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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Regelverfahren für eine
Kaltwalzstraße, die mehrere von einem Kaltband nacheinander
durchlaufene Walzgerüste und eine dem zuerst durchlaufenen
Walzgerüst vorgeordnete Bandzuführeinrichtung
aufweist,
- – wobei der Bandzuführeinrichtung
eine nullte Sollgeschwindigkeit zugeführt wird, so dass
die Bandzuführeinrichtung das Kaltband dem zuerst durchlaufenen
Walzgerüst mit einer mit der nullten Sollgeschwindigkeit
korrespondierenden nullten Istgeschwindigkeit zuführt,
- – wobei dem zuerst durchlaufenen Walzgerüst eine
erste Sollgeschwindigkeit zugeführt wird, so dass Walzen
des zuerst durchlaufenen Walzgerüsts mit einer mit der
ersten Sollgeschwindigkeit korrespondierenden ersten Istgeschwindigkeit
rotieren,
- – wobei mittels einer zwischen dem zuerst durchlaufenen
Walzgerüst und dem als nächstes durchlaufenen
Walzgerüst angeordneten ersten Dickenerfassungseinrichtung
eine erste Istdicke des Kaltbandes erfasst wird,
- – wobei anhand der ersten Istdicke des Kaltbandes und
einer ersten Solldicke des Kaltbandes ein Grundausgangssignal ermittelt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm, das
Maschinencode aufweist, der von einer Steuereinrichtung einer mehrgerüstigen
Walzstraße unmittelbar ausführbar ist und dessen
Ausführung durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die
Steuereinrichtung die Kaltwalzstraße gemäß einem
derartigen Regelverfahren regelt. Weiterhin betrifft die vorliegende
Erfindung einen Datenträger mit einem auf dem Datenträger
gespeicherten derartigen Computerprogramm.
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Weiterhin
betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuereinrichtung einer
Kaltwalzstraße, die mehrere von einem Kaltband nacheinander
durchlaufene Walzgerüste und eine dem zuerst durchlaufenen
Walzgerüst vorgeordnete Bandzuführeinrichtung
aufweist,
- – wobei die Steuereinrichtung
der Bandzuführeinrichtung eine nullte Sollgeschwindigkeit
zuführt, so dass die Bandzuführeinrichtung das
Kaltband dem zuerst durchlaufenen Walzgerüst mit einer mit
der nullten Sollgeschwindigkeit korrespondierenden nullten Istgeschwindigkeit
zuführt,
- – wobei die Steuereinrichtung dem zuerst durchlaufenen
Walzgerüst eine erste Sollgeschwindigkeit zuführt,
so dass Walzen des zuerst durchlaufenen Walzgerüsts mit
einer mit der ersten Sollgeschwindigkeit korrespondierenden ersten
Istgeschwindigkeit rotieren,
- – wobei die Steuereinrichtung von einer ersten Dickenerfassungseinrichtung,
die zwischen dem zuerst durchlaufenen Walzgerüst und dem
als nächstes durchlaufenen Walzgerüst angeordnet ist,
eine erste Istdicke des Kaltbandes entgegen nimmt,
- – wobei die Steuereinrichtung einen Dickenregler aufweist,
der anhand der ersten Istdicke des Kaltbandes und einer ersten Solldicke
des Kaltbandes ein Grundausgangssignal ermittelt.
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Schließlich
betrifft die vorliegende Erfindung eine Kaltwalzstraße,
- – wobei die Kaltwalzstraße
mehrere von einem Kaltband nacheinander durchlaufene Walzgerüste
aufweist,
- – wobei die Kaltwalzstraße eine dem zuerst durchlaufenen
Walzgerüst vorgeordnete Bandzuführeinrichtung
aufweist,
- – wobei die Kaltwalzstraße eine erste Dickenerfassungseinrichtung
aufweist, die zwischen dem zuerst durchlaufenen Walzgerüst
und dem als nächstes durchlaufenen Walzgerüst
angeordnet ist und mittels derer eine erste Istdicke des Kaltbandes
erfasst wird,
- – wobei die Kaltwalzstraße eine Steuereinrichtung der
obenstehend beschriebenen Art aufweist, so dass die Kaltwalzstraße
gemäß einem Regelverfahren der obenstehend beschriebenen
Art betrieben wird.
