JPH0715159B2 - Meandering follow-up control device in electrolytic cell - Google Patents
Meandering follow-up control device in electrolytic cellInfo
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- JPH0715159B2 JPH0715159B2 JP62183538A JP18353887A JPH0715159B2 JP H0715159 B2 JPH0715159 B2 JP H0715159B2 JP 62183538 A JP62183538 A JP 62183538A JP 18353887 A JP18353887 A JP 18353887A JP H0715159 B2 JPH0715159 B2 JP H0715159B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電解めつきラインの電解槽内に設置される
エツジマスクなど、電解処理ラインの電解槽内を走行す
る金属ストリツプの幅方向両端部に対して相対位置関係
を保つことが必要とされる被制御体を、金属ストリツプ
の幅方向の蛇行に対して追従させるための蛇行追従制御
装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to both end portions in the width direction of a metal strip that runs in an electrolytic bath of an electrolytic treatment line, such as an edge mask installed in the electrolytic bath of an electrolytic plating line. The present invention relates to a meandering follow-up control device for causing a controlled object, which needs to maintain a relative positional relationship with respect to, to follow the meandering in the width direction of a metal strip.
電解めつきラインの電解槽内を走行する金属ストリツプ
を、これに対向して平行配置したアノードによつて電解
めつきする場合、金属ストリツプの幅方向両端部にめつ
き電流が集中して、幅方向両端部でめつき付着量が過多
となる。これを防止するために、例えば第10図に示すよ
うに、電解槽1内めつき液2中を走行する金属ストリツ
プ3の幅方向両端部近辺に1対のエツジマスク4を設置
して、アノード5からのめつき電流を遮断することによ
り、幅方向両端部のめつき付着量を低減する方法が知ら
れている。When electrolytically plating metal strips running in the electrolytic cell of the electrolytic plating line with the anodes arranged in parallel facing each other, the plating current concentrates on both ends in the width direction of the metal strips, and Excessive amount of plating adhered at both ends in the direction. In order to prevent this, for example, as shown in FIG. 10, a pair of edge masks 4 are installed in the vicinity of both widthwise end portions of the metal strip 3 traveling in the plating solution 2 in the electrolytic cell 1, and the anode 5 There is known a method of reducing the amount of sticking adhered on both ends in the width direction by cutting off the plating current from the.
1方、金属ストリツプに片面めつきを行なう場合、エツ
ジマスクがあつても非めつき面(零面)の幅方向両端部
近傍にめつきが付着する。これを除去するために、第11
図に示すように、めつき工程に続く工程で逆電解用の電
解槽6内のめつき液7中を片面めつき金属ストリツプ8
を走行させ、ストリツプ8の幅方向両端部近辺の非めつ
き面側に設置した1対の逆電解カソード9によつて、ス
トリツプ8の非めつき面幅方向両端部を逆電解する方法
が知られている。On the other hand, when one-sided plating is performed on the metal strip, the plating adheres to the non-plated surface (zero surface) in the vicinity of both ends in the width direction even if the edge mask is used. To remove this, the 11th
As shown in the figure, in the process subsequent to the plating process, the plating solution 7 in the electrolytic bath 6 for reverse electrolysis is filled with the metal strip 8 with one-side plating.
Is known, and a pair of reverse electrolysis cathodes 9 installed on the non-plating surface side near both ends in the width direction of the strip 8 reversely electrolyze both ends of the strip 8 in the non-plating surface width direction. Has been.
ところで、電解槽内に設置したエツジマスクや逆電解カ
ソードは、金属ストリツプの幅方向両端部に対して相対
位置関係を一定に保つことが重要であるが、金属ストリ
ツプは電解槽内を走行する際に幅方向に蛇行することが
ある。このために、金属ストリツプの蛇行に追従させる
位置制御を行なうことが必要となつてくる。By the way, it is important that the edge mask and the reverse electrolysis cathode installed in the electrolytic cell have a constant relative positional relationship with respect to both ends in the width direction of the metal strip, but the metal strip is used when traveling in the electrolytic cell. It may meander in the width direction. For this reason, it becomes necessary to control the position so as to follow the meandering of the metal strip.
このような追従位置制御を行なうために従来用いられて
来た技術としては、次の2つがある。There are the following two techniques that have been conventionally used to perform such follow-up position control.
(1)電解槽外で感圧式あるいは光学式のエツジ検出器
により金属ストリツプの幅方向両端部位置を検出し、そ
の検出位置情報に基づいてエツジマスクや逆電解カソー
ドを金属ストリツプの幅方向に移動し、金属ストリツプ
の蛇行に追従させる方法。(1) The position of both ends of the metal strip in the width direction is detected outside the electrolytic cell by a pressure-sensitive or optical edge detector, and the edge mask and the reverse electrolysis cathode are moved in the width direction of the metal strip based on the detected position information. , A method of following the meandering of a metal strip.
(2)エツジマスクや逆電解カソードに接するめつき液
の直流電圧を検出して、予め設定された設定値と比較
し、その差分が零となるようにエツジマスクや逆電解カ
ソードを金属ストリツプの幅方向に移動し、金属ストリ
ツプの蛇行に追従させる方法。この(2)の方法に関し
ては、特開昭54-128945号が知られている。(2) The DC voltage of the plating solution in contact with the edge mask or the reverse electrolysis cathode is detected and compared with a preset value, and the edge mask and the reverse electrolysis cathode are set in the width direction of the metal strip so that the difference becomes zero. To move to and follow the meandering of metal strips. Regarding the method (2), JP-A-54-128945 is known.
