JPS63172004A - 油圧制御機器のオンライン自動診断方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧延機の油圧圧下系における構成機器等の
油圧制御機器が正常であるか否かをオンラインで自動的
に診断する油圧制御機器のオンライン自動診断装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来、油圧制御機器例えば圧延ラインにおける圧延機の
油圧圧下系を構成する油圧ジヤツキ、サーボバルブ及び
圧油を供給するポンプを中心とした油圧源装置等の点検
は、定期的なライン休止時に油圧力、サーボパルプの抵
抗値及び中立点電流の測定又は伝達関数解析装置等を用
いた系全体の動特性の測定を人手によって行うことによ
り実施していた。

このように人手によって油圧機器の診断を行う場合は、
作業に時間を要し、また、作業員の視覚に頼る作業であ
るので、機器の劣化の程度を定量的に把握することはで
きず、しかも機器の交換はその劣化の程度にかかわらず
定期的に行われるので、無駄が多いという問題点があっ
た。

上記問題点を解決するために、従来、特開昭６１−１）
１７０９号公報に記載されている圧延機の油圧圧下系自
動診断装置が提案されている。

この従来例は、圧延ラインの停止時に、切換スイッチに
よって自動板厚制御装置と油圧圧下系との接続を遮断す
ると共に、これに代えて当該圧延機の油圧圧下系に関数
発生器からの診断用信号を供給し、この診断用信号に対
する油圧圧下系の応答信号を演算装置に取込んで、その
波形の特定データを演算し、この特定データと設定値と
の大小を比較器で比較し、その比較結果から油圧圧下系
機器の状態良・不良を判定して不良判定時には警報指令
信号を発生し、上記演算装置の演算結果もしくは上記比
較器による大小比較差を記録装置部に記録するようにし
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の圧延機の油圧圧下系自動診断
装置にあっては、圧延ラインを停止させた状態で診断を
行う必要があるので、保守上量も必要な圧延機の稼働中
即ちオンライン時の油圧圧下系の経時変化の記録とこれ
による劣化傾向であることの認識及び突発異常の兆候の
検出１判定を行うことができないと共に、切換スイッチ
の操作、圧延ミルの空転及び一定の圧延荷重を得るため
の圧下位置の設定が必要であるので人手を必要とし、さ
らに、油圧圧下系の動特性を得るには、所定の関数発生
装置を必要とする等の問題点がある。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目してな
されたものであり、稼働中の油圧制御機器の異常状態の
有無を自動的に診断することにより、油圧機器の状態の
経時変化と油圧機器が異常状態となる以前の異常兆候を
確実に把握することができ、的確な時期での機器交換が
可能な油圧機器のオンライン自動診断方法及びその装置
を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、稼働中の油圧
制御機器を制御する制御装置に対する制御用入出力信号
中から複数の診断項目用の特定信号を特定タイミングで
取込み、該特定信号に基づき前記油圧制御機器の動特性
及びその構成機器の状態の少なくとも何れか一方を判断
可能な特定データを演算し、該特定データを予め設定さ
れた判定基準値と比較して前記油圧制御機器の異常状態
の有無を診断し、該診断結果及び前記特定データを外部
出力するために記憶し、且つ前記診断結果が異常状態で
あるときに警報を発生するようにしたことを特徴とする
油圧制御機器のオンライン自動診断方法を特定発明とし
、稼働中の油圧制御機器を制御する制御装置の入出力信
号を取込んで特定データを演算する演算部と、該演算部
の演算結果を判定基準値と比較し、前記油圧制御機器の
異常状態の有無を判定する判定部と、該判定部の判定結
果が異常状態であるときに警報を発する警報発生部と、
前記演算部の演算結果及び判定部の判定結果を記憶する
記憶部と、該記憶部に記憶されたデータ及び前記特定デ
ータを選択に出力する出力部と′を備え、前記演算部は
前記制御装置の入出力信号の複数の波形中から複数の診
断項目別に特定のタイミングで特定の信号を取込み、当
該油圧制御機器の動特性及びその構成機器の状態の少な
くとも何れか一方を判断可能な特定データを演算し、前
記判定部は前記特定データと前記判定基準値とを比較し
て油圧制御機器の異常状態の有無を表す判定信号を出力
し、前記記憶部は所定単位毎に前記診断項目に対する特
定データ及び判定結果を記憶することを特徴とする油圧
制御機器のオンライン自動診断装置を併合発明としてい
る。

