DE102005028703A1 - Regulating and or controlling method e.g. for adjusting segment in continuous casting installation, involves having lower frame and upper frame positioned in relation to each other by adjusting elements - Google Patents

Regulating and or controlling method e.g. for adjusting segment in continuous casting installation, involves having lower frame and upper frame positioned in relation to each other by adjusting elements Download PDF

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Abstract

The method involves having a lower frame and an upper frame positioned in relation to each other by adjusting elements (15). A position correction value is determined for regulating and or controlling an inclination between an entry (EN) and an exit (EX) by means of an in-phase regulator (L). An independent claim is included for a device.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung und/oder Steuerung eines Anstellsegmentes in einer Stranggießanlage, wobei das Anstellsegment einen Unterrahmen und einen Oberrahmen aufweist, die durch Verstellelemente in ihrer Position und/oder Schräglage relativ zueinander justierbar sind, wobei ein Strang zwischen einem Eingang und einem Ausgang in einer Gießrichtung von dem Unterrahmen und dem Oberrahmen geführt wird, wobei jedem Verstellelement je ein Positionsregler zugeordnet ist.The The invention relates to a method of control and / or control a Anstellsegmentes in a continuous casting, wherein the Anstellsegment a subframe and a top frame, by adjusting elements in their position and / or tilt are adjustable relative to each other, with a strand between a Entrance and an exit in a casting direction of the subframe and the top frame is assigned, each adjusting each one position controller is.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Regelung und/oder Steuerung eines Anstellsegmentes in einer Stranggießanlage, wobei das Anstellsegment einen Unterrahmen und einen Oberrahmen aufweist, die durch vier Verstellelemente in ihrer Position und/oder Schräglage relativ zueinander justierbar sind, wobei ein Strang zwischen einem Eingang und einem Ausgang in einer Gießrichtung von dem Unterrahmen und dem Oberrahmen geführt wird.Of Furthermore, the invention relates to a device for regulating and / or Control of a positioning segment in a continuous casting plant, wherein the Anstellsegment a sub-frame and a top frame has, by four adjusting elements in their position and / or banking are adjustable relative to each other, with a strand between a Entrance and an exit in a casting direction of the subframe and the top frame is guided.
  • Stranggießanlagen dienen zum kontinuierlichen Vergießen von quadratischen (Knüppeln) oder rechteckförmigen (Brammen) Querschnitten in Kokillen. Der Strang wird bei Brammenanlagen nach dem Austritt aus einer gekühlten Kokille vorzugsweise zur Stützung einer Strangschale und zur Erzielung einer Dickenreduktion in Anstellsegmenten geführt. Ein Anstellsegment besteht vorzugsweise aus einem beweglichen Ober- und einem festen Unterrahmen, die beide mit mehreren Rollen versehen sind. Der Oberrahmen eines Anstellsegmentes kann beispielsweise gegenüber dem Unterrahmen über je zwei hydraulisch betätigbare Verstellelemente in der Nähe des Eingangs und des Ausgangs innerhalb gewisser Grenzen vertikal positioniert werden.continuous casting serve for continuous casting of square (billets) or rectangular (slabs) Cross sections in molds. The strand is replaced by slab plants the exit from a cooled Mold preferably for support a strand shell and to achieve a reduction in thickness in Anstellsegmenten guided. An adjustment segment preferably consists of a movable upper and a fixed subframe, both of which provide multiple roles are. The upper frame of a Anstellsegmentes can for example against the Subframe over two hydraulically actuated each Adjustment elements in the vicinity the input and the output within certain limits vertical be positioned.
  • Ziel einer vorzugsweise automatisierten Verstellung oder Justierung des Anstellsegmentes ist es, eine Eingangs-Maulweite zwischen den ersten Ober- und Unterrollen am Eingang und den letzten Ober- und Unterrollen am Ausgang auf vorgegebene Werte einzustellen. Wegen beispielsweise einer thermischen Schrumpfung des Stranges muss die Eingangsmaulweite am Eingang des Anstellsegmentes größer sein als eine Ausgangs-Maulweite am Ausgang des Anstellsegmentes. Dem Anstellsegment kommt hier die Aufgabe zu, einen Strang oder allgemein einem Fördergut eine gewisse Form zu geben oder für ein bestimmtes Dickenmaß eines Stranges am Ausgang des Anstellsegmentes zu sorgen. Ein Fehler des Dickenmaßes des Stranges muss vorzugsweise unter 0,1 mm liegen. Des Weiteren hat das Anstellsegment die Aufgabe beispielsweise eine teilweise erstarrte Strangschale eines flüssigen Metalls zu stützen.aim a preferably automated adjustment or adjustment of the Anstellsegmentes it is an entrance jaw width between the first Upper and lower rollers at the entrance and the last upper and lower rollers at the output to preset values. For example a thermal shrinkage of the strand must the entrance mouth width at the entrance of Anstellsegmentes be greater than an output jaw width at the output of Anstellsegmentes. The Anstellsegment here comes the task to, a strand or generally a conveyed a certain shape give or for a certain thickness of a Stranges to ensure at the exit of Anstellsegmentes. A mistake of the thickness dimension of the strand must preferably be less than 0.1 mm. Furthermore For example, the pitch segment has the task partially solidified strand shell of a liquid To support metal.
  • Bisherige Verfahren ließen ein derart geringes Toleranzmaß nicht zu oder waren gänzlich auf fest eingestellte Maulweiten abgestimmt. Insbesondere bei fest eingestellten Maulweiten, beispielsweise durch Distanzstücke zwischen dem Oberrahmen und dem Unterrahmen, ist keinerlei Flexibilität im Anlagenbetrieb einer Stranggießanlage gegeben. Darüber hinaus kann mit fest eingestellten Mauweiten in keinster Weise auf dynamische Veränderungen im oder am Strang reagiert werden. Ändert sich beispielsweise aufgrund von thermischen Veränderungen in der Strangschale ein Rohmaß des Stranges, so muss die Ausgangsmaulweite unmittelbar angepasst werden.Previous Leave procedure such a low degree of tolerance not to or were thorough tuned to permanently set mouth widths. Especially at fixed set jaw widths, for example, by spacers between the upper frame and the subframe, there is no flexibility in plant operation a continuous casting plant given. About that In addition, can not with fixed Mauweiten in any way dynamic changes be reacted in or on the strand. Changes, for example, due to of thermal changes in the strand shell a raw measure of Stranges, so the Ausgangsmaulweite must be adjusted immediately.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Genauigkeit bei der Regelung zur Verfügung zu stellen.Of the Invention is based on the object, a method and an apparatus to increase the accuracy of the regulation to provide.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Regelung und/oder Steuerung einer Schräglage in Gießrichtung mittels eines Längs-Reglers ein Positionskorrekturwert ermittelt wird. Von Vorteil ist es hierbei, dass der Längs-Regler permanent die Position und/oder Schräglage des Oberrahmens bezüglich der Eingangs-Maulweite und der Ausgangs-Maulweite korrigiert, wenn ein maximal zulässiger Wert überschritten wird. Die Korrektur wird mittels Positionskorrekturwerten durchgeführt.These Task is inventively characterized solved, that for the regulation and / or control of an inclined position in the casting direction by means of a longitudinal regulator a position correction value is determined. It is advantageous here, that the longitudinal regulator is permanent the position and / or inclination of the upper frame with respect to the input jaw width and the output jaw width are corrected when a maximum allowable Value exceeded becomes. The correction is carried out by means of position correction values.
  • In einer weiterführenden Ausgestaltung der Erfindung sind zumindest auf der Eingangsseite je zwei Positionsregler mit einem Quer-Regler zur Regelung und/oder Steuerung einer Schräglage quer zur Gießrichtung und/oder zur Regelung und/oder Steuerung eines Positionsunterschiedes zwischen einem ersten der Verstellelemente und einem zweiten der Verstellelemente hergerichtet. Mit Vorteil kann dadurch eine Schräglage, beispielsweise des Oberrahmens, quer zur Gießrichtung kontrolliert und begrenzt werden.In a continuing Embodiment of the invention are at least on the input side two position controllers each with a cross controller for regulation and / or Control of an inclined position transverse to the casting direction and / or for the regulation and / or control of a position difference between a first of the adjusting elements and a second one of Adjusted adjusting elements. Advantageously, by a skew, for example of the upper frame, transverse to the casting direction controlled and limited.
