CN117500617A - 用于制造具有箱形断面的轧件的方法 - Google Patents

Abstract

控制装置(3)接收扁平轧件(2)的在轧制机列中轧制之前的实际参量(I)、以及轧件(2)的在该轧制机列中轧制之后的目标参量(Z)。目标参量(Z)包括轧件(2)的至少一个断面值(C)，该断面值涉及距轧件(2)的边沿的预先确定的间距(a)。控制装置(3)根据目标参量(Z)来获取理想轮廓走势(ci)。根据实际参量(I)和理想轮廓走势(ci)，该控制装置在使用轧制机列的模型(6)的情况下获取针对用于轧制机列的轧制机架(1)的调整参量的目标值(COM)。该控制装置将目标值(COM)传送到轧制机架(1)处，从而在考虑目标值(COM)的情况下在轧制机列中对轧件(2)进行轧制。控制装置(3)如此获取目标值(COM)，使得轧件(2)的在轧制之后的预期轮廓走势(ce)仅或至少首先在轧件宽度(b)的范围内看的中部区域(11)中尽可能地逼近理想轮廓走势(ci)。中部区域(11)朝向轧件(2)的边沿延伸直至区域界限(12)，该区域界限与轧件(2)的边沿具有大于预先确定的间距(a)的间距。

Description

用于制造具有箱形断面的轧件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于轧制机列的运行方法，所述轧制机列用于轧制扁平轧件，所述轧制机列包括多个轧制机架，其中，轧制机列的控制装置：

-接收扁平轧件的在轧制机列中轧制扁平轧件之前的实际参量以及扁平轧件的在轧制机列中轧制扁平轧件之后的目标参量，其中，目标参量包括扁平轧件的至少一个所期望的断面值，该所期望的断面值表征扁平轧件的在距扁平轧件的边沿的预先确定的间距中的厚度与中部厚度的偏差，扁平轧件在边沿之间的中部中具有该中部厚度，

-根据目标参量来获取扁平轧件的在轧件宽度的范围内的理想轮廓走势，

-根据扁平轧件的实际参量以及理想轮廓走势，在使用轧制机列的模型的情况下来获取针对用于轧制机列的轧制机架的调整参量的目标值，并且

-将所获取的目标值传送到轧制机列的轧制机架处，从而在考虑所传送的目标值的情况下在轧制机列中对扁平轧件进行轧制。

本发明此外涉及一种计算机程序，该计算机程序包括机器代码，该机器代码能够由用于轧制机列的控制装置来处理，所述轧制机列用于轧制扁平轧件，其中，通过控制装置对机器代码的处理引起了，控制装置按照这类运行方法来运行轧制机列。

本发明此外涉及一种用于轧制机列的控制装置，所述轧制机列用于轧制扁平轧件，其中，控制装置构造为能软件编程的控制装置并且利用这类计算机程序来编程，从而该控制装置按照这类运行方法来运行轧制机列。

本发明此外涉及一种用于轧制扁平轧件的轧制机列，

-其中，轧制机列具有多个轧制机架，借助于这些轧制机架来对扁平轧件进行轧制，

-其中，轧制机列具有这类控制装置。

背景技术

这类运行方法例如由WO 2019/086172 A1已知。在该运行方法中，能够给控制装置主要供应轮廓和/或对轮廓进行规定的离散的特征参量作为目标参量。控制装置在获取目标值时考虑目标参量。这类运行方法也由WO 2020/016387 A1和US 6158260 A已知。

在轧制由金属、例如金属带构成的扁平轧件时，沿扁平轧件的宽度方向看扁平轧件的厚度变化。于是，扁平轧件的厚度d是沿扁平轧件的宽度方向看的位置x的函数：

d＝f(x)，其中-b/2＜x＜b/2

并且b＝金属带的宽度。

厚度走势能够通过不同的特征参量来描述。通常预先给定的重要的特征参量是扁平轧件在其中部中、即在与扁平轧件的两个边沿距离相同的区域中所具有的中部厚度d0。

另外的重要的特征参量是轮廓、更精确的说是轮廓走势。轮廓走势通过下述方式来得到，即：将中部厚度减去厚度走势：

c(x)＝d0-d(x)

另外的重要的特征参量是所期望的断面值C。该所期望的断面值通过在距带的两个边沿的间距xx中的轮廓走势c的平均值来得到：

C＝[c(-b/2+xx)+c(b/2-xx)]/2。

间距xx原则上能够具有任意值，但是通常具有值25mm、值40mm、或值100mm。

在现有技术中，在热轧时通常预先给定20μm或更大的所期望的断面值C40，因此所产生的带具有凸形的厚度走势、即鼓起的走势，在该厚度走势中，中部厚度d0大于扁平轧件的边沿处的厚度。由此能够不仅在热轧时而且也在随后的冷轧时稳定地保持引导性能。

如果扁平轧件——尤其在热轧与冷轧之间——被一次或多次地纵向分割，则提出了关于针对扁平轧件的公差的经提高的要求。为了最大化产量，因此越来越多地要求所谓的箱形断面，也就是说，扁平轧件在轧件宽度的范围内看具有尽可能恒定的厚度，轮廓走势于是具有非常小的值。但是同时要求，轮廓走势不是凹形的，因为由此会对生产过程的稳定性产生负面影响。在极端情况下，轧制工艺可能变得如此不稳定，使得导致材料损耗、装备损坏和装备停机。

发明内容

本发明的目的在于，实现下述可行方案，借助于该可行方案能够尽可能良好地产生箱形断面，其中，应该同时确保生产过程的稳定性。

该目的通过一种具有权利要求1的特征的运行方法来实现。运行方法的有利的设计方案是从属权利要求2至12的主题。

按照本发明通过下述方式来设计一种开头所提及的类型的运行方法，即：控制装置借助于模型来如此获取针对调整参量的目标值，使得针对扁平轧件的在轧制机列中轧制扁平轧件之后的预期轮廓走势仅在轧件宽度的范围内看的初始中部区域中尽可能地逼近理想轮廓走势，该初始中部区域朝向扁平轧件的边沿延伸直至初始区域界限，该初始区域界限与扁平轧件的边沿具有比预先确定的间距要大的间距，或者预期轮廓走势更确切地说除了初始中部区域之外还在初始中部区域外逼近理想轮廓走势，但是这一点只有在不会损害预期轮廓走势在初始中部区域中逼近理想轮廓走势的情况下才是可行的。

