DD224658B5

DD224658B5 - Verfahren zur Verwertung der Messwerte doppelt symmetrischer Walzgutquerschnitte

Info

Publication number: DD224658B5
Application number: DD26319084A
Authority: DD
Inventors: Folker Dipl-Ing Flemming; Gerhard Prof Dr Sc Oehlstoeter; Christoph Loeschner; Klaus-Juergen Sasse
Original assignee: Sket Schwermaschbau Gmbh
Priority date: 1984-05-21
Filing date: 1984-05-21
Publication date: 1994-05-26
Also published as: DD224658A1

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung der Meßwerte doppelt symmetrischer Walzgutquerschnitte, ζ. Β. Rund-, Vierkant-, Sechskant-, Flach- und Rippenprofile für Walzwerke.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach der DD-PS 97143 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Höhe und Breite des Walzgutes hinter dem Fertiggerüst oder die Breite indirekt vor dem Fertiggerüst gemessen werden. Dadurch wird im Falle der Grenzwertabweichungen in Höhe und/oder Breite Einfluß auf die Anstellung der Fertiggerüste genommen. Dies erfolgt in der Weise, daß die Breite des Walzgutes durch Veränderung der Anstellung des Schlichtovals und der davorliegenden Streckkaliber, insbesondere des Vorschlichtkalibers, auf einen vorgegebenen Soll-Wert geregelt wird. Die Höhe des Walzgutes wird durch die Anstellung des Fertiggerüstes auf den vorgegebenen Soll-Wert geregelt, wobei der Einfluß dieser Anstellungskorrektur auf die Breite des Walzgutes in den Regelwerten für die Breite berücksichtigt werden kann. Nachteilig ist, daß die Positionierung der Meßeinrichtung keine Berücksichtigung findet und daß keine Abhängigkeiten für die zu realisierenden Stellbefehle genannt werden, um eine definierte, dem Soll-Wert nahekommende ProfiIkorrektur vornehmen zu können. Ein weiteres Verfahren geht davon aus, daß in den Kaliberfolgen Quadrat-, Oval-bzw. Rundkaliber ein toleranzhaltiges Walzen gewährleistet. Das bedeutet, daß hinter jedem zweiten Walzgerüst eine Meßeinrichtung angeordnet ist, die die Breite des Walzgutes erfaßt, auswertet und entsprechende Stellbefehle an das davorliegende Gerüst gibt (Iron and Steel 1970, Heft 1, Seite 89-98).

Es zeigt sich, daß das Verfahren ökonomisch nicht vertretbar ist. Durch die Einbeziehung der gesamten Walzstraße ist eine Vielzahl kostenaufwendiger Meßgeräte erforderlich. Ferner wird der Verschleiß der Walzen nicht berücksichtigt, wodurch es wiederum zur unkontrollierten Qualitätsminderung kommt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Verringerung des Bewertungsaufwandes zum Positionieren der Meßeinrichtung und in der Reduzierung des Walzgutanteils geminderter Qualität.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das die Toleranzhaltigkeit des Walzgutes verbessert.

Das Verfahren dient zur Verwertung der Meßwerte doppelt symmetrischer Walzgutquerschnitte. Hierbei wird der hinter dem Fertiggerüst erfaßte Walzgutquerschnitt korrigiert.

Erfindungsgemäß ist, daß aus der Vielzahl der Meßwerte die Höhe und Breite des Walzgutquerschnitts ermittelt und danach die Meßeinrichtung positioniert wird sowie Grenzwertabweichungen unterVerwendung vorgegebener Abhängigkeiten ausgeregelt werden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Höhe und Breite ermittelt werden, indem die Winkelstellung α der Meßeinrichtung ermittelt wird, unter der sich die Meßwerte schneiden. Außerdem gehört zu der Erfindung, daß die Meßeinrichtung in der Winkelstellung α +40° oder α -45° positioniert wird, wobei die Kamera I oder Il mit dem kleinsten Streubereich der Höhe zugeordnet ist.

Ferner ist ein Merkmal der Erfindung darin zu sehen, daß Höhe und Breite ermittelt werden, indem der Schwenkbereich in Intervalle von 10' unterteilt und das Intervall mit dem kleinsten Streubereich für einen der Meßwerte der Höhe zugeordnet wird sowie die Meßeinrichtung in deren Mittenstellung positioniert wird, sofern Höhe und Breite nur unwesentlich voneinander abweichen oder übereinstimmen.