  • Zweckmäßig ist, dass jedem Positionsregler ein Kraftbegrenzungsregler zugeordnet ist. Kraftbegrenzungsregler werden mit Vorteil zur Vermeidung von Schäden oder Störungen im Anlagenbetrieb eingesetzt.It is expedient that each position controller is assigned a force limiting controller is. Force limiters are used to avoid damage or faults used in plant operation.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird durch den Längs-Regler ein erster Positionskorrekturwert für die Positionsregler auf der Eingangsseite und ein zweiter Positionskorrekturwert für die Positionsregler auf der Ausgangsseite ermittelt. Die Schräglage zwischen dem Eingang und dem Ausgang kann nicht von den Quer-Reglern alleine eliminiert werden. Durch ein beispielsweise Weiterleiten von Positionskorrekturwerten für die Positionsregler auf der Eingangsseite und für die Positionsregler auf der Ausgangsseite kann eine Schräglage in Längsrichtung, also in Gießrichtung, fortlaufend durch die Positionskorrekturwerte in der geforderten Position gehalten werden.In a further preferred embodiment, the longitudinal controller determines a first position correction value for the position controllers on the input side and a second position correction value for the position controllers on the output side. The skew between the input and the output can not be eliminated by the cross regulators alone. For example, by forwarding position correction values for the position controllers on the input side and for the position controllers on the output side, an oblique position in the longitudinal direction, ie in the casting direction, can be continuously maintained in the required position by the position correction values.
  • Eine vorteilhafte Variante der Erfindung ist, dass ein Schräglagen-Istwert durch eine Differenzbildung von Positionswerten von Verstellelementen am Eingang und/oder am Ausgang ermittelt wird. Da die einzelnen Positionsregler vorzugsweise bereits einzelne Positionsgeber aufweisen, ist diese Vorgehensweise vorteilhaft.A advantageous variant of the invention is that a skew actual value by a subtraction of position values of adjusting elements is determined at the entrance and / or at the exit. Because the individual Position controller preferably already have individual position encoders, this approach is advantageous.
  • Zweckmäßigerweise wird für die Differenzbildung ein Mittelwert der Positionswerte am Eingang und/oder Ausgang bereitgestellt. Da der Eingang und der Ausgang jeweils eine Schräglage in Querrichtung aufweisen können, ist für die Ermittlung des Schräglagen-Istwertes eine Mittelwertbildung der einzelnen Positionswerte der Verstellelemente am Eingang und/oder der Verstellelemente am Ausgang vorteilhaft.Conveniently, is for the subtraction an average of the position values at the entrance and / or Output provided. Since the input and the output are each one banking in the transverse direction, is for the determination of the skew actual value an averaging of the individual position values of the adjusting elements at the entrance and / or the adjusting elements at the exit advantageous.
  • Eine weitere Steigerung der Regelgenauigkeit wird dadurch erreicht, dass der Quer-Regler und/oder der Längs-Regler eine nicht lineare Charakteristik aufweisen. Mit Vorteil können so für den Quer-Regler und/oder den Längs-Regler nicht gewünschte Istwerte ignoriert werden. Beispielsweise werden negative Istwerte, für die eine Regelung nicht sinnvoll ist, begrenzt, somit wird die Stabilität des Regelkreises erhöht.A further increase of the control accuracy is achieved by the cross controller and / or the longitudinal controller have a non-linear characteristic. With advantage can so for the cross controller and / or the longitudinal regulator not desired Actual values are ignored. For example, negative actual values, for the a regulation is not reasonable, limited, thus, the stability of the control loop elevated.
  • In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Quer-Regler und/oder der Längs-Regler derart nicht-linear, dass eine Schräglage durch Erhöhen der jeweils niedrigeren Seite abgebaut wird.In a particular embodiment of the invention, the transverse regulator and / or the longitudinal regulator is non-linear in this way, that an oblique position by elevating the lower side is dismantled.
  • Zweckmäßigerweise reagiert der Quer-Regler und/oder der Längs-Regler nicht auf negative Regelabweichungen.Conveniently, the cross controller and / or the longitudinal controller does not respond to negative Deviations.
  • Eine besondere Ausgestaltungsform der Erfindung ist, dass bei Ausfall eines Positionsgebers der zugehörige Positionsregler durch einen Fehlerregler, welcher als Sollwert einen Kraft-Istwert des nächstgelegenen Verstellelementes erhält, abgelöst wird. Mit großem Vorteil wird bei Ausfall eines Positionsgebers der Positionsregler beispielsweise von einem proportionalen Fehlerregler für die Kraft abgelöst.A particular embodiment of the invention is that in case of failure a position transmitter of the associated Position controller by an error controller, which as a setpoint Actual force value of the nearest Adjusting element receives, is replaced. With big Advantage is in case of failure of a position sensor of the position controller for example, from a proportional error controller for the force replaced.
  • In zweckmäßiger Weise wird bei Ausfall eines Positionsgebers der Positionskorrekturwert des Quer-Reglers und/oder der des Längs-Reglers für die Dauer des Ausfalls auf seinem letzten Wert gehalten. Bei Verschwinden der Geber-Störung kann somit mit Vorteil wieder direkt auf dem alten Korrekturzustand aufgesetzt werden.In expedient manner If a position encoder fails, the position correction value is displayed the cross-controller and / or the longitudinal controller for the duration of failure at its last value. On disappearance the encoder error thus can advantageously again directly on the old correction state be put on.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass bei Ausfall oder bei Nichterreichen eines Positionssollwertes eines Positionsreglers über den jeweiligen Kraftbegrenzungsregler ein Positionskorrekturwert für die Positionierung des jeweiligen Verstellelementes ermittelt wird.Farther It is advantageous that in case of failure or failure to reach a Position setpoint of a position controller via the respective force limitation controller a position correction value for the positioning of the respective adjusting element is determined.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erzeugt der Kraftbegrenzungsregler bei Überschreiten einer Kraftgrenze einen Positionskorrekturwert. Ist eine Kraftgrenze erreicht oder bereits überschritten, so kann vorteilhafterweise der Positionskorrekturwert zu dem momentanen Positionswert hinzuaddiert werden, welches ein sofortiges Nachlassen der erreichten Kraft zur Folge hat.In In another advantageous embodiment, the force limiting regulator generates when crossing a force limit, a position correction value. Is a force limit reached or already exceeded, thus, advantageously, the position correction value may be the current one Position value to be added, which is an immediate easing results in the achieved power.
  • Vorzugsweise umfasst ein Kraftbegrenzungsregler mindestens drei Teilkraftregler.Preferably a force limiting controller comprises at least three partial force controllers.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird für jedes Verstellelement mindestens einer der folgenden vorgebbaren Kraftgrenzen und/oder Kraftsollwerte verwendet: Eine maximale Kraft in Öffnungsrichtung, eine maximale Kraft in Schließrichtung, eine minimale Kraft in Schließrichtung. Durch die Verwendung von beispielsweise drei Teilkraftreglern mit drei unterschiedlichen Kraftgrenzen kann so vorteilhafterweise auf die in einem Anstellsegment auftretenden Kräfte reagiert werden.In A further advantageous embodiment is for each Adjustment of at least one of the following predetermined force limits and / or force setpoints used: a maximum force in the opening direction, a maximum force in the closing direction, a minimum force in the closing direction. By using, for example, three partial force controllers with three different force limits can so advantageously on the forces occurring in a Anstellsegment be reacted.
  • Vorteilhaft ist, dass der Positionskorrekturwert für die Positionsregelung über eine Kaskadenregelung ermittelt wird, wobei ein Fehlerregelkreis einen Kraftbegrenzungs-Regelkreis einschließt und der Kraftbegrenzungs-Regelkreis einen Schräglagen-Regelkreis einschließt und der Schräglagen-Regelkreis einen Positionsregelkreis einschließt. Eine Parametrierung der Regelkreise kann so systematisch von innen nach außen, beginnend mit den Positionsreglern über die Schräglagenbegrenzungsregler, die Kraftbegrenzungsregler bis zu den Fehlerreglern vorgenommen werden.Advantageous is that the position correction value for the position control over a Cascade control is determined, with an error control loop a Includes force limit loop and the force limiting loop a skew control loop includes and the bank angle control loop includes a position control loop. Parameterization of the Control loops can be so systematic from the inside out, starting with the position controls over the skew limiters, the force limit controller made up to the fault controllers become.
  • Die vorrichtungsbezogene Aufgabe wird bezogen auf die eingangs genannte Vorrichtung dadurch gelöst, dass zur Regelung und/oder Steuerung der Position und/oder Schräglage in einer Gießrichtung ein Längs-Regler vorhanden ist. Weist eine Regeleinrichtung für ein Anstellsegment einen Längs-Regler zur Regelung einer Schräglage in Gießrichtung auf, so kann in vorteilhafter Weise eine prozessbedingte Längsschräge des Anstellsegmentes unterhalb einer vorgebbaren Grenze gehalten werden.The Device-related task is based on the aforementioned Device solved by that for regulating and / or controlling the position and / or inclination in a casting direction a longitudinal regulator is available. Does a control device for a Anstellsegment a longitudinal controller for regulating an inclined position in the casting direction on, so may advantageously a process-related longitudinal slope of Anstellsegmentes be kept below a predetermined limit.