本发明基于的认识是，通过调整机构能够通常在扁平轧件的中部中非常良好地、然而朝向扁平轧件的边沿始终较差地影响轮廓走势。特别地，在扁平轧件的边沿的紧挨着的附近中，厚度下降是不可避免的。因此可行的是，扁平轧件沿扁平轧件的宽度方向看在构思上划分成初始中部区域和两个初始外部区域。初始中部区域从-b1/2延伸至b1/2，其中，b1小于b。在初始中部区域中能够良好地影响轮廓走势。初始外部区域从-b/2延伸至-b1/2并且从b1/2延伸至b/2。在初始外部区域中仅能够较差地影响轮廓走势，于是必须如其产生的那样或多或少地接受这一点。

如果现在预先给定非常小的所期望的断面值、例如仅10μm的C40-值，则在按照现有技术的处理方式中虽然能够如此确定目标值，使得实现所提及的C40-值。然而实现如此小的C40-值会导致，轮廓走势局部地变得凹形(也就是说，扁平轧件在从扁平轧件的边沿起距离40mm(或者略微更大)的区域中比朝向扁平轧件的中部的区域中要厚，可能甚至比在扁平轧件的中部中要厚)。扁平轧件在其边沿处于是可以说构成“隆起”。强制产生如此小的C40-值在此会导致，两个隆起因此具有值得提起的高度。可能会发生的是，扁平轧件的厚度的最大值不再能够保持在围绕中部厚度的所期望的公差范围中，从而生产废品。在极端情况下轮廓走势可能甚至变得整体凹形，也就是说，从扁平轧件的中部朝向扁平轧件的边沿，扁平轧件的厚度在整个轧件宽度的范围内增加。由此轧制工艺会变得略微不稳定。

通过按照本发明的处理方式能够与此相反地解决或者至少明显降低这种问题。因为通过按照本发明的处理方式能够一方面设置理想轮廓走势，但是另一方面仅在初始中部区域中保证维持该理想轮廓走势。以不可避免的方式接受和保持朝扁平轧件的边沿的边缘下降，与现有技术相反，在获取目标值时不考虑或至少仅次要地考虑这一点。

本发明的重要的组成部分是，合适地确定初始区域界限，或者说与此等效地，合适地确定初始区域界限的距扁平轧件的边沿的间距，作为结果，于是对值b1或者说值a1＝(b-b1)/2进行确定。

在最简单的情况下，控制装置接收初始区域界限或初始区域界限的距扁平轧件的边沿的间距。预设例如能够通过操作人员来进行。本领域技术人员例如能够从其经验中知晓，其对于特定的扁平轧件而言必须将初始区域界限或初始区域界限的距扁平轧件的边沿的间距精确地或至少近似地设置到哪个值。

替代地可行的是，控制装置在使用扁平轧件的在轧制机列中轧制扁平轧件之前的实际参量和/或预先确定的间距的情况下来获取初始区域界限或初始区域界限的距扁平轧件的边沿的间距。在控制装置中例如能够存储有表格或特性曲线族，从而控制装置能够针对特定的扁平轧件来获取合适的值。输入参量例如能够是扁平轧件的化学成分、其宽度、其在轧制之前和/或之后的中部厚度、其温度等。这种处理方式具有的优点是，使操作人员从有时困难地确定对应的值中减轻负担。

特别良好的是，控制装置检验预期轮廓是不是凸形的，在凸形的轮廓的情况下，增大初始中部区域或者缩小初始区域界限的距扁平轧件的边沿的间距，并且反之在非凸形的轮廓的情况下，则缩小初始中部区域或者增大初始区域界限的距扁平轧件的边沿的间距。通过这种处理方式能够尽可能大地、刚好还可靠地确定初始中部区域。

控制装置在最后提到的情况下在多次所实施的循环中工作。在循环的单次运转内，控制装置使用当前有效的初始区域界限并且针对该初始区域界限来获取配属的目标值和配属的预期轮廓走势。根据检验结果，该控制装置而后增大或缩小初始中部区域，并且而后再次实施循环。

循环当然不能是无尽循环。因此必须在到达中止标准时结束对循环的重复。于是，针对初始区域界限、配属的目标值以及配属的预期轮廓走势的而后所实现的值是最终值。然而，精确的中止标准是次要的。该中止标准例如能够存在于：在凸形的轮廓的情况下逐渐增大初始区域界限，然而在首次出现凹形的轮廓时退出循环。在这种情况下，使用针对其中最后一次获取出凸形的轮廓走势所在的初始区域界限的值作为最终值。以相反的方式，能够在凹形的轮廓的情况下逐渐缩小初始区域界限并且能够在首次出现凸形的轮廓时退出循环。在这种情况下，使用针对其中首次获取出凸形的轮廓走势所在的初始区域界限的值作为最终值。但是其他处理方式也是可行的。中止标准也能够存在于：实施循环的预先确定的数量的运转，或者在增大和缩小初始区域界限方面实现预先确定的数量的方向变换。例如也能够在每次方向变换时缩小步距，并且通过到达或低于预先确定的最小步距来规定中止标准。

优选控制装置通过下述方式来获取理想轮廓走势，即：该控制装置如此确定对理想轮廓走势进行描述的多项式的系数，使得理想轮廓走势尽可能良好地与目标参量一致。由此得到对理想轮廓走势的容易且可靠的确定。当给控制装置本身直接预先给定所期望的断面值时，这种处理方式尤其是有利的。能够尤其通过最小化理想轮廓走势与目标参量的均方偏差来获取一致性。根据预先给定的目标参量的数量能够在此存在一种一致性，即精确地实现目标参量。

多项式通常是仅包括沿宽度方向的位置x的偶次幂的多项式。该多项式能够尤其是单项式，即仅包括沿宽度方向的位置x的单次幂。特别地，理想轮廓走势能够通过2次或4次抛物线来规定。

