DD202814A5 - Verfahren und einrichtung fuer die steuerung eines walzenstaenders eines walzwerkes - Google Patents

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DD202814A5
DD202814A5 DD82239264A DD23926482A DD202814A5 DD 202814 A5 DD202814 A5 DD 202814A5 DD 82239264 A DD82239264 A DD 82239264A DD 23926482 A DD23926482 A DD 23926482A DD 202814 A5 DD202814 A5 DD 202814A5
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DD
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strip material
control
cross
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sectional profile
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DD82239264A
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Greyham F Bryant
Peter D Spooner
William K J Pearson
Original Assignee
British Aluminium Co Plc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/38Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll bending
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/30Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control
    • B21B37/32Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control by cooling, heating or lubricating the rolls

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung eines Eingeruest- oder Mehrgeruest-Walzwerkes zur Herstellung von Grobblech, Feinblech, Folien- oder Bandmaterial. Durch die Erfindung wird eine schnell wirksam werdende umfassende Steuerung vorgeschlagen, mit der Abweichungen im Querschnittsprofil eines Bandmaterials mit groesserer Genauigkeit als bisher korrigiert werden kann. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass sowohl die beiden Abstuetzeinrichtungen (LT 13; RJ 13; LT 16; RJ 16), als auch die beiden Anstellspindeleinrichtungen (L 8; R 8) unabhaengig voneinander eingestellt werden. Dies fuehrt zu einer Verringerung der Restabweichung, die fuer die sekundaere Korrektur verbleibt. Das Ausmass, in dem diese kleineren Restabweichungen dann durch d. sekundaere Korrektur minimiert werden, kann erweitert durch d. Anwendung der Einflussfunktion bei d. Steuerung des Temperaturprofils der Walzen.

Description

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G. Z. 14 993 56 Fertigung von Bandmaterial
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung für die Steuerung eines Eingerüst-Walzwerkes oder eines einzelnen Walzenständers eines Mehrgerüst-Walzwerkes für das Walzen von Grobblech-, Peinblech-, Folienoder Bandmaterial, auf das in dieser Patentschrift im folgenden unter der Bezeichnung "Bandmaterial" Bezug genommen wird·
Charakteristik der bekannten technischen lösungen» Bei Metallbandwalzwerken sind üblicherweise in jedem Walzenständer ein Paar von Arbeitswalzen zwischen einer oberen und einer unteren Stützwalze angeordnet, wobei eine der Stützwalzen gewöhnlich in der Weise montiert wird, daß sie um eine festliegende Achse rotiert, während die Achse der anderen Stützwalze und die Achsen der Arbeitswalzen im Verhältnis zueinander sowie zu der festliegenden Achse bewegt werden können. Die Bewegung der genannten zweiten Stützwalze dient herkömmlicherweise dazu, den Walzspalt oder Walzdruck der Arbeitswalzen einzustellen sowie durch Ankippen die horizontale Lage der Walzen zu verändern, und wird durch eine Einrichtung gesteuert, die an jedem der beiden stirn-N seitigen Enden der Walzen wirksam wird und welche man unabhängig von der genaueren Charakterisierung der betreffenden Einrichtung üblicherweise als Anstellspindeln ('screws') bezeichnet. Auf die Arbeitswalzen angewandte Kräfte dienen herkömmlicherweise dazu, die Durchbiegung der Walzen zu beeinflussen, und werden gewöhnlich durch Einrichtungen an jedem stirnseitigen Ende jeder einzelnen Walze gesteuert, welche man, wiederum unabhängig von der genauen Charakterisierung der betreffenden Einrichtungen, üblicherweise als Abstützeinrichtungen ('jacke') bezeichnet. Die Abstützeinrichtungen werden wirksam zwischen der unteren Stützwalze und
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der unteren Arbeitswalze beziehungsweise zwischen der oberen Stützwalze und der oberen Arbeitswalze; und es können zusätzliche Abstützeinrichtungen vorgesehen werden, deren Aufgabe es ist, zwischen den Arbeitswa^Lzen beziehungsweise zwischen den Stützwalzen wirksam zu werden, während die Anstellspindeln zwischen der beweglich angeordneten der Stützwalzen und einem Ständergerüst des Walzwerkes in Punktion treten. Sowohl bei den Anstellspindeln als auch bei den Abstützeinrichtungen kann es sich um hydraulisch betätigte Ausrüstungselemente handeln.
Bei gewalztem Metallbandmaterial treten im allgemeinen Restspannungsschwankungen auf, und zwar insbesondere in einer Richtung, die quer zur Walzrichtung verläuft· Diese Schwankungen ergeben sich als Folge des zu erwartenden Unterschiedes zwischen dem Querschnittsdickenprofil des Bandmaterials, welches in das Walzwerk eingeführt wird, und dem Querschnittsdickenprofil des Bandmaterials, welches das Walzwerk verläßt. Dieser Querschnittsspannungsverlauf in · dem gewalzten Bandmaterial wird als "Querschnittsprofil11 ('shape') bezeichnet und braucht nicht in Beziehung zu Dikkenänderungen des Bandmaterials zu stehen.
Bin Querschnittsprofilmeßfühler kann eingesetzt werden, um das Querschnittsprofil des gewalzten Bandmaterials zu bestimmen und eine Vielzahl von Ausgangssignalen zu liefern, die in ihrer Gesamtheit das Querschnittsprofil repräsentieren, indem die durchschnittliche Spannung an Segmenten über die Breite des Bandmaterials jeweils separat gemessen wird· Bei einem derartigen Querschnittsprofilmeßfühler kann es ' sich beispielsweise um ein Querschnittsprofilmeßgerät ('shapemeter1) handeln, wie es in unseren früheren GB-Patentanmeldungen, Nr. 899532 oder Nr. 1160112, beschrieben worden ist. Die Meßfühlersignale können als Basis für eine Steuerung des Querschnittsprofiles eingesetzt werden, welche pri-
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mär durch entsprechende Betätigung der Anstellspindeln und Abstützeinrichtungen, und sekundär durch Modifizierung des Temperaturprofiles der Walzen erfolgt. Letzteres kann mit Hilfe einer Wärmeaustauscheinrichtung erreicht werden und unter Anwendung von Induktionsbeheizung oder Aufsprüheinrichtungen für gasförmige oder flüssige Kühlmittel erfolgen. Das Kühlmittel kann gleichzeitig als Gleitmittel dienen. Es ist leicht zu verstehen, daß die primäre Form der Steuerung schneller, wirksam w4.rd als die sekundäre. Es sind Vorschläge für die Bealisierung einer automatischen Einstellung der Anstellspindeln und Abstützeinrichtungen in Abhängigkeit von den AusgangsSignalen eines Meßfühlergerätes der genannten Art unterbreitet worden. Die üblichsten Vorschläge, die in diesem Zusammenhang gemacht worden sind, sehen vor, daß die Ausgangssignale des Querschnittsprofilmeßfühlers in der Weise als Parameter definiert werden, daß eine erste Komponente der Meßfühlerausgangssignale eine symmetrische Abweichung von einem vorgegebenen Querschnittsprofil, und eine zweite Komponente der Meßfühlerausgangssignale eine asymmetrische Abweichung von dem vorgegebenen Querschnittsprofil repräsentiert. Es ist bekannt, daß symmetrischer Spannungsverlauf (welcher durch entsprechende Durchbiegung zu korrigieren ist) in Parabelform mathematisch angenähert werden kann, während asymmetrischer Spannungsverlauf (welcher durch Änderung der horizontalen Lage zu korrigieren ist) mathematisch durch eine abgeflachte S-förmige Kurve angenähert werden kann.
