DE102021205275A1 - Method for operating a roll stand - Google Patents

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Michael Degner
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes 150 zum Walzen von einem Metallband mit mindestens einem im Einlauf und/oder im Auslauf des Walzgerüstes - in Transportrichtung des Metallbandes gesehen - auf beiden Seiten angeordneten Seitenführungslineal zum Führen des Metallbandes. Um die Kraft- oder Positions-Sollwerte für die Ansteuerung der Seitenführungslineale 350 im Hinblick auf eine Vermeidung einer Säbelbildung bei dem Metallband im Auslauf des Walzgerüstes besser ermitteln zu können als im Stand der Technik, werden die Kraft- oder Positions-Sollwerte für die Ansteuerung der Seitenführungslineale nach Maßgabe der für die Schwenklagenregelung bereits ermittelten Ist-Keiligkeit und/oder nach Maßgabe des ermittelten Ist-Versatzes berechnet.

Figure DE102021205275A1_0000
The invention relates to a method for operating a roll stand 150 for rolling a metal strip with at least one lateral guide bar arranged on both sides at the inlet and/or outlet of the roll stand—seen in the transport direction of the metal strip—for guiding the metal strip. In order to be able to determine the force or position setpoints for controlling the lateral guide rails 350 better than in the prior art with a view to avoiding sagging in the metal strip at the outlet of the roll stand, the force or position setpoints for controlling the Cornering rulers are calculated according to the actual wedge quality already determined for the swivel position control and/or according to the determined actual offset.
Figure DE102021205275A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes zum Walzen von einem Metallband. Das Walzgerüst hat im Einlauf und/oder im Auslauf - in Transportrichtung des Metallbandes gesehen - auf mindestens einer der beiden Seiten Seitenführungslineale angeordnet zum Führen des Metallbandes.The invention relates to a method for operating a roll stand for rolling a metal strip. The roll stand has lateral guide rails arranged on at least one of the two sides at the inlet and/or outlet--seen in the direction of transport of the metal strip--for guiding the metal strip.

Derartige Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes sind dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt.Methods of this type for operating a roll stand are known in principle from the prior art.

Die EP 698428 B1 offenbart ein Verfahren zur Dickenregelung unter Zugrundelegung einer Positionsmessung in den Biegezylindern des Walzgerüstes.the EP 698428 B1 discloses a method for thickness control based on a position measurement in the bending cylinders of the roll stand.

Die internationale Patentanmeldung WO 03/053604 beschreibt ein Verfahren zur Regelung des Walzspaltes des Walzgerüstes, wobei empfohlen wird, dass in dem Walzgerüst jedem Biegezylinder ein Positions- oder Weggeber zugeordnet ist. Die von dem Positions- oder Weggeber bereitgestellten Messwerte ermöglichen eine exaktere Einstellung des Walzspaltes, um ein optimales Ein- oder Ausfädeln des Metallbandes und ein optimales Walzen der gewalzten Metallbänder mit einer angestrebten Planheit und einem geforderten Profil zu erzielen. Außerdem erläutert die Anmeldung den Zusammenhang zwischen der Schräglage des Walzspaltes und dem seitlichen Verlaufen des zu walzenden Metallbandes aus dem Walzspalt des Walzgerüstes.The international patent application WO 03/053604 describes a method for controlling the roll gap of the roll stand, it being recommended that a position or travel sensor be assigned to each bending cylinder in the roll stand. The measured values provided by the position or displacement encoder enable the roll gap to be set more precisely in order to achieve optimum threading in or out of the metal strip and optimum rolling of the rolled metal strip with a desired flatness and a required profile. In addition, the application explains the connection between the inclined position of the roll gap and the lateral running of the metal strip to be rolled out of the roll gap of the roll stand.