在运行方法的一种优选的设计方案中设置了，控制装置

-在轧制机列中轧制扁平轧件之后，接收对于扁平轧件的实际轮廓走势表征性的测量参量，

-如此获取至少在最终中部区域的范围内延伸的轮廓函数，使得轮廓函数在最终中部区域中尽可能地逼近实际轮廓走势，并且

-根据轮廓函数在计算方面获取扁平轧件的所建模的断面值，并且在模型适配的框架中将所建模的断面值使用作为实际断面值，借助于该模型适配，控制装置对轧制机列的模型进行适配，该实际断面值表征在距扁平轧件的边沿的预先确定的间距中的厚度与扁平轧件的中部厚度的偏差。

尤其可行的是，控制装置为了获取轮廓函数而获取轮廓函数的系数，并且而后根据轮廓函数的系数来获取所建模的断面值。

对合适的测量参量的检测本身已知。该测量参量例如在多机架的轧制机列中使用用于控制和调节断面。对配属的实际轮廓走势(例如通过拟合)的获取同样一般已知。对模型的适配本身也一般已知。但是，通过使用所建模的断面值能够实现的是，一方面同样如在现有技术中那样此外能够实现对模型的追踪和适配，但是另一方面尽管如此仅以不会引起凹形的轮廓走势的方法和方式来对模型进行适配。于是能够阻止，通过适配来立即或逐渐地如此修改模型，使得尽管由于预期轮廓走势逼近理想轮廓走势而获取了目标值，但是仅或至少首先在初始中部区域中仍然会生产出具有凹形的轮廓走势的扁平轧件。

对于对所建模的断面值的具体的获取而言，控制装置例如能够在距扁平轧件的边沿的预先确定的间距中测评所获取的轮廓函数。如此所获取的值能够区别于如通过实际轮廓走势本身得到的断面值。替代地，控制装置例如能够针对实际轮廓走势来使用距扁平轧件的边沿的下述间距中的实际断面值，该间距大于预先确定的间距。控制装置例如能够获取C100-值并且在模型适配的框架中将其使用作为C40-值。

最后所阐释的处理方式涉及在从扁平轧件到扁平轧件来适配模型的框架中使用测量参量。但是也可行的是，将测量值直接纳入到调节循环中。这种处理方式能够尤其在轧制构造为带的扁平轧件时是有意义的。纳入到调节循环中例如能够通过下述方式来实现，即：控制装置-在轧制机列中轧制扁平轧件期间，接收对于扁平轧件的实际轮廓走势表征性的测量参量，

-如此获取至少在最终中部区域的范围内延伸的轮廓函数，使得轮廓函数在最终中部区域中尽可能地逼近实际轮廓走势，并且

-根据轮廓函数与理想轮廓走势的偏差来追踪针对调整参量的目标值。

由此，在同一扁平轧件内优化实际轮廓走势。

不依赖于是否在从轧件到轧件来适配模型的框架中或者在纳入到调节循环中的框架中使用测量参量，控制装置能够检验，轮廓函数在最终中部区域中是不是凸形的。在凸形的轮廓函数的情况下，控制装置能够增大最终中部区域，并且反之在非凸形的轮廓函数的情况下，则缩小最终中部区域。通过这种处理方式能够使最终中部区域最大化。为了实现在这种处理方式中的稳定性，例如能够设置滞后并且/或者执行下述处理方式，该述处理方式类似于上面结合根据预期轮廓走势来确定初始中部区域已经阐释的处理方式。

优选控制装置如此操控冷却装置，借助于该冷却装置，以在轧件宽度的范围内看的位置的函数的方式来冷却轧制机架中的至少一个轧制机架的工作辊，使得针对扁平轧件的在轧制机列中轧制扁平轧件之后的预期轮廓走势从初始区域界限朝向扁平轧件的边沿尽可能地逼近理想轮廓走势。由此，能够使扁平轧件的宽度最大化，在该宽度之内能够在允许的公差内生产扁平轧件。但是这种获取仅次要地进行，即只有在不会损害预期轮廓走势在初始中部区域中逼近理想轮廓走势才能够实现这种获取。

该目的此外通过一种具有权利要求13的特征的计算机程序来实现。按照本发明，对计算机程序的处理引起了，控制装置根据按照本发明的运行方法来运行轧制机列。

该目的此外通过一种具有权利要求14的特征的控制装置来实现。按照本发明，开头所提及的类型的控制装置利用按照本发明的计算机程序来编程，从而控制装置根据按照本发明的运行方法来运行轧制机列。

该目的此外通过一种具有权利要求15的特征的轧制机列来实现。按照本发明，在开头所提及的类型的轧制机列中，控制装置构造为按照本发明的控制装置。

附图说明

本发明的上面所描述的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方法和方式结合实施例的以下说明变得更加清楚和更明显易于理解，该实施例结合附图更详细地阐释。在此在示意图中示出了：

图1示出了具有多个轧制机架的轧制机列，

图2以横截面示出了扁平轧件，

图3示出了一种流程图，

图4示出了一种理想轮廓走势，

图5示出了轧制机架的工作辊和调整机构，

图6示出了不同的轮廓走势，

图7示出了一种流程图，

图8示出了一种流程图，

图9示出了一种流程图，

图10示出了不同的轮廓走势，

图11示出了一种流程图，

图12示出了一种流程图，

图13示出了一种流程图，并且

图14示出了一种流程图。

具体实施方式

按照图1，轧制机列具有多个轧制机架1。在图1中示出了总共四个轧制机架1。轧制机列但是也能够具有小于四个轧制机架1、例如仅两个或三个轧制机架1。最少存在唯一的轧制机架1。同样，轧制机列但是也能够具有超过四个轧制机架1，例如五个、六个或七个轧制机架1。

在轧制机列中借助于轧制机架1对扁平轧件2进行轧制。轧件2由金属构成，通常由钢构成，在一些情况下也由铝构成，在罕见的情况下由其他金属、例如铜构成。轧件2通常是带材。在个别情况下，该轧件但是也能够是厚板。