In bisherigen Entwürfen zur lösung des Problems sind die zur Verfügung stehenden Steuerungsgrößen demzufolge in drei Korrekturmöglichkeiten eingruppiert worden. Typischerweise sind die Abstützeinrichtungen gleichmäßig in der gleichen Richtung betätigt worden, um die Walzen durchzubiegen und symmetrische Querschnittsprofilkorrektionen zu bewirken; die An-
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Stellspindeln sich gleichmäßig, aber in einander entgegengesetzten Richtungen betätigt worden, um asymmetrische Querschnittsprofi lkorrekt ionen zu bewirken; und Kühlmittelaufsprüheinrichtungen sind eingesetzt worden, um die verbleibenden Querschnittsprofilabweichungen zu verringern. Die veröffentlichte GB-Patentanmeldung Nr. 2017974A beschreibt einen derartigen Lösungsweg, bei dem angenäherte empirische Formelansätze für symmetrische und asymmetrische Korrektion von dem in diesem speziellen Falle zu steuernden Walzwerk hergeleitet werden. Ein Xösungsweg, welcher die Aufstellung mathematischer Modelle für die Ableitung der Korrektionsansätze einschließt, ist in zwei Beiträgen beschrieben worden, die unter dem Titel "Analysis of shape and discussion of problems of scheduling set-up and shape control" (Analyse des Querschnittsprofiles und Erörterung von Problemen bei der Planung von Einstellungs- und Querschnittsprofilsteuerung) von P. D, Spocner und G. F. Bryant, beziehungsweise unter dem Titel "Design and development of a shape control system" (Entwurf und Entwicklung eines Systems für die Steuerung des Querschnittsprofiles) von O. A. Bravington, D. C. Barry und C. H. McClure, beide auf der Metals Society Conference zu Fragen der Querschnittsprofilsteuerung in Chester, England, am 1« April 1976 vorgetragen wurden, und die beide am 9. März 1977 veröfifentlicht worden sind.
Naturgemäß ist das Ausmaß der Querschnittsprofilsteuerung begrenzt, welches sich unter Anwendung von Korrektionen realisieren läßt, die auf symmetrischer und asymmetrischer Abweichung basieren. Demzufolge ist die Abweichung, welche für die sekundäre Form der Korrektion durch Walzentemperaturprofilmodifizierung, beispielsweise mit Hilfe von Kühlmittelaufsprühung, verbleibt, größer als wünschenswert.
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Ziel der Erfindung:
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Einrichtung für die Steuer ung eines Walzenständers eines Walzwerkes für das Walzen von Metallbandmaterial zur Verfugung zu stellen, wobei die Abweichung des Querschnittsprofiles des Bandmaterial mit größerer Genauigkeit korrigiert wird, als dies bisher möglich gewesen ist, und somit eine kleinere Abweichung als bisher für eine sekundäre Korrektion verbleibt; und damit eine schneller wirksam werdende und möglicherweise umfassendere Steuerung zu verwirklichen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren für d£e sekundäre Korrektion zur Verfügung zu stellen.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Bealisierung von Querschnittsprofilsteuerung ohne Wechselbeziehung zur Bandmaterialdicke zu ermöglichen, falls dies gewünscht wird.
Darlegung des Wesens der Erfindung;
Entsprechend einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für die Steuerung eines Walzenständers eines Walzwerkes für das Walzen von Bandmaterial zur Verfügung gestellt, wobei der Walzenständer eine obere und eine untere Stützwalze und ein Paar von Arbeitswalzen, welche zwischen den Stützwalzen angeordnet sind, eine erste und eine zweite Anstellspindeleinrichtung für die Steuerung der Anstellbewegung jeweils eines stirnseitigen Endes einer der Stützwalzen sowie e^ste und zweite Abstützeinrichtungen für die jeweilige Anwendung von Kräften auf jedes einzelne der stirnseitigen Enden der Arbeitswalzen besitzt und mit einem Querschnittsprofilmeßfühler ausgerüstet wird, der Ausgangsgrößen liefert, welche die Basis für die Bestimmung des Spannungsverlaufes über die Breite des gewalzten Bandmaterials bilden, und wobei das Verfahren das jeweils separate Analy-
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sieren der Auswirkung der Betätigung jeder einzelnen Anstellspindeleinrichtung und jeder einzelnen Abstützeinrichtung auf das Querschnittsprofil des Bandmaterials und die Ableitung von mathematischen Formelansätzen, von denen jeder einen Steuerparameter einschließt, der jeweils repräsentativ für derartige Betätigungsvorgänge ist, die Bestimmung einer Pehlerverteilung E(x) als der Differenz zwischen dem genannten Spannungsverlauf und einem vorgegebenen Spannungsverlauf, Erreichen einer Korrektion des Spannungsverlaufs C(x) durch die Bestimmung eines Optimalwertes für jeden der genannten Steuerparameter in der Weise, daß ein Funktional der Verteilung E(x) - C(x) minimiert wird, sowie die getrennt gesteuerte Betätigung jeder einzelnen der genannten Anstellspindeln und Abstützeinrichtungen in Entsprechung zu den genannten Steuerparametern umfaßt. Bevorzugterweise erhält man den Spannungsverlauf 0(x) in der Weise, daß die Distribution B(x) - 0(x) minimiert wird, ohne daß die Bandmaterialdicke an einer im voraus festgelegten Stelle im Verlauf der Bandmaterialbreite beeinflußt wird, um auf diese Weise sicherzustellen, daß keine wechselseitige Beeinflussung zwischen der Steuerung des Querschnittsprofiles und irgendeiner mit dem Walzenständer in Verbindung stehenden Einrichtung für die Steuerung der Bandmaterialdicke auftritt. Die im voraus festgelegte Stelle im Verlauf der Bandmaterialbreite kann die Mittellinie des Bandmaterials sein. Alternativ hierzu kann C(x) in der Weise bestimmt werden, daß die Bandmaterialdicke an einer im voraus festgelegten Position im Verlauf der Bandmaterialbreite verändert wird, wie dies erwünscht sein kann·
Entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für die Steuerung eines Walzenständers eines Walzwerkes für das Walzen von Bandmaterial zur Verfügung gestellt, wobei der Walzenständer eine obere und eine untere Stützwalze und ein Paar von Arbeitswalzen,