Die internationale Veröffentlichung WO 2006/119984 offenbart ein Verfahren einer Vorrichtung zur gezielten Beeinflussung der Vorbandgeometrie in einem Walzgerüst. Konkret beansprucht diese Patentanmeldung ein Verfahren zum Warmwalzen von Walzgut, wobei zur Verlaufsregelung des Walzgutes sowohl eine Schwenk-Regelung mit einer dynamischen Einstellung des Vorgerüstes und eine Positions- und Kraftregelung von Seitenführungen vorgeschlagen wird, die einem Vorgerüst vor- und nachgeschaltet sind. Die Regelung der Anstellung sowie die Regelung der Anstellung der Seitenführungen sind derart miteinander verknüpft, dass in einem oder in mehreren Stichen gezielt, reversierend oder im Durchlaufbetrieb, eine säbelige oder keilige Bramme in ein gerades und keilfreies Vorband umgeformt wird.The international release WO 2006/119984 discloses a method of a device for specifically influencing the pre-strip geometry in a roll stand. Specifically, this patent application claims a method for hot-rolling rolling stock, with both a swivel control with a dynamic setting of the roughing stand and a position and force control of lateral guides being proposed for regulating the course of the rolling stock, which are connected upstream and downstream of a roughing stand. The regulation of the employment and the regulation of the employment of the lateral guides are linked in such a way that a saber-shaped or wedged slab is formed into a straight and wedge-free pre-strip in one or more passes in a targeted manner, reversing or in continuous operation.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein bekanntes Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes mit einer Schräglagenregelung und einer damit gekoppelten Kraft- oder Positionsregelung zur Ansteuerung von Seitenführungslinealen dahingehend weiterzubilden, dass die Kraft- oder Positions-Sollwerte für die Ansteuerung von sowohl der Anstellung, als auch der Seitenführungslineale im Hinblick auf eine Vermeidung einer Säbelbildung bei dem Metallband im Auslauf des Walzgerüstes besser ermittelt werden.The object of the invention is to further develop a known method for operating a roll stand with an inclined position control and a force or position control coupled thereto for the control of lateral guides so that the force or position setpoints for the control of both the adjustment and of the lateral guide rails can be better determined with a view to avoiding sagging in the metal strip at the outlet of the roll stand.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass optional ein Ist-Versatz des Metallbandes nach dem Walzen gegenüber der Mittenlinie des Walzgerüstes ermittelt wird; dass die Ist-Keiligkeiten und/oder der Ist-Versatz auf Zulässigkeit hin überprüft wird; und dass die Kopplung nur dann durchgeführt wird, wenn die Ist-Keiligkeit und/oder der Ist-Versatz unzulässig ist und dass die Kopplung dann folgenden Schritt aufweist: Individuelles Ansteuern des Seitenführungslineals - in Transportrichtung des Metallbandes gesehen - auf mindestens einer der beiden Seiten im Einlauf und/oder im Auslauf des Walzgerüstes mit einem individuell nach Maßgabe der ermittelten Ist-Keiligkeit und/oder nach Maßgabe des ermittelten Ist-Versatzes vorgegebenen Kraft- oder Positions-Sollwertes zum Verhindern einer Säbelbildung bei dem aus dem Walzgerüst auslaufenden Metallband.This object is solved by the method claimed in claim 1. This is characterized in that an actual offset of the metal strip after rolling in relation to the center line of the roll stand is optionally determined; that the actual wedges and/or the actual offset is checked for admissibility; and that the coupling is only carried out if the actual keying and/or the actual offset is not permissible and that the coupling then has the following step: Individual activation of the lateral guide - seen in the transport direction of the metal strip - on at least one of the two sides in Entry and/or exit of the roll stand with an individually predetermined force or position setpoint based on the determined actual wedgeness and/or based on the determined actual offset to prevent sagging in the metal strip exiting the roll stand.

In Kurzform: Die Lösung der Aufgabe besteht darin, dass die Kraft- oder Positions-Sollwerte für die Ansteuerung der Seitenführungslineale nach Maßgabe der für die Schwenklagenregelung bereits ermittelten Ist-Keiligkeit und/oder nach Maßgabe des ermittelten Ist-Versatzes berechnet werden.In short: The solution to the task is that the force or position setpoints for the control of the cornering guides are calculated according to the actual wedge quality already determined for the swivel position control and/or according to the determined actual offset.

