モーター停止用の制御装置
【課題】複数のモーターが使用されているプロセスラインにおいて、連続材の破断を防止し、緊急時に、ラインの停止を早期に実現することができるモーター停止用の制御装置を提供する。
【解決手段】本制御装置は、ペイオフリール及びテンションリールの各コイル径情報と各モーターの回転数情報とが入力される入力部１７と、各モーターの定格と各機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部１８とを備える。停止時間演算部１９は、各モーターについて、その時点におけるトルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する。また、トルク制限値演算部２０は、最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、各モーターについて演算する。そして、非常停止指令が入力されると、出力部２１は、上記各トルク制限値を出力し、そのトルク制限値でトルク制限した回生制動を行わせる。
【解決手段】本制御装置は、ペイオフリール及びテンションリールの各コイル径情報と各モーターの回転数情報とが入力される入力部１７と、各モーターの定格と各機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部１８とを備える。停止時間演算部１９は、各モーターについて、その時点におけるトルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する。また、トルク制限値演算部２０は、最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、各モーターについて演算する。そして、非常停止指令が入力されると、出力部２１は、上記各トルク制限値を出力し、そのトルク制限値でトルク制限した回生制動を行わせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プロセスラインで使用されている複数のモーターを非常停止させるための制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷間圧延ラインには、圧延スタンド等を駆動するために、複数のモーターが使用されている。冷間圧延ラインにおいて鋼板（連続材）の圧延中にラインを停止させる場合、鋼板の張力を一定に保つようにモーターを減速させる制御が、一般に行われている。しかし、鋼板の張力まで考慮した上記停止制御では、減速を開始してからラインが完全に停止するまでに、比較的長い時間を要してしまう。このため、ラインの非常停止が必要な緊急時には、上記一般的な停止制御によってラインを停止させることは好ましくない。
【０００３】
従来では、ラインの非常停止を行う場合、例えば、鋼板の張力制御を行わず、各モーターの駆動装置の最大回生制動を使用して、ラインを停止させていた。
また、下記特許文献１には、ラインを非常停止させる際に、減速開始時刻と減速終了（停止）時刻とが各圧延スタンドで一致するように、各圧延スタンドの減速レートを決定するものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−６４４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のものも含め、従来の非常停止方法では、ラインを停止させる際に鋼板に過度な張力が作用し、鋼板の破断等、甚大な二次的被害を受ける恐れがあった。
例えば、最大回生制動を使用してラインを停止させる場合は、各モーター間において、その停止時間を一致させることができない。即ち、前後の圧延スタンド間で速度にずれが生じ、両圧延スタンド間の鋼板に過度な張力が作用する恐れがあった。
【０００６】
また、冷間圧延ラインには、ラインの前後にペイオフリールとテンションリールとが備えられている（例えば、特許文献１の図４参照）。特許文献１に記載のものでは、ペイオフリール及びテンションリールを駆動するためのモーターのことが考慮されておらず、ラインの非常停止時に、ペイオフリール及び第１圧延スタンド間の鋼板、並びに、最終圧延スタンド及びテンションリール間の鋼板に過度な張力が作用することがあった。
【０００７】
なお、ここで指摘した事項は、種々のプロセスライン、例えば、上記冷間圧延ラインだけでなく、焼鈍ライン、めっきライン、フィルムライン等においても、同様に発生し得る問題である。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、複数のモーターが使用されているプロセスラインにおいて、非常停止したことによる連続材の破断を防止し、且つ、緊急時に、ラインの停止を早期に実現することができるモーター停止用の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るモーター停止用の制御装置は、連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、モーターを制御するモーター駆動装置と、を備えたプロセスラインにおいて各モーターを非常停止させるための制御装置であって、払い出し機及び巻き取り機の各コイル径情報と各モーターの回転数情報とがリアルタイムで入力される入力部と、各モーターの定格と各モーターに接続された機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、入力部に入力された情報及び記録部に記録された情報に基づいて、各モーターについて、その時点における所定の一定トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する停止時間演算部と、停止時間演算部によって演算された各モーターの停止時間の中から最大のものを特定し、この特定した最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、各モーターについて演算するトルク制限値演算部と、ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、トルク制限値演算部によって演算された各トルク制限値をモーター駆動装置に出力し、そのトルク制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、を備えたものである。
【００１０】
また、この発明に係るモーター停止用の制御装置は、連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、モーターを制御するモーター駆動装置と、を備えたプロセスラインにおいて各モーターを非常停止させるための制御装置であって、払い出し機及び巻き取り機の各コイル径情報と各モーターの回転数情報とがリアルタイムで入力される入力部と、各モーターの定格と各モーターに接続された機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、入力部に入力された情報及び記録部に記録された情報に基づいて、各モーターについて、出力可能な所定の可変トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する停止時間演算部と、停止時間演算部によって演算された各モーターの停止時間の中から最大のものを特定し、この特定した最大停止時間に合わせて停止させるための電流制限値を、各モーターについて演算する電流制限値演算部と、ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、電流制限値演算部によって演算された各電流制限値をモーター駆動装置に出力し、その電流制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、を備えたものである。
【００１１】
また、この発明に係るモーター停止用の制御装置は、連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、モーターのそれぞれに対応して設けられた複数のモーター駆動装置と、を備えたプロセスラインにおいて各モーターを非常停止させるための制御装置であって、各モーター駆動装置は、制御対象のモーターの回転数情報がリアルタイムで入力される入力部と、制御対象のモーターの定格とその機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、入力部に入力された情報及び記録部に記録された情報に基づいて、制御対象のモーターについて、その時点における所定の一定トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算し、演算結果を、他のモーター駆動装置に対して出力させる停止時間演算部と、停止時間演算部によって演算された停止時間と他のモーター駆動装置から取得した停止時間との中から最大のものを特定する比較部と、比較部によって特定された最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、制御対象のモーターについて演算するトルク制限値演算部と、ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、トルク制限値演算部によって演算されたトルク制限値を出力し、制御対象のモーターに、そのトルク制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、を備え、第１モーターを制御するモーター駆動装置は、第１モーターの回転数情報とともに、払い出し機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力され、第２モーターを制御するモーター駆動装置は、第２モーターの回転数情報とともに、巻き取り機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力されるものである。
【００１２】
また、この発明に係るモーター停止用の制御装置は、連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、モーターのそれぞれに対応して設けられた複数のモーター駆動装置と、を備えたプロセスラインにおいて各モーターを非常停止させるための制御装置であって、各モーター駆動装置は、制御対象のモーターの回転数情報がリアルタイムで入力される入力部と、制御対象のモーターの定格とその機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、入力部に入力された情報及び記録部に記録された情報に基づいて、制御対象のモーターについて、出力可能な所定の可変トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算し、演算結果を、他のモーター駆動装置に対して出力させる停止時間演算部と、停止時間演算部によって演算された停止時間と他のモーター駆動装置から取得した停止時間との中から最大のものを特定する比較部と、比較部によって特定された最大停止時間に合わせて停止させるための電流制限値を、制御対象のモーターについて演算する電流制限値演算部と、ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、電流制限値演算部によって演算された電流制限値を出力し、制御対象のモーターに、その電流制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、を備え、第１モーターを制御するモーター駆動装置は、第１モーターの回転数情報とともに、払い出し機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力され、第２モーターを制御するモーター駆動装置は、第２モーターの回転数情報とともに、巻き取り機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係るモーター停止用の制御装置であれば、複数のモーターが使用されているプロセスラインにおいて、連続材の破断を防止し、且つ、緊急時に、ラインの停止を早期に実現することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明に係るモーター停止用の制御装置が適用された冷間圧延ラインの構成例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるモーター駆動装置の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるモーター停止装置の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１において非常停止時に使用されるモータートルクを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２におけるモーター駆動装置の構成を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２におけるモーター停止装置の構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２において非常停止時に使用されるモータートルクの一例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２において非常停止時に使用されるモータートルクの他の例を示す図である。
【図９】この発明に係るモーター停止用の制御装置が適用された冷間圧延ラインの構成を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３におけるモーター駆動装置の構成を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態３におけるモーター停止手段の構成を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態４におけるモーター停止手段の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１６】
実施の形態１．
本発明に係るモーター停止用の制御装置は、プロセスラインで使用されている複数のモーターを同時に非常停止させるためのものである。本制御装置は、タンデム圧延ラインやフィルムラインといった種々のプロセスラインに適用することができる。以下においては、本制御装置を冷間圧延ラインに適用した場合を例に、具体的な説明を行う。
【００１７】
図１はこの発明に係るモーター停止用の制御装置が適用された冷間圧延ラインの構成例を示す図である。
図１において、１はペイオフリール（払い出し機）、２は圧延スタンド、３はペイオフリール１及び圧延スタンド２間に配置されたブライドルロール、４はテンションリール（巻き取り機）、５は圧延スタンド２及びテンションリール４間に配置されたブライドルロールである。
【００１８】
鋼板等の連続材からなるストリップ６は、圧延前、ペイオフリール１にコイル状に巻き付けられている。ストリップ６は、圧延が開始されると、ペイオフリール１から引き出され、ブライドルロール３、圧延スタンド２、ブライドルロール５を順次通過して圧延・搬送され、テンションリール４に巻き取られる。ペイオフリール１及びテンションリール４は、ストリップ６が巻き付けられていない状態（ペイオフリール１であれば圧延終了後、テンションリール４であれば圧延開始前）で、例えば、直径５００乃至６００ｍｍ程度になる。また、全てのストリップ６が巻き付けられると（ペイオフリール１であれば圧延開始前、テンションリール４であれば圧延終了後）、ペイオフリール１及びテンションリール４は、例えば、その直径が２０００乃至２３００ｍｍ程度、重量が１０乃至１５トン程度になる。
【００１９】