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Diese
Gegenstände sind allgemein bekannt.
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Aus
der
DE 39 25 104 A1 ist
eine Vorrichtung zur Banddickenregelung bei eingerüstigen
Kaltwalzwerken bekannt, wobei die Vorrichtung einen Abhaspel für
den in das Walzgerüst des Kaltwalzwerks einlaufenden Bandteil
und einen Aufhaspel für den aus dem Walzgerüst
auslaufenden Bandteil aufweist. Es ist eine Einrichtung zur Regelung
der Drehzahl des Abhaspels in dem Sinne vorgesehen, dass die Geschwindigkeit
des einlaufenden Bandteiles in Relation zur Geschwindigkeit des
auslaufenden Bandteiles entsprechend der gewünschten Stichabnahme
geregelt wird. In der
DE
39 25 104 A1 ist weiterhin ausgeführt, dass durch
diese Maßnahmen das entsprechende Massenflussprinzip realisiert
wird und die Anwendung dieses Prinzips zur Regelung von mehrgerüstigen
Kaltbandstraßen grundsätzlich bekannt sei.
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Bei
mehrgerüstigen Kaltwalzstraßen werden die Banddicken
und die Bandzüge üblicherweise nach dem Massenfluss-Regelkonzept
eingestellt, vorzugsweise in der erweiterten Variante, bei der eine
einlaufseitig angeordnete Bandzuführeinrichtung als nulltes
Walzgerüst betrachtet wird. Über die Vorgabe der
Bandgeschwindigkeiten in den einzelnen Sektionen der mehrgerüstigen
Walzstraße (also zwischen je zwei unmittelbar benachbarten
Walzgerüsten) stellen sich quasi-automatisch die gewünschten
Banddicken ein. Da die Istgeschwindigkeiten des Kaltbandes in den
einzelnen Sektionen jedoch nur mittelbar über die Walzenumfangsgeschwindigkeiten der
Walzgerüste eingestellt werden können, ist die Voreilung
der Istgeschwindigkeiten des Kaltbandes in den einzelnen Sektionen
gegenüber den Walzengeschwindigkeiten ein Unsicherheitsfaktor.
Die zunehmend höheren Anforderungen an die Maßhaltigkeit
der Walzprodukte erfordern daher neue Methoden, um diese Unsicherheiten
in der Voreilung ausschalten zu können.
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Zur
Lösung der obenstehend erläuterten Problematik
ist bekannt, Dickenfehler, die sich aus den nicht bekannten Voreilungen
in den Zwischengerüsten ergeben, durch einen Dickenre gelkreis
im Auslauf der Kaltwalzstraße zu bedämpfen. Insbesondere
in der üblichsten Betriebsart, bei der das letzte Walzgerüst
der Kaltwalzstraße im Dressierbetrieb arbeitet (also nur
mit sehr geringer Dickenabnahme von beispielsweise 1% bis 2%), kann
die langsame Monitorregelung am Auslauf der Kaltwalzstraße
diese Dickenfehler nur unzureichend korrigieren.
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Es
ist bekannt, die Voreilung an den wesentlichen Arbeitspunkten jedes
Walzgerüsts zu modellieren. Hierdurch werden die Walzenumfangsgeschwindigkeiten
derart vorgesteuert, dass die Istgeschwindigkeiten des Kaltbandes
in den einzelnen Sektionen den entsprechenden Sollwerten möglichst nahe
kommen. Wenn weiterhin – was insbesondere bei Kaltwalzwerken
mit einem S-Rollensatz im Einlauf möglich ist – der
einlaufende Materialfluss auf einen Soll-Massenfluss festgelegt
werden kann, wirken sich bei Nutzung der bekannten Zugregelkonzepte die
Voreilungsunsicherheiten kaum auf die Zieldickenqualität
aus.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten
zu schaffen, mittels derer die auslaufende Istdicken mindestens
eines der Walzgerüste korrekt eingestellt werden kann.
