DD229945A1 - Anordnung zur automatisierten steuerung, bilanzierung und diagnose von band- bzw. folienwalzprozessen - Google Patents

Anordnung zur automatisierten steuerung, bilanzierung und diagnose von band- bzw. folienwalzprozessen Download PDF

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DD229945A1
DD229945A1 DD26911084A DD26911084A DD229945A1 DD 229945 A1 DD229945 A1 DD 229945A1 DD 26911084 A DD26911084 A DD 26911084A DD 26911084 A DD26911084 A DD 26911084A DD 229945 A1 DD229945 A1 DD 229945A1
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Peter Henkel
Siegfried Lau
Dieter Sommer
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Udo Diezmann
Werner Markwitz
Thomas Wilke
Heinz Thienel
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatisierten Steuerung von Band- bzw. Folienwalzprozessen innerhalb der metallurgischen Industrie, mittels welcher bei relativ geringem Kostenaufwand, bei erhoehtem Produktionsdurchsatz je Zeiteinheit, bei Gewaehrleistung einer hohen Qualitaet, Senkung des spezifischen Materialeinsatzes und technologisch bedingter Ausfallzeiten Metallbaender und Folien hergestellt werden koennen, wobei Walzgerueste mit analogen Regeleinrichtungen und manueller Fuehrungsgroessenvorgabe fuer signifikante Prozessgroessen in Abhaengigkeit spezifischer Algorithmen bis zu einem Ausgangsdickenbereich von 5mm gesteuert werden koennen. Erreicht wird dies durch die Kopplung von Funktionselementen zur Erfassung von Prozessgroessen wie Bandgeschwindigkeit, Walzgeschwindigkeit, Banddicke, Bandzuege, Bundmasse Einlauf- bzw. Auslaufseite, Walzenanstelldruck, Walzenrauhigkeit, Walzoeldruck, Kuehlwassertemperatur, Walzoeltemperatur, Lagertemperatur sowie Stoer- und Stillstandszeiten und technologische Zusatzinformationen mit einem Informationsverarbeitungssystem auf der Basis von Mikrorechnersystemen einschliesslich Systemelementen zur Mensch-Maschine-Kommunikation und definierten Schnittstellen zu uebergeordneten Informationsverarbeitungsebenen sowie Einrichtungen zur Fuehrungsgroessenvorgabe bzw. Informationsnutzung. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung
Anordnung zur automatisierten Steuerung, Bilanzierung un<3 Diagnose von Band- "bzw· Folienwalzprozessen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung ist einsetzbar zur Prozeßoptimierung, Prozeßüberwachung und Prozeßbilanzierung zur Bandbzw· Folienherstellung und Verarbeitung metallischer und nichtmetallischer Werkstoffe·
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Zur Steuerung von Band- bzw· Folienwalzprozessen sind bereits entsprechende Vorrichtungen und Verfahren vorgeschlagen worden, bei denen prinzipiell davon ausgegangen wird, daß die Bandzüge vor und hinter-dem Walzspalt, der Walzspalt und die Walzgeschwindigkeit wesentlichen Einfluß auf die Banddicke haben. Daher werden diese Größen durch schnelle Regelungen konstant gehalten bzw· mit Hilfe anderer Größen dynamisch hochwertige Regelungen auf indirekter Basis ausgeführt. So dienen beispielsweise der Haspelstrom als Maß für den Band zug, die Walzendrehzahl als Maß für die Walzgeschwindigkeit sowie die Anstellposition, die Walzkraft bzw· die spezifische ?/alzöldosierung als Kriterien für den Walzspalt.