Ein ergänzendes Merkmal zeigt sich in der Form, daß die Meßwerte für die Höhe und Breite über ein Meßzyklus ermittelt und mit den vorgegebenen Toleranzgrenzen verglichen werden, wobei im Falle einer Grenzwertabweichung in der Höhe an die Walzenanstellung des Fertiggerüstes und im Falle der Grenzwertabweichung in der Breite an die Walzenanstellung des Schlichtovals richtungsgebundene Stellbefehle in Form einer Einschaltdauer t_E erteilt werden, die aus dem Charakteristika des betreffenden Gerüstes und der Differenz zwischen Soll- und Meßwert abgeleitet werden.

Zur Erfindung gehört auch, daß im Schlichtoval eine Begrenzung des maximal möglichen Anstellweges richtungsgebunden vorgenommen wird und bei Erreichen eines der Grenzwerte des Schlichtovals dessen Anstellung blockiert wird und der Stellbefehl zur Veränderung der Drehzahldifferenz zwischen Fertigrund und Schlichtoval übertragen wird.

Es gehört auch zur Erfindung, daß die während des letzten Drittels der mittleren Walzeinheit einer Walzader im Schlichtoval und/oder Vorschlichtoval vorgenommenen Anstellungsänderungen nach Durchlauf der betreffenden Walzader und vor dem Anstich der nachfolgenden Walzader in ihrer Summe rückgängig gemacht werden.

Ein abschließendes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Lage des Walzgutes nach 20 bis 30 Walzadern überprüft und die Meßeinrichtung neu positioniert wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1: ein in Höhe und Breite, vom Soll-Wert abweichendes, um -35° gedralltes Rund, Fig. 2: Meßwerte für ein um -35° gedralltes Rund mit einer Abweichung vom Soll-Wert in der Höhe von +0,2 mm und in der Breite von -0,2 mm,

Fig. 3: Positionierung der Kameras nach Bewertung der Meßwerte gemäß Fig. 2, Fig. 4: Meßwerte für ein Rund, bei dem Höhe und Breite nicht voneinander abweichen.

Die Fig. 1 bis 3 beinhalten das erste Ausführungsbeispiel. Das in Fig. 1 dargestellte, um -35° gedrallte Walzgut, z. B. Rund 1 mit seinem Soll-Wert S der Toleranzobergrenze 15 und der Toleranzuntergrenze 16, ist in seiner Lage zu erfassen, indem eine Bewertung der Meßwerte 3,4 vorgenommen wird. Die Höhe h befindet sich in der ζ-Achse, die Breite b senkrecht dazu in der ζ-Achse. Für die Höhe h ist ein Überschreiten der Toleranzobergrenze 15 festzustellen, für die Breite b wird ein Unterschreiten der Toleranzuntergrenze 16 registriert. Die Abszisse ist mit χ und die Ordinate mit у bezeichnet.

Fig. 2zeigt die Meßwerte 3,4 für das Rund 1, die mit der Meßeinrichtung 2, bestehend aus zwei senkrecht zueinander stehenden Kameras I und II/5,6, gemäß Fig. 3 aufgezeichnet wurden. Dies erfolgt durch das Schwenken der Meßeinrichtung 2 von der Ausgangsstellung? -307+60° in die Endstellung 8 +707+160°. Kamera 15 ist den Meßwerten 4 und Kamera Il 6 den Meßwerten 3 zuzuordnen. Die Meßwerte 3,4 nach Fig. 2 weisen einen eindeutigen Schnittpunkt auf. Dieser Schnittpunkt liegt unter einer Winkelstellung von α = 10°. Höhe h und Breite b sind demzufolge unter einem Winkel von α +45° = 10° + 45° bzw. α -45° = 10° - 45° zu finden. Da die Meßeinrichtung 2 in der Stellung α-45° = -35° nicht positioniert werden kann (die Ausgangsstellung 7 der Meßeinrichtung 17 liegt bei -30°), wird sie unter α+45° = 55° positioniert. Es handelt sich um die Arbeitsstellung 9 der Meßeinrichtung 2. Die Führungskamera, auf die sich alle Winkelangaben der Meßeinrichtung 2 beziehen, ist die Kamera 15. Unter α +45° = 55° weisen die Meßwerte 3 der Kamera Il 6 gegenüber den Meßwerten 4 der Kamera 15 den geringsten Streubereich auf. Demzufolge werden mit der Kamera Il 6 die Höhe h und mit der Kamera 15 die Breite b gemessen. Die Positionierung der Kameras 1,11 5,6 in der Ausgangsstellung 9 zeigt Fig. 3.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Hierbei sind die Meßwerte 11 der Kamera Il 6 mit dem Soll-Wert 12 und die Meßwerte 13 der Kamera I 5 mit dem Soll-Wert 14 für ein nahezu ideales Rund, welches wiederum um —35°gedrallt ist, dargestellt. Die Soll-Werte 12 und 14 sind gleichgroß. Die Meßwerte 11 und 13 sind identisch, die Streubereiche schwanken über den Schwenkbereich der Kameras I, Il 5, 6. Ein eindeutiger Schnittpunkt wie in Fig. 2 läßt sich nicht bestimmen. Aus diesem Grund sind die gespeicherten Streubereiche in Intervallen 10 von 10° zu analysieren. Das Intervall 10 mit dem kleinsten