７はラインを運転するための複数台のモーターである。図１には、５台のモーター７がラインに備えられている場合を一例として示している。具体的に、７（１）はペイオフリール１を駆動する（回転させる）ためのモーター、７（２）はテンションリール４を駆動するためのモーターである。また、７（３）及び７（４）は、ブライドルロール３及び５をそれぞれ駆動するためのモーターである。７（５）は圧延スタンド２を駆動する、即ち、圧延スタンド２のワークロールを駆動するためのモーターである。
【００２０】
以下においては、これらのモーターを個別に特定する必要がない場合、モーター７（ｎ）とも表記する。また、他の構成要素についても同様に、個別に特定する必要がない場合、必要に応じて符号に（ｎ）を付加して表記する。なお、ｎの番号が同じものについては、相互に対応する機器を示すものとする。
【００２１】
８はモーター７に設けられたブレーキ、９はブレーキ８を制御するブレーキ制御回路である。図１には、４台のブレーキ８及びブレーキ制御回路９がラインに備えられている場合を一例として示している。具体的に、モーター７（１）乃至７（４）のそれぞれに対応して、ブレーキ８（１）乃至８（４）、ブレーキ制御回路９（１）乃至９（４）が設けられている。なお、図１には、一部のモーター７にのみ対応してブレーキ８を設置した場合を示している。しかし、これは一例を示したものであり、ラインに備えられた全てのモーター７にブレーキ８が設置されていても構わない。
【００２２】
１０はモーター７を制御するためのモーター駆動装置である。モーター駆動装置１０は、モーター７のそれぞれに対応して設けられている。即ち、図１に示すものでは、モーター７（１）乃至７（５）に対応して、５台のモーター駆動装置１０（１）乃至１０（５）が備えられている。このモーター駆動装置１０には、ブレーキ制御回路９に対してブレーキ指令を出力する機能も備えられている。ブレーキ制御回路９は、モーター駆動装置１０からブレーキ指令が入力されると、そのブレーキ指令に基づいて、ブレーキ８の動作（開閉）を制御する。
【００２３】
１１はラインの運転を制御するためのプラントコントローラーである。プラントコントローラー１１は、制御対象となるモーター７に合わせた運転指令を、各モーター駆動装置１０に対して出力する。運転指令には、例えば、ラインを駆動するための速度指令や張力指令が含まれる。各モーター駆動装置１０は、プラントコントローラー１１から運転指令が入力されると、その運転指令に基づいて、制御対象のモーター７を駆動する。
以下に、図２も参照し、モーター駆動装置１０の構成及び機能について、具体的に説明する。
【００２４】
図２はこの発明の実施の形態１におけるモーター駆動装置の構成を示す図である。
モーター駆動装置１０（ｎ）では、プラントコントローラー１１から運転指令が入力されると、常時は、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）によって、上記運転指令をモーター指令に変換する。モータードライバ１４（ｎ）は、この変換されたモーター指令に基づいて、モーター７（ｎ）の電圧（或いは、電流）制御を実施し、モーター７（ｎ）を駆動する。
【００２５】
また、モーター７（ｎ）には速度センサー１５（ｎ）が取り付けられており、速度センサー１５（ｎ）によって検出された速度信号が速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に入力される。即ち、モーター駆動装置１０（ｎ）では、速度フィードバック制御が行われており、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）は、速度センサー１５（ｎ）の検出速度と上記運転指令とに基づいて、モーター指令及びブレーキ指令を出力する。
【００２６】
一方、ラインの非常停止が必要な場合、モーター駆動装置１０（ｎ）には、非常停止指令が入力される。本冷間圧延ラインには、ラインを非常停止させるための非常停止手段（図示せず）が備えられている。非常停止手段は、例えば、ラインの状態を監視するプラントコントローラー１１の一機能、ラインの管理者が操作する非常停止釦やスイッチ等によって構成される。非常停止手段は、ラインが所定の状態になったことを検出したり、所定の操作が行われたりすることにより、各モーター駆動装置１０（ｎ）に対し、ラインを非常停止させるための非常停止指令を出力する。
【００２７】
モーター駆動装置１０（ｎ）では、非常停止指令が入力されると、プラントコントローラー１１からの運転指令をカットし、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に対して０を入力する。即ち、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に対し、上記運転指令として０が入力される。また、モーター駆動装置１０（ｎ）に非常停止指令が入力される場合は、後述のモーター停止装置１６から各モーター駆動装置１０（ｎ）に対して、制御対象のモーター７（ｎ）に合わせたトルク制限値が入力される。
【００２８】
速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）は、運転指令として０が入力され、且つ、モーター停止装置１６からトルク制限値が入力されると、ブレーキ８（ｎ）を閉めることが可能なモーター７（ｎ）に対しては、ブレーキ制御回路９（ｎ）にブレーキ指令を出力する。これにより、ブレーキ８（ｎ）が動作し、ブレーキ８（ｎ）による制動力が発生する。また、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）は、上記トルク制限値に基づくモーター指令を出力し、モーター７（ｎ）を回生制動で停止させる。
以下に、図３も参照し、上記モーター停止装置１６の構成及び機能について、具体的に説明する。
【００２９】
図３はこの発明の実施の形態１におけるモーター停止装置の構成を示す図である。
モーター停止装置１６は、入力部１７、記録部１８、停止時間演算部１９、トルク制限値演算部２０、出力部２１により、その要部が構成される。
【００３０】
入力部１７は、外部機器からの各種情報をモーター停止装置１６内に取り込む機能を有している。例えば、入力部１７には、ペイオフリール１のコイル径情報とテンションリール４のコイル径情報とが、リアルタイムで入力される。ペイオフリール１は、圧延開始前に最大の径を有しており、圧延が開始されると、その径が徐々に減少する。一方、テンションリール４は、圧延開始前に最小の径を有しており、圧延が開始されてストリップ６が巻き付けられると、その径が徐々に増大する。本ラインには、ペイオフリール１及びテンションリール４のコイル径を実測或いは演算等によって取得するためのコイル径取得手段（例えば、プラントコントローラー１１の一機能）が備えられている。圧延が開始されると、入力部１７には、コイル径取得手段によって取得されたペイオフリール１及びテンションリール４の各コイル径の情報がリアルタイム（例えば、短い所定の周期で）入力される。
【００３１】
また、入力部１７には、各モーター駆動装置１０から、制御対象であるモーター７の回転数の情報がリアルタイムで入力される。即ち、モーター駆動装置１０（１）からはモーター７（１）の現在の回転数情報が、モーター駆動装置１０（２）からはモーター７（２）の現在の回転数情報が、入力部１７にリアルタイムで入力される。
更に、入力部１７には、非常停止手段から出力された非常停止指令も入力される。
【００３２】
記録部１８には、トルク制限値をモーター７毎に演算するために必要な各種パラメーターが記録されている。例えば、記録部１８には、各モーター７の定格や、モーター軸換算の各機械部の慣性モーメント等の各種情報が予め記録されている。なお、上記機械部とは、モーター７の軸に接続された、モーター７によって駆動される部分のことを意味する。例えば、圧延スタンド２に備えられたワークロール等が上記機械部に含まれる。モーター７（５）とワークロールとの間にギアが存在する場合は、このギアも上記機械部に含まれる。また、テンションリール４に関して言えば、ストリップ６を巻き取るための軸等が上記機械部に含まれる。
【００３３】
停止時間演算部１９は、その時点（非常停止のための停止動作を開始する時）における所定の一定トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を、各モーター７について演算する機能を有している。停止時間演算部１９は、入力部１７に入力された情報と記録部１８に記録されている情報とに基づいて、上記演算を行う。停止時間演算部１９は、例えば、ブレーキ８が備えられたモーター７については、ブレーキ８による制動も考慮して、上記停止時間の演算を行う。
【００３４】
トルク制限値演算部２０は、非常停止時に、減速開始と減速終了（停止）とを各モーター７で一致させるためのトルク制限値を、各モーター７について演算する機能を有している。
【００３５】
トルク制限値演算部２０は、先ず、停止時間演算部１９によって演算された各モーター７の停止時間の中から最大のもの（以下、「最大停止時間（ｔｍａｘ）」ともいう）を特定する。上記最大停止時間については、停止時間演算部１９が演算結果を比較してその最大のもののみをトルク制限値演算部２０に出力しても良いし、停止時間演算部１９からトルク制限値演算部２０に各演算結果を出力し、その比較をトルク制限値演算部２０において行っても良い。
【００３６】
トルク制限値演算部２０は、最大停止時間を特定すると、その特定した最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、各モーター７について演算する。トルク制限値演算部２０は、上記特定した最大停止時間と、入力部１７への入力情報及び記録部１８の記録情報とに基づいて、上記演算を行う。そして、トルク制限値演算部２０は、各モーター７について適切なトルク制限値を演算すると、その演算結果を出力部２１に対して出力する。
【００３７】
停止時間演算部１９及びトルク制限値演算部２０の各演算は、常時、即ち、ペイオフリール１及びテンションリール４のコイル径情報と各モーター７の回転数情報とが入力部１７に入力される度に行われる。即ち、出力部２１が保持している情報（各モーター７に対応のトルク制限値）は、常に最新の値に更新されている。
【００３８】
入力部１７は、非常停止手段から非常停止指令が入力されると、その情報（例えば、非常停止指令）を出力部２１に出力する。出力部２１は、非常停止指令が入力されると、その時の各トルク制限値、即ち、トルク制限値演算部２０によって演算された最新の各トルク制限値をホールド（固定）し、それを各モーター駆動装置１０に対して出力する。各モーター駆動装置１０では、上述した通り、非常停止指令が入力されると、運転指令として０を入力するとともに、出力部２１からのトルク制限値に基づいて、上記最大停止時間で停止するように、対応のモーター７を回生制動させる。
【００３９】
図４はこの発明の実施の形態１において非常停止時に使用されるモータートルクを示す図である。図４の斜線部が、非常停止時に使われるモータートルクを示している。
以下に、モーター停止装置１６が行う計算例について、詳細に説明する。
【００４０】
モーター７（ｎ）がある回転数で回転している場合、その時に出し得るトルクを保持し、そのまま減速すると、モーター７（ｎ）の停止時間ｔ（ｎ）［ｓｅｃ］は、次式で求めることができる。
停止開始時のモーター回転数＞モーターベース回転数の時：下記式（１）
停止開始時のモーター回転数≦モーターベース回転数の時：下記式（２）
【００４１】
【数１】
【００４２】
【数２】
【００４３】
ここで、
ＧＤ２Ｍ（ｎ）：モーター軸換算の機械部の慣性モーメント・モーターの慣性モーメント・ブレーキの慣性モーメントの和［ｋｇ・ｍ２］
ＧＤ２ｃ（ｎ）：コイルの慣性モーメント（本実施の形態においては、ペイオフリール１・テンションリール４の場合のみ（ｎ＝１、２））［ｋｇ・ｍ２］
ＴｑＭ（ｎ） ：モーターベーストルク［Ｎ・ｍ］
ＴｑＢ（ｎ） ：ブレーキトルク［Ｎ・ｍ］
ｋ（ｎ） ：モーター過負荷（オーバーロード）耐量［ｐｕ］
ＮＢ（ｎ） ：モーターベース回転数［ｒｐｍ］
Ｎ（ｎ） ：停止開始時のモーター回転数［ｒｐｍ］
ｇ ：重力加速度
である。なお、上記コイル（軸に巻き付けられた状態のストリップ６）の慣性モーメントは、次式によって求めることができる。
【００４４】
【数３】
【００４５】
ここで、
Ｄ：コイル外形［ｍ］
ｄ：コイル内径［ｍ］
ρ：密度［ｇ／ｃｍ］
Ｌ：板幅［ｍ］
である。上記各種パラメーターのうち、Ｄ、Ｎ（ｎ）は入力部１７への入力情報、他は記録部１８の記録情報等である。
【００４６】
停止時間演算部１９は、上記式（１）乃至式（３）から各モーター７（ｎ）の停止時間ｔ（ｎ）を求めると、その中の最大値をｔｍａｘとしてトルク制限値演算部２０に出力する。トルク制限値演算部２０は、入力された最大停止時間ｔｍａｘを使用して、次式から、各モーター７（ｎ）の制動トルクを算出する。
【００４７】
【数４】
【００４８】
トルク制限値演算部２０の算出結果ＴＬｉｍｉｔ（ｎ）は、トルク制限値として出力部２１に出力される。そして、非常停止手段から非常停止指令が出力されると、出力部２１はその時点におけるトルク制限値ＴＬｉｍｉｔ（ｎ）を各モーター駆動装置１０（ｎ）に出力し、各モーター７（ｎ）を非常停止させる。このため、非常停止手段から非常停止指令が出力されると、上記トルク制限値ＴＬｉｍｉｔ（ｎ）によって制限されたトルクでの回生制動が行われる。結果として、各モーター７（ｎ）は、非常停止の発生から最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］が経過した時に停止する。つまり、全てのモーター７（ｎ）を、上記最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］で同期させて停止させることができる。
【００４９】
この発明の実施の形態１によれば、複数のモーター７が使用されている冷間圧延ラインにおいて、ストリップ６の破断を防止でき、且つ、緊急時に、ラインの停止を早期に実現することができるようになる。
【００５０】
即ち、上記構成の制御装置であれば、非常停止時に、コイル径が変化するペイオフリール１を制御対象とするモーター７（１）及び、テンションリール４を制御対象とするモーター７（２）も、他のモーター７（３）乃至７（５）と同期して停止させることができる。このため、ライン全体においてストリップ６の破断を防止することができる。また、非常停止時には、停止時における各モーター７の過負荷耐量等を考慮したトルクでの回生制動が行われるため、ラインを早期に停止させることが可能となる。
【００５１】
また、本実施の形態では、モーター停止装置１６がプラントコントローラー１１とは別装置として構成されている。このため、プラントコントローラー１１に不具合が発生した場合（例えば、プラントコントローラー１１内の電源部が故障した場合）でも、ストリップ６を破断させることなく、ラインを停止させることができる。
【００５２】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２におけるモーター駆動装置の構成を示す図である。
図５に示すように、モーター駆動装置１０（ｎ）の構成自体は、実施の形態１と同様である。本実施の形態では、非常停止手段から非常停止指令が出力された際に、モーター停止装置１６から各モーター駆動装置１０（ｎ）に対して、制御対象のモーター７（ｎ）に合わせた電流制限値が入力される場合について説明を行う。
【００５３】
モーター駆動装置１０（ｎ）では、非常停止指令が入力されると、プラントコントローラー１１からの運転指令をカットし、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に対して０を入力する。また、モーター駆動装置１０（ｎ）に非常停止指令が入力される場合は、モーター停止装置１６から各モーター駆動装置１０（ｎ）に対して、制御対象のモーター７（ｎ）に合わせた電流制限値が入力される。
【００５４】