Die Möglichkeit soll hierbei mit einer korrekten Einstellung
des einlaufseitigen Massenflusses kombiniert sein.
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Die
Aufgabe wird für ein Regelverfahren der eingangs beschriebenen
Art dadurch gelöst,
- – dass
anhand des Grundausgangssignals die erste Sollgeschwindigkeit, nicht
aber die nullte Sollgeschwindigkeit nachgeführt wird, so
dass die erste Istdicke des Kaltbandes an die erste Solldicke des
Kaltbandes angeglichen wird,
- – dass mittels einer zwischen der Bandzuführeinrichtung
und dem zuerst durchlaufenen Walzgerüst angeordneten nullten
Dickenerfassungseinrichtung eine nullte Istdicke des Kaltbandes
erfasst wird und
- – dass mittels eines nullten Vorwärtsreglers
die nullte Sollgeschwindigkeit derart nachgeführt wird,
dass das Produkt von nullter Sollgeschwindigkeit und nullter Istdicke
auf einen Sollmassenfluss eingestellt wird.
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Hiermit
korrespondierend ist das Computerprogramm derart ausgebildet, dass
es diese Maßnahmen bewirkt. Ebenso weist der Datenträger
ein entsprechendes Computerprogramm auf.
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Weiterhin
wird die Aufgabe für die obenstehend beschriebene Steuereinrichtung
durch die korrespondierende Maßnahmen gelöst.
Die erfindungsgemäße Kaltwalzstraße weist
eine derartige Steuereinrichtung auf, so dass die Steuereinrichtung
im Betrieb die Kaltwalzstraße entsprechend einem derartigen
Regelverfahren betreibt.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung des Regelverfahrens ist vorgesehen,
- – dass die Steuereinrichtung einen
Massenflussregler aufweist, der von einer nullten Dickenerfassungseinrichtung,
die zwischen der Bandzuführeinrichtung und dem zuerst durchlaufenen
Walzgerüst angeordnet ist, eine nullte Istdicke des Kaltbandes
entgegen nimmt,
- – dass der Massenflussregler weiterhin die nullte Istgeschwindigkeit
und eine Istgeschwindigkeit des Kaltbandes zwischen dem zuerst durchlaufenen
Walzgerüst und dem als nächstes durchlaufenen
Walzgerüst entgegen nimmt und
- – dass der Massenflussregler anhand der von ihm entgegen
genommenen Größen ein Zusatzausgangssignal ermittelt,
anhand dessen die erste Sollgeschwindigkeit, nicht aber die nullte
Sollgeschwindigkeit, nachgeführt wird, so dass die erste Istdicke
des Kaltbandes an die erste Solldicke des Kaltbandes angeglichen
wird.
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Durch
diese Maßnahme kann eine höhere Regeldynamik erreicht
werden.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der letztgenannten Ausführungsform
nimmt der Massenflussregler auch das Grundausgangssignal entgegen.
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In
einer weiter bevorzugten Ausgestaltung gibt der nullte Vorwärtsregler
sein Ausgangssignal beim Zuschalten des nullten Vorwärtsreglers
gerampt aus. Durch diese letztgenannte Maßnahme ergibt
sich ein sanfteres, stabileres Zuschalten des nullten Vorwärtsreglers.
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In
einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung einen ersten Vorwärtsregler
aufweist, der von der ersten Dickenerfassungseinrichtung die erste
Istdicke entgegen nimmt. Der erste Vorwärtsregler führt
in diesem Fall die erste Sollgeschwindigkeit und die nullte Sollgeschwindigkeit gleichartig
nach.
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In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der letztgenannten Ausführungsform
gibt der erste Vorwärtsregler sein Ausgangssignal beim
Zuschalten des ersten Vorwärtsreglers gerampt aus. Durch
diese letztgenannte Maßnahme ergibt sich ein sanfteres,
stabileres Zuschalten des ersten Vorwärtsreglers.
