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【発明の名称】 張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置
【発明者】 【氏名】前田 隆史

【氏名】梅林 徳二

【氏名】小野 康生

【氏名】木下 市之

【氏名】関口 知昭
【目的】
【構成】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 鉄鋼プロセスラインの張力制御を行うブライドルロールの入側と出側との張力比から各ブライドルロールにかかる負荷分担を制御する張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置において、上記ブライドルロールの入側と出側との張力比に応じた上記各ブライドルロールにかかる負荷分担率をデータパターンとして設定する換算器と、その換算器に設定されたデータパターンに基づいて各ブライドルロールにかかる負荷分担を制御する負荷分担制御器とを備えたことを特徴とする張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置。
【請求項２】 換算器は、ブライドルロールの入側と出側との張力比と各ブライドルロールにかかる負荷分担率との関数に基づいて、その張力比に応じた各ブライドルロールにかかる負荷分担率をデータパターンとして設定するファンクションジェネレータであることを特徴とする請求項１記載の張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置。
【請求項３】 鉄鋼プロセスラインの張力制御を行うブライドルロールの入側と出側との張力比から各ブライドルロールにかかる負荷分担率を制御する張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置において、１つの上記ブライドルロール以外のブライドルロールの入側と出側との張力比に応じた上記１つのブライドルロール以外の各ブライドルロールにかかる負荷分担率をデータパターンとして設定する換算器と、全てのブライドルロールにかかる負荷分担率の和から上記１つのブライドルロール以外の各ブライドルロールにかかる負荷分担率の和を差し引き、その差し引いた値を残る１つの上記ブライドルロールの負荷分担率とする減算器と、上記換算器に設定されたデータパターンおよび上記減算器により演算された負荷分担率に基づいて各ブライドルロールにかかる負荷分担率を制御する負荷分担制御器とを備えたことを特徴とする張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置。
【請求項４】 ロールスリップしたブライドルロールに対応する換算器に設定されたデータパターンによる負荷分担率または減算器により演算された負荷分担率を０とし、その他の各ブライドルロールにかかる負荷分担率をそれら負荷分担率の比率に応じて上記ロールスリップしたブライドルロールの負荷分担率分を分担する補正器を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置。
【請求項５】 ロールスリップしている該当するブライドルロールをマニュアル操作により補正器に指令する第１の選択器を備えたことを特徴とする請求項４記載の張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置。
【請求項６】 各ブライドルロールを駆動する電動機に供給される電流値の減少に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令する第２の選択器を備えたことを特徴とする請求項４または請求項５記載の張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置。
【請求項７】 各ブライドルロールのロール周速値の変化に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令する第３の選択器を備えたことを特徴とする請求項４または請求項５記載の張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置。
【請求項８】 各ブライドルロールを駆動する電動機に供給される電流値の減少とそれら各ブライドルロールのロール周速値の変化とに応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令する第４の選択器を備えたことを特徴とする請求項４または請求項５記載の張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置。
【請求項９】 各ブライドルロールのロール周速値を検出するパルスジェネレータと、板速度を検出する板速検出器と、上記パルスジェネレータにより検出された各ブライドルロールのロール周速値と上記板速検出器により検出された板速度との差に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令する第５の選択器を備えたことを特徴とする請求項４または請求項５記載の張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置。
【請求項１０】 各ブライドルロールのロール周速値を検出するレーザ速度計と、板速度を検出する板速検出器と、上記レーザ速度計により検出された各ブライドルロールのロール周速値と上記板速検出器により検出された板速度との差に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令する第６の選択器を備えたことを特徴とする請求項４または請求項５記載の張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄鋼プロセスラインの張力制御を行うブライドルロールの負荷分担を制御する張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１７は従来の鉄鋼プロセスラインを示す構成図であり、図において、１は鉄鋼板、２は入側ブライドルロール（ブライドルロール）、３は中側ブライドルロール（ブライドルロール）、４は出側ブライドルロール（ブライドルロール）であり、各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４により張力制御された鉄鋼板１は出側ルーパに流される。また、このような各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率制御は、入側と出側の鉄鋼板１の張力比（Ｔ４／Ｔ１）から各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率を導出するための複雑な演算を行い、各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４を駆動する電動機に供給する電流値の制御により行われていた。
