CN116723901A - 在进入时具有最小弯曲力下降的轧制 - Google Patents

Abstract

在轧制机架(1)中，对由金属构成的平面轧件(8)进行轧制。工作轧辊嵌入部(5)通过弯曲系统(10)彼此挤压分开。基本设定值(FBB*)被提供至弯曲反馈控制器(14)并且弯曲反馈控制器(14)在考虑该基本设定值的情况下确定合成设定值(FB*)。弯曲力的实际值(FB)也被提供给弯曲反馈控制器(14)。弯曲反馈控制器(14)由此确定弯曲系统(10)的基本操纵变量(SB)，使得当用基本操纵变量(SB)驱控弯曲系统(10)时，实际值(FB)尽可能接近基本设定值(FBB*)。从进入时间点(t2)之后的稳定时间点(t3)起，在附加地考虑到实际轧制力(F)的情况下，弯曲反馈控制器(14)确定合成设定值(FB*)。在实际进入时间点(t2)之前开始并最迟在稳定时间点结束的进入时间段期间，附加设定值(FBZ*)被提供至弯曲反馈控制器(14)，弯曲反馈控制器(14)在确定合成设定值(FB*)时对其加以考虑。由此，弯曲力的实际值(FB)大于基本设定值(FBB*)。替代地或附加地，附加操纵变量(SZ)被添加到基本操纵变量(SB)，或者提供到弯曲系统(10)的调节变量(SR)由最小操纵变量(SM)向下限制。

Description

在进入时具有最小弯曲力下降的轧制

技术领域

本发明基于一种用于轧制由金属制成的扁平轧件的轧制机架的运行方法，该轧件具有轧件头部，

-其中，轧制机架至少具有工作轧辊和支撑轧辊，

-其中，工作轧辊安装在工作轧辊嵌入部中并且将工作轧辊嵌入部压开的弯曲系统作用在工作轧辊嵌入部上，

-其中，轧件头部在实际进入时间点时到达轧制机架，

-其中，基本设定值被提供给弯曲反馈控制器并且弯曲反馈控制器在考虑基本设定值的情况下确定合成设定值，

-其中，进一步向弯曲反馈控制器提供弯曲力的实际值，

-其中，弯曲反馈控制器根据合成设定值和实际值来确定弯曲系统的基本操纵变量，以便在使用基本操纵变量控制弯曲系统时，实际值尽可能接近合成设定值，

-其中，弯曲反馈控制器从进入时间点之后的稳定时间点开始在附加地考虑轧制扁平的轧件时出现的实际轧制力的情况下确定合成设定值。

本发明还基于一种用于轧制由金属制成的扁平的轧件的轧制单元，该轧制单元具有轧件头部，

-其中，轧制单元具有轧制机架和弯曲反馈控制器，

-其中，轧制机架具有至少安装在工作轧辊嵌入部中的工作轧辊和支撑轧辊，

-其中，轧制机架具有将工作轧辊嵌入部压开的弯曲系统，

-其中，弯曲反馈控制器驱控弯曲系统，

-其中，轧制机架和完全控制器在轧制单元的运行期间彼此相互作用，使得它们执行这样的运行方法。

背景技术

用于轧制扁平轧件的轧制机架通常设计为四辊机架(即带有工作轧辊和支撑轧辊的轧制机架)或六辊机架(即带有工作轧辊、支撑轧辊以及布置在工作轧辊和支撑轧辊之间的中间轧辊的轧制机架)。它们通常卷有金属条，有时也卷有厚板。

在轧制相应的轧件之前实现轧制表计算。在轧制表计算的范畴中，确定轧制机架的各个执行器的设定值，在轧制相应的轧件时将通过该设定值运行执行器。设定值至少包括调整量或轧制力。它们通常还包括弯曲力的设定值(下文中称为基本设定值)，通过该设定值，工作轧辊嵌入部压住进而还有工作轧辊应该被压开。弯曲力可用于影响轧件的外形、轮廓和平坦度。

还能够存在其他执行器来影响外形、轮廓和平坦度，例如工作轧辊移位或局部冷却。对于不锈钢轧制机架，也能够润滑带材边缘以影响轮廓。然而，其他执行器在本发明的范围内不相关。

道次轧制表计算是由更高级别的控制设备来执行的，在专业界中通常将其称为L2系统。作为道次轧制计算的一部分确定的设定值由控制设备转发到下级控制器，下级控制器在轧件轧制时实施实时控制。整个控制器在专业领域通常被称为L1系统。设定值在轧件到达轧制机架工作轧辊之间的辊缝之前(即进行进入之前)指定。

例如，弯曲力的设定值(即基本设定值)被指定给弯曲反馈控制器。该设定值在扁平轧件的轧制过程中通过各种校正变量来修改。校正变量之一是附加设定值，该附加设定值被确定为轧制力的函数，并且与AGC类似，旨在补偿由于轧制力变化而发生的轧制变形的变化。然而，只有在L1系统的控制器再次调节进入时出现的不稳定性之后，才会应用此附加设定值。