  • In einer weiterführenden Ausgestaltung der Erfindung ist der Längs-Regler zur Erzeugung von zwei Positionskorrekturwerten, und zwar einem ersten Positionskorrekturwert für mindestens einen Positionsregler am Eingang und einem zweiten Positionskorrekturwert für mindestens einen Positionsregler am Ausgang hergerichtet. Durch eine Aufschaltung von Positionskorrekturwerten auf die Positionsregler für den Eingang des Anstellsegmentes und auf die Positionsregler für den Ausgang des Anstellsegmentes kann die Schräglage des Anstellsegmentes in Gießrichtung begrenzt werden.In a continuing Embodiment of the invention is the longitudinal regulator for generating two Position correction values, namely a first position correction value for at least a position controller at the input and a second position correction value for at least prepared a position controller at the output. By a connection from position correction values to the position controls for the input the Anstellsegmentes and on the position controller for the output the Anstellsegmentes, the skew of the Anstellsegmentes in casting be limited.
  • Mit Vorteil weist jedes Verstellelement einen Positionsgeber auf. Durch die Aufnahme von Positions-Istwerten eines jeden Verstellelementes kann die Schräglage des Anstellsegmentes rasch und exakt ausgeregelt werden.With Advantage, each adjusting element has a position sensor. By the recording of position actual values of each adjustment element can the skew of Anstellsegmentes be quickly and accurately corrected.
  • Vorzugsweise ist zur Regelung und/oder Steuerung der Position und/oder Schräglage quer zur Gießrichtung ein Quer-Regler für den Eingang und ein weiterer Quer-Regler für den Ausgang vorhanden. Durch Quer-Regler am Eingang und am Ausgang des Anstellsegmentes kann auf vorteilhafte Weite eine Kipplage begrenzt werden. Auch können dynamische Schräglagen während einer laufenden, kräftefreien Positionierung auftreten oder es können statische Positionsdifferenzen auftreten, wenn z.B. der Strangquerschnitt trapezförmig ist, oder ein optional eingesetzter Kraftbegrenzungsregler nur auf einer Seite des Stellelementes eingreift. In allen vorgenannten Fällen kann ein Quer-Regler erfolgreich die Kipplage oder Schräglage quer zur Gießrichtung des Anstellsegmentes bzw. des Oberrahmens begrenzen.Preferably is for controlling and / or controlling the position and / or tilt transverse to casting a cross controller for the input and another cross-controller for the output available. By Cross-controller at the input and at the output of the Anstellsegmentes can be limited to advantageous width a tilting position. Also can be dynamic inclinations while a running, power-free Positioning occur or there may be static position differences occur when e.g. the strand cross-section is trapezoidal, or an optionally used force limit controller only on one Side of the actuating element engages. In all the above cases can a cross-controller successfully tilts or skews across casting limit the Anstellsegmentes or the upper frame.
  • Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgestaltet, dass zur Bildung eines Schräglagen-Istwertes für den Längs-Regler Mittel zur Differenzbildung und/oder Mittelwertbildung der Positionswerte der Verstellelemente am Eingang und der Verstellelemente am Ausgang vorhanden sind. Durch die Möglichkeit mit Mittelwerten von zwei oder mehr verschiedenen Positionswerten zu arbeiten erhöht sich die Genauigkeit der Regelung.Preferably the device is designed such that the formation of a Skew actual value for the Series regulator Means for subtracting and / or averaging the positional values of Adjustment elements at the entrance and the adjustment elements at the exit available. By the possibility with averages of two or more different position values increased to work itself the accuracy of the scheme.
  • Vorzugsweise weisen die Quer-Regler und/oder der Längs-Regler eine nicht-lineare Regel-Charakteristik auf.Preferably have the cross-controller and / or the longitudinal controller a non-linear Rule characteristic on.
  • Mit besonderem Vorteil weist ein Positionsregler einen Fehlerregler, welcher bei Ausfall eines Positionsgebers als Sollwert einen Kraftistwert des nächstgelegenen Verstellelementes erhält, auf.With A position controller particularly advantageously has an error controller, which in case of failure of a position sensor as setpoint a force actual value the nearest one Adjusting element receives, on.
  • Vorzugsweise ist für jeden Positionsregler ein Kraftbegrenzungsregler vorhanden.Preferably is for Each position controller has a force limiting controller.
  • Ein bevorzugtes, jedoch keinesfalls einschränkendes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert. Zur Verdeutlichung ist die Zeichnung nicht maßstäblich ausgeführt, und gewisse Merkmale sind nur schematisiert dargestellt.One preferred, but by no means limiting embodiment The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. to Clarification, the drawing is not executed to scale, and Certain features are shown only schematically.
  • Im Einzelnen zeigt:in the Individual shows:
  • 1 schematisch einen Ausschnitt einer Stranggießanlage mit Anstellsegmenten, 1 schematically a section of a continuous casting with Anstellsegmenten,
  • 2 schematisch ein Anstellsegment mit Rollen in einer Seitenansicht, 2 schematically a Anstellsegment with roles in a side view,
  • 3 schematisch das Anstellsegment in einer Draufsicht, 3 schematically the Anstellsegment in a plan view,
  • 4 schemadadurch gekennzeichnettisch das Anstellsegment in einer Seitenansicht mit Anstellvorrichtungen, 4 schemadadurch gekennzeichnettisch the Anstellsegment in a side view with adjusting devices,
  • 5 ein Blockschaltbild einer Regelvorrichtung, 5 a block diagram of a control device,
  • 6 einen Positionsregler im Detail, 6 a position regulator in detail,
  • 7 einen Kraftbegrenzungsregler im Detail, 7 a force limit controller in detail,
  • 8 einen Quer-Regler im Detail und 8th a cross-controller in detail and
  • 9 einen Längs-Regler im Detail. 9 a longitudinal regulator in detail.
  • 1 zeigt ausschnittsweise eine Prinzipdarstellung einer Stranggießanlage 2. Die Stranggießanlage 2 ist mit Anstellsegmenten 1 zur Führung eines Stranges 3 hergerichtet. Die Anstellsegmente 1 dienen der Führung des Stranges 3 aus einer vertikalen in eine horizontale Lage. Flüssiges Metall 6, welches in einer Verteilerrinne 7 bevorratet ist, fließt oder wird über ein Tauchrohr in die Kokille 7a gegossen. Unmittelbar nach dem Austritt aus der Kokille 7a wird der bereits teilweise erstarrte Strang 3 durch die Anstellsegmente 1 geführt. Nach Austritt des Stranges 3 aus einem letzten Anstellsegment wird der Strang 3 auf einem Rollentisch 4 für einen nächsten Bearbeitungsschritt in der Stranggießanlage 2 geführt. 1 shows a detail of a schematic diagram of a continuous casting 2 , The continuous casting plant 2 is with Anstellsegmenten 1 to lead a strand 3 prepared. The Anstellsegmente 1 serve the leadership of the strand 3 from a vertical to a horizontal position. Liquid metal 6 which is in a distribution channel 7 is stored, flows or is via a dip tube in the mold 7a cast. Immediately after leaving the mold 7a becomes the already partially frozen strand 3 through the Anstellsegmente 1 guided. After leaving the strand 3 from a last Anstellsegment is the strand 3 on a roller table 4 for a next processing step in the continuous casting plant 2 guided.
  • 2 zeigt ein Anstellsegment 1 in einer Seitenansicht. Das Anstellsegment 1 weist einen Unterrahmen 9 und einen Oberrahmen 10 auf. Über einen Eingang EN wird der Strang 3 mittels Rollen 8 bis zu einem Ausgang EX durch das Anstellsegment 1 geführt. Mittels des beweglichen Oberrahmens 10 und des festen Unterrahmens 9 kann das Anstellsegment 1 für beliebige Dicken eines Stranges 3 eingestellt werden. Exemplarisch ist hier ein so genannter gerader Segment-Typ 1 dargestellt, es gelten analoge Verhältnisse für einen gleichförmig gekrümmten Segment-Typ oder für einen ungleichförmig gekrümmten Segment-Typ. Ein gleichförmig gekrümmter Segment-Typ führt den Strang 3 in einem Kreisbogen. Ein ungleichförmig gekrümmter Segment-Typ, welcher den Strang 3 mit einer abnehmenden Krümmung führt, wird als Richtsegment mit abnehmender Krümmung bezeichnet. 2 shows a positioning segment 1 in a side view. The Anstellsegment 1 has a subframe 9 and a top frame 10 on. An input EN becomes the strand 3 by means of rollers 8th to an EX output by the Anstellsegment 1 guided. By means of the movable upper frame 10 and the fixed subframe 9 can the Anstellsegment 1 for any thicknesses of a strand 3 be set. Exemplary here is a so-called straight segment type 1 Analogous conditions apply for a uniformly curved segment type or for a nonuniformly curved segment type. A uniformly curved segment type leads the strand 3 in a circular arc. A non-uniformly curved segment type, which is the strand 3 with a decreasing curvature is referred to as a straightening segment with decreasing curvature.