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Die
obenstehend beschriebenen Ausgestaltungen des Regelverfahrens sind
auch bei dem Computerprogramm und der Steuereinrichtung realisierbar.
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Die
Steuereinrichtung kann schaltungstechnisch realisiert sein. In der
Regel ist die Steuereinrichtung jedoch als programmierbare Steuereinrichtung
ausgebildet, die im Betrieb ein Computerprogramm der obenstehend
beschriebenen Art ausführt.
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Die
Bandzuführeinrichtung kann nach Bedarf ausgebildet sein.
Beispielsweise kann sie als S-Rollensatz oder als Abhaspel ausgebildet
sein.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen.
Es zeigen in Prinzipdarstellung:
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1 schematisch
eine Kaltwalzstraße einschließlich einer Steuereinrichtung
für die Kaltwalzstraße,
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2 und 3 schematisch
die Anordnung von 1 mit abgewandelter Steuereinrichtung und
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4 eine
mögliche Ausgestaltung der Steuereinrichtung der 1 bis 3.
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Gemäß 1 weist
eine Kaltwalzstraße zum Walzen eines Kaltbandes 1 mehrere
Walzgerüste 2 auf. Die Walzgerüste 2 werden
von dem Kaltband 1 nacheinander durchlaufen.
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Soweit
erforderlich, ist nachfolgend den Walzgerüsten 2 mit
Bindestrich jeweils eine Ziffer oder der Buchstabe n nachgestellt.
Hierbei steht die Ziffer „1" für das zuerst durchlaufene
Walzgerüst 2, die Ziffer „2" für
das nächste durchlaufene Walzgerüst 2 und
der Buchstabe „n" für das zuletzt durchlaufene
Walzgerüst 2. Die gleiche Vorgehensweise wird auch
in Verbindung mit anderen mit Bezugszeichen bezeichneten Elementen
und Größen ergriffen, soweit dies erforderlich
ist.
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Die
Kaltwalzstraße weist weiterhin eine Bandzuführeinrichtung 3 auf.
Die Bandzuführeinrichtung 3 ist dem zuerst durchlaufenen
Walzgerüst 2-1 vorgeordnet. Die Bandzuführeinrichtung 3 ist
gemäß 1 als S-Rollensatz ausgebildet.
Die Bandzuführeinrichtung 3 wird nachfolgend teilweise
als „nulltes Walzgerüst" bezeichnet. Hiermit korrespondierend sind
Elemente und Größen, die sich auf die Bandzuführeinrichtung 3 beziehen,
soweit erforderlich, mit dem Zusatz „-0" versehen.
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Die
Kaltwalzstraße weist weiterhin eine erste Dickenerfassungseinrichtung 4-1 auf.
Die erste Dickenerfassungseinrichtung 4-1 ist dem zuerst
durchlaufenen Walzgerüst 2-1 nachgeordnet, also
zwischen dem zuerst durchlaufenen Walzgerüst 2-1 und dem
als nächstes durchlaufenen Walzgerüst 2-2 angeordnet.
Mittels der ersten Dickenerfassungseinrichtung 4-1 wird
eine erste Istdicke d-1 des Kaltbandes 1 erfasst, also
die Istdicke d-1, mit der das Kaltband 1 aus dem zuerst
durchlaufenen Walzgerüst 2-1 ausläuft.
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Schließlich
weist die Kaltwalzstraße eine Steuereinrichtung 5 auf.
Die Steuereinrichtung 5 führt ein Regelverfahren
aus, das nachfolgend detailliert erläutert wird. Auf Grund
der Arbeitsweise der Steuereinrichtung 5 wird die Kaltwalzstraße
folglich gemäß einem derartigen Regelverfahren
betrieben.