〔作用］ この発明においては、圧延機の油圧圧下系等の油圧制御
機器が制御装置によって制御されて稼働状態であるとき
に、その制御装置に対する制御用入出力信号を取込み、
これと油圧制御機器が正常状態にあるときの正常値等と
に基づき所定の演算を行って、複数の診断項目に対する
特定データを算出し、この特定データを所定の判定基準
値と比較することにより油圧制御機器の動特性及びその
構成機器の異常状態の有無を診断するので、油圧機器の
動特性及びその構成機器の状態の経時的状態変化を含め
た総合的な油圧機器の診断を自動的に行うことができ、
且つ診断結果及び特定データの時系列データを記憶部に
記憶するので、この記憶部の記憶内容をディスプレイに
表示するかプリンタ等で印字して外部出力することによ
り、診断結果及び特定データ時系列データを視認するこ
とが可能となり、油圧制御機器の稼働状態における経時
的状態変化を確実に把握することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明による油圧機器のオンライン自動診断
装置を圧延機の油圧圧下系の診断に適用した場合のブロ
ック図である。

図中、１は圧延機であって、バックアップロール２Ｕ、
２Ｌに転接するワークロール３Ｕ、３Ｌ間に被圧延材と
してのストリップ４を通過させることにより、ストリッ
プ４を所定厚みに圧延する。

上側のバンクアップロール２Ｕのオペレータサイド及び
ドライブサイドには、それぞれワークロール３Ｕに対し
て圧下刃を与えるための油圧ジヤツキ５０．５Ｄが取付
けられ、この油圧ジヤツキ５０．５Ｄに供給する作動油
圧を制御することにより、圧下量が調整される。各油圧
ジヤツキ５０゜５Ｄには、その圧下位置を検出する圧下
位置検出器６０．６Ｄが取付けられている。

また、油圧ジヤツキ５０，５Ｄに供給される作動油は油
圧源としての油圧ポンプＨＰ及びタンクＨＴに接続され
たサーボバルブ７によって制御される。このサーボバル
ブ７は、第２図に示すように、バルブハウジング７ａ内
にスプール７ｂが摺動自在に配設され、このスプール７
ｂの右端に有底円筒状のコイル７ｃが巻装され、このコ
イル７Ｃの外周面に対向して円環状の永久磁石７ｄが配
設された構成を有し、コイル７ｃに後述する油圧圧下位
置制御装置１０からの励磁電流Ｉを供給することによっ
て形成される磁界と永久磁石７ｄの磁界とにより、スプ
ール７ｂが左右方向に摺動される。スプール７ｂは、外
周面に５つのランドＬ１〜ＬＳによって区画される４つ
の油溝Ｊ、〜Ｊ４を有し、油溝Ｊ１がバルブハウジング
７ａに穿設された円環状の油溝に、及び透孔Ｎ１を介し
てタンクＨＴに、油溝Ｊ２及びＪ４がバルブハウジング
７ａに穿設された円環状油溝Ｋｚ、に４及び透孔Ｎｔ＝
Ｎ４を介して前記油圧ジヤツキ５０゜５Ｄに、油溝Ｊ、
がバルブハウジング７ａに穿設された円環状油溝に３及
び透孔Ｎ３を介して油圧ポンプＨＰにそれぞれ接続され
ている。

また、バルブハウジング７ａにおけるスプール７ｂの左
端に対向する位置には、スプール７ｂの移動位置を検出
する差動トランス等のスプール位置検出器９が配設され
ている。

サーボバルブ７のコイル７Ｃに励磁電流■を供給する油
圧圧下位置制御装置１０は、第１図に示す如く、自動板
厚制御装置（ＡＧＣ）１）からの圧下位置指令値Ｓ、と
前記油圧ジヤツキ５０の圧下位置検出器６０からフィー
ドバック信号として供給される圧下位置検出信号ＳＡと
の位置偏差ΔＳが比率設定回路１２を介してサーボアン
プ１３に供給され、この・サーボアンプ１３から励磁電
流Ｉがサーボバルブ７のコイル７Ｃに出力される。

一方、ドライブサイドの油圧ジヤツキ５Ｄについても、
図示しないが上記と同様のサーボバルブ７、油圧圧下位
置制御装置１０で構成される油圧圧下系によって圧下位
置が制御される。