  • 3 zeigt das Anstellsegment 1 in einer Draufsicht. In der Nähe des Eingangs EN weist das Anstellsegment 1 eine ers te Anstellvorrichtung 12 und eine zweite Anstellvorrichtung 13 auf. In der Nähe des Ausgangs EX weist das Anstellsegment 1 eine dritte Anstellvorrichtung 14 und eine vierte Anstellvorrichtung 15 auf. Mittels der vier Anstellvorrichtungen 12, 13, 14, 15 kann der Oberrahmen 10 des Anstellsegmentes 1 gegenüber dem Unterrahmen 9 über jeweils zwei hydraulische Anstellvorrichtungen 12 und 13 bzw. 14 und 15 in der Nähe des Eingangs EN und in der Nähe des Ausgangs EX innerhalb gewisser Grenzen positioniert oder justiert werden. 3 shows the Anstellsegment 1 in a top view. Near the input EN points the Anstellsegment 1 a first adjusting device 12 and a second adjusting device 13 on. Near the output EX points the Anstellsegment 1 a third adjusting device 14 and a fourth adjusting device 15 on. By means of the four adjusting devices 12 . 13 . 14 . 15 can the top frame 10 of Anstellsegmentes 1 opposite the subframe 9 via two hydraulic adjusting devices 12 and 13 respectively. 14 and 15 be positioned or adjusted within certain limits near the EN input and near the EX output.
  • 4 zeigt eine solche Positionierung des Oberrahmens 10 zum Unterrahmen 9. Die Anstellvorrichtungen 12 und 13 sind gegenüber den Anstellvorrichtungen 14 und 15 mit einer größeren Anstellweite derart positioniert, dass es zu einer Schräglage des Oberrahmens 10 gegenüber dem Unterrahmen 9 kommt. Der Oberrahmen 10 wird hierbei über jeweils einen Gleitschutz 50 seitlich geführt. Durch die gewollte Schräglage des Oberrahmens 10 wird eine Dickenreduktion des Stranges 3 erzielt. 4 shows such a positioning of the upper frame 10 to the subframe 9 , The adjusting devices 12 and 13 are opposite the adjusting devices 14 and 15 positioned with a larger Anstellweite so that it leads to a tilt of the upper frame 10 opposite the subframe 9 comes. The upper frame 10 This is in each case via a Gleitschutz 50 guided sideways. Due to the desired inclined position of the upper frame 10 becomes a thickness reduction of the strand 3 achieved.
  • 5 zeigt eine Vorrichtung zur Regelung und/oder Steuerung des Anstellsegmentes 1 ausschnittsweise in einem Blockschaltbild. Die Regelvorrichtung ist mit je einem Positionsregler S1, S2, S3 und S4 für die vier Anstellsegmente 12, 13, 14, 15 hergerichtet. Am Ausgang der Positionsregler S1 bis S4 wird die jeweilige Stellgröße y1 bis y4, welche als Servoventilstromwert oder als Positionswert ausgegeben wird, bereitgestellt. Jedem Positionsregler S1 bis S4 ist je ein Kraftbegrenzungsregler F1 bis F4 zugeordnet. Des Weiteren ist den Positionsreglern S1 und S2 ein Quer-Regler Q12 zum Begrenzen einer Schräglage quer zu einer Transport- oder Gießrichtung zugeordnet. Analog zu den Positionsreglern S1 und S2 ist den Positionsreglern S3 und S4 ein weiterer Quer-Regler Q34 zum Begrenzen oder Korrigieren einer Schräglage quer zur Gießrichtung am Ausgang, zugeordnet. Als Istwert-Eingangsgrößen werden die Positionsregler S1 bis S4 mit den jeweiligen Positionsistwerten xS1, xS2, xS3 und xS4 versorgt, welche über Positionsgeber (nicht dargestellt) der einzelnen Anstellvorrichtun gen 12 bis 15 ermittelt werden. Dabei ist das Vorzeichen der Position xS für die Öffnen-Richtung als positiv vereinbart. Als zweite Eingangsgröße erhalten die Positionsregler S1 bis S4 jeweils Positionssollwerte WS1, WS2, WS3, WS4 und Positionskorrekturwerte, die mittels der überlagerten Teilregler ermittelt werden. 5 shows a device for controlling and / or controlling the Anstellsegmentes 1 partially in a block diagram. The control device is each with a position controller S1, S2, S3 and S4 for the four Anstellsegmente 12 . 13 . 14 . 15 prepared. The respective manipulated variable y1 to y4, which is output as a servo valve current value or as a position value, is provided at the output of the position controllers S1 to S4. Each position controller S1 to S4 is assigned a respective force limiting controller F1 to F4. Furthermore, the position controllers S1 and S2 are assigned a transverse controller Q 12 for limiting an inclined position transversely to a transport or casting direction. Analogous to the position controllers S1 and S2, the position controllers S3 and S4 are assigned a further transverse controller Q 34 for limiting or correcting an inclined position transversely to the casting direction at the output. As actual value input variables are the position controller S1 to S4 with the respective Positionsistwerten x S1 x S2 x S3 and S4 supplied x, which (not shown) via position sensors of the individual gene Anstellvorrichtun 12 to 15 be determined. The sign of the position x S for the opening direction is agreed to be positive. As a second input variable, the position controllers S1 to S4 receive respective desired position values W S1 , W S2 , W S3 , W S4 and position correction values which are determined by means of the superposed sub-controllers.
  • Die Quer-Regler Q12 und Q34 sind zur Bereitstellung von Positionskorrekturwerten WS112, WS212, WS334 und WS434 hergerichtet. Auch die Kraftbegrenzungsregler F1 bis F4 sind zur Erzeugung von Positionskorrekturwerten WSF1 bis WSF4 hergerichtet. Zur Begrenzung der Schräglage zwischen dem Eingang EN und dem Ausgang EX weist die Regelvorrichtung einen Längs-Regler L auf. Der Längs-Regler stellt zwei Positionskorrekturwerte, einen Positionskorrekturwert WSEN zur Positionskorrektur am Eingang EN und einen weiteren Positionskorrekturwert WSEX zur Positionskorrektur am Ausgang EX, zur Verfügung. Die Positionsregler S1 bis S4 weisen eine lineare proportionale Charakteristik (P-Regler) auf. Bei Ausfall eines Positionsgebers eines Anstellsegmentes 12 bis 15 wird der jeweilige Positionsregler S1 bis S4 (26 in 6) "ruckfrei" von einem proportionalen Fehlerregler 24 (siehe 6) abgelöst. Jedem Positionsregler 26 (S1 bis S4) WF ist also je ein Fehlerregler 24 zugeordnet. Als Sollwert erhalten diese Fehlerregler 24 einen Kraftistwert xF1 bis xF4 der jeweiligen Nachbar-Anstellvorrichtung. Der Fehlerregler 24 ist ein Kraftregler und kein Begrenzungsregler, der Fehlerregler 24 hat mit den Kraftbegrenzungsreglern F1 bis F4 keine Gemeinsamkeiten und wird nur bei Ausfall eines jeweiligen Positionsgebers aktiv. Bei Übernahme eines Fehlerreglers 24 werden die momentanen Positionskorrekturwerte WS112, WS212, WS334, WS434 der Quer-Regler Q12 und Q34 und des Längs-Reglers L auf ihren letzten gültigen Werten gehalten, damit bei verschwindender Geberstörung wieder auf dem alten Korrekturzustand aufgesetzt werden kann.The lateral regulators Q 12 and Q 34 are adapted to provide position correction values W S112 , W S212 , W S334 and W S434 . The force limitation controllers F1 to F4 are also prepared for generating position correction values W SF1 to W SF4 . To limit the skew between the input EN and the output EX, the control device has a longitudinal regulator L. The longitudinal controller provides two position correction values , a position correction value W SEN for position correction at input EN and another position correction value W SEX for position correction at output EX. The position controllers S1 to S4 have a linear proportional characteristic (P-controller). In case of failure of a position sensor of a Anstellsegmentes 12 to 15 is the respective position controller S1 to S4 ( 26 in 6 ) "jerk-free" from a proportional error controller 24 (please refer 6 ) replaced. Every position controller 26 (S1 to S4) W F is therefore always an error controller 24 assigned. The setpoint is given to these error controllers 24 a force actual value x F1 to x F4 of the respective neighboring adjusting device. The error controller 24 is a force controller and not a limit controller, the error controller 24 has no similarities with the force limitation controllers F1 to F4 and only becomes active if one of the respective position sensors fails. When accepting a fault controller 24 For example, the current position correction values W S112 , W S212 , W S334 , W S434 of the lateral controllers Q 12 and Q 34 and the longitudinal controller L are kept at their last valid values, so that the old correction state can be restored to the old correction state when the encoder fault disappears.