【０００３】次に動作について説明する。図１７に示す入側、中側および出側ブライドルロール２〜４に分担されるべき負荷の比率を求める。入側張力Ｔ１と出側張力Ｔ４の段差に必要な摩擦係数μは各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の巻き付け角をそれぞれθ１，θ２，θ３とすると、【数１】

となる。各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４に分担されるべき負荷Ｌ１〜Ｌ３は、【数２】

となり、従って、各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４に分担されるべき負荷Ｌ１〜Ｌ３と全負荷との比率、即ち、負荷分担率は、【数３】

となり、以上のように入側と出側の鉄鋼板１の張力比（Ｔ４／Ｔ１）より計算式により負荷分担率を求めていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置は以上のように構成されていたので、入側と出側の鉄鋼板１の張力比（Ｔ４／Ｔ１）から各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率を導出するための複雑な演算を行っていたため、ソフトウェア上の処理時間が膨大なものとなり、出力応答性が悪くなる課題があった。また、入側と出側の張力が等しい時（Ｔ１＝Ｔ４）、計算式（７）〜（９）では分母が０となるため、ソフトウェア上で回避する処理を行う必要があり、ソフトウェア上の処理時間が増加する課題があった。さらに、各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４にロールスリップが起こった際に、負荷バランスが崩れるため、各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の前後で張力変動が発生してしまうなどの課題があった。
【０００５】この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、出力応答性を良好にし、また、入側と出側の張力が等しい時でも簡易に適正な負荷分担率を出力すると共に、ロールスリップが起こっても自動的にロールスリップしていないブライドルロールに負荷を与えるように負荷分担率の補正を行う張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係る張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置は、ブライドルロールの入側と出側との張力比に応じた各ブライドルロールにかかる負荷分担率をデータパターンとして設定する換算器と、そのデータパターンに基づいて各ブライドルロールにかかる負荷分担を制御する負荷分担制御器とを備えたものである。
【０００７】請求項２記載の発明に係る張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置は、換算器を、張力比と各ブライドルロールにかかる負荷分担率との関数に基づいて、データパターンを設定するファンクションジェネレータとしたものである。
【０００８】請求項３記載の発明に係る張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置は、１つのブライドルロール以外のブライドルロールの入側と出側との張力比に応じた１つのブライドルロール以外の各ブライドルロールにかかる負荷分担率をデータパターンとして設定する換算器と、全てのブライドルロールにかかる負荷分担率の和から１つのブライドルロール以外の各ブライドルロールにかかる負荷分担率の和を差し引き、その差し引いた値を残る１つのブライドルロールの負荷分担率とする減算器と、換算器に設定されたデータパターンおよび減算器により演算された負荷分担率に基づいて各ブライドルロールにかかる負荷分担率を制御する負荷分担制御器とを備えたものである。
【０００９】請求項４記載の発明に係る張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置は、ロールスリップしたブライドルロールに対応する換算器に設定されたデータパターンによる負荷分担率または減算器により演算された負荷分担率を０とし、その他の各ブライドルロールにかかる負荷分担率をそれら負荷分担率の比率に応じてロールスリップしたブライドルロールの負荷分担率分を分担する補正器を備えたものである。
【００１０】請求項５記載の発明に係る張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置は、ロールスリップしているブライドルロールをマニュアル操作により補正器に指令する第１の選択器を備えたものである。
【００１１】請求項６記載の発明に係る張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置は、各ブライドルロールを駆動する電動機に供給される電流値の減少に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令する第２の選択器を備えたものである。
【００１２】請求項７記載の発明に係る張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置は、各ブライドルロールのロール周速値の変化に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令する第３の選択器を備えたものである。
【００１３】請求項８記載の発明に係る張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置は、各ブライドルロールを駆動する電動機に供給される電流値の減少とそれら各ブライドルロールのロール周速値の変化とに応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令する第４の選択器を備えたものである。
