CN106687229A - 在精轧机组上的宽度设定 - Google Patents

Abstract

在精轧机组（3）上轧制金属带材（1）之前，相应地检测金属带材（1）的部分（9）的实际宽度（b0）和实际温度（T0）。来源于所检测的变量（b0、T0）的变量（bF、TF）和对应设定点变量（b*、T*）被分配到部分（9）。在金属带材（1）的部分（9）穿过精轧机组（3）时被追踪。轧制机架（5）相应地配有宽度控制装置（13）。宽度控制装置（13）根据各种输入变量确定设定点宽度（b*）和在分配的轧制机架（5b）中轧制之后的实际宽度（b）。宽度控制装置（13）还确定下游额外设定点值（δZ2*），通过其校正在所分配的轧制机架（5b）下游的期望张力（Z2*），以便使实际宽度（b）更接近设定点宽度（b*）。下游额外设定点值（δZ2*）既在确定实际宽度（b）时被考虑又被馈送到张力控制器（21），张力控制器（21）根据校正的设定点张力（Z2*）设定在分配的轧制机架（5b）下游在金属带材（1）中普遍的实际张力（Z2）。位于分配的轧制机架（5b）下游的预定点处的金属带材（1）的部分（9）的设定点宽度（b*）和实际宽度（b）之间的差异（δb）尤其用于确定下游额外设定点值（δZ2*）。

Description

在精轧机组上的宽度设定

本发明涉及用于在精轧机组中轧制金属带材的方法，

- 其中，精轧机组具有多个轧制机架，金属带材连续传递通过这些轧制机架，

- 其中，对于金属带材的每个区段，在其进入精轧机组之前，检测其实际宽度和实际温度。

本发明此外涉及计算机程序，其包括机器代码，其可通过用于精轧机组的控制单元执行，其中，机器代码通过控制单元的执行导致机器单元根据这样的方法操作精轧机组。

本发明此外涉及用于精轧机组的控制单元，其中，所述控制单元被编程为使用这样的计算机程序，使得控制单元根据这样的方法操作精轧机组。

本发明此外涉及用于轧制金属带材的精轧机组，

- 其中，精轧机组具有多个轧制机架，金属带材连续传递通过这些轧制机架，

- 其中，精轧机组具有这样的控制单元，其根据这样的方法操作精轧机组。

用于轧制金属带材的热轧机组大体由粗轧机组、精轧机组和卷取装置组成。金属带材首先传递通过粗轧机组，且然后通过精轧机组，且最后供应到卷取装置。在许多情形中-通常至少在用于轧制钢带材的热轧带材机组中-还提供冷却线。冷却线，如果其提供的话，布置在精轧机组的下游且在卷取装置的上游。

通常对金属带材的轧制指定有限的宽度公差。维持这些宽度公差是重要的品质特征。金属带材的宽度的主动影响因此产生经济效用。

金属带材的宽度既在粗轧机组中以及在精轧机组中又还在到卷取装置的途中受影响。在一些情形中，这种影响被积极地执行。

因此，例如，从M. Nakayama等的技术文章“Development of Automatic WidthControl System for Hot Strip Finishing Mills（用于热轧带材精轧机的自动宽度控制系统的发展）”（关于塑性技术的第三届国际会议的会刊，京都，1990，7月1/6，第II卷，第791到796页）已知一种方法，其中，在精轧机组的多个（而不是全部）轧制机架之后执行宽度测量。使用所有提供的宽度测量，借助于模型估计缺失的宽度测量值。通过计算和开启用于每个活套挑（loop lifter）控制器的额外带材张力（bandzuges），执行宽度偏差的补偿。

从Harald Natusch等的技术文章“Automatische Breitenregelung in derWarmbandstraße Borlänge der SSAB Tunnplat [SSAB Tunnplat的博朗厄市，热轧带材机组中的自动宽度调整”（钢铁，122（2002），第11期，第93到100页）中已知执行用于宽度偏差的先导控制。以通过模型支持的方式确定精轧机组中的宽度。在粗轧机组之前和之后以及在精轧机组之后执行宽度的测量。

从Y. Hoshi等的技术文章“Automatic width control System usinginterstand tension in hot strip finishing mill（使用在热轧带材精轧机中的机架间张力的自动宽度控制系统）”（La Revue de Metallurgie-CIT，1996，11月，第1413到1420页）中已知在各个情况下在精轧机组的第二轧制机架之后和在最后的轧制机架之后检测金属带材的宽度。在第一和第二轧制机架之间的张力（Züg）借助于前者测量被调整。在第三和最后的轧制机架之间的张力借助于后者测量被调整。

从DE 103 38 470 B4已知检测表征在每两个轧制机架之间的质量流动的变量，且基于所检测的变量，设定在两个轧制机架之间的带材张力，以便减少宽度改变。

从DE 198 51 053 A1已知用于调整在具有至少两个轧制机架的轧制机组中的宽度的方法，金属带材连续传递通过轧制机架。在该方法中，在传递通过最后的轧制机架之后检测宽度。调整在两个轧制机架之间的张力以影响金属带材的宽度。

从EP 0 375 095 B1已知一种用于在热扎带材在多机架轧制机组的精轧期间调整带材宽度的方法。在该方法中，在倒数第二个机架之前和在最后的机架之后测量带材宽度。执行使用先导控制的宽度调整。在轧制机组的最后的轧制机架之前的带材张力用作控制变量。

