DD224658B5 - Method for utilization of the measured values of double symmetrical rolling stock cross sections - Google Patents
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Description
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung der Meßwerte doppelt symmetrischer Walzgutquerschnitte, ζ. Β. Rund-, Vierkant-, Sechskant-, Flach- und Rippenprofile für Walzwerke.The invention relates to a method for utilizing the measured values of doubly symmetrical rolling stock cross sections, ζ. Β. Round, square, hexagonal, flat and ribbed profiles for rolling mills.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
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).According to DD-PS 97143 a method is known in which the height and width of the rolling stock behind the finishing stand or the width are measured indirectly in front of the finishing stand. As a result, in the case of limit value deviations in height and / or width influence on the employment of the finishing stands taken. This is done in such a way that the width of the rolling stock is controlled by changing the employment of Schlichtovals and the preceding stretch caliber, in particular the Vorschlichtkalibers to a predetermined target value. The height of the rolling stock is controlled by the employment of the finishing stand to the predetermined target value, whereby the influence of this adjustment correction on the width of the rolling stock in the control values for the width can be taken into account. The disadvantage is that the positioning of the measuring device is not taken into account and that no dependencies for the actuating commands to be realized are called in order to be able to make a defined, the setpoint value coming close ProfiI correction. Another method assumes that in the caliber sequences square, oval or. Round caliber guaranteed tolerance rolling. This means that behind each second roll stand, a measuring device is arranged, which detects the width of the rolling stock, evaluates and corresponding control commands to the preceding frame is (Iron and Steel 1970, Issue 1, page 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.It turns out that the method is not economically justifiable. The inclusion of the entire rolling mill requires a large number of costly measuring instruments. Furthermore, the wear of the rollers is not considered, which in turn comes to uncontrolled quality degradation.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht in der Verringerung des Bewertungsaufwandes zum Positionieren der Meßeinrichtung und in der Reduzierung des Walzgutanteils geminderter Qualität.The object of the invention is to reduce the evaluation effort for positioning the measuring device and in the reduction of Walzgutanteils reduced quality.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das die Toleranzhaltigkeit des Walzgutes verbessert.It is an object of the invention to provide a method which improves the tolerance of the rolling stock.
Das Verfahren dient zur Verwertung der Meßwerte doppelt symmetrischer Walzgutquerschnitte. Hierbei wird der hinter dem Fertiggerüst erfaßte Walzgutquerschnitt korrigiert.The method is used for the utilization of the measured values of double symmetrical rolling stock cross sections. Here, the recorded behind the finishing stand Walzgutquerschnitt is corrected.
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.According to the invention, the height and width of the rolling stock cross-section are determined from the multiplicity of measured values and then the measuring device is positioned and limit value deviations are corrected using predetermined dependencies.
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.Another feature of the invention is that height and width are determined by determining the angular position α of the measuring device under which the measured values intersect. It is also part of the invention that the measuring device is positioned in the angular position α + 40 ° or α -45 °, wherein the camera I or Il is associated with the smallest range of the height.
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.Furthermore, a feature of the invention is that the height and width are determined by dividing the swivel range into intervals of 10 'and assigning the interval with the smallest scattering range for one of the measured values to the height and positioning the measuring device in its center position, if height and width differ only slightly or agree.
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 tE erteilt werden, die aus dem Charakteristika des betreffenden Gerüstes und der Differenz zwischen Soll- und Meßwert abgeleitet werden.A complementary feature is shown in the form that the measurements for the height and width over a measuring cycle are determined and compared with the predetermined tolerance limits, wherein in the case of a limit deviation in height to the roll adjustment of the finishing stand and in the case of the limit value deviation in width directional adjustment commands in the form of a duty cycle t E are issued to the roller position of the sizing oval, which are derived from the characteristics of the framework in question and the difference between the desired value and the measured value.
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.The invention also includes that in Schlichtoval a limitation of the maximum possible Anstellweges is made directionally bound and is blocked when reaching one of the limits of the Schlichtovals its employment and the control command is transmitted to change the speed difference between Fertigrund and Schlichtoval.
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.It is also part of the invention that during the last third of the middle roll unit of a rolling load in the simple oval and / or semi-finished oval changes of employment after passing the respective rolling stock and before the tapping of the following rolling stock are reversed in their total.
Ein abschließendes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Lage des Walzgutes nach 20 bis 30 Walzadern überprüft und die Meßeinrichtung neu positioniert wird.A final feature of the invention is that the position of the rolling stock after 20 to 30 Walzadern checked and the measuring device is repositioned.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigenThe invention will be explained in more detail below with reference to two embodiments. Show it
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. 1: a height and width deviating from the nominal value, around -35 ° twisted round, Fig. 2: measured values for a -35 ° twisted round with a deviation from the target value in the amount of +0, 2 mm and in the width of -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.Fig. 3: Positioning of the cameras after evaluation of the measured values according to Fig. 2, Fig. 4: measured values for a round in which the height and width do not differ from each other.
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.Figs. 1 to 3 include the first embodiment. The illustrated in Fig. 1, to -35 ° twisted rolling, z. B. around 1 with its desired value S of the tolerance upper limit 15 and the lower tolerance limit 16 is to detect its position by an assessment of the measured values 3,4 is made. The height h is in the ζ-axis, the width b perpendicular to it in the ζ-axis. For the height h, an exceeding of the tolerance upper limit 15 is to be determined; for the width b, an undershooting of the tolerance lower limit 16 is registered. The abscissa is denoted by χ and the ordinate by у.