速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）は、運転指令として０が入力され、且つ、モーター停止装置１６から電流制限値が入力されると、ブレーキ８（ｎ）を閉めることが可能なモーター７（ｎ）に対しては、ブレーキ制御回路９（ｎ）にブレーキ指令を出力する。これにより、ブレーキ８（ｎ）が動作し、ブレーキ８（ｎ）による制動力が発生する。また、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）は、上記電流制限値に基づくモーター指令を出力し、モーター７（ｎ）を回生制動で停止させる。
以下に、図６も参照し、上記モーター停止装置１６の構成及び機能について、具体的に説明する。
【００５５】
図６はこの発明の実施の形態２におけるモーター停止装置の構成を示す図である。
本実施の形態におけるモーター停止装置１６は、入力部１７、記録部１８、停止時間演算部２２、電流制限値演算部２３、出力部２４により、その要部が構成される。なお、入力部１７及び記録部１８については、実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００５６】
停止時間演算部２２は、その時点において出力可能な所定の可変トルクで回生制動を実施した場合、例えば、出力可能な最大トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を、各モーター７について演算する機能を有している。停止時間演算部２２は、入力部１７に入力された情報と記録部１８に記録されている情報とに基づいて、上記演算を行う。停止時間演算部２２は、例えば、ブレーキ８が備えられたモーター７については、ブレーキ８による制動も考慮して、上記停止時間の演算を行う。
【００５７】
電流制限値演算部２３は、非常停止時に、減速開始と減速終了（停止）とを各モーター７で一致させるための電流制限値を、各モーター７について演算する機能を有している。
電流制限値演算部２３は、先ず、停止時間演算部２２によって演算された各モーター７の停止時間の中から最大のもの（最大停止時間）を特定する。電流制限値演算部２３は、最大停止時間を特定すると、その特定した最大停止時間に合わせて停止させるための電流制限値を、各モーター７について演算する。電流制限値演算部２３は、上記特定した最大停止時間と、入力部１７への入力情報及び記録部１８の記録情報とに基づいて、上記演算を行う。そして、電流制限値演算部２３は、各モーター７について適切な電流制限値を演算すると、その演算結果を出力部２４に対して出力する。
【００５８】
例えば、モーター７がＤＣモーターによって構成されている場合、電流制限値演算部２３は、各モーター７について電機子電流制限値を演算し、その演算結果を出力部２４に出力する。また、モーター７がＡＣモーターでベクトル制御されている場合、電流制限値演算部２３は、各モーター７についてトルク分電流制限値を演算し、その演算結果を出力部２４に出力する。
【００５９】
停止時間演算部２２及び電流制限値演算部２３の各演算は、常時、即ち、ペイオフリール１及びテンションリール４のコイル径情報と各モーター７の回転数情報とが入力部１７に入力される度に行われる。即ち、出力部２４が保持している情報（各モーター７に対応の電流制限値）は、常に最新の値に更新されている。
【００６０】
出力部２４は、入力部１７から非常停止指令が入力されると、その時の各電流制限値、即ち、電流制限値演算部２３によって演算された最新の各電流制限値をホールド（固定）し、それを各モーター駆動装置１０に対して出力する。各モーター駆動装置１０では、上述した通り、非常停止指令が入力されると、運転指令として０を入力するとともに、出力部２４からの電流制限値に基づいて、上記最大停止時間で停止するように、対応のモーター７を回生制動させる。
【００６１】
図７はこの発明の実施の形態２において非常停止時に使用されるモータートルクの一例を示す図、図８はこの発明の実施の形態２において非常停止時に使用されるモータートルクの他の例を示す図である。図７及び図８において、斜線部が、非常停止時に使われるモータートルクを示している。
【００６２】
図４の斜線部と図７の斜線部との違いを考慮すると、本実施の形態において演算される停止時間は、実施の形態１において演算された停止時間よりも短くなることが分かる。即ち、本実施の形態では、各モーター７が出し得る最大トルクで回生制動が行われるため、非常停止時に、ラインをより早く停止させることが可能となる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、非常停止開始時のモーター回転数がベース回転数よりも大きい場合、ベース回転数までの減速は、トルク及び速度が共に変化するため、一定速とはならない。このため、停止時間を合わせることはできるが、速度の変化率まで全てのモーター７において厳密に一致させることはできない。しかし、この時に、隣接するモーター７間に発生する速度差は小さいため、上記速度差を無視しても、ストリップ６が破断する可能性は低い。
【００６４】
次に、本実施の形態においてモーター停止装置１６が行う計算例について、詳細に説明する。
速度と時間との関係は、次式で表される。
【００６５】
【数５】
【００６６】
モーター７（ｎ）が界磁範囲を持っている場合、ベース回転数を超えると、モータートルクは速度の関数となり、次式のように低減される。
【００６７】
【数６】
【００６８】
ここで、
ＴｑＭ´（ｎ）：回転数Ｎの時のモータートルク（但し、ＮＢ＜Ｎ）
である。このため、最大回生制動を実施した場合の各モーター７（ｎ）の停止時間ｔ（ｎ）［ｓｅｃ］は、停止開始時のモーター回転数が、ベース回転数以下である場合と、ベース回転数以上である場合とに分けて考える必要がある。
【００６９】
＜停止開始時のモーター回転数がベース回転数以下の場合＞
各モーター７（ｎ）の停止時間ｔ（ｎ）［ｓｅｃ］は、次式で表される。
【００７０】
【数７】
【００７１】
＜停止開始時のモーター回転数がベース回転数以上の場合＞
ベース回転数から停止までの時間は、上記式（７）から求めることができる。この時間をｔＢ−＞０（ｎ）とする。また、停止開始時の回転数からベース回転数までの減速時間をｔＮ−＞Ｂ（ｎ）とすると、各モーター７（ｎ）の停止時間ｔ（ｎ）［ｓｅｃ］は、次式で表される。
【００７２】
【数８】
【００７３】
上述したように、モーター回転数がベース回転数以上の時、モータートルクは上記式（６）のように低減される。したがって、上記時間ｔＮ−＞Ｂ（ｎ）は、式（５）及び式（６）から次式のように表される。
【００７４】
【数９】
【００７５】
停止時間演算部２２は、上記式（６）、式（８）及び式（９）から各モーター７（ｎ）の停止時間ｔ（ｎ）を求めると、その中の最大値をｔｍａｘとして電流制限値演算部２３に出力する。なお、式（６）、式（８）及び式（９）のｔ（ｎ）に上記ｔｍａｘを代入すると、ｋ（ｎ）を求めることができる。これは、各モーター７（ｎ）の停止時間を一定にするためのモーター定格トルクＴｑＭ（ｎ）に対する割合である。ｋ（ｎ）は過負荷耐量であるが、モーター特性を考慮し、電機子電流或いはトルク分電流をこのｋ（ｎ）で制限すれば、図７に示すようなモータートルク特性を得ることができる。
【００７６】
電流制限値演算部２３が上記ｔｍａｘに基づき演算した各モーター７（ｎ）の電流制限値は、出力部２４に入力される。そして、非常停止手段から非常停止指令が出力されると、出力部２４はその時点における各電流制限値をモーター駆動装置１０（ｎ）に出力し、モーター７（ｎ）を非常停止させる。このため、非常停止手段から非常停止指令が出力されると、上記電流制限値によって制限されたトルクでの回生制動が行われる。結果として、各モーター７（ｎ）は、非常停止の発生から最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］が経過した時に停止する。つまり、全てのモーター７（ｎ）を、上記最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］で同期させて停止させることができる。
【００７７】
なお、本実施の形態において説明しなかった構成については、実施の形態１と同様である。
【００７８】
実施の形態３．
図９はこの発明に係るモーター停止用の制御装置が適用された冷間圧延ラインの構成を示す図、図１０はこの発明の実施の形態３におけるモーター駆動装置の構成を示す図である。実施の形態１及び２では、モーター停止装置１６を一つの装置として冷間圧延ラインに備えた場合について説明した。本実施の形態では、各モーター駆動装置１０に個別に備えられた機能によって、実施の形態１におけるモーター停止装置１６の機能を実現する場合について説明する。
【００７９】
図９及び図１０に示すように、各モーター駆動装置１０（ｎ）には、実施の形態１において説明した各構成に加え、モーター停止手段２５（ｎ）が備えられている。
モーター駆動装置１０（ｎ）では、プラントコントローラー１１から運転指令が入力されると、実施の形態１と同様に、常時は、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）によって速度フィードバック制御を行い、適切なモーター指令及びブレーキ指令を出力する。
【００８０】
また、モーター駆動装置１０（ｎ）では、非常停止指令が入力されると、プラントコントローラー１１からの運転指令をカットし、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に対して０を入力する。更に、モーター駆動装置１０（ｎ）に非常停止指令が入力されると、モーター停止手段２５（ｎ）から速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に対して、制御対象のモーター７（ｎ）に合わせたトルク制限値が入力される。なお、その後のモーター駆動装置１０（ｎ）の動作は、実施の形態１と同様であり、トルク制限値によって制限されたトルクでの回生制動を実施し、制御対象のモーター７（ｎ）を、他のモーター７（ｎ）と同様に最大停止時間で停止させる。
以下に、図１１も参照し、上記モーター停止手段２５の構成及び機能について、具体的に説明する。
【００８１】
図１１はこの発明の実施の形態３におけるモーター停止手段の構成を示す図である。
モーター停止手段２５は、入力部２６、記録部２７、停止時間演算部２８、比較部２９、トルク制限値演算部３０、出力部３１により、その要部が構成される。
【００８２】
入力部２６には、制御対象となるモーター７の回転数の情報が、リアルタイムで入力される。例えば、入力部２６（１）にはモーター７（１）の現在の回転数情報が、入力部２６（２）にはモーター７（２）の現在の回転数情報がリアルタイムで入力される。
また、入力部２６には、非常停止手段から出力された非常停止指令も入力される。
【００８３】
更に、モーター７（１）を制御対象とするモーター駆動装置１０（１）内の入力部２６（１）には、ペイオフリール１のコイル径情報がリアルタイムで入力される。同様に、モーター７（２）を制御対象とするモーター駆動装置１０（２）内の入力部２６（２）には、テンションリール４のコイル径情報がリアルタイムで入力される。
【００８４】
記録部２７には、制御対象のモーター７の定格と、そのモーター軸換算の機械部の慣性モーメント等の各種情報が予め記録されている。例えば、記録部２７（１）には、モーター７（１）の定格や、モーター７（１）に接続された機械部の慣性モーメントといった情報が記録されている。
【００８５】
停止時間演算部２８は、制御対象のモーター７について、その時点（非常停止のための停止動作を開始する時）における所定の一定トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する機能を有している。停止時間演算部２８は、入力部２６に入力された情報と記録部２７に記録されている情報とに基づいて、上記演算を行う。制御対象のモーター７にブレーキ８が備えられている場合、停止時間演算部２８は、例えば、ブレーキ８による制動も考慮して、上記停止時間の演算を行う。
【００８６】
停止時間演算部２８は、上記演算を行うと、その演算結果（制御対象のモーター７の停止時間）を出力部３１に出力する。出力部３１では、停止時間演算部２８から入力された停止時間を、他のモーター駆動装置１０のモーター停止手段２５に対して出力する。例えば、モーター７（１）を制御対象とするモーター駆動装置１０（１）内のモーター停止手段２５（１）では、停止時間演算部２８（１）によってモーター７（１）の停止時間が演算され、その演算された停止時間の情報が、出力部３１からモーター駆動装置１０（２）乃至１０（５）に対して出力される。
【００８７】
上記機能を各モーター停止手段２５が備えることにより、例えば、モーター駆動装置１０（１）内のモーター停止手段２５（１）には、モーター駆動装置１０（２）乃至１０（５）において演算された各停止時間が入力される。即ち、モーター停止手段２５（１）には、出力部３１（２）からその時点におけるモーター７（２）の停止時間が、同様に、出力部３１（３）からモーター７（３）の停止時間が入力される。
【００８８】
比較部２９は、ラインに備えられた各モーター７の停止時間を比較し、その中で最大のもの（最大停止時間）を特定する機能を有している。具体的に、比較部２９は、停止時間演算部２８によって演算された制御対象のモーター７の停止時間と、他のモーター駆動装置１０から取得した制御対象以外の各モーター７の停止時間との中から、最大停止時間を決定する。例えば、モーター停止手段２５（１）内の比較部２９（１）は、停止時間演算部２８（１）からモーター７（１）の停止時間を、モーター駆動装置１０（２）乃至１０（５）から、モーター７（２）乃至７（５）の各停止時間を取得する。そして、その中から最大の停止時間を検索し、最大停止時間（ｔｍａｘ）の特定を行う。
比較部２９の上記機能により、各モーター停止手段２５において、同じ最大停止時間（ｔｍａｘ）が選択される。
【００８９】
トルク制限値演算部３０は、非常停止時に、減速開始と減速終了（停止）とを各モーター７で一致させるためのトルク制限値を、制御対象となるモーター７について演算する機能を有している。具体的に、トルク制限値演算部３０は、比較部２９によって特定された最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、制御対象となるモーター７について演算する。トルク制限値演算部３０は、上記特定された最大停止時間と、入力部２６への入力情報及び記録部２７の記録情報とに基づいて、上記演算を行う。そして、トルク制限値演算部３０は、制御対象のモーター７について適切なトルク制限値を演算すると、その演算結果を出力部３１に対して出力する。
【００９０】
停止時間演算部２８及びトルク制限値演算部３０の各演算、並びに比較部２９による比較演算は、常時、即ち、制御対象のモーター７の回転数情報（及び、演算に必要な場合はコイル径情報）が入力部２６に入力される度に行われる。即ち、出力部３１が保持している情報（制御対象のモーター７に対するトルク制限値）は、常に最新の値に更新されている。
【００９１】
入力部２６は、非常停止手段から非常停止指令が入力されると、その情報（例えば、非常停止指令）を出力部３１に出力する。出力部３１は、非常停止指令が入力されると、その時のトルク制限値、即ち、トルク制限値演算部３０によって演算された最新のトルク制限値をホールド（固定）し、それを、速度制御回路１２及び張力制御回路１３に対して出力する。このため、モーター駆動装置１０では、非常停止手段から非常停止指令が出力されると、上記トルク制限値によって制限されたトルクでの回生制動が行われる。結果として、各モーター７は、非常停止の発生から最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］が経過した時に停止する。つまり、全てのモーター７を、上記最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］で同期させて停止させることができる。
【００９２】