Der beanspruchte Grundregelkreis in Form der Schwenkregelung dient zur Erfassung und Behebung einer Keilform des zu walzenden Metallbandes. Eine eventuelle Keilform in dem einlaufenden Metallband wird durch eine Schwenkvorgabe kompensiert, d.h. die Anstellzylinder des Walzgerüstes erhalten abweichende Werte hinsichtlich ihrer Stellposition oder ihrer Stellkraft, um auf diese Weise abweichende Dickenwerte des Metallbandes in seiner Breitenrichtung zu kompensieren. Insgesamt ermöglicht das beanspruchte Verfahren eine ressourceneffiziente Produktion in Warmwalzstraßen für Flachprodukte. Es ermöglicht eine Erhöhung der Produktivität und des Materialausbringens durch eine Reduktion von Störzeiten. Die Eigenschaften und die Qualität des zu walzenden Metallbandes werden optimiert und der Anlagenbediener wird bei der Steuerung des Bandlaufes entlastet.The claimed basic control loop in the form of the swivel control is used to detect and eliminate a wedge shape of the metal strip to be rolled. A possible wedge shape in the incoming metal strip is compensated for by a pivot specification, i.e. the adjusting cylinders of the roll stand are given different values with regard to their adjusting position or their adjusting force, in order to compensate in this way for different thickness values of the metal strip in its width direction. Overall, the claimed method enables resource-efficient production in hot rolling mills for flat products. It enables an increase in productivity and material output by reducing downtimes. The properties and quality of the metal strip to be rolled are optimized and the plant operator is relieved of the burden of controlling the strip run.

Erfindungsgemäß wird der beanspruchte Koppelschritt nur dann durchgeführt, wenn entweder die ermittelte Ist-Keiligkeit größer ist als eine vorgegebene maximal zulässige Keiligkeit und/oder wenn der ermittelte Ist-Versatz des Metallbandes nach dem Walzen unzulässig ist, weil er größer als eine vorgegebene maximalzulässige Außermittigkeit ist. Nur wenn mindestens eines der besagten Limits überschritten ist, wird zusätzlich zu der beanspruchten Schwenk-Regelung auch die beanspruchte Positions- oder Kraftregelung der Seitenführungen aktiviert. Anders ausgedrückt: es werden dann zusätzlich zur Korrektur der Stellwerte der Anstellzylinder im Rahmen der Schwenk-Regelung auch die Seitenführungslineale mit einem Korrekturwert im Hinblick auf eine vorgegebene Sollposition oder eine vorgegebene Soll-Kraft, je nach aktuellem Stellglied der Seitenführungslineale angestellt. Die Seitenführungslineale sollten - in Transportrichtung des Metallbandes gesehen - auf jeder Seite individuell ansteuerbar sein.According to the invention, the claimed coupling step is only carried out if either the determined actual wedgeness is greater than a specified maximum permissible wedgeness and/or when the determined actual offset of the metal strip after rolling is inadmissible because it is greater than a specified maximum permissible eccentricity . Only if at least one of the said limits is exceeded will an additional claim be made ten swivel control also activates the claimed position or force control of the lateral guides. In other words: in addition to correcting the setting values of the adjusting cylinders as part of the swivel control, the lateral guides are also adjusted with a correction value with regard to a specified target position or a specified target force, depending on the current actuator of the lateral guides. Viewed in the transport direction of the metal strip, the side guides should be individually controllable on each side.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zielt die Schwenkregelung darauf ab, dass die Regeldifferenz zwischen der ermittelten Ist-Keiligkeit des Metallbandes und der vorgegebenen Soll-Keiligkeit möglichst zu Null wird. D.h., die Dicke des zu walzenden Metallbandes soll nach Möglichkeit auf der Antriebsseite und der Bedienseite des Walzgerüstes, d. h. am linken und am rechten Rand gleich sein, soweit nicht gewisse Abweichungen toleriert werden.According to a first exemplary embodiment, the aim of the pivoting control is that the control difference between the ascertained actual angularity of the metal strip and the specified desired angularity becomes as close to zero as possible. This means that the thickness of the metal strip to be rolled should be as small as possible on the drive side and the operating side of the roll stand, i. H. be the same on the left and on the right edge, unless certain deviations are tolerated.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt das Ermitteln der Ist-Keiligkeit und/oder des Ist-Versatzes indirekt, indem diese Ist-Werte aus mindestens einer der folgenden direkt messbaren Größen abgeleitet werden. Dabei handelt es sich beispielsweise um die Differenz Walzkraft, also dem Unterschied der antriebsseitigen und bedienseitigen über Druckmessung erfassten Walzkraft an den Anstellzylindern des Walzgerüstes. Weiterhin direkt als Messgröße vergleichbar sind die Ist-Positionen der Anstellzylinder und schließlich die walzspaltnahe Positionsmessung der Biegezylinder in dem Walzgerüst. Insbesondere die walzspaltnahe Positionsmessung der Biegezylinder ermöglicht eine sehr genaue Aussage über die Ableitung der Ist-Keiligkeit.According to a further exemplary embodiment of the invention, the actual keyness and/or the actual offset are determined indirectly by deriving these actual values from at least one of the following directly measurable variables. This is, for example, the difference between the rolling force, ie the difference between the rolling force on the drive side and the rolling force on the operator side, recorded by pressure measurement, on the adjusting cylinders of the roll stand. The actual positions of the adjusting cylinders and finally the measurement of the position of the bending cylinders in the roll stand close to the roll gap are also directly comparable as measured variables. In particular, measuring the position of the bending cylinders close to the roll gap enables a very precise statement to be made about the derivation of the actual wedge shape.