因此，弯曲反馈控制器仅基于基本设定值和弯曲力的实际值来确定在进入时间段期间用于弯曲系统的基本操纵变量，并且控制弯曲系统，该进入时间段在进入时间点之前开始并且在进入时间点之后结束。该确定由此实现，即弯曲力的实际值总是尽可能接近基本设定值。

进入时，弯曲力(即其实际值)下降。弯曲反馈控制器试图尽快纠正这种下降。然而，在系统完全校正之前，需要花费数百毫秒(有时长达500毫秒)的时间。

一方面，弯曲力的下降对最终的外形和相关轮廓以及轧件的平坦度产生负面影响。然而，这通常是能够接受的。另一方面，弯曲力的下降会导致短期的不稳定状态，其对带材运行的影响并不总是能够预见的。特别地，可能会发生在轧制机架出口侧的轧件中形成钩子的情况。在某些情况下，钩子太大以至于会撞击轧制机架下游的侧轨。这可能会导致侧向导轨损坏，在某些情况下，甚至会导致轧件头部被卡住。在这种情况下，轧件头部不再被进一步输送，而轧制机架继续推动轧件。结果，轧件扬起(所谓的凸出)。这至少导致轧制机架的运行的非计划的长时间中断，有时甚至导致轧制机架或下游设备的严重损坏。

DE 102006059 709 A1公开了一种用于轧制由金属制成的扁平轧件的轧制机架的运行方法，其中轧制机架的工作轧辊在轧件的头部尚未到达的期间受到弯曲力。轧制机架，其至少与上工作轧辊和上支撑轧辊(以及可能设置在上工作轧辊和上支撑轧辊之间的其他轧辊)的平衡力一样大。从轧件头部到达轧制机架的点起，弯曲力根据轧制工艺的工艺要求确定。产生的弯曲力能够大于或小于最小力，也能够大于或小于平衡力。

从JP S57050207 A已知一种用于轧制由金属制成的扁平轧件的轧制机架的运行方法，其中预先计算轧件头部到达轧制机架的时间点。从此时起，轧制机架的工作轧辊通过弯曲系统受到弯曲力。

JP S59061512 A公开了一种用于轧制由金属制成的扁平轧件的轧制机架的运行方法，其中布置在轧制机架上游的环圈升降器检测轧件是否在轧制机架的入口侧受到张力。由此来检测进入和出轧。在进入时，作用在轧制机架的工作轧辊上的弯曲力被调节，使得轧件的厚度朝其侧边缘减小。在进入过程中，一旦检测到环圈升降器上的负载下降并由此检测到扁平轧件从上游轧制机架排出，就以类似的方式调节弯曲力。

DE 4331261 A1公开了一种用于轧制扁平轧件的轧制机架的运行方法，其中，工作轧辊可通过弯曲系统承受不同大小的正弯曲力和负弯曲力。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够尽可能地避免不稳定状态的可行性。

该目的通过具有权利要求1的特征的运行方法来实现。有利的设计方案是从属权利要求2至7的主题。

根据本发明，所提及类型的运行方法被设计为，在实际进入时间点之前开始并在实际进入时间点之后结束的进入时间段期间，

-除了基本设定值之外，还向弯曲反馈控制器提供附加设定值，以便弯曲反馈控制器在不仅考虑基本设定值还考虑附加设定值的情况下确定进入期间的合成设定值和实际值因此，弯曲力大于实际进入时间点之前的基本设定值，和/或

-通过将附加操纵变量应用到基本操纵变量，确定合成操纵变量，将其提供给弯曲系统并且弯曲系统由此被控制为使得合成操纵变量大于基本操纵变量，和/或

-将基本操纵变量和最小操纵变量馈送到选择元件，并且选择元件将基本操纵变量和最小操纵变量中的最大值馈送到弯曲系统。

如果在即将进入时间点之前的弯曲力的实际值大于基本设定值，则弯曲力开始以较高水平下降。这降低了潜在钩子形成的可行性和程度。如果合成操纵变量大于0，则液压阀在进入时至少部分地打开，通过该液压阀将液压流体供给至弯曲系统。因此，在进入时间点不必将其打开。因此，轧件的进入导致弯曲力的下降较小。这也降低了可能形成钩子的可行性和程度。通过适当指定附加操纵变量，能够保证所得调节变量大于0。例如，附加操纵变量能够设置为最大可能值的110％。即使弯曲反馈控制器确定最小可能值作为基本操纵变量，液压阀也至少打开-100％+110％＝10％。

作为指定附加操纵变量的替代方案，也能够直接提供最小操纵变量。在这种情况下，如果液压阀已经通过基本操纵变量打开并且最小操纵变量小于基本操纵变量，则液压阀保持打开而不改变打开位置。然而，无论基本操纵变量的值如何，液压阀总是至少打开到由最小操纵变量指定的程度。通过适当选择最小操纵变量(即大于0)，在这种情况下也能够保证液压阀在进入时间点至少部分打开。