そして、各油圧ジヤツキ５０及び５Ｄの油圧圧下位置制
御装置１０の位置偏差ΔＳと、油圧圧下位置制御装置１
０及びサーボバルブ７間に介挿された分岐装置１４から
の励磁電流Ｉ及び励磁電圧■と、サーボバルブ７のスプ
ール位置検出器９からのスプール位置検出値Ｘとがオン
ライン自動診断装置１５に入力される。

このオンライン自動診断装置１５は、第３図に示す如く
、予め設定された判定用基準値Ｓ及び圧延機１が正常時
の設定値Ｐが記憶されている設定値メモリ１６と、前記
偏差信号ΔＳ、励磁電流Ｉ。

励磁電圧Ｖ及びスプール位置検出値Ｘと、設定値メモリ
１６からの設定値Ｐが入力される演算部１７と、その演
算結果である特定データＤと設定値メモリ１６からの判
定用基準値Ｓとが供給され両者を比較して異常の有無を
判定する判定部１８と、その判定結果と前記演算部１７
の特定データとが入力され、これらを記憶する記憶部１
９と、前記判定部１８の判定結果が異常状態であるとき
に、そのことを表す警報を視覚的又は聴覚的に発する警
報発生部２０と、前記判定部１８の判定結果Ｒ及び演算
部１７の特定データＤと記憶部１９に格納されている記
憶データとが選択スイッチ２１を介して供給される出力
部としてのディスプレイ２２と、その表示データのハー
ドコピーを得るデータ出力部２３とを備えている。

ここで、設定値メモリ１６に記憶されている設定値Ｐと
しては、後述する油圧圧下系が正常時における、油圧ジ
ヤツキ５０．５Ｄの油柱復帰時間基準値ＴＰ、位置偏差
ΔＳの閾値Ｓ、及び飽和励磁電流ＩＣ、スプール変位量
Ｘｃ及び初期状態のコイル抵抗値ＲＣＯが格納されてお
り、判定用基準値Ｓとしては、復帰遅延判定基準値Ｔｓ
、■−ΔＳ相似性判定基準値Ｒｓ、、Ｘ−Ｉ相似性判定
基準値Ｒ０、中立点電流判定基準値ｒｓ、コイル抵抗値
判定基準値Ｒ３３及びスプール変位差判定基準値ΔＸＳ
が格納されている。

また、演算部１７では、圧延ａ１のワークロール３Ｕ、
３Ｌ間にストリップ４を噛み込むことにより、偏差信号
ΔＳが位置偏差閾値Ｓ、より大きくなった後位置偏差閾
値Ｓｃと等しくなった時点から偏差信号ΔＳが零となる
までの間に、所定時間毎に、偏差信号ΔＳ、励磁電流■
及びスプール変位検出信号Ｘを読込み、これらと設定値
とに基づき所定の演算を行って、油柱沈込み復帰時間の
遅延時間Ｔア、励磁電流Ｉと偏差信号ΔＳとの相似比Ｒ
Ｉ−３及びスプール変位量Ｘと励磁電流■との相似比Ｒ
１）−ｆの特定データを演算すると共に、励磁電流の飽
和領域における測定コイル抵抗値Ｒ８と初期コイル抵抗
値ＲＣＯとの差値の絶対値Ｒ０の特定データを演算し、
さらに油圧ジヤツキ５０゜５Ｄの油柱が一定値に安定し
ているときの中立点電流Ｉ７を読込み、これを特定デー
タとし、またさらに通常の板厚制御時におけるオペレー
タサイド及びドライブサイドのサーボバルブ７のスプー
ル変位量ｘｏｐ及びＸｆｌ、ｌを読込み、これらの差値
ΔＸの特定データを演算する。

また判定部１８では、演算部１７から出力される特定デ
ータに応じた判定用基準値Ｓを設定値メモリ１６から読
出し、両者を比較して、特定データＤの値が判定用基準
値以下であるときには正常状態であると判断してそのこ
とを表す論理値“°Ｏ“の判定信号Ｒを出力し、特定デ
ータＤの値が判定用基準値Ｓを越えたときに異常状態が
発生したものと判断して、そのことを表す例えば論理値
“１°゛の判定信号Ｒを出力する。

警報発生部２０は、判定部１８から論理値“ｌ゛の判定
信号Ｒが入力されたときに、警報音又は前記ディスプレ
イ２２の表示画面上に表示するメツセージ等の警報表示
を発してオペレータに異常状態の発生を通知する。