【００１４】請求項９記載の発明に係る張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置は、パルスジェネレータにより検出された各ブライドルロールのロール周速値と板速検出器により検出された板速度との差に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令する第５の選択器を備えたものである。
【００１５】請求項１０記載の発明に係る張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置は、レーザ速度計により検出された各ブライドルロールのロール周速値と板速検出器により検出された板速度との差に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令する第６の選択器を備えたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置を示す構成図であり、図において、１１は入側と出側の鉄鋼板１の張力Ｔ１，Ｔ４から張力比（Ｔ４／Ｔ１）を求める除算器、１２ａ〜１２ｃは張力比と各入側、中側および出側ブライドルロール（ブライドルロール）２〜４にかかる負荷分担率との計算式（７）〜（９）に基づいて、その張力比に応じた各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４にかかる負荷分担率をデータパターンとして設定するファンクションジェネレータ（換算器）である。
【００１７】１３ａ〜１３ｃは各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４を駆動する電動機、１４ａ〜１４ｃは電動機１３ａ〜１３ｃに供給される電流を検出する変流器、１５は変流器１４ａ〜１４ｃにより検出された電流Ｉ1 〜Ｉ3 の電流和Ｉを算出する総和器である。１６ａ〜１６ｃはファンクションジェネレータ１２ａ〜１２ｃから出力される各負荷分担率と総和器１５によって算出された電流和Ｉとを乗算する乗算器、１７ａ〜１７ｃは乗算器１６ａ〜１６ｃの出力から電流Ｉ1 〜Ｉ3 を減算する減算器、１８ａ〜１８ｃは減算器１７ａ〜１７ｃの出力に基づいて各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４にかかる負荷分担を制御するように電動機１３ａ〜１３ｃに電流を供給する入側、中側および出側ブライドルロール負荷分担制御器（負荷分担制御器）である。
【００１８】次に動作について説明する。入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の入側と出側の張力はラインの状況により変化する。その際、鉄鋼板１の張力を一定に保つために各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４にかかる負荷分担率を求める必要がある。そこで、ファンクションジェネレータ１２ａ〜１２ｃに入側と出側の張力比（Ｔ４／Ｔ１）に対する各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率を出力させるためのデータパターンを設定することにより複雑な計算をする必要なく、ダイレクトに各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率の導出が可能となり、演算時間の短縮とそれに伴う出力応答性の向上を図ることができる。
【００１９】図２はファンクションジェネレータの近似特性の算出方法を示す説明図である。ファンクションジェネレータ１２ａ〜１２ｃへのデータパターンの具体的設定方法は、まず、入側と出側の張力比（Ｔ４／Ｔ１）をＸとし、対応する各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率をＹとして、計算式（７）〜（９）に基づいて、各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４毎に任意な間隔で（ｘ0 ，ｙ0 ）、（ｘ1 ，ｙ1 ）、（ｘ2 ，ｙ2 ）・・・（ｘn ，ｙn）の座標を算出しプロットする。この場合の各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の巻き付け角θ１，θ２，θ３はその装置に依存するので、巻き付け角θ１，θ２，θ３およびそれらの総和θを予め設定すると共に算出しておく。次に、プロットされた点を通る近似特性を上記座標から算出する。図２は近似特性として１次式を用いた例であり、この場合、入力をＸとすればｘi ＜Ｘ＜ｘi+1 に対し出力Ｙは、 Ｙ＝ｙi ＋｛（ｙi-1 −ｙi ）／（ｘi-1 −ｘi ）｝×（Ｘ−ｘi ）
但し、Ｘ＜ｘ0 のときＹ＝ｙ0 ，Ｘ＞ｘn-1 のときＹ＝ｙn-1 ・・・・・（１０）
であり、この計算式（１０）から近似特性を求めることができる。
【００２０】図３はファンクションジェネレータのデータパターンの概念図であり、図に示すように、入側と出側の張力比（図２のＸ軸：Ｔ４／Ｔ１）を０．１刻みで０〜５まで設定し、その張力比（Ｔ４／Ｔ１）の０．１刻みの値に対応する各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率（図２のＹ軸：Ｌ１／ΣＬｎ，Ｌ２／ΣＬｎ，Ｌ３／ΣＬｎ）を上記図２で示した近似特性から算出しパラメータとして設定する。図４は上記パラメータを設定した結果得られる張力比に対応する負荷分担率の特性図である。
【００２１】このファンクションジェネレータ１２ａ〜１２ｃに設定されたデータパターン（図３）に基づいて、除算器１１から出力される張力比（Ｔ４／Ｔ１）に応じた各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４にかかる負荷分担率（Ｌ１／ΣＬｎ，Ｌ２／ΣＬｎ，Ｌ３／ΣＬｎ）を抽出し、それら負荷分担率に基づいて入側、中側および出側ブライドルロール負荷分担制御器１８ａ〜１８ｃにより電動機１３ａ〜１３ｃに供給する電流を制御することによって、各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４にかかる負荷分担を制御することができる。なお、この実施の形態１では、入側、中側および出側ブライドルロール２〜４を３つ用いた装置について示したが、ブライドルロールは４つ以上であってもよく、ファンクションジェネレータにより張力比に応じた４つ以上のブライドルロールにかかる負荷分担率を設定することによって実現することができる。また、入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の巻き付け角θ１，θ２，θ３およびそれらの総和θが異なる装置の場合は、その異なるθ１，θ２，θ３，θの値に応じてデータパターンを設定すればよい。さらに、この実施の形態１では、座標から近似特性の算出にあたって１次式を用いた例を示したが、もっと精度の高い近似式を用いてもよい。