附加设定值和/或附加调节量和/或最小调节量能够在进入时间段开始时突然切换到它们的最大值。附加设定值和/或附加操纵变量和/或最小操纵变量也能够在进入时间段结束时突然减小到零。然而，优选地，附加设定值和/或附加操纵变量和/或最小操纵变量从轻敲周期的开始以有限梯度从0严格单调地升高到它们的最大值和/或从它们的最大值在进入期结束时以有限梯度为零。这导致更平滑的过渡，这尤其对弯曲反馈控制器、液压阀和弯曲系统施加更小的应力，并且还导致更稳定的过渡，尤其是当附加设定值和/或附加操纵变量和/或附加设定值和/或附加操纵变量时。最小操纵变量减小到0。

以有限斜率升高和降低的可行性是本领域技术人员众所周知和熟悉的。例如，能够发生斜坡或者能够通过适当的滤波来平滑二进制切换过程。

通常，预期的进入时间点是通过轧件的路径跟踪来确定的。在这种情况下，进入时间段的起点优选地比期望进入时间点早预定的提前时间段。

预定的提前时间段例如以这样的方式确定：附加设定值和/或附加操纵变量和/或最小操纵变量在一时间点达到其最大值，该时间点距预期的进入时间点的间距至少与实际的和预期的进入时间点之间的错误公差一样大。本领域技术人员能够基于轧件头部的路径的不准确度来容易地估计错误公差，这是他已知的。预定时间段通常在0.5s和2.0s之间的范围内，特别是在0.8s和1.5s之间，例如大约1.0s。

进入时间段的结束能够是在预期进入时间点之后预定的延迟时间量。然而，优选地，进入时间段的结束是实际进入时间点之后的预定落后时间段。例如，由于实际轧制力或由工作轧辊的驱动装置实际施加的轧制扭矩的突然增加，能够容易地检测到实际进入时间点。

在这两种情况下，预定的后期时间段被确定为使得附加设定值和/或附加操纵变量和/或最小操纵变量保持它们的最大值直至距预期或实际分接点的距离的时间点具有预定值。从该时间点开始，附加设定值和/或附加操纵变量和/或最小操纵变量能够减小到0。指定值——即附加设定值和/或附加操纵变量和/或最小操纵变量仍保持在其最大值的时间段——由弯曲系统的设计和尺寸确定。该值通常在0.1s和1.0s之间的范围内，特别是在0.2s和0.6s之间，例如0.3s或0.4s。

优选地，在轧制扁平轧件之前根据轧件的特性和/或根据预期轧制力确定附加设定值和/或附加操纵变量和/或最小操纵变量的最大值。因此，相应的最大值能够与待执行的特定轧制道次最佳地匹配。替代地或附加地，附加设定值和/或附加操纵变量和/或最小操纵变量的最大值能够以这样的方式确定，使得合成操纵变量直接在实际进入时间点之前立即呈现其最大可能值。该措施尤其在多机架精轧机组的前机架的情况下或者在用于轧制厚板的轧制机架(板材轧机)的情况下是有用的。

附加设定值和/或附加操纵变量和/或最小操纵变量优选地被确定为，弯曲力的实际值的下降在实际进入时间点处被补偿至少50％，这将在没有附加设定值和/或附加操纵变量和/或最小操纵变量的情况下进行设置。因此，如果基本设定值具有值X并且没有附加设定值和/或附加操纵变量和/或最小操纵变量在进入时实现到值Y的下降，则附加设定值和/或附加操纵变量和/或最小操纵变量优选确定为，使得弯曲力下降至最大值(X+Y)/2，优选地甚至仅下降至大于(X+Y)/2的值。特别优选的是，弯曲力下降至基本设定值的最大值，即值X。

该目的进一步通过具有权利要求8的特征的轧制单元来实现。根据本发明，在开头提到的类型的轧制单元中，轧制机架和弯曲反馈控制器在轧制单元的运行期间彼此相互作用，使得它们执行根据本发明的运行方法。

附图说明

结合下面结合附图更详细地解释的实施例的描述，本发明的上述性质、特征和优点以及实现它们的方式将变得更加清楚和更加清晰地理解。这在示意图中示出：

图1从侧面示出了轧制轧件之前的轧制机架，

图2从侧面示出了在进入时的图1中的轧件，即在轧件的轧制的起点，

图3从侧面示出了在轧件的轧制期间的图1中的轧制机架，

图4从前面示出了图1至图3的轧制机架的一部分，

图5示出了图1至图4的轧制机架的控制结构的一部分，

图6示出了根据现有技术的图1至图4的轧制机架的运行方法的时序图，

图7示出了根据本发明第一实施例的图1至图4的轧制机架的控制结构的一部分，

图8示出了根据本发明第一实施例的图1至图4的轧制机架的运行方法的时序图，

图9示出了根据本发明第二实施例的图1至图4的轧制机架的控制结构的一部分，

图10示出了根据本发明第二实施例的图1至图4的轧制机架的运行方法的时序图；

图11示出了根据本发明第三实施例的用于图1至图4的轧制机架的控制结构的一部分。

具体实施方式

根据图1至图4，轧制机架1具有工作轧辊2和支撑轧辊3。在本发明的范围内，这表示轧制机架1的最小构造。此外，轧制机架1还能够具有中间轧辊。在这种情况下，中间轧辊将布置在工作轧辊2和支撑轧辊3之间。如图4所示，工作轧辊2具有轴承轴颈4，工作轧辊2通过轴承轴颈安装在工作轧辊嵌入部5中。以类似的方式，支撑轧辊3具有轴承轴颈6，支撑轧辊3通过轴承轴颈安装在支撑轧辊嵌入部7中。