しかしながら、上述した(1)の方法では、金属ストリ
ツプの幅方向両端部位置の検出が電解槽外で行なわれて
おり、電解槽内での位置は電解槽外での検出位置に基づ
いて予想しているにすぎない。このため、金属ストリツ
プの走行距離が長い電解槽では、そこでの金属ストリツ
プの幅方向両端部位置に誤差が生じる。However, in the above-mentioned method (1), the positions of both ends of the metal strip in the width direction are detected outside the electrolytic cell, and the position inside the electrolytic cell is estimated based on the detected position outside the electrolytic cell. It ’s just that. For this reason, in the electrolytic cell in which the traveling distance of the metal strip is long, an error occurs in the positions of both ends of the metal strip in the width direction.
(2)の方法では、めつき液の直流電圧の検出に過電圧
(電気化学的に発生する電圧)による誤差を生じる他、
操業条件(めつき電流値、金属ストリツプのサイズ等)
による変動が生じ、設定値との比較が困難である。The method (2) causes an error due to overvoltage (voltage generated electrochemically) in the detection of the DC voltage of the plating solution,
Operating conditions (plating current value, metal strip size, etc.)
Causes fluctuations and it is difficult to compare with the set value.
以上のようなことから、従来は、金属ストリツプの蛇行
に対してエツジマスクや逆電解カソードを追従させるこ
とが殆ど困難であり、現状ではオペレータが製品のめつ
き状況を見ながらエツジマスクや逆電解カソードの位置
調整を行なつているのが実情であつた。From the above, conventionally, it is almost difficult for the edge mask and the reverse electrolytic cathode to follow the meandering of the metal strip, and under the present circumstances, the operator can check the edge mask of the edge mask and the reverse electrolytic cathode while observing the product adhesion state of the product. The reality is that the position is being adjusted.
この発明の目的は、上述の現状に鑑み、電解めつきライ
ンの電解槽内に設置されるエツジマスクや逆電解用電解
槽内に設置される逆電解カソードなど、電解処理ライン
の電解槽内を走行する金属ストリツプの幅方向両端部に
対して相対位置関係を保つことが必要とされる被制御体
を、金属ストリツプの幅方向の蛇行に対して追従させる
ことができ、且つ、金属ストリツプの幅変更にも対処で
きる電解槽内金属ストリツプの蛇行追従制御装置を提供
することにある。In view of the above-mentioned present situation, an object of the present invention is to run in an electrolytic bath of an electrolytic treatment line such as an edge mask installed in an electrolytic bath of an electrolysis plating line and a reverse electrolytic cathode installed in an electrolytic bath for reverse electrolysis. The controlled object, which is required to maintain a relative positional relationship with both widthwise ends of the metal strip, can be made to follow the meandering of the metal strip in the widthwise direction, and the width of the metal strip can be changed. It is another object of the present invention to provide a meandering follow-up control device for metal strips in an electrolytic cell that can deal with the above.
この発明は、 電解槽内を走行する金属ストリツプの幅方向両端部近辺
に設置され前記金属ストリツプの幅方向に駆動される1
対の被制御体と、前記被制御体の各々の位置を検出する
位置検出器と、前記被制御体の位置を設定された位置目
標値に制御する位置制御装置を有し、前記被制御体を前
記金属ストリツプの幅方向両端部に追従させる電解槽内
の蛇行追従制御装置において、 前記被制御体の間隔を設定する間隔設定器と、 前記金属ストリツプの幅方向中心位置と前記1対の被制
御体の幅方向中心位置の差の目標値を設定する中心位置
設定器と、 前記1対の被制御体の各々の同一位置に前記被制御体と
一体に設置された、自己の位置と前記ストリツプの幅方
向両端部の間の、前記ストリツプの幅方向の距離を検出
する1対の距離検出器と、 前記被制御体の位置検出器からの信号の差を計算する第
1の減算器と、 前記1対の距離検出器の信号の差を計算する第2の減算
器と、 前記第1の減算器と前記間隔設定器の出力の差を計算す
る第3の減算器と、 前記第2の減算器と前記中心位置設定器の出力の差を計
算する第4の減算器と、 前記第3の減算器と第4の減算器の出力を入力として、
行列演算により、被制御体の間隔と、金属ストリツプの
幅方向中心位置と前記1対の被制御体の幅方向中心位置
の差の両者を、非干渉制御するような各々の被制御体の
位置指令値を演算する演算器とを有することに特徴を有
するものである。This invention is installed in the vicinity of both widthwise ends of a metal strip traveling in an electrolytic cell and is driven in the widthwise direction of the metal strip.
A pair of controlled bodies, a position detector that detects the position of each of the controlled bodies, and a position control device that controls the position of the controlled body to a set position target value. In a meandering follow-up control device in an electrolytic cell that follows both ends in the width direction of the metal strip, an interval setter that sets an interval between the controlled bodies, a center position in the width direction of the metal strip, and the pair of covered objects. A center position setting device that sets a target value of the difference between the center positions in the width direction of the control body, and a self position and the self position that are installed integrally with the controlled body at the same position of each of the pair of controlled bodies. A pair of distance detectors for detecting a distance in the width direction of the strip between both ends of the strip in the width direction; and a first subtractor for calculating a difference between signals from the position detector of the controlled object. A second calculating a difference between the signals of the pair of distance detectors A subtractor, a third subtractor for calculating a difference between outputs of the first subtractor and the interval setting device, and a fourth subtracter for calculating a difference between outputs of the second subtractor and the center position setting device. And the outputs of the third and fourth subtractors,
Positions of the controlled objects such that the distance between the controlled objects and the difference between the center position in the width direction of the metal strip and the center position in the width direction of the pair of controlled objects are non-interferingly controlled by matrix calculation. It is characterized in that it has a calculator for calculating a command value.
