減に応じて変化させ常に
ロール周速をライン速度に追従させた。更にロー
ル巻径の初期値の設定を、機械的な測定値に基づ
き行うのではなく、ライン系運転前に予め制限電
流を流しそのときに作用する張力を検出し、これ
ら電流、張力の値から演算により求めたことを特
徴とする。また、外側ループとして張力制御系を
備え上記速度制御系を補完しライン系が指令の張
力になるよう張力制御器の出力を補正の速度指令
として与え、電動機回転数の若干の増減を行つて
いる。もちろん、張力制御系を切離せば単独の速
度制御系として運転できるものであり寸動等の運
転は容易に実現できる。
おいて、ロール巻系の補償を、ライン速度と電動
機回転数より演算した巻径をもとに、ライン速度
を乗算して得た電動機回転数、を速度制御系の指
令として、即ち、ロール周速がライン速度に一致
するようサーボモータを速度制御することによ
り、行うのであり、巻径の増大とともに速度指令
は低減され、逆に巻径の減少とともに増大されて
電動機回転数を巻径の増減に応じて変化させ常に
ロール周速をライン速度に追従させた。更にロー
ル巻径の初期値の設定を、機械的な測定値に基づ
き行うのではなく、ライン系運転前に予め制限電
流を流しそのときに作用する張力を検出し、これ
ら電流、張力の値から演算により求めたことを特
徴とする。また、外側ループとして張力制御系を
備え上記速度制御系を補完しライン系が指令の張
力になるよう張力制御器の出力を補正の速度指令
として与え、電動機回転数の若干の増減を行つて
いる。もちろん、張力制御系を切離せば単独の速
度制御系として運転できるものであり寸動等の運
転は容易に実現できる。
［発明の効果］
ライン系の張力制御に関し、巻径補償を、電流
マイナループを有する速度制御系を用いて実現す
るもので従来の電流制御に代え速度制御により張
力一定のライン運転が得られ、かつ巻径初期値を
運転前に流す制限電流とそのときのライン張力と
により演算で求めたもので、可変速電動機として
最も一般的な速度制御機能を備えておればよいの
であり、電流制御系を必要としなく、また巻径初
期値を設定するに際しても特別の測定器等を不要
とし電流と張力との演算により正確、高精度のオ
ートセツトを可能とするもので、従来の測定等に
よるロール径設定手法に比し極めて簡易、かつ正
確に初期径を設定できる。すなわち、この発明に
係る、ロール周速をライン速度に一致させるべく
電動機回転数を求め、これを速度指令としてロー
ル回転数を制御するものにおいて、ロール初期径
の設定は重要なフアクタでありこれが正確に行わ
れないと開始後しばらくの間は張力制御ができな
く、異常張力のため運転不能とか品質不良にな
る。したがつて＜ロール初期径の設定を何ら特別
の操作を要せず、ライン系運転の都度、自動的に
行うようにしたことは、非常な合理化でありコス
トダウンに寄与するところ大である。また、この
発明はライン速度とか巻径、電動機回転数のそれ
ぞれの変化に、速度指令が直ちに追従する構成と
なつているため、電動機回転数を早期に最適値に
調整できるので、張力制御系とした全体の応答性
もよくまた極めて安定である。
マイナループを有する速度制御系を用いて実現す
るもので従来の電流制御に代え速度制御により張
力一定のライン運転が得られ、かつ巻径初期値を
運転前に流す制限電流とそのときのライン張力と
により演算で求めたもので、可変速電動機として
最も一般的な速度制御機能を備えておればよいの
であり、電流制御系を必要としなく、また巻径初
期値を設定するに際しても特別の測定器等を不要
とし電流と張力との演算により正確、高精度のオ
ートセツトを可能とするもので、従来の測定等に
よるロール径設定手法に比し極めて簡易、かつ正
確に初期径を設定できる。すなわち、この発明に
係る、ロール周速をライン速度に一致させるべく
電動機回転数を求め、これを速度指令としてロー
ル回転数を制御するものにおいて、ロール初期径
の設定は重要なフアクタでありこれが正確に行わ
れないと開始後しばらくの間は張力制御ができな
く、異常張力のため運転不能とか品質不良にな
る。したがつて＜ロール初期径の設定を何ら特別
の操作を要せず、ライン系運転の都度、自動的に
行うようにしたことは、非常な合理化でありコス
トダウンに寄与するところ大である。また、この
発明はライン速度とか巻径、電動機回転数のそれ
ぞれの変化に、速度指令が直ちに追従する構成と
なつているため、電動機回転数を早期に最適値に
調整できるので、張力制御系とした全体の応答性
もよくまた極めて安定である。
第１図は実施例のブロツク線図、第２図は従来
例のブロツク線図である。 １……ロール、２……サーボモータ、３……速
度検出器、４……電流マイナ付速度制御器、５…
…張力制御器、６……ロール径演算器、７……電
動機速度指令演算器、８……ロール初期径演算
器。
例のブロツク線図である。 １……ロール、２……サーボモータ、３……速
度検出器、４……電流マイナ付速度制御器、５…
…張力制御器、６……ロール径演算器、７……電
動機速度指令演算器、８……ロール初期径演算
器。
Claims (1)
- １ 可変速電動機によりロールを駆動し、ロール
の巻取り、送出しを行いライン系との間で張力制
御を行う張力制御装置において、ロール運転前に
電動機に電流を流しそのときの張力を検出しその
検出値と電流値とからロール径初期値を演算する
ロール初期径演算器と、このロール初期径演算器
の出力を設定値としライン速度、電動機回転数よ
りロール径を演算するロール径演算器と、この得
られたロール径にライン系速度を乗算し電動機速
度指令を得る電動機速度指令演算器と、この速度
指令演算器の出力を指令とする速度制御系と、外
側のライン系張力を指令の値に制御する張力制御
系と、張力制御系を切離し速度制御系として運転
する際の速度指令器、を備え、張力制御系出力を
速度制御系の補正指令として加えライン系張力を
指令の定張力に制御したことを特徴とする張力制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61153029A JPS6312571A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 張力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61153029A JPS6312571A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 張力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6312571A JPS6312571A (ja) | 1988-01-19 |
| JPH0220548B2 true JPH0220548B2 (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=15553409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61153029A Granted JPS6312571A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 張力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6312571A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2700958B2 (ja) * | 1991-01-25 | 1998-01-21 | サントリー株式会社 | 甜茶抽出物を有効成分とする医薬並びにこれを配合した食品および化粧品 |
| US20070138331A1 (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Tension control system for converting packages of elastic thread |
| CN104051149B (zh) * | 2014-06-05 | 2017-01-11 | 江苏美时医疗技术有限公司 | 一种磁体超导线绕制控制装置 |
| CN104973455B (zh) * | 2015-07-06 | 2018-09-18 | 浙江康立自控科技有限公司 | 一种基于fft控制算法的纱线张力控制方法和控制*** |
| CN105867445B (zh) * | 2016-04-13 | 2019-04-23 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种气球吊篮反作用飞轮的简易平稳降速方法 |
| CN109969841A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 耐克创新有限合伙公司 | 卷绕物品送料装置和方法 |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61153029A patent/JPS6312571A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6312571A (ja) | 1988-01-19 |
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