扁平轧件通常通过多个几何参量来表征，这也适用于扁平轧件2。这些参量只要在本发明的框架中是相关的，就在下文中结合图2来更详细地阐释它们。

主要的几何参量是扁平轧件2的宽度b。宽度b通常处于至少600mm，但是也能够具有显著更大的值。在一些情况下，直至和甚至超过2000mm的值是可行的。关于沿扁平轧件2的宽度方向指向的坐标x，扁平轧件2于是从-b/2延伸至+b/2。准确来说，宽度b随着轧制道次变化。通常，宽度b随着轧制道次增大。然而，宽度b的变化非常小并且能够在本发明的框架中忽略不计。另外的主要的几何参量是中部厚度d0、也就是说扁平轧件2在坐标x＝0的情况下所具有的厚度d。

在许多情况下，扁平轧件2此外也通过附加的几何参量来表征。该参量能够是厚度走势，即厚度d作为沿宽度方向的位置x的函数。替代地，能够涉及从厚度走势中推导出的参量、尤其轮廓c或所期望的断面值C。轮廓c通常规定为作为沿宽度方向的位置x的函数的厚度d与中部厚度d0差值：

c(x)＝d0–d(x)。

所期望的断面值C由轮廓c得到。与作为在扁平轧件2的宽度b的范围内的函数的轮廓c相反，所期望的断面值C是标量值。该所期望的断面值由轮廓c的在距扁平轧件2的边沿的预先确定的间距a中的平均值得到：

C＝[c(-b/2+a)+c(b/2-a)]/2。

间距a具有相比于宽度b较小的值。典型地，间距a为例如25mm、40mm、50mm、75mm或100mm。对应地，所期望的断面值C通常通过间距a来补充，从而谈及C25-值、C40-值、C50-值、C75-值或C100-值。

轧制机列按照图1由控制装置3来控制。控制装置3通常构造为能软件编程的控制装置。在这种情况下，控制装置3用计算机程序4来编程。计算机程序4包括能够由控制装置3来处理的机器代码5。通过控制装置3对机器代码5的处理引起了，控制装置3按照接下来首先结合图3来更详细地阐释的运行方法来运行轧制机列。

按照图3，控制装置3在步骤S1中首先接收扁平轧件2的实际参量I。实际参量I描述了扁平轧件2的下述实际性能，扁平轧件2在轧制机列中轧制之前具有该实际性能。实际参量I例如能够是扁平轧件2的宽度b、中部厚度d0、温度、化学成分以及其他实际参量。实际参量I能够是经测量的值。替代地能够涉及在计算方面所获取的值，该值基于扁平轧件2在轧制机列中轧制之前所经历的处理步骤而被获取。混合形式也是可行的，即：于是测量实际参量I的一部分，并且在计算方面获取实际参量I的其他部分。

此外，控制装置3在步骤S2中接收扁平轧件2的目标参量Z。目标参量Z描述了扁平轧件2的下述性能，扁平轧件2在轧制机列中轧制之后、即在轧制机列中有待实施的最后的轧制道次之后应该具有该性能。

就本发明所涉及的情况而言，目标参量Z直接或间接地至少包括所期望的断面值C。所期望的断面值C参考间距a。于是例如作为所期望的断面值C而预先给定C25-值或C40-值。目标参量Z通常包括另外的参量、例如中部厚度d0和温度。然而在本发明的框架中，仅所期望的断面值C(包括配属的间距a在内)是重要的。

可行的是，将所期望的断面值C本身直接预先给定为目标参量Z。替代地可行的是，间接地预先给定所期望的断面值C。作为目标参量Z例如能够预先给定轮廓c，从而通过轮廓c的在距扁平轧件2的边沿的预先确定的间距a中的值来得到所期望的断面值C。也可行的是，预先给定在轧件宽度b范围内的厚度d，从而控制装置3从厚度d的走势中获取出轮廓c，并且由轮廓c来获取所期望的断面值C。

在步骤S3中，控制装置3获取扁平轧件2的理想轮廓走势ci。理想轮廓走势ci是位置x的函数。控制装置3于是在扁平轧件2的宽度b的范围内获取理想轮廓走势ci。该获取根据目标参量Z来进行，更确切地说如此进行，使得涉及轮廓走势ci与目标参量Z的偏差的标准最小化。在步骤S3的框架中，不言而喻地仅考虑相关的目标参量Z。如果目标参量纯示例性地包括温度、中部厚度d0以及所期望的断面值C，则对于理想轮廓走势ci的获取而言仅须考虑所期望的断面值C。步骤S3的处理方式对于本领域技术人员而言一般已知。

控制装置3例如能够通过下述方式来获取理想轮廓走势ci，即：该控制装置确定对理想轮廓走势ci进行描述的多项式的系数。该确定在这种情况下如此进行，使得理想轮廓走势ci如其通过系数所规定的那样尽可能良好地与目标参量Z一致。

如果仅所期望的断面值C是重要的，则多项式通常是单项式。于是通过用于单次幂的唯一的系数来完全描述该单项式。在这种情况下，理想轮廓走势ci通过2次、4次、6次等的抛物线来描述，其中，给控制装置3预先给定次数，并且仅系数由控制装置3来确定。如果除了所期望的断面值C之外另外的值也是重要的，例如类似于所期望的断面值C所规定的、但是涉及比用于所期望的断面值C的间距a的更大的间距的值，则多项式替代地能够是单项式或“真正的”多项式，即下述多项式，在该多项式中不止仅唯一的系数能够不同于0。然而在这种情况下也给控制装置3预先给定可行的次数。仅系数由控制装置3来确定。

图4纯示例性地示出了下述情况，即：仅将在距扁平轧件2的边沿的40mm的间距a中的所期望的断面值C使用作为相关的目标参量Z，并且此外理想轮廓走势ci是4次抛物线。

在步骤S4中，控制装置3根据扁平轧件2的实际参量I以及理想轮廓走势ci来获取针对用于轧制机架1的调整参量的目标值COM。在使用轧制机列(参见图1)的模型6的情况下来进行该获取。

轧制机列的模型基于数学物理方程式。合适的模型对于本领域技术人员而言一般已知。该合适的模型尤其使用用于对轧制机列的预设定(设置计算)。纯示例性地，对于这类模型能够参阅DE 10211623A1。