以下、この発明の電解槽内の蛇行追従制御装置について
詳述する。Hereinafter, the meandering tracking control device in the electrolytic cell of the present invention will be described in detail.
第1図は、電解槽内に設置したエツジマスクに適用し
た、この発明の蛇行追従制御装置の1実施態様を示す構
成図である。第1図において、10は電解槽内のめつき液
中を紙面に垂直に走行する金属ストリツプ、11は金属ス
トリツプ10に対して上下に平行配置された1対のアノー
ド、12は金属ストリツプ10の幅方向両端部近辺に設置さ
れた、金属ストリツプ10の幅方向に駆動される1対のエ
ツジマスクである。この発明の蛇行追従制御装置は、1
対のエツジマスク位置検出器13と、1対の蛇行検出器14
と、制御コントローラ15と、1対のエツジマスク位置制
御器16とから基本的になつている。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the meandering tracking control device of the present invention applied to an edge mask installed in an electrolytic cell. In FIG. 1, 10 is a metal strip that travels in the plating solution in the electrolytic cell perpendicularly to the paper surface, 11 is a pair of anodes that are vertically arranged parallel to the metal strip 10, and 12 is a metal strip 10. It is a pair of edge masks installed in the vicinity of both ends in the width direction and driven in the width direction of the metal strip 10. The meandering tracking control device of the present invention is
A pair of edge mask position detectors 13 and a pair of meandering detectors 14
And a controller 15 and a pair of edge mask position controllers 16 basically.
エツジマスク位置検出器13は、例えばエツジマスク12の
サーボ移動機17に取付けたエンコーダからなつている。
位置検出器13の各々は、エツジマスク12の各々の金属ス
トリツプ10の幅方向上の位置、例えば電解槽の幅方向中
心を基準とした位置を検出する。従つて、位置検出器13
の各々によつて得られた位置検出値L1,L2の差は、1対
のエツジマスク14の各々の間の間隔を表わす。得られた
位置検出値L1,L2は制御コントローラ15に入力される。The edge mask position detector 13 comprises, for example, an encoder attached to the servo mobile unit 17 of the edge mask 12.
Each of the position detectors 13 detects a position in the width direction of each metal strip 10 of the edge mask 12, for example, a position based on the center of the electrolytic cell in the width direction. Therefore, the position detector 13
The difference between the position detection values L 1 and L 2 obtained by each of the above-mentioned values represents the distance between each of the pair of edge masks 14. The obtained position detection values L 1 and L 2 are input to the controller 15.
蛇行検出器14は、本発明者等が開発し、先頃出願した検
出器である(特願昭62-58955号)。蛇行検出器14の各々
は、本質的に、検出電極14aと金属ストリツプ10の幅方
向両端部との間の、幅方向上の距離を検出するもので、
金属ストリツプ10の幅方向両端部に近い側の前記の検出
電極14aと、遠い側の給電極14bとからなつており、検出
電極14aと給電極14bとは絶縁物製のサポータに固定する
ことにより、その間の距離が蛇行検出器14同志で同一に
なるように設定されている。1対の蛇行検出器14は、給
電極14bの各々と金属ストリツプ10との間に共通の交流
電源18で交流電圧を印加して、使用される。The meandering detector 14 is a detector developed by the present inventors and recently applied (Japanese Patent Application No. 62-58955). Each of the meandering detectors 14 essentially detects the distance in the width direction between the detection electrode 14a and the widthwise ends of the metal strip 10.
The metal strip 10 is composed of the detection electrode 14a on the side closer to both ends in the width direction and the feed electrode 14b on the far side, and the detection electrode 14a and the feed electrode 14b are fixed to an insulator supporter. , The distance between them is set so that the meandering detectors 14 have the same distance. The pair of meandering detectors 14 are used by applying an alternating voltage from a common alternating current power source 18 between each of the feed electrodes 14b and the metal strip 10.
今、1対の検出電極14aの各々の設置位置と金属ストリ
ツプ10の幅方向両端部の各々との間の、金属ストリツプ
10の幅方向上の距離が同一であると、検出電極14aの各
々には距離に応じた同一の大きさの交流電圧が発生す
る。次に、金属ストリツプ10が幅方向に例えば左側に蛇
行して、左側の検出電極14a側で上記距離が減少し、右
側の検出電極14a側で上記距離が増加すると、左側の検
出電極14aに距離の減少に応じて減少した交流電圧が発
生し、右側の検出電極14aに距離の増加に応じて増加し
た交流電圧が発生する。従つて、検出電極14aの各々に
検出された交流電圧V1,V2は、検出電極14aの各々と金属
ストリツプ10の幅方向両端部の各々との間の、幅方向上
の距離に対応し、その交流電圧V1,V2(以下距離検出値V
1,V2と称す)の差は、1対の検出電極14aの各々の間の
中心位置と金属ストリツプ10の幅方向中心位置との間の
中心位置ずれ量(金属ストリツプの幅方向への蛇行量)
の2倍量を表わす。そこで、1対のエツジマスク12の各
々の同一位置に、1対の検出電極14aの各々を設置、即
ち1対の蛇行検出器14の各々を設置しておけば、上記距
離検出値V1,V2の差は、1対のエツジマスク12の各々の
間の中心位置と金属ストリツプ10の幅方向中心位置との
間の中心位置ずれ量の2倍量を表わす。Now, the metal strips between the respective installation positions of the pair of detection electrodes 14a and the respective widthwise both ends of the metal strip 10 will be described.