  • Jeder Kraftbegrenzungsregler F1 bis F4 besteht aus drei Teilkraftreglern 30, 31, 32 (siehe 7). Ein erster Teilkraftregler 30 dient der Kraftbegrenzung einer maximalen Kraft in Öffnungsrichtung 34, ein zweiter Teilkraftregler 31 dient der Kraftbegrenzung einer maximalen Kraft in Schließrichtung 35 und ein dritter Teilkraftregler 32 dient der Kraftbegrenzung einer minimalen Kraft in Schließrichtung 36. Der dritte Teilkraftregler 32 gewährleistet eine Mindestandrückkraft 36, wenn der zugehörige Positionssollwert, beispielsweise WS1, nicht zum Kontakt mit dem Strang 3 führt. Dabei ist das Vorzeichen der Kraft XF für die Schließrichtung als positiv vereinbart. Alle Kraftbegrenzungsregler F1 bis F4 erzeugen Positionskorrektursollwerte WSf1 bis WSf4, die zu den Positionssollwerten WS1 bis WS4 addiert werden. Es folgt eine Beschreibung der nicht-linearen Wirkungsweise der Teilkraftregler 30, 31, 32 anhand der Fallunterscheidungen Öffnen des Anstellsegments, Schließen des Anstellsegments mit Strang 3 oder Distanzstücken und Schließen des Anstellsegmentes mit Kontaktieren des Stranges 3.Each force limitation controller F1 to F4 consists of three partial force controllers 30 . 31 . 32 (please refer 7 ). A first partial force controller 30 serves to limit the force of a maximum force in the opening direction 34 , a second partial force controller 31 serves to limit the force of a maximum force in the closing direction 35 and a third part-load regulator 32 The force limit is a minimum force in the closing direction 36 , The third partial force controller 32 ensures a minimum pushing force 36 if the associated position setpoint, for example W S1 , is not for contact with the string 3 leads. The sign of the force X F is agreed to be positive for the closing direction. All of the force limit controllers F1 to F4 generate position correction target values W Sf1 to W Sf4 which are added to the position command values W S1 to W S4 . The following is a description of the non-linear mode of operation of the partial force controller 30 . 31 . 32 based on the case differentiation, opening the positioning segment, closing the positioning segment with strand 3 or spacers and closing the Anstellsegmentes with contacting the strand 3 ,
  • Öffnen des Anstellsegmentes:Opening the positioning segment:
  • Der Kraftbegrenzungs-Sollwert ist die maximale Kraft in Öffnungsrichtung 34 und größer Null. Während eines normalen Betriebes, d.h. der Kraft-Istwert xF ist kleiner Null aber größer der negativen Maximalkraft in Öffnungsrichtung 34, ist eine Regelabweichung von der maximalen Kraft in Öffnungsrichtung 34 und dem Kraft-Istwert xF positiv und der Ausgang des Teilkraftreglers 30 daher auf Null begrenzt. Verklemmt sich der Oberrahmen 10 beim Öffnen und wird der Kraft-Istwert xF kleiner als die negative maximale Kraft in Öffnungsrichtung 34, dann ergibt sich eine negative Regelabweichung. Der Ausgang des Teilkraftreglers 30 liefert daher einen negativen Positionskorrektursollwert für die Position. Dies reduziert den Gesamt-Positionssollwert WSF, so dass der Oberrahmen 10 angehalten oder sogar soweit wieder abgesenkt wird, bis die Regelabweichung zu null wird. Da der Teilkraftregler 30 eine proportional-integrale Charakteristik (PI-Verhalten) aufweist, hält der Reglerausgang den Korrektursollwert auch bei verschwindender Regelabweichung.The force limit setpoint is the maximum force in the opening direction 34 and greater than zero. During normal operation, ie the actual force value x F is less than zero but greater than the negative maximum force in the opening direction 34 , is a control deviation from the maximum force in the opening direction 34 and the force actual value x F positive and the output of the partial force controller 30 therefore limited to zero. The upper frame 10 jams when opening and the actual force value x F is smaller than the negative maximum force in the opening direction 34 , then there is a negative error. The output of the partial force controller 30 therefore provides a negative position correction set point for the position. This reduces the overall position setpoint W SF , leaving the top frame 10 is stopped or even lowered again until the control deviation becomes zero. As the partial force controller 30 has a proportional-integral characteristic (PI behavior), the controller output keeps the correction setpoint even if the control deviation disappears.
  • Schließen des Anstellsegmentes:Close the positioning segment:
  • Der Kraftbegrenzungs-Sollwert ist die maximale Kraft in Schließrichtung 35 und größer Null. Während des normalen Betriebes, d.h. die maximale Kraft in Schließrichtung 35 ist größer dem Kraft-Istwert xF und größer Null ist die Regelabweichung negativ und der Ausgang des zweiten Teilkraftreglers 31 daher auf Null begrenzt. Übersteigt der Kraft-Istwert xF die maximale Kraft in Schließrichtung 35 aufgrund eines zu niedrigen Positionssollwertes wird die Regelabweichung positiv. Der Ausgang des Teilkraftreglers 31 liefert daher einen positiven Korrektursollwert WSF für den zugehörigen Positionsregler. Dies erhöht den Gesamt-Positionssollwert, so dass der Oberrahmen 10 etwas angehoben wird. Wegen der PI-Charakteristik des Reglers bleibt der Korrektursollwert auch bei verschwindender Regelabweichung erhalten.The force limit setpoint is the maximum force in the closing direction 35 and greater than zero. During normal operation, ie the maximum force in the closing direction 35 is greater than the force actual value x F and greater than zero, the control deviation is negative and the output of the second partial force controller 31 therefore limited to zero. If the actual force value x F exceeds the maximum force in the closing direction 35 due to a too low position setpoint, the control deviation becomes positive. The output of the partial force controller 31 therefore provides a positive correction setpoint W SF for the associated position controller. This increases the overall position setpoint, leaving the top frame 10 something is raised. Due to the PI characteristic of the controller, the correction setpoint is retained even if the control deviation disappears.
  • Schließen des Anstellsegmentes mit kontaktieren des Strangs:Close the Anstellsegmentes with contacting the strand:
  • Der Minimalkraft-Sollwert ist die minimale Kraft in Schließrichtung 36 und größer Null. Während des normalen Betriebes, d.h. die minimale Schließkraft in Öffnungsrichtung 36 ist größer Null und kleiner dem Kraftistwert xF, muss der heiße Strang 3 über die Positionssollwerte effektiv geführt werden. Die Regelabweichung ist dann positiv und der Ausgang des dritten Teilkraftreglers 32 ist auf null begrenzt. Fällt der Kraftistwert xF unter die Grenze der minimalen Kraft in Schließrichtung 36, entsteht ein negativer Korrektursollwert WSF für den zugehörigen Positionsregler. Dies vermindert den Gesamtpositionssollwert, so dass der Oberrahmen 10 abgesenkt wird. Wegen der PI-Charakteristik des Reglers bleibt der Korrektursollwert auch bei Verschwinden der Regelabweichung erhalten.The minimum force set point is the minimum force in the closing direction 36 and greater than zero. During normal operation, ie the minimum closing force in the opening direction 36 is greater than zero and less than the force actual value x F , must be the hot strand 3 be effectively managed via the position setpoints. The control deviation is then positive and the output of the third partial force controller 32 is limited to zero. If the force actual value x F falls below the limit of the minimum force in the closing direction 36 , creates a negative correction setpoint W SF for the associated position controller. This reduces the overall position setpoint, leaving the top frame 10 is lowered. Due to the PI characteristic of the controller, the correction setpoint is retained even if the control deviation disappears.
  • Für alle Teilkraftregler 30, 31, 32 gilt:
    Löst sich die Kraft aufgrund geänderter Anlagenzustände von der jeweiligen Grenze 34, 35, 36, wird auch der Korrektureingriff eines jeden Teilkraftreglers 30, 31, 32 wieder selbsttätig zurückgefahren.
    For all partial force controllers 30 . 31 . 32 applies:
    The force dissolves due to changes in plant conditions from the respective limit 34 . 35 . 36 , is also the corrective intervention of each partial force controller 30 . 31 . 32 moved back automatically.
  • Für die Quer-Regler Q12 und Q34 (siehe 6), gilt folgende Fallunterscheidung:
    • 1. Dynamische Schräglagen des Oberrahmens 10 können während einer laufenden, kräftefreien Positionierung auftreten, wenn ein Durchflussverhalten von Proportionalventilen, welche zu den hydraulischen Anstellvorrichtungen gehören, ungleich ist oder der Reibungszustand in den Hydraulikzylindern sehr unterschiedlich ist.