Streubereich ist der Höhe h zuzuordnen. Es liegt für die Kamera Il 6 bzw. die Meßwerte 11 zwischen 50° und 60°. Die Mittelposition dieses Intervalls 10 von 55° entspricht der Höhe h. Die Meßeinrichtung 2 wird mit der Kamera 15 in dieser Winkelstellung, die der Arbeitsstellung 9 entspricht, positioniert. Kamera Il 6 erfaßt damit die Höhe h und Kamera 15 die Breite b. Die Korrektur vorhandener Grenzwertabweichungen erfolgt in der Weise, daß im Falle einer Grenzwertabweichung in der Höhe h an die Walzenanstellung des Fertiggerüstes i und im Falle der Grenzwertabweichung in der Breite b an die Walzenanstellung des Schlichtovals i - 1 richtungsgebundene Stellbefehle in Form einer Einschaltdauer t_E erteilt werden. Liegt gemäß Figur 1 für ein Rund 1 ein Überschreiten der Toleranzobergrenze 15 in der Höhe h und ein Unterschreiten der Toleranzuntergrenze 16 in der Breite b vor, dann werden die Stellbefehle Schließen des Fertiggerüstes i über die Dauer t_E(t) und Öffnen des Schlichtovals i - 1 über die Dauer t_E о - и erteilt. Die Einschaltdauer wird über lineare Abhängigkeiten ermittelt. Es gilt

te (ti = гпі (h — S) + П|

te ι, _ D = rrij _ , (b — S) + П| +1

Die Koeffizienten m und die Konstanten η sind vorgegeben.

Sie berücksichtigen die mechanischen und elektrischen Parameter der Walzenanstellung des betreffenden Gerüstes, wie Anlaufverhalten des Motors, Massenträgheitsmoment der Walzenanstellung und mittlere Belastung. Der Soll-Wert S ist ebenfalls vorgegeben. Eine weitere Korrektur der vorhandenen Grenzwertabweichungen sieht vor, daß im Schlichtoval i - 1 die maximal mögliche Anstellung richtungsgebunden begrenzt wird. Bei Erreichen eines der Grenzwerte (oberer oder unterer) wird die Walzenanstellung des Schlichtovals i - 1 blockiert. Ein entsprechender Stellbefehl wird in diesem Fall auf das Vorschlichtoval i — 2 übertragen. Die Einschaltdauer

tE (i - 2) = ГП(І - 2) (b - S) + П(і _ 2)

berücksichtigt in den Werten für гпц _ ₂) und n« _ ₂) auch die aus der Breitung im Schlichtoval (i - 1) resultierenden Auswirkungen. Das Begrenzen der Anstellungsveränderungen im Schlichtoval i - 1 ist erforderlich, um ein Kippen oder Klemmen des Walzgutes in der Führung zum Fertigrund zu vermeiden. Fehleinstellungen werden vermieden, indem die im Schlichtoval i — 1 bzw. Vorschlichtoval i — 2 vorgenommenen Anstellungskorrekturen nach Durchlauf einer Walzader vor dem Anstich der nachfolgenden Walzader in der Summe rückgängig gemacht werden. Dies erfolgt dann, wenn die Profilkorrekturen im letzten Drittel der mittleren Walzzeit t_w einer Walzader aufgetreten sind.