上記構成を有する制御装置であっても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、本構成であれば、特有の装置を備えることなく、ラインにおいて、上記モーター停止装置１６の機能を実現することが可能となる。
なお、本実施の形態において説明しなかった構成については、実施の形態１と同様である。また、各モーター停止手段２５では、例えば、実施の形態１と同様の方法によって、停止時間やトルク制限値の演算を行う。
【００９３】
実施の形態４．
本実施の形態では、各モーター駆動装置１０に個別に備えられた機能（モーター停止手段２５）によって、実施の形態２におけるモーター停止装置１６の機能を実現する場合について説明する。
【００９４】
本実施の形態において、モーター駆動装置１０（ｎ）の構成自体は、図１０に示すものと同様である。本実施の形態では、非常停止手段から非常停止指令が出力された際に、モーター停止手段２５（ｎ）から速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に対して、制御対象のモーター７（ｎ）に合わせた電流制限値が入力される。なお、非常停止指令が出力された時のモーター駆動装置１０（ｎ）の動作は、実施の形態２と同様である。即ち、モーター駆動装置１０（ｎ）は、非常停止指令が入力されると、電流制限値によって制限されたトルクでの回生制動を実施し、制御対象のモーター７（ｎ）を、他のモーター７（ｎ）と同様に最大停止時間で停止させる。
以下に、図１２を参照し、上記モーター停止手段２５の構成及び機能について、具体的に説明する。
【００９５】
図１２はこの発明の実施の形態４におけるモーター停止手段の構成を示す図である。
本実施の形態におけるモーター停止手段２５は、入力部２６、記録部２７、停止時間演算部３２、比較部３３、電流制限値演算部３４、出力部３５により、その要部が構成される。なお、入力部２６及び記録部２７については、実施の形態３と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００９６】
停止時間演算部３２は、制御対象のモーター７について、その時点において出力可能な所定の可変トルクで回生制動を実施した場合、例えば、出力可能な最大トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する機能を有している。停止時間演算部３２は、入力部２６に入力された情報と記録部２７に記録されている情報とに基づいて、上記演算を行う。制御対象のモーター７にブレーキ８が備えられている場合、停止時間演算部３２は、例えば、ブレーキ８による制動も考慮して、上記停止時間を演算する。
【００９７】
停止時間演算部３２は、上記演算を行うと、その演算結果（制御対象のモーター７の停止時間）を出力部３５に出力する。出力部３５では、上記出力部３１と同様に、停止時間演算部３２から入力された停止時間を、他のモーター駆動装置１０のモーター停止手段２５に対して出力する。また、各モーター停止手段２５に備えられたこの機能により、例えば、モーター停止手段２５（１）には、他のモーター駆動装置１０（２）乃至１０（５）において演算された各停止時間が入力される。
【００９８】
比較部３３は、ラインに備えられた各モーター７の停止時間を比較し、その中で最大のもの（最大停止時間）を特定する機能を有している。比較部３３は、上記比較部２９と同様に、停止時間演算部３２によって演算された制御対象のモーター７の停止時間と、他のモーター駆動装置１０から取得した制御対象以外の各モーター７の停止時間との中から、最大停止時間を決定する。各モーター停止手段２５に備えられたこの機能により、全てのモーター停止手段２５において、同じ最大停止時間（ｔｍａｘ）が選択される。
【００９９】
電流制限値演算部３４は、非常停止時に、減速開始と減速終了（停止）とを各モーター７で一致させるための電流制限値を、制御対象となるモーター７について演算する機能を有している。具体的に、電流制限値演算部３４は、比較部３３によって特定された最大停止時間に合わせて停止させるための電流制限値を、制御対象となるモーター７について演算する。電流制限値演算部３４は、上記特定された最大停止時間と、入力部２６への入力情報及び記録部２７の記録情報とに基づいて、上記演算を行う。そして、電流制限値演算部３４は、制御対象のモーター７について適切な電流制限値を演算すると、その演算結果を出力部３５に対して出力する。
【０１００】
例えば、モーター７がＤＣモーターによって構成されている場合、電流制限値演算部３４は、制御対象のモーター７について電機子電流制限値を演算し、その演算結果を出力部３５に出力する。また、モーター７がＡＣモーターでベクトル制御されている場合、電流制限値演算部３４は、制御対象モーター７についてトルク分電流制限値を演算し、その演算結果を出力部３５に対して出力する。
【０１０１】
停止時間演算部３２及び電流制限値演算部３４の各演算、並びに比較部３３による比較演算は、常時、即ち、制御対象のモーター７の回転数情報（及び、演算に必要な場合はコイル径情報）が入力部２６に入力される度に行われる。即ち、出力部３５が保持している情報（制御対象のモーター７に対する電流制限値）は、常に最新の値に更新されている。
【０１０２】
入力部２６は、非常停止手段から非常停止指令が入力されると、その情報（例えば、非常停止指令）を出力部３５に出力する。出力部３５は、非常停止指令が入力されると、その時の電流制限値、即ち、電流制限値演算部３４によって演算された最新の電流制限値をホールド（固定）し、それを、速度制御回路１２及び張力制御回路１３に対して出力する。このため、モーター駆動装置１０では、非常停止手段から非常停止指令が出力されると、上記電流制限値によって制限されたトルクでの回生制動が行われる。結果として、モーター７は、非常停止の発生から最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］が経過した時に停止する。つまり、全てのモーター７を、上記最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］で同期させて停止させることができる。
【０１０３】
上記構成を有する制御装置であっても、実施の形態２と同様の効果を奏することができる。また、本構成であれば、特有の装置を備えることなく、ラインにおいて、上記モーター停止装置１６の機能を実現することが可能となる。
なお、本実施の形態において説明しなかった構成については、実施の形態２或いは３と同様である。また、各モーター停止手段２５では、例えば、実施の形態２と同様の方法によって、停止時間や電流制限値の演算を行う。
【符号の説明】
【０１０４】
１ ペイオフリール
２ 圧延スタンド
３、５ ブライドルロール
４ テンションリール
６ ストリップ
７ モーター
８ ブレーキ
９ ブレーキ制御回路
１０ モーター駆動装置
１１ プラントコントローラー
１２ 速度制御回路
１３ 張力制御回路
１４ モータードライバ
１５ 速度センサー
１６ モーター停止装置
１７、２６ 入力部
１８、２７ 記録部
１９、２２、２８、３２ 停止時間演算部
２０、３０ トルク制限値演算部
２１、２４、３１、３５ 出力部
２３、３４ 電流制限値演算部
２５ モーター停止手段
２９、３３ 比較部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プロセスラインで使用されている複数のモーターを非常停止させるための制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷間圧延ラインには、圧延スタンド等を駆動するために、複数のモーターが使用されている。冷間圧延ラインにおいて鋼板（連続材）の圧延中にラインを停止させる場合、鋼板の張力を一定に保つようにモーターを減速させる制御が、一般に行われている。しかし、鋼板の張力まで考慮した上記停止制御では、減速を開始してからラインが完全に停止するまでに、比較的長い時間を要してしまう。このため、ラインの非常停止が必要な緊急時には、上記一般的な停止制御によってラインを停止させることは好ましくない。
【０００３】
従来では、ラインの非常停止を行う場合、例えば、鋼板の張力制御を行わず、各モーターの駆動装置の最大回生制動を使用して、ラインを停止させていた。
また、下記特許文献１には、ラインを非常停止させる際に、減速開始時刻と減速終了（停止）時刻とが各圧延スタンドで一致するように、各圧延スタンドの減速レートを決定するものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−６４４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のものも含め、従来の非常停止方法では、ラインを停止させる際に鋼板に過度な張力が作用し、鋼板の破断等、甚大な二次的被害を受ける恐れがあった。
例えば、最大回生制動を使用してラインを停止させる場合は、各モーター間において、その停止時間を一致させることができない。即ち、前後の圧延スタンド間で速度にずれが生じ、両圧延スタンド間の鋼板に過度な張力が作用する恐れがあった。
【０００６】
また、冷間圧延ラインには、ラインの前後にペイオフリールとテンションリールとが備えられている（例えば、特許文献１の図４参照）。特許文献１に記載のものでは、ペイオフリール及びテンションリールを駆動するためのモーターのことが考慮されておらず、ラインの非常停止時に、ペイオフリール及び第１圧延スタンド間の鋼板、並びに、最終圧延スタンド及びテンションリール間の鋼板に過度な張力が作用することがあった。
【０００７】
なお、ここで指摘した事項は、種々のプロセスライン、例えば、上記冷間圧延ラインだけでなく、焼鈍ライン、めっきライン、フィルムライン等においても、同様に発生し得る問題である。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、複数のモーターが使用されているプロセスラインにおいて、非常停止したことによる連続材の破断を防止し、且つ、緊急時に、ラインの停止を早期に実現することができるモーター停止用の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るモーター停止用の制御装置は、連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、モーターを制御するモーター駆動装置と、を備えたプロセスラインにおいて各モーターを非常停止させるための制御装置であって、払い出し機及び巻き取り機の各コイル径情報と各モーターの回転数情報とがリアルタイムで入力される入力部と、各モーターの定格と各モーターに接続された機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、入力部に入力された情報及び記録部に記録された情報に基づいて、各モーターについて、その時点における所定の一定トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する停止時間演算部と、停止時間演算部によって演算された各モーターの停止時間の中から最大のものを特定し、この特定した最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、各モーターについて演算するトルク制限値演算部と、ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、トルク制限値演算部によって演算された各トルク制限値をモーター駆動装置に出力し、そのトルク制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、を備えたものである。
【００１０】
また、この発明に係るモーター停止用の制御装置は、連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、モーターを制御するモーター駆動装置と、を備えたプロセスラインにおいて各モーターを非常停止させるための制御装置であって、払い出し機及び巻き取り機の各コイル径情報と各モーターの回転数情報とがリアルタイムで入力される入力部と、各モーターの定格と各モーターに接続された機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、入力部に入力された情報及び記録部に記録された情報に基づいて、各モーターについて、出力可能な所定の可変トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する停止時間演算部と、停止時間演算部によって演算された各モーターの停止時間の中から最大のものを特定し、この特定した最大停止時間に合わせて停止させるための電流制限値を、各モーターについて演算する電流制限値演算部と、ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、電流制限値演算部によって演算された各電流制限値をモーター駆動装置に出力し、その電流制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、を備えたものである。
【００１１】
また、この発明に係るモーター停止用の制御装置は、連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、モーターのそれぞれに対応して設けられた複数のモーター駆動装置と、を備えたプロセスラインにおいて各モーターを非常停止させるための制御装置であって、各モーター駆動装置は、制御対象のモーターの回転数情報がリアルタイムで入力される入力部と、制御対象のモーターの定格とその機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、入力部に入力された情報及び記録部に記録された情報に基づいて、制御対象のモーターについて、その時点における所定の一定トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算し、演算結果を、他のモーター駆動装置に対して出力させる停止時間演算部と、停止時間演算部によって演算された停止時間と他のモーター駆動装置から取得した停止時間との中から最大のものを特定する比較部と、比較部によって特定された最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、制御対象のモーターについて演算するトルク制限値演算部と、ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、トルク制限値演算部によって演算されたトルク制限値を出力し、制御対象のモーターに、そのトルク制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、を備え、第１モーターを制御するモーター駆動装置は、第１モーターの回転数情報とともに、払い出し機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力され、第２モーターを制御するモーター駆動装置は、第２モーターの回転数情報とともに、巻き取り機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力されるものである。
【００１２】