Alternativ kann eine direkte Messung der Keiligkeit erfolgen. Mindestens eine der vier genannten Messungen muss erfolgen, um überhaupt eine Aussage über die Ist-Keiligkeit aus diesen Messwerten ableiten zu können. Weil die besagten Messwerte auch eine Aussage über die zentrische oder außerzentrische Lage des Metallbandes im Walzstreit ergeben, kann zusätzlich oder alternativ auch eine Aussage über die Mittellage bzw. den Ist-Versatz des Metallbandes abgeleitet werden.Alternatively, the wedgeness can be measured directly. At least one of the four measurements mentioned must be carried out in order to be able to derive any statement about the actual keyness from these measured values. Because the measured values mentioned also provide information about the centric or eccentric position of the metal strip in the rolling dispute, a statement about the central position or the actual offset of the metal strip can also be derived in addition or as an alternative.

In der Berechnungseinrichtung für die Berechnung der Soll-Positionen oder der Soll-Kräfte für die Seitenführungslineale

  • - können in einfacher Ausführung Wertepaare tabellarisch hinterlegt sein, so dass z.B. einem Keilwert von x mm eine Verschiebung des Lineals um y mm (Soll-Position) zugewiesen wird; oder
  • - kann in einer alternativen Ausführung eine x-y Stellkurve hinterlegt werden, die auf einer Berechnungsformel unter Berücksichtigung von Umformwiderständen, Gerüststeifigkeit etc. beruht; oder
  • - kann in einer weiteren alternativen Ausführung ein komplettes Umformmodell hinterlegt sein, das den Materialfluss und die komplette Umformung des Metallbandes im Walzgerüst für die einzustellenden einlaufseitigen Bedingungen berücksichtigt.
In the calculation device for calculating the target positions or the target forces for the cornering guides
  • - In a simple embodiment, pairs of values can be stored in tabular form, so that, for example, a wedge value of x mm is assigned a displacement of the ruler by y mm (nominal position); or
  • - In an alternative embodiment, an xy adjustment curve can be stored, which is based on a calculation formula taking into account forming resistances, frame rigidity, etc.; or
  • - In a further alternative embodiment, a complete forming model can be stored, which takes into account the material flow and the complete forming of the metal strip in the roll stand for the inlet-side conditions to be set.