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welche zwischen den Stützwalzen angeordnet sind, eine erste und eine zweite Anstellspindeleinrichtung für die Steuerung der Anstellbewegung jeweils eines stirnseitigen Endes einer der Stützwalzen sowie erste und zweite Abstützeinrichtungen für die jeweilige Anwendung von Kräften auf jedes der einzelnen stirnseitigen Enden der Arbeitswalzen besitzt und mit einem Querschnittsprofilmeßfühler ausgerüstet wird, der Ausgangsgrößen liefert, welche die Basis für die Bestimmung des Spannungsverlaufes über die Breite des gewalzten Bandmaterials bilden, und wobei der Spannungsverlauf in dem Bandmaterial, welcher nach der Anwendung der primären £?pannungskorrektionssteuerung auf die Anstellspindeln und Abstützeinrichtungen verbleibt, weiter reduziert wird, indem das Temperaturprofil der Walzen in einer Vielzahl von Bereichen entlang der Walze, die jeweils ausgewählten Ausgangskanälen oder Gruppen von Ausgangskanälen des Querschnittsprofilmeßfühlers entsprechen, eine separate Modifizierung erfährt, wobei diese Modifizierung eines einzelnen Bereiches, der sich jeweils über einen im voraus festgelegten Plächenabschnitt der Walzen erstreckt, die rechnerische Bestimmung eines Einflußfaktors für den einzelnen Bereich in Abhängigkeit von Ausmaß und Größe des Einflusses der Modifizierungen jedes einzelnen Bereiches auf die im voraus bestimmten Flächenabschnitte, welche mit benachbart liegenden Bereichen in Verbindung stehen, und das Bewirken der genannten Modifizierung ausgewählter Bereiche umfaßt, welche denjenigen Kanälen des Querschnittsprofilmeßfühlers entsprechen, deren Ausgangsgröße nichtkorrigierten Spannungsverlauf in dem Bandmaterial repräsentiert, wobei das Ausmaß und die Wirkungsrichtung der Modifizierung ausgewählter Bereiche in Abhängigkeit von dem genannten Einflußfaktor mit dem Ziel bestimmt werden, das Temperaturprofil der Walzen in der Weise zu verändern, daß der Hestspannungsverlauf minimiert wird. Bevorzugterweise wird die genannte Modifizierung des Temperaturprofiles mit Hilfe von Kühlmittelaufsprühung oder durch
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Induktionsbeheizung erreicht. Wenn die Modifizierung mit Hilfe von Kühlmittelaufsprühung bewirkt wird, so kann der Kühlmittelfluß in den einzelnen Aufsprühbereichen variiert werden, um die Distribution E(x) - D(x), wobei D(x) durch Addition der Effekte der Einflußfunktionen von Einzelbereichen gebildet wird, entsprechend dem Prinzip der kleinsten Quadrate zu minimieren. Die primäre Spannungskorrektionssteuerung erfolgt bevorzugterweise entsprechend dem vorangegangenen Abschnitt·
Ausführungsbeispiel:
Die vorstehend beschriebenen sowie weitere Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung sollen im folgenden in exemplifizierter Form/unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert werden, bei denen
Figur 1 in schematischer Darstellung einen Walzenständer zeigt, welcher mit einem herkömmlichen Steuerungssystem für die Steuerung von Anstellspindeln, Abstützeinrichtungen und Aufsprüheinrichtungen ausgerüstet ist;
Figur 2 eine Keihe von Kurvendarstellungen zeigt, welche die Auswirkungen von Anstellspindel-ZAbstützelnrichtungsstellungskorrektionen über den Verlauf der Breite des gewalzten Bandmaterials veranschaulichen;
Figur ? ein Blockschaubild darstellt, welches das Steuerungssystem entsprechend der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
Figur 4 eine Kurvendarstellung zeigt, welche den Einflußverlauf veranschaulicht, der sich aus der Kühlmittelaufsprühung in einem Bereich auf benachbart gelegene Bereiche ergibt.
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Bezugnehmend auf die Figur 1 ist ein Walzenständer, der als Ganzes mit der Bezugszahl 1 gekennzeichnet worden ist, mit einem Paar von Arbeitswalzen, 2 und 3* und jeweils einer oberen und einer unteren Stützwalze, 4 und 5» ausgerüstet, welche an der Arbeitswalze 2 beziehungsweise 3 anliegen, Die Walzen werden in vertikaler Anordnung gezeigt, und es soll vorausgesetzt werden, daß die stirnseitigen Enden 6 und 7 der unteren Stützwalze 5 in fest eingebauten Lagern ( die in der Figur nicht dargestellt worden sind) aufgenommen werden, welche auf einer ortsfesten Grundplatte (die in der Figur ebenfalls nicht dargestellt worden ist) abgestützt sind. Linksseitige und rechtsseitige Anstellspindeleinrichtungen, L8 und R8, sind zwischen den beweglichen stirnseitigen Enden 9 beziehungsweise 10 der Stützwalze 4 und Bauteilen 11 beziehungsweise 12 eines ortsfest angeordneten Gerüstes des Walzenständers 1 wirksam. Linksseitige Abstützeinrichtungen LJ13 sind zwischen den stirnseitigen Enden 9 beziehungsweise 6 der Stützwalzen und den stirnseitigen Enden 14 beziehungsweise 15 der Arbeitswalzen, 2 und 3» wirksam, während linksseitige AbStützeinrichtungen LJ16 zwischen den Arbeitswalzenenden 14 und 15 in Funktion treten. In entsprechender Weise werden rechtsseitige Abstützeinrichtungen RJI3 zwischen den stirnseitigen Enden 10 beziehungsweise 7 der Stützwalzen und den stirnseitigen Enden 17 beziehungsweise 18 der Arbeitswalzen, 2 und 3» wirksam, während rechtsseitige Abstützeinrichtungen RJ16 zwischen den Arbeitswalzenenden 17 und 18 wirksam werden.
Ein Aufsprühdüsenblock, wie zum Beispiel der mit der Bezugszahl 19 gekennzeichnete., der mit Aufsprüheinrichtungen 20 für die Anwendung eines Kühlmittels ausgerüstet ist, wird in der Figur 1 im Zusammenhang mit der Stützwalze 4 veranschaulicht, weil dies die einfachste zeichnerische Darstellung ermöglichte; es dürfte jedoch verständlich sein, daß
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der Aufsprühdüsenblock 19 oder eine Anzahl derartiger Aufsprühdüsenblöcke in herkömmlicher Weise mit ausgewählten einzelnen Walzen oder mit allen Walzen des Walzenständers in Verbindung gebracht werden können.