在对轧件8进行轧制时，轧制力F被施加到支撑轧辊嵌入部7上并且因此也被施加到支撑轧辊3上。轧制力F经由支承轧辊3传递至工作轧辊2。这对于本领域技术人员来说是众所周知的。轧件8本身由金属制成，例如钢或铝。它是扁平轧件，例如带材或厚板。所述轧件8具有轧件头部9。轧件头部9是轧件8的首先在轧制机架1中轧制的区域。相应地，轧件8的运输方向在图1至图3中用x表示。

轧制机架1还具有弯曲系统10。弯曲系统10通常包括至少两个液压缸单元11、12，其作用在工作轧辊嵌入部5上的驱动侧和操作员侧，从而将工作轧辊嵌入部5压开。弯曲系统10用于调整轧件8的外形、轮廓和平坦度。在一些情况下，多个液压缸单元11、12分别作用在工作轧辊嵌入部5上。在这种情况下，相应地存在更多的液压缸单元11、12。

根据图5，轧制机架1由控制结构控制。控制结构通常包括控制装置13以及在任何情况下的弯曲反馈控制器14。

控制装置13是作用为L2系统的上级控制装置，即，在下级反馈控制器的轧制表计算的范畴内，其确定它们的设定值。在图5中，仅示出了单个反馈控制器，即弯曲反馈控制器14。当然，在实际应用中，还能够有其他反馈控制器。然而，在本发明的范畴中，只有弯曲反馈控制器14是重要的。因此，仅示出了弯曲反馈控制器14并且下面仅说明弯曲反馈控制器14。

甚至在轧制机架1中轧制轧件8之前就对轧件8执行轧制表计算(参见图1)。在轧制表的计算的范畴中，控制装置13确定用于轧制机架1的调节的设定值，能够是轧辊偏移等。特别地，在用于在轧制机架1中轧制轧件8的轧制表计算的范畴中，控制装置13确定弯曲力的基本设定值FBB*。基本设定值FBB*能够是随时间恒定的单一奇数值。替代地，能够为待轧制带材的不同部分分别确定单独的基本设定值FBB*。在这种情况下，基本设定值FBB*随时间变化。

基本设定值FBB*从时间点t1起被提供给弯曲反馈控制器14(参见图6)。下面将时间点t1称为默认时间点t1。在默认时间t1，轧件头部9尚未到达轧制机架1(参见图1)。基本设定值FBB*通常由控制装置13提供。然而，原则上，基本设定值FBB*也能够以某种其他方式提供给弯曲反馈控制器14。

弯曲力的实际值FB也被提供给弯曲反馈控制器14。用于检测或确定实际值FB的可行性通常是本领域技术人员已知的。例如，为了确定弯曲力FB，液压缸单元11、12的工作空间中的工作压力pP、pT能够以与有效工作区域结合的方式在数学上彼此链接。

弯曲反馈控制器14控制弯曲系统10。特别地，弯曲反馈控制器14使用所得设定值FB*和实际值FB来确定弯曲系统10的基本操纵变量SB。确定基本操纵变量SB，使得如果弯曲系统10由基本操纵变量SB控制，则实际值FB与合成设定值FB*尽可能接近。合成设定值FB*由弯曲反馈控制器14至少使用基本设定值FBB*来确定。合成设定值FB*能够暂时与基本设定值FBB*相同。然而，至少暂时地，其他变量也包含在合成设定值FB*中。这将变得显而易见。弯曲反馈控制器14使用基本操纵变量SB来确定合成操纵变量SR。合成操纵变量SR能够暂时与基本操纵变量SB相同。在正常运行中，即在扁平轧件8的稳定轧制期间，弯曲反馈控制器14将合成操纵变量SR输出至弯曲系统10，从而控制弯曲系统10。

通过弯曲反馈控制器14确定尤其液压阀15、16的打开状态作为基本操纵变量SB以及合成操纵变量SR，液压缸单元11、12的工作空间经受高工作压力pP(泵压力)和低工作压力pT(罐压力)。液压阀15、16通常是连续可调阀，即比例阀或伺服阀。