【００２２】以上のように、この実施の形態１の発明によれば、入側と出側の張力比による入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率をファンクションジェネレータ１２ａ〜１２ｃに設定することにより、各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率をダイレクトに出力させることができ、従って、制御中において複雑な計算式を使用しなくて済み、演算時間の短縮とそれに伴う出力応答性の向上を図ることができる効果がある。さらに、データパターンの設定にあたってファンクションジェネレータ１２ａ〜１２ｃを用いたことにより、極めて容易にデータパターンを設定できる効果がある。
【００２３】実施の形態２．図５はこの発明の実施の形態２による張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置を示す構成図であり、図において、１９は全ての入側、中側および出側ブライドルロール２〜４にかかる負荷分担率の和（１）から出側ブライドルロール４以外の各入側、中側ブライドルロール２，３にかかる負荷分担率の和（Ｋ1 ＋Ｋ2 ）を差し引き、その差し引いた値（１−（Ｋ1 ＋Ｋ2 ））を出側ブライドルロール４の負荷分担率とする減算器である。その他の構成については実施の形態１と同様なので重複する説明を省略する。
【００２４】次に動作について説明する。実施の形態１では、全ての入側、中側および出側ブライドルロール２〜４に対してファンクションジェネレータ１２ａ〜１２ｃを設けたが、図２に示すように減算器１９を設けることにより、１つのファンクションジェネレータ１２ｃを不要にしても負荷分担率を得ることができる。即ち、この減算器１９は全ての入側、中側および出側ブライドルロール２〜４にかかる負荷分担率の和が（１）になることを利用して、出側ブライドルロール４以外の入側、中側ブライドルロール２，３に対してはファンクションジェネレータ１２ａ，１２ｂを設け、それら入側、中側ブライドルロール２，３の負荷分担率を出力させ、残る１つの出側ブライドルロール４の負荷分担率は入側、中側および出側ブライドルロール２〜４にかかる負荷分担率の和（１）よりファンクションジェネレータ１２ａ，１２ｂより出力された負荷分担率の和（Ｋ1 ＋Ｋ2）を差し引く機構を有するものである。これにより、ファンクションジェネレータ１２ｃを不要にすることができると共に、データパターンを設定する必要がなくなり、構成を容易にできると共に、データパターンの設定時間の短縮および設定ミスの削減を行うことが可能となる。
【００２５】以上のように、この実施の形態２の発明によれば、１つの出側ブライドルロール４以外の全ての入側、中側ブライドルロール２，３に対して入側と出側の張力比による負荷分担率のデータパターンをファンクションジェネレータ１２ａ，１２ｂに設定することで負荷分担率をダイレクトに出力し、残る１つの出側ブライドルロール４の負荷分担率は全ての入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率の和（１）からファンクションジェネレータ１２ａ，１２ｂより出力された入側、中側ブライドルロール２，３の負荷分担率の和（Ｋ1 ＋Ｋ2 ）を差し引くことにより、１つの出側ブライドルロール４に対してはファンクションジェネレータ１２ｃを使用しないので、構成を容易にできると共に、データパターンの設定時間の短縮および設定ミスの削減を図れる効果がある。
【００２６】実施の形態３．図６はこの発明の実施の形態３による張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置を示す構成図であり、図において、２０はロールスリップしたブライドルロールに対応するファンクションジェネレータに設定されたデータパターンによる負荷分担率を（０）とし、その他の各ブライドルロールにかかる負荷分担率をそれら負荷分担率の比率に応じて上記ロールスリップしたブライドルロールの負荷分担率分を分担するように定数を出力する補正器、２１ａ〜２１ｃは補正器２０から出力された定数とファンクションジェネレータ１２ａ〜１２ｃから出力された負荷分担率とを乗算する乗算器である。その他の構成については実施の形態１，２と同様なので重複する説明を省略する。
【００２７】次に動作について説明する。実施の形態１ではロールスリップに関係なくファンクションジェネレータ１２ａ〜１２ｃにより負荷分担率を得ているが、図６に示すように、補正器２０を設けることで、ロールスリップ時においてより適正な負荷分担率を得ることができる。即ち、この補正器２０はロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択による定数が設定されたデータテーブルを持ち、乗算器２１ａ〜２１ｃによりそのデータテーブルに設定された定数をファンクションジェネレータ１２ａ〜１２ｃからの負荷分担率に乗ずる機構を有するものである。
【００２８】図７は補正器のデータテーブルを示す概念図であり、このデータテーブルの具体的導出方法を説明する。図７において、定数（０．０００）は、負荷分担制御を切ったブライドルロールを示す。例えば、出側ブライドルロール４の負荷分担制御を切った場合、入側ブライドルロール２の負荷分担率はファンクションジェネレータ１２ａより出力される分担率（０．２０１）に定数（１．７８９）を乗じた値（０．２０１×１．７８９＝０．３６０）となる。