次に、上記オンライン診断装置を使用した圧延機の油圧
圧下系のオンライン診断方法について説明する。

この場合の診断項目としては、以下に述べる■油柱沈込
み復帰時間の遅延診断、■サーボバルブの励磁電流の非
飽和領域における励磁電流■−偏差信号ΔＳの相似性診
断、■スプール変位ＩＸ−励磁電流Ｉの相似性診断、■
サーボバルブの中立点電流診断、■サーボバルブのコイ
ル抵抗値診断及び■オペレータサイド及びドライブサイ
ドのサーボバルブにおけるスプール変位量兼診断の計６
項目の診断を行う。

■　油柱沈込み復帰時間の遅延診断 一般に、圧延機１のワークロール３Ｕ、３Ｌにスｌ−Ｉ
Ｊツブ４が噛み込みを開始した時点では、油圧圧下位置
制御装置１０での偏差信号ΔＳ、サーボバルブ励磁電流
Ｉ及びサーボパルプスプール変位１ｘは、それぞれ第４
図（ａ）、（ｂ）及び（Ｃ）に示す如くストリップ噛み
込み時の公知の油柱沈込み現象の挙動を示す。

すなわち、圧延機１のワークロール３Ｕ、３Ｌにストリ
ップ４が噛み込む時点で発生する圧延荷重の変動に伴う
油圧ジヤツキ５０．−５Ｄ内の油柱の圧縮、外部逆流に
より油圧ジヤツキ５０．５Ｄの油柱の沈込みが発生する
。これによって圧下位置検出器６で検出される圧下位置
実績値Ｓ、が大きくなり、これに応じて偏差信号ΔＳは
第４図（ａ）に示す如く負方向に増加する。このため、
サーボバルブ７の励磁電流Ｉの値が第４図（ｂ）に示す
如く負方向に大きくなり、油圧ジヤツキ内に作動油を流
入させる。この間に、板厚自動制御装置１）からの圧下
位置指令値ＳＲが一定であるものとすると、元の圧下位
置に戻るように圧下位置制御が行われる。なお、第４図
（ａ）において、符号Ｓｃは位置偏差ΔＳの闇値であり
、位置偏差ΔＳが閾値Ｓｃ以上となると、サーボバルブ
７に飽和電流■。が流れてサーボバルブ７のスプール７
ｂの変位が最大Ｘｃとなる。

今、油柱復帰の途中の位置偏差ΔＳが負の閾値Ｓｃとな
る時点１．から復帰が完了して位置偏差ΔＳが零となる
時点ｔ２までの油圧圧下系の応答を考えると、第５図（
ａ）及び（ｂ）に示すような圧下位置指令値を闇値−８
，たけ変化させたステップ応答と等価であることは知ら
れており、これに着目して第４図Ｔａ）に示す時点ｔ１
及びｔ２間におけるオンラインの油柱復帰時間の測定値
ＴＡを設定値メモリ１６に予め記憶されている油圧圧下
系が正常時の油柱復帰時間基準値Ｔ、と比較すれば圧下
位置制御系の状態が分かることになる。

したがって、下記（１）式で表される油柱復帰時間測定
値ＴＡ及び油柱復帰時間標準値ＴｐＯ差値の絶対値でな
る特定データＤとしての復帰遅延時間Ｔ、を演算部１７
で演算する。

Ｔｏ　＝　ｌ　ＴＡ　　Ｔｐ　　ｌ　　・・・・・・・
・・・・・（１）そして、この復帰遅延時間Ｔｏを判定
部１８で予め設定値メモリ１６に記憶された復帰遅延判
定基準値Ｔ、と比較して下記（２）式が成立する場合に
油圧圧下系の構成機器に異常状態が発生したものと判定
する。

Ｔ、≦Ｔ、　・・・・・・・・・・・・（２）この場合
の構成機器の異常原因としては、油圧系統の流量不足、
圧力低下、油圧ジヤツキ５０゜５Ｄ本体のかじり、サー
ボバルブ７の摩耗等が考えられ、これらに対する処置を
施すことにより、製品不良の発生、圧延ラインの長期停
止等を未然に防止することができる。

したがって、今、切換スイッチ２１を記憶部１９側に切
換えて、ディスプレイ２２の表示画面に第６図に示す如
く、横軸に圧延本数をとったときに、演算部１７で演算
した復帰遅延時間Ｔ、の時系列データが線２．で示すよ
うに、点線図示の直線！２及び１３で示す復帰遅延判定
基準値子Ｔ。

