CN101801553A - 具有曲率识别的轧机机列的运行方法 - Google Patents

Abstract

用于轧机机列的运行方法，所述轧机机列具有多个由带材(2)依次穿过的轧机机架(1)，其中，所述带材(2)—总是相对于轧制中心线(7)观察—以已知的相应的带头偏移量(V)和已知的相应的输入侧带头斜度(SE)穿入到每个轧机机架(1)中，从而所述带材(2)的带头(8)以相应的带头偏移量(V)、相应的输出侧带头斜度(SA)和相应的输出侧带头曲率(K)从相应的轧机机架(1)中出来。借助所述相应的输入侧带头斜度(SE)和在相应的轧机机架(1)中所进行的相应的道次减薄量求出所述相应的输出侧带头斜度(SA)。借助所述相应的所述测量数据和相应的其他数据求出带材(2)的相应的输出侧带头曲率(K)。在使用所述相应的输出侧带头曲率(K)的情况下，为所述相应的轧机机架(11)和/或直接设置在所述相应的轧机机架(1)后面的轧机机架(1)求出所述相应的控制介入(S)。其中，根据所求出的相应的控制介入(S)，对相应的轧机机架(1)和/或直接设置在所述相应的轧机机架(1)后面的轧机机架(1)进行控制。

Description

具有曲率识别的轧机机列的运行方法

本发明涉及一种轧机机列的运行方法，所述轧机机列具有多个由带材依次穿过的轧机机架，其中，所述带材—总是相对于轧制中心线观察—以已知的相应的带头偏移量和已知的相应的输入侧带头斜度(Kopfsteigung)穿入到每个轧机机架中，从而该带材的带头就以相应的带头偏移量、相应的输出侧带头斜度和相应的输出侧带头曲率从相应的轧机机架中出来。

此外，本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序具有机器代码，所述机器代码可由多机架式的轧机机列的控制装置直接执行，并且它的通过该控制装置的执行引起该控制装置按照这种类型的运行方法来操作所述轧机机列。

此外，本发明还涉及一种数据载体。所述载体具有在该数据载体上存储的上述类型的计算机程序。

此外，本发明还涉及一种多机架式轧机机列的一种控制装置，其中，该控制装置是如此设计的，即它按照上述运行方法来操作轧机机列。

最后，本发明还涉及一种轧机机列，其中，该轧机机列具有多个由带材依次穿过的轧机机架，其中，所述轧机机列具有上述类型的控制装置，这样在运行时，所述轧机机列按照上述类型的运行方法运行。

在轧制带材时，在带材棱边之间会出现拉应力差。这种拉应力差的主要原因之一是带材截面中的楔形。带材截面中的楔形可能有不同的原因。例如可能在轧制之前所述带材就有楔形的剖面。此外所述楔形可能是在轧辊间隙中轧制时引起的。在带材中形成楔形剖面有多种原因。例如带材有楔形的温度分布，带材可能是偏心地进入到轧辊间隙，或者轧辊间隙本身就是楔形的。也有可能是所述(和其它)原因的组合。

为了检测在带材中出现的应力差，现有技术已公开在每两个机架之间设置一种活套形成器(Schlingenheber)。活套形成器在两个侧臂上装配有力传感器。然而，通常活套形成器只具有一个单侧力测量，因此只提供总力，而不能提供两个带材棱边之间的力差。因此，没有具有两侧的力的传感器的活套形成器就不能获悉带材中的拉应力分布。因此就不能判断当带材的带尾从其中的轧机机架中出来时，所述带材向哪个方向偏转。然而特别是在多机架式轧机机列的后面的机架中，直接设置在所述相应机架后面的轧机机架的回转装置或者其它的调节机构的调节不能足够的快，以防止带尾撞击到轧机机列的侧面导引机构。

此外，现有技术还公开，当带材穿过轧机机架时控制人员目视跟踪带头，并且一按照他个人对带材的位置和对带材的波动的判断—对带头正好通过的轧机机架的靠合(特别是对轧辊的回转位置)进行调节。

本发明的任务是提供一些方案，借助所述方案可识别和/或可避免带材中的楔形，和/或可识别和/或可避免带材棱边之间的拉应力差，而无需为些设置两侧具有力检测装置的活套形成器。

所述任务在方法技术方面通过具有权利要求1特征的运行方法得以完成。由从属权利要求2至12可得到运行方法的一些有利的方案。

根据本发明在本文开头所述类型的运行方法中规定，

—借助相应的输入侧带头斜度和在相应的轧机机架中所进行的相应的道次减薄量，求出所述相应的输出侧带头斜度，

—借助所述相应的测量数据和相应的其它数据求出带材的相应的输出侧带头曲率，

—在使用所述相应的输出侧带头曲率的情况下，为所述相应的轧机机架和/或直接设置该相应的轧机机架后面的轧机机架求出相应的控制介入，

—根据所求得的相应的控制介入，对相应的轧机机架和/或直接设置在该相应的轧机机架后面的轧机机架进行控制。

在根据本发明的操作方法的第一可能的方案中规定，借助设在相应的轧机机架和直接设置在该相应的轧机机架后面的轧机机架之间的相应的位置检测装置，检测带头的相应的机架间带头偏移量；并且所述相应的测量数据相当于所述相应的检测的机架间带头偏移量，并且所述相应其它的数据相当于所述相应的带头偏移量和相应的输出侧带头斜度。通过这种措施就可以特别简单和可靠的方式成本有利地实现带头曲率的求出。在这种情况中，位置检测装置可任意设计，只要它具有所希望的功能性。例如相应的位置检测装置可从设计成线性扫描器(红外扫描器、二极管行扫描器等)或者设计成成像摄像机。也可有其它的方案。通常所述位置检测装置彼此相同设计。然而这无需强求。不同机架间区域的位置检测装置也可分别单独设计。