在建模的框架中可行的是，针对每个单个轧制道次实施图3的处理方式。但是也能够同时考虑多个轧制道次。这对于本领域技术人员而言一般已知。

调整参量在轧制机架1的对应的调整机构7至9上起作用。调整机构7至9例如能够根据图5中的示图包括弯曲装置7，借助于该弯曲装置，在轧制机架1中的所确定的轧制机架中能够设定该轧制机架的工作辊10的辊弯曲。作为替代方案或附加方案，调整机构7至9例如能够包括滑动装置8，借助于该滑动装置，在轧制机架1中的同一或其他轧制机架中能够设定工作辊10(和/或必要时存在的中间辊)的相互相反的推移。作为替代方案或附加方案，调整机构7至9例如能够包括冷却装置9，借助于该冷却装置，能够以视为位置x的函数的方式来冷却轧制机架1中的一个轧制机架的工作辊10。于是能够沿宽度方向x看位置分辨地设定冷却。调整机构7至9因此能够包括调整机构7、8，其中，配属的调整参量在扁平轧件2的整个宽度b的范围内整体地影响扁平轧件2的轮廓c。调整机构7至9但是同样也能够包括调整机构9，其中，各个调整参量仅局部地影响扁平轧件2的轮廓c。

控制装置3在步骤S5中将所获取的目标值COM传送到轧制机列的轧制机架1处(更精确的说：传送到处轧制机架1的实时调节部、即传送到所谓的L1-系统处)。由此引起了，在轧制机列中在考虑所传送的目标值COM的情况下对扁平轧件2进行轧制。

所传送的目标值COM输入到轧制过程中所用的方法和方式能够随着目标值COM而不同。可行的是，所确定的目标值COM直接且紧接着使用作为相应的实时调节部的对应的目标值。替代地可行的是，所确定的目标值COM仅是基础目标值，其在轧制过程期间通过一个附加目标值或多个附加目标值来动态地修改，例如以便补偿对应的轧制机架1的动态回弹或者扁平轧件2中的拉力波动。但是在动态修改的情况下也始终一同考虑相应的目标值COM本身。

扁平轧件2在轧制机列中轧制之后所具有的相应的实际轮廓走势ct与对目标值COM的每次确定相对应。为了获取目标值COM，借助于针对目标值COM的相应的集合的模型6来获取针对该目标值COM而被预期的相应的轮廓走势ce。

在现有技术中如此进行对目标值COM的获取，使得预期轮廓走势ce在整个带宽b的范围内(或者至少在-b/2+a至b/2-a的范围中)尽可能地逼近理想轮廓走势ci。目标值COM于是不言而喻地在获取出下述目标值COM之前在考虑中止标准的情况下变化，借助于该目标值，预期轮廓走势ce在整个带宽b的范围内(或者至少在-b/2+a至b/2-a的范围中)尽可能地逼近理想轮廓走势ci。例如能够使预期轮廓走势ce与理想轮廓走势ci之间的差值的所谓的rms(均方根(rootmean square))最小化。除了理想轮廓走势ci之外，图6还以置于括号中的附图标记“ce”示出了在按照现有技术处理方式获取目标值COM时的对应的预期轮廓走势。

与此相反，在本发明中更确切地说进行类似的处理方式。与在现有技术中相同地，对目标值COM的获取于是如此进行，使得预期轮廓走势ce尽可能地逼近理想轮廓走势ci。与现有技术相反，然而在本发明的框架中为了优化目标值COM、例如使预期轮廓走势的ce与理想轮廓走势ci的偏差的rms最小化，而在带宽b的范围内看仅考虑扁平轧件2的初始中部区域11。于是仅考虑下述区域，该区域朝向扁平轧件2的边沿仅延伸直至初始区域界限12。初始区域界限12距扁平轧件2的边沿的间距a1按照图6大于所期望的断面值C所涉及的间距a。当间距a为40mm时，间距a1例如能够为100mm。但是不言而喻地其他值也是可行的。

在按照步骤S4来优化目标值COM的框架中不考虑扁平轧件2从初始区域界限12朝向边沿的部分。目标值COM于是仅随着下述目标变化，即：预期轮廓走势ce在初始中部区域11中尽可能地逼近理想轮廓走势ci。图6示出了如按照本发明的处理方式所得到的预期轮廓走势ce。

更确切地说可行的是，通过按照本发明的处理方式也从初始区域界限12朝向边沿得到了预期轮廓走势ce尽可能良好地逼近理想轮廓走势ci。然而，这类结果——如果出现的话——是纯随机产生的副作用，在对目标值COM的获取的框架中不对其进行考虑。

为了确定初始区域界限12，不同的处理方式是可行的。

在最简单的情况下，控制装置3能够接收初始区域界限12或者初始区域界限12的距扁平轧件2的边沿的间距a1。根据图1中的示图，例如能够通过操作人员13来进行预设。替代地可行的是，控制装置3持续地获取初始区域界限12或者初始区域界限12距扁平轧件2的边沿的间距a1。对此的可行方案接下来结合图7和图8来阐释。

在按照图7的设计方案中，除了步骤S1至S5之外还存在步骤S11。在步骤S11中，控制装置3在使用扁平轧件2的实际参量I的情况下并且/或者在使用预先确定的间距a的情况下获取间距a1。控制装置3例如能够在步骤S11中一方面获取间距a的k倍，其中，k是大于1的值，并且另一方面获取宽度b的预先确定的百分比，其中，百分比明显小于50％、通常小于20％、通常甚至小于10％。作为间距a1，在这种情况下能够使用两个所获取的值中的较大的值。百分比能够固定地预先给定给控制装置3或者例如由操作人员13来确定。

在按照图8的设计方案中，除了步骤S1至S5之外还存在步骤S21至S24。

在步骤S21中，控制装置3检验是否满足中止标准。用于确定有意义的中止标准的可行方案对于本领域技术人员而言一般已知。如果满足中止标准，则采用步骤S4中所获取的目标值COM，并且在步骤S5中将其传送到轧制机列处。

如果不满足中止标准，则控制装置3在步骤S22中检验，预期轮廓(即预期轮廓走势ce)是否是凸形的。如果是这种情况，则控制装置3在步骤S23中增大初始中部区域11。该控制装置于是缩小间距a1。如果反之预期轮廓是非凸形的，则控制装置3在步骤S24中缩小初始中部区域11。该控制装置于是增大间距a1。而后控制装置3返回至步骤S4。