由于基本设定值FBB*的规定，弯曲反馈控制器14因此首先从默认时间t1确定相对大的基本操纵变量SB，甚至能够是基本操纵变量SB(以及合成操纵变量SR)的最大可行值MAX。然而，一旦弯曲力的实际值FB尽可能接近基本设定值FBB*，它就将基本操纵变量SB减小回0或几乎为零。另外，在这方面需要指出的是，在本发明的范围内，基本操纵变量SB的正值对应于弯曲力的增加(达到技术上最大可行值)，负值对应于弯曲力的减小。

在时间点t2，轧件头部9到达轧制机架1(参见图2)。下面将时间点t2称为实际进入时间点t2。例如通过识别工作轧辊2的驱动的轧制力F或轧制扭矩的显著增加，能够容易地检测实际进入时间段t2。在进入时，弯曲力FB显著下降。下降50％甚至更多是很有可能的。在相对较短的时间内，弯曲反馈控制器14通过指定相应的基本操纵变量SB来打开液压阀15、16，从而将弯曲力设置回其合成设定值FB*。恢复弯曲力所需的时间通常远低于1s，例如约500ms。

在实际进入时间点t2之后实现对轧件8的轧制(参见图3)。然而，紧接着进入时间点t2之后，轧制机架1处于相对不稳定的状态，该状态由分配给轧制机架1的各种反馈控制器(包括弯曲反馈控制器14)再次校正。在稳定时间点t3再次达到稳定状态。稳定时间点t3和进入时间点t2之间的时间间距由轧制机架的设计和尺寸确定。通常，该时间间距在1s或更短的范围内，例如500ms或更短。

从稳定时间点t3起，通过评估单元17确定校正值δFB*。校正值δFB*应用到基本设定值FBB*。从稳定时间点t3开始，合成设定值FB*是基本设定值FBB*和校正值δFB*的和。校正值δFB*在评估单元17中根据(实际)轧制力F确定。评估单元17因此实现所谓的DPC(＝“弯曲AGC”)。

如果需要，还能够从稳定时间点t3，例如从平坦度反馈控制或从轮廓反馈控制向弯曲反馈控制器14提供另外的校正变量。基于热学影响因素的校正也是可行的。然而，至少给出了由轧制力造成的影响的补偿。

在时间点t4，轧件8的轧件脚18(参见图1至图3)离进入机机架1。与实际进入时间点t2类似，实际离开时间点t4也能够容易地检测到，特别是通过识别工作轧辊2的驱动的轧制力F或轧制扭矩的显著下降。时间点t4在以下被称为离开时间点。通常，在离开时间点t4之前不久，冻结校正值δFB*在基本设定值FBB*上的应用，即保留最后确定的校正值δFB*。然而，这在本发明的范围内是次要的。

上述现有技术过程的核心被保留，但根据本发明进行了修改和补充。下面结合图7和图8更详细地解释可行的修改和添加，结合图9和图10更详细地解释可行的修改和添加，以及结合图11更详细地解释又一修改和添加。

作为根据图7和图8的实施例的一部分，除了基本设定值FBB*之外，在进入时间段期间向弯曲反馈控制器14提供附加设定值FBZ*。附加设定值FBZ*能够由控制装置13馈送到弯曲反馈控制器14。然而，该附加设定值也能够以某种其他方式来指定，例如通过操作员(未示出)。

进入时间段在开始时间点t5开始并且在结束时间点t6结束。开始时间点t5早于实际进入时间点t2。结束时间点t6晚于实际进入时间点t2。该结束时间点通常是在稳定时间点t3之前。该结束时间点还能够与稳定时间点t3重合。然而，结束时间点t6至少通常不应在稳定时间点t3之后。因为从稳定时间点t3开始，轧制机架1的反馈控制的意义和目的不再是保证轧制过程的稳定启动。相反，现在轧制机架1的反馈控制的意义和目的是将轧件8轧制到其目标特性，特别是其目标厚度和其目标外形或其目标轮廓。超出稳定时间点t3的附加设定值FBZ*的规定对此是不利的。

附加设定值FBZ*被应用到基本设定值FBB*上。将附加设定值FBZ*提供给弯曲反馈控制器14，使得弯曲反馈控制器14将基本设定值FBB*和附加设定值FBZ*的和确定为合成设定值FB*。因此以弯曲力的实际值FB尽可能接近该总和的方式确定基本操纵变量SB。由于修改后的设定值(FBB*+FBZ*而不是FBB*)，紧接在进入时间点t2之前的弯曲力的实际值FB大于基本设定值FBB*。

在根据图9和图10的设计方案的范畴中，在进入时间段将附加操纵变量SZ应用到基本操纵变量SB。由此，基本操纵变量SB与附加操纵变量SZ之和作为合成操纵变量SR被提供至液压阀15、16。因此，合成操纵变量SR大于紧接在实际进入时间点t2之前的基本操纵变量SB。附加操纵变量SZ能够由控制装置13提供到弯曲反馈控制器14。然而，它也能够以某种其他方式来指定，例如通过操作员(未示出)。