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Gemäß 1 führt
die Steuereinrichtung 5 der Bandzuführeinrichtung 3 eine
nullte Sollgeschwindigkeit v-0* zu. Die Bandzuführeinrichtung 3 nimmt
die nullte Sollgeschwindigkeit v-0* entgegen und stellt sich so
ein, dass sie das Kaltband 1 dem zuerst durchlaufenen Walzgerüst 2-1 mit
einer nullten Istgeschwindigkeit v-0 zuführt. Die nullte
Istgeschwindigkeit v-0 korrespondiert hierbei mit der nullten Sollgeschwindigkeit
v-0*. Zum Einstellen der nullten Istgeschwindigkeit v-0 kann die
Bandzuführeinrichtung 3 beispielsweise einen nullten
Geschwindigkeitsregler 6-0 aufweisen, der die nullte Istgeschwindigkeit
v-0 der Bandzuführeinrichtung 3 entsprechend regelt.
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Die
Bandzuführeinrichtung 3 wird, wie bereits erwähnt,
in logischer Hinsicht als nulltes Walzgerüst angesehen.
Sie walzt das Kaltband 1 jedoch nicht. Eine Voreilung oder
dergleichen tritt bezüglich der Bandzuführeinrichtung 3 daher
nicht auf. Die Umfangsgeschwindigkeit der Bandzuführeinrichtung 3 korrespondiert
daher direkt mit der nullten Istgeschwindigkeit v-0. Es muss lediglich
beachtet werden, dass das Kaltband 1 nicht durchrutscht.
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In
analoger Weise führt die Steuereinrichtung 5 dem
zuerst durchlaufenen Walzgerüst 2-1 eine erste
Sollgeschwindigkeit v-1* zu. Das zuerst durchlaufene Walzgerüst 2-1 nimmt
die erste Sollgeschwindigkeit v-1* entgegen und stellt sich so ein, dass
Walzen 7-1 des zuerst durchlaufenen Walzgerüsts 2-1 mit
einer ersten Istgeschwindigkeit v-1 rotieren, die mit der ersten
Sollgeschwindigkeit v-1* korrespondiert.
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Das
zuerst durchlaufene Walzgerüst 2-1 walzt das Kaltband 1.
Das Kaltband 1 tritt daher aus dem zuerst durchlaufenen
Walzgerüst 2-1 mit einer Voreilung aus. Eine Istgeschwindigkeit
v'-1 des Kaltbandes 1 hinter dem zuerst durchlaufenen Walzgerüst 2-1 ist
daher größer als die erste Istgeschwindigkeit
v-1. Hierauf wird später noch näher eingegangen werden.
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Mittels
der ersten Dickenerfassungseinrichtug 4-1 wird, wie bereits
erwähnt, die erste Istdicke d-1 erfasst. Die erste Dickenerfassungseinrichtung 4-1 führt
die von ihr erfasste erste Istdicke d-1 der Steuereinrichtung 5 zu.
Die Steuereinrichtung 5 nimmt die erste Istdicke d-1 entgegen.
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Die
Steuereinrichtung 5 weist intern einen Dickenregler 8 auf.
Der Dickenregler 8 kann beispielsweise als P-, PI-, PID-,
oder anderer Regler ausgebildet sein. Dem Dickenregler 8 werden
die erste Istdicke d-1 sowie eine erste Solldicke d-1* zugeführt.
Der Dickenregler 8 ermittelt anhand der ersten Istdicke d-1
des Kaltbandes 1 und einer ersten Solldicke d-1* des Kaltbandes 1 ein
Grundausgangssignal Δ. Anhand des Grundausgangssignals Δ führt
die Steuereinrichtung 5 die erste Sollgeschwindigkeit v-1*
nach, so dass die erste Istdicke d-1 des Kaltbandes 1 an die
erste Solldicke d-1* des Kaltbandes 1 angeglichen wird.
Das Grundausgangssignal Δ dient jedoch lediglich zum Nachführen
der ersten Sollgeschwindigkeit v-1*. Hingegen wird die nullte Sollgeschwindigkeit
v-0* nicht nachgeführt, zumindest nicht anhand des Grundausgangssignals Δ.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung und Wirkungsweise
der Steuereinrichtung 5 wird erreicht, dass das Kaltband 1 mit
einer korrekten ersten Istdicke d-1 in das als nächstes
durchlaufene Walzgerüst 2-2 einläuft.
Eine nennenswerte Kor rektur eines Dickenfehlers im letzten Walzgerüst
2-n ist daher nicht erforderlich.