Die Erfindung sieht primär vor, dass die Seitenführungslineale über Aktuatoren mit den zuvor gegebenen Soll-Werten einfach angesteuert werden (ohne rückgekoppelten Regelkreis). Alternativ kann die Ansteuerung jedoch auch in Form eines Positions- oder Kraft-Regelkreises erfolgen.The invention primarily provides that the cornering guides are simply controlled via actuators with the previously specified desired values (without a feedback control circuit). Alternatively, however, the control can also take place in the form of a position or force control loop.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl für Vorwalzstraßen wie auch für Fertigwalzstraßen einsetzbar.The method according to the invention can be used both for roughing mills and for finishing mills.

Der Beschreibung ist eine Figur beigefügt, welche das erfindungsgemäße Verfahren schematisch veranschaulicht.The description is accompanied by a figure which schematically illustrates the method according to the invention.

In der oberen Hälfte enthält die Figur eine Darstellung der Schwenkregelung 100 und in der unteren Hälfte ist in der Figur die Ansteuerung 300 der Seitenführungslineale 350 veranschaulicht.The top half of the figure contains an illustration of the swivel control 100 and the bottom half of the figure shows the actuation 300 of the lateral guide rails 350 .

Die Schwenkregelung 100 und die Ansteuerung 300 der Seitenführungslineale sind gekoppelt über einen Block 170 zur Ableitung bzw. Berechnung der Ist-Keiligkeit des Metallbandes und/oder dessen Ist-Versatz aus direkt gemessenen Messwerten sowie einer Zulässigkeitsabfrage 200.The swivel control 100 and the control 300 of the lateral guide rails are coupled via a block 170 for deriving or calculating the actual wedgeness of the metal strip and/or its actual offset from directly measured values and an admissibility query 200.

Die Schwenkregelung 100 wird durch einen klassischen Regelkreis repräsentiert. Dieser besteht aus einer Berechnungseinheit 110 zur Berechnung einer vorzugegebenen Soll-Keiligkeit bzw. eines Soll-Schwenkwertes der Arbeitswalzen zur Einstellung des Walzspaltes in dem Walzgerüst 150. Im Rahmen der Schwenkregelung wird die berechnete Soll-Keiligkeit verglichen mit der in dem Block 170 berechneten tatsächlichen Ist-Keiligkeit. Die Differenz von Soll-Keiligkeit und Ist-Keiligkeit wird in dem Vergleicher 120 ermittelt und als sogenannte Regeldifferenz e auf einen nachgeschalteten Regler 130 ausgegeben. Der Regler 130 berechnet aus der Regeldifferenz e als Eingangsgröße ein Stellsignal für ein Stellglied 140; hier bei der Schwenkregelung wird das Stellglied durch die Anstellzylinder der Arbeitswalzen in dem Walzgerüst gebildet. Die Anstellzylinder werden im Rahmen der Regelung nach Maßgabe des besagten Stellsignals in dem Walzgerüst 150 angestellt auf einen dementsprechenden Walzspalt. Die besagte Schwenkregelung 100 zeichnet sich durch eine Rückkopplung aus, bei welcher in einem weiteren Verfahrensschritt die Position der Anstellzylinder (Schritt 160-2) und/oder die Position der Biegezylinder des Walzgerüstes (Verfahrensschritt 160-1) und/oder die Differenzkraft der Anstellzylinder (Verfahrensschritt 160-3) direkt gemessen wird, um daraus in dem besagten Block 170 die Ist-Keiligkeit und/oder den Ist-Versatz rechnerisch abzuleiten, d.h. indirekt zu erfassen. Alternativ kann die Ist-Keiligkeit aus einer direkten Messwerterfassung am Metallband (160-4) erfolgen. Gleiches gilt für eine Messwerterfassung der Außermittigkeit des Metallbandes (160-5)Panning control 100 is represented by a classic control loop. This consists of a calculation unit 110 for calculating a specified target wedge size or a target swivel value of the work rolls for setting the roll gap in roll stand 150. As part of the swivel control, the calculated target wedge size is compared with the actual value calculated in block 170 - keenness. The difference between the desired keying and the actual keying is determined in the comparator 120 and output to a downstream controller 130 as the so-called control difference e. The controller 130 calculates an actuating signal for an actuator 140 from the control difference e as an input variable; here, in the swivel control, the actuator is formed by the adjusting cylinders of the work rolls in the roll stand. The adjustment cylinders are adjusted to a corresponding roller gap in the roll stand 150 as part of the regulation according to the said adjustment signal. Said swivel control 100 is characterized by feedback in which, in a further method step, the position of the adjusting cylinders (step 160-2) and/or the position of the bending cylinders of the roll stand (method step 160-1) and/or the differential force of the adjusting cylinders (method step 160-3 ) is measured directly in order to derive the actual wedge quality and/or the actual offset from it by calculation in said block 170, ie to record it indirectly. Alternatively, the actual keyness can be obtained from a direct measured value acquisition on the metal strip (160-4). The same applies to measuring the eccentricity of the metal strip (160-5)