In der !Figur 1 wird ein gewalztes Bandmaterial 21 gezeigt, das sich von dem Walzspalt 22 der Arbeitswalzen 2 und 3 ausgehend in der Richtung des Pfeiles "A" bewegt; und Mn" Rotoren 25 eines Querschnittsprofilmeßfühlers 22, bei dem es sich um ein Querschnittsprofilmeßgerät ('shapemeterf) entsprechend unserer früheren GB-Patentanmeldung Wr. 1160112 handeln kann, sind über die Breite des Bandmaterial 21 verteilt angeordnet, um eine Vielzahl von Ausgangssignalen zu erhalten, welche die Spannung an unterschiedlichen Stellen im Verlauf der Breite des gewalzten Bandmaterials, und in ihrer Gesamtheit das Querschnittsprofil-yL-Cx) des gewalzten Bandmaterials repräsentieren.
Ein Prozeßsteuergerät 24 empfängt den Querschnittsprofilmeßfühlersignalausgang-/!- (x) und überträgt Steuersignale über die leitungen 25, und 26 zu den linksseitigen Abstützeinrichtungen, über die Leitungen 27 und 28 zu den rechtsseitigen Ab stützeinrichtungen, über die Leitungen 29 a und 29 b zu den linksseitigenjbeziehungsweise zu den rechtsseitigen Anstellspindeleinrichtungen, L8 beziehungsweise R8', und über eine Leitung 29 c zu dem Aufsprühdüsenblock 19·
Die Anordnung, welche bis zu dieser Stelle beschrieben worden ist, entspricht der herkömmlichen Anordnung, und in der Vergangenheit waren die Steuersignale, welche auf die linksseitigen und die rechtsseitigen Abstützeinrichtungen übertragen worden sind, größenmäßig identisch und hatten die gleiche Wirkungsrichtung, so daß die Arbeitswalzen 2 und symmetrisch durchgebogen wurden, um symmetrische Abweichungen von einem vorgegebenen Querschnittsprofil des Bandmate-
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rials 21 zu korrigieren, während die Steuersignale, welche auf die linksseitigen und die rechtsseitigen Anstellspindeleinrichtungen übertragen worden sind, größenmäßig identisch waren, aber einander entgegengesetzte Wirkungsrichtungen hatten, um die horizontale Lage der Walze durch Ankippen mit dem Ziel zu verändern, asymmetrische Abweichungen von einem vorgegebenen Querschnittsprofil des Bandmaterials 21 zu korrigieren.
Bei der Anordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung erfolgt eine unabhängige Übertragung von Steuersignalen auf Jede Anstellspindeleinrichtung und auf Jede Abstützeinriebtung in der Weise, daß diejenigen Komponenten des Querschnittsprofiiverlaufes korrigiert werden, die durch die einzelne Einrichtung separat beeinflußt werden. Die Figur zeigt eine Reihe von typischen Kurvendarstellungen, welche die relativen Auswirkungen von Einstellungskorrektionen der einzelnen Anstellspindel und Abstützeinrichtungen veranschaulichen, wobei das Querschnittsprofil-/i-über der Bandmaterlalbreite "x" aufgetragen worden ist. Bei der Erörterung der Figur 2 und im weiteren Text der vorliegenden Patentspezifikation wird auf die in der Figur 1 als einzelne Einrichtungen unterschiedenen Abstützeinrichtungen LJ13 und U16 als Gesamtheit ujnter der Bezeichnung "linksseitige Abstützeinrichtungen Jy, und auf die in der Figur 1 als einzelne Einrichtungen unterschiedenen Abstützeinrichtungen RJ13 und RJ16 als Gesamtheit unter der Bezeichnung "rechtsseitige Abstützeinrichtungen Jp" Bezug genommen werden. Analog hierzu wird auf die in der Figur 1 dargestellten linksseitigen und rechtsseitigen Anstellspindeleinrichtungen, L8 beziehungsweise R8y zusammen mit irgendwelchen zusätzlichen linksseitigen und rechtsseitigen Anstellspindeleinrichtungen, die möglicherweise vorgesehen werden (und die in der Zeichnung nicht dargestellt worden sind), als Gesamtheit unter der Bezeichnung "S1" beziehungsweise '1Sg" BezuS genommen werden.
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Die Kurvendarstellungen 30 beziehungsweise 31 repräsentieren die Änderungen des Bandmaterialquerschnittsprofiles, welche durch voneinander unabhängige Einstellungskorrektionen der linksseitigen Abstützeinrichtungen J* beziehungsweise der rechtsseitigen Abstützeinrichtungen Jg erreicht werden können. Analog hierzu repräsentieren die Kurvendarstellungen 32 beziehungsweise 33 die Änderungen des Bandraaterialquerschnittsprofiles, welche durch voneinander unabhängige Einstellungskorrektionen der linksseitigen Anstellspindeleinrichtungen S^ beziehungsweise der rechtsseitigen Anstellspindeleinrlchtungen S2 erreicht werden können. Kurvenverläufe wia die Kurven 30 bis 33 lassen ßich mit hoher Genauigkeit unter Verwendung genauer mathematischer Modelle erreichen, welche auf ein gegebenes spezielles Walzwerk und einen gegebenen speziellen Bereich von Bandmaterialabmessungen bezogen sind.
Die Kurvendarstellung 34 repräsentiert die Summe der Kurven 30 und 311 während die Kurvendarstellung 35 die Summe der Kurven 32 und 33 repräsentiert. Die Kurvendarstellung 36 repräsentiert die Differenz der Kurven 3O und 31» während die Kurvendarstellung 37 die Differenz der Kurven 32 und 33 repräsentiert.
Tatsächlich veranschaulicht die Kurvendarstellung 34 die Art und Weise der symmetrischen Steuerung, welche bisher unter Anwendung von Walzwerkssteuerungseinrichtungen der Aus— führungsform, wie sie die Figur 1 zeigt, angestrebt worden ist. Analog hierzu veranschaulicht die Kurvendarstellung die Form der asymmetrischen Steuerung, die man bisher zu erreichen gesucht hat, indem Anstellspindeleinrichtungen in einander entgegengesetzten Richtungen gleichmäßig betätigt wurden, um lediglich die horizontale lage der Walzen durch Ankippen derselben zu verändern·
Im Hinblick auf eine Querschnittsprofilabweichung von,der Art der Kurve 30 ist es offensichtlich, daß dieser Fehler
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korrigiert werden kann, indem das Abstützeinrichtungssteuersignal auf nur einer Seite des Walzenständers verändert wird. Unserer Meinung nach wird es jedoch niemals möglich sein, eine derartige Abweichung durch die Anwendung einer Kombination von symmetrischer Abstützeinrichtungssteuerung und asymmetrischer Anstellspindelsteuerung mit hoher Genauigkeit zu korrigieren, wie dies bisher zu erreichen gesucht worden ist.