及び−Ｔ８間にあって、略零を示している状態では、前
記（２）式を満足しないので、油圧圧下系の各構成機器
が正常状態であると判定することができる。

■　サーボバルブ７の励磁電流の非飽和領域における励
磁電流Ｉ−位置偏差ΔＳの相似性診断第４図（ａ）及び
（ｂ）に示すように位置偏差ΔＳの絶対値が闇値Ｓｃ以
下即ちサーボバルブ７の励磁電流■が時点ｔ１及びｔ２
間の非飽和領域Ａ２にあるときには、位置偏差ΔＳと励
磁電流Ｉの波形が相似形となっている（この現象は、前
述の油柱沈込み復帰時に限らす油柱位置制御中にも成り
立つ関係である）。

したがって、両者の波形の相似性を診断するために、飽
和臨界時点ｔ１における油圧圧下系が正常時の位置偏差
ΔＳの値Ｓｃと励磁電流■の値Ｉ。とのデータ比■ｃ　
／　ｓ　ｃと非飽和領域Ａ２での診断時のデータ比■／
ΔＳが等しいことを利用して演算部１７で下記（３）式
により特定データＤとしての相似比Ｒ＋−ｓ　　（％）
を演算する。

Ｒ１−３−（ｕｃ／ｓｃ）／（■／Δ５））Ｘ１００＝
Ｎｃ’ΔＳ／　ｒ・ｓｃ）　Ｘ　１００　・・・・−・
（３）また、ＲＩ４が１００％に近い程、良好なことか
ら下記（４）式により■−ΔＳ相似性判定基準値Ｒ１）
と比較して（４）式が成立する場合に油圧圧下系の構成
機器に異常があるものと判定する。

Ｒ８１≦ＩＲ＋−ｓ　　１００１　　・・・・・・・・
・・・・（４）この場合の異常原因としては、油圧圧下
位置制御装置１０のサーボアンプ１３の異常、サーボア
ンプ１３とサーボバルブ７間の断線などの異常等が考え
られ、これらに対する処置を施すことにより、異常圧延
を未然に防止することができる。

したがって、今、切換スイッチ２１を記憶部１９側に切
換えて、ディスプレイ２２の表示画面に第７図に示す如
く、横軸に圧延本数をとったときに、演算部１７で演算
したＩ−ΔＳ相似比Ｒ１−３から１００を減算した前記
式（４）式の右辺に対応する値１Ｒｒ−ｓ　　　１００
１の時系列データが曲線β４で示すように、点線図示の
直線ｌ、で示すＩ−ΔＳ相似性判定基準値Ｒ３１未満で
ある状態では、前記（４）式を満足しないので、油圧圧
下系のサーボアンプ系統が正常状態であると判定するこ
とができる。

■　スプール変位量Ｘ−励磁電流Ｉの相似性診断第４図
（ｂＪ及び（Ｃ）に示すように、サーボバルブ７の励磁
電流Ｉとスプール変位量Ｘとは、飽和領域Ａ１及び非飽
和領域Ａｔの全ての領域において波形が相似形となって
いる。

したがって、飽和領域Ａ、での油圧圧下系正常時の励磁
電流Ｉの値■。とスプール変位量Ｘ。とのデータ比Ｘｃ
／Ｉｃと、診断時に任意の位置で測定したデータ比Ｘ／
Ｉが等しいことを利用して下記（５）式により相似比Ｒ
ｘ−ｒ　　（％）を演算部１７で演算する。

Ｒｗ−ｒ＝　（（Ｘｃ／　Ｉ　ｃ）／（Ｘ／　Ｉ））　
ｘ　１００＝Ｎ’ｘｃ／ＩＣ・Ｘ）Ｘ１００・・・・・
・（５）また、ＲＸ−１が１００％に近い程、良好なこ
とから判定部１８で下記（６）式により予め設定値メモ
リ１６に記憶したＸ−Ｉ相似性判定基準値Ｒ３２と比較
して（６）式が成立する場合に油圧圧下系の構成機器に
異常があるものと判定する。

Ｒｓｚ≦ｌ　ＲＸ−＋　　　１００　Ｉ　　”・””・
（６）この場合の異常原因としては、サーボバルブ７の
コイル７ｃの断線、サーボバルブ７のスプール７ｂのか
じり等が考えられ、これらに対する適当な処置を施すこ
とにより、圧延異常を未然に回避することができる。