If the distances in the width direction of 10 are the same, an AC voltage of the same magnitude corresponding to the distance is generated in each of the detection electrodes 14a. Next, the metal strip 10 meanders in the width direction, for example, to the left side, the distance decreases on the left detection electrode 14a side, and the distance increases on the right detection electrode 14a side, the distance to the left detection electrode 14a increases. The reduced AC voltage is generated according to the decrease, and the increased AC voltage is generated on the right detection electrode 14a according to the increase in the distance. Therefore, the AC voltages V 1 and V 2 detected by each of the detection electrodes 14a correspond to the distance in the width direction between each of the detection electrodes 14a and each of the widthwise both ends of the metal strip 10. , Its AC voltage V 1 , V 2 (hereinafter distance detection value V
1, the difference between V 2 hereinafter) are meandering in the width direction of the center position deviation amount (metal strips between the widthwise center position of the center position and the metal strips 10 between each pair of the detection electrodes 14a amount)
2 times the amount of Therefore, if each pair of detection electrodes 14a is installed at the same position on each edge mask 12, that is, if each pair of meandering detectors 14 is installed, the distance detection values V 1 , V difference 2 represents a 2-fold amount of the center position deviation amount between the center position in the width direction of the center position and the metal strips 10 between each of Etsujimasuku 12 pair.
1対の蛇行検出器14の各々は、上述したように、1対の
エツジマスク12の各々の同一位置に設置される。1対の
蛇行検出器14の各々によつて得られた距離検出値V1,V2
は、AC/DCコンバータ19によつて交直変換したのち、位
置検出値L1,L2と同様、制御コントローラ15に入力され
る。Each of the pair of meandering detectors 14 is installed at the same position of each of the pair of edge masks 12, as described above. Distance detection values V 1 and V 2 obtained by each of the pair of meandering detectors 14
Is subjected to AC / DC conversion by the AC / DC converter 19, and then input to the controller 15 like the position detection values L 1 and L 2 .
第2図は、蛇行追従制御装置の制御系の要部ブロツク線
図である。上述したように、1対の位置検出器13の各々
によつて得られた位置検出値L1,L2の差は、1対のエツ
ジマスク14間の間隔を表わし、1対の蛇行検出器14の各
々によつて得られた距離検出値V1,V2の差は、1対のエ
ツジマスク14と金属ストリツプ10の中心位置ずれ量の2
倍量を表わしている。そこで、先ず、第1の減算器15a
によつて、位置検出値L1,L2の差L2-L1を、第2の減算器
15bによつて距離検出値V1,V2の差V2-V1を演算し、フイ
ードバツク量とする。そして、第3の減算器15c、第4
の減算器15dによつて、フイードバツク量L2-L1,V2-V1
のそれぞれにおける設定値との間の偏差、即ち、エツジ
マスク間隔設定値L0,中心位置ずれ量設定値V0との間の
偏差X1=L0-(L2-L1)、X2=V0-(V2-V1)をとる。そして、制
御コントローラ15は、このエツジマスク間隔の偏差X1お
よび中心位置ずれ量の偏差X2に対して、行列演算により
非干渉化を行なうことにより、1対のエツジマスク12の
各々に対する位置指令値Z1,Z2を求める。FIG. 2 is a block diagram of a main part of the control system of the meandering tracking control device. As described above, the difference between the position detection values L 1 and L 2 obtained by each of the pair of position detectors 13 represents the interval between the pair of edge masks 14, and the pair of meandering detectors 14 The difference between the distance detection values V 1 and V 2 obtained by each of the two is the center position shift amount of the pair of edge masks 14 and the metal strips, which is 2
Represents double dose. Therefore, first, the first subtractor 15a
Therefore, the difference L 2 -L 1 between the position detection values L 1 and L 2 is calculated by the second subtractor
The difference V 2 -V 1 between the distance detection values V 1 and V 2 is calculated by 15b to obtain the feed back amount. Then, the third subtractor 15c and the fourth
Of the feedback back amount L 2 -L 1 , V 2 -V 1
Deviations from the respective set values, namely, the edge mask interval set value L 0 and the deviation from the center position deviation amount set value V 0 X 1 = L 0- (L 2 -L 1 ), X 2 = Take V 0- (V 2 -V 1 ). Then, controller 15, to the deviation X 2 of the deviation X 1 and the center position deviation amount of the Etsujimasuku intervals, by performing a non-interference by the matrix operation, a position command value Z for each Etsujimasuku 12 pair Calculate 1 and Z 2 .
このような非干渉化した多変数処理を行なうのは、1対
のエツジマスク14間の間隔および1対のエツジマスク14
と金属ストリツプ10の中心位置ずれ量が互いに外乱にな
るのを防いだ位置指令値Z1,Z2を求めるためである。Such decoupling multi-variable processing is performed by the interval between the pair of edge masks 14 and the pair of edge masks 14.
This is for obtaining the position command values Z 1 and Z 2 that prevent the central position deviation amounts of the metal strip 10 and the metal strip 10 from becoming mutually disturbing.