Es ist ein grundlegendes Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß die Abstützeinrichtungen J^ und Jp „sowie die Anstellspindeleinrichtungen £L| und £L separat und unabhängig voneinander betätigt werden, um Korrektionen des Querschnittsprofiles des Bandmaterials zu bewirken. Die Figur 3 zeigt in schematischer Barstellung eine Ausführungsform des Prozeßsteuergerätes 24 der Figur 1, das die Möglichkeit bietet, den Walzenständer 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung zu steuern. Biese Prozeßsteuereinrichtung 24 umfaßt einen ersten (schnell ansprechenden) Regelkreis, der einen Komparator 38, welcher ein Fehlersignal E(x) erzeugt, das die Bifferenz zwischen einem vorgegebenen Bandmaterialquer schnittsprofii—/1—^(x) und dem Ausgang—/"7—(x) vom Quer schnitt sprofilmejigerät 22 repräsentiert! einen Rechner 39» eine Reihe von pmtab lauf abhängigen Verstärkungsgliedern, 40, 41, 42 und^43i und eine Reihe von Reglern, 44, 45, 46 und 47, für die linksseitigen und rechtsseitigen Abstützeinrichtungen, J^ und Jp» sowie für die linksseitigen und rechtsseitigen Anstellspindeleinrichtungen, S^ und Sg, einschließt. Bie Prozeßsteuereinrichtung 24 umfaßt weiterhin einen zweiten (langsam ansprechenden) Regelkreis, welcher einen Regler 4€^jFür die Aufsprühdüsenblocksteuerung einschließt. :
Bei Betrachtung der Figur 2 wird verständlich sein, daß die Komponenten des Querschnittsprofilverlaufes, welche durch die einzelnen Abstützeinrichtungen, J^ und Jp, und die An-
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Stellspindeleinrichtungen, SU und S2, verändert werden können, ausgedrückt werden können durch die Funktionen:
(x, W, L,
und
£3/H. (Χι W, L,£> S1/2)
wobei ^1/2 jeweils die Änderungen des Querschnittsprofilverlaufes sind, welche durch Veränderungsschritte an den linksseitigen Abstützeinrichtungen J1 beziehungsweise den rechtsseitigen Abstützeinrichtungen J2 hervorgerufen werden;
f3/4 3ewei-ls ßi-Q Änderungen dee Quer schnitt spr of 11-Verlaufes sind, welche durch Veränderungsschritte an den linksseitigen Anstellspindeleinrichtungen S1 beziehungsweise den rechtsseitigen Anstellspindeleinrichtungen S2 hervorgerufen werden;
χ der Abstand über die Bandmaterialbreite, gemessen von einer Kante, ist;
W die Bandmaterialbreite ist;
L die Walzenlänge ist;
^1/2 3®weüs ^ie Änderungen der Kräfte sind, welche auf die linksseitigen beziehungsweise die rechts seitigen Abstützeinrichtungen angewandt werden; und S1/2 0®w©lls die Änderungen der Kräfte sind, welche < auf die linksseitigen beziehungsweise die rechts seitigen Anstellspindeleinrichtungen angewandt werden.
Die vier Punktionen "f" sind alle abhängig von Abmessungen des Walzenständers und werden bevorzugterweise von rein mathematischen Modellen abgeleitet, obgleich sie auch empirisch angenähert werden könnten.
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Durch die Anwendung ausgewählter Kontoinationen unterschiedlicher Größen der Änderungen der auf die Abstützeinrichtungen angewandten Kräfte,«ΔJ^ undiX Jg, sowie der Änderungen der auf die Anstellspindeleinrichtungen angewandten Kräfte, <^\S^ und £\ Sp, ist es möglich, einen weiten Bereich von Abweichungen des Querschnittsprofilverlaufes von dem vorgegebenen Querschnittsprofilverlauf zu korrigieren. Zusätzlich zu dem Hervorrufen von Änderungen des jeweiligen Querschnittsprofilverlaufes wird die durch die Änderungen der auf die Abstützeinrichtungen angewandten Kräfte, /\ J^ und </\Jg» sowie durch die Änderungen der auf die Anstellspindeleinrichtungen angewandten Kräfte, ^\ S^ und £\ Sg, ausgeübte Steuerung auch die Ausgangsdicke des Bandmaterials beeinflussen, die üblicherweise an der Mittellinie des Bardmaterials (X/2 in der Figur 2) gemessen wird. Demzufolge können auch bestimmte Kombinationen der Größen der vier Änderungsbeträge , /£\ J^, /\ Jg, -Δ S^ und «A Sg, gewählt werden, bei deren Anwendung sich keine Änderung der Dicke des Bandmaterials an der Mittellinie desselben (oder an einer beliebigen anderen ausgewählten Stelle im Verlauf der Breite des Bandmaterials) ergibt.
Falls, wie dies vorstehend beschrieben worden ist,_/n_ (x) den Ausgang vom Querschnittsprofilmeßgerät 22 repräsentiert, das heißt, den gemessenen Querschnittsprofilverlauf des Bandmaterials darstellt, und-/l_°(x) der vorgegebene Querschnittsprofi lver lauf ist., dann ist die Fe hlerv er teilung E(x) die Differenz zwischen beiden. Bei herkömmlicher Verfahrensweise bildet diese Fehlerverteilung die grundlegende Eingangsgröße für die Prozeßsteuereinrichtung 2M-,
Die vier Funktionen, f^, fg, f* und f^, werden in dem Rechner 39 gespeichert und dieser wird entsprechend programmiert, um die Werte vonZ\ J,j, /\ Jg, /\ S^ und/\ Sg in der Weise zu
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bestimmen, daß die resultierende Punktion*0(χ) ein Funktional der Distribution E(x) - C(x) minimiert (zum Beispiel durch Anwendung des Prinzips der kleinsten Quadrate), und zwar ohne Änderung der Dicke des Bandmaterials an irgendeiner beliebig spezifizierten Stelle im Verlauf der Breite desselben, falls dies gewünscht wird. Der Wert von "C" wird von einer optimalen Kombination der vier Funktionen "f" abgeleitet als
c =
so daß die optimalen Einzelwerte für die Korrektionsgrößen /\ J/ji Z^J2, Λ S^ und-ίΑ 82 auf die Abstützeinrichtungen J^ und Jg sowie auf die/Anstellspindeleinrichtungen S1 und S2 angewandt werden.