从Atsushi Ishii等的技术文章“Strip width Variation behaviour and itsmathematical model in hot strip finishing mills（带材宽度变化性能及其在热轧带材精轧机中的数学模型）”（关于钢轧制的第七届国际会议的会刊，1998年，日本千叶，第93到98页）已知用于精轧机组的宽度模型。在辊缝中的宽度影响，例如相对带材轮廓改变、轧辊弯曲、压缩长度和入口侧和出口侧张力被考虑在内。此外，在两个轧制机架之间的区域中的宽度影响被考虑在内，例如，温度、在金属带材中普遍的张力、屈服强度、带材温度和持续时间。

在Cheol Jae Park等的技术文章“Direct Width Control Systems Based onWidth Prediction Models in Hot Strip Mill（在热轧带材轧机中基于宽度预测模型的直接宽度控制系统）”（ISIJ国际，第47卷（2007），第1期，第105到113页）中依赖基于有限元的宽度模型得到简化的宽度模型。使用神经元网络补充简化的宽度模型。其根据金属带材中的入口侧张力、当前宽度、厚度减少、压缩长度和尺寸改变阻力模拟精轧机组中的宽度。

现有技术的方法已经使得金属带材的实际宽度接近目标宽度。然而，这些方法通常仅不充分地起作用。此外，在没有卷取箱的热轧带材机组中，从金属带材的长度上来看，温度分布通常不均匀，这继而导致金属带材在精轧机组中的不均匀变宽。

本发明的目的是提供可能性，借助于其，能够以简单且有效的方式精确地设定金属带材的宽度。

该目的通过具有权利要求1的特征的方法实现。方法的有利的实施例是从属权利要求2到10的主题。

根据本发明，提供一种用于在精轧机组中轧制金属带材的方法，精轧机组具有多个轧制机架，金属带材连续传递通过轧制机架，

- 其中，对于金属带材的每个区段，在其进入精轧机组之前，检测其实际宽度和实际温度，

- 其中，来源于所检测的实际宽度的实际宽度、初始目标宽度、来源于所检测的实际温度的实际温度和目标温度与金属带材的每个区段关联，

- 其中，在穿过精轧机组期间，金属带材的区段的路径被追踪，

- 其中，宽度控制单元至少与每个轧制机架关联，除了最后的轧制机架，

- 其中，用于在关联轧制机架中轧制的金属带材的区段的相应宽度控制单元

-- 基于在关联轧制机架中轧制之前的其目标宽度、在关联轧制机架之前在金属带材中期望的目标张力、在关联轧制机架之后在金属带材中期望的目标张力、与相应区段关联的目标温度和在关联轧制机架中执行的轧制程序的参数，确定在关联轧制机架中轧制之后的目标宽度，且将其与金属带材的相应区段关联，

-- 基于在关联轧制机架中轧制之前的其实际宽度、在关联轧制机架之前在金属带材中期望的目标张力（其通过上游额外目标值校正）、在关联轧制机架之后在金属带材中期望的目标张力（其通过下游额外目标值校正）、与相应区段关联的实际温度、及在关联轧制机架中执行的轧制程序的参数，确定在关联轧制机架中轧制之后的实际宽度，且将其与金属带材的相应区段关联，

- 其中，相应宽度控制单元基于在关联轧制机架之后在金属带材中期望的目标张力、在关联轧制机架中轧制的金属带材的区段的目标温度和实际温度、位于关联轧制机架之后的预先确定的点处的金属带材的区段的目标宽度和实际宽度的差异及轧制程序的参数确定下游额外目标值，

- 其中，相应宽度控制单元确定下游额外目标值，使得在关联轧制机架中轧制的金属带材的区段的实际宽度接近轧制区段的目标宽度，

- 其中，相应宽度控制单元供应下游额外目标值到相应张力调整器，张力调整器设定在关联轧制机架之后在金属带材中普遍的实际张力，对应于由下游额外目标值校正的目标张力。

因此仅要求单个宽度测量和单个温度测量，具体地在粗轧机组和精轧机组之间。宽度偏差能够高度准确地被补偿。如果额外地还实现宽度调整，那么出于该目的在精轧机组之后要求额外的宽度测量。然而通常提供这样的宽度测量，且因此不要求额外的硬件支出。

在最简单的情况下，与区段关联的实际宽度和实际温度与检测的实际宽度和实际温度相同。然而，优选地至少所检测的实际宽度，优选地还有所检测的实际温度被滤波，尤其是低通滤波。借助于该程序，尤其能够相对平静地执行金属带材的轧制（即，没有高频控制干预）。经由带材张力操纵实际宽度因此对于轧制过程没有负面影响。

滤波能够尤其使得，通过滤波不在滤波变量中（实际宽度或实际温度）引起关于未滤波变量的相位偏移。因此，在零相位滤波器中执行滤波。出于该目的，例如，能够提供对应的对称滤波器。替代地，可能的是所检测的实际宽度经受第一滤波，且因此初步滤波的实际宽度被确定，且然后初步滤波的实际宽度经受第二滤波，且滤波的实际宽度因此被确定。替代地，所检测的实际宽度能够并行经受第一滤波以及第二滤波两者，且两个滤波的平均值能够用作滤波的实际宽度。在两种情况下，两个滤波能够具有相位调整。仅要求两个滤波关于彼此具有相反的相位调整，以便通过一个滤波导致的相位偏移能够通过另一个滤波补偿或平衡掉。如果必要的话，类似的程序对于实际温度是可能的。