在本发明的前面所提到的方案的框架内，也就是在每两个轧机机架之间设置有位置检测装置的情况中，例如可在检测相应的轧机机架的机架间带头偏移量后，立即求出为直接设置在所述相应的轧机机架后面的轧机机架求出带头偏移量和输入侧带头斜度，并且为直接设置在所述相应的轧机机架后面的轧机机架求出控制指令，并且最迟在带头进入到直接设置在所述相应的轧机机架后面的轧机机架时，将该控制指令输出到直接设置在所述相应的轧机机架后面的轧机机架。在这种情况中，所述控制指令是如此求出的，即减小带头偏移量、输出侧带头斜度和/或输出侧带头曲率，这样相对轧制中心线使带材定中心。

然而，在本发明的一个优选的方案中规定，

—将所述相应的带头偏移量、相应的输出侧带头斜度和相应的输出侧带头曲率存储起来，

—在带材穿入到轧机机列的最后的轧机机架后，给位于所述轧机机架之间的带材施加拉力，

—带材—总是相对于轧抽中心线观察—以已知的相应的带偏移量和已知的相应的输入侧带斜度进入到每个轧机机架中，并且以已知的带偏移量、相应的输出侧带斜度和相应的输出侧带曲率从相应的轧机机架中出来，

—借助相应的输入侧带斜度和在相应的轧机机架中所进行的相应的道次减薄量来求出所述相应的输出侧带斜度，

—借助直接设置在所述相应的轧机机架后面的位置检测装置检测带材的相应的机架间带偏移量，

—借助相应的带偏移量、相应的输出侧带斜度和相应的机架间带偏移量求出所述相应的输出侧带曲率，

—也在使用所述相应的带偏移量、相应的输出侧带斜度和相应的机架间带偏移量的情况下，求出所述相应的控制介入。

在最后提到的方案的框架中，特别是可以如此方式地求出所述相应的控制介入，即当带尾从相应的轧机机架出来时，相应的控制介入反作用于带尾的偏转。

在给进入相应的轧机机架的带材施加拉力的时刻，可根据所求出的相应的控制介入对所述相应的轧机机架和/或直接设置在该相应的轧机机架后面的轧机机架进行控制。在这种情况下，根据所求出的相应的控制介入，无论是对所述相应的轧机机架，这是对直接设置在该相应的轧机机架后面的轧机机架进行控制，原则上讲都具有同等的价值。

代替地，也可以在进入到相应的轧机机架的带材是无拉力的时刻，根据所求得的相应的控制介入对相应的轧机机架和/或直接设置在该相应的轧机机架后面的轧机机架进行控制。在这种情况中，原则上讲下述措施也是可行的，即根据所求得的相应的控制介入对所述相应的轧机机架进行控制。然而优选地在这种情况中，对直接设置在所述相应的轧机机架后面的轧机机架进行控制。

进入到第一轧机机架的带材的带头偏移量和输入侧带头斜度必须是已知的。例如可以借助一些合适的导引装置将带头偏移量和/或输入侧带头斜度调节到规定的值上，例如调节带头偏移量和输入侧带头斜度＝0。代替地也可在第一轧机机架的前面设置位置检测装置。借助所述位置检测装置可以检测相应的值。原则上讲也可将这两种措施组合起来。例如带头偏移量和输入侧带头斜度这两个参数之一可通过相应的导引装置调节到规定的数值，而另一值可通过对带材的位置的检测获得。

通过根据本发明的措施可以了解两个相邻的轧机机架之间的带材的曲率。因此可以借助特定的轧机机架的带头的带头偏移量和输出侧带头斜度，以及相应的输出侧带头曲率，并结合到直接后置的轧机机架的已知距离，就可求出用哪个带头偏移量和用哪个输入侧带头斜度使带材进入到直接后置的轧机机架中。

也就是说在使用所述相应的轧机机架的相应的带头偏移量、相应的输出侧带头斜度和相应的输出侧带头曲率，就可为直接设置在该轧机机架后面的轧机机架求出所述相应的带头偏移量和相应的输入侧带头斜度。

为了替代检测机架间带头偏移量和借助(其中)已检测的机架间带头偏移量来求出输出侧带头曲率，可将所述相应的带头偏移量和相应的输出侧带头斜度、进入到相应的轧机机架的带材的实际参量、从相应的轧机机架出来的带材的实际参量、以及相应的轧机机架的变量和参数输送到数学物理模型中，并且借助所述数学物理模型求出所述相应的输出侧带头曲率。

这种措施具有下述优点，即它能很快地实施。特别是输出侧带头曲率几乎能和进入到相应的轧机机架的带头同时求出。因此通过这种措施特别是在求出所述相应的输出侧带头曲率后，能立即求出所述相应的控制介入，并且在求出所述相应的控制介入后能根据所述求出的相应的控制介入立即对相应的轧机机架进行控制。

更好的情况是根据本发明的这两个基本方案(也就是一方面使用位置检测装置，另一方面使用模型)可以互相组合。在这种情况中，规定

—在借助数学物理模型求出所述相应的输出侧带头曲率后附加地借助设置在相应的轧机机架和直接设置在该相应的轧机机架后的轧机机架之间的相应的位置检测装置，检测带材的相应的机架间带头偏移量，