Es wird berücksichtigt, daß das Walzgut durch den Verschleiß der Walzarmaturen und Walzen bzw. infolge vorgenommener Veränderungen in der Walzstraße, wie Walzendrehzahlen und Walzspalte, in seiner Lage Änderungen unterliegt. Zu diesem Zweck wird die Lage des Walzgutes nach 20-30 Walzadern unabhängig davon, ob eine Profilkorrektur vorgenommen wurde oder nicht, in seiner Lage überprüft und die Meßeinrichtung 17 gegebenenfalls in ihrer Position geändert. Das erste und zweite Ausführungsbeispiel kann wahlweise mit der einen oder anderen Möglichkeit der Korrektur der Grenzwertabweichungen kombiniert werden.

Das Verfahren weist verschiedene Vorteile auf. Die Positionierung der Meßeinrichtung erfolgt unabhängig von subjektiven Einflußfaktoren mit minimalem Zeitaufwand. Damit ist die Profilbeeinflussung bereits mit dem Anstich der zweiten Walzader nach Inbetriebnahme möglich. Bei Auftreten einer Grenzwertabweichung wird der Ist-Wert durch die dargestellten Abhängigkeiten auf den Soll-Wert zurückgeführt. Die Regelung gestattet, auch periodisch wiederkehrende Grenzwertabweichungen auszuregeln. Das Verfahren ist ein entscheidender Schritt zum Walzen in eingeengten Toleranzfeldern und zur Erhöhung des Anteils höchster Walzgutqualität.

Claims

1. Verfahren zur Verwertung der Meßwerte doppelt symmetrischer Walzgutquerschnitte, bei dem der hinter dem Fertiggerüst erfaßte Walzgutquerschnitt korrigiert wird, gekennzeichnet dadurch, daß aus der Vielzahl der Meßwerte die Höhe und Breite des Walzgutquerschnittes ermittelt und danach die Meßeinrichtung positioniert wird sowie Grenzwertabweichungen unter Verwendung vorgegebener Abhängigkeiten ausgeregelt werden.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Höhe und Breite ermittelt werden, indem die Winkelstellung der Meßeinrichtung ermittelt wird, unter der sich die Meßwerte schneiden.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßeinrichtung in der Winkelstellung α +45° oder α -45° positioniert wird, wobei die Kameras I oder Il mit dem kleinsten Streubereich der Höhe zugeordnet sind.

4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Höhe und Breite ermittelt werden, indem der Schwenkbereich in Intervalle von 10' unterteilt wird und das Intervall mit dem kleinsten Streubereich für einen der Meßwerte der Höhe zugeordnet wird sowie die Meßeinrichtung in deren Mittenstellung positioniert wird, sofern Höhe und Breite nur unwesentlich voneinander abweichen oder übereinstimmen.

5. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß die Meßwerte für die Höhe und Breite über ein Meßzyklus ermittelt und mit den vorgegebenen Toleranzgrenzen verglichen werden, wobei im Falle einer Grenzwertabweichung in der Höhe an die Walzenanstellung des Fertiggerüstes und im Falle der Grenzwertabweichung in der Breite an die Walzenanstellung des Schlichtovals richtungsgebundene Stellbefehle in Form einer Einschaltdauer t_E erteilt werden, die aus dem Charakteristika des betreffenden Gerüstes und der Differenz zwischen Soll- und Meßwert abgeleitet werden.

6. Verfahren nach Punkt 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß im Schlichtoval eine Begrenzung des maximal möglichen Anstellweges richtungsgebunden vorgenommen wird und bei Erreichen eines der Grenzwerte des Schlichtovals dessen Anstellung blockiert wird und der Stellbefehl auf das Vorschlichtkaliber oder ein äquivalenter Stellbefehl zur Veränderung der Drehzahldifferenz zwischen Fertigrund und Schlichtoval übertragen wird.

7. Verfahren nach Punkt 1,2, 3,4, 5 und 6, gekennzeichnet dadurch, daß die während des letzten Drittels der mittleren Walzeinheit einer Walzader im Schlichtoval und/oder Vorschlichtoval vorgenommenen Anstellungsänderungen nach Durchlauf der betreffenden Walzader und vor dem Anstich der nachfolgenden Walzader in ihrer Summe rückgängig gemacht werden.

8. Verfahren nach Punkt 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Lage des Walzgutes nach 20 bis 30 Walzadern überprüft und die Meßeinrichtung neu positioniert wird.