ここで、Y1,Y2は、X1,X2に対する行列Qの演算結果、Y1
=KX1-X2,Y2=KX1+X2であり、Z1,Z2は、Y1,Y2に対する積
分要素(A/s+B)の比例積分結果、Z1=Y1(A/s+
B),Z2=Y2(A/s+B)である。このうち、X1,X2よりY
1,Y2を求める演算は非干渉化のための必須の条件である
が、Y1,Y2よりZ1,Z2を求める演算は被制御体の制御特性
に合わせて選べば良い。また、Kは蛇行検出器14からの
信号を位置検出器13からの信号の単位に合わせるための
係数である。制御コントローラ15で得られた位置指令値
Z1,Z2は、それぞれ、1対のエツジマスク位置制御器16
の1方、他方に入力される。Here, Y 1, Y 2, the operation result matrix Q for X 1, X 2, Y 1
= KX 1 -X 2 , Y 2 = KX 1 + X 2 , and Z 1 , Z 2 is the result of proportional integration of the integral element (A / s + B) with respect to Y 1 , Y 2 , Z 1 = Y 1 (A / s +
B) and Z 2 = Y 2 (A / s + B). Of these, Y from X 1 , X 2
The calculation of 1 and Y 2 is an essential condition for decoupling, but the calculation of Z 1 and Z 2 from Y 1 and Y 2 may be selected according to the control characteristics of the controlled object. K is a coefficient for matching the signal from the meandering detector 14 with the unit of the signal from the position detector 13. Position command value obtained by controller 15
Z 1 and Z 2 are respectively a pair of edge mask position controllers 16
Is input to one of the two.
なお、1対のエツジマスク12と金属ストリツプ10との間
に中心位置ずれ量がないときには、1対の蛇行検出器14
の各々による距離検出値V1,V2の差は零となるので、中
心位置ずれ量設定値V0は零としておく。また、電解槽内
には異種幅の金属ストリツプ10が連続通板されるが、エ
ツジマスク間隔設定値L0は、通板スケジユールに基づき
電解槽内に通板されている金属ストリツプ10の幅に対応
して設定されている。これら中心位置ずれ量設定値V0、
エツジマスク間隔設定値L0は、図示しない上位計算器か
ら指令により、あるいは個別の間隔設定器、中心位置設
定器により設定される。When there is no center displacement between the pair of edge masks 12 and the metal strips 10, the pair of meandering detectors 14
Since the difference between the distance detection values V 1 and V 2 due to each of the above is zero, the center position deviation amount set value V 0 is set to zero. Further, metal strips 10 of different widths are continuously threaded in the electrolytic cell, but the edge mask interval setting value L 0 corresponds to the width of the metal strips 10 threaded in the electrolytic cell based on the threading schedule. Has been set. These center position deviation amount set values V 0 ,
The edge mask interval set value L 0 is set by a command from a host computer (not shown) or by an individual interval setter or center position setter.
1対のエツジマスク位置制御器16の各々は、制御コント
ローラ15から入力された位置指令値Z1,Z2の各々に基づ
いて、それぞれ、サーボ移動機17を介して1対のエツジ
マスク12の各々の、金属ストリツプ10の幅方向上の位置
を調節する。これによつて、1対のエツジマスク12の間
隔は、金属ストリツプ10の幅に応じた設定値L0に一致
し、前記間隔の中点は、金属ストリツプ10の幅方向中点
に一致するように、即ち中心位置ずれ量が設定値V0=0
に一致するように制御される。即ち、1対のエツジマス
ク12は、金属ストリツプ10の幅に応じた間隔をとり、且
つ、金属ストリツプ10の蛇行に追従して移動し、金属ス
トリツプ10の幅方向両端部に対して所定の相対位置関係
を保つ。Each of the pair of edge mask position controllers 16 controls each of the pair of edge masks 12 via the servo mobile unit 17 based on each of the position command values Z 1 and Z 2 input from the controller 15. , The widthwise position of the metal strip 10 is adjusted. Thereby, the interval between the pair of edge masks 12 matches the set value L 0 according to the width of the metal strip 10, and the midpoint of the interval matches the midpoint in the width direction of the metal strip 10. That is, the center position shift amount is the set value V 0 = 0.
Controlled to match. That is, the pair of edge masks 12 are spaced apart according to the width of the metal strip 10 and move in accordance with the meandering of the metal strip 10 and have a predetermined relative position with respect to both ends in the width direction of the metal strip 10. Keep a relationship.
第3図に、以上の蛇行追従制御装置の制御系の全体ブロ
ツク線図を示す。蛇行検出器14のゲインKT、エツジマス
ク位置制御器16およびサーボ移動機17からなるエツジマ
スク位置制御系の応答Tに対し、蛇行追従制御装置の制
御常数であるK,Bを、K=2/KT,B=ATとすると、1対の
エツジマスク14と金属ストリツプ10の中心位置ずれ量LC
および1対のエツジマスク14間のエツジマスク間隔L
Wは、次のようになる。FIG. 3 shows an overall block diagram of the control system of the above meandering tracking control device. With respect to the gain K T of the meandering detector 14, the response T of the edge mask position control system including the edge mask position controller 16 and the servo mover 17, K and B, which are the control constants of the meandering tracking controller, are set to K = 2 / K. When T and B = AT, the center position shift amount L C between the pair of edge masks 14 and the metal strips 10
And the edge mask interval L between the pair of edge masks 14
W looks like this:
但し、LP:金属ストリツプ10の中心位置。 However, L P : Center position of the metal strip 10.