—借助检测的相应的机架间带头偏移量、相应的带头偏移量和相应的输出侧带头斜度对相应的输出侧带头曲率进行修正。

在最后所述的措施的一种优选的方案中规定，借助依据数学物理模型求出的相应的输出侧带头曲率和修正的相应输出侧带头曲率的偏差对数学物理模型进行调整。也就是如此地训练所述数学物理模型，即借助数学物理模型所求出的未来的轧制的带材的输出侧带头曲率应进行的修正越来越少，也就是说，该模型和实际情况的适配越来越好。

如已提到的，可在不同的时刻将所求得的相应的控制介入输出到轧机机列的轧机机架。特别是可从最迟在带材穿入到直接设置在所述相应的轧机机架后面的轧机机架时，根据所求出的相应的控制介入对直接设置在所述相应的轧机机架后面的轧机机架进行控制。

相应的输出侧带头曲率可以是恒定的。代替地相应的输出侧带头曲率可随着距相应的轧机机架的距离而变化，特别是该距离的线性函数，或者成段地是恒定的。

此外在程序技术方面所述任务是通过具有权利要求15特征的计算机程序和具有权利要求16特征的数据载体完成的。

根据本发明计算机程序具有机器代码。所述机器代码可直接由多机架式轧机机列的控制装置执行，并且它的通过控制装置的执行引起该控制装置按照根据本发明的方式的一种操作方法来操作轧机机列。因此根据本发明数据载体是如此设计的，即将这样一种计算机程序存储在该数据载体中。

此外，在设备技术方面所述任务是通过具有权利要求17特征的多机架式轧机机列的控制装置和具有权利要求19特征的轧机机列得以完成。

根据本发明该控制装置是如此设计的，即它根据本发明的运行方法操作轧机机列。轧机机列具有多个由带材依次穿过的轧机机架和最后所述类型的控制装置，这样在运行时控制根据本发明的运行方法来操作轧机机列。

优选地将所述控制装置设计成软件可编程的控制装置。在运行时所述控制装置执行上述类型的计算机程序。

从下述对实施例的说明，结合附图可产生其它的优点和细节情况。所述原理附图是：

图1：多机架式轧机机列的示意图。

图2：图1的轧机机列的俯视图。

图3：流程图。

图4：轧机机架和进入轧机机架和从轧机机架出来的带材的简图。

图5：轧机机列的被两个轧机机架限定的区段的简图。

图6：流程图。

图7和图8：图1的轧机机列的部分简图。

图9：图1的轧机机列的一种可能的方案的简图。

图10：流程图。

图11：图9的一种改型。

图12：流程图。

根据图1和图2，一个轧机机列具有多个轧机机架1。因此所述轧机机列设计为多机架式轧机机列。在轧机机列运行时，所述轧机机架1由带材2依次穿过。此外，轧机机列还具有一个控制装置3。在轧机机列运行时，控制装置控制所述轧机机架和轧机机列的其他部件。所述控制装置3是如此设计的，即在运行时该控制装置根据下面将详细说明的运行方法操作所述轧机机列。

所述控制装置3可设计成固定布线的控制装置、可编程的布线的控制装置、或者软件可编程的控制装置。通常将控制装置3设计成软件可编程的控制装置。在运行时它执行一种计算机程序4。在这种情况中，计算机程序4具有机器代码5。所述机器代码可由该控制装置3直接执行。通过控制装置3执行机器代码5促使控制装置3按照根据本发明的运行方法操作轧机机列。

可以任意方式用计算机程序4完成控制装置3的编程。例如可在制造控制装置3时已将计算机程序4存储在控制装置3中。例如也可代替地通过计算机一计算机连接，将计算机程序4输送到控制装置3中。这种计算机—计算机连接中，例如可以是一种和LAN或者和Internet的连接。在图1和图2中未示出这种计算机一计算机连接。也可代替地将计算机程序4存储在数据载体6上，并且通过数据载体6将计算机程序4输送到控制装置3。在图1中将所述数据载体6作为CD-ROM示出纯属示例。然而也可代替地将它设计成其他形式，例如设计成USB记忆棒或者存储卡。

下面结合图3对根据本发明的运行方法的基本原理进行更加详细的说明。

根据图3，控制装置3首先在第一步骤S1中选择这样的轧机机架1，即带材2首先穿入的那个机架。然后在步骤S2中控制装置3如此地控制轧机机列，即相对于轧制中心线7(参见图2和图4)—所述带材2以已知的带头偏移量v和已知的输入侧带头斜度SE穿入到所选择的轧机机架1中。由于穿入到所选择的轧机机架，带材2的带头8(纯实际地)以带头偏移量v、输出侧带头斜度SA和输出侧带头曲率K从所选择的轧机机架1中出来。

所述情况，即根据所述情况带头偏移量v和输入侧带头斜度SE对于作为第一个通过的轧机机架1是已知的，可以是不同性质的。因此例如可以设置一些在图1和图2中未示出的相应的导引装置。根据所述导引装置带头偏移量v和输入侧带头斜度SE必须具有预定的数值，例如带头偏移量v＝0，输入侧带头斜度SE＝0。代替地或者附加地可设置检测装置。借助所述检测装置检测第一机架1前面的带头偏移量v和/或输入侧带头斜度SE，并且传输到控制装置3。