可能的是预定初始目标宽度。替代地，能够基于与区段关联的实际宽度确定初始目标宽度。

可能的是永久地指定预先确定的点。替代地，可能的是对宽度控制单元指定预先确定的点（可选地单独地用于每个宽度控制单元）。例如，在关联轧制机架和直接下游的轧制机架之间的中间能够被指定为用于相应宽度控制单元的预先确定的点。可选地还能够将活套挑接合在金属带材上的位置设置为预先确定的点。

至少对于金属带材首先传递通过其的精轧机组的轧制机架，优选地检测金属带材进入该轧制机架的时间点。在该情况下，路径追踪能够基于该时间点调整，即，尤其以及时的方式开始。

替代地能够检测在粗轧机组的出口处或者在精轧机组的入口处的实际宽度。还替代地能够检测在粗轧机组的出口处或者在精轧机组的入口处的实际温度。此外替代地，能够首先检测整个金属带材（即，金属带材的所有区段）的相应实际宽度和相应实际温度，且然后仅执行低通滤波。替代地，能够在检测实际宽度和实际温度的同时执行低通滤波。预先执行低通滤波是可取的，尤其是在粗轧机组的出口处检测实际宽度和实际温度的情况下。连同实际宽度和实际温度的检测执行低通滤波是可取的，尤其是在精轧机组的入口处检测实际宽度和实际温度的情况下。取决于在低通滤波和金属带材的区段进入精轧机组的第一轧制机架之间经过多长时间，能够有必要借助于温度模型取得区段的温度随时间的发展。

能够按照需要确定精轧机组的轧制机架的数目。通常，轧制机架的数目是3到8个，通常4到7个，尤其是5或6个。

尤其，考虑钢、铝和铜作为该金属。然而，还可能的是金属带材由另一金属组成。

在本发明的范围中，有必要在不同点处知道金属带材的速度。出于该目的，能够直接地执行对应速度测量。替代地，能够确定相应速度，因为-关于金属带材的速度待检测的点–上游轧制机架的轧辊的周向速度被检测，并由此在考虑导程时确定金属带材的速度。以类似方式，能够确定相应速度（反之亦然），因为下游轧制机架的轧辊的周向速度被检测，且由此在考虑到滞后时确定金属带材的速度。

在许多情况下，指定金属带材将在精轧机组的出口处具有的最终轧制温度。在该情况下，最终轧制温度优选地用作目标温度。相比之下，在金属带材的区段穿过精轧机组期间，优选地以模型-支持方式连续追踪金属带材的区段的实际温度。

能够按照需要确定轧制程序的参数。通常，关于关联轧制机架，轧制力、轧制力矩、在关联轧制机架的入口侧和/或出口侧上的带材速度、辊缝、道次压下量、金属带材的压缩长度、及金属带材的材料变量能够用作轧制程序的参数。

在最简单的情况下，在根据本发明的方法的范围中，仅考虑在轧制机架自身中轧制期间的变宽。然而，优选地规定，用于已经在关联轧制机架中轧制的金属带材的区段的相应宽度控制单元

- 根据距下游轧制机架的间距、在关联轧制机架的出口侧上的带材速度、在关联轧制机架之后在金属带材中期望的目标张力、目标温度和金属带材的材料特性变量追踪轧制之后的目标宽度，以及

- 根据距下游轧制机架的间距、在关联轧制机架的出口侧上的带材速度、在关联轧制机架之后在金属带材中期望的目标张力（其通过下游额外目标值校正）、实际温度、及金属带材的材料特性变量，追踪在轧制之后的实际宽度。

该程序还能考虑在轧制机架之间的宽度的蠕变。

该目的此外通过具有权利要求11的特征的计算机程序实现。根据本发明规定，通过控制单元执行机器代码导致控制单元依据根据本发明的方法操作精轧机组。

该目的此外通过具有权利要求12的特征的用于精轧机组的控制单元实现。根据本发明，精轧机组被编程为使用根据本发明的计算机程序，以便控制单元依据根据本发明的方法操作精轧机组。

该目的此外通过具有权利要求13的特征的用于轧制金属带材的精轧机组实现。根据本发明，精轧机组的控制单元设计成使得其依据根据本发明的方法操作精轧机组。

结合示例性实施例的以下描述，本发明的上述性能、特征和优势及其实现的方式将变得更清楚且更全面，示例性实施例结合附图更详细地解释。在示意图中：

图1示出热轧带材机组，

图2示出金属带材的区段，

图3示出流程图，

图4到6示出滤波，以及

图7示出精轧机组的区段和宽度控制单元。

根据图1，用于轧制金属带材1的热轧带材机组具有粗轧机组2、精轧机组3和卷取装置4。在个别情况下，例如，在其中金属带材1已经被铸造地相对薄的情况下，能够省略粗轧机组2。根据图1，精轧机组3具有多个轧制机架5，金属带材1连续传递通过轧制机架5。轧制机架5的数目通常在三个和八个之间，尤其在四个和七个之间，例如是五个或六个。金属带材1能够例如是钢带材、铝带材、铜带材或由另一金属制成的带材。