したがって、今、切換スイッチ２１を特定データＤ及び
判定信号Ｒ側に切換えると、ディスプレイ２２の表示画
面に、第８図に示す如く、横軸に圧延時間をとったとき
のオペレータサイド及びドライブサイドにおける位置偏
差ΔＳとスプール変位１ｘ及び励磁電流■とのリアルタ
イムデータが表示されているものとする。この表示画面
から明らかなように、オペレータサイドの位置偏差ΔＳ
が負方向に増大していると共に、励磁電流■とスプール
変位量Ｘとの間に相似関係がなく、Ｘ−１相似比ＲＸ−
、から１００を減算した絶対値ＩＲ）ｌ−１−１００１
が１２８．１％となっており、Ｘ−１相似性判断基準値
Ｔ、２（例えば１００）以上となるので、判定部１８で
構成機器の異常発生と判定されてこの判定部１８から論
理値“１′の判定信号Ｒが出力され、相似性異常のメツ
セージＭ１がディスプレイ２２の表示画面に表示される
。

一方、切換スイッチ２１を記憶部１９側に切換えて記憶
部１９に記憶されているＸ−を相似比ＲＸ−１から１０
０を減算した絶対値ｌ　Ｒｘ−＋　　　１００１の各ス
トリップ毎の時系列データをディスプレイ２２の表示画
面に表示すると、第９図に示すようになり、オペレータ
サイドでのサーボバルブ７のスプール７ｂのかじり発生
時のａ点に向かって増加していることがわかる。したが
って、絶対値ＩＲ□、−１００１の経時変化即ち増加傾
向からサーボバルブ７のスプール７ｂのかじり、サーボ
バルブ７のコイル７Ｃの断線等の異常が発生していると
判断することができ、サーボバルブ７を交換又は修理す
ることにより、圧延不良品の発生を極力抑えることがで
きる。

■　サーボバルブの中立点電流診断 サーボバルブ７の中立点電流Ｉ７は、第４図（ｂｌに示
すように、サーボバルブ７の開度（スプール変位ｆｆ１
Ｘ）を零として油柱を一定値に保つための電流であり、
サーボバルブ７のスプール７ｂが摩耗することにより、
中立点電流が変動するため、この値を管理することは重
要である。

したがって、サーボバルブ７のコイル７ｃ内又はコイル
７ｃ間の油柱が一定値に安定しているタイミングに測定
された中立点電流Ｉｎを下記（７）式で中立点電流判定
基準値Ｉ、と比較することにより、（７）式が成立する
場合に油圧圧下系の構成機器の異常と判定する。

■、≦１）ｎ　＋　　　・・・・・・・・・・・・（７
）この場合の構成機器の異常原因としては、サーボバル
ブ７の摩耗、油漏れ等が考えられ、これらに対する適当
な処置を施すことにより、圧延不良の発生を未然に抑制
することができる。

したがって、今、切換スイッチ２１を記憶部１９側に切
換えて、ディスプレイ２２の表示画面に、第１０図に示
す如く、□横軸に圧延本数をとったときに、実線図示の
曲線！、で示すように中立点電流■７が変動しているも
のとすると、この状態では、点線図示の直線１．．１．
で示す中立点電流判定基準値＋Ｉ３及び−■、の範囲内
に収まっているので、上記（７）式が成立せず、サーボ
バルブ７が正常状態であると判定することができる。

■　サーボバルブ７のコイル抵抗値診断サーボバルブ７
のコイル７ｃの抵抗値Ｒ６は測定精度を良好なものとす
るために、飽和領域でのサーボバルブ７の励磁電流■と
励磁電圧Ｖとを測定して演算部１６で演算する。

この演算したコイル抵抗値Ｒ６と設定値メモリ１６に予
め記憶されている初期状態即ち正常時のコイル抵抗値Ｒ
ＣＯとの差値の絶対値でなる特定データＤとしてのコイ
ル抵抗差値Ｒ０を下記（８）式にしたがって演算する。

ＲＤ＝ｌＲＣＲＣｏｌ　・・・・・・・・・・・・（８
）そして、このコイル抵抗値差Ｒ，を予め設定値メモリ
１６に記憶されたコイル抵抗値判定基準値Ｒ３３と比較
して下記（９）式が成立する場合に油圧圧下系の構成機
器に異常状態が発生したものと判定する。