在步骤S3中控制装置3根据输入侧带头斜度SE和在所选择的轧机机架1所进行的道次减薄量求出输出侧带头斜度SA。特别是可根据公式

$\mathrm{SA}=\frac{\mathrm{vE}}{\mathrm{vA}}\·\mathrm{SE}---\left(1\right)$

求出输出侧道次减薄量SA。其中，vE和vA相对于所选择的轧机机架1，是带材2的输入侧和输出侧速度。通过连续性方程将速度vE和vA与道次减薄量联系起来。

此外，在步骤S4中控制装置3求出带材2的输出侧带头曲率K。在这种情况中，这种求出是借助所述测量数据和其它的数据进行的。无论是所述测量数据还是其它数据在这种情况中，涉及的是当时所选择的轧机机架1。后面将结合本发明的方能的方案对可能的求出方式进行更加详细的说明。

在步骤S5中对所选择的轧机机架1-在配属于所述轧机机架1的情况下—存储带头8的带头偏移量V、输出侧带头斜度SA和输出侧带头曲率K。在本发明的可能的方案的框架内步骤S5是重要的。

可在求出输出侧带头曲率K后立即求出控制介入S。在步骤S6中示出了这一点。在步骤S6中也示出，可代替地虽然不是立即求出控制介入，但是也是在带材2穿入到直接设置在所选择的轧机机架1后面的轧机机架1之前求出该控制介入。然而在这两种情况中，所述步骤S6仅是任选的，并且因此在图3中仅是虚线地示出。若设置所述步骤，则在使用输出侧带头曲率K，在必要时附加地使用输出侧带头斜度SA和/或带头偏移量V的情况下求出控制介入S。在这种情况中，所述控制介入S是为所选择的轧机机架1和/或为直接设置在所选择的轧机机架1后面的轧机机架1确定的。在必要时也可求出两个彼此不同的控制介入S，其中，这两个控制介入S的每个控制介入分别决定用于所选择的轧机机架1和用于直接设置在所选择的轧机机架1后面的轧机机架1。

若设置步骤S6，则轧机机架1-在步骤S6中所求得的控制介入S决定是用于该轧机机架的—在步骤S7中根据所求得的控制介入S受到控制。然而因为所述步骤S7是步骤S6的结果，所以所述步骤S7也是任选的，因此在图3中仅仅是虚线地示出。

若确定所求出的控制介入S是用于所选择的轧机机架1的，则下述措施是优选的，即在求出输出侧带头曲率K后立即求出控制介入S，并且在求出控制介入S后立即根据所求出的控制介入S对所选择的轧机机架1进行控制。若在步骤S7中将控制介入S输出到直接设置在所选择的轧机机架1后面的轧机机架1，则下述措施是足够的，即在带材2还未被穿入到直接设置在所选择的机架1后面的机架1中的某一时刻，求出控制介入S。因为在这种情况中，下述措施是足够的，即最迟在带材2穿入直接设置在所选择的轧机机架1的后面的轧机机架1时，根据所求出的控制指令S对直接设置在所选择的轧机机架1后面的轧机机架1进行控制。

在步骤S8中控制装置3进行检查，是否目前所选择的轧机机架1就是轧机机列1的最后轧机机架1。若情况不是这样，则控制装置3在步骤S9中选择下一个轧机机架1，并且为所述轧机机架1求出带头偏移量V和输入侧带头斜度SE。带头8从轧制中心线7的偏移量V”作为到相应的轧机机架1的距离x的函数有公式(当输出侧带头曲率K小时一在实际中情况确属如此)

$V^{\′\′}\left(x\right)=\frac{K}{2}\·x^2+\mathrm{SA}\·x+V---\left(2\right)$

因此，用前面的轧机机架1的数值KA、SA和V和已知的机架距离G就可毫无困难地为新选择的轧机机架1求出带头偏移量V。借助公式：

SE＝K·x+SA    (3)

采用类似的方式可为新选择的轧机机架1得出对应的输入侧带头斜度SE，其中，在方程式3中标记“SE”指的是新选择的轧机机架1，标记“K”和“SA”指的是直接设置在前面的轧机机架1。如前述一样对于x必须使用轧机机架距离G。

在完成步骤S9后控制装置3返回到步骤S2。

若在步骤S8中已决定已选择最后的轧机机架1，则控制装置转入到步骤S10。在步骤S10中，至少当带材处于所述轧机机架1之间时给该带材2施加拉力。然后在步骤S11中继续进行轧制。

在轧制期间带材2-总是相对于轧制中心线7观察—以相应的带偏移量V’、相应的输入侧带斜度SE’进入到每个轧机机架1中。此外，带材2以相应的带偏移量V’、相应的输出侧带斜度SA’和相应的输出侧带曲率K’从每个轧机机架1中出来。在这种情况中，带偏移量V’、带斜度SE’、SA’和输出侧带曲率K’不一定是以前为带头8求出的那些数值一样的数据。但是所述数值仍然是已知的。所述数值随着时间也会发生变化。虽然如此所述数值是可以求出来的。