In einem nachfolgenden Abfrageschritt 200 werden der ermittelte Ist-Versatz und/oder die ermittelte Ist-Keiligkeit dahingehend überprüft, ob sie zulässig sind, d.h. ob sie jeweils unterhalb von vorgegebenen maximalen Grenzwerten liegen. Wenn beide Ist-Werte insofern zulässig sind, erfolgt erfindungsgemäß keine spezielle Ansteuerung der Seitenführungslineale 350; sondern diese verbleiben vielmehr in fest-eingestellten Führungspositionen zur mittigen Führung des Bandes in den Walzspalt. Wenn die Zulässigkeitsabfrage bejaht wird, bedeutet dies, dass bei dem aus dem Walzgerüst 150 auslaufenden Metallband keine unzulässig große Säbelbildung erkannt bzw. erwartet wird und dass deshalb keine Korrektur des Bandlaufs des Metallbandes durch die Seitenführungslineale erforderlich ist.In a subsequent query step 200, the ascertained actual offset and/or the ascertained actual keyness are checked to see whether they are permissible, i.e. whether they are each below predetermined maximum limit values. If both actual values are permissible in this respect, there is no special activation of the lateral guide rails 350 according to the invention; rather, they remain in fixed guide positions for central guidance of the strip in the roll gap. If the admissibility query is answered in the affirmative, this means that no impermissibly large sagging is detected or expected in the metal strip exiting the roll stand 150 and that therefore no correction of the strip run of the metal strip by the side guides is required.

Anders ist die Situation, wenn einer der beiden Ist-Werte, d.h. die ermittelte Ist-Keiligkeit oder der ermittelte Ist-Versatz des auslaufenden Metallbandes den jeweils vorgegebenen maximal zulässigen Grenzwert überschreitet. Dann ist eine Korrektur des Bandlaufs des Metallbandes durch die Seitenführungslineale erforderlich. Die Ansteuerung der Seitenführungslineale 350 kann auf Position oder auf Kraft erfolgen. Dazu wird in einer Positionsberechnungseinheit 310 ein Positionssollwert berechnet, auf den das Seitenführungslineal 350 mit Hilfe eines Stellgliedes 340, beispielsweise eines Hydraulikzylinders angestellt wird.The situation is different if one of the two actual values, i.e. the determined actual keyness or the determined actual offset of the outgoing metal strip, exceeds the specified maximum permissible limit value. Then a correction of the strip run of the metal strip is required by the lateral guides. The lateral guide rails 350 can be controlled by position or by force. For this purpose, a position setpoint is calculated in a position calculation unit 310, to which the cornering guide 350 is adjusted with the aid of an actuator 340, for example a hydraulic cylinder.

Alternativ kann mit Hilfe einer Kraft-Berechnungseinheit 310', ein Kraft-Sollwert für ein Seitenführungslineal 350 berechnet werden, wobei das Lineal 350 dann mit Hilfe des Stellgliedes 340 auf den Kraft-Sollwert eingestellt bzw. angestellt wird. Grundsätzlich erfolgt die Anstellung bzw. Ansteuerung der Seitenführungslineale 350 ohne Rückkopplung, d.h. im Rahmen einer einfachen Ansteuerung wie soeben beschrieben.Alternatively, a force calculation unit 310 ′ can be used to calculate a force setpoint for a cornering ruler 350 , with the ruler 350 then being adjusted or set to the force setpoint with the aid of the actuator 340 . In principle, the adjustment or control of the lateral guides 350 takes place without feedback, i.e. within the framework of a simple control as just described.