Die Ausgangssignale t\ J^,^4 Jp 1^ ^I un(*k S2 werden den Abstützeinrichtungen und Anstellspindeln über Verstärkungsglieder 40 bis 43 und die Begier 44 bis 47 zugeführt. Die Verstärkungen werden bevorzugterweise von mathematischen Modellen abgeleitet, und die Regler sind so ausgelegt, daß die dynamischen Störgrößen berücksichtigt werden, die sich in den Einstelleinrichtungen und im Walzprozeß ergeben.
f:
Um die Verständlichkeit der im Zusammenhang mit der Figur 3 im vorangegangenen gegebenen Beschreibung zu erleichtern, werden die folgenden Informationen bezüglich der Ableitung eines Querschnittsprofilsteuerungsalgorithmus gegeben. Die Wirkung der vier Regelgrößen, J^, J2, S^ und S2, auf den Querschnittsprofilverlauf in dem Bandmaterial kann durch eine (η χ 4)-Matrix A beschrieben werden, bei der die vier einzelnen Spalten die Änderung des Querschnittsprofilverlaufes enthalten, die an jedem der "nM Botoren des Querschnittsprofilmeßgerätes bei einem Veränderungsschritt an den Regelungen, auf die in ihrer Gesamtheit vorstehend als ^1/2/3/4 ^ezu& genommen worden ist, festgestellt werden würde. Nehmen wir an, daß MyM der Vektor der vorgegebenen Am-
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plituden der Regelvorgänge ist, die erforderlich sind, um einen gemessenen Querschnittsprofilverlaufsfehler zu korrigieren, dann ist
Ü2 8I
Δ A.
Nehmen wir weiter an, daß "E" der Vektor von Querschnittsprofilverlauf sfehlern ist, die mit dem Querschnittsprofilmeßgerät (einer pro Rotor), wie dies vorstehend definiert worden ist, festgestellt worden sind. Für den Fall, daß keine Einschränkung hinsichtlich der Werte der vier einzusetzenden Regelgrößen angewandt werden, und falls die Auswirkungen dieser Regelgrößen auf die Bandmaterialdicke ignoriert werden, ergibt sich dann der beste Regelvorgang zur Minimierung des Querschnittsprofilverlaufsfehlers entsprechend dem Ecinzip der kleinsten Quadrate aus der lösung von:
y β (ATA)""1 ATB
wobei A und E vorstehend definiert worden sind, A die
—1
transponierte Matrix der Matrix A, und A die inverse Matrix der Matrix A isjt»
Die Berechnung der inversen Matrix kann auf Grund möglicher schlechter Konditionierung schwierig sein. Um dieser Schwierigkeit zu begegnen und einen stabilen Algorithmus zu erhalten, ist es empfehlenswert, eine orthogonale Transformation, wie zum Beispiel die Householder-Transformation, anzuwenden, um das Iroblem in ein solches zu transformieren, bei dem die Matrix A* eine obere Dreiecksform annimmt.
In der Praxis müssen die bei den vier Regelgrößen erforderlichen Anderungsbeträge sQ gewählt werden, daß entweder eine gemessene Dickenabweichung ebenfalls korrigiert wird
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oder - falls ein unabhängig arbeitender Dickenregler vor~ handen ist - so, daß keine Beeinträchtigung hinsichtlich der Bandmaterialdicke hervorgerufen wird. Die Gesamtänderung der Bandmaterialdicke, welche durch die Anwendung der vier Regelgrößen verursacht wird, kann ausgedrückt werden als
Ah 3 GTy
wobei <4 b- äie Änderung der Dicke an irgendeinem spezifizierten Punkt im Verlauf der Breite des Bandmater ialsj
G der transponierte Vektor G, in welchen die Empfindlichkeit der Dickenabmessung (an dem spezifizierten Punkt im Verlauf der Breite des Bandmaterials) gegenüber jeder der Regelgrößen eingeht; und y der Vektor der vier Regelungsamplituden ist.
In dem Falle, in dem ein unabhängig arbeitender Dickenregler vorhanden ist, müssen die Regelgrößen so gewählt wer*- den, daß ί *
Gy s 0
Diese Einschränkung kann in die nicht an Nebenbedingungen gebundene Lösung durch Anwendung des Verfahrens der Lagrangeschen Multiplikatoren einbezogen werden, so daß die Lösung, welche die Regelgrößen ergibt, die anzuwenden sind, um den Querschnittsprofilverlauf zu korrigieren, ohne die Dicke des Bandmaterials zu beeinflussen, erhalten werden kann aus:
wobei Jl der Lagrangesche Multiplikator
y der Vektor der Amplituden der vier Regelgrößen ist, durch welche der gemessene Querschnittsprofilverlauf (Vöiktor B) minimiert wird, ohne daß
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irgendeine Änderung der Dicke des Bandmaterials an , einem spezifizierten Punkt im Verlauf der Breite desselben hervorgerufen wird.
Wie bei der nicht an Webenbedingungen gebundenen lösung kann der Algorithmus, der angewendet wird, um die vorstehende lösung rechnerisch zu bestimmen, durch die Anwendung einer orthogonalen Transformation stabiler und zweckdienlicher gestaltet werden.
In der Praxis hat jede der vier Regelgrößen einen begrenzten Bereich und falls irgendwelche von ihnen die Sättigung erreichen, so muß die lösung modifiziert werden, um dies zu berücksichtigen. Diese Segelungsbeschränkungen können durch die Anwendung Lagrangescher Multiplikatoren in der gleichen Weise in die Lösung einbezogen werden wie die Einschränkung hinsichtlich der Dickenregelung, Da eine Regelung im Falle des Zustandes der Sättigung jedoch (in einer Richtung) nicht mehr verfügbar ist, wäre es als alternative Verfahrensweise möglich, die entsprechende Spalte der Matrix A zu eliminieren, welche der Regelgröße (oder den Regelgrößen) entspricht, für die der Sättigungszustand eingetreten ist, und die Lösung erneut rechnerisch zu bestimmen, wie dies vorstehend erläutert worden ist. $$.e Spaltenausgliederung wird beibehalten, bis die nicht an Nebenbedingungen gebundene lösung keiner Einschränkung durch den Sättigungszustand mehr unterworfen ist.
Die Anwendung des Steuerungsalgorithmus kann vereinfacht werden, weil die Matrix A und der Vektor G für ein beliebiges spezielles Produkt an einem Walzenständer praktisch konstant sind. Demzufolge können die Matrix A und der Vektor G zusammen mit ihren Einschränkungen unterliegenden Formen pro Bund einmal rechnerisch bestimmt werden, wodurch die prozeßgekoppelte Berechnung sehr stark vereinfacht wird·
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Nachdem jede Abstützeinrichtung und jede Anstellspindeleinrichtung individuell eingestellt worden ist, um den Querschnittsprof ilver laufsfehler auf ein Minimum zu reduzieren, so wird noch, ein Bestfehler vorhanden sein, welcher durch sekundäre Korrektion, wie beispielsweise durch den Einsatz von Gleitmittel- und im allgemeinen Kühlmittelaufsprühungen, welche auf die Walzen des Walzenständers und/oder das Bandmaterial angewandt werden, weiter zu verringern ist· Diese verbleibende Abweichung wird jedoch in signifikantem Maße kleiner sein, als dies dann der Fall sein würde, wenn den Abstützeinrlchtungs- und Anstellspindelkorrektionen die früher vorgeschlagenen symmetrischen und asymmetrischen Komponenten des Signalaüsganges des Querschnittsprofilmeßgerätes zugrundegelegt worden wären.