(1)式において通常V0は零であり、(1)式は第2項
だけとなる。このことから、エツジマスク間隔LWと中心
位置ずれ量LCは、それぞれ1/A(秒)の応答で調節、制
御されることが判る。そのステツプ応答を第4図に示
す。 In the equation (1), V 0 is usually zero, and the equation (1) has only the second term. From this, it is understood that the edge mask interval L W and the center position shift amount L C are adjusted and controlled with a response of 1 / A (second), respectively. The step response is shown in FIG.
以上では、金属ストリツプの蛇行および幅変更に対して
エツジマスクを追従させる場合を示したが、この発明の
追従制御装置は、エツジマスクに限られず、逆電解カソ
ードなど電解槽内を走行する金属ストリツプに対して相
対位置関係を保つことが必要とされる被制御体を、金属
ストリツプの蛇行および幅変更に対して追従させる場合
にも適用できる。In the above, the case where the edge mask is made to follow the meandering and the width change of the metal strip has been shown, but the tracking control device of the present invention is not limited to the edge mask, and the metal strip traveling in the electrolytic cell such as the reverse electrolytic cathode is used. It is also applicable to the case where the controlled object, which is required to maintain the relative positional relationship with each other, is made to follow the meandering and width change of the metal strip.
鋼板の片面電気亜鉛めつきラインの模型規模の電解槽を
作制し、この電解槽において鋼板の蛇行に対してエツジ
マスクを、この発明を適用して追従制御させた。A model-scale electrolytic cell of a single-sided electrogalvanizing line for steel sheets was created, and an edge mask was used to follow the meandering of the steel sheets in the electrolytic cell by applying the present invention.
作制した電解槽およびこれに組込んだエツジマスクの移
動機構を、第5図に正面図で、第6図に平面図で示す。
第5〜6図において、20は電解槽、21は亜鉛めつき液、
22は鋼板、23はアノード、24はエツジマスクである。ま
た、25はDCサーボモータ、26はボールネジ、27はボール
ナツトで、水平方向のボールネジ26に螺合したボールナ
ツト27に縦フレーム28を介してエツジマスク24を支持さ
せる1方、ボールネジ26の1端にDCサーボモータ25を取
付けて、エツジマスク24の移動機構を構成している。29
はボールネジ26の他端に配置したポテンシヨメータで、
ポテンシヨメータ29はボールネジ26の移動量を介してエ
ツジマスク24の位置を検出する。The prepared electrolytic cell and the moving mechanism of the edge mask incorporated therein are shown in FIG. 5 in a front view and in FIG. 6 in a plan view.
In FIGS. 5 and 6, 20 is an electrolytic cell, 21 is a zinc plating solution,
22 is a steel plate, 23 is an anode, and 24 is an edge mask. Further, 25 is a DC servo motor, 26 is a ball screw, and 27 is a ball nut. One is for supporting the edge mask 24 on the ball nut 27 screwed to the horizontal ball screw 26 via the vertical frame 28, and one end of the ball screw 26 is DC. The movement mechanism of the edge mask 24 is configured by mounting the servo motor 25. 29
Is a potentiometer placed at the other end of the ball screw 26,
The potentiometer 29 detects the position of the edge mask 24 based on the movement amount of the ball screw 26.
DCサーボモータ25には、第7図に示すようなエツジマス
ク位置制御系を組込んだ。第7図において、30はエツジ
マスク位置制御器、31はエツジマスク移動速度制御器、
32はDC電圧発生器(パワートランジスタユニツト)、33
はエツジマスク移動速度検出器である。The DC servo motor 25 incorporates an edge mask position control system as shown in FIG. In FIG. 7, 30 is an edge mask position controller, 31 is an edge mask moving speed controller,
32 is a DC voltage generator (power transistor unit), 33
Is an edge mask moving speed detector.
鋼板22はサイズやアノード23の寸法等、主な項目の仕様
を第1表に示す。Table 1 shows the specifications of major items such as the size of the steel plate 22 and the dimensions of the anode 23.
エツジマスク24に設置した蛇行検出器34は、第8図
(A),(B)に示すように、耐酸性金属の丸棒からな
る検出電極34aと同じく平板からなる給電極34bとを、鋼
板22の長手方向に間隔を置いた1対の絶縁物製サポータ
35に、鋼板22の幅方向に間隔をおいて固定して、構成し
た。なお、第8図(A),(B)において、36はサポー
タ35に設けた検出電極34aの取付け用嵌合孔、37は給電
極34bのサポータ35への取付け用ネジ、38a,38bはそれぞ
れ検出電極34a、給電極34bに接続したリード線である。 As shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B), the meandering detector 34 installed on the edge mask 24 includes a detecting electrode 34a made of a rod of acid-resistant metal and a feed electrode 34b made of a flat plate, and a steel plate 22. Pair of insulator supporters spaced longitudinally of the
The steel plate 22 was fixed to the steel plate 22 at intervals in the width direction. In FIGS. 8A and 8B, 36 is a fitting hole for mounting the detection electrode 34a provided on the supporter 35, 37 is a screw for mounting the supply electrode 34b to the supporter 35, and 38a and 38b are respectively. Lead wires connected to the detection electrode 34a and the supply electrode 34b.