また、この発明に係るモーター停止用の制御装置は、連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、モーターのそれぞれに対応して設けられた複数のモーター駆動装置と、を備えたプロセスラインにおいて各モーターを非常停止させるための制御装置であって、各モーター駆動装置は、制御対象のモーターの回転数情報がリアルタイムで入力される入力部と、制御対象のモーターの定格とその機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、入力部に入力された情報及び記録部に記録された情報に基づいて、制御対象のモーターについて、出力可能な所定の可変トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算し、演算結果を、他のモーター駆動装置に対して出力させる停止時間演算部と、停止時間演算部によって演算された停止時間と他のモーター駆動装置から取得した停止時間との中から最大のものを特定する比較部と、比較部によって特定された最大停止時間に合わせて停止させるための電流制限値を、制御対象のモーターについて演算する電流制限値演算部と、ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、電流制限値演算部によって演算された電流制限値を出力し、制御対象のモーターに、その電流制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、を備え、第１モーターを制御するモーター駆動装置は、第１モーターの回転数情報とともに、払い出し機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力され、第２モーターを制御するモーター駆動装置は、第２モーターの回転数情報とともに、巻き取り機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係るモーター停止用の制御装置であれば、複数のモーターが使用されているプロセスラインにおいて、連続材の破断を防止し、且つ、緊急時に、ラインの停止を早期に実現することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明に係るモーター停止用の制御装置が適用された冷間圧延ラインの構成例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるモーター駆動装置の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるモーター停止装置の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１において非常停止時に使用されるモータートルクを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２におけるモーター駆動装置の構成を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２におけるモーター停止装置の構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２において非常停止時に使用されるモータートルクの一例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２において非常停止時に使用されるモータートルクの他の例を示す図である。
【図９】この発明に係るモーター停止用の制御装置が適用された冷間圧延ラインの構成を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３におけるモーター駆動装置の構成を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態３におけるモーター停止手段の構成を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態４におけるモーター停止手段の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１６】
実施の形態１．
本発明に係るモーター停止用の制御装置は、プロセスラインで使用されている複数のモーターを同時に非常停止させるためのものである。本制御装置は、タンデム圧延ラインやフィルムラインといった種々のプロセスラインに適用することができる。以下においては、本制御装置を冷間圧延ラインに適用した場合を例に、具体的な説明を行う。
【００１７】
図１はこの発明に係るモーター停止用の制御装置が適用された冷間圧延ラインの構成例を示す図である。
図１において、１はペイオフリール（払い出し機）、２は圧延スタンド、３はペイオフリール１及び圧延スタンド２間に配置されたブライドルロール、４はテンションリール（巻き取り機）、５は圧延スタンド２及びテンションリール４間に配置されたブライドルロールである。
【００１８】
鋼板等の連続材からなるストリップ６は、圧延前、ペイオフリール１にコイル状に巻き付けられている。ストリップ６は、圧延が開始されると、ペイオフリール１から引き出され、ブライドルロール３、圧延スタンド２、ブライドルロール５を順次通過して圧延・搬送され、テンションリール４に巻き取られる。ペイオフリール１及びテンションリール４は、ストリップ６が巻き付けられていない状態（ペイオフリール１であれば圧延終了後、テンションリール４であれば圧延開始前）で、例えば、直径５００乃至６００ｍｍ程度になる。また、全てのストリップ６が巻き付けられると（ペイオフリール１であれば圧延開始前、テンションリール４であれば圧延終了後）、ペイオフリール１及びテンションリール４は、例えば、その直径が２０００乃至２３００ｍｍ程度、重量が１０乃至１５トン程度になる。
【００１９】
７はラインを運転するための複数台のモーターである。図１には、５台のモーター７がラインに備えられている場合を一例として示している。具体的に、７（１）はペイオフリール１を駆動する（回転させる）ためのモーター、７（２）はテンションリール４を駆動するためのモーターである。また、７（３）及び７（４）は、ブライドルロール３及び５をそれぞれ駆動するためのモーターである。７（５）は圧延スタンド２を駆動する、即ち、圧延スタンド２のワークロールを駆動するためのモーターである。
【００２０】
以下においては、これらのモーターを個別に特定する必要がない場合、モーター７（ｎ）とも表記する。また、他の構成要素についても同様に、個別に特定する必要がない場合、必要に応じて符号に（ｎ）を付加して表記する。なお、ｎの番号が同じものについては、相互に対応する機器を示すものとする。
【００２１】
８はモーター７に設けられたブレーキ、９はブレーキ８を制御するブレーキ制御回路である。図１には、４台のブレーキ８及びブレーキ制御回路９がラインに備えられている場合を一例として示している。具体的に、モーター７（１）乃至７（４）のそれぞれに対応して、ブレーキ８（１）乃至８（４）、ブレーキ制御回路９（１）乃至９（４）が設けられている。なお、図１には、一部のモーター７にのみ対応してブレーキ８を設置した場合を示している。しかし、これは一例を示したものであり、ラインに備えられた全てのモーター７にブレーキ８が設置されていても構わない。
【００２２】
１０はモーター７を制御するためのモーター駆動装置である。モーター駆動装置１０は、モーター７のそれぞれに対応して設けられている。即ち、図１に示すものでは、モーター７（１）乃至７（５）に対応して、５台のモーター駆動装置１０（１）乃至１０（５）が備えられている。このモーター駆動装置１０には、ブレーキ制御回路９に対してブレーキ指令を出力する機能も備えられている。ブレーキ制御回路９は、モーター駆動装置１０からブレーキ指令が入力されると、そのブレーキ指令に基づいて、ブレーキ８の動作（開閉）を制御する。
【００２３】
１１はラインの運転を制御するためのプラントコントローラーである。プラントコントローラー１１は、制御対象となるモーター７に合わせた運転指令を、各モーター駆動装置１０に対して出力する。運転指令には、例えば、ラインを駆動するための速度指令や張力指令が含まれる。各モーター駆動装置１０は、プラントコントローラー１１から運転指令が入力されると、その運転指令に基づいて、制御対象のモーター７を駆動する。
以下に、図２も参照し、モーター駆動装置１０の構成及び機能について、具体的に説明する。
【００２４】
図２はこの発明の実施の形態１におけるモーター駆動装置の構成を示す図である。
モーター駆動装置１０（ｎ）では、プラントコントローラー１１から運転指令が入力されると、常時は、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）によって、上記運転指令をモーター指令に変換する。モータードライバ１４（ｎ）は、この変換されたモーター指令に基づいて、モーター７（ｎ）の電圧（或いは、電流）制御を実施し、モーター７（ｎ）を駆動する。
【００２５】
また、モーター７（ｎ）には速度センサー１５（ｎ）が取り付けられており、速度センサー１５（ｎ）によって検出された速度信号が速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に入力される。即ち、モーター駆動装置１０（ｎ）では、速度フィードバック制御が行われており、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）は、速度センサー１５（ｎ）の検出速度と上記運転指令とに基づいて、モーター指令及びブレーキ指令を出力する。
【００２６】
一方、ラインの非常停止が必要な場合、モーター駆動装置１０（ｎ）には、非常停止指令が入力される。本冷間圧延ラインには、ラインを非常停止させるための非常停止手段（図示せず）が備えられている。非常停止手段は、例えば、ラインの状態を監視するプラントコントローラー１１の一機能、ラインの管理者が操作する非常停止釦やスイッチ等によって構成される。非常停止手段は、ラインが所定の状態になったことを検出したり、所定の操作が行われたりすることにより、各モーター駆動装置１０（ｎ）に対し、ラインを非常停止させるための非常停止指令を出力する。
【００２７】
モーター駆動装置１０（ｎ）では、非常停止指令が入力されると、プラントコントローラー１１からの運転指令をカットし、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に対して０を入力する。即ち、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に対し、上記運転指令として０が入力される。また、モーター駆動装置１０（ｎ）に非常停止指令が入力される場合は、後述のモーター停止装置１６から各モーター駆動装置１０（ｎ）に対して、制御対象のモーター７（ｎ）に合わせたトルク制限値が入力される。
【００２８】
速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）は、運転指令として０が入力され、且つ、モーター停止装置１６からトルク制限値が入力されると、ブレーキ８（ｎ）を閉めることが可能なモーター７（ｎ）に対しては、ブレーキ制御回路９（ｎ）にブレーキ指令を出力する。これにより、ブレーキ８（ｎ）が動作し、ブレーキ８（ｎ）による制動力が発生する。また、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）は、上記トルク制限値に基づくモーター指令を出力し、モーター７（ｎ）を回生制動で停止させる。
以下に、図３も参照し、上記モーター停止装置１６の構成及び機能について、具体的に説明する。
【００２９】
図３はこの発明の実施の形態１におけるモーター停止装置の構成を示す図である。
モーター停止装置１６は、入力部１７、記録部１８、停止時間演算部１９、トルク制限値演算部２０、出力部２１により、その要部が構成される。
【００３０】
入力部１７は、外部機器からの各種情報をモーター停止装置１６内に取り込む機能を有している。例えば、入力部１７には、ペイオフリール１のコイル径情報とテンションリール４のコイル径情報とが、リアルタイムで入力される。ペイオフリール１は、圧延開始前に最大の径を有しており、圧延が開始されると、その径が徐々に減少する。一方、テンションリール４は、圧延開始前に最小の径を有しており、圧延が開始されてストリップ６が巻き付けられると、その径が徐々に増大する。本ラインには、ペイオフリール１及びテンションリール４のコイル径を実測或いは演算等によって取得するためのコイル径取得手段（例えば、プラントコントローラー１１の一機能）が備えられている。圧延が開始されると、入力部１７には、コイル径取得手段によって取得されたペイオフリール１及びテンションリール４の各コイル径の情報がリアルタイム（例えば、短い所定の周期で）入力される。
【００３１】
また、入力部１７には、各モーター駆動装置１０から、制御対象であるモーター７の回転数の情報がリアルタイムで入力される。即ち、モーター駆動装置１０（１）からはモーター７（１）の現在の回転数情報が、モーター駆動装置１０（２）からはモーター７（２）の現在の回転数情報が、入力部１７にリアルタイムで入力される。
更に、入力部１７には、非常停止手段から出力された非常停止指令も入力される。
【００３２】
記録部１８には、トルク制限値をモーター７毎に演算するために必要な各種パラメーターが記録されている。例えば、記録部１８には、各モーター７の定格や、モーター軸換算の各機械部の慣性モーメント等の各種情報が予め記録されている。なお、上記機械部とは、モーター７の軸に接続された、モーター７によって駆動される部分のことを意味する。例えば、圧延スタンド２に備えられたワークロール等が上記機械部に含まれる。モーター７（５）とワークロールとの間にギアが存在する場合は、このギアも上記機械部に含まれる。また、テンションリール４に関して言えば、ストリップ６を巻き取るための軸等が上記機械部に含まれる。
【００３３】
停止時間演算部１９は、その時点（非常停止のための停止動作を開始する時）における所定の一定トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を、各モーター７について演算する機能を有している。停止時間演算部１９は、入力部１７に入力された情報と記録部１８に記録されている情報とに基づいて、上記演算を行う。停止時間演算部１９は、例えば、ブレーキ８が備えられたモーター７については、ブレーキ８による制動も考慮して、上記停止時間の演算を行う。
【００３４】
トルク制限値演算部２０は、非常停止時に、減速開始と減速終了（停止）とを各モーター７で一致させるためのトルク制限値を、各モーター７について演算する機能を有している。
【００３５】
トルク制限値演算部２０は、先ず、停止時間演算部１９によって演算された各モーター７の停止時間の中から最大のもの（以下、「最大停止時間（ｔｍａｘ）」ともいう）を特定する。上記最大停止時間については、停止時間演算部１９が演算結果を比較してその最大のもののみをトルク制限値演算部２０に出力しても良いし、停止時間演算部１９からトルク制限値演算部２０に各演算結果を出力し、その比較をトルク制限値演算部２０において行っても良い。
【００３６】
トルク制限値演算部２０は、最大停止時間を特定すると、その特定した最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、各モーター７について演算する。トルク制限値演算部２０は、上記特定した最大停止時間と、入力部１７への入力情報及び記録部１８の記録情報とに基づいて、上記演算を行う。そして、トルク制限値演算部２０は、各モーター７について適切なトルク制限値を演算すると、その演算結果を出力部２１に対して出力する。
【００３７】
停止時間演算部１９及びトルク制限値演算部２０の各演算は、常時、即ち、ペイオフリール１及びテンションリール４のコイル径情報と各モーター７の回転数情報とが入力部１７に入力される度に行われる。即ち、出力部２１が保持している情報（各モーター７に対応のトルク制限値）は、常に最新の値に更新されている。
【００３８】
入力部１７は、非常停止手段から非常停止指令が入力されると、その情報（例えば、非常停止指令）を出力部２１に出力する。出力部２１は、非常停止指令が入力されると、その時の各トルク制限値、即ち、トルク制限値演算部２０によって演算された最新の各トルク制限値をホールド（固定）し、それを各モーター駆動装置１０に対して出力する。各モーター駆動装置１０では、上述した通り、非常停止指令が入力されると、運転指令として０を入力するとともに、出力部２１からのトルク制限値に基づいて、上記最大停止時間で停止するように、対応のモーター７を回生制動させる。