热轧带材机组-尤其是精轧机组3-通过控制单元6控制。控制单元6使用计算机程序7编程。计算机程序7包括机器代码8，其可通过控制单元6执行。机器代码8通过控制单元6的执行导致控制单元6根据一种方法操作精轧机组3，该方法此后将结合图2和其他图更详细地解释。由于使用计算机程序7的编程，所以控制单元6因此相应地操作精轧机组3。

金属带材1在控制单元6内虚拟地分成多个区段9。区段9能够例如根据图2通过一致长度l、通过一致质量m、或通过在时间上等距离的步骤处的检测被限定。

根据图3，在步骤S1中，针对金属带材1的每个区段9检测其实际宽度b0和实际温度T0。在对应区段9进入到精轧机组3中之前执行实际宽度b0和实际温度T0的检测。例如，根据图1，对应测量单元能够布置在粗轧机组2的出口处。替代地，测量单元能够布置在精轧机组3的入口处。可能的是甚至在金属带材1的最前部区段9进入精轧机组3之前，完成对所有区段9的实际宽度b0和实际温度T0的检测。替代地，可能的是虽然金属带材1的前部区段9已经进入精轧机组3，但是对于金属带材1的后部区段9仍然执行实际宽度b0和实际温度T0的检测。独立于所使用的特定程序，执行检测，然而，对于每个区段9，在对应区段9进入精轧机组3之前，完成随后在步骤S2中执行的实际宽度b和实际温度T的关联。

在最简单的情况下，在步骤S2中，所检测的实际宽度b0和实际温度T0直接与区段9关联。然而，至少所检测的实际宽度b0以及优选地所检测的实际温度T0都优选地被滤波。尤其，能够根据在图4到6中的图示执行低通滤波。在滤波的情况下，在步骤S2中，对于每个区段9，确定相应滤波的实际宽度bF和相应滤波的实际温度TF。

优选地执行步骤S2的滤波，使得滤波的实际宽度bF关于原始的未滤波实际宽度b0没有相位偏移（零相位滤波）。例如，出于该目的，根据图4，能够使用高斯钟形曲线（或另一、对称的钟形曲线）执行滤波。替代地，使用两个随后程序中的一个。

一方面，根据在图5中的图示，可能的是所检测的实际宽度b0首先在第一滤波器块10中经受第一滤波。因此确定初步滤波的实际宽度bV。初步滤波的实际宽度bV然后在下游第二滤波器块11中经受第二滤波。第二滤波的结果是滤波的实际宽度bF。在该情况下，在第一滤波器块10中的第一滤波以及在第二滤波器块11中的第二滤波两者能够经受相位调整。在该情况下决定性的是，在两个滤波器块10、11中的两个滤波经受关于彼此相反的相位调整。在第二滤波器块11中的第二滤波因此补偿由在第一滤波器块10中的第一滤波导致的相位偏移。

替代地，能够根据在图6中的图示在两个滤波器块10、11中并行执行两个滤波。在该情况下，所检测的实际宽度b0因此经受第一滤波以及第二滤波两者。两个滤波的结果在该情况下被供应到节点，其中，计算两个滤波的平均值。平均值在该情况下对应于滤波的实际宽度bF。

类似的程序能够用于确定滤波的实际温度TF。通常，与用于确定滤波的实际宽度bF相同类型的滤波被用于确定滤波的实际温度TF。然而，这不是绝对需要的。关于实际温度T0还优选地是执行零相位滤波。

在滤波的情况下，针对金属带材1的相应区段9确定的滤波的实际宽度bF和针对金属带材1的相应区段9确定的滤波的实际温度TF因此相应地作为（新的）实际宽度b或（新的）实际温度T与相应区段9关联。此外，在步骤S3中，初始目标宽度b0*作为目标宽度b*与相应区段9关联，且初始目标温度T0*作为目标温度T*被关联。

可能的是初始目标宽度b0*例如由更高阶控制单元（未示出）或由操作员12在外部指定给控制单元6。替代地，可能的是控制单元6基于与区段9关联的实际宽度b确定初始目标宽度b0*。例如，控制单元6能够在金属带材1的所有区段9上执行平均值计算。通常，最终轧制温度被指定给控制单元6，即，金属带材1从精轧机组3离开时所具有的温度。该温度能够用作初始目标温度T0*，或者基于最终轧制温度确定初始目标温度T0*。

在步骤S4中，控制单元6基于计算机程序7的执行实现针对金属带材1的区段9的路径追踪。因此控制单元6知晓在每个时间点金属带材1的哪一个区段9位于精轧机组3的哪个点处。本领域技术人员通常已知路径追踪的实施方式，且因此不必再更详细地解释。

为了金属带材1的区段9的正确的路径追踪，通常有必要检测金属带材1（更精确地：金属带材1的最前区段9）进入轧制机架5的时间点t1，金属带材1首先穿过轧制机架5。能够检测时间点t1，例如，因为该轧制机架5的轧制力突然增加。以类似方式，针对精轧机组3的其他轧制机架5，也能检测对应时间点t2、t3等。能够基于所检测的时间点t1、t2等以该方式调整路径追踪。