蛇行検出器34は、第9図に示すように、検出電極34aを
鋼板22側にして、1対のエツジマスク24の各々の内側、
最奥箇所に設置し、検出回路を組んだ。なお、第9図に
おいて、39は1対の給電極34bの各々と鋼板22との間に
同一の交流電圧を印加するための共通の交流電源、40は
鋼板22に対して交流電源39との絶縁をとるための絶縁ト
ランス、41は給電極34bへの直流電流廻り込み遮断用コ
ンデンサ、42はAC/DCコンバータである。AC/DCコンバー
タは、1対の検出電極34aの各々で検出した距離検出値V
1,V2(交流電圧である)を、直流電圧値に変換する。As shown in FIG. 9, the meandering detector 34 has the detection electrodes 34a on the steel plate 22 side, inside each of the pair of edge masks 24,
It was installed at the deepest place and assembled a detection circuit. In FIG. 9, 39 is a common AC power supply for applying the same AC voltage between each of the pair of feed electrodes 34b and the steel plate 22, and 40 is an AC power supply 39 for the steel plate 22. An insulating transformer for insulation, 41 is a capacitor for cutting DC current sneak into the feed electrode 34b, and 42 is an AC / DC converter. The AC / DC converter detects the distance detection value V detected by each of the pair of detection electrodes 34a.
Converts 1 , V 2 (which is an AC voltage) into a DC voltage value.
制御コントローラにはマイクロコンピユータを用い、こ
れに、先の第2図に示す制御系を構成した。A microcomputer was used as the controller, and the control system shown in FIG. 2 was constructed.
以上の機器構成の下に、鋼板22に対して手動で幅方向に
揺動する態様の蛇行を行ない、これに対してサンプル値
制御によつてエツジマスク24を追従制御させた。なお、
そのサンプル時間Tは43m秒、積分常数A=0.5,B=AT≒
0として制御運転した。Under the above-mentioned equipment configuration, the meandering manner of manually swinging in the width direction was performed on the steel plate 22, and the edge mask 24 was controlled to follow this by sample value control. In addition,
The sample time T is 43 msec, the integral constants A = 0.5, B = AT≈
The operation was controlled as 0.
その結果、1対のエツジマスク24間の間隔、および、エ
ツジマスク24間の中心位置と鋼板22の幅方向中心位置の
中心位置ずれを良好に制御でき、共に誤差を1mm以内に
できた。また、エツジマスク24間の間隔変更および鋼板
22の蛇行に対するエツジマスク24の追従の応答遅れを、
共に2秒という小さい値にできた。As a result, it was possible to satisfactorily control the gap between the pair of edge masks 24 and the center position deviation between the center position between the edge masks 24 and the center position of the steel plate 22 in the width direction, and both errors were within 1 mm. Also, change the space between the edge masks 24 and the steel plate.
The response delay of the edge mask 24 following the meandering of 22 is
Both could be made as small as 2 seconds.
この発明の蛇行追従制御装置は以上のように構成される
ので、次のような効果がある。Since the meandering tracking control device of the present invention is configured as described above, it has the following effects.
(1)電解槽内を走行する金属ストリツプの幅方向両端
部に対して相対位置関係を保つことが必要とされるエツ
ジマスクや逆電解カソードなど被制御体を、金属ストリ
ツプの蛇行に対して追従でき、同時に金属ストリツプの
幅変更があつた場合にはその幅に応じた間隔を保つこと
ができる。(1) A controlled object such as an edge mask or a reverse electrolysis cathode, which is required to maintain a relative positional relationship with both widthwise ends of a metal strip traveling in the electrolytic cell, can follow the meandering of the metal strip. At the same time, when the width of the metal strip is changed, it is possible to keep the interval according to the width.
(2)エツジマスクや逆電解カソードなど被制御体の間
隔と金属ストリツプとの中心位置ずれを非干渉化して制
御するために、互いに外乱とさせることなく安定した制
御ができる。(2) Since the gap between the controlled objects such as the edge mask and the reverse electrolytic cathode and the center position deviation between the metal strip and the metal strip are controlled so as not to interfere with each other, stable control can be performed without causing disturbances.
(3)金属ストリツプに近接した蛇行検出器によつてエ
ツジマスクと金属ストリツプの中心位置ずれ量を検出す
るので、検出精度が高く、且つ、検出異常によるトラブ
ルもなく、非干渉化した制御と相俟つて、制御精度が1m
mというように良好である。(3) Since the center displacement between the edge mask and the metal strip is detected by the meandering detector close to the metal strip, the detection accuracy is high, and there is no trouble due to the detection abnormality, and the decoupling control is combined. The control accuracy is 1m
Good as m.
第1図は、この発明の蛇行追従制御装置の1実施態様を
示す構成図、第2図は、第1図の制御装置の制御系の要
部ブロツク線図、第3図は、同じく全体ブロツク線図、
第4図は、第3図に示す制御系のステツプ応答図、第5
図は、実施例における電解槽およびエツジマスク移動機
構を示す正面図、第6図は、同じく平面図、第7図は、
第5〜6図の移動機構のDCサーボモータに組込んだエツ
ジマスク位置制御系を示すブロツク線図、第8図(A)
は、第5図のエツジマスクに設置した蛇行検出器を示す
正面図、第8図(B)は、同じく平面図、第9図は、第
8図(A),(B)の蛇行検出器を用いて組んだ検出回
路を示す平面図、第10図は、エツジマスクが設置された
電解槽を示す垂直断面図、第11図は、逆電解カソードが
設置された逆電解用電解槽を示す垂直断面図である。図
面において、 10……金属ストリツプ、11,23……アノード、12,24……
エツジマスク、13,30……エツジマスク位置検出器、14,
34……蛇行検出器、14a,34a……検出電極、14b,34b……
給電極、15……制御コントローラ、15a,15b,15c,15d…
…減算器、16……エツジマスク位置制御器、17……サー
ボ移動機、18,39……交流電源、19,42……AC/DCコンバ
ータ、20……電解槽、21……亜鉛めつき液、22……鋼
板、25……DCサーボモータ、26……ボールネジ、27……
ボールナツト、29……ポテンシヨメータ。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a meandering tracking control device of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a main part of a control system of the control device of FIG. 1, and FIG. Diagram,
FIG. 4 is a step response diagram of the control system shown in FIG.