So wird beispielsweise in der AT-PS 240 482 eine Vorrichtung beschrieben, bei der die Dicke des ein-
laufenden Bandes sowie dessen Einlauf- bzw. Auslaufgeschwindigkeit gemessen werden. Mit einem Analogrechner wird der Istwert der Dicke des auslaufenden Bandes berechnet und mit dem jeweils eingestellten Sollwert verglichen· Ein daraus abgeleitetes Yergleichssignal wird einem Dickenregler zugeführt. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß bei Dickenschwankungen infolge unterschiedlicher Qualitätsparameter des Eingangsmaterials in bezug auf die Ausgangsdicke die Regelgenauigkeit zu gering ist und sich z. B. bei Folienvorband- und Folienwalzen nicht anwenden läßt. Eine Prozeßsteuerung des komplexen Walzprozesses auf der Basis vorgegebener Zielkriterien ist bei Anwendung dieser Vorrichtung nicht möglich.
Die DE-PS 28 36 595 beinhaltet eine Vorrichtung zur Regelung der Walzbanddicke in einer Tandemwalzstraße. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Rechnereinheit der Regeleinrichtung jedes geregelten Walzgerüstes aus der Abweichung der Walzenöffnung und den T/alzgutparametern einen Korrekturwert errechnet und daß ein Steuerglied auf der Grundlage des ihm zugeführten Korrekturwertes und des Bandzug-Sollwertes das Stellglied einer Einrichtung zur Beeinflussung des Bandzuges steuert, die eine dementsprechend veränderte Zugkraft auf das Walzband ausübt.
Dieser Vorrichtung haften insofern Uachteile an, daß zwar eine Dickenregelung durchführbar ist und Maßnahmen bei Auftreten von anomalen Y/alzbedingungen zur Wirkung gelangen, aber eine Prozeßsteuerung in Abhängigkeit des Zustandes des technologischen Gesamtsystems und einer Kombination spezifischer Steuerungsalgorithmen für Bandrückzug und Bandgeschwindigkeit zur Erzielung optimaler Stichparameter auf der Basis dieser Vorrichtung nicht möglich ist. Aufgrund der zu großen Regelungsgenauigkeit und des nicht möglichen gleichzeitigen Einflusses auf die Komplexgrößen, wie z. B.
des Folienwalzprozesses, ist sie nicht für das Folienvorband- und Folienwalzen geeignet.
Sine Komplexlösung wird in Rech u. a· 'Modulares Automa ti sie rungs sy st em für Kaltwalzwerke', Karlsruhe, Kernforschungszentrum I98O, PDV-Berichte, vorgeschlagen, bei der auf der Basis auto-adaptiver Prozeßmodelle für Walzkraft, Walzmoment, Yoreilung und Gerüstauffederung eine Steuerung mehrgerüstiger Kaltwalzwerke zu realisieren ist.
Diese Komplexlösung hat den Hachteil, daß sie in bezug auf die Automatisierung von Walzgerüsten mit analogen Regeleinrichtungen und manueller Führungsgrößenvorgabe einen sehr hohen hard- bzw. software-Aufwand erfordert und die Zielstellung einer weitgehenden Nutzung und Einbeziehung vorhandener Regeleinrichtungen für Bandrückzüge bzw, die Bandgeschwindigkeit für die Realisierung einer Lösung zur adaptiven Prozeßsteuerung nur bedingt erfüllt ist. Für das Folienvorband- und Folienwalzen sind die genannten bereits bekannten Lösungsvarianten nicht anwendbar, da die Bezugsgröße Gerüstauffederung bei vorgespannten Walzgerüsten mit großen Fehlerabweichungen und nur teilweise ermittelt werden kann und die Bezugsgröße Walzkraft und Walzmoment bei vorgespannten Walzgerüsten nicht signifikant für die Steuerung des Walzprozesses sind.