在步骤S5中，基于计算机程序7的执行，控制单元6此外至少针对每个轧制机架5（除了精轧机组3的最后的轧制机架5之外）实施宽度控制单元13。相应宽度控制单元13与相应轧制机架5关联。可能的是这样的宽度控制单元13也针对精轧机组3的最后的轧制机架5设置。然而，这不是绝对需要的。此后将结合图7解释宽度控制单元13中的一个的构造和功能–作为所有宽度控制单元13的代表。类似的陈述适用于其他宽度控制单元13。

宽度控制单元13与特定轧制机架5关联。在图7的图示中，这是中间的轧制机架5，此后称为关联轧制机架且设有附图标记5b。在关联轧制机架5b上游的轧制机架5此后设有附图标记5a。以类似方式，在关联轧制机架5b下游的轧制机架5此后设有附图标记5c。

宽度控制单元13具有至少功能块14到19。

以下变量被供应到功能块14：

- 目标宽度b*，其与目前正在关联轧制机架5b中轧制的金属带材1的区段9在关联轧制机架5b中轧制之前相关联。在与精轧机组3的第一轧制机架5关联的宽度控制单元13的情况下，目标宽度b*对应于初始目标宽度b*。在其他宽度控制单元13的情况下，目标宽度b*由与上游轧制机架5a关联的宽度控制单元13的功能块15提供。

- 目标张力Z1*，其在关联轧制机架5b之前在金属带材1中是普遍的。目标张力Z1*由来自更高阶控制单元的对应指定确定。如果必要的话，操作员12的额外控制干预能够被考虑在内。

- 目标张力Z2*，其在关联轧制机架5b之后在金属带材1中是普遍的。目标张力Z2*由来自更高阶控制单元的对应指定确定。在此如果必要的话，操作员12的额外控制干预也能被考虑在内。

- 目标温度T*，其与目前正在关联轧制机架5b中轧制的金属带材1的区段9在关联轧制机架5b中轧制之前相关联。

- 在关联轧制机架5b中发生的轧制程序的参数P。例如，总是关于关联轧制机架5b，轧制力、轧制力矩、在关联轧制机架的入口侧和/或出口侧上的带材速度、辊缝、道次压下量、金属带材1的压缩长度、及–可能地金属带材1的温度相关的材料变量M能够用作轧制程序的参数P。材料特性变量M能够包括例如弹性模数、屈服强度、成形阻力等。

基于应用到功能块14的变量，功能块14确定在关联轧制机架5b中轧制之后的目标宽度。功能块14将确定的目标宽度作为新的目标宽度b*与金属带材1的对应区段9关联。功能块14供应新的目标宽度b*到功能块15。功能块14因此关于金属带材1的相应区段9的目标值b*、T*，在内部模拟其在关联轧制机架5b的辊缝中的变宽行为。功能块14因此在内部包括关联轧制机架5b的模型，其基于数学-物理等式–尤其是代数和微分等式。这样的模型本身为本领域技术人员已知，参见在开端处提到的两篇技术文章：Atsushi Ishii等的“Stripwidth Variation behaviour and its mathematical model in hot strip finishingmills（带材宽度变化性能及其在热轧带材精轧机中的数学模型）”，和Cheol Jae Park等的“Direct Width Control Systems Based on Width Prediction Models in Hot StripMill（在热轧带材轧机中基于宽度预测模型的直接宽度控制系统）”。

在最简单的情况下，功能块15以移位寄存器等的方式设计为简单的缓冲存储器，其中，仅仅模拟金属带材1的区段9（包括与区段9关联的目标变量b*、T*）到下游轧制机架5c的运输。然而，在关联轧制机架5b之后在金属带材1中期望的目标张力Z2*和金属带材1的材料特性变量M优选地被供应到功能块15。在该情况下，除了金属带材1的区段9的简单运输，功能块15还实现在功能块15中缓存的金属带材1的区段9的目标宽度b*的蠕变行为。功能块15因此根据在关联轧制机架5b之后在金属带材1中期望的目标张力Z2*、目标温度T*和金属带材1的材料特性变量M，针对缓存的区段9追踪在关联轧制机架5b中轧制之后的相应目标宽度b*。此外，关于下游轧制机架5c的间距a（更精确地：间距a加上储存在关联轧制机架5b和下游轧制机架5c之间的带材储备）和在关联轧制机架5b之后的带材速度v隐含性地并入到功能块15的确定中。这是因为这两个变量a、v确定金属带材1的区段9位于关联轧制机架5b和下游轧制机架5c之间的机架间区域中的运输时间。在金属带材1的相应区段9在下游轧制机架5c中轧制的时间点处，功能块15提供在下游轧制机架5c中轧制之前的目标宽度b*到与下游轧制机架5c关联的宽度控制单元13。

间距a是固定变量，其仅需要进行一次参数化。如果储存的带材储备还被考虑在内，则这容易实现。这是因为所储存的带材储备能够通过活套挑20的位置以简单的方式确定，活套挑20布置在关联轧制机架5b和下游轧制机架5c之间。带材速度v能够在操作中变化。能够直接地借助于对应测量单元测量带材速度v。替代地，能够测量关联轧制机架5b的轧辊的周向速度，且结合已知导程能够由此确定带材速度v。此外替代地，能够测量下游轧制机架5的轧辊的周向速度，且结合已知的滞后能够由此确定带材速度v。使用哪一个程序是本领域技术人员的选择。