在根据图9的设计方案中，基本操纵变量SB和附加操纵变量SZ在弯曲反馈控制器14的输出侧相加。另一方面，在根据图11的设计方案中，基本操纵变量SB和最小操纵变量SM被提供给弯曲反馈控制器14的输出侧上的选择元件19。选择元件19选择提供给它的操纵变量SB、SM中的较大者，并且将所选择的操纵变量提供给弯曲系统10作为合成操纵变量SR。在该设计方案中，一方面，不必指定附加设定值FBZ*，因为弯曲反馈控制器14能够使合成操纵变量SR大于最小操纵变量SM。然而，弯曲反馈控制器14不能使合成操纵变量SR小于最小操纵变量SM。因此，最小操纵变量限定了弯曲系统10的最小致动状态。

通常，采用根据图7和图8的过程或者根据图9和图10的过程就足够了。然而，原则上，也能够将这两个过程相互结合。例如，能够主要应用附加操纵变量SZ，使得弯曲力的实际值FB增大。在这种情况下，能够同时相应地更新附加设定值FBZ*，使得弯曲反馈控制器14不会抵消由于弯曲力的实际值FB与基本值设定值FBB*的偏差而导致的弯曲力的增加。然而，即使不更新附加设定值FBZ*，也能够使得合成操纵变量SR必然为正。为此所需要做的就是选择足够大的附加操纵变量SZ。根据图11的设计方案通常不必与图7至图10的设计方案之一组合。

本发明的各种有利设计方案还能够特别从图8和图10看出，并且在个别情况下还能够从图7和图9看出。结果，这同样适用于图11的设计方案。这些设计方案对于实现本发明的基本原理不是必需的，但是它们提供了附加的优点。下面将更详细地单独解释这些设计方案。它们能够相互独立实施，但也能够根据需要相互组合。此外，下面无一例外地结合图8和部分图7来解释设计方案，即针对其中指定了附加设定值FBZ*的情况。然而，如果指定了附加操纵变量SZ或最小操纵变量SM，则也能够以完全类似的方式实现有利的设计方案。

可行的设计方案涉及从开始时间点t5起指定附加设定值FBZ*的方式。特别地，附加设定值FBZ*优选地从起始时间点t5起严格单调地并且以从0到最大值FBZ0*的有限斜率升高。这种增加发生的时间段能够尤其在几百毫秒的范围内。提升应在实际进入时间点t2之前完成。逐渐升高的适当步骤是本领域技术人员众所周知的。

另一可行的设计方案涉及在实际进入时间点t2之后降低附加设定值FBZ*的方式。特别地，附加设定值FBZ*从其最大值FBZ0*减小到0，优选地以严格单调的方式并且具有有限的斜率。特别地，发生这种减少的时间段也能够在几百毫秒的范围内。逐渐降低的相应步骤是本领域技术人员众所周知的。然而，最晚必须在稳定时间点t3达到值0。

另一种可行的设计方案涉及起始时间点t5的定义。特别地，预期进入时间点t7能够被确定为轧件头部9的路径跟踪的一部分(路径跟踪的实施对于本领域技术人员来说通常是已知的)。因此，能够容易地确定起始时间点t5，使得其比预期进入时间点t7提前预定的时间段T1。

实际进入时间点t2能够在预期进入时间点t7之前或之后。然而，时间偏差至多与先前已知的错误公差δt一样大。因此，实际的进入时间点t2处于区间[t7-δt；t7+δt]内。

预定的提前时间段T1尤其能够这样测量，使得附加设定值FBZ*在实际进入时间点t2处已经明确地达到其最大值FBZ0*。特别地，该设计方案使得能够确保弯曲力的实际值FB已经被尽可能地调节为基本设定值FBB*和附加设定值FBZ*的和。替代地，预定的提前时间段t1也能够以这样的方式来测量，使得附加设定值FBZ*在实际进入时间点t2处肯定还没有达到其最大值FBZ0*。这种设计方案尤其能够确保合成操纵变量SR在实际进入时间点t2处具有正值。预定时间段T1通常在0.5s和2.0s之间的范围内，特别是在0.8s和1.5s之间，例如大约1.0s。

确定提前时间段T1的特定方式还能够与确定附加设定值FBZ*(或其最大值FBZ0*)的特定方式组合。特别地，能够以这样的方式确定提前时间段T1，使得在实际进入时间点t2处“弯曲力FB已经被尽可能地调节至基本设定值FBB*和附加设定值FBZ*之和”。同时，附加设定值FBZ*(或其最大值FBZ0*)能够这样确定，使得弯曲力的实际值FB完全不能达到基本设定值FBB*与附加设定值FBZ*之和。(因此，上面的措辞已放入引号内)。此步骤的结果是，合成操纵变量SR被迫变为正值(通常甚至达到最大值MAX)并保持该值，因为不能实现实际期望的结果(FB＝FBB*+FBZ*)。

另一可行的设计方案涉及结束时间点t6的定义，同时满足结束时间点t6不晚于稳定时间点t3的条件。因为，如已经提到的，能够毫不费力地记录实际进入时间点t2或者能够基于记录的测量变量来确定实际进入时间点。因此，能够无问题地确定结束时间点t6，使得其比实际进入时间点t2晚预定的落后时间段T2。