Ziel der Erfindung:
Ziel der Erfindung ist eine Anordnung zur automatisierten mikrorechnergeführten Steuerung von Band- bzw. Folienwalzprozessen, mittels welcher auf der .Basis des Komplexzustandes bei relativ geringem Kostenaufwand, bei erhöhtem Produktionsdurchsatz je Zeiteinheit, bei Gewährleistung einer hohen Qualität, bei Senkung des spezifischen Materialeinsatzes sowie Senkung der technologisch bedingten Ausfallzeiten und
verbesserter Mensch-Maschine-Zomraanikation Bänder und Folien hergestellt und verarbeitet werden,
Darlegung des Wesens der Erfindung;
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur automatisierten Steuerung, Bilanzierung und Diagnose von Band- und Falienwalzprozessen zu entv/iIcke In, mittels welcher Walzgerüste mit analogen Regeleinrichtungen und manueller Führungsgrößenvorgabe für signifikante Prozeßgrößen in Abhängigkeit spezifischer Algorithmen gemäß vorgegebener Zielkriterien und dem Prozeßzustand bis zu einem Enddickenbereich des zu verformenden Werkstoffs von kleiner 5 /im gesteuert werden können.
Die Anordnung zur automatisierten Steuerung, Bilanzierung und Diagnose von Band- bzw. Folienwalzprozessen und deren Integration im Rahmen eines komplexen Produktionslenkungssystems wird realisiert durch die Kopplung von Punktionskomponenten zur Erfassung von Prozeßgrößen, wie beispielsweise der Bandgeschwindigkeit, der Walzgeschwindigkeit, der Banddicke, den Bandzügen, der Bundmasse Einlauf- bzw. Auslaufseite, dem Walzenanstelldruck, der Walzenrauhigkeit, dem Walzöldruck, der Kühlwa'ssertemperatur, der Walzöltemperatur, der Walz- und Gleitlagertemperaturen sowie Stör- und Stillstandszeiten und technologischen Zusatzinformationen, mit einem Informationsverarbeitungssystem auf der Basis von Mikrorechnermodulen einschließlich Systemelementen zur Mensch-Kaschine-Kommunikation und definierten Schnittstellen zu übergeordneten Informationsverarbeitungsebenen sowie Einrichtungen zur Pührungsgrößenvorgabe bzw. Informationsnutzung
Die erfindungsgemaße Anordnung ist gekennzeichnet durch
ein Walzgerüst eines Band- bzw· Folienwalzprozesses, Dickenmeßsysteme Einlauf- und Auslaufseite sowie Dikkenmeßsystem Leiteinrichtungen des Walzgerüstes, analoge Regeleinrichtungen für die Bandgeschwindigkeit, die Bandzüge, den Walzöldruck, die WaIzöltemperatür, die Kühlwassertemperatur für die Walzenanstelldrücke sowie für die Rückbiegungs- bzw. Bombierungsdrücke, eine Koppeleinheit zwischen den Dickenmeßsystemen und den analogen Regeleinrichtungen für die Bandgeschwindigkeit und die Bandzüge sowie ein Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und -optimierung zur Steuerung der Banddicke, der Bandgeschwindigkeit und der Bandzüge, ein aus einer Zustandsanzeige, Eingabe- und Anzeigeeinrichtung, Parbdisplay sowie Terminaltastaturen, Bildschirmmonitor und Drucker gebildetes Mensch-Maschine—Kommunikationssystem, ?/ägesysteme Ein— und Auslaufseite, Einrichtungen zur Erfassung und Aufbereitung von analogen, binaren und digitalen Informationen, Einrichtungen zur Informationsnutzung und ein Mikrorechnersystem Bilanzierung und Diagnose einschließlich einer Übertragungseinrichtung zur übergeordneten Informationsverarbeitungsebene· An den Ständern des Walzgerüstes sind zur Messung der Band- bzw· Foliendicke Dickenmeßsysteme Ein- und Auslaufseite angebracht. Diese und das Dickenmeßsystem Leiteinrichtungen sind mit den analogen Regeleinrichtungen für die Bandgeschwindigkeit und die Bandzüge über eine Koppeleinheit zur Regelung der Band- bzw· Foliendicke, der Band- bzw. Folienzüge und der Bandbzw. Foliengeschwindigkeit verbunden· Die Dickenmeßsysteme sind gleichzeitig mit dem übergeordneten Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung gekoppelt. Außerdem besteht eine Direktverbindung zwischen den Dickenmeßsystemen Ein- und Auslaufseite und den in der Leiteinrichtung Dickenmeßsystem vorhandenen Anzeigeelementen vor Ort in der
Basisebene und dem Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung als Leitsystem.