关于该方法，功能块16在结构和功能上等效于功能块14。然而，以下输入变量被改变：

- 代替目标宽度b*，使用目前正在关联轧制机架5b中轧制的金属带材1的区段9的实际宽度b。在与精轧机组3的第一轧制机架5关联的宽度控制单元13的情况下，实际宽度b对应于在图3的步骤S2中与区段9关联的实际宽度b。在其他宽度控制单元13的情况下，实际宽度b由与上游轧制机架5a关联的宽度控制单元13的功能块17提供。

- 代替目标张力Z1*，使用由上游额外目标值δZ1*校正的目标张力。在与精轧机组3的第一轧制机架5关联的宽度控制单元13的情况下，上游额外目标值δZ1*具有值0。在其他宽度控制单元13的情况下，上游额外目标值δZ1*由与上游轧制机架5关联的宽度控制单元13的功能块19提供。

- 代替目标张力Z2*，使用由下游额外目标值δZ2*校正的目标张力。根据图7由相应宽度控制单元13的功能块19提供下游额外目标值δZ2*。

- 代替目标温度T*，使用实际温度T。在与精轧机组3的第一轧制机架5关联的宽度控制单元13的情况下，实际温度T对应于在图3的步骤S2中与区段9关联的实际温度T。在其他宽度控制单元13的情况下，实际温度T由与上游轧制机架5a关联的宽度控制单元13提供。

其余变量与功能块14的那些相同。

基于供应到功能块16的变量，功能块16确定在关联轧制机架5b中轧制之后的实际宽度。功能块16将确定的实际宽度作为新的实际宽度b与金属带材1的对应区段9关联。功能块16供应新的实际宽度b到功能块17。功能块16因此关于金属带材1的相应区段9的实际值b、T，在内部模拟其在关联轧制机架5b的辊缝中的变宽行为。

关于该方法，功能块17在结构和功能上等效于功能块15。然而，如果功能块17–类似于功能块15–不仅实现金属带材1的区段9（包括与区段9关联的实际变量b、T）到下游轧制机架5c的运输，而且还实现在功能块15中缓存的金属带材1的区段9的实际宽度b的蠕变行为，那么通过下游额外目标值δZ2*校正的目标张力Z2*和此外–如也在功能块15中那样–金属带材1的材料特性变量M被供应到功能块17。在该情况下，功能块17因此根据通过下游额外目标值δZ2*校正的目标张力Z2*、实际温度T和金属带材1的材料特性变量M追踪缓存的区段9在关联轧制机架5b中轧制之后的相应实际宽度b。如先前在功能块15中那样，关于下游轧制机架5c的间距a和在关联轧制机架5b之后的带材速度v也隐含性地并入到功能块17的确定中。

此外-且此处与功能块15存在差异–功能块17大体以模型支持方式连续地追踪区段9的实际温度T，其储存在功能块17中。从上述两篇技术文章以及以其他方式，本领域技术人员已知对应的模型。因此，在金属带材1的区段9穿过精轧机组3期间，因此以模型支持方式连续地追踪区段9的实际温度T。

新确定的目标宽度b*通过功能块14供应到功能块18，且新确定的实际宽度b通过功能块15供应到功能块18。功能块15计算在目标宽度b*和实际宽度b之间的差异δb。此外，功能块18缓冲因此确定的差异δb。缓冲被确定，使得与确定的差异δb相关的金属带材1的区段9在差异δb通过功能块18输出的时间点处位于关联轧制机架5b和下游轧制机架5c之间的预先确定的点处。

能够按照需要确立预先确定的点。预先确定的点能够例如是在关联轧制机架5b下游的活套挑20作用在金属带材1上的位置。替代地，其能够是在关联轧制机架5b和下游轧制机架5c之间的中间的区域中的位置，尤其精确地在中间处。预先确定的点能够优选地指定给相应宽度控制单元13，尤其通过操作员12或通过上述更高阶控制单元。

功能块18供应差异δb到功能块19。此外，目标张力Z2*、目标温度T*和实际温度T、以及发生在相应轧制机架5中的轧制程序的参数P被供应到功能块19。此外，从功能块14和16输出的宽度b*、b通常本身被供应到功能块19。功能块19基于供应到其的变量确定下游额外目标值δZ2*。该确定被执行，使得在关联轧制机架5b中轧制的金属带材1的区段9的实际宽度b接近轧制区段9的目标宽度b*。尤其，该确定优选地被执行，使得针对区段9（对于其下游额外目标值δZ2*被确定）离开下游轧制机架5c的时间点优化该接近。

能够执行该确定，使得实际宽度b等于目标宽度b*，即，执行完整的校正。替代地，能够仅执行部分校正。在个别情况下利用的程序是本领域技术人员的选择。尤其，对于精轧机组3的上游轧制机架5，能够执行完整的或差不多完整的校正，以便在精轧机组3的下游轧制机架5中，没有或仅残留的校正仍不得不执行。

功能块19进一步供应下游额外目标值δZ2*到张力调整器21。此外，在关联轧制机架5b之后在金属带材1中普遍的实际张力Z2和目标张力Z2*被供应到张力调整器21。张力调整器21根据通过下游额外目标值δZ2*校正的目标张力Z2*设定在关联轧制机架5b之后在金属带材1中普遍的实际张力Z2。例如，根据图7中的图示，张力调整器21能够出于该目的作用在活套挑20上。替代地或额外地，张力调整器21能够作用在关联轧制机架5b和/或下游轧制机架5c的轧辊周向速度上。替代地或额外地，张力调整器21能够作用在下游轧制机架5c的设定上。