因为对于第一轧机机架1来说输入侧数值V’、SE’是已知的。因此可结合道次减薄量求出第一轧机机架1的输出侧数值SA’、K’。然而由于相应的轧机机架1的输出侧数值SA’、K’是已知的—类似于上述方程式2和3地—可为分别直接设置其后的轧机机架1求出输入侧数值V’、SE’。因此特别是可以在步骤S12中为每个轧机机架1首先检测或者求出输入侧数值(带偏移量V’和输入侧带斜度SE’)，然后借助相应的输入侧带斜度SE’和在相应的轧机机架1中所进行的相应的道次减薄量求出所述相应的输出侧带斜度SA’。此外，也可和相应的输出侧带头曲率K那样地求出所述相应的输出侧带曲率K’。

为了可靠地执行步骤S12重要的是以尽可能可靠的方式方法求出所述相应的输出侧曲率K、K’。因此优选地根据图5规定，在每两个轧机机架1之间—优选地在活套形成器9的范围中—分别设置一个位置检测装置10。借助所述位置检测装置10-分别涉及直接前置的轧机机架1-可检测带头8的相应的机架间带头偏移量VZ。在这种情况中，借助在直接设置在所述相应的位置检测装置10前面的轧机机架1中的、带头8的相应的机架间带头偏移量VZ、相应的带头偏移量V和相应的输出侧带头斜度SA，并借助公式

$\mathrm{VZ}=\frac{K}{2}{L}^2+\mathrm{SA}\·L+V---\left(4\right)$

可求出所述相应的输出侧带头曲率K。其中，L为相应的位置检测装置10距直接前置的轧机机架1的距离。也可在带材2的轧制期间，也就是在给带材2施加拉力期间，以类似的方式求出机架间带偏移量VZ’，并且借助所述机架间带偏移量VZ’并结合和直接前置的轧机机架1中的带材2的输出侧带斜度SA’带偏移量V’就可求出对应的输出侧带曲率K’。在图6中简图地示出了这种措施。在该图中相应地示出了图3的步骤4和步骤12。

在步骤S13-它是对根据步骤S6的求出方法的代替或者是补充—涉及每个轧机机架1地求出相应的控制介入S。然后在步骤S14中对相应的轧机机架1和/或直接设置在所述相应的轧机机架1后面的轧机机架1进行与其对应的控制。

在步骤S13的范围内也是使用所述相应的带偏移量V’、相应的输出侧带斜度SA’和相应的机架间带偏移量VZ’求出所述相应的控制介入S。也就是说在步骤S13的范围内既使用所述相应的输出侧带头曲率K、相应的输出侧带头斜度SA、和相应的带头偏移量V，也使用所述相应的带偏移量V’、相应的输出侧带斜度SA’和相应的机架间带偏移量VZ’求出所述相应的控制介入S。在这种情况中，使用所述相应的输出侧带曲率K’和使用所述相应的机架间带偏移量VZ’具有同样的价值，因为这两个参数可毫无困难地彼此换算。

特别是可借助相应的带头参数V、SA、K求出原来的带线，借助相应的带材参数V’、SA’、K’可求出瞬时的带线，并且可将这两个线条的差解释为带材2中的张力状态。在步骤S13的范围内可将这种知识应用于如此地求出所述相应的控制介入S，即当带尾11从相应的轧机机架1中出来时，相应的控制介入S反作用于带材2的带尾11的偏转。

例如如图7所示，在进入到相应的轧机机架1的带材2(还在)被施加拉力的时刻，可根据所求得的相应的控制介入S对相应的轧机机架1和/或直接设置在所述相应的轧机机架1后面的轧机机架1进行控制。如图8所示，可代替地，在进入到相应的轧机机架1的带材(已经)没有拉力时，根据所求出的相应的控制介入S对相应的轧机机架1和/或直接设置在所述相应的轧机机架1后面的轧机机架1进行控制。

在这两种情况中，也就是既在根据图7的方案中，也在根据图8的方案中，相应的控制介入S当然必须在事前由控制装置3求出来。在这种情况中，优选地相应的控制介入S是在事前直接求出来。然而代替地也可以一定的时间间隔在控制相应的轧机机架1和/或直接设置在轧机机架1后面的轧机机架1之前求出所述相应的控制介入S。

上面对一种措施进行了说明。在该措施中曾一度求出了输出侧带头曲率K和输出侧带曲率K’，并且假设它在一个轧机机列区段的内部(也就是在每两个直接相邻的轧机机架1之间)是恒定的。当然也可能有其它的措施。

例如每个轧机机列区段可以设置两个或者多个位置检测装置10。在这种情况中，若所述位置检测装置10彼此间有均匀的间距设置，则位置检测装置10的设置是最佳的。例如在每两个直接相邻的轧机机架1之间的中间可分别设置一个位置检测装置10，另一位置检测装置10可直接设置在直接设置在所述相应的轧机机架1后面的轧机机架1的前面。然而在实践中出于更重要的原因可以要求不同于这种在测量精度方面是最佳的布局。

若每个轧机机列段设置两个或者多个位置检测装置10，则不仅可通过一个二阶的多项式(也就是用不变的曲率K或者K’)，而且也可通过例如三阶的多项式(也就是用从带材的运行方向看线性变化的曲率K或者K’)逼近在每两个直接相邻的轧机机架1之间的带材2的曲线走向。

无论每两个直接相邻的轧机机架1之间的曲率K和K’是不变的，或者是沿带材的运行方向看是位置x的函数，特别是可以使用本身已公开的伯努利—欧拉弯梁理论，以便借助局部的曲率K和K’推断出带材棱边12与带材棱边12之间的拉应力差Δσ。因为拉应力差Δσ