【００３９】
図４はこの発明の実施の形態１において非常停止時に使用されるモータートルクを示す図である。図４の斜線部が、非常停止時に使われるモータートルクを示している。
以下に、モーター停止装置１６が行う計算例について、詳細に説明する。
【００４０】
モーター７（ｎ）がある回転数で回転している場合、その時に出し得るトルクを保持し、そのまま減速すると、モーター７（ｎ）の停止時間ｔ（ｎ）［ｓｅｃ］は、次式で求めることができる。
停止開始時のモーター回転数＞モーターベース回転数の時：下記式（１）
停止開始時のモーター回転数≦モーターベース回転数の時：下記式（２）
【００４１】
【数１】
【００４２】
【数２】
【００４３】
ここで、
ＧＤ２Ｍ（ｎ）：モーター軸換算の機械部の慣性モーメント・モーターの慣性モーメント・ブレーキの慣性モーメントの和［ｋｇ・ｍ２］
ＧＤ２ｃ（ｎ）：コイルの慣性モーメント（本実施の形態においては、ペイオフリール１・テンションリール４の場合のみ（ｎ＝１、２））［ｋｇ・ｍ２］
ＴｑＭ（ｎ） ：モーターベーストルク［Ｎ・ｍ］
ＴｑＢ（ｎ） ：ブレーキトルク［Ｎ・ｍ］
ｋ（ｎ） ：モーター過負荷（オーバーロード）耐量［ｐｕ］
ＮＢ（ｎ） ：モーターベース回転数［ｒｐｍ］
Ｎ（ｎ） ：停止開始時のモーター回転数［ｒｐｍ］
ｇ ：重力加速度
である。なお、上記コイル（軸に巻き付けられた状態のストリップ６）の慣性モーメントは、次式によって求めることができる。
【００４４】
【数３】
【００４５】
ここで、
Ｄ：コイル外形［ｍ］
ｄ：コイル内径［ｍ］
ρ：密度［ｇ／ｃｍ］
Ｌ：板幅［ｍ］
である。上記各種パラメーターのうち、Ｄ、Ｎ（ｎ）は入力部１７への入力情報、他は記録部１８の記録情報等である。
【００４６】
停止時間演算部１９は、上記式（１）乃至式（３）から各モーター７（ｎ）の停止時間ｔ（ｎ）を求めると、その中の最大値をｔｍａｘとしてトルク制限値演算部２０に出力する。トルク制限値演算部２０は、入力された最大停止時間ｔｍａｘを使用して、次式から、各モーター７（ｎ）の制動トルクを算出する。
【００４７】
【数４】
【００４８】
トルク制限値演算部２０の算出結果ＴＬｉｍｉｔ（ｎ）は、トルク制限値として出力部２１に出力される。そして、非常停止手段から非常停止指令が出力されると、出力部２１はその時点におけるトルク制限値ＴＬｉｍｉｔ（ｎ）を各モーター駆動装置１０（ｎ）に出力し、各モーター７（ｎ）を非常停止させる。このため、非常停止手段から非常停止指令が出力されると、上記トルク制限値ＴＬｉｍｉｔ（ｎ）によって制限されたトルクでの回生制動が行われる。結果として、各モーター７（ｎ）は、非常停止の発生から最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］が経過した時に停止する。つまり、全てのモーター７（ｎ）を、上記最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］で同期させて停止させることができる。
【００４９】
この発明の実施の形態１によれば、複数のモーター７が使用されている冷間圧延ラインにおいて、ストリップ６の破断を防止でき、且つ、緊急時に、ラインの停止を早期に実現することができるようになる。
【００５０】
即ち、上記構成の制御装置であれば、非常停止時に、コイル径が変化するペイオフリール１を制御対象とするモーター７（１）及び、テンションリール４を制御対象とするモーター７（２）も、他のモーター７（３）乃至７（５）と同期して停止させることができる。このため、ライン全体においてストリップ６の破断を防止することができる。また、非常停止時には、停止時における各モーター７の過負荷耐量等を考慮したトルクでの回生制動が行われるため、ラインを早期に停止させることが可能となる。
【００５１】
また、本実施の形態では、モーター停止装置１６がプラントコントローラー１１とは別装置として構成されている。このため、プラントコントローラー１１に不具合が発生した場合（例えば、プラントコントローラー１１内の電源部が故障した場合）でも、ストリップ６を破断させることなく、ラインを停止させることができる。
【００５２】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２におけるモーター駆動装置の構成を示す図である。
図５に示すように、モーター駆動装置１０（ｎ）の構成自体は、実施の形態１と同様である。本実施の形態では、非常停止手段から非常停止指令が出力された際に、モーター停止装置１６から各モーター駆動装置１０（ｎ）に対して、制御対象のモーター７（ｎ）に合わせた電流制限値が入力される場合について説明を行う。
【００５３】
モーター駆動装置１０（ｎ）では、非常停止指令が入力されると、プラントコントローラー１１からの運転指令をカットし、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に対して０を入力する。また、モーター駆動装置１０（ｎ）に非常停止指令が入力される場合は、モーター停止装置１６から各モーター駆動装置１０（ｎ）に対して、制御対象のモーター７（ｎ）に合わせた電流制限値が入力される。
【００５４】
速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）は、運転指令として０が入力され、且つ、モーター停止装置１６から電流制限値が入力されると、ブレーキ８（ｎ）を閉めることが可能なモーター７（ｎ）に対しては、ブレーキ制御回路９（ｎ）にブレーキ指令を出力する。これにより、ブレーキ８（ｎ）が動作し、ブレーキ８（ｎ）による制動力が発生する。また、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）は、上記電流制限値に基づくモーター指令を出力し、モーター７（ｎ）を回生制動で停止させる。
以下に、図６も参照し、上記モーター停止装置１６の構成及び機能について、具体的に説明する。
【００５５】
図６はこの発明の実施の形態２におけるモーター停止装置の構成を示す図である。
本実施の形態におけるモーター停止装置１６は、入力部１７、記録部１８、停止時間演算部２２、電流制限値演算部２３、出力部２４により、その要部が構成される。なお、入力部１７及び記録部１８については、実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００５６】
停止時間演算部２２は、その時点において出力可能な所定の可変トルクで回生制動を実施した場合、例えば、出力可能な最大トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を、各モーター７について演算する機能を有している。停止時間演算部２２は、入力部１７に入力された情報と記録部１８に記録されている情報とに基づいて、上記演算を行う。停止時間演算部２２は、例えば、ブレーキ８が備えられたモーター７については、ブレーキ８による制動も考慮して、上記停止時間の演算を行う。
【００５７】
電流制限値演算部２３は、非常停止時に、減速開始と減速終了（停止）とを各モーター７で一致させるための電流制限値を、各モーター７について演算する機能を有している。
電流制限値演算部２３は、先ず、停止時間演算部２２によって演算された各モーター７の停止時間の中から最大のもの（最大停止時間）を特定する。電流制限値演算部２３は、最大停止時間を特定すると、その特定した最大停止時間に合わせて停止させるための電流制限値を、各モーター７について演算する。電流制限値演算部２３は、上記特定した最大停止時間と、入力部１７への入力情報及び記録部１８の記録情報とに基づいて、上記演算を行う。そして、電流制限値演算部２３は、各モーター７について適切な電流制限値を演算すると、その演算結果を出力部２４に対して出力する。
【００５８】
例えば、モーター７がＤＣモーターによって構成されている場合、電流制限値演算部２３は、各モーター７について電機子電流制限値を演算し、その演算結果を出力部２４に出力する。また、モーター７がＡＣモーターでベクトル制御されている場合、電流制限値演算部２３は、各モーター７についてトルク分電流制限値を演算し、その演算結果を出力部２４に出力する。
【００５９】
停止時間演算部２２及び電流制限値演算部２３の各演算は、常時、即ち、ペイオフリール１及びテンションリール４のコイル径情報と各モーター７の回転数情報とが入力部１７に入力される度に行われる。即ち、出力部２４が保持している情報（各モーター７に対応の電流制限値）は、常に最新の値に更新されている。
【００６０】
出力部２４は、入力部１７から非常停止指令が入力されると、その時の各電流制限値、即ち、電流制限値演算部２３によって演算された最新の各電流制限値をホールド（固定）し、それを各モーター駆動装置１０に対して出力する。各モーター駆動装置１０では、上述した通り、非常停止指令が入力されると、運転指令として０を入力するとともに、出力部２４からの電流制限値に基づいて、上記最大停止時間で停止するように、対応のモーター７を回生制動させる。
【００６１】
図７はこの発明の実施の形態２において非常停止時に使用されるモータートルクの一例を示す図、図８はこの発明の実施の形態２において非常停止時に使用されるモータートルクの他の例を示す図である。図７及び図８において、斜線部が、非常停止時に使われるモータートルクを示している。
【００６２】
図４の斜線部と図７の斜線部との違いを考慮すると、本実施の形態において演算される停止時間は、実施の形態１において演算された停止時間よりも短くなることが分かる。即ち、本実施の形態では、各モーター７が出し得る最大トルクで回生制動が行われるため、非常停止時に、ラインをより早く停止させることが可能となる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、非常停止開始時のモーター回転数がベース回転数よりも大きい場合、ベース回転数までの減速は、トルク及び速度が共に変化するため、一定速とはならない。このため、停止時間を合わせることはできるが、速度の変化率まで全てのモーター７において厳密に一致させることはできない。しかし、この時に、隣接するモーター７間に発生する速度差は小さいため、上記速度差を無視しても、ストリップ６が破断する可能性は低い。
【００６４】
次に、本実施の形態においてモーター停止装置１６が行う計算例について、詳細に説明する。
速度と時間との関係は、次式で表される。
【００６５】
【数５】
【００６６】
モーター７（ｎ）が界磁範囲を持っている場合、ベース回転数を超えると、モータートルクは速度の関数となり、次式のように低減される。
【００６７】
【数６】
【００６８】
ここで、
ＴｑＭ´（ｎ）：回転数Ｎの時のモータートルク（但し、ＮＢ＜Ｎ）
である。このため、最大回生制動を実施した場合の各モーター７（ｎ）の停止時間ｔ（ｎ）［ｓｅｃ］は、停止開始時のモーター回転数が、ベース回転数以下である場合と、ベース回転数以上である場合とに分けて考える必要がある。
【００６９】
＜停止開始時のモーター回転数がベース回転数以下の場合＞
各モーター７（ｎ）の停止時間ｔ（ｎ）［ｓｅｃ］は、次式で表される。
【００７０】
【数７】
【００７１】
＜停止開始時のモーター回転数がベース回転数以上の場合＞
ベース回転数から停止までの時間は、上記式（７）から求めることができる。この時間をｔＢ−＞０（ｎ）とする。また、停止開始時の回転数からベース回転数までの減速時間をｔＮ−＞Ｂ（ｎ）とすると、各モーター７（ｎ）の停止時間ｔ（ｎ）［ｓｅｃ］は、次式で表される。
【００７２】
【数８】
【００７３】
上述したように、モーター回転数がベース回転数以上の時、モータートルクは上記式（６）のように低減される。したがって、上記時間ｔＮ−＞Ｂ（ｎ）は、式（５）及び式（６）から次式のように表される。
【００７４】
【数９】
【００７５】
停止時間演算部２２は、上記式（６）、式（８）及び式（９）から各モーター７（ｎ）の停止時間ｔ（ｎ）を求めると、その中の最大値をｔｍａｘとして電流制限値演算部２３に出力する。なお、式（６）、式（８）及び式（９）のｔ（ｎ）に上記ｔｍａｘを代入すると、ｋ（ｎ）を求めることができる。これは、各モーター７（ｎ）の停止時間を一定にするためのモーター定格トルクＴｑＭ（ｎ）に対する割合である。ｋ（ｎ）は過負荷耐量であるが、モーター特性を考慮し、電機子電流或いはトルク分電流をこのｋ（ｎ）で制限すれば、図７に示すようなモータートルク特性を得ることができる。
【００７６】
電流制限値演算部２３が上記ｔｍａｘに基づき演算した各モーター７（ｎ）の電流制限値は、出力部２４に入力される。そして、非常停止手段から非常停止指令が出力されると、出力部２４はその時点における各電流制限値をモーター駆動装置１０（ｎ）に出力し、モーター７（ｎ）を非常停止させる。このため、非常停止手段から非常停止指令が出力されると、上記電流制限値によって制限されたトルクでの回生制動が行われる。結果として、各モーター７（ｎ）は、非常停止の発生から最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］が経過した時に停止する。つまり、全てのモーター７（ｎ）を、上記最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］で同期させて停止させることができる。
【００７７】
なお、本実施の形態において説明しなかった構成については、実施の形態１と同様である。
【００７８】
実施の形態３．
図９はこの発明に係るモーター停止用の制御装置が適用された冷間圧延ラインの構成を示す図、図１０はこの発明の実施の形態３におけるモーター駆動装置の構成を示す図である。実施の形態１及び２では、モーター停止装置１６を一つの装置として冷間圧延ラインに備えた場合について説明した。本実施の形態では、各モーター駆動装置１０に個別に備えられた機能によって、実施の形態１におけるモーター停止装置１６の機能を実現する場合について説明する。
【００７９】
図９及び図１０に示すように、各モーター駆動装置１０（ｎ）には、実施の形態１において説明した各構成に加え、モーター停止手段２５（ｎ）が備えられている。
モーター駆動装置１０（ｎ）では、プラントコントローラー１１から運転指令が入力されると、実施の形態１と同様に、常時は、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）によって速度フィードバック制御を行い、適切なモーター指令及びブレーキ指令を出力する。
【００８０】
また、モーター駆動装置１０（ｎ）では、非常停止指令が入力されると、プラントコントローラー１１からの運転指令をカットし、速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に対して０を入力する。更に、モーター駆動装置１０（ｎ）に非常停止指令が入力されると、モーター停止手段２５（ｎ）から速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に対して、制御対象のモーター７（ｎ）に合わせたトルク制限値が入力される。なお、その後のモーター駆動装置１０（ｎ）の動作は、実施の形態１と同様であり、トルク制限値によって制限されたトルクでの回生制動を実施し、制御対象のモーター７（ｎ）を、他のモーター７（ｎ）と同様に最大停止時間で停止させる。
以下に、図１１も参照し、上記モーター停止手段２５の構成及び機能について、具体的に説明する。
【００８１】
図１１はこの発明の実施の形態３におけるモーター停止手段の構成を示す図である。
モーター停止手段２５は、入力部２６、記録部２７、停止時間演算部２８、比較部２９、トルク制限値演算部３０、出力部３１により、その要部が構成される。
【００８２】
入力部２６には、制御対象となるモーター７の回転数の情報が、リアルタイムで入力される。例えば、入力部２６（１）にはモーター７（１）の現在の回転数情報が、入力部２６（２）にはモーター７（２）の現在の回転数情報がリアルタイムで入力される。
また、入力部２６には、非常停止手段から出力された非常停止指令も入力される。