    • 2. Statische Positionsdifferenzen können auftreten, wenn der Strangquerschnitt trapezförmig ist, oder einer der Teilkraftregler F1 bis F4 auf einer Seite eingreift.
    For the cross-controllers Q 12 and Q 34 (see 6 ), the following case distinction applies:
    • 1. Dynamic inclinations of the upper frame 10 can occur during a running, force-free positioning, when a flow behavior of proportional valves, which are among the hydraulic actuators, is uneven or the friction state in the hydraulic cylinders is very different.
    • 2. Static position differences can occur if the strand cross-section is trapezoidal or one of the partial force regulators F1 to F4 engages on one side.
  • Dem ersten Fall würde am Besten eine Funktion gerecht werden, die die Position der höheren Seite absenkt und gleichzeitig die Position der niedrigen Seite anhebt oder die nur die Position auf der höheren Seite absenkt oder die nur die Position auf der niedrigen Seite anhebt und das zudem sehr dynamisch.the first case would It is best to fulfill a function that is the position of the higher side lowers and at the same time raises the position of the low side or which only lowers the position on the higher side or the only lifting the position on the low side and that very much dynamic.
  • Der zweite Fall fordert eine Funktion, die die Position, bei der die Kraftbegrenzungsregler aktiv sind, konstant hält und nur die jeweils andere Seite in der Höhe anpasst. Eine Regelungsfunktion die beide Fälle abdeckt ist mit dem zweiten Fall gegeben. Bei Überschreiten der zulässigen Schräglage wird deshalb immer die niedrige Position der höheren Position nachgeführt.Of the second case calls for a function indicating the position at which the Force limit controllers are active, keeps constant and only the other one Side in height adapts. A control function covering both cases is with the second one Given case. When crossing the permissible banking Therefore, always the low position of the higher position tracked.
  • Es ist die Aufgabe des Quer-Reglers Q12 eine Kipplage des Oberrahmens 10 an den Hydraulikzylindern der Anstellvorrichtungen 12 und 13 zu überwachen. Der Quer-Regler Q12 wird nur aktiv, wenn eine maximal zulässige Positionsdifferenz ΔS12 oder Schräglage überschritten wird. Sind die beiden Anstellvorrichtungen 12 und 13 in der Lage sich in die geforderte Richtung zu bewegen, wird die Schräglage von beiden Anstellvorrichtungen 12 und 13 ausgeglichen. Wenn eine der beiden Anstellungen ein weiteres Positionieren verhindert, weil die maximale Kraft in Schließrichtung 35 erreicht ist, wird nur die andere Anstellvorrichtung die Schräglage ausgleichen. Ein analoges Verhalten gilt für den Quer-Regler Q34.It is the task of the cross controller Q 12 a tilting position of the upper frame 10 on the hydraulic cylinders of the adjusting devices 12 and 13 to monitor. The cross-controller Q 12 only becomes active if a maximum permissible position difference ΔS 12 or inclined position is exceeded. Are the two adjusting devices 12 and 13 being able to move in the required direction, the skew of both adjusting devices 12 and 13 balanced. If one of the two jobs prevents further positioning, because the maximum force in the closing direction 35 is reached, only the other adjusting device will compensate for the skew. An analogous behavior applies to the cross-controller Q 34 .
  • Die Quer-Regler Q12 und Q34 müssen vom proportional-integralen Typ (PI-Regler) sein, damit die Regler die Positionskorrektur solange halten, wie es die Schräglage an ihrer Begrenzung erfordert, d.h. solange die Regelabweichung gleich null ist. Löst sich die Schräglage quer zur Gießrichtung, z.B. aufgrund geänderter Anlagenzustände von der jeweiligen Grenze, wird auch der Korrektureingriff wieder selbsttätig zurückgefahren. Eine Schräglage des Oberrahmens 10 zwischen dem Eingang EN und dem Ausgang EX kann nicht von den Quer-Reglern Q12 und Q34 eliminiert werden. Im Gegensatz zu der Schräglage quer zur Gießrichtung ist die Schräglage in Gießrichtung erwünscht. Dadurch kann eine Schrumpfungs- und/oder eine Softkonizität eingestellt werden. Die Schräglage in Gießrichtung wird durch eine entsprechende Vorgabe der Positionssollwerte erzwungen. Der Schräglagen-Istwert ΔSENEX wird durch eine Differenzbildung der gemittelten Positions-Istwerte auf der Eingangsseite und auf der Ausgangsseite des Anstellsegmentes 1 gebildet (siehe 9). Wenn die Anstellvorrichtungen 12, 13 am Eingang EN und die Anstellvorrichtungen 14, 15 am Ausgang EX in die geforderte Richtung fahren können, wird die Schräglage von allen Anstellvorrichtungen ausgeglichen. Wenn ein Anstellvorrichtungs-Paar, beispielsweise 12 und 13, eine weitere Bewegung verhindert, weil die maximale Kraft in Schließrichtung 35 erreicht ist, wird nur das andere Anstellvorrichtungs-Paar 14 und 15 durch Anheben der Position des Oberrahmens 10 die Schräglage vermindern. Bei Überschreitung einer maximal zulässigen Schräglage wird deshalb immer die niedrigere Position der höheren Position nachgeführt.The cross regulators Q 12 and Q 34 must be of the proportional-integral type (PI controller), so that the controllers hold the position correction as long as it requires the skew at its limit, ie as long as the error is equal to zero. If the inclined position loosens transversely to the casting direction, eg due to changed system states from the respective limit, the correction intervention is also automatically reduced again. An inclined position of the upper frame 10 between the input EN and the output EX can not be eliminated by the cross-regulators Q 12 and Q 34 . In contrast to the oblique position transverse to the casting direction, the skew in the casting direction is desired. As a result, a shrinkage and / or a soft taper can be set. The skew in the casting direction is forced by a corresponding specification of the position setpoints. The actual skew value ΔS ENEX is calculated by subtracting the averaged position actual values on the input side and on the output side of the setting segment 1 formed (see 9 ). When the adjusting devices 12 . 13 at the entrance EN and the adjusting devices 14 . 15 at the output EX can drive in the required direction, the inclination is compensated by all adjusting devices. If a pair of jig, for example 12 and 13 , prevents further movement, because the maximum force in the closing direction 35 is reached, only the other Anstellvorrichtungs pair 14 and 15 by raising the position of the upper frame 10 reduce the inclination. If a maximum permissible skew is exceeded, therefore, always the lower position of the higher position is tracked.
  • Die Quer-Regler Q12 und Q34 sowie der Längs-Regler L zeichnen sich dadurch aus, dass sie der Positionsregelung überlagert sind und einen Positions-Korrekturwert erzeugen. Der Integralanteil liefert dabei den stationären Korrektursollwert. Dieser wird selbst auch wieder begrenzt, um ein zu starkes "Aufladen" des I-Anteils zu unterbinden.The lateral controllers Q 12 and Q 34 and the longitudinal controller L are characterized in that they are superimposed on the position control and generate a position correction value. The integral component supplies the stationary correction setpoint. This is itself again limited to prevent too much "charging" of the I-share.
  • 6 zeigt einen der Positionsregler S1 bis S4 im Detail. Der Positionsregler weist neben dem eigentlichen Positionsregler 26 einen Fehlerregler 24 auf. Der Fehlerregler 24 bildet mit dem Positionsregler 26 ein redundantes System. Im Normalfall wirkt ausschließlich der Positionsregler 26. Zur Fehlerbetrachtung weist der Positionsregler ein Fehlersignal 22 auf. Das Fehler-Signal 22 wird über einen Inverter 25 zum Positionsregler 26 an einen Freigabeeingang 23 geführt. Im ungestörten Fall ist das Fehler-Signal 22 gleich Null und wird mittels des Inverters zu eins gesetzt und somit wird der Freigabeeingang 23 "enabled". Im Fehlerfalle wird das Fehlersignal 22 zu eins und somit der Freigabeeingang 23 des Positionsreglers 26 mittels des Invertierers 25 gesperrt und seine Funktion inaktiv geschaltet. Fehlerregler 24 und Positionsregler 26 arbeiten also je nach Betriebszustand im Wechselbetrieb. Wie bereits schon weiter oben erwähnt, wird bei Ausfall eines Positionsgebers der Positionsregler 26 "ruckfrei" von dem Fehlerregler 24 abgelöst. Der Fehlerregler 24 erhält als Sollwert den Kraft-Istwert der jeweiligen Nachbar-Anstellvorrichtung. Weiterhin weist ein Positionsregler S1 bis S4 einen Offset-Integrator 20 zum Ausgleich eines Servoventil-Leckstroms und zur Überwindung von Haftkräften im Hydraulikzylinder der Anstellvorrichtungen auf. 6 shows one of the position controller S1 to S4 in detail. The position controller points next to the actual position controller 26 an error controller 24 on. The error controller 24 forms with the position controller 26 a redundant system. Normally, only the position controller works 26 , For error consideration, the position controller has an error signal 22 on. The error signal 22 is via an inverter 25 to the position controller 26 to an enable input 23 guided. In undisturbed case is the error signal 22 is equal to zero and is set to one by means of the inverter and thus becomes the enable input 23 "Enabled." In case of failure, the error signal 22 to one and thus the release input 23 of the position controller 26 by means of the inverter 25 locked and its function disabled. error controller 24 and position controller 26 So work depending on the operating condition in alternating operation. As already mentioned above, the position controller will fail if a position sensor 26 "jerk-free" of the error controller 24 replaced. The error controller 24 receives as nominal value the force actual value of the respective neighboring adjusting device. Furthermore, a position controller S1 to S4 has an offset integrator 20 to compensate for a servo valve leakage current and to overcome adhesive forces in the hydraulic cylinder of the adjusting devices.