【００２９】次に、入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の全てに負荷がかかる場合の各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率を（Ａ）に示す。（Ａ）は、ファンクションジェネレータ１２ａ〜１２ｃより出力され、３つの入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率の和は（１）となる。（Ｂ）は負荷をかけるブライドルロールが入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の場合の定数を表し、（Ｂ）の定数を（Ａ）の分担率に乗ずることにより各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４にかかる負荷分担率を出力する。（Ｃ）は負荷をかけるブライドルロールが入側および中側ブライドルロール２，３の定数を表し、（Ｂ）の場合と同様に（Ｃ）の定数を（Ａ）の分担率に乗ずることにより各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４にかかる負荷分担率を出力する。定数の導出方法は、（Ａ）に示している各ブライドルロールの分担率のうち負荷をかけない出側ブライドルロール４の分担率を（０．４４１）より（０．０００）にした場合、（Ａ）より入側ブライドルロール２と出側ブライドルロール４の分担率の和は、（０．２０１＋０．３５８＝０．５５９）となり、この値を（１．０００）にするためには、（１．０００÷０．５５９＝１．７８９）となりこの値が定数となる。（Ｄ），（Ｅ）についても同様であり、（Ｄ）については中側ブライドルロール３の負荷分担制御を切った場合、（Ｅ）については入側ブライドルロール２の負荷分担制御を切った場合の定数を示している。これにより、ロールスリップ時にも補正をかけることで各ブライドルロールに適正な負荷を与えることが可能となり、張力制御の信頼性を向上させることができる。
【００３０】以上のように、この実施の形態３の発明によれば、ファンクションジェネレータ１２ａ〜１２ｃより出力された負荷分担率にロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択により予め設定された定数を乗ずることにより補正をかけるようにしたので、ロールスリップしても張力変動が起こることなく、これにより張力制御の信頼性を向上できる効果がある。
【００３１】実施の形態４．図８はこの発明の実施の形態４による張力制御ブライドルロール負荷分担制御装置を示す構成図である。実施の形態２では、ロールスリップに関係なく、ファンクションジェネレータ１２ａ，１２ｂと減算器１９により負荷分担率を得ているが、この図８に示すように、減算器１９と補正器２０とを設けることで、ロールスリップ時においてより適正な負荷分担率を得ることができる。
【００３２】以上のように、この実施の形態４の発明によれば、１つのブライドルロール以外の全てのブライドルロールの負荷分担率をファンクションジェネレータより出力し、さらに、負荷をかけるブライドルロール選択により設定された定数を乗ずることにより補正をかけ、残る１つのブライドルロールの負荷分担率は、全入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷分担率の和（１）より他のブライドルロールの補正後の負荷分担率の和（Ｋ1 ＋Ｋ2 ）を差し引いたものとすることにより、１つのブライドルロールに対してはファンクションジェネレータを使用せず、しかもロールスリップによる補正もかけるので、データパターンの設定時間の短縮および設定ミスの削減と張力制御の信頼性の向上を同時に図れる効果がある。
【００３３】実施の形態５．図９はこの発明の実施の形態５による選択器を示す構成図であり、図において、２２ａ〜２２ｃはロールスリップしているブライドルロールをマニュアル操作により補正器２０に指令するオペレータスイッチ（第１の選択器）である。
【００３４】次に動作について説明する。実施の形態３において、ロールスリップによる補正をかけているが、図９に示すように、オペレータスイッチ２２ａ〜２２ｃを設けることで、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を可能にしている。即ち、このオペレータスイッチ２２ａ〜２２ｃはロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択をスイッチ操作によりブライドルロール選択の入／切を行うことができるようにしたものである。これにより、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択をオペレータの判断により選択することが可能となり、ロールスリップを検出する検出器の故障によらず確実に負荷をかけるブライドルロールの選択を行うことができる。
【００３５】以上のように、この実施の形態５の発明によれば、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択をオペレータスイッチ２２ａ〜２２ｃのスイッチ操作により行えるようにしているので、ロールスリップを検出する検出器の故障によらず確実にブライドルロールの選択を行うことができる効果がある。
【００３６】実施の形態６．図１０はこの発明の実施の形態６による選択器を示す構成図であり、図において、２３は各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４を駆動する電動機１３ａ，１３ｂ，１３ｃに供給される電流値の減少に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器２０に指令する選択器（第２の選択器）である。
【００３７】次に動作について説明する。実施の形態５において、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択はオペレータスイッチ２２ａ〜２２ｃのスイッチ操作により行ったが、図１０に示すように選択器２３を設けることでロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を自動的に行うことができる。即ち、この選択器２３は、各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４を駆動する電動機１３ａ〜１３ｃに供給される電流を変流器１４ａ〜１４ｃにより検出し、それら変流器１４ａ〜１４ｃにより検出された電流フィードバック値から各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷状態をバッファリングし、その傾向をみることでロールスリップを検出し、該当するブライドルロールを自動的に補正器２０に指令する機構を有するものである。