【００８３】
更に、モーター７（１）を制御対象とするモーター駆動装置１０（１）内の入力部２６（１）には、ペイオフリール１のコイル径情報がリアルタイムで入力される。同様に、モーター７（２）を制御対象とするモーター駆動装置１０（２）内の入力部２６（２）には、テンションリール４のコイル径情報がリアルタイムで入力される。
【００８４】
記録部２７には、制御対象のモーター７の定格と、そのモーター軸換算の機械部の慣性モーメント等の各種情報が予め記録されている。例えば、記録部２７（１）には、モーター７（１）の定格や、モーター７（１）に接続された機械部の慣性モーメントといった情報が記録されている。
【００８５】
停止時間演算部２８は、制御対象のモーター７について、その時点（非常停止のための停止動作を開始する時）における所定の一定トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する機能を有している。停止時間演算部２８は、入力部２６に入力された情報と記録部２７に記録されている情報とに基づいて、上記演算を行う。制御対象のモーター７にブレーキ８が備えられている場合、停止時間演算部２８は、例えば、ブレーキ８による制動も考慮して、上記停止時間の演算を行う。
【００８６】
停止時間演算部２８は、上記演算を行うと、その演算結果（制御対象のモーター７の停止時間）を出力部３１に出力する。出力部３１では、停止時間演算部２８から入力された停止時間を、他のモーター駆動装置１０のモーター停止手段２５に対して出力する。例えば、モーター７（１）を制御対象とするモーター駆動装置１０（１）内のモーター停止手段２５（１）では、停止時間演算部２８（１）によってモーター７（１）の停止時間が演算され、その演算された停止時間の情報が、出力部３１からモーター駆動装置１０（２）乃至１０（５）に対して出力される。
【００８７】
上記機能を各モーター停止手段２５が備えることにより、例えば、モーター駆動装置１０（１）内のモーター停止手段２５（１）には、モーター駆動装置１０（２）乃至１０（５）において演算された各停止時間が入力される。即ち、モーター停止手段２５（１）には、出力部３１（２）からその時点におけるモーター７（２）の停止時間が、同様に、出力部３１（３）からモーター７（３）の停止時間が入力される。
【００８８】
比較部２９は、ラインに備えられた各モーター７の停止時間を比較し、その中で最大のもの（最大停止時間）を特定する機能を有している。具体的に、比較部２９は、停止時間演算部２８によって演算された制御対象のモーター７の停止時間と、他のモーター駆動装置１０から取得した制御対象以外の各モーター７の停止時間との中から、最大停止時間を決定する。例えば、モーター停止手段２５（１）内の比較部２９（１）は、停止時間演算部２８（１）からモーター７（１）の停止時間を、モーター駆動装置１０（２）乃至１０（５）から、モーター７（２）乃至７（５）の各停止時間を取得する。そして、その中から最大の停止時間を検索し、最大停止時間（ｔｍａｘ）の特定を行う。
比較部２９の上記機能により、各モーター停止手段２５において、同じ最大停止時間（ｔｍａｘ）が選択される。
【００８９】
トルク制限値演算部３０は、非常停止時に、減速開始と減速終了（停止）とを各モーター７で一致させるためのトルク制限値を、制御対象となるモーター７について演算する機能を有している。具体的に、トルク制限値演算部３０は、比較部２９によって特定された最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、制御対象となるモーター７について演算する。トルク制限値演算部３０は、上記特定された最大停止時間と、入力部２６への入力情報及び記録部２７の記録情報とに基づいて、上記演算を行う。そして、トルク制限値演算部３０は、制御対象のモーター７について適切なトルク制限値を演算すると、その演算結果を出力部３１に対して出力する。
【００９０】
停止時間演算部２８及びトルク制限値演算部３０の各演算、並びに比較部２９による比較演算は、常時、即ち、制御対象のモーター７の回転数情報（及び、演算に必要な場合はコイル径情報）が入力部２６に入力される度に行われる。即ち、出力部３１が保持している情報（制御対象のモーター７に対するトルク制限値）は、常に最新の値に更新されている。
【００９１】
入力部２６は、非常停止手段から非常停止指令が入力されると、その情報（例えば、非常停止指令）を出力部３１に出力する。出力部３１は、非常停止指令が入力されると、その時のトルク制限値、即ち、トルク制限値演算部３０によって演算された最新のトルク制限値をホールド（固定）し、それを、速度制御回路１２及び張力制御回路１３に対して出力する。このため、モーター駆動装置１０では、非常停止手段から非常停止指令が出力されると、上記トルク制限値によって制限されたトルクでの回生制動が行われる。結果として、各モーター７は、非常停止の発生から最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］が経過した時に停止する。つまり、全てのモーター７を、上記最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］で同期させて停止させることができる。
【００９２】
上記構成を有する制御装置であっても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、本構成であれば、特有の装置を備えることなく、ラインにおいて、上記モーター停止装置１６の機能を実現することが可能となる。
なお、本実施の形態において説明しなかった構成については、実施の形態１と同様である。また、各モーター停止手段２５では、例えば、実施の形態１と同様の方法によって、停止時間やトルク制限値の演算を行う。
【００９３】
実施の形態４．
本実施の形態では、各モーター駆動装置１０に個別に備えられた機能（モーター停止手段２５）によって、実施の形態２におけるモーター停止装置１６の機能を実現する場合について説明する。
【００９４】
本実施の形態において、モーター駆動装置１０（ｎ）の構成自体は、図１０に示すものと同様である。本実施の形態では、非常停止手段から非常停止指令が出力された際に、モーター停止手段２５（ｎ）から速度制御回路１２（ｎ）及び張力制御回路１３（ｎ）に対して、制御対象のモーター７（ｎ）に合わせた電流制限値が入力される。なお、非常停止指令が出力された時のモーター駆動装置１０（ｎ）の動作は、実施の形態２と同様である。即ち、モーター駆動装置１０（ｎ）は、非常停止指令が入力されると、電流制限値によって制限されたトルクでの回生制動を実施し、制御対象のモーター７（ｎ）を、他のモーター７（ｎ）と同様に最大停止時間で停止させる。
以下に、図１２を参照し、上記モーター停止手段２５の構成及び機能について、具体的に説明する。
【００９５】
図１２はこの発明の実施の形態４におけるモーター停止手段の構成を示す図である。
本実施の形態におけるモーター停止手段２５は、入力部２６、記録部２７、停止時間演算部３２、比較部３３、電流制限値演算部３４、出力部３５により、その要部が構成される。なお、入力部２６及び記録部２７については、実施の形態３と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００９６】
停止時間演算部３２は、制御対象のモーター７について、その時点において出力可能な所定の可変トルクで回生制動を実施した場合、例えば、出力可能な最大トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する機能を有している。停止時間演算部３２は、入力部２６に入力された情報と記録部２７に記録されている情報とに基づいて、上記演算を行う。制御対象のモーター７にブレーキ８が備えられている場合、停止時間演算部３２は、例えば、ブレーキ８による制動も考慮して、上記停止時間を演算する。
【００９７】
停止時間演算部３２は、上記演算を行うと、その演算結果（制御対象のモーター７の停止時間）を出力部３５に出力する。出力部３５では、上記出力部３１と同様に、停止時間演算部３２から入力された停止時間を、他のモーター駆動装置１０のモーター停止手段２５に対して出力する。また、各モーター停止手段２５に備えられたこの機能により、例えば、モーター停止手段２５（１）には、他のモーター駆動装置１０（２）乃至１０（５）において演算された各停止時間が入力される。
【００９８】
比較部３３は、ラインに備えられた各モーター７の停止時間を比較し、その中で最大のもの（最大停止時間）を特定する機能を有している。比較部３３は、上記比較部２９と同様に、停止時間演算部３２によって演算された制御対象のモーター７の停止時間と、他のモーター駆動装置１０から取得した制御対象以外の各モーター７の停止時間との中から、最大停止時間を決定する。各モーター停止手段２５に備えられたこの機能により、全てのモーター停止手段２５において、同じ最大停止時間（ｔｍａｘ）が選択される。
【００９９】
電流制限値演算部３４は、非常停止時に、減速開始と減速終了（停止）とを各モーター７で一致させるための電流制限値を、制御対象となるモーター７について演算する機能を有している。具体的に、電流制限値演算部３４は、比較部３３によって特定された最大停止時間に合わせて停止させるための電流制限値を、制御対象となるモーター７について演算する。電流制限値演算部３４は、上記特定された最大停止時間と、入力部２６への入力情報及び記録部２７の記録情報とに基づいて、上記演算を行う。そして、電流制限値演算部３４は、制御対象のモーター７について適切な電流制限値を演算すると、その演算結果を出力部３５に対して出力する。
【０１００】
例えば、モーター７がＤＣモーターによって構成されている場合、電流制限値演算部３４は、制御対象のモーター７について電機子電流制限値を演算し、その演算結果を出力部３５に出力する。また、モーター７がＡＣモーターでベクトル制御されている場合、電流制限値演算部３４は、制御対象モーター７についてトルク分電流制限値を演算し、その演算結果を出力部３５に対して出力する。
【０１０１】
停止時間演算部３２及び電流制限値演算部３４の各演算、並びに比較部３３による比較演算は、常時、即ち、制御対象のモーター７の回転数情報（及び、演算に必要な場合はコイル径情報）が入力部２６に入力される度に行われる。即ち、出力部３５が保持している情報（制御対象のモーター７に対する電流制限値）は、常に最新の値に更新されている。
【０１０２】
入力部２６は、非常停止手段から非常停止指令が入力されると、その情報（例えば、非常停止指令）を出力部３５に出力する。出力部３５は、非常停止指令が入力されると、その時の電流制限値、即ち、電流制限値演算部３４によって演算された最新の電流制限値をホールド（固定）し、それを、速度制御回路１２及び張力制御回路１３に対して出力する。このため、モーター駆動装置１０では、非常停止手段から非常停止指令が出力されると、上記電流制限値によって制限されたトルクでの回生制動が行われる。結果として、モーター７は、非常停止の発生から最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］が経過した時に停止する。つまり、全てのモーター７を、上記最大停止時間ｔｍａｘ［ｓｅｃ］で同期させて停止させることができる。
【０１０３】
上記構成を有する制御装置であっても、実施の形態２と同様の効果を奏することができる。また、本構成であれば、特有の装置を備えることなく、ラインにおいて、上記モーター停止装置１６の機能を実現することが可能となる。
なお、本実施の形態において説明しなかった構成については、実施の形態２或いは３と同様である。また、各モーター停止手段２５では、例えば、実施の形態２と同様の方法によって、停止時間や電流制限値の演算を行う。
【符号の説明】
【０１０４】
１ ペイオフリール
２ 圧延スタンド
３、５ ブライドルロール
４ テンションリール
６ ストリップ
７ モーター
８ ブレーキ
９ ブレーキ制御回路
１０ モーター駆動装置
１１ プラントコントローラー
１２ 速度制御回路
１３ 張力制御回路
１４ モータードライバ
１５ 速度センサー
１６ モーター停止装置
１７、２６ 入力部
１８、２７ 記録部
１９、２２、２８、３２ 停止時間演算部
２０、３０ トルク制限値演算部
２１、２４、３１、３５ 出力部
２３、３４ 電流制限値演算部
２５ モーター停止手段
２９、３３ 比較部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、前記連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、
前記モーターを制御するモーター駆動装置と、
を備えたプロセスラインにおいて前記各モーターを非常停止させるための制御装置であって、
前記払い出し機及び前記巻き取り機の各コイル径情報と前記各モーターの回転数情報とがリアルタイムで入力される入力部と、
前記各モーターの定格と前記各モーターに接続された機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、
前記入力部に入力された情報及び前記記録部に記録された情報に基づいて、前記各モーターについて、その時点における所定の一定トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する停止時間演算部と、
前記停止時間演算部によって演算された前記各モーターの停止時間の中から最大のものを特定し、この特定した最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、前記各モーターについて演算するトルク制限値演算部と、
ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、前記トルク制限値演算部によって演算された各トルク制限値を前記モーター駆動装置に出力し、そのトルク制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、
を備えたことを特徴とするモーター停止用の制御装置。
【請求項２】
連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、前記連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、
前記モーターを制御するモーター駆動装置と、
を備えたプロセスラインにおいて前記各モーターを非常停止させるための制御装置であって、
前記払い出し機及び前記巻き取り機の各コイル径情報と前記各モーターの回転数情報とがリアルタイムで入力される入力部と、
前記各モーターの定格と前記各モーターに接続された機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、
前記入力部に入力された情報及び前記記録部に記録された情報に基づいて、前記各モーターについて、出力可能な所定の可変トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する停止時間演算部と、
前記停止時間演算部によって演算された前記各モーターの停止時間の中から最大のものを特定し、この特定した最大停止時間に合わせて停止させるための電流制限値を、前記各モーターについて演算する電流制限値演算部と、
ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、前記電流制限値演算部によって演算された各電流制限値を前記モーター駆動装置に出力し、その電流制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、
を備えたことを特徴とするモーター停止用の制御装置。
【請求項３】
前記各モーターは、ＤＣモーターからなり、
前記電流制限値演算部は、特定した最大停止時間に合わせて停止させるための電機子電流制限値を、前記各モーターについて演算する
ことを特徴とする請求項２に記載のモーター停止用の制御装置。