An den Antrieben des Walzgerüstes befinden sich Drehzahlmeßeinrichtungen als Bestandteil der analogen Regeleinrichtung für die Bandgeschwindigkeit. Dieser analogen Regeleinrichtung für die Bandgeschwindigkeit ist das Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung zwecks Steuerung der Band- bzw. Foliendicke und der Bandgeschwindigkeit übergeordnet.
An den Haspelantrieben des Walzgerüstes sind Meßeinrichtungen als Bestandteil der analogen Regeleinrichtung für die Band züge angeordnet, welche gleichfalls mit dem übergeordneten Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung zwecks Steuerung der Band- bzw. Foliendicke und der Band züge verbunden sind.
Das Dickenmeßsystem Leiteinrichtungen ist darüber hinaus mit der analogen Regeleinrichtung für die Bandgeschwindigkeit und die Bandzüge über eine Koppeleinheit verbunden, wodurch es ermöglicht wird, die analogen Regeleinrichtungen für die Bandgeschwindigkeit und die Bandzüge getrennt oder gleichzeitig mit diesen Informationen zu beaufschlagen· Gleichzeitig ist das Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung über diese Koppeleinheit mit.den analogen Regeleinrichtungen für die Bandgeschwindigkeit und die Bandzüge so verbunden, daß es möglich ist, diese Regeleinrichtungen getrennt oder kombiniert mit Pührungsgrößen zur Steuerung der Band- bzw. Foliendicke, der Bandgeschwindigkeit und der Bandzüge zu beaufschlagen.
Als Bestandteile der analogen Regeleinrichtungen für den Walzöldruck und die Walzöltemperatur befinden sich Meßfühler am Walzgerüst. Diesen Regeleinrichtungen ist" das Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung zur Steuerung der Band- bzw, Foliendicke, der Bandgeschwindigkeit und der Bandzüge übergeordnet, wodurch die Regelung der Walzöltemperatur und des
Walzöldruckes zustandsabhängig gemäß der Steuerungsstrategie des Walzprozesses realisiert wird« Dem Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung für die Steuerung der Band- bzw· Foliendicke, der Bandgeschwindigkeit und der Bandzüge ist die analoge Regeleinrichtung für die Kühlwassertemperatur zugeordnet, welche mit den Meßfühlern in den Kühlwasserleitungen, den Wälz- und Gleitlagern und Walzen- und Haspelantrieben verbunden ist, wodurch über die Regelung der Kühlung die Prozeßsteuerung gewährleistet wird» In den Stelldruckeinrichtungen am Walzgerüst für die Rückbiegungs- und Bombierungsanlage und für die Walzenanstellung sind Meßfühler angeordnet, die mit den zugehörigen analogen Regeleinrichtungen für die Rückbiegungs- bzw. Bombierungsdrücke und für die Walzenanstelldrücke verbunden sind. Diesen analogen Regeleinrichtungen für die Rückbiegungs- bzw» Bombierungsdrücke und für die . Walzenanstelldrücke ist in gleicher Weise das Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung für die Steuerung von Banddicken, Bandgeschwindigkeit und Bandzügen übergeordnet, wodurch diese Prozeßparameter in die Steuerung des 7/alzprozesses integriert werden. Zur Erfassung von Stör- und Stillstandszeiten und technologischen Informationen sind Erfassungsgeräte am Walzgerüst angebracht und mit einem Mikrorechnersystern für Bilanzierung und Diagnose verbunden. Das Mikrorechnersystem für Bilanzierung und Diagnose ist direkt mit dem Mikrorechnersystem für Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung gekoppelt, wobei ein wechselseitiger Informationsaustausch erfolgt.