  • 8 zeigt im Detail einen der Quer-Regler Q12 oder Q34. Ein solcher Quer-Regler weist zwei PI-Regler mit Begrenzung 40, 41 auf. Über eine erste Differenzbildungsstelle werden die Positions-Istwerte xS1 und xS2 an je zwei weitere Differenzbildungsstellen, auf die der Maximalwert ΔS12 aufgeschaltet ist, geführt. 8th shows in detail one of the cross-controller Q 12 or Q 34 . Such a cross controller has two PI controllers with limitation 40 . 41 on. Via a first subtraction point, the actual position values x S1 and x S2 are fed to two further differentiation points, to which the maximum value ΔS 12 is applied.
  • 9 zeigt den Längs-Regler L im Detail. Der Längs-Regler L ist mit zwei PI-Reglern 42 und 43 analog zu den Quer-Reglern aufgebaut. Der Längs-Regler L ist zur Auswertung aller vier Positions-Istwerte xS1 bis xS4 hergerichtet. Aus den Positions-Istwerten xS1 und xS2 wird mittels einer ersten Multiplikationsstelle 44 der Mittelwert gebildet. Auch die Posi tions-Istwerte xS3 und xS4 werden über eine zweite Multiplikationsstelle 45 gemittelt. 9 shows the longitudinal regulator L in detail. The longitudinal controller L is equipped with two PI controllers 42 and 43 constructed analogous to the cross-controllers. The longitudinal controller L is prepared for the evaluation of all four actual position values x S1 to x S4 . From the position actual values x S1 and x S2 is determined by means of a first multiplication point 44 the mean value is formed. The position actual values x S3 and x S4 are also over a second multiplication point 45 averaged.
  • Eine konsequent additive Verschaltung der Positionsregler S1 bis S4, der Kraftbegrenzungsregler F1 bis F4, der Quer-Regler Q12, Q34 und des Längs-Reglers L über Positionskorrekturwerte lässt eine vereinfachte Inbetriebnahme einer Regelvorrichtung für eine Stranggießanlage 2 zu. Die Parametrierung der Regelkreise kann systematisch von innen nach außen, beginnend mit den Positionsreglern S1 bis S4 über die Schräglagen-Begrenzungsregler Q12, Q34 und L, die Kraftbegrenzungsregler F1 bis F4 bis zu den Fehler-Reglern 24 vorgenommen werden. Darüber hinaus hat jeder Teilregler eine klar abgrenzbare Aufgabe ohne eine gegenseitige Verkopplung. Auch wenn beispielsweise Kraft- und Schrägenlagenbegrenzungs-Regler gleichzeitig aktiv werden, ist dies leicht an den Reglerausgängen zu erkennen, denn jeder Regler kann nur in eine Richtung korrigieren.A consistent additive interconnection of the position controller S1 to S4, the force limiting controller F1 to F4, the cross-controller Q 12 , Q 34 and the longitudinal controller L via position correction values allows a simplified start-up of a control device for a continuous casting 2 to. The parameterization of the control loops can systematically from the inside to the outside, starting with the position controllers S1 to S4 on the bank angle limit controller Q 12 , Q 34 and L, the force limiters F1 to F4 to the error controllers 24 be made. In addition, each sub-controller has a clear task without a mutual coupling. Even if, for example, force and oblique position limit controllers become active at the same time, this can easily be recognized by the controller outputs, because each controller can only correct in one direction.

Claims (24)

  1. Verfahren zur Regelung und/oder Steuerung eines Anstellsegmentes (1) in einer Stranggießanlage (2), wobei das Anstellsegment (1) einen Unterrahmen (9) und einen Oberrahmen (10) aufweist, die durch Verstellelemente (12, 13, 14, 15) in ihrer Position und/oder Schräglage relativ zueinander justierbar sind, wobei ein Strang (3) zwischen einem Eingang (EN) und einem Ausgang (EX) in einer Gießrichtung von dem Unterrahmen (9) und dem Oberrahmen (10) geführt wird, wobei jedem Verstellelement (12, 13, 14, 15) je ein Positionsregler (S1, S2, S3, S4) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung und/oder Steuerung einer Schräglage in Gießrichtung mittels eines Längs-Reglers (L) ein Positionskorrekturwert (Wsen, Wsex) ermittelt wird.Method for controlling and / or controlling a positioning segment ( 1 ) in a continuous casting plant ( 2 ), wherein the Anstellsegment ( 1 ) a subframe ( 9 ) and a top frame ( 10 ), which by adjusting elements ( 12 . 13 . 14 . 15 ) are adjustable in position and / or tilt relative to each other, wherein a strand ( 3 ) between an input (EN) and an output (EX) in a casting direction of the subframe ( 9 ) and the upper frame ( 10 ), wherein each adjusting element ( 12 . 13 . 14 . 15 ) is assigned to each position controller (S1, S2, S3, S4), characterized in that for controlling and / or controlling an inclined position in Casting by means of a longitudinal regulator (L) a position correction value (W sen , W sex ) is determined.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf der Eingangsseite je zwei der Positionsregler (S1, S2, S3, S4) mit einem Quer-Regler (Q12, Q34) zur Regelung und/oder Steuerung einer Schräglage quer zur Gießrichtung und/oder zur Regelung und/oder Steuerung eines Positionsunterschiedes zwischen einem ersten der Verstellelemente (12) und einem zweiten der Verstellelemente (13) hergerichtet sind.A method according to claim 1, characterized in that at least on the input side each two of the position controller (S1, S2, S3, S4) with a cross-controller (Q 12 , Q 34 ) for controlling and / or controlling a tilt transversely to the casting direction and / or for controlling and / or controlling a positional difference between a first of the adjusting elements ( 12 ) and a second of the adjusting elements ( 13 ) are prepared.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Positionsregler (S1, S2, S3, S4) ein Kraftbegrenzungsregler (F1, F2, F3, F4) zugeordnet ist.Method according to claim 1 or 2, characterized that each position controller (S1, S2, S3, S4) is a force limiting controller (F1, F2, F3, F4) is assigned.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Längs-Regler (L) – ein erster Positionskorrekturwert (Wsen) für die Positionsregler (S1, S2) auf der Eingangsseite und – ein zweiter Positionskorrekturwert (Wsex) für die Positionsregler (S3, S4) auf der Ausgangsseite ermittelt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that by the longitudinal controller (L) - a first position correction value (W sen ) for the position controller (S1, S2) on the input side and - a second position correction value (W sex ) for the position controller (S3, S4) is determined on the output side.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schräglagen-Istwert (XS1S2, XS1S2) durch eine Differenzbildung von Positionswerten (XS1, XS2, XS3, XS4) von Verstellelementen (12, 13, 14, 15) am Eingang (EN) und/oder am Ausgang (EX) ermittelt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that a banking position actual value (X S1S2 , X S1S2 ) by a difference of position values (X S1 , X S2 , X S3 , X S4 ) of adjusting elements ( 12 . 13 . 14 . 15 ) is determined at the input (EN) and / or at the output (EX).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Differenzbildung ein Mittelwert (Xsen, Xsex) der Positionswerte am Eingang (EN) und/oder Ausgang (EX) bereitgestellt wird.A method according to claim 5, characterized in that for the subtraction an average value (X sen , X sex ) of the position values at the input (EN) and / or output (EX) is provided.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Quer-Regler (Q) und/oder der Längs-Regler (L) eine nichtlineare Charakteristik aufweisen.Method according to one of claims 2 to 6, characterized that the cross controller (Q) and / or the longitudinal regulator (L) have a nonlinear characteristic.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Quer-Regler (Q) und/oder der Längs-Regler (L) derart nichtlinear sind, dass eine Schräglage durch Erhöhen der jeweils niedrigeren Seite abgebaut wird.Method according to claim 7, characterized in that that the cross controller (Q) and / or the longitudinal regulator (L) are so nonlinear that an oblique position by increasing the each lower side is reduced.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Quer-Regler (Q) und/oder der Längs-Regler (L) nicht auf negative Regelabweichungen reagieren.Method according to claim 7 or 8, characterized that the cross controller (Q) and / or the longitudinal regulator (L) do not react to negative deviations.