【請求項４】
前記各モーターは、ベクトル制御されるＡＣモーターからなり、
前記電流制限値演算部は、特定した最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク分電流制限値を、前記各モーターについて演算する
ことを特徴とする請求項２に記載のモーター停止用の制御装置。
【請求項５】
前記払い出し機のコイル径及び巻き取り機のコイル径を取得するコイル径取得手段と、
を更に備え、
前記入力部には、前記コイル径取得手段によって取得されたコイル径の情報がリアルタイムで入力されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモーター停止用の制御装置。
【請求項６】
連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、前記連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、
前記モーターのそれぞれに対応して設けられた複数のモーター駆動装置と、
を備えたプロセスラインにおいて前記各モーターを非常停止させるための制御装置であって、
前記各モーター駆動装置は、
制御対象のモーターの回転数情報がリアルタイムで入力される入力部と、
前記制御対象のモーターの定格とその機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、
前記入力部に入力された情報及び前記記録部に記録された情報に基づいて、前記制御対象のモーターについて、その時点における所定の一定トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算し、演算結果を、他のモーター駆動装置に対して出力させる停止時間演算部と、
前記停止時間演算部によって演算された停止時間と前記他のモーター駆動装置から取得した停止時間との中から最大のものを特定する比較部と、
前記比較部によって特定された最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、前記制御対象のモーターについて演算するトルク制限値演算部と、
ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、前記トルク制限値演算部によって演算されたトルク制限値を出力し、前記制御対象のモーターに、そのトルク制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、
を備え、
前記第１モーターを制御する前記モーター駆動装置は、前記第１モーターの回転数情報とともに、前記払い出し機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力され、
前記第２モーターを制御する前記モーター駆動装置は、前記第２モーターの回転数情報とともに、前記巻き取り機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力される
ことを特徴とするモーター停止用の制御装置。
【請求項７】
連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、前記連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、
前記モーターのそれぞれに対応して設けられた複数のモーター駆動装置と、
を備えたプロセスラインにおいて前記各モーターを非常停止させるための制御装置であって、
前記各モーター駆動装置は、
制御対象のモーターの回転数情報がリアルタイムで入力される入力部と、
前記制御対象のモーターの定格とその機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、
前記入力部に入力された情報及び前記記録部に記録された情報に基づいて、前記制御対象のモーターについて、出力可能な所定の可変トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算し、演算結果を、他のモーター駆動装置に対して出力させる停止時間演算部と、
前記停止時間演算部によって演算された停止時間と前記他のモーター駆動装置から取得した停止時間との中から最大のものを特定する比較部と、
前記比較部によって特定された最大停止時間に合わせて停止させるための電流制限値を、前記制御対象のモーターについて演算する電流制限値演算部と、
ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、前記電流制限値演算部によって演算された電流制限値を出力し、前記制御対象のモーターに、その電流制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、
を備え、
前記第１モーターを制御する前記モーター駆動装置は、前記第１モーターの回転数情報とともに、前記払い出し機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力され、
前記第２モーターを制御する前記モーター駆動装置は、前記第２モーターの回転数情報とともに、前記巻き取り機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力される
ことを特徴とするモーター停止用の制御装置。
【請求項８】
前記各モーターは、ＤＣモーターからなり、
前記電流制限値演算部は、最大停止時間に合わせて停止させるための電機子電流制限値を、前記制御対象のモーターについて演算する
ことを特徴とする請求項７に記載のモーター停止用の制御装置。
【請求項９】
前記各モーターは、ベクトル制御されるＡＣモーターからなり、
前記電流制限値演算部は、最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク分電流制限値を、前記制御対象のモーターについて演算する
ことを特徴とする請求項７に記載のモーター停止用の制御装置。
【請求項１】
連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、前記連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、
前記モーターを制御するモーター駆動装置と、
を備えたプロセスラインにおいて前記各モーターを非常停止させるための制御装置であって、
前記払い出し機及び前記巻き取り機の各コイル径情報と前記各モーターの回転数情報とがリアルタイムで入力される入力部と、
前記各モーターの定格と前記各モーターに接続された機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、
前記入力部に入力された情報及び前記記録部に記録された情報に基づいて、前記各モーターについて、その時点における所定の一定トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する停止時間演算部と、
前記停止時間演算部によって演算された前記各モーターの停止時間の中から最大のものを特定し、この特定した最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、前記各モーターについて演算するトルク制限値演算部と、
ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、前記トルク制限値演算部によって演算された各トルク制限値を前記モーター駆動装置に出力し、そのトルク制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、
を備えたことを特徴とするモーター停止用の制御装置。
【請求項２】
連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、前記連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、
前記モーターを制御するモーター駆動装置と、
を備えたプロセスラインにおいて前記各モーターを非常停止させるための制御装置であって、
前記払い出し機及び前記巻き取り機の各コイル径情報と前記各モーターの回転数情報とがリアルタイムで入力される入力部と、
前記各モーターの定格と前記各モーターに接続された機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、
前記入力部に入力された情報及び前記記録部に記録された情報に基づいて、前記各モーターについて、出力可能な所定の可変トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算する停止時間演算部と、
前記停止時間演算部によって演算された前記各モーターの停止時間の中から最大のものを特定し、この特定した最大停止時間に合わせて停止させるための電流制限値を、前記各モーターについて演算する電流制限値演算部と、
ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、前記電流制限値演算部によって演算された各電流制限値を前記モーター駆動装置に出力し、その電流制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、
を備えたことを特徴とするモーター停止用の制御装置。
【請求項３】
前記各モーターは、ＤＣモーターからなり、
前記電流制限値演算部は、特定した最大停止時間に合わせて停止させるための電機子電流制限値を、前記各モーターについて演算する
ことを特徴とする請求項２に記載のモーター停止用の制御装置。
【請求項４】
前記各モーターは、ベクトル制御されるＡＣモーターからなり、
前記電流制限値演算部は、特定した最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク分電流制限値を、前記各モーターについて演算する
ことを特徴とする請求項２に記載のモーター停止用の制御装置。
【請求項５】
前記払い出し機のコイル径及び巻き取り機のコイル径を取得するコイル径取得手段と、
を更に備え、
前記入力部には、前記コイル径取得手段によって取得されたコイル径の情報がリアルタイムで入力されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のモーター停止用の制御装置。
【請求項６】
連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、前記連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、
前記モーターのそれぞれに対応して設けられた複数のモーター駆動装置と、
を備えたプロセスラインにおいて前記各モーターを非常停止させるための制御装置であって、
前記各モーター駆動装置は、
制御対象のモーターの回転数情報がリアルタイムで入力される入力部と、
前記制御対象のモーターの定格とその機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、
前記入力部に入力された情報及び前記記録部に記録された情報に基づいて、前記制御対象のモーターについて、その時点における所定の一定トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算し、演算結果を、他のモーター駆動装置に対して出力させる停止時間演算部と、
前記停止時間演算部によって演算された停止時間と前記他のモーター駆動装置から取得した停止時間との中から最大のものを特定する比較部と、
前記比較部によって特定された最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク制限値を、前記制御対象のモーターについて演算するトルク制限値演算部と、
ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、前記トルク制限値演算部によって演算されたトルク制限値を出力し、前記制御対象のモーターに、そのトルク制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、
を備え、
前記第１モーターを制御する前記モーター駆動装置は、前記第１モーターの回転数情報とともに、前記払い出し機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力され、
前記第２モーターを制御する前記モーター駆動装置は、前記第２モーターの回転数情報とともに、前記巻き取り機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力される
ことを特徴とするモーター停止用の制御装置。
【請求項７】
連続材の払い出し機を駆動するための第１モーター、及び、前記連続材の巻き取り機を駆動するための第２モーターを含む複数台のモーターと、
前記モーターのそれぞれに対応して設けられた複数のモーター駆動装置と、
を備えたプロセスラインにおいて前記各モーターを非常停止させるための制御装置であって、
前記各モーター駆動装置は、
制御対象のモーターの回転数情報がリアルタイムで入力される入力部と、
前記制御対象のモーターの定格とその機械部の慣性モーメントとが予め記録された記録部と、
前記入力部に入力された情報及び前記記録部に記録された情報に基づいて、前記制御対象のモーターについて、出力可能な所定の可変トルクで回生制動を実施した場合の停止時間を演算し、演算結果を、他のモーター駆動装置に対して出力させる停止時間演算部と、
前記停止時間演算部によって演算された停止時間と前記他のモーター駆動装置から取得した停止時間との中から最大のものを特定する比較部と、
前記比較部によって特定された最大停止時間に合わせて停止させるための電流制限値を、前記制御対象のモーターについて演算する電流制限値演算部と、
ラインを非常停止させるための非常停止指令が入力されると、前記電流制限値演算部によって演算された電流制限値を出力し、前記制御対象のモーターに、その電流制限値でトルク制限した回生制動を行わせる出力部と、
を備え、
前記第１モーターを制御する前記モーター駆動装置は、前記第１モーターの回転数情報とともに、前記払い出し機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力され、
前記第２モーターを制御する前記モーター駆動装置は、前記第２モーターの回転数情報とともに、前記巻き取り機のコイル径情報がその入力部にリアルタイムで入力される
ことを特徴とするモーター停止用の制御装置。
【請求項８】
前記各モーターは、ＤＣモーターからなり、
前記電流制限値演算部は、最大停止時間に合わせて停止させるための電機子電流制限値を、前記制御対象のモーターについて演算する
ことを特徴とする請求項７に記載のモーター停止用の制御装置。
【請求項９】
前記各モーターは、ベクトル制御されるＡＣモーターからなり、
前記電流制限値演算部は、最大停止時間に合わせて停止させるためのトルク分電流制限値を、前記制御対象のモーターについて演算する
ことを特徴とする請求項７に記載のモーター停止用の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１７５８０８（Ｐ２０１２−１７５８０８Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３５４２７（Ｐ２０１１−３５４２７）
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（５０１１３７６３６）東芝三菱電機産業システム株式会社 (904)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（５０１１３７６３６）東芝三菱電機産業システム株式会社 (904)
【Ｆターム（参考）】
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