总之，本发明因此涉及以下实质性问题：

在精轧机组3中轧制金属带材1之前，对于金属带材1的区段9在各个情况下检测其实际宽度b0和实际温度T0。来源于所检测的变量b0、T0的变量bF、TF和对应目标变量b*、T*与区段9关联。在穿过精轧机组3期间追踪金属带材1的区段9。宽度控制单元13与每一个轧制机架5关联。宽度控制单元13基于各种输入变量，确定在关联轧制机架5b中轧制之后的目标宽度b*和实际宽度b。宽度控制单元13还确定下游额外目标值δZ2*，通过其在关联轧制机架5b之后校正目标张力Z2*，以使实际宽度b接近目标宽度b*。下游额外目标值δZ2*既在确定实际宽度b时考虑，并且还被供应到张力调整器21，张力调整器21根据校正的目标张力Z2*设定在关联轧制机架5b之后在金属带材1中普遍的实际张力Z2。尤其对于下游额外目标值δZ2*的确定，使用金属带材1的区段9的目标宽度b*和实际宽度b的差异δ b，该区段位于关联轧制机架5之后的预先确定的点处。

本发明具有许多优势。因此例如，在本发明的范围中，在精轧机组3内不要求温度T和宽度b的测量。仅在精轧机组3之前要求这样的检测。这些检测典型地被提供。此外，宽度b能够在精轧机组3的出口处检测用于品质控制、用于调整所使用的过程模型和可能地用于可选的宽度调整。然而，这不是绝对需要的。如果根据本发明除了宽度控制还实现宽度调整，则宽度调整根据在精轧机组3之后的实际宽度b和这时候的目标宽度b*校正至少目标宽度b*，可能地还校正实际宽度b。对于宽度控制单元13与其关联的单个轧制机架5执行校正。执行校正，使得确定的辅助目标值δZ1*、δZ2*补偿在精轧机组3的出口处的宽度偏离。控制干预被分配到精轧机组3内的多个轧制机架5上。在上游轧制机架5中的补偿优选地在该情况下占主导。优选地，在下游轧制机架5中仅补偿残余偏差。

尽管通过优选示例性实施例更详细地图示和描述了本发明，但是本发明不因此受限于公开的示例，且在不脱离本发明的保护范围的情况下，本领域技术人员能够从其得到其他变型。

附图标记列表

1 金属带材

2 粗轧机组

3 精轧机组

4 卷取装置

5、5a到5c 轧制机架

6 控制单元

7 计算机程序

8 机器代码

9 区段

10、11 滤波器块

12 操作员

13 宽度控制单元

14到19 功能块

20 活套挑

21 张力调整器

a 间距

b、b0 实际宽度

b*、b0* 目标宽度

bF 滤波的实际宽度

bV 初步滤波的实际宽度

l 长度

m 质量

M 金属带材的材料特性变量

P 轧制程序的参数

S1到S5 步骤

t 时间跨度

t1、t2、… 时间点

T、T0 实际温度

T*、T0* 目标温度

TF 滤波的实际温度

TV 初步滤波的实际温度

v 带材速度

Z1、Z2 实际张力

Z1*、Z2* 目标张力

δb 在目标宽度和实际宽度之间的差异

δZ1*、δZ2* 辅助目标值。

Claims (13)

1.一种用于在精轧机组（3）中轧制金属带材（1）的方法，所述精轧机组（3）具有多个轧制机架（5），所述金属带材（1）连续传递通过所述轧制机架（5），

- 其中，对于所述金属带材（1）的每个区段（9），在其进入所述精轧机组（3）之前检测其实际宽度（b0）和实际温度（T0），

- 其中，来源于所述检测的实际宽度（b0）的实际宽度（b）、初始目标宽度（b0*）、来源于所述检测的实际温度（T0）的实际温度（T）、及目标温度（T*）与所述金属带材（1）的每个区段（9）关联，

- 其中，在穿过所述精轧机组（3）期间所述金属带材（1）的所述区段（9）被路径追踪，

- 其中，宽度控制单元（13）至少与除最后的轧制机架（5）之外的每个轧制机架（5）关联，

- 其中，用于在关联轧制机架（5b）中轧制的所述金属带材（1）的所述区段（9）的所述相应宽度控制单元（13）

-- 基于在所述关联轧制机架（5b）中轧制之前的其目标宽度（b*）、在所述关联轧制机架（5b）之前在所述金属带材（1）中期望的目标张力（Z1*）、在所述关联轧制机架（5b）之后在所述金属带材（1）中期望的目标张力（Z2*）、与所述相应区段（9）关联的所述目标温度（T*）和在所述关联轧制机架（5b）中执行的轧制程序的参数（P），确定在所述关联轧制机架（5b）中轧制之后的目标宽度（b*），且将其与所述金属带材（1）的所述相应区段（9）关联，