【００３８】具体的には、図１０において、各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４を駆動させる電動機１３ａ〜１３ｃの電流フィードバック値が電流設定値に対するヒステリシスによって決まる下限値以下となった場合、その時間が一定値以上であると減少フラグをオンする。次に、３つの入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の減少フラグのうち１つのみオンしている場合、そのオンしているフラグに対応するブライドルロールがスリップしていると判定して負荷分担制御から切り離すよう補正器２０に指令し、オンしているフラグが２つ以上の場合はロールスリップとは判定せず、ロールスリップ以外の何らかの原因で電流フィードバック値が低下したものと判定して負荷分担制御から切り離さないこととする。これにより、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を手動によらず自動的に行うことができる。
【００３９】以上のように、この実施の形態６の発明によれば、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の電流フィードバック値から各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷状態をバッファリングし、その傾向をみることでロールスリップを検出し、該当するブライドルロールを自動的に補正器２０に指令することができる効果がある。
【００４０】実施の形態７．図１１はこの発明の実施の形態７による選択器を示す構成図であり、図において、２４は各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値の変化に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器２０に指令する選択器（第３の選択器）である。
【００４１】次に動作について説明する。実施の形態６において、ロールスリップの判断基準として入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の電流フィードバック値の変化をみていたが、図１１に示すように、選択器２４を設けることで入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の周速値からロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を自動的に行うことができる。即ち、この選択器２４は、各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値から各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の負荷状態をバッファリングし、その傾向をみることでロールスリップを検出し、該当するブライドルロールを自動的に補正器２０に指令する機構を有するものである。具体的には、図１１において入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の周速値が速度設定値に対するヒステリシスによって決まる上限値以上となった場合、その時間が一定値以上であると増加フラグをオンする。次に３つの入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の増加フラグのうち１つのみオンしている場合、そのオンしているフラグに対応するブライドルロールがスリップしていると判定して負荷分担制御から切り離すよう補正器２０に指令し、オンしているフラグが２つ以上の場合はロールスリップとは判定せず、ロールスリップ以外の何らかの原因でロール周速値が上昇したものと判定して負荷分担制御から切り離さないこととする。これにより、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を手動によらず自動的に行うことができる。
【００４２】以上のように、この実施の形態７の発明によれば、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択をブライドルロールのロール周速値から負荷状態をバッファリングし、その傾向をみることでロールスリップを検出し、該当するブライドルロールを自動的に補正器２０に指令することができる効果がある。
【００４３】実施の形態８．図１２はこの発明の実施の形態８による選択器を示す構成図であり、図において、２５は各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４を駆動する電動機１３ａ〜１３ｃに供給される電流値の減少とそれら各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値の変化とに応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器２０に指令する選択器（第４の選択器）である。
【００４４】次に動作について説明する。実施の形態６におけるロールスリップの判断基準としては各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の電流フィードバック値のみを、また、実施の形態７におけるロールスリップの判断基準としては各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値のみを見ていたが、図１２に示すように選択器２５を設けることで、電流フィードバック値とロール周速値との両方からロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を自動的に行うことができる。即ち、この選択器２５は各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の電流フィードバック値とロール周速値を同時にバッファリングし、その傾向をみることでロールスリップを検出し、該当するブライドルロールを自動的に補正器２０に指令する機構を有するものである。