$\mathrm{\Δ\σ}=\frac{6M\left(x\right)}{b^{2}h}---\left(5\right)$

其中b为带材宽度，h为带材厚度，m相当于局部弯曲力矩。通过公式

$K^{\′}\left(x\right)-K\left(x\right)=\frac{M\left(x\right)}{\mathrm{EI}}---\left(6\right)$

局部弯曲力矩M本身和曲率K和K’相关联。其中，E为带材2的弹性模量，在必要时在瞬时带材温度中，I为沿带材厚度方向的带材的横截面的轴向面积矩。其中，轴向面积矩I是通过公式

$I=\frac{{\mathrm{hb}}^3}{12}---\left(7\right)$ 确定的。

图9示出一种无需图5的位置检测装置10就能求出输出侧曲率K、K’的方案。根据图9，在控制装置3的内部设置了一个数学物理模型13。根据图10在步骤S21中为每个轧机机架1将所述相应的带头偏移量V和相应的输出侧带头斜度SA输送到数学物理模型13中。此外，在步骤S21中还将进入到相应的轧机机架1的带材2和从相应的轧机机架1出来的带材2的实际参量输送到该数学物理模型13中。最后在步骤S21中还将所述相应的轧机机架1的变量和参数输送到该数学物理模型13中，然后借助所述数学模型在步骤S22中求出所述相应的输出侧带头曲率K、K’。

数学物理模型13是以下述原则的依据的，即在每个轧机机架1后面的带材2的输出侧带头曲率K是遵循下述公式的

$K=\frac{2\mathrm{\ΔvA}}{b\·\mathrm{vA}}---\left(8\right)$

其中，ΔvA是速度差，带材棱边12以所述速度差从相应的轧机机架1中出来。

此外，类似地也适用于其它的Δ参数。例如速度vE，带材2的中间部分用所述速度进入所探讨的轧机机架1。ΔvE是速度差，带材棱边12用所述速度差进入到所探讨的轧机机架1中。

此外，无论是局部地从带材宽度b上看还是总体地看，连续性方程式

vA·hA＝vE·hE    (9)

是成立的，其中，涉及到相应的轧机机架1，hA和hE是输出侧和输入侧带材厚度。

在按照输出侧速度vA求解后，从方程式9中得出在带材宽度b上相对带材中心的横向速度差的线性方程式

$\mathrm{\ΔvA}=\frac{\mathrm{vE}\·\mathrm{hE}}{\mathrm{hA}}\·(\frac{\mathrm{\ΔvE}}{\mathrm{vE}}+\frac{\mathrm{\ΔhE}}{\mathrm{hE}}-\frac{\mathrm{\ΔhA}}{\mathrm{hA}})---\left(10\right)$

输入侧参数，也就是其中以字尾“E”结尾的参数毫无例外地是已知的，确切地说用于首先通过的轧机机架1是先验的，用于其它的轧机机架1是借助数学物理模型13进行相应的计算得出的。(平均的)输出侧带材厚度hA-由于道次减薄量是已知的—也是已知的。通过使两个方程

$\mathrm{FW}+\mathrm{\ΔFW}=\mathrm{FW}+(\mathrm{\ΔhA}-\mathrm{\Δs})\·\mathrm{cG}+\mathrm{FW}\·\frac{\mathrm{\ΔcG}}{\mathrm{cG}}---\left(11\right)$

和

$\mathrm{FW}+\mathrm{\ΔFW}=\mathrm{FW}+\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂\mathrm{hE}}\·\mathrm{\ΔhE}+\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂\mathrm{hA}}\·\mathrm{\ΔhA}+\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂\mathrm{\σE}}\·\mathrm{\Δ\σE}+\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂\mathrm{\σA}}\·\mathrm{\Δ\σA}+$

$\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂\mathrm{kF}}\·\mathrm{\ΔkF}+\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂\mathrm{kF}}\·\frac{\∂\mathrm{kF}}{\∂T}\·\mathrm{\ΔT}+\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂\mathrm{\μ}}\·\mathrm{\Δ\μ}+\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂y}\·\mathrm{\Δy}---\left(12\right)$

联立得出输出侧带材厚度差ΔhA

$\mathrm{\ΔhA}=\frac{\mathrm{\Δs}+\frac{\mathrm{FW}}{{\mathrm{cG}}^2}\mathrm{\ΔCG}+\frac{1}{\mathrm{cG}}(\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂\mathrm{hE}}\mathrm{\ΔhE}+\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂\mathrm{\σE}}\mathrm{\Δ\σE}+\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂\mathrm{\σA}}\mathrm{\Δ\σA}+...+\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂y}\mathrm{\Δy})}{1-\frac{1}{\mathrm{cG}}\·\frac{\∂\mathrm{FW}}{\∂\mathrm{hA}}}---\left(13\right)$

其中，在方程式11至13中FW表示轧制力，S表示轧辊间隙，cG表示机架刚度，kF表示屈服强度，T表示带材2的温度，μ表示轧辊间隙中的摩擦系数，y表示偏心度(相当于带头偏移量V)，带材2以这种偏心度通过所探讨的轧机机架1。

在这种情况中，控制装置3必须获知数学物理模型13的所述相应的输入参数。然而在实践中通常是这样的，于是可以求出输出侧高度差ΔhA。

上述结合图9所介绍的措施工作速度很快。在实际中特别是可立即提供输出侧带头曲率K供使用。因此原则上讲也可快速作出响应。如原理上已经提到的和在图10中再次示出的，特别是可在求出所述相应的输出侧带头曲率K后立即求出所述相应的控制介入S，并且在求出所述相应的控制介入S后可立即根据所述已求出的控制介入S对相应的轧机机架1进行控制。在这种情况中，常常是带头8进入到直接后置的轧机机架1之前相应的轧机机架1已作出反应。然而原则上讲也可以推迟对相应的轧机机架的控制，直到带头进入到直接后置的轧机机架1。