优选地以这样的方式确定预定的落后时间段T2的大小，使得附加设定值FBZ*保持其最大值FBZ0*直到距实际进入时间点t2的距离具有预定值的时间点。特别地，该值能够在0.1s和1.0s之间的范围内。例如，它能够在0.2s和0.6s之间。特别优选0.3s和0.4s之间的值。在后一个时间点之后，附加设定值FBZ*可能突然地、优选逐渐地从其最大值FBZ0*降低到0。达到值0对应于结束时间点t6。由于附加设定值FBZ*降低的时间段也是已知的，因此能够基于实际进入时间点t2毫不费力地确定结束时间点t6。

替代地，能够基于预期进入时间点t7来确定预定的落后时间段T2。在这种情况下，确定不是基于实际进入时间点t2，而是基于预期进入时间点t7。

另一可行的设计方案涉及例如通过控制装置13确定附加设定值FBZ*(或其最大值FBZ0*)的方式。特别地，能够利用轧件8的特性。这些特性一方面是轧件8在轧制机架1中轧制之前具有的或假定具有的轧件8的实际变量或预期变量。这些变量的实例是宽度、厚度、温度和化学成分，并且还能够是轧件8的预处理。另一方面，这些特性是轧件8在轧制机架1中轧制之后应该具有的目标变量。这些变量的实例是轧件8的宽度和厚度。此外，轧制机架1的机械特性是已知的，例如机架的弹性模量、工作轧辊2的直径、支撑轧辊3的直径等。最后，例如通过控制装置13，确定用于轧制轧件8的轧制机架1的运行变量的期望值，特别是轧制力F的期望值FE，作为轧制表计算的一部分。附加设定值FBZ*或其最大值FBZ0*优选地根据轧件8的特性和/或轧制力F的期望值FE来确定。如果需要的话，附加地能够伴随考虑轧制机架1的机械特性。具体的判定例如能够利用公式或表格来进行。该公式或表格例如能够存储在控制装置13中。

另一可行的设计方案还涉及确定附加设定值FBZ*或其最大值FBZ0*的方式。特别地，附加设定值FBZ*能够这样确定，使得合成操纵变量SR紧接在实际进入时间点t2之前呈现其最大可行值。附加设定值FBZ*的确定导致液压阀15、16在实际进入时间点t2处完全打开，并且因此液压系统(包括蓄能器)的整个工作压力pP稳定进入。该步骤尤其能够适用于厚板机组和多机架精轧机组的前轧制机架(在金属带材的情况下)。然而，原则上，也能够将该步骤应用于多机架精轧机组的后轧制机架。

最后一个可行的设计方案还涉及确定附加设定值FBZ*或其最大值FBZ0*的方式。特别地，附加设定值FBZ*能够以这样的方式确定，使得在实际进入时间点t2处弯曲力的实际值FB下降，如果附加设定值FBZ*没有被提供到弯曲反馈控制器14，则这将至少补偿50％。

在许多情况下，如果液压阀15、16不完全打开而是仅稍微打开就足够了。特别是对于这种情况，这样的设计方案是有用的，其中，指定最小操纵变量SM并且最小操纵变量SM具有相对低的值，例如液压阀15、16的最大可行调制的8％与20％之间的值。然而，不应该排除在其他情况下规定更大的最小操纵变量SM。

本发明具有许多优点。特别地，进入被明显地稳定。此外，从进入时间点t2到弯曲力的实际值FB再次达到基本设定值FBB*所经过的时间段缩短。最后，螺纹加工和滚压加工同样稳定。

尽管已经通过优选实施例对本发明进行了详细说明和描述，但是本发明不限于所公开的实例，并且本领域技术人员能够从中导出其他变型方案而不脱离本发明的保护范围。

参考标号列表

1 轧制机架

2 工作轧辊

3 支撑轧辊

4、6 轴承轴颈

5 工作轧辊嵌入部

7 支撑轧辊嵌入部

8 轧件

9 轧件头部

10 弯曲系统

11、12 液压缸单元

13 控制装置

14 弯曲反馈控制器

15、16 液压阀

17 评估单元

18 轧件脚

19 选择元件

F 轧制力

FE 期望值

FB* 合成设定值

FBB* 基本设定值

FBZ* 附加设定值

FBZ0* 最大值

FB 弯曲力的实际值

MAX 最大可行值

pP、pT 工作压力

SB 基本操纵变量

SM 最小操纵变量

SR 合成操纵变量

SZ 附加操纵变量

t1至t7 时间点

T1、T2 时间段

X 传输方向

δFB* 校正值

δt 错误公差。

Claims (8)