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall eines Positionsgebers der zugehörige Positionsregler (S1, S2, S3, S4) durch einen Fehlerregler (24), welcher als Sollwert einen Kraftistwert (XF1, XF2, XF3, XF4) des nächstgelegenen Verstellelementes (12, 13, 14, 15) erhält, abgelöst wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that in case of failure of a position sensor of the associated position controller (S1, S2, S3, S4) by an error controller ( 24 ), which as nominal value a force actual value (X F1 , X F2 , X F3 , X F4 ) of the nearest adjusting element ( 12 . 13 . 14 . 15 ) is replaced.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall eines Positionsgebers der Positionskorrekturwert (WS112, WS212, Wsen, Wsex) des Quer-Reglers (Q) und/oder der des Längs-Reglers (L) für die Dauer des Ausfalls auf seinem letzten Wert gehalten wird.Method according to one of claims 2 to 10, characterized in that in case of failure of a position sensor of the position correction value (W S112 , W S212 , W sen , W sex ) of the cross-controller (Q) and / or the longitudinal controller (L) held at its last value for the duration of the default.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall oder bei Nichterreichen eines Positionssollwertes eines Positionsreglers (S1, S2, S3, S4) über den jeweiligen Kraftbegrenzungsregler (Fl, F2, F3, F4) ein Positionskorrekturwert für die Positionierung des jeweiligen Verstellelementes (12, 13, 14, 15) ermittelt wird.Method according to one of claims 3 to 11, characterized in that in case of failure or failure to reach a position setpoint of a position controller (S1, S2, S3, S4) via the respective force limiting controller (Fl, F2, F3, F4) a position correction value for the positioning of respective adjusting element ( 12 . 13 . 14 . 15 ) is determined.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftbegrenzungsregler (F1, F2, F3, F4) bei Überschreiten einer Kraftgrenze (34, 35, 36) einen Positionskorrekturwert (WSf1, WSf2, WSf3, WSf4) erzeugt.Method according to one of claims 3 to 12, characterized in that the force limiting controller (F1, F2, F3, F4) when a force limit ( 34 . 35 . 36 ) generates a position correction value (W Sf1 , W Sf2 , W Sf3 , W Sf4 ).
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Kraftbegrenzungsregler (F1, F2, F3, F4) mindestens drei Teilkraftregler (30, 31, 32) umfasst.Method according to one of claims 3 to 13, characterized in that one of the force limiters (F1, F2, F3, F4) at least three partial force controller ( 30 . 31 . 32 ).
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Verstellelement (12, 13, 14, 15) mindestens eine r) der folgenden vorgebbaren Kraftgrenzen und/oder Kraftsollwerte verwendet wird: – eine maximale Kraft in Öffnungsrichtung (34), – eine maximale Kraft in Schließrichtung (35), – eine minimale Kraft in Schließrichtung (36).Method according to one of claims 3 to 14, characterized in that for each adjusting element ( 12 . 13 . 14 . 15 ) at least one r) of the following specifiable force limits and / or force setpoints is used: a maximum force in the opening direction ( 34 ), - a maximum force in the closing direction ( 35 ), - a minimum force in the closing direction ( 36 ).
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionskorrekturwert für die Positionsregelung über eine Kaska denregelung ermittelt wird, wobei der Fehler-Regelkreis einen Kraftbegrenzungs-Regelkreis einschließt und der Kraftbegrenzungs-Regelkreis einen Schräglagen-Regelkreis und der Schräglagen-Regelkreis einen Positions-Regelkreis einschließt.Method according to one of claims 1 to 15, characterized that the position correction value for the position control via a Kaska denregelung is determined, the error control loop a Includes force limit loop and the force limiting loop a skew control loop and the bank angle control loop includes a position loop.
  17. Vorrichtung zur Regelung und/oder Steuerung eines Anstellsegmentes (1) in einer Stranggießanlage (2), wobei das Anstellsegment (1) einen Unterrahmen (9) und einen Oberrahmen (10) aufweist, die durch vier Verstellelemente (12, 13, 14, 15) in ihrer Position und/oder Schräglage relativ zueinander justierbar sind, wobei ein Strang (3) zwischen einem Eingang (EN) und einem Ausgang (EX) in einer Gießrichtung von dem Unterrahmen (9) und dem Oberrahmen (10) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung und/oder Steuerung der Position und/oder Schräglage in Gießrichtung ein Längs-Regler (L) vorhanden ist.Device for controlling and / or controlling a positioning segment ( 1 ) in a continuous casting plant ( 2 ), wherein the Anstellsegment ( 1 ) a subframe ( 9 ) and a top frame ( 10 ), which by four adjusting elements ( 12 . 13 . 14 . 15 ) are adjustable in position and / or tilt relative to each other, wherein a strand ( 3 ) between an input (EN) and an output (EX) in a casting direction of the subframe ( 9 ) and the upper frame ( 10 ) is guided, characterized in that for controlling and / or controlling the position and / or inclination in the casting direction, a longitudinal Reg ler (L) is present.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Längs-Regler (L) zur Erzeugung von zwei Positionskorrekturwerten (Wsen, Wsex), und zwar – einem ersten Positionskorrekturwert (Wsen) für mindestens einen Positionsregler (S1, S2) am Eingang (EN) und – einem zweiten Positionskorrekturwert (Wsex) für mindestens einen Positionsregler (S3, S4) am Ausgang (EX), hergerichtet ist.Apparatus according to claim 17, characterized in that the longitudinal controller (L) for generating two position correction values (W sen , W sex ), namely - a first position correction value (W sen ) for at least one position controller (S1, S2) at the input (EN) and - a second position correction value (W sex ) for at least one position controller (S3, S4) at the output (EX), prepared.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verstellelement (12, 13, 14, 15) einen Positionsgeber aufweist.Device according to one of claims 17 or 18, characterized in that each adjusting element ( 12 . 13 . 14 . 15 ) has a position sensor.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung und/oder Steuerung der Position und/oder Schräglage quer zur Gießrichtung ein Quer-Regler (Q12) für den Eingang (EN) und ein weiterer Quer-Regler (Q34) für den Ausgang (EX) vorhanden ist.Device according to one of claims 17 to 19, characterized in that for regulating and / or controlling the position and / or inclined position transversely to the casting direction, a cross-controller (Q 12 ) for the input (EN) and a further cross-controller (Q 34 ) for the output (EX) is present.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung eines Schräglagen-Istwertes (XS1S2, XS3S4) für den Längs-Regler (L) Mittel zur Differenzbildung und/oder Mittelwertbildung der Positionswerte (XS1, XS2, XS3, XS4) der Verstellelemente (12,13) am Eingang (EN) und der Verstellelemente (14, 15) am Ausgang (EX) vorhanden sind.Device according to one of claims 17 to 20, characterized in that for the formation of a skew actual value (X S1S2 , X S3S4 ) for the longitudinal controller (L) means for subtraction and / or averaging of the position values (X S1 , X S2 , X S3 , X S4 ) of the adjusting elements ( 12 . 13 ) at the entrance (EN) and the adjusting elements ( 14 . 15 ) are present at the output (EX).
  22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Quer-Regler (Q12, Q34) und/oder der Längs-Regler (L) eine nichtlineare Regel-Charakteristik aufweist.Apparatus according to claim 20 or 21, characterized in that the transverse regulator (Q 12 , Q 34 ) and / or the longitudinal regulator (L) has a non-linear control characteristic.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionsregler (S1, S2, S3, S4) einen Fehlerregler (24), welcher bei Ausfall eines Positionsgebers als Sollwert einen Kraftistwert (XF1, XF2, XF3, XF4) des nächstgelegenen Verstellelementes (12, 13, 14, 15) erhält, aufweist.Device according to one of claims 18 to 22, characterized in that a position controller (S1, S2, S3, S4) an error regulator ( 24 ), which in case of failure of a position sensor as setpoint a force actual value (X F1 , X F2 , X F3 , X F4 ) of the nearest adjusting element ( 12 . 13 . 14 . 15 ) receives.
  24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Positionsregler (S1, S2, S3, S4) ein Kraftbegrenzungsregler ( F1, F2, F3, F4) vorhanden ist.Device according to one of claims 18 to 23, characterized that for each position controller (S1, S2, S3, S4) a force limiting controller (F1, F2, F3, F4) is present.
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