【００４５】具体的には、図１２において各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４を駆動させる電動機１３ａ〜１３ｃの電流フィードバック値が電流設定値に対するヒステリシスによって決まる下限値以下となった場合、その時間が一定値以上であると減少フラグをオンする。また、各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値が速度設定値に対するヒステリシスによって決まる上限値以上となった場合、その時間が一定値以上であると減少フラグをオフする。次に３つの入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のそれぞれに対して電流フィードバック値による減少フラグがオンで、かつロール周速値による減少フラグがオフしている場合、対応しているブライドルロールがスリップしていると判定して負荷分担制御から切り離すこととする。これにより、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を手動によらず自動的に行うことができる。
【００４６】以上のように、この実施の形態８の発明によれば、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の電流フィードバック値とロール周速値から負荷状態をバッファリングし、その傾向を同時にみることでロールスリップを検出しているので、電流フィードバック値のみ、あるいはロール周速値のみでロールスリップを検出している場合よりもより正確にロールスリップを検出できる効果がある。
【００４７】実施の形態９．図１３はこの発明の実施の形態９による鉄鋼プロセスラインを示す構成図であり、図において、２６ａ〜２６ｃは各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値を検出するパルスジェネレータ、２７は鉄鋼板１の板速度を検出する板速検出器である。また、図１４はこの発明の実施の形態９による選択器を示す構成図であり、図において、２８はパルスジェネレータ２６ａ〜２６ｃにより検出された各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値と板速検出器２７により検出された板速度との差に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器２０に指令する選択器（第５の選択器）である。
【００４８】次に動作について説明する。実施の形態６におけるロールスリップの判断基準としては各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４の電流フイードバック値のみを、また、実施の形態７におけるロールスリップの判断基準としては各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値のみを見ているが、図１３に示すようなパルスジェネレータ２６ａ〜２６ｃおよび板速検出器２７と図１４に示すような選択器２８を設けることでロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を自動的に行うことができる。即ち、この選択器２８は、パルスジェネレータ２６ａ〜２６ｃにより検出された各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値と板速検出器２７により検出された板速度との差をバッファリングし、その傾向をみることでロールスリップを検出し、該当するブライドルロールを自動的に補正器２０に指令する機構を有するものである。具体的には、図１４において板速検出器２７から得られる板速度と各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４に取り付けられたパルスジェネレータ２６ａ〜２６ｃから得られるロール周速との偏差がＤバンド内である場合、対応するブライドルロールは負荷分担制御を行い、偏差がＤバンド外である場合、対応しているブライドルロールがスリップしていると判定して負荷分担制御から切り離すこととする。これにより、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を手動によらず自動的に行うことを可能とする。
【００４９】以上のように、この実施の形態９の発明によれば、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択をパルスジェネレータ２６ａ〜２６ｃにより検出された各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値と板速検出器２７により検出された板速度との差に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を手動によらず自動的に行うことができると共に、電流フィードバック値のみ、あるいはロール周速値のみでロールスリップを検出している場合よりもより正確にロールスリップを検出できる効果がある。
【００５０】実施の形態１０．図１５はこの発明の実施の形態１０による鉄鋼プロセスラインを示す構成図であり、図において、２９ａ〜２９ｃは各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値を検出するレーザ速度計である。また、図１６はこの発明の実施の形態１０による選択器を示す構成図であり、図において、３０はレーザ速度計２９ａ〜２９ｃにより検出された各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値と板速検出器２７により検出された板速度との差に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器２０に指令する選択器（第６の選択器）である。
【００５１】次に動作について説明する。実施の形態９におけるロール周速値の測定は、パルスジェネレータ２６ａ〜２６ｃによって行っているが、図１５に示すようなレーザ速度計２９ａ〜２９ｃおよび板速検出器２７と図１６に示すような選択器３０を設けることでロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を自動的に行うことができる。即ち、この選択器３０は、レーザ速度計２９ａ〜２９ｃから測定された各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値と板速検出器２７から測定された板速度との差をバッファリングし、その傾向をみることでロールスリップを検出し、該当する入側、中側および出側ブライドルロール２〜４を自動的に補正器２０に指令する機構を有する。具体的には、図１６において板速検出器２７から得られる板速度と各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４に取り付けられたレーザ速度計２９ａ〜２９ｃから得られるロール周速値との偏差がＤバンド内である場合、対応するブライドルロールは負荷分担制御を行い、偏差がＤバンド外である場合、対応しているブライドルロールがスリップしていると判定して負荷分担制御から切り離すこととする。これにより、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を手動によらず自動的に行うことを可能とする。