图8的设计方案因此引起了，在迭代的处理方式中尽可能小地、技术上有意义地确定间距a1。

从步骤S1至S5和必要时也步骤S11以及S21至S24的本质中显而易见的是，这些步骤由控制装置3在轧制机列中轧制扁平轧件2之前实施。这也适用于接下来结合图9来阐释的另外的设计方案。然而，图9的附加的步骤在轧制机列中轧制扁平轧件2之后实施。

按照图9，控制装置3在轧制机列中轧制扁平轧件2之后在步骤S31中接收测量参量M。测量参量M表征扁平轧件2的实际轮廓走势ct，该实际轮廓走势通过在轧制机列中轧制扁平轧件2来实现。例如能够借助于X射线测量来检测作为在扁平轧件2的宽度b的范围内的函数的厚度d，并且将其供应给控制装置3。在图10中示出了实际轮廓走势ct。

在步骤S32中，控制装置3获取配属的轮廓函数cf'。图10示出了可能的轮廓函数cf'。

概念“轮廓函数”应该全面地理解。该轮廓函数尤其也包括轮廓函数cf'与实际轮廓走势ct 1：1一致的情况。该轮廓函数但是也包括仅进行对实际轮廓走势ct的逼近的情况。控制装置3例如能够为了获取轮廓函数cf'而获取规定了轮廓函数cf'的多项式的系数。

步骤S32在公式方面由现有技术已知。在现有技术中然而如此获取轮廓函数cf”，使得轮廓函数cf”在扁平轧件2整个宽度b的范围内(或者至少在-b/2+a至b/2-a区域中)尽可能地逼近实际轮廓走势ct。与现有技术相反，在本发明中为了获取轮廓函数cf'而仅考虑最终中部区域11'。可行的是，已经仅在最终中部区域11'中获取轮廓函数cf'。同样可行的是，虽然在扁平轧件2的整个宽度b的范围内(或者至少在-b/2+a至b/2-a的区域中)进行对轮廓函数cf'的获取，但是对于逼近实际轮廓走势ct、即例如对系数的确定而言仅考虑最终中部区域11'。

在步骤S33中，控制装置3最后根据轮廓函数cf'来在计算方面获取扁平轧件2的断面值C'。该断面值C'接下来被称为所建模的断面值C'。所建模的断面值C'根据图10中的示图并不是通过实际轮廓走势ct来得到或者说通过获取轮廓函数cf”来得到的实际断面值C”，只要该实际断面值(如在现有技术中那样)在扁平轧件2的整个宽度b的范围内(或者至少在-b/2+a至b/2-a的区域中)逼近实际轮廓走势ct。更确切地说，轮廓函数cf'由于仅在最终中部区域11'中与实际轮廓走势ct相适配而不同于轮廓函数cf”、通常比其更为扁平。通过在间距a中测评按照本发明所获取的轮廓函数cf'，因此得到下述值作为所建模的断面值C'，该值小于在距扁平轧件2的边沿的间距a中的实际断面值C”。作为在间距a中测评按照本发明所获取的轮廓函数cf'的替代方案，也能够在比间距a要大的间距a1'中实行测评。例如能够在间距a1'中测评轮廓函数cf'，并且将该值使用作为所建模的断面值C'。

在步骤S34中，在控制装置3适配轧制机列的模型6所用的模型适配的框架中，控制装置3使用所建模的断面值C'作为断面值。控制装置3于是如此起作用，使得就好像在预先确定的间距a中将会得到值C'而不是值C”来作为实际断面值。在重新实施图3(或者说图9)的处理方式时，在针对下一扁平轧件2或者说下一相同类型的扁平轧件2获取目标值COM的框架中，使用对应地所适配的模型6。

最终中部区域11'能够与在获取目标值COM的框架中已经使用的初始中部区域11一致。同样，间距a1'也能够与间距a1一致。这表现为最简单的情况。但是同样可行的是，根据图11中的示图来修改图9的处理方式。

在按照图11的设计方案中，控制装置3在步骤S41中检验是否满足中止标准。用于确定有意义的中止标准的可行方案对于本领域技术人员而言一般已知。如果满足中止标准，则控制装置3转移至步骤S33，从那里开始转移至步骤S34。

如果不满足中止标准，则控制装置3在步骤S42中检验所获取的轮廓函数cf'在最终中部区域11'中是否是凸形的。如果是这种情况，则控制装置3在步骤S43中增大最终中部区域11'。该控制装置于是缩小间距a1'。如果反之所获取的轮廓函数cf'在最终中部区域11'中是非凸形的，则控制装置3在步骤S44中缩小最终中部区域11'。该控制装置于是增大间距a1'。而后控制装置3返回至步骤S32。

图11的设计方案因此引起了，在迭代的处理方式中尽可能小地、技术上有意义地确定间距a1'。

作为图9至图11的设计方案的替代方案或附加方案可行的是，根据图12来设计图3(或者说必要时也图7或图8)的处理方式。也在图12的框架中，步骤S1至S5和必要时步骤S11以及S21至S24也由控制装置3在轧制机列中轧制扁平轧件2之前实施。图12的附加的步骤然而在轧制机列中轧制扁平轧件2期间实施。

按照图12，控制装置3在步骤S51中接收测量参量M。步骤S51在内容方面与图9和图11的步骤S31相对应。差异基本上在于实施步骤S51的时间点，即已经在轧制机列中轧制扁平轧件2期间。测量参量M涉及扁平轧件2的已经被轧制的区段，而当前轧制扁平轧件2的其他区段。

在步骤S52中，控制装置3获取配属的轮廓函数cf'。步骤S52在内容方面与图9和图11的步骤S32相似。在步骤S53中，控制装置3根据轮廓函数cf'与理想轮廓走势ci的偏差来追踪针对调整参量的目标值COM。而后控制装置3返回至步骤S5。