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Gemäß 1 weist
die Kaltwalzstraße weiterhin eine nullte Dickenerfassungseinrichtung 4-0 auf.
Die nullte Dickenerfassungseinrichtung 4-0 ist zwischen
der Bandzuführeinrichtung 3 und den zuerst durchlaufenen
Walzgerüst 2-1 angeordnet. Sie erfasst eine nullte
Istdicke d-0 des Kaltbandes 1, also die Istdicke d-0, mit
der das Kaltband 1 in das zuerst durchlaufene Walzgerüst 2-1 einläuft.
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Die
nullte Dickenerfassungseinrichtung 4-0 führt die
nullte Istdicke d-0 einem nullten Vorwärtsregler 9-0 zu.
Der nullte Vorwärtsregler 9-0 ist hierbei Bestandteil
der Steuereinrichtung 5. Der nullte Vorwärtsregler 9-0 nimmt
die nullte Istdicke d-0 entgegen. Er führt die nullte Sollgeschwindigkeit
v-0* derart nach, dass das Produkt von nullter Sollgeschwindigkeit
v-0* und nullter Istdicke d-0 auf einen Sollmassenfluss eingestellt
wird. Der nullte Vorwärtsregler 9-0 berücksichtigt
hierbei vorzugsweise einen Abstand, den die nullte Dickenerfassungseinrichtung 4-0 vom
zuerst durchlaufenen Walzgerüst 2-1 aufweist,
eine Dynamik der Bandzuführeinrichtung 3 und den
zeitlichen Verlauf der nullten Istgeschwindigkeit v-0. Durch diese
Maßnahmen kann – entsprechend einer Wegverfolgung – erreicht
werden, dass die Bandzuführeinrichtung 3 zeitrichtig
(nämlich dann, wenn die jeweils korrespondierende Stelle
des Kaltbandes 1 das zuerst durchlaufene Walzgerüst 2-1 erreicht)
mit der entsprechenden nullten Sollgeschwindigkeit v-0* beaufschlagt
wird.
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Das
obenstehend erläuterte Prinzip arbeitet bereits recht gut,
kann jedoch durch die nachfolgend erläuterten Ausgestaltungen
weiter verbessert werden. Die nachfolgenden, in Verbindung mit den 1, 2 und 3 erläuterten
bevorzugten Ausgestaltungen sind hierbei nach Bedarf alternativ oder
kumuliert realisierbar.
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Entsprechend 1 kann
die Steuereinrichtung 5 weiterhin einen ersten Vorwärtsregler 9-1 aufweisen.
Der erste Vorwärtsregler 9-1 nimmt von der ersten
Dickenerfassungseinrichtung 4-1 die erste Istdicke d-1
entgegen. Der erste Vorwärtsregler 9-1 führt
die erste Sollgeschwindigkeit v-1* und die nullte Sollgeschwindigkeit
v-0* gleichartig nach.
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Diese
Ausgestaltung stellt keinen Widerspruch zur Regelung durch den Dickenregler 8 dar. Denn
die Regelung durch den ersten Vorwärtsregler 9-1 weist
eine andere (größere) Dynamik auf als die Regelung
durch den Dickenregler 8.
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Gemäß 2 kann – gegebenenfalls
alternativ, im Regelfall zusätzlich – zu der obenstehend beschriebenen
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Grundprinzips
die Steuereinrichtung 5 einen Massenflussregler 10 aufweisen.
Der Massenflussregler 10 nimmt entgegen
- – die
nullte Istdicke d-0,
- – die nullte Istgeschwindigkeit v-0 sowie
- – die Istgeschwindigkeit v'-1 des Kaltbandes 1 hinter
dem zuerst durchlaufenen Walzgerüst 2-1.
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Weiterhin
kann der Massenflussregler 10 gegebenenfalls vom Dickenregler 8 das
Grundausgangssignal Δ entgegen nehmen.
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Die
nullte Istdicke d-0 wird dem Massenflussregler 10 von der
nullten Dickenerfassungseinrichtung 4-0 zugeführt.