在根据图10的措施中，带材2具有成段地恒定的带头曲率K。然而，所述单个区段的长度—在该区段内该带材2具有恒定的带头曲率K-通常比轧机机架1彼此间的间距G要小得多。因此，如前所述，将带头偏移量“V”作为带材2在轧机机列中的位置的函数求出不再是那么容易的了，然而它总还是能够求出的，因为那些单个的区段总是彼此相邻的。

图9和图10的措施可以独立地进行，也就是说在轧机机架1之间不设置位置检测装置10。然而优选地根据图11，图9的图10的措施可结合位置检测装置10进行。在这种情况中，除了图10的步骤S21和S22外，也可根据图12进行，即

-首先在步骤S26中借助相应的位置检测装置10检测相应的机架间带头偏移量VZ，并且

-然后在步骤S27中借助相应检测的机架间带头偏移量VZ、相应的带头偏移量V和相应的输出侧带头斜度SA，对借助数学物理模型13求出的输出侧带头曲率K进行修正。

在这种情况中，通常在步骤S27的框架内根据最后所提及的参数(带头偏移量V、输出侧带头斜度SA和机架间带头偏移量VZ)对相应的输出侧带头曲率K重新进行计算。然后所述重新计算出的输出侧带头曲率K替代之前借助数学物理模型13所求出的输出侧带头曲率K。代替地至少可有基本的逼近，例如70％、75％，或者80％的逼近。

除了步骤S27以外还可以设置步骤S28。在步骤S28中借助根据数学物理模型13所求出的相应的输出侧带头曲率K和已修正的相应的输出侧带头曲率K的偏差对数学物理模型13进行调整。也就是说作为这样一种模型的数学物理模型13和实际的情况相适配，从而通过该数学物理模型13可更好地为以后轧制的带材2求出输出侧带头曲率K。

如已提到的，在使用数学物理模型13时可快速求出所述相应的控制介入S，并且可根据所述相应的控制介入S快速地控制相应的轧机机架1。因此，在图11和图12的措施的框架内，要求在考虑借助数学物理模型13分别求出的控制介入S和由此所引起的相应的输出侧带头曲率K发生变化的情况下，求出带材2的有效的(平均的)带头曲率KM，并将有效的平均的带头曲率KM用作步骤S27的比较和步骤S28的适配的基础。例如可周期性地分别根据数学物理模型13求出所述相应的带头曲率K，并且然后例如借助公式

KM＝(1-α)K(i-1)+αK(i)    (14)

求出有效的平均带头曲率KM。其中在上述方程式14中，i表示相应的扫描周期。α表示一种合适确定的加权系数，它在零和1之间。所述加权系数在时间上是不变的，或者可随时间发生变化。若该系数可随时间变化，则优选地该系数随时间而减小。

本发明具有许多优点。特别是它工作可靠，并且可以简单方式实施，并且甚至可在现有的轧机机列上加装。

上述说明仅用于说明本发明。而本发明的保护范围仅由随附的权利要求而定。

Claims (19)

1.用于轧机机列的运行方法，所述轧机机列具有多个由带材(2)依次穿过的轧机机架(1)，

-其中，所述带材(2)—总是相对于轧制中心线(7)观察—以已知的相应的带头偏移量(V)和已知的相应的输入侧带头斜度(SE)穿入到每个轧机机架(1)中，从而所述带材(2)的带头(8)以相应的带头偏移量(V)、相应的输出侧带头斜度(SA)和相应的输出侧带头曲率(K)从相应的轧机机架(1)中出来，

-其中，借助所述相应的输入侧带头斜度(SE)和在相应的轧机机架(1)中所进行的相应的道次减薄量求出所述相应的输出侧带头斜度(SA)，

-其中，借助所述相应的所述测量数据和相应的其他数据求出带材(2)的相应的输出侧带头曲率(K)，

-其中，在使用所述相应的输出侧带头曲率(K)的情况下，为所述相应的轧机机架(1)和/或直接设置在所述相应的轧机机架(1)后面的轧机机架(1)求出所述相应的控制介入(S)，

-其中，根据所求出的相应的控制介入(S)，对相应的轧机机架(1)和/或直接设置在所述相应的轧机机架(1)后面的轧机机架(1)进行控制。

2.按照权利要求1所述的运行方法，其特征在于，借助在所述相应的轧机机架(1)和直接设置在所述相应的轧机机架(1)后面的轧机机架(1)之间的位置检测装置(10)，来检测带头(8)的相应的机架间带头偏移量(VZ)；并且所述相应的测量数据相当于所述相应的检测的机架间带头偏移量(VZ)，并且所述相应的其它数据相当于所述相应的带头偏移量(V)和所述相应的输出侧带头斜度(SA)。

3.按照权利要求2所述的运行方法，其特征在于，

-存储所述相应的带头偏移量(V)、相应的输出侧带头斜度(SA)和相应的输出侧带头曲率(K)，

-当带材(2)穿入到轧机机列的最后一个轧机机架(1)后，给位于所述轧机机架(1)之间的带材(2)施加拉力，

-带材(2)—总是相对于轧制中心线(7)观察—以已知的相应的带偏移量(V’)和已知的相应的输入侧带斜度(SE’)进入到每个轧机机架(1)中，并且以所述相应的带偏移量(V’)、相应的输出侧带斜度(SA’)和相应的输出侧带曲率(K’)从相应的轧机机架(1)中出来，

