ウェブハンドリングにおけるエッジポジション・テンション制御とトラブル対策

フイルムやストリップなどのウェブの製造工程、加工工程では、各種の自動制御がおこなわれている。その代表的な自動制御がウェブの耳端位置や中心位置を制御するエッジポジションコントロールとウェブの張力を制御するテンション制御である。 　本講座では自動制御についての基本的な考え方と、エッジポジションコントロールとテンションコントロールの構成機器と実際の制御について紹介するとともに、制御上のトラブルとその原因について解説する。

1. エッジポジション制御
   1. ロールトウロールとウェブのエッジ
   2. ウェブのエッジ検出
      1. 測定とは
      2. 計測とは
   3. 自動制御とクローズドループ
      1. 自動制御とは
      2. ブロック線図
      3. エッジポジションコントロールとブロック線図
   4. エッジポジションコントロール式
      1. 巻出し方式
      2. 中間ガイドロール方式―エンドピボット
      3. 中間ガイドロール方式―センタピボット
      4. 巻取り方式
      5. 中心位置方式 (巻出し方式)
      6. 中心位置方式 (中間ガイドロール方式)
   5. プラントとエッジポジションコントロール
      1. 製鉄ライン
      2. ウェブ
   6. 制御についての考え方
      1. 静特性
      2. 動特性
      3. ウェブエッジのロールトウロールの特性
      4. ラプラス変換
      5. 特性を表す伝達関数
   7. 動特性の表示方法
      1. ステップ応答
      2. ゲインと位相
      3. 周波数応答特性
   8. エッジポジションコントロールの基本制御動作
      1. 比例動作
      2. 積分動作
      3. 比例・積分・微分動作
   9. 制御性能の検討
      1. オープンループとループゲイン
      2. 設定値に対するクローズドループの特性
      3. 外乱に対する特性
2. エッジポジションコントロールの構成機器と動作原理
   1. センサの種類と原理
   2. コントローラの構成
   3. アクチュエータ
3. エッジポジションコントロールのトラブルと対策
   1. プロセスと制御方式、制御動作の適合性
      1. 安定性
      2. 応答性
      3. 定常偏差 (オフセット)
   2. センサの取付け位置とエッジの設定位置
      1. ロール間
      2. パスライン高さ
      3. 設定位置
   3. 環境変化
      1. 明暗 (光学的センサ)
      2. 温度
   4. 機械的ガタ、ヒステリシス
      1. 無駄時間
      2. 安定性
   5. ロール
      1. ロールの平行設置
      2. 偏心
      3. ロール径の不均一
      4. ロールとウェブのすべり
   6. 中間ガイドロールと前後ロール
      1. エンドピボット
      2. センタピボット
4. テンションコントロール
   1. ウェブの変形
      1. ウェブの圧縮と伸び
      2. 歪-応力特性
   2. ウェブテンションの計測
      1. ダンサーロール
      2. 力による計測
   3. テンション制御の方式
      1. 巻出し方式
      2. 巻取り方式
      3. 中間制御方式
   4. テンションコントロールの基本動作
      1. 一次遅れ補償
      2. 比例・積分動作
      3. 比例・積分・微分動作
5. テンションコントロールの構成機器と動作原理
   1. センサの構造と動作原理
   2. コントローラの構成
   3. アクチュエータ
6. テンションコントロールのトラブルと対策
   1. プロセスと制御方式、制御動作の適合性
      1. 安定性と応答性
      2. 巻出しコイル径変化
      3. 巻取りコイル径変化
      4. アクチュエータのパワーマッチング
   2. 制御場所と制御装置の設置
      1. テンション制御の方式の区分け
      2. センサ位置
      3. テンションゾーン
   3. 制御対象であるプラント、機械の問題
      1. 温度
      2. 振動
      3. ロールのすべり
   4. 構成機器の問題
      1. ヒステリシス
      2. ドリフト
      3. 非線形特性
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