【００５２】以上のように、この実施の形態１０の発明によれば、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択をレーザ速度計２９ａ〜２９ｃにより検出された各入側、中側および出側ブライドルロール２〜４のロール周速値と板速検出器２７により検出された板速度との差に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を手動によらず自動的に行うことができると共に、電流フィードバック値のみ、あるいはロール周速値のみでロールスリップを検出している場合よりもより正確にロールスリップを検出できる効果がある。また、レーザ速度計２９ａ〜２９ｃはパルスジェネレータ２６ａ〜２６ｃよりも測定精度が高いので、高精度な制御が行える効果がある。
【００５３】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によれば、換算器によりブライドルロールの入側と出側との張力比に応じた各ブライドルロールにかかる負荷分担率をデータパターンとして設定し、そのデータパターンに基づいて各ブライドルロールにかかる負荷分担を制御するように構成したので、演算時間の短縮とそれに伴う出力応答性の向上を図ることができる効果がある。また、計算式で求めたときに生じる分母が０になる場合を回避できると共に、ステップ数の減少に従い設計時間およびデバック時間を削減できる効果がある。
【００５４】請求項２記載の発明によれば、換算器を、張力比と各ブライドルロールにかかる負荷分担率との関数に基づいてデータパターンを設定するファンクションジェネレータとするように構成したので、張力比と負荷分担率との関数からデータパターンの設定を容易に行うことができる効果がある。
【００５５】請求項３記載の発明によれば、換算器により１つのブライドルロール以外のブライドルロールの入側と出側との張力比に応じた負荷分担率をデータパターンとして設定し、減算器により全てのブライドルロールにかかる負荷分担率の和から１つのブライドルロール以外の各ブライドルロールにかかる負荷分担率の和を差し引き、その差し引いた値を残る１つのブライドルロールの負荷分担率とするように構成したので、１つのブライドルロールに対しては換算器を使用しないので、データパターンの設定時間の短縮および設定ミスの削減を図れる効果がある。
【００５６】請求項４記載の発明によれば、補正器によりロールスリップしたブライドルロールに対応する換算器に設定されたデータパターンによる負荷分担率または減算器により演算された負荷分担率を０とし、その他の各ブライドルロールにかかる負荷分担率をそれら負荷分担率の比率に応じてロールスリップしたブライドルロールの負荷分担率分を分担するように構成したので、ロールスリップしても影響なく張力を一定に制御でき、これにより張力制御の信頼性を向上できる効果がある。
【００５７】請求項５記載の発明によれば、第１の選択器によりロールスリップしているブライドルロールをマニュアル操作により補正器に指令するように構成したので、ロールスリップを検出する検出器の故障によらず、確実に負荷分担するブライドルロールの選択を行うことができる効果がある。
【００５８】請求項６記載の発明によれば、第２の選択器により各ブライドルロールを駆動する電動機に供給される電流値の減少に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令するように構成したので、ロールスリップ時に負荷分担するブライドルロールに選択を自動で行うことができる効果がある。
【００５９】請求項７記載の発明によれば、第３の選択器により各ブライドルロールのロール周速値の変化に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令するように構成したので、ロールスリップ時に負荷分担するブライドルロールに選択を自動で行うことができる効果がある。
【００６０】請求項８記載の発明によれば、第４の選択器により各ブライドルロールを駆動する電動機に供給される電流値の減少とそれら各ブライドルロールのロール周速値の変化とに応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令するように構成したので、ロールスリップ時に負荷分担するブライドルロールに選択を自動で行うことができると共に、電流フィードバック値のみ、あるいはロール周速値のみでロールスリップを検出している場合よりもより正確にロールスリップを検出できる効果がある。
【００６１】請求項９記載の発明によれば、第５の選択器によりパルスジェネレータにより検出された各ブライドルロールのロール周速値と板速検出器により検出された板速度との差に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令するように構成したので、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を自動的に行うことができると共に、より正確にロールスリップを検出できる効果がある。
【００６２】請求項１０記載の発明によれば、第６の選択器によりレーザ速度計により検出された各ブライドルロールのロール周速値と板速検出器により検出された板速度との差に応じてロールスリップしたブライドルロールを検出し、該当するブライドルロールを補正器に指令するように構成したので、ロールスリップ時の負荷をかけるブライドルロールの選択を自動的に行うことができると共に、より正確にロールスリップを検出できる効果がある。さらに、レーザ速度計は検出精度が高いので、高精度な制御が行える効果がある。
【出願人】 【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【出願日】 平成８年（１９９６）６月１０日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】田澤 博昭 （外２名）
【公開番号】 特開平９−３３１６９０
【公開日】 平成９年（１９９７）１２月２２日
【出願番号】 特願平８−１４７７３５