FIG. 6 is a front view showing the electrolytic cell and the edge mask moving mechanism in the embodiment, FIG. 6 is a plan view of the same, and FIG.
A block diagram showing an edge mask position control system incorporated in the DC servo motor of the moving mechanism of FIGS. 5 and 6, FIG. 8 (A).
Is a front view showing the meandering detector installed in the edge mask of FIG. 5, FIG. 8 (B) is a plan view of the same, and FIG. 9 is a meandering detector of FIG. 8 (A), (B). Fig. 10 is a plan view showing a detection circuit assembled by using Fig. 10, a vertical sectional view showing an electrolytic cell having an edge mask installed, and Fig. 11 is a vertical sectional view showing an electrolytic cell for reverse electrolysis having a reverse electrolytic cathode installed. It is a figure. In the drawing, 10 …… metal strip, 11,23 …… anode, 12,24 ……
Edge mask, 13,30 ... Edge mask position detector, 14,
34: meandering detector, 14a, 34a ... detection electrode, 14b, 34b ...
Feed electrode, 15 ... Control controller, 15a, 15b, 15c, 15d ...
… Subtractor, 16… Edge mask position controller, 17… Servo mobile, 18,39… AC power supply, 19,42… AC / DC converter, 20… Electrolyzer, 21… Zinc plating solution , 22 …… Steel plate, 25 …… DC servo motor, 26 …… Ball screw, 27 ……
Ball nut, 29 ... Potentiometer.
Claims (1)
向両端部近辺に設置され前記金属ストリツプの幅方向に
駆動される1対の被制御体と、前記被制御体の各々の位
置を検出する位置検出器と、前記被制御体の位置を設定
された位置目標値に制御する位置制御装置を有し、前記
被制御体を前記金属ストリツプの幅方向両端部に追従さ
せる電解槽内の蛇行追従制御装置において、 前記被制御体の間隔を設定する間隔設定器と、 前記金属ストリツプの幅方向中心位置と前記1対の被制
御体の幅方向中心位置の差の目標値を設定する中心位置
設定器と、 前記1対の被制御体の各々の同一位置に前記被制御体と
一体に設置された、自己の位置と前記ストリツプの幅方
向両端部の間の、前記ストリツプの幅方向の距離を検出
する1対の距離検出器と、 前記被制御体の位置検出器からの信号の差を計算する第
1の減算器と、 前記1対の距離検出器の信号の差を計算する第2の減算
器と、 前記第1の減算器と前記間隔設定器の出力の差を計算す
る第3の減算器と、 前記第2の減算器と前記中心位置設定器の出力の差を計
算する第4の減算器と、 前記第3の減算器と第4の減算器の出力を入力として、
行列演算により、被制御体の間隔と、金属ストリツプの
幅方向中心位置と前記1対の被制御体の幅方向中心位置
の差の両者を、非干渉制御するような各々の被制御体の
位置指令値を演算する演算器とを有することを特徴とす
る、 電解槽内の蛇行追従制御装置1. A pair of controlled bodies, which are installed near both widthwise ends of a metal strip traveling in an electrolytic cell and driven in the widthwise direction of the metal strip, and the position of each of the controlled bodies is detected. Which has a position detector for controlling the position of the controlled object to a set position target value, and causes the controlled object to follow the widthwise ends of the metal strip in the electrolytic cell. In a tracking control device, an interval setter for setting an interval between the controlled objects, and a center position for setting a target value of a difference between a central position in the width direction of the metal strip and a central position in the width direction of the pair of controlled objects. A setter and a distance in the width direction of the strip between its own position and both ends in the width direction of the strip, which are integrally installed with the controlled body at the same position in each of the pair of controlled bodies. A pair of distance detectors to detect A first subtractor for calculating a difference between signals from the position detector of the controlled object, a second subtractor for calculating a difference between signals of the pair of distance detectors, and the first subtractor And a third subtractor for calculating the difference between the outputs of the interval setting device, a fourth subtracter for calculating the difference between the outputs of the second subtractor and the center position setting device, and the third subtraction And the output of the fourth subtractor,
Positions of the controlled objects such that the distance between the controlled objects and the difference between the center position in the width direction of the metal strip and the center position in the width direction of the pair of controlled objects are non-interferingly controlled by matrix calculation. A meandering follow-up control device in an electrolytic cell, characterized by having a calculator for calculating a command value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62183538A JPH0715159B2 (en) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | Meandering follow-up control device in electrolytic cell |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6428395A JPS6428395A (en) | 1989-01-30 |
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Family
ID=16137578
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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1987
- 1987-07-24 JP JP62183538A patent/JPH0715159B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPS6428395A (en) | 1989-01-30 |
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