-- 基于在所述关联轧制机架（5b）中轧制之前的其实际宽度（b）、在所述关联轧制机架（5b）之前在所述金属带材（1）中期望的通过上游额外目标值（δZ1*）校正的所述目标张力（Z1*）、在所述关联轧制机架（5b）之后在所述金属带材（1）中期望的通过下游额外目标值（δZ2*）校正的所述目标张力（Z2*）、与所述相应区段（9）关联的所述实际温度（T）和在所述关联轧制机架（5b）中执行的所述轧制程序的所述参数（P），确定在所述关联轧制机架（5b）中轧制之后的实际宽度（b），且将其与所述金属带材（1）的所述相应区段（9）关联，

- 其中，所述相应宽度控制单元（13）基于在所述关联轧制机架（5b）之后在所述金属带材（1）中期望的所述目标张力（Z2*）、在所述关联轧制机架（5b）中轧制的所述金属带材（1）的所述区段（9）的所述目标温度（T*）和所述实际温度（T）、定位在所述关联轧制机架（5b）之后的预先确定的点处的所述金属带材（1）的所述区段（9）的目标宽度（b*）和实际宽度（b）的差异（δb）、及所述轧制程序的所述参数（P），确定所述下游额外目标值（δZ2*），

- 其中，所述相应宽度控制单元（13）确定所述下游额外目标值（δZ2*），使得在所述关联轧制机架（5b）中轧制的所述金属带材（1）的所述区段（9）的所述实际宽度（b）接近所述轧制的区段（9）的所述目标宽度（b*），

- 其中，所述相应宽度控制单元（13）供应所述下游额外目标值（δZ2*）到相应张力调整器（21），所述张力调整器（21）设定在所述关联轧制机架（5b）之后在所述金属带材（1）中普遍的实际张力（Z2）对应于通过所述下游额外目标值（δZ2*）校正的所述目标张力（Z2*）。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，所述检测的实际宽度（b0）以及优选地所述检测的实际温度（T0）被滤波，尤其是被低通滤波。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，通过滤波不在滤波的变量（bF、TF）中引起关于未滤波的变量（b0、T0）的相位偏移。

4.根据权利要求3所述的方法，

其特征在于，所述检测的变量（b0、T0）在对称滤波器中被滤波，或者所述检测的变量（b0、T0）经受第一滤波，且初步滤波的实际变量（bV、TV）因此被确定，且然后所述初步滤波的实际变量（bV、TV）经受第二滤波，且所述滤波的实际变量（bF、TF）因此被确定，或者所述检测的变量（b0、T0）经受所述第一滤波以及所述第二滤波两者，且所述两个滤波的平均值用作所述滤波的实际变量（bF、TF），并且所述两个滤波关于彼此具有相反的相位调整。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于，基于与所述区段（9）关联的所述实际宽度（bF），预定或确定所述初始目标宽度（b*）。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于，指定所述预先确定的点。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于，至少对于所述金属带材（1）首先传递通过其的所述精轧机组（3）的所述轧制机架（5），检测所述金属带材（1）进入该轧制机架（5）的时间点（t1），并基于该时间点（t0）调整所述路径追踪。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于，指定最终轧制温度，且所述最终轧制温度用作所述目标温度（T*），和/或在所述金属带材（1）的所述区段（9）穿过所述精轧机组（3）期间以模型支持方式连续地追踪所述实际温度（T）。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于，关于所述关联轧制机架（5b），轧制力、轧制力矩、在所述关联轧制机架（5b）的入口侧和/或出口侧上的带材速度（v）、辊缝、道次压下量、金属带材（1）的压缩长度、及所述金属带材（1）的材料变量（M）都用作所述轧制程序的参数（P）。

10. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于，用于已经在所述关联轧制机架（5b）中轧制的所述金属带材（1）的所述区段（9）的所述相应宽度控制单元（13）

- 根据距下游轧制机架（5c）的间距（a）、在所述关联轧制机架（5b）之后的所述带材速度（v）、在所述关联轧制机架（5b）之后在所述金属带材（1）中期望的所述目标张力（Z2*）、所述目标温度（T*）、及所述金属带材（1）的材料特性变量（M），追踪在所述轧制之后的所述目标宽度（b*），以及

- 根据距所述下游轧制机架（5c）的所述间距（a）、在所述关联轧制机架（5b）之后的所述带材速度（v）、通过所述下游额外目标值（δZ2*）校正的在所述关联轧制机架（5b）之后在所述金属带材（1）中期望的所述目标张力（Z2*）、所述实际温度（T）、及所述金属带材（1）的所述材料特性变量（M），追踪在所述轧制之后的所述实际宽度（bF）。

11.一种计算机程序，其包括机器代码（8），所述机器代码（8）可通过用于精轧机组（3）的控制单元（6）执行，其中，所述机器代码（8）通过所述控制单元（6）的所述执行导致所述控制单元（6）根据前述权利要求中的任一项所述的方法操作所述精轧机组（3）。

12.一种用于精轧机组（3）的控制单元，其中，所述控制单元被编程为使用根据权利要求11所述的计算机程序（7），以便所述控制单元根据权利要求1到10中的任一项所述的方法操作所述精轧机组（3）。

13.一种用于轧制金属带材（1）的精轧机组，

- 其中，所述精轧机组具有多个轧制机架（5），所述金属带材（1）连续传递通过所述轧制机架（5），

- 其中，所述精轧机组具有控制单元（6），其根据权利要求1到10中的任一项所述的方法操作所述精轧机组。