1.一种轧制机架(1)的运行方法，所述轧制机架用于轧制由金属制成的扁平的轧件(8)，所述轧件具有轧件头部(9)，

-其中，所述轧制机架(1)至少具有工作轧辊(2)和支撑轧辊(3)，

-其中，所述工作轧辊(2)安装在工作轧辊嵌入部(5)中，并且将所述工作轧辊嵌入部(5)压开的弯曲系统(10)作用在所述工作轧辊嵌入部(5)上，

-其中，所述轧件头部(9)在实际进入时间点(t2)到达所述轧制机架(1)，

-其中，将基本设定值(FBB*)提供至弯曲反馈控制器(14)并且所述弯曲反馈控制器(14)在考虑所述基本设定值(FBB*)的情况下确定合成设定值(FB*)，

-其中，所述弯曲反馈控制器(14)还被提供弯曲力的实际值(FB)，

-其中，所述弯曲反馈控制器(14)根据所述合成设定值(FB*)和所述实际值(FB)来确定所述弯曲系统(10)的基本操纵变量(SB)，使得当利用所述基本操纵变量(SB)控制所述弯曲系统(10)时，所述实际值(FB)尽可能接近所述合成设定值(FB*)，

-其中，所述弯曲反馈控制器(14)从进入时间点(t2)之后的稳定时间点(t3)开始在考虑到轧制扁平的所述轧件(8)期间出现的实际轧制力(F)的情况下确定所述合成设定值(FB*)，

其特征在于，

在所述实际进入时间点(t2)之前开始并在所述实际进入时间点(t2)之后结束的进入时间段期间，

-除了所述基本设定值(FBB*)之外，还向所述弯曲反馈控制器(14)提供附加设定值(FBZ*)，使得所述弯曲反馈控制器(14)在所述进入时间段期间在不仅考虑所述基本设定值(FBB*)，还考虑所述附加设定值(FBZ*)的情况下确定所述合成设定值(FB*)，并由此紧接在实际进入时间点(t2)之前，所述弯曲力的实际值(FB)大于所述基本设定值(FBB*)，和/或

-通过将附加操纵变量(SZ)应用到所述基本操纵变量(SB)，来确定合成操纵变量(SR)，所述合成操纵变量被提供至所述弯曲系统(10)，并且所述弯曲系统(10)因此被控制为，使得所述合成操纵变量(SR)大于所述基本操纵变量(SB)和/或

-向选择元件(19)提供所述基本操纵变量(SB)和最小操纵变量(SM)，并且所述选择元件(19)向所述弯曲系统(10)提供所述基本操纵变量(SB)和所述最小操纵变量(SM)的最大值。

2.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，所述附加设定值(FBZ*)和/或所述附加操纵变量(SZ)和/或所述最小操纵变量(SM)从所述进入时间段的起点(t5)开始以有限的斜率严格单调地从0升高到最大值(FBZ0*)和/或在所述进入时间段的终点(t6)处以有限的斜率严格单调地从最大值(FBZ0*)降低到零。

3.根据权利要求1或2所述的运行方法，其特征在于，通过所述轧件(8)的路径跟踪来确定预期进入时间点(t7)，并且所述进入时间段的起点(t5)比所述预期进入时间点(t7)早预定的提前时间段(T1)。

4.根据权利要求1、2或3所述的运行方法，其特征在于，所述进入时间段的终点(t6)比所述实际的进入时间点(t2)晚预定的落后时间段(T2)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，在所述轧制机架(1)中对所述轧件(8)进行轧制之前，根据所述轧件(8)的特性和/或根据预期的轧制力(FE)来确定所述附加设定值(FBZ*)的、和/或所述附加操纵变量(SZ)的、和/或所述最小操纵变量(SM)的最大值。

6.根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，所述附加设定值(FBZ*)的、和/或所述附加操纵变量(SZ)的、和/或所述最小操纵变量(SM)的最大值被确定为，使得所述合成操纵变量(SR)在所述实际进入时间点(t2)处呈现所述合成操纵变量的最大可行值(MAX)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，所述附加设定值(FBZ*)和/或所述附加操纵变量(SZ)和/或所述最小操纵变量(SM)被确定为，使得所述弯曲力的所述实际值(FB)的下降在所述实际进入时间点(t2)处被补偿至少50％，其中，在没有所述附加设定值(FBZ*)和/或所述附加操纵变量(SZ)和/或最小操纵变量(SM)的情况下调节所述实际进入时间点。

8.一种用于轧制由金属制成的扁平的轧件(8)的轧制单元，所述轧件具有轧件头部(9)，

-其中，所述轧制单元具有轧制机架(1)和弯曲反馈控制器(14)，

-其中，所述轧制机架(1)具有至少安装在工作轧辊嵌入部(5)中的工作轧辊(2)和支撑轧辊(3)，

-其中，所述轧制机架(1)具有将所述工作轧辊嵌入部(5)压开的弯曲系统(10)，

-其中，所述弯曲反馈控制器(14)致动所述弯曲系统(10)，其特征在于，

所述轧制机架(1)和所述弯曲反馈控制器(14)在所述轧制单元的运行期间彼此相互作用，使得所述轧制机架和所述弯曲反馈控制器执行根据前述权利要求中任一项所述的运行方法。