Alternativ kann die Anstellung der Seitenführungslineale 350 auch in Form einer Positionsregelung oder einer Kraftregelung erfolgen. Bei einer Positionsregelung würde die berechnete Sollposition des jeweiligen Seitenführungslineals mit einer zuvor in einem Verfahrensschritt 360 messtechnisch erfassten Ist-Position des Seitenführungslineals 350 verglichen, um daraus eine Positions-Regeldifferenz ep zu ermitteln. Die Positions-Regeldifferenz würde als Eingangsgröße auf einen Positionsregler 330 gegeben, welcher daraus ein Positions-Stellsignal für das Stellglied 340 ermittelt. Das Stellglied 340 würde dann das Seitenführungslineal 350 nach Maßgabe des ermittelten Positions-Stellsignals ansteuern. Analog würde bei einer Kraftregelung, die in dem Berechnungsschritt 310' berechnete Sollkraft mit einer zuvor in einem Messschritt 360' messtechnisch ermittelten Ist-Kraft in einer Vergleichseinrichtung 320' verglichen, um daraus eine Kraft-Regeldifferenz eK zu berechnen. Diese Kraft-Regeldifferenz würde als Eingangsgröße auf einen Kraftregler 330' gegeben, der daraus ein Kraft-Stellsignal für das Stellglied 340 ermittelt. Dieses Stellglied 340 steuert dann das Seitenführungslineal 350 nach Maßgabe des besagten Kraft-Stellsignals an.Alternatively, the adjustment of the lateral guide rails 350 can also take place in the form of a position control or a force control. In the case of position control, the calculated target position of the respective cornering guide would be compared with an actual position of cornering guide 350 previously measured in a method step 360 in order to determine a position control difference e p therefrom. The position control difference would be given as an input variable to a position controller 330, which uses it to determine a position control signal for the actuator 340. The actuator 340 would then control the lateral guide 350 according to the determined position control signal. Similarly, in the case of force regulation, the setpoint force calculated in calculation step 310' would be compared with an actual force previously determined by measurement in a measuring step 360' in a comparison device 320' in order to calculate a force control difference e K therefrom. This force control difference would be given as an input variable to a force controller 330 ′, which uses it to determine a force control signal for the actuator 340 . This actuator 340 then controls the lateral guide 350 according to the said force control signal.

Dadurch, dass eine Messung im Walzgerüst oder in Bandlaufrichtung nach dem Walzgerüst auch auf eine Einstellung der Lineale vor dem Walzgerüst wirken kann, wird die Keiligkeit und/oder Mittigkeit der nachfolgenden Bandlängenabschnitte verbessert. Dadurch, dass eine Messung im Walzgerüst oder in Bandlaufrichtung nach dem Walzgerüst auch auf eine Einstellung der Lineale nach dem Walzgerüst wirken kann, wird die Keiligkeit und/oder Mittigkeit des aktuell gemessenen Bandlängenabschnitts verbessert.The fact that a measurement in the roll stand or in the direction of strip travel after the roll stand can also have an effect on setting the rulers in front of the roll stand improves the wedging and/or centering of the subsequent strip length sections. Because a measurement in the roll stand or in the direction of strip travel after the roll stand can also affect a setting of the rulers after the roll stand, the wedge and/or centering of the currently measured strip length section is improved.