Die nullte Istgeschwindigkeit v-0 kann relativ einfach erfasst werden,
da die Bandzuführeinrichtung 3 das Kaltband 1 nicht
umformt. Es muss lediglich gewährleistet sein, dass das
Kaltband 1 gegenüber der Bandzuführeinrichtung 3 keinen Schlupf
aufweist.
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Die
Geschwindigkeit v'-1 des Kaltbandes 1 zwischen dem zuerst
durchlaufenen Walzgerüst 2-1 und dem als nächstes
durchlaufenen Walzgerüst 2-2 kann anhand einer
Modellierung des Verhaltens des Kaltbandes 1 im zuerst
durchlaufenen Walzgerüst 2-1 in Verbindung mit
der ersten Istgeschwindigkeit v-1 der Wal zen 7-1 ermittelt
werden. Es sind jedoch auch andere Vorgehensweisen möglich.
Insbesondere ist es möglich, die Geschwindigkeit v'-1 des
Kaltbandes 1 hinter dem zuerst durchlaufenen Walzgerüst 2-1 zu
messen, beispielsweise mittels an sich bekannter optischer Verfahren
oder über die Drehzahl einer an das Kaltband 1 angestellten
Messrolle.
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Der
Massenflussregler 10 ermittelt anhand der ihm zugeführten
Größen (also der beiden Geschwindigkeiten v-0
und v'-1, der nullten Istdicke d-0 und gegebenenfalls des Grundausgangssignals Δ) ein
Zusatzausgangssignal δ. Anhand des Zusatzausgangssignals δ wird – analog
zum Grundausgangssignal Δ – die erste Sollgeschwindigkeit
v-1* nachgeführt, so dass die erste Istdicke d-1 des Kaltbandes 1 an
die erste Solldicke d-1* des Kaltbandes 1 angeglichen wird.
Anhand des Zusatzausgangssignals δ wird hingegen – analog
zum Grundausgangssignal Δ – nicht die nullte Sollgeschwindigkeit
v-0* nachgeführt.
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Die
Ausgestaltung gemäß 2 ist sinnvoll, da
die Korrektur durch das Zusatzausgangssignal δ – im
Gegensatz zur Korrektur durch das Grundausgangssignal Δ – zwar
relativ ungenau ist, dafür jedoch mit erheblich größerer
Dynamik möglich ist.
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3 zeigt
im Wesentlichen eine ähnliche Ausgestaltung wie 1.
Der Unterschied zur Ausgestaltung von 1 besteht
darin, dass zusätzlich Rampengeber 11 und Multiplizierer 12 vorhanden sind.
Wenn den Rampengebern 11 ein jeweiliges Startsignal S zugeführt
wird, erhöhen die Rampengeber 11 ihre Ausgangssignale
nach und nach von Null auf Eins. Die Multiplizierer 12 nehmen
das Ausgangssignal ihres jeweiligen Rampengebers 11 sowie
das Ausgangssignal des nullten bzw. des ersten Vorwärtsreglers 9-0, 9-1 entgegen
und geben als ihr Ausgangssignal das Produkt ihrer beiden Eingangsignale
aus. Damit haben die Multiplizier 12 in Verbindung mit
den Rampengebern 11 die Wirkung, dass das Ausgangssignal
des nullten bzw. des ersten Vorwärtsreglers 9-0, 9-1 gerampt
ausgegeben wird.
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Das
Zuführen des jeweiligen Startsignals S zu den Rampengebern 11 erfolgt
zu einem geeigneten Zeitpunkt. Der Zeitpunkt ist hierbei derart
gewählt, dass er in einem Zeitbereich fällt, zu
dem ein Bandkopf des Kaltbandes 1 noch nicht in das zuerst durchlaufene
Walzgerüst 2-1 eingelaufen ist bzw. zwar bereits
aus dem zuerst durchlaufenen Walzgerüst 2-1 ausgetreten
ist, jedoch noch nicht in das als nächstes durchlaufene
Walzgerüst 2-2 eingelaufen ist. Das Rampen erfolgt
daher beim Anwalzen des Kaltbandes 1.