Gleichzeitig ist das Mikrorechnersystem für Bilanzierung und Diagnose mittels einer übertragungseinrichtung zur übergeordneten Informationsverarbeitungsebene im Rahmen eines Produktionslenkungssystems verbunden. Die automatisierte Steuerung, Bilanzierung und Diagnose des Band- bzw, Polienwalzprozesses erfolgt in Abhängig-
keit des von beiden Mikrorechnersystemen erfaßten Prozeßzustandes, vorgegebener Zielkriterien und der abgespeicherten technologischen Parameter der zu walzenden Band- bzw. Poliensortimente.
Aus führ uns; sbei spiel
Die Erfindung soll näher an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Pig. 1 zeigt ein Übersichtsblockschaltbild der Anordnung zur automatisierten Steuerung, Bilanzierung und Diagnose von Band- bzw, Polienwalzprozessen.
"Vom Walzgerüst 1 werden mittels einer Einrichtung zur Erfassung und Aufbereitung von analogen, binären und digitalen Informationen 13 Prozeßparameter bzw. Zustandsgrößen zum Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung 3 zwecks Steuerung der Band- bzw. Foliendicke, der Bandgeschwindigkeit und der Bandzüge und dem Mikrorechnersystem Bilanzierung und Diagnose 4 übertragen. Gleichzeitig sind im Walzgerüst 1 Meßwertgeber und Einrichtungen zur Informationsnutzung als Bestandteile der analogen Regeleinrichtungen für die Bandgeschwindigkeit 6, die Bandzüge 7» den Walzöldruck 20, die Walzöltemperatur 21, die Kühlwassertemperatur 22, für die Rückbiegungs- bzw. Bombierungsdrücke 23 und für die Walzenanstellungsdrücke 24 installiert. Von der Eingabe- und Anzeigeeinrichtung 11 und der Zustandsanzeige 10 kann die manuelle Steuerung des Walzgerüstes 1 durch das Anlagenpersonal vor Ort erfolgen. Hierbei werden von der Zustandsanzeige 10 die Pührungsgrößen für die analoge Regeleinrichtung für die Bandgeschwindigkeit 6 und für die analoge Regeleinrichtung für die Bandzüge 7 "bei manueller Steuerung des Walzprozesses vorgegeben. In der Zustandsanzeige 10 erfolgt gleichzeitig eine Anzeige der Bandgewichte des Wagesystems Einlaufseite 8 und des Wägesystems Auslauf-
seite 9 für das Anlagenpersonal vor Ort. Gemäß Ablaufsteuerung des Wägesystems Ein- und Auslaufseite werden die Wägeergebnisse des Wägesystems Einlaufseite 8 und des Wägesystems Auslaufsei te 9 zum Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung 3 übertragen bzw· werden vom Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung 3 entsprechende Steuersignale ausgelöst. Die Dickenmeßsysteme Sin- und Auslaufseite 2.1, 2.2 des Walzgerüstes 1 werden mittels einer in dem Dickenmeßsystem Leiteinrichtungen 2.3 enthaltenen speziellen Anpaßelektronik direkt auf das Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung geschalten. Gleichzeitig erfolgt eine Direktaufschaltung vom Dickenmeßsystem Leiteinrichtungen 2.3 auf die analogen Regeleinrichtungen für die analoge Regeleinrichtung für die Bandgeschwindigkeit 6 und für die analoge Regeleinrichtung für die Bandzüge 7 über eine Koppeleinheit 19, die außerdem direkt mit dem Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung 3 verbunden ist. Damit wird eine zustandsabhängige Kopplung bzw· Trennung der analogen Regeleinrichtungen für die analoge Regeleinrichtung für die Bandgeschwindigkeit 6 und für die analoge Regeleinrichtung für die Bandzüge 7 durch das Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung 3 bei entsprechender Pührungsgrößenvorgabe von dem Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung auf die analoge Regeleinrichtung für die Bandgeschwindigkeit 6 und die analoge Regeleinrichtung für die Bandzüge 7 bzw. nur auf die analoge Regeleinrichtung für die Bandgeschwindigkeit 6 oder nur auf die analoge Regeleinrichtung für die Band züge 7 realisiert, wobei bei Mchtaktivierung die jeweiligen analogen Regeleinrichtungen für die Bandgeschwindigkeit und für die Bandzüge 6, 7 entsprechend ihren ursprünglichen Führungsgrößen wirksam bleiben. Entsprechend dieser prinzipiel-len Wirkungsweise erfolgt durch das Mikrorechnersystem
Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung 3 auf der Basis spezifischer Algorithmen eine Steuerung der Bandgeschwindigkeit, der Bandzüge und der Banddicke sowie eine Steuerung gemäß Optimierungsalgorithmen. Die dafür erforderliche Kommunikation vom Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung 3 mit dem Walzgerüst 1 wird mittels Einrichtung zur Informationsnutzung realisiert.