迭代地始终又实施由步骤S5以及S51至S53组成的循环，直至结束对扁平轧件2的轧制。

类似于按照图9的处理方式，最终中部区域11'能够与在获取目标值COM的框架中已经使用的初始中部区域11一致。同样，间距a1'也能够与间距a1一致。这表现为最简单的情况。但是同样可行的是，根据图13中的示图来修改图12的处理方式。

图13以与在图11中修改图9所用的处理方式相同的方法和方式来修改图12的处理方式。

在按照图13的设计方案中，控制装置3在步骤S61中检验是否满足中止标准。用于确定有意义的中止标准的可行方案对于本领域技术人员而言一般已知。如果满足中止标准，则控制装置3转移至步骤S53，并且而后返回至步骤S5。

如果不满足中止标准，则控制装置3在步骤S62中检验所获取的轮廓函数cf'在最终中部区域11'中是否是凸形的。如果是这种情况，则控制装置3在步骤S63中增大最终中部区域11'。该控制装置于是缩小间距a1'。如果反之所获取的轮廓函数cf'在最终中部区域11'中是非凸形的，则控制装置3在步骤S64中缩小最终中部区域11'。该控制装置于是增大间距a1'。而后控制装置3返回至步骤S52。

图13的设计方案因此引起了，在迭代的处理方式中尽可能小地、技术上有意义地确定间距a1'。

如已经提到的那样，调整参量能够对调整机构7、8起作用，该调整机构在扁平轧件2的整个宽度b的范围内影响扁平轧件2的轮廓c。但是如已经结合图5所阐释的那样同样可行的是，存在冷却装置9，借助于该冷却装置，轧制机架1中的至少一个轧制机架的工作辊10能够在轧件宽度b的范围内看位置分辨地被冷却。在这种情况下可行的是，如此修改图3(或者必要时图6至图13的在此基础上所建立的设计方案之一)的处理方式，如这一点接下来结合图14来阐释的那样。

按照图14，除了步骤S1至S5之外还存在步骤S71至S73。步骤S71和S72通常在步骤S5之前实施。步骤S73通常连同步骤S5一起实施。

在步骤S71中，控制装置3在扁平轧件2的边沿区域中、即在初始区域界限12与扁平轧件2的边沿之间获取预期轮廓走势的ce与理想轮廓走势ci的偏差。在此基础上，控制装置3在步骤S72中为冷却装置9的作用到扁平轧件2的边沿区域上的元件来获取操控值。对操控值的获取如此进行，使得虽然一方面预期轮廓走势ce在扁平轧件2的边沿区域中尽可能地逼近理想轮廓走势ci，但是另一方面预期轮廓走势ce在初始中部区域11中不改变。在步骤S73中，将目标值COM以及附加地所获取的操控值输出到冷却装置9处，并且因此对应地操控冷却装置9。作为结果，因此预期轮廓走势ce——但是仅次要地——在从区域界限12朝向扁平轧件2的边沿的区域中也尽可能地逼近理想轮廓走势ci。

在步骤S71至S73的框架中，尤其针对调整机构7、8的目标值COM不改变，其中，配属的调整参量在扁平轧件2的整个宽度b范围内整体地影响扁平轧件2的轮廓c。但是，也仅在不会改变初始中部区域11中的预期轮廓走势ce的情况下才改变针对调整机构9的目标值COM，其中，各个调整参量仅局部地影响扁平轧件2的轮廓c。

通常，对冷却装置9的对应的元件的操控与对冷却剂流量的最大化相关联。在一些情况然而下也可能需要最小化或者至少降低冷却剂流量。

本发明具有许多优点。特别地，相对于现有技术的处理方式能够增大初始中部区域11，在该初始中部区域范围内能够实现所谓的箱形断面。尽管如此，能够可靠地稳定地保持轧制工艺。

虽然本发明已经详细地通过优选的实施例来详细地阐明和描述，但是本发明并不受所公开的实施例限制，并且其他变型方案能够由本领域的技术人员由此推导得到，而不脱离本发明的保护范围。

附图标记列表：

1轧制机架

2轧件

3控制装置

4计算机程序

5机器代码

6模型

7弯曲装置

8滑动装置

9冷却装置

10工作辊

11、11'中部区域

12区域界限

13操作人员

a、a1、a1'间距

b宽度

C、C'、C”断面值

c轮廓

ce、ci、ct轮廓走势

cf'、cf”轮廓函数

COM目标值

d厚度

d0中部厚度

I实际参量

M测量参量

S1至S73步骤

x坐标

Z目标参量。

Claims (15)

1.用于轧制机列的运行方法，该轧制机列用于轧制扁平轧件(2)，所述轧制机列包括多个轧制机架(1)，其中，所述轧制机列的控制装置(3)

-接收所述扁平轧件(2)的在所述轧制机列中轧制所述扁平轧件(2)之前的实际参量(I)以及所述扁平轧件(2)的在所述轧制机列中轧制所述扁平轧件(2)之后的目标参量(Z)，其中，所述目标参量(Z)包括所述扁平轧件(2)的至少一个所期望的断面值(C)，该断面值表征所述扁平轧件(2)的在距所述扁平轧件(2)的边沿的预先确定的间距(a)中的厚度(d)与中部厚度(d0)的偏差，所述扁平轧件(2)在所述边沿之间的中部中具有该中部厚度，

-根据所述目标参量(Z)来获取所述扁平轧件(2)的在轧件宽度(b)的范围内的理想轮廓走势(ci)，

-根据所述扁平轧件的实际参量(I)以及理想轮廓走势(ci)在使用所述轧制机列的模型(6)的情况下，来获取针对用于所述轧制机列的轧制机架(1)的调整参量的目标值(COM)，并且

-将所获取的目标值(COM)传送到所述轧制机列的轧制机架(1)处，从而在考虑所传送的目标值(COM)的情况下在所述轧制机列中对所述扁平轧件(2)进行轧制，

其特征在于，

所述控制装置(3)借助于所述模型(6)来如此获取针对所述调整参量的目标值(COM)，使得针对所述扁平轧件(2)的在所述轧制机列中轧制所述扁平轧件(2)之后的预期轮廓走势(ce)仅在所述轧件宽度(b)的范围内看的初始中部区域(11)中尽可能地逼近所述理想轮廓走势(ci)，该初始中部区域朝向所述扁平轧件(2)的边沿延伸直至初始区域界限(12)，该初始区域界限与所述扁平轧件(2)的边沿具有大于所述预先确定的间距(a)的间距，或者所述预期轮廓走势(ce)更确切地说除了所述初始中部区域(11)之外也在所述初始中部区域(11)外逼近所述理想轮廓走势(ci)，但是这一点只有在不会损害所述预期轮廓走势(ce)在所述初始中部区域(11)中逼近所述理想轮廓走势(ci)的情况下才是可行的。