Ｒ８３≦Ｒ，・・・・・・・・・・・・（９）この場合
の構成機器の異常原因としては、油圧圧下位置制御装置
１０のサーボアンプ１３とサーボバルブ７間の断線など
の異常、サーボバルブ７のコイル７ｃの断線等が考えら
れ、これらに対する処置を施すことにより、製品不良の
発生、圧延ラインの長期停止等を未然に防止することが
できる。

したがって、今、切換スイッチ２１を記憶部１９側に切
換えて、ディスプレイ２２の表示画面に、第１）図に示
す如く、横軸に圧延本数をとったときに、演算部１７で
算出した抵抗値Ｒｃの時系列データが実線図示の直線ｌ
、で示すように例えば４Ωで安定している場合には、点
線図示の直線１）゜で示す初期コイル抵抗値Ｒ６゜及び
コイル抵抗判定基準値Ｒ３Ｉの加算値（ＲＣＯ＋Ｒ５３
）と、点線図示の直線ＩＩ＋で示すコイル抵抗値Ｒｃ及
びコイル抵抗判定基準値Ｒ３３の減算値（Ｒｅ　　Ｒｓ
ｚ）との間に収まっているので、上記（９）式が成立せ
ずサーボ系及びコイル７Ｃが正常状態であると判定する
ことができる。

■　オペレータサイド及びドライブサイドにおけるサー
ボバルブのスプール変位差の診断通常の板厚制御等にお
けるオペレータサイド及びドライブサイドの油圧ジヤツ
キ５０及び５Ｄの同時圧下では、両サイドの油柱長が等
しい変動量となるように圧下位置制御される。換言すれ
ば、同時圧下時は両サイドのサーボアンプ１３から出力
される励磁電流Ｉ及びスプール変位量Ｘは略等しく制御
される。

したがって、演算部１７で両サイドのサーボバルブ７の
スプール位置検出器９のスプール変位検出値Ｘ。、及び
ＸＤＲを読込み、両者の差値の絶対値から特定データＤ
としてのスプール変位差ΔＸを下記（１０１式により演
算する。

ΔＸ　＝　ｌ　Ｘｏｐ　　ＸＤＲｌ　　　”・・・・・
・・・・・ａＩｌＯそして、このスプール変位値ΔＸを
予め設定値メモリ１６に記憶したスプール変位差判定基
準値ΔＸ、と比較して、下記０９式が成立する場合に油
圧圧下系の構成機器に異常状態が発生したものと判定す
る。

ΔＸ３≦ΔＸ　・・・・・・・・・・・・αυこの場合
の油圧圧下系の構成機器の異常原因としては、サーボパ
ルプ７のスプール７ｂのかじりが考えられ、これに対す
る適当な処置を施すことにより、圧延異常を未然に防止
することができる。

したがって、今、圧延中のスプール変位ｆｉｌ　Ｘ　ｏ
　ｐ及びＸＤＩＩが第１２図（ａｌ及び山）に示す如く
変動したものとする。この第１２図（ａ）及び山）にお
いては、同時圧下によって圧延を行っているため、両サ
イドのスプール変位量Ｘは相似形となっているが、オペ
レータサイドのスプール７ｂに異物が混入したと推定さ
れる丸で囲んだＡ部にひげ状のノイズが混入しているこ
とがわかる。この場合のノイズが発生しているストリッ
プを圧延中に切換スイッチ２１を演算部１７及び判定部
１８側に切換えておくと、ディスプレイ２２の表示画面
には、第１３図に示す如く、位置偏差ΔＳとスプール変
位量ＸＯｔ及びＸＤＩＩのリアルタイムデータが表示さ
れると共に、両者のスプール変位量差ΔＸの値が表示さ
れ、このスプール変位量差ΔＸが３４２μｍとなってお
り、これが予め設定値メモリ１６に設定されたスプール
変位差判定基準値ΔＸｓより大きい値となるので、判定
部１８でサーボパルプ７のスプール７ｂにかじりが生じ
た異常状態と判定して、この判定部１８から論理値“１
°゛の判定信号Ｒが出力され、スプール変位異常のメツ
セージＭ２がディスプレイ２２の表示画面上に表示され
る。