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. 2 shows the measured values 3, 4 for the round 1, which were recorded with the measuring device 2, consisting of two mutually perpendicular cameras I and II / 5, 6 according to FIG. This is done by pivoting the measuring device 2 from the starting position? -307 + 60 ° in the end position 8 + 707 + 160 °. Camera 15 is assigned to the measured values 4 and camera Il 6 to the measured values 3. The measured values 3,4 according to FIG. 2 have a clear point of intersection. This intersection is at an angle of α = 10 °. Height h and width b are therefore found at an angle of α + 45 ° = 10 ° + 45 ° or α -45 ° = 10 ° - 45 °. Since the measuring device 2 in the position α-45 ° = -35 ° can not be positioned (the starting position 7 of the measuring device 17 is at -30 °), it is positioned at α + 45 ° = 55 °. The guide camera, to which all angles of the measuring device 2 refer, is the camera 15. At α + 45 ° = 55 °, the measured values 3 of the camera Il 6 with respect to the measured values 4 Camera 15 the lowest range. Consequently, the height h is measured with the camera II 6 and the width b is measured with the camera 15. The positioning of the cameras 1,11 5,6 in the starting position 9 is shown in 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 kleinstenFig. 4 shows a second embodiment. Here are the measured values 11 of the camera Il 6 with the target value 12 and the measured values 13 of the camera I 5 with the target value 14 for a nearly ideal round, which in turn is rotated by -35 °, shown. The nominal values 12 and 14 are the same size. The measured values 11 and 13 are identical, the scattering ranges vary over the pivot range of the cameras I, Il 5, 6. A clear intersection point as in FIG. 2 can not be determined. For this reason, the stored scattering areas are to be analyzed at intervals of 10 °. The interval 10 with the smallest
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 tE 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 tE(t) und Öffnen des Schlichtovals i - 1 über die Dauer tE о - и erteilt. Die Einschaltdauer wird über lineare Abhängigkeiten ermittelt. Es giltScatter area is to be assigned to the height h. It is for the camera Il 6 and the measured values 11 between 50 ° and 60 °. The center position of this interval 10 of 55 ° corresponds to the height h. The measuring device 2 is positioned with the camera 15 in this angular position, which corresponds to the working position 9. Camera Il 6 thus detects the height h and camera 15, the width b. The correction of existing limit value deviations takes place in such a way that in the case of a limit deviation in the height h to the roll adjustment of the finishing stand i and in the case of the limit deviation in the width b to the roll adjustment of the sizing oval i - 1 directional control commands issued in the form of a duty cycle t e become. If, according to FIG. 1, the tolerance upper limit 15 is exceeded in height h for a round 1 and the tolerance lower limit 16 is undershot in width b, then the control commands close the finishing stand i over the duration t E (t) and open the sizing oval i - 1 for the duration t E о - и granted. The duty cycle is determined by linear dependencies. It applies
te (ti = гпі (h — S) + П|te (ti = гпі (h - S) + П |
te ι, _ D = rrij _ , (b — S) + П| +1te ι, _ D = rrij _, (b - S) + П | +1
Die Koeffizienten m und die Konstanten η sind vorgegeben.The coefficients m and the constants η are given.
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 EinschaltdauerThey take into account the mechanical and electrical parameters of the roll adjustment of the relevant stand, such as start-up behavior of the motor, mass moment of inertia of the roll adjustment and average load. The setpoint value S is also predetermined. A further correction of the existing limit value deviations provides that in the simple oval i-1 the maximum possible employment is bounded directional. When one of the limit values (upper or lower) is reached, the roller adjustment of the sizing oval i - 1 is blocked. A corresponding positioning command is in this case transferred to the pre-aligning oval i-2. The duty cycle
tE (i - 2) = ГП(І - 2) (b - S) + П(і _ 2)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 tw einer Walzader aufgetreten sind.takes into account in the values for гпц _ 2 ) and n «_ 2 ) the effects resulting from the propagation in the simple oval (i - 1). It is necessary to limit the change in the settings in the sizing oval i - 1 in order to prevent tilting or jamming of the rolling stock in the guide to the finished product. Incorrect settings are avoided by reversing the adjustment adjustments made in the finishing oval i - 1 or the pre-aligning oval i - 2 after passing through a rolling load before the next rolling load is hit in the sum. This occurs when the profile corrections have occurred in the last third of the mean rolling time t w of a rolling load.
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.It is considered that the rolling stock is subject to changes due to the wear of the rolling fittings and rolls or due to changes made in the rolling train, such as rolling speeds and rolling nips. For this purpose, the position of the rolling stock after 20-30 rolling cores, regardless of whether a profile correction has been made or not, checked in its position and the measuring device 17 may be changed in position. The first and second embodiments may optionally be combined with one or the other possibility of correcting the limit deviations.
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.The method has several advantages. The positioning of the measuring device is independent of subjective influencing factors with minimal expenditure of time. Thus, the profile influencing is already possible with the onset of the second rolling load after commissioning. When a limit value deviation occurs, the actual value is returned to the reference value by the dependencies shown. The regulation also allows periodically recurring limit value deviations to be corrected. The process is a decisive step for rolling in narrowed tolerance fields and for increasing the proportion of highest rolling stock quality.
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