2.根据权利要求1所述的运行方法，

其特征在于，

所述控制装置(3)接收所述初始区域界限(12)或所述初始区域界限(12)的距所述扁平轧件(2)的边沿的间距(a1)。

3.根据权利要求1所述的运行方法，

其特征在于，

在使用所述扁平轧件(2)的在所述轧制机列中轧制所述扁平轧件(2)之前的实际参量(I)和/或所述预先确定的间距(a)的情况下，所述控制装置获取所述初始区域界限(12)或所述初始区域界限(12)的距所述扁平轧件(2)的边沿的间距(a1)。

4.根据权利要求1所述的运行方法，

其特征在于，

所述控制装置(3)

-检验所述预期轮廓(ce)是不是凸形的，

-在凸形的轮廓的情况下，增大所述初始中部区域(11)或者缩小所述初始区域界限(12)的距所述扁平轧件(2)的边沿的间距(a1)，并且

-在非凸形的轮廓的情况下，缩小所述初始中部区域(11)或者增大所述初始区域界限(12)的距所述扁平轧件(2)的边沿的间距(a1)。

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，

所述控制装置(3)通过下述方式来获取所述理想轮廓走势(ci)，即：该控制装置如此确定对所述理想轮廓走势(ci)进行描述的多项式、尤其单项式的系数，使得所述理想轮廓走势(ci)尽可能良好地与所述目标参量(Z)一致。

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，

所述控制装置(3)

-在所述轧制机列中轧制所述扁平轧件(2)之后，接收对于所述扁平轧件(2)的实际轮廓走势(ct)表征性的测量参量(M)，

-如此获取至少在最终中部区域(11')的范围内延伸的轮廓函数(cf')，使得所述轮廓函数(cf')在所述最终中部区域(11')中尽可能地逼近所述实际轮廓走势(ct)，并且

-根据所述轮廓函数(cf')在计算方面获取所述扁平轧件(2)的所建模的断面值(C')，并且在模型适配的框架中将所建模的断面值(C')使用作为断面值，所述控制装置(3)借助于该模型适配来适配所述轧制机列的模型(6)，该断面值表征在距所述扁平轧件(2)的边沿的预先确定的间距(a)中的厚度(d)与所述扁平轧件(2)的中部厚度(d0)的偏差。

7.根据权利要求6所述的运行方法，

其特征在于，

所述控制装置(3)为了获取所述轮廓函数(cf')而获取所述轮廓函数(cf')的系数，并且所述控制装置(3)根据轮廓函数(cf')的系数来获取所建模的断面值(C')。

8.根据权利要求6或7所述的运行方法，

其特征在于，

所述控制装置(3)

-检验所述轮廓函数(cf')在所述最终中部区域(11')中是不是凸形的，

-在凸形的轮廓函数的情况下，增大所述最终中部区域(11')，并且

-在非凸形的轮廓函数的情况下，缩小所述最终中部区域(11')。

9.根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，

其特征在于，

所述控制装置(3)

-在所述轧制机列中轧制所述扁平轧件(2)期间，接收对于所述扁平轧件(2)的实际轮廓走势(ct)表征性的测量参量(M)，

-如此获取至少在所述最终中部区域(11')的范围内延伸的轮廓函数(cf')，使得所述轮廓函数(cf')在所述最终中部区域(11')中尽可能地逼近所述实际轮廓走势(ct)，并且

-根据所述轮廓函数(cf')与所述理想轮廓走势(ci)的偏差来追踪针对所述调整参量的目标值(COM)。

10.根据权利要求9所述的运行方法，

其特征在于，

所述控制装置(3)为了获取所述轮廓函数(cf')而获取所述轮廓函数(cf')的系数。

11.根据权利要求9或10所述的运行方法，

其特征在于，

所述控制装置(3)

-检验所述轮廓函数(cf')在所述最终中部区域(11')中是不是凸形的，

-在凸形的轮廓函数的情况下，增大所述最终中部区域(11')，并且

-在非凸形的轮廓函数的情况下，缩小所述最终中部区域(11')。

12.根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，

其特征在于，

所述控制装置(3)如此操控冷却装置(9)，借助于该冷却装置，以在所述轧件宽度(b)的范围内看的位置(x)的函数的方式来冷却所述轧制机架(1)中的至少一个轧制机架的工作辊(10)，使得针对所述扁平轧件(2)的在所述轧制机列中轧制所述扁平轧件(2)之后的预期轮廓走势(ce)从所述初始区域界限(12)朝向所述扁平轧件(2)的边沿尽可能地逼近所述理想轮廓走势(ci)，这一点只有在不会损害所述预期轮廓走势(ce)在所述初始中部区域(11)中逼近所述理想轮廓走势(ci)的情况下才是可行的。

13.计算机程序，其包括机器代码(5)，该机器代码能够由用于轧制机列的控制装置(3)来处理，该轧制机列用于轧制扁平轧件(2)，其中，通过所述控制装置(3)对所述机器代码(5)的处理引起了，所述控制装置(3)按照根据前述权利要求中任一项所述的运行方法来运行所述轧制机列。

14.用于轧制机列的控制装置，该轧制机列用于轧制扁平轧件(2)，其中，所述控制装置构造为能软件编程的控制装置并且利用根据权利要求13所述的计算机程序(4)来编程，从而该控制装置按照根据权利要求1至12中任一项所述的运行方法来运行所述轧制机列。

15.用于轧制扁平轧件(2)的轧制机列，

-其中，所述轧制机列具有多个轧制机架(1)，借助于所述轧制机架来轧制所述扁平轧件(2)，

-其中，所述轧制机列具有根据权利要求14所述的控制装置(3)。