üblicherweise wird eine Anzahl von Aufsprühdüsenblöcken 19 vorgesehen, um ein Kühlmittel durch Düsen aufzusprühen, welche in einem Verhältnis von 1 : 1 entsprechend den einzelnen Ausgangskanälen des Querschnittsprofilmeßgerätes 22 vorgesehen werden können, obgleich diese Düsen mit dem Ziel vereinfachter Steuerung auch in Gruppen zusammengefaßt angeordnet werden können.
In der Vergangenheit hat sich der Umfang der sekundären Querschnittsprofilverlaufssteuerung durch Aufsprüheinrichtungen in den meisten Fällen darauf beschränkt, die Temperatur und die Durchsatzmenge des Kühlmittels zu wählen, und anschließend den Düsen oder Gruppen von Düsen in strikter Übereinstimmung mit dem Auftreten und der Amplitude derjenigen Ausgangssignale des Querschnittsprofilmeßgerätes, welche für den verbliebenen 'Querschnittsprofilverlaufsfehler repräsentativ sind, und in Entsprechung zu bestimmten Kanälen oder Gruppen von Kanälen des Querschnittsprofilmeßgerätes den Düsen oder Gruppen von Düsen selektiv Kühlmittel zuzuführen oder nicht zuzuführen. Durch Steuerung des Kühl-
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mittelflusses kann auf diese Weise das Temperaturprofil der Walzen und demzufolge der Walzspalt in ungleichmäßiger Form entlang der Walze zumindest über den Verlauf der Breite des Bandmaterials modifiziert werden.
Die Kurvendarstellung in der Figur 4 zeigt eine Wärmeeinflußfunktion "Ti", aufgetragen über der Bandmaterialbreite "x", für eine bestimmte ausgewählte Düse (oder Gruppe von Düsen) 49, welche Kühlmittel freigibt, während die benachbart angeordneten Düsen (oder Gruppen von Düsen) 50» 5"·» 52 und 53 abgestellt sind. Falls das freigegebene Kühlmittel auf die V/alzen beziehungsweise auf das Bandmaterial auf einer Breite auftritt, welche der Breite der Aufsprühung von der Düse (oder der Gruppe von Düsen) 49 entspricht, so wird die Auswirkung auf das Temperaturprofil der Walzen einen Verlauf nehmen, wie er durch die Abschnitte 54 der Kurve veranschaulicht wird.
Bs ist daher möglich, eine Einflußfunktion zu bestimmen, die von der Geometrie des Walzenständers und der Aufsprüheinrichtung abhängig ist. So muß bei der Entscheidung, einem bestimmten Bereich Kühlmittel zuzuführen, nicht nur die noch zu korrigierende Querschnittsprofilverlaufsabweichung dieses Abschnittes d|s Bandmaterials innerhalb der "Binflußfunktion von· Kühlmittelaufsprühung aus einer bestimmten Düse (oder Gruppe von Düsen) berücksichtigt werden, sondern auch die Auswirkung des Kühlmittelflusses durch alle benachbart angeordneten Düsen (oder Gruppen von Düsen), deren Einflußfunktionen überlappen.
Der Regler 48 für dig Aufsprühdüsenblocksteuerung kann so programmiert werden, daß der Kühlmittelfluß aus einzelnen Düsen (oder Gruppen von Düsen) in einer solchen Weise verändert wird, daß die Distribution E(x) - D(x) entsprechend dem Prinzip der kleinsten Quadrate minimiert wird, wobei
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D(x) durch Addition der Effekte der Einflußfunktionen von einzelnen Düsen (oder Gruppen von Düsen) gebildet wird. Bei Anwendung dieser Verfahrensweise wird der Kühlmittelfluß aus einer einzelnen Düse (oder Gruppe von Düsen) nicht verändert, um das Querschnittsprofil desjenigen Abschnittes des Bandmaterials, welcher einem einzelnen Kanal (oder einer einzelnen Gruppe von Kanälen), des Querschnittsprofilmeßgerätes entspricht, zu korrigieren - wie dies bei den bisher hekannten Systemen der EaIl wäre -, falls dies entweder eine Verschlechterung des GesamtQuerschnittsprofil-Verlaufes verursachen würde oder sich als unnötig erwies, weil die Korrektion durch den Einsatz einer benachbart angeordneten Düse (oder Gruppe von Düsen) bewirkt worden ist.
Wenngleich die sekundäre Korrektion mittels Kühlmittelaufsprühung beschrieben worden ist, so wird doch verständlich sein, daß das Temperaturprofil der Walzen auch mit Hilfe anderer Kühlungs- oder Beheizungseinrichtungen modifiziert werden könnte· So beispielsweise durch Induktionsbeheizung getrennter Bereiche einer oder mehrerer Walzen oder durch Kühlung mittels eines Luftstromes.
So bietet die vorliegende Erfindung also die Möglichkeit, eine genauere primäre Steuerung des Querschnittsprofilqs von Bandmaterial zu erreichen, als dies bisher möglich gewesen ist, weil entsprechend der vorliegenden Erfindung sowohl die beiden Abstützeinrichtungen als auch die beiden Anstellspindeleinrichtungen unabhängig voneinander eingestellt werden. Dies führt zu einer signifikanten Verringerung der Restabweichungen, welche für die sekundäre Korrektion verbleiben, und demzufolge zu einer schnelleren Steuerung. Das Ausmaß, in dem diese kleineren Bestabweichungen dann durch die sekundäre Korrektion minimiert werden, wird erweitert durch die Anwendung der Einflußfunktion bei der Steuerung des Temperaturprofiles der Walzen,
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Weiterhin kann, wie im vorangegangenen erwähnt worden ist, eine individuelle Einstellung jeder einzelnen Abstützeinrichtung und jeder einzelnen Anstellspindeleinrichtung vorgesehen werden, um die Bandmaterialdicke an der Mittellinie (oder an irgendeiner anderen Stelle im Verlauf der Breite) des Bandmaterials zu verändern, wohingegen dann, wenn eine Wechselwirkung zwischen der Steuerung des Querschnittsprofilverlaufes und irgendeiner separat vorgesehenen Dikkenregelung (die nicht beschrieben worden ist) nicht gewünscht wird, dieses erreicht werden kann, indem sichergestellt wird, daß die Dickenänderung an der Mittellinie des Bandmaterialis die Größe Null hat.