-借助所述相应的输入侧带斜度(SE’)和在所述相应的轧机机架(1)中所进行的相应的道次减薄量求出所述相应的输出侧带斜度(SA’)，

-借助直接设置在所述相应的轧机机架(1)后面的位置检测装置(10)检测带材(2)的相应的机架间带偏移量(VZ’)，

-借助所述相应的带偏移量(V’)、所述相应的输出侧带斜度(SA’)和所述相应的机架间带偏移量(VZ’)求出所述相应的输出侧带曲率(K’)，

-也是在使用所述相应的带偏移量(V’)、相应的输出侧带斜度(SA’)和相应的机架间带偏移量(VZ’)的情况下求出所述相应的控制介入(S)。

4.按照权利要求3所述的运行方法，其特征在于，如此地求出所述相应的控制介入(S)，即当带尾(11)从相应的轧机机架(1)出来时，所述相应的控制介入(S)反作用于带材(2)的带尾(11)的偏转。

5.按照权利要求3或4所述的运行方法，其特征在于，在当给所述进入相应的轧机机架(1)的带材(2)施加拉力的时刻，根据所求得的相应的控制介入(S)对所述相应的轧机机架(1)和/或直接设置在所述相应的轧机机架(1)后面的轧机机架(1)进行控制。

6.根据权利要求3或4所述的运行方法，其特征在于，在所述进入相应的轧机机架(1)的带材(2)无拉力的时刻，根据所求得的相应的控制介入(S)对相应的轧机机架(1)和/或直接设置在所述相应的轧机机架(1)后面的轧机机架(1)进行控制。

7.按照上述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，在使用所述相应的轧机机架(1)的相应的带头偏移量(V)、相应的输出侧带头斜度(SA)和相应的输出侧带头曲率(K)的情况下，为直接设置在所述相应的轧机机架(1)后面的轧机机架(1)求出所述相应的带头偏移量(V)和相应的输入侧带头斜度(SE)。

8.按照权利要求1所述的运行方法，其特征在于，将所述相应的带头偏移量(V)和相应的输出侧带头斜度(SA)、进入到相应的轧机机架(1)的带材(2)和从相应的轧机机架(1)出来的带材(2)的实际参量，以及相应的轧机机架(1)的变量和参数输送到数学物理模型(13)中；并且借助该数学物理模型(13)求出所述相应的输出侧带头曲率(K)。

9.按照权利要求8所述的运行方法，其特征在于，

-在借助所述数学物理模型(13)求出所述相应的输出侧带头曲率(K)后，附加地借助设在所述相应的轧机机架(1)和直接设置在该轧机机架(1)后的轧机机架(1)之间的相应的位置检测装置(10)来检测带材(2)的相应的机架间带头偏移量(VZ)，并且

-借助所述相应检测的机架间带头偏移量(VZ)、相应的带头偏移量(V)和相应的输出侧带头斜度(SA)对所述相应的输出侧带头曲率(K)进行修正。

10.按照权利要求9所述的运行方法，其特征在于，借助根据所述数学物理模型(13)求出的相应的输出侧带头曲率(K)与所述修正的相应的输出侧带头曲率(K)的偏差对所述数学物理模型(13)进行修整。

11.按照权利要求8、9或10所述的运行方法，其特征在于，在求出所述相应的输出侧带头曲率(K)后立即求出所述相应的控制介入(S)；并且在求出所述相应的控制介入(S)后立即根据所求出的相应控制介入(S)对所述相应的轧机机架(1)进行控制。

12.按照权利要求1、2、3或4，或者按照权利要求8、9或者10所述的运行方法，其特征在于，最迟在带材(2)穿入到直接设置在所述相应的轧机机架(1)后面的轧机机架(1)时，根据所求得的相应的控制介入(S)对所述直接设置在轧机机架(1)后面的轧机机架

(1)进行控制。

13.按照权利要求1到12中任一项所述的运行方法，其特征在于，所述相应的输出侧带头曲率(K)是恒定的。

14.按照权利要求1到12中任一项所述的运行方法，其特征在于，所述相应的输出侧带头曲率(K)随着到所述相应的轧机机架(1)的距离(X)进行变化。

15.计算机程序，它具有机器代码(5)，所述机器代码可由多机架式轧机机列的控制装置(3)执行，并且通过该控制装置(3)执行所述机器代码，引起所述控制装置(3)按照上述权利要求中任一项所述的运行方法来操作所述轧机机列。

16.数据载体，具有存储在数据载体上的且按照权利要求15所述的计算机程序(4)。

17.多机架式轧机机列的控制装置，其中，所述控制装置是如此设计的，即它按照根据权利要求1至14中任一项所述的运行方法来操作轧机机列。

18.按照权利要求17所述的控制装置，其特征在于，它设计成软件可编程的控制装置，这种控制装置在运行时执行按照权利要求15所述的计算机程序。

19.轧机机列，

-其中，所述轧机机列具有多个由带材(2)依次穿过的轧机机架(1)；

-其中，所述轧机机列具有按照权利要求17或18所述的控制装置(3)，从而在运行时所述轧机机列按照权利要求1至14中任一项所述的运行方法运行。

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