Als Bestandteile des Mensch-Maschine-Kommunikationssystems sind am Walzgerüst 1 eine Eingabe- und Anzeigeeinrichtung 11 als Mikrorechnerterminal vor Ort installiert und ein Farbdisplay 12 zur wahlweisen Darstellung spezifischer Prozeßzustände angeordnet. Dabei sind die Eingabe- und Anzeigeeinrichtung 11 und das Farbdisplay direkt mit dem Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung 3 gekoppelt.
Auf der Basis des Mikrorechnersystems Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung 3 -zur Verfügung stehenden .Informationseingangs von Einrichtung zur Erfassung und Aufbereitung von analogen, binären und digitalen Informationen 13j von der analogen Regeleinrichtung für die Bandgeschwindigkeit 6, der analogen Regeleinrichtung für die Bandzüge 7» der analogen Regeleinrichtung für den Walzöldruck 20, der analogen Regeleinrichtung für die Walzöltemperatur 21, der analogen Regeleinrichtung für die Kühlwassertemperatur 22, der analogen Regeleinrichtung für die Rückbiegungs- bzw. Bombierungsdrücke 23 und der analogen Regeleinrichtung für die Walzenanstelldrücke 24 über den Komplexzustand des Band- bzw. Folienwalzprozesses und der Steueralgorithmen im Rahmen des Echtzeitsteuerprogrammsystems vom Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung 3 erfolgt über die Einrichtung zur Informationsnutzung 15 und die Koppeleinheit 19 sowie einer Führungsgrößenvorgabe für die analoge Regeleinrichtung für die Bandgeschwindigkeit 6, die analoge Regeleinrichtung für die Bandzüge ?,
die analoge Regeleinrichtung für den Walzöldruck 20, die analoge Regeleinrichtung für die Walzö!temperatur 21, die analoge Regeleinrichtung für die Kühlwassertemperatur 22, die analoge Regeleinrichtung für die Rückbiegungsbzw· Bombierungsdrücke 23 und die analoge Regeleinrichtung für die Walzenanstelldrücke 24 die Steuerung der Banddicke, Bandgeschwindigkeit und Band züge gemäß Optimierungsstrategie. Dadurch ist es möglich, die Dicke des zu verformenden Werkstoffs gezielt zu senken, die Band- bzw. Foliendickentoleranzen erheblich weiter einzuengen und gleichzeitig die Ausbringung bei gleichem Materialeinsatz zu erhöhen, wobei die Störgrößen bzw. anomalen Prozeßzustände vom Walzgerüst 1 · ausgeglichen werden können und adaptiv eine flexible Einstellung der Arbeitspunkte innerhalb des technologisch bzw· sicherheitstechnisch zulässigen Parameterbereichs realisiert wird und subjektive Einflußfaktoren ausgeschlossen v/erden können· Durch die Kopplung der Mikrorechnersysteme Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung 3 und Bilanzierung und Diagnose 4 zwecks Informationsaustausch und die Erfassung und Verarbeitung spezifischer Prozeßdaten vom Walzgerüst 1 durch das Mikrorechnersystem Bilanzierung und Diagnose über die Einrichtung zur Erfassung und Aufbereitung von analogen, binären und digitalen Informationen 13 erfolgt die Bilanzierung und Diagnose des Band- bzw. "Folienwalzprozesses. Hierbei werden durch das Mikrorechnersystem Bilanzierung und Diagnose 4 spezielle Diagnoseroutinen für spezifische Teilkomplexe bzw. das technologische Gesamtsystem abgearbeitet und Basisinformationen in Form von beispielsweise Bund-, Störungs- bzw· Stich- und Schichtprotokollen aufbereitet. Gleichzeitig ist das Mikrorechnersystem Bilanzierung und Diagnose 4 über die Übertragungseinrichtung 5 zur übergeordneten Informationsverarbeitungsebene im Rahmen eines komplexen Produktionslenkungssystems verbunden.