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Die
Steuereinrichtung 5 der 1 bis 3 kann
schaltungstechnisch realisiert sei. In vielen Fällen wird
die Steuereinrichtung 5 jedoch entsprechend 4 als
(software-)programmierbare Steuereinrichtung ausgebildet sein, die
im Betrieb ein Computerprogramm 13 ausführt. Unabhängig
davon, ob die Steuereinrichtung 5 schaltungstechnisch realisiert
ist oder (software-)programmierbar ist, kann die Steuereinrichtung 5 jedoch
im Betrieb alternativ ein Regelverfahren gemäß dem
obenstehend erläuterten Grundprinzip der vorliegenden Erfindung
oder ein Regelverfahren gemäß einer der obenstehend
ebenfalls erläuterten bevorzugten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Regelverfahrens realisieren.
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Wenn
die Steuereinrichtung 5 softwareprogrammierbar ist, weist
das entsprechende Computerprogramm 13 Maschinencode 14 auf.
Der Maschinencode 14 ist von der Steuereinrichtung 5 unmittelbar
ausführbar. Das Ausführen des Maschinencodes 14 durch
die Steuereinrichtung 5 bewirkt, dass die Steuereinrichtung 5 die
Kaltwalzstraße gemäß einem der obenstehend
näher erläuterten Regelverfahren regelt.
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Das
Computerprogramm 13 kann bereits bei der Herstellung der
Steuereinrichtung 5 in der Steuereinrichtung 5 hinterlegt
werden. Alternativ ist es möglich, das Computerprogramm 13 der
Steuereinrichtung 5 über eine Rechner-Rechner-Verbindung (beispielsweise
ein LAN oder das Internet) zuzuführen. Wiederum alternativ
ist es möglich, das Computerprogramm 13 auf einem
Datenträger 15 zu speichern und das Computerprogramm 13 der
Steuereinrichtung 5 über den Datenträger 15 zuzuführen.
Rein beispielhaft ist in 4 der Datenträger 15 als CD-ROM
dargestellt. Er könnte jedoch alternativ andersartig ausgebildet
sein, beispielsweise als USB-Memorystick oder als Speicherkarte.
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4 zeigt
weiterhin zwei alternative Ausgestaltungen der Bandzuführeinrichtung 3,
nämlich einerseits als S-Rollensatz (wie in den 1 bis 3) und
andererseits als Abhaspel (nur in 4). Die letztgenannte
Ausgestaltung der Bandzuführeinrichtung 3 ist
selbstverständlich auch bei den Kaltwalzstraßen
gemäß den 1 bis 3 realisierbar.
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Die
vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere wird
erreicht, dass die erste Istdicke d-1 des Kaltbandes 1 korrekt
eingestellt wird. In Verbindung mit dem nullten Vorwärtsregler 9-0 wird weiterhin
erreicht, dass auch der Massenfluss durch die Kaltwalzstraße
korrekt eingestellt wird. Dennoch weist der regelungstechnische
Aufbau der Steuerungseinrichtung 5 eine bestechende Einfachheit
auf. Insbesondere sind nur wenige miteinander verkoppelte Regelungen
erforderlich. Weiterhin ergibt sich im Betrieb der erfindungsgemäßen
Kaltwalzstraße eine deutlich verbesserte Maßhaltigkeit
der Istdicke d-n hinter zuletzt durchlaufenen Walzgerüst 2-n der Kaltwalzstraße,
und zwar sowohl unter statischen Betriebsbedingungen als auch unter
dynamischen Betriebsbedingungen (beispielsweise Beschleunigen oder
Verzögern des Kaltbandes 1 oder Schweißnahtdurchlauf).
Weiterhin ist das Zusatzausgangssignal δ des Massenflussreglers 10 ein
direktes Indiz für die Modellierungsgüte der Voreilung
und kann somit in hervorragender Weise zu einer etwaigen Adaption
eines Prozessmodells 16 verwendet werden.
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Die
obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung
der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten
Ansprüche bestimmt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3925104
A1 [0006, 0006]