なお、上記実施例においては、この発明を圧延機の油圧
圧下系のオンライン診断を行う場合について説明したが
、これに限定されるものではなく、圧延機以外の油圧を
使用した位置制御システムのオンライン診断を行う場合
にもこの発明を適用し得るものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、稼働中の油圧
制御機器を制御している制御装置の制御用入出力信号を
利用して油圧制御系の動特性及び／又は構成機器の異常
の有無を自動的に且つリアルタイムで診断するようにし
ているので、人手を必要としないと共に、診断のために
油圧制御機器を停止させる必要がなく、しかもリアルタ
イムで油圧機器の状態の経時変化を管理することができ
るので、油圧機器が故障する前の異常兆候から適格な時
期の交換を行うことができ、この油圧制御機器を使用し
たライン乃至システムのダウンタイムを未然に防止する
ことができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す系統図、第２図はこ
の発明に適用し得るサーボパルプの一例を示す断面図、
第３図はこの発明によるオンライン自動診断装置の一例
を示すブロック図、第４図（ａ）、（ｂｌ及び（Ｃ）は
ストリップ噛み込み時の油柱復帰時の位置偏差、励磁電
流及びスプール変位量を示す波形図、第５図（ａ）及び
（ｂｌはそれぞれ第４図の油柱復帰と等価なステップ応
答を示す説明図、第６図は復帰遅延診断を行う場合の時
系列データのディスプレイ表示例を示す図、第７図は■
−ΔＳ相似性診断を行う場合の時系列データのディスプ
レイ表示例を示す図、第８図はＸ−１相似性診断を行う
場合の圧延中のストリップについてのディスプレイ表示
例を示す図、第９図はＸ−Ｉ相似性診断を行う場合の時
系列データのディスプレイ表示例を示す図、第１０図は
中立点電流診断を行う場合の時系列データのディスプレ
イ表示例を示す図、第１）図はコイル抵抗診断を行う場
合の時系列データのディスプレイ表示例を示す図、第１
２図（ａ）及び（ｂＪはそれぞれ同時圧下状態のオペレ
ータサイド及びドライブサイドのスプール変位量を示す
図、第１３図はスプール変位量差診断を行う場合の圧延
中のストリップについてのディスプレイ表示例を示す図
である。 図中、１は圧延機、３Ｕ、３Ｌはワークロール、４はス
トリップ、５０．５Ｄは油圧ジヤツキ、６は圧下位置検
出器、７はサーボバルブ、７ｂはスプール、７Ｃはコイ
ル、９はスプール位置検出器、１０は油圧圧下位置制御
装置、１）は自動板厚制御装置、工３はサーボアンプ、
工５はオンライン自動診断装置、１６は設定値メモリ、
１７は演算部、１８は判定部、１９は記憶部、２０は警
報発生部、２２はディスプレイ、２３はデータ出力部で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）稼働中の油圧制御機器を制御する制御装置に対す
   る制御用入出力信号中から複数の診断項目用の特定信号
   を特定タイミングで取込み、該特定信号に基づき前記油
   圧制御機器の動特性及びその構成機器の状態の少なくと
   も何れか一方を判断可能な特定データを演算し、該特定
   データを予め設定された判定基準値と比較して前記油圧
   制御機器の異常状態の有無を診断し、該診断結果及び前
   記特定データを外部出力するために記憶し、且つ前記診
   断結果が異常状態であるときに警報を発生するようにし
   たことを特徴とする油圧制御機器のオンライン自動診断
   方法。
2. （２）稼働中の油圧制御機器を制御する制御装置の入出
   力信号を取込んで特定データを演算する演算部と、該演
   算部の演算結果を判定基準値と比較し、前記油圧制御機
   器の異常状態の有無を判定する判定部と、該判定部の判
   定結果が異常状態であるときに警報を発する警報発生部
   と、前記演算部の演算結果及び判定部の判定結果を記憶
   する記憶部と、該記憶部に記憶されたデータ及び前記特
   定データを選択に出力する出力部とを備え、前記演算部
   は前記制御装置の入出力信号の複数の波形中から複数の
   診断項目別に特定のタイミングで特定の信号を取込み、
   当該油圧制御機器の動特性及びその構成機器の状態の少
   なくとも何れか一方を判断可能な特定データを演算し、
   前記判定部は前記特定データと前記判定基準値とを比較
   して油圧制御機器の異常状態の有無を表す判定信号を出
   力し、前記記憶部は所定単位毎に前記診断項目に対する
   特定データ及び判定結果を記憶することを特徴とする油
   圧制御機器のオンライン自動診断装置。