Dem Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung 3 und Mikrorechnersystem Bilanzierung und Diagnose 4 sind jeweils als Einrichtungen des Mensch-Maschine-Kommunikationssystems in der Leitebene Kommunikationseinrichtungen, bestehend aus Terminaltastaturen 14, Bildschirmmonitoren 16 und Druckern 17, zugeordnet. Diese Einrichtungen haben aufgrund des hier zur Verfügung stehenden Informationsangebotes über das technologische Gesamtsystem gleichzeitig die Punktion eines Technologenarbeitsplatzes. Im externen Datenspeicher 18 erfolgt eine Speicherung verdichteter bzw· aufbereiteter Prozeßdaten als Basismaterial für Betriebsstudienanalysen sowie vom Mikrorechnersystem Bilanzierung und Diagnose 4 durchzuführender Auswerteroutinen.
Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich durch verschiedene Torteile aus.
Aufgrund der modularen Struktur der Anordnung kann ein Automatisierungssystem für Band- bzw. Polienwalzprozesse bis zu einem Enddickenbereich kleiner 5 ytun mit relativ geringem Aufwand unter Einbeziehung der vorhandenen analogen Regelungssysteme ohne Stillstandszeiten für die Umrüstung des technologischen Systems realisiert werden.
Darüber hinaus ergibt sich die Möglichkeit, eine Bilanzierung und Diagnose des technologischen Gesamtsystems vorzunehmen, gleichzeitig Basisdaten bzw. verdichtete Informationen für Prozeßanalysen oder Betriebsstudienanalysen zur Verfügung zu stellen und im Rahmen eines komplexen Produktionslenkungssystems eine informationeile Kopplung mit übergeordneten Informationsverarbeitungsebenen bzw. der Leitebene des betrieblichen Reproduktionsprozesses zu realisieren. Auf der Basis der adaptiven Prozeßsteuerung bzw. Prozeßoptimierung ergeben sich als weitere ökonomisch wirkende lutzenselemente die Erhöhung des Produktions-
durchsatzes je Zeiteinheit, die Erhöhung der Produktionsausbringung, die Einhaltung eines konstant hohen Qualitäten! veaus der gewalzten Bänder bzw. Folien, die Senkung des spezifischen Materialeinsatzes durch Steuerung des Walzprozesses im eingeengten Toleranzbereich und im Minustoleranzbereich sowie durch Senkung der Materialverluste infolge technisch bzw. technologisch bedingter Störungen in der Anlage bzw. in den nachfolgenden Bearbeitungsstufen, wie beispielsweise Bandrisse. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäße Anordnung eine Erhöhung der Maschinen- und Anlagenauslastung, eine Energieeinsparung in der Anlage selbst sowie in nachfolgenden Verarbeitungsstufen, eine maschinen- und anlagenschonende Fahrweise, eine Verringerung des Transportaufwands und ein Ausschalten objektiver und anderer Störeinflüsse gewahrleistet.