Claims (11)

... 239264 2 G. Z. 14 993 '56 Erfindungsanspruch
1. Verfahren für die Steuerung eines Walzenständers eines Walzwerkes für das Walzen von Bandmaterial; gekennzeichnet dadurch) daß der Walzenständer eine obere und eine untere Stützwalze und ein Paar von Arbeitswalzen, welche zwischen den Stützwalzen angeordnet sind, eine erste und eine zweite Anstellspindeleinrichtung für die Steuerung der Anstellbewegung jeweils eines stirnseitigen Endes einer der Stützwalzen sowie erste und zweite Abstützeinrichtungen für die jeweilige Anwendung von Kräften auf jedes einzelne der stirnseitigen Enden der Arbeitswalzen besitzt und mit einem Querschnittsprofilmeßfühler ausgerüstet ist, der Ausgangsgrößen liefert, welche die Grundlage für die Bestimmung des Spannungsverlaufes über die Breite des gewalzten Bandmaterials bilden, und das Verfahren das jeweils separate Analysieren der Auswirkung der Betätigung jeder einzelnen Anstellspindeleinrichtung und jeder einzelnen Abstützeinrichtung auf das Querschnittsprofil des Bandmaterials und die Ableitung von vier mathematischen Formelansätzen, von denen jeder einen Steuerparameter einschließt, der jeweils repräsentativ für derartige Steuer vorgänge isti, die Bestimmung einer Fehler verteilung E(x) als der Differenz zwischen dem genannten Spännungsverlauf und einem vorgegebenen Spannungsverlauf, Erreichen einer Korrektion des Spannungsverlaufes C(x) durch die Bestimmung eines Optimalwertes für jeden der genannten Steuerparameter in der Weise, daß ein Funktional der Verteilung E(ac) - 0(x) minimiert wird, sowie die getrennt gesteuerte Betätigung jeder einzelnen der genannten Anstellspindeln und Abstützeinrichtungen in Entsprechung zu den genannten Steuerparameterη umfaßt.
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2. Verfahren nach Punkt 1; gekennzeichnet d a d u r c >h , daß der Spannungsverlauf C(x) in der Weise bestimmt wird, daß die Distribution E(x) C(x) minimiert wir drohne daß die Bandmaterialdicke an einer im voraus festgelegten Position im Verlauf der Bandmaterialbreite beeinflußt wird, um auf diese Weise sicherzustellen, daß keine wechselseitige 'Beeinflussung zwischen der Querschnittsprofilsteuerung und irgendeiner mit dem Walzenständer in Verbindung stehenden Einrichtung für die Steuerung der Bandmaterialdikke auftritt,
3· Verfahren nach Punkt 2; gekennzeichnet dadurch, daß die genannte im voraus festgelegte Position die Mittellinie des Bandmaterials ist«
4· Verfahren nach Punkt 21 gekennzeichnet dadurch, daß der Spannungs ν erlauf C(x) in der Weise bestimmt wird, daß die Bandmaterialdicke an einer im voraus festgelegten Position im Verlauf der Breite des Bandmaterials verändert wird·
5· Verfahren für die Steuerung eines Walzenständers eines Walzwerkes für das Walzen von Bandmaterial} gekennzeichnet dadurch, daß der Walzenständer eine obere und eine untere Stützwalze und ein Paar von Arbeitswalzen, welche zwischen den Stützwalzen angeordnet sind, eine erste und eine zweite Anstellspindeleinrichtung für die Steuerung der Anstellbewegungen jeweils eines stirnseitigen Endes einer der Stützwalzen sowie erste und zweite Abstützeinrichtungen für die jeweilige Anwendung von Kräften auf jedes der einzelnen stirnseitigen Enden der Arbeitswalzen besetzt und mit einem Querschnittsprofilmeßfühler ausgerüstet ist, der Ausgangsgrößen liefert, welche die Grundlage für die Bestimmung des Spannungsverlaufes über die Brei-
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te des gewalzten Bandmaterials bilden, wobei der Spannungsverlauf in dem Bandmaterial, welcher nach der Anwendung der primären ßpannungskorrektionssteuerung auf die Anstellspindeln und Abstützeinrichtungen verbleibt, weiter verringert wird, indem das Temperaturprofil der Walzen in einer Vielzahl von Bereichen entlang der Walze, die jeweils ausgewählten Ausgangskanälen oder Gruppen von Ausgangskanälen des Querschnittsprofilmeßfühlers entsprechen, eine separate Modifizierung erfährt, wobei diese Modifizierung eines einzelnen Bereiches, der sich jeweils über einen im voraus spezifizierten Fläcbenabschnitt der Walzen erstreckt, die rechnerische Bestimmung eines Einflußfaktors für den einzelnen Bereich in Abhängigkeit von Ausmaß und Größe des Einflusses der Modifizierungen jedes einzelnen Bereiches auf die im voraus spezifizierten Flächenabschnitte, welche mit benachbart gelegenen Bereichen in Verbindung stehen, und das Bewirken der genannten Modifizierung ausgewählter Bereiche umfaßt, welche denjenigen Kanälen des Querschnittsprofi lmeßfühlers entsprechen, deren Ausgangsgröße nichtkorrigierten Spannungsverlauf in dem Bandmaterial repräsentiert, wobei das Ausmaß und die Wirkungsrichtung der Modifizierung ausgewählter Bereiche in Abhängigkeit von dem genannten Einflußfaktor mit dem Ziel bestimmt werden, das Temperaturprofil der Walzen in der Weise zu verändern, daß der verbleibende Spannungsver- lauf minimiert wird.
6. Verfahren nach Punkt 5i gekennzeichnet dadurch, daß die genannte Modifizierung des Temperaturprofiles mit Hilfe von Kühlmittelaufsprüheinrichtungen erfolgt.
7. Verfahren nach Punkt 5» gekennzeichnet dadurch, daß die genannte Modifizierung des Temperaturprofiles mit Hilfe von Induktionsbeheizung erfolgt.
Z39Z64 Z
8. Verfahren nach Punkt 6; gekennzeichnet dadurch, daß der Kühlmittelfluß in jedem einzelnen Aufsprühbereich variiert wird, um die Distribution E(x) - D(x) entsprechend dem Prinzip der kleinsten Quadrate zu minimieren, wobei D(x) durch Addition der Wirkungen der Einflußfunktionen von Eihzelbereichen gebildet wird.
9. Verfahren nach irgendeinem der Punkte 5 bis 8; gekennzeichnet dadurch, daß die primäre Spannungskorrektionssteuerung entsprechend irgendeinem der Punkt© 1 biß 4- angewendet wird.
10. Verfahren für die Steuerung eines Walzenständers eines Walzwerkes für das Walzen von Bandmaterial; gekennzeichnet dadurch, daß das Verfahren im wesentlichen dem in der vorliegenden Patentschrift unter Bezugnahme auf die Figuren 1,2 und 3 der beigefügten Zeichnungen oder unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4- der beigefügten Zeichnungen beschrie benen entspricht.
11. Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach irgendeinem der vorangegangenen Punkte des Erfindungsanspruches; gekennzeichnet dadurch daß die Einrichtung im wesentlichen der in der vorliegenden Patentschrift unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 3 oder die Figur 4 der beigefügten Zeichnungen beschriebenen entspricht.
(Hierzu 3 Blatt Zeichnungen)
DD82239264A 1981-04-25 1982-04-23 Verfahren und einrichtung fuer die steuerung eines walzenstaenders eines walzwerkes DD202814A5 (de)

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