Claims (3)

  1. Patentanspruch
    1. Anordnung zur automatisierten Steuerung, Bilanzierung und Diagnose von Band- "bzw. Folienwalzprozessen mit einem Informationsverarbeitungssystem auf der Basis von Mikrorechnermodulen einschließlich Systemelementen zur Mensch-Maschine-Kommunikation und definierten Schnittstellen zu übergeordneten Informationsverarbeitungsebenen sowie Einrichtungen zur Führungsgrößenvorgabe Idzw.. Informationsnutzung, gekennzeichnet durch an Ständern eines Walzgerüstes (1) zur Messung der Band- bzw. Foliendicke angeordnete Dickenmeßsysteme Ein- und Auslaufseite (2,1; 2.2) sowie dazugehörigem Dickenmeßsystem Leiteinrichtungen (2.3)» welche über eine Koppeleinheit (19) mit analogen Regeleinrichtungen für die Bandgeschwindigkeit (6) und die Bandzüge (7) zur Regelung der Band- bzw. Foliendicke, der Band- bzw. Folienzüge und der Band- bzw. Foliengeschwindigkeit verbunden und gleichzeitig mit einem übergeordneten Mikrοrechnersystem Prozeßsteuerung· und Prozeßoptimierung (3) gekoppelt sind, wobei zwischen den Dickenmeßsystemen Ein- und Auslaufseite (2.1; 2.2) und den in der Leiteinrichtung Dickenmeßsystem (2.3) vorhandenen Anzeigeelementen vor Ort in der Basisebene und dem Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung (3) als Leitsystem eine Direktverbindung besteht, das Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung (3) zwecks Steuerung der Band- bzw. Foliendicke und der Bandgeschwindigkeit der analogen Regeleinrichtung für die Bandgeschwindigkeit (6) und zur Steuerung der Band- bzw. Foliendicke und der Bandzüge der analogen Regeleinrichtung für die Band züge (7) übergeordnet ist, 7/eiterhin durch eine zur getrennten oder kombinierten Beaufschlagung mit Pührungsgrößen zur Steuerung
    der Band- bzw. Foliendicke, der Bandgeschwindigkeit und der Bandzüge bestehende Verbindung zwischen Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung (3) über die Koppeleinheit (19) mit den analogen Regeleinrichtungen für die Bandgeschwindigkeit (6) und die Bandzüge (7)» fernerhin durch am Walzgerüst (1) installierten analogen Regeleinrichtungen für den Walzöldruck (20), die Walzöltemperatur (21), die Kühlwassertemperatur (22), die mit analogen Regeleinrichtungen für die Rückbiegungs- bzw. Bombierungsdrücke (23) und für die Walzenanstelldrücke (24) verbunden sind, wobei diesen analogen Regeleinrichtungen (20; 21; 22; 23» 24) das Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung (3) übergeordnet ist, weiterhin durch am Walzgerüst (1) angeordnete, zur Kommunikation des Anlagenpersonals mit dem Steuerungssystem dienende Eingabe- und Anzeigeeinrichtung (11) als Mikrorechnerterminal sowie Wägesystemen Ein- und Auslaufseite (8; 9) zur Bilanzierung des Band- bzw. Polienwalzprozesses, welche direkt mit dem Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung (3) verbunden sind, sowie einem zur Erfassung von Stör- und Stillstandszeiten und technologischen Informationen des Band- bzw. Folienwalzprozesses notwendigen Mikrorechnersystem Bilanzierung und Diagnose (4), welches zum wechselseitigen Informationsaustausch mit dem Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung (3) gekoppelt ist.
  2. 2. Anordnung gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Antrieben des Walzgerüstes (1) Drehzahlmeßeinrichtungen als Bestandteil der analogen Regeleinrichtung für die Bandgeschwindigkeit befinden.
  3. 3. Anordnung gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bickenmeßsysteme Ein- und Auslaufseite (2.1; 2·2) des Walzgerüstes (1) mittels einer in dem Dickenmeßsystem Leiteinrichtungen (2*3) enthaltenen speziellen Anpaßelektronik direkt auf das Mikrorechnersystem Prozeßsteuerung und Prozeßoptimierung (3) geschalten sind.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DD26911084A 1984-11-05 1984-11-05 Anordnung zur automatisierten steuerung, bilanzierung und diagnose von band- bzw. folienwalzprozessen DD229945A1 (de)

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