Bezugszeichenlistereference list

100100
Schwenkregelungpan control
110110
Berechnungseinheit für Sollwert für Keiligkeit bzw. für den Schwenkwert der ArbeitswalzenCalculation unit for the target value for wedgeness or for the swivel value of the work rolls
120120
Keiligkeitsvergleicherwedgeness comparator
130130
Schwenkreglerpan controller
140140
Stellglied, insbesondere AnstellzylinderActuator, in particular adjusting cylinder
150150
Walzgerüstmill stand
160-1160-1
Messung der Position der BiegezylinderMeasurement of the position of the bending cylinders
160-2160-2
Messung der Position der AnstellzylinderMeasuring the position of the adjusting cylinders
160-3160-3
Messung der Differenzwalzkraft der AnstellzylinderMeasurement of the differential rolling force of the adjusting cylinder
160-4160-4
Messung der Ist-Keiligkeit des MetallbandesMeasurement of the actual wedgeness of the metal strip
160-5160-5
Messung der Aussermittigkeit/VersatzEccentricity/offset measurement
170170
Berechnungseinrichtung für die Ist-Keiligkeit und/oder den Ist-VersatzCalculation device for the actual wedge and/or the actual offset
200200
Zulässigkeitsabfrageeligibility query
300300
Ansteuerung der SeitenführungslinealeControl of the lateral guides
310310
Berechnungseinrichtung für Soll-PositionCalculation device for target position
310'310'
Berechnungseinrichtung für Soll-Kraft für das SeitenführungslinealCalculation device for target force for the cornering ruler
320320
Vergleichercomparator
320'320'
Vergleichercomparator
330330
Positionsreglerposition controller
330'330'
Kraftreglerpower controller
340340
Stellglied insbesondere Hydraulikzylinder zur Ansteuerung des SeitenführungslinealActuator, in particular a hydraulic cylinder, for controlling the cornering guide
350350
Seitenführungslinealside guide ruler
360360
Messwertermittlung für die Ist-Position des SeitenführungslinealsMeasured value determination for the actual position of the side guide ruler
360'360'
Messwertermittlung für die Ist-Kraft des SeitenführungslinealsMeasurement determination for the actual force of the cornering guide

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • WO 2006/119984 [0005]WO 2006/119984 [0005]

Claims (7)

Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes (150) zum Walzen von einem Metallband mit mindestens einem im Einlauf und/oder Auslauf des Walzgerüstes - in Transportrichtung des Metallbandes gesehen - auf mindestens einer der beiden Seiten angeordneten Seitenführungslineal zum Führen des Metallbandes, aufweisend folgende Schritte: Durchführen einer Schwenkregelung (100), bei der eine Ist-Keiligkeit des Metallbandes ermittelt und auf eine vorgegebene Soll-Keiligkeit geregelt wird durch dynamische Anstellung der Arbeitswalzen in dem Walzgerüst; und Durchführen einer Positions- oder Kraftansteuerung (300) des mindestens einen Seitenführungslineals (350); wobei die Schwenkregelung und die Positions- oder Kraftansteuerung (300) des Seitenführungslineals (350) miteinander gekoppelt werden können; dadurch gekennzeichnet, dass optional ein Ist-Versatz des Metallbandes (160-5) nach dem Walzen gegenüber der Mittenlinie des Walzgerüstes (150) ermittelt wird; dass die Ist-Keiligkeiten und/oder der Ist-Versatz auf Zulässigkeit hin überprüft wird; und dass die Kopplung nur dann durchgeführt wird, wenn die Ist-Keiligkeit und/oder der Ist-Versatz unzulässig ist und dass die Kopplung dann folgenden Schritt aufweist: Individuelles Ansteuern des Seitenführungslineals (350) - in Transportrichtung des Metallbandes gesehen - auf mindestens einer der beiden Seiten im Einlauf und/oder im Auslauf des Walzgerüstes (150) mit einem individuell nach Maßgabe der ermittelten Ist-Keiligkeit und/oder nach Maßgabe des ermittelten Ist-Versatzes vorgegebenen Kraft- oder Positions-Sollwertes zum Verhindern einer Säbelbildung bei dem aus dem Walzgerüst auslaufenden Metallband.Method for operating a roll stand (150) for rolling a metal strip with at least one side guide arranged in the inlet and/or outlet of the roll stand - seen in the transport direction of the metal strip - on at least one of the two sides for guiding the metal strip, having the following steps: carrying out a Swivel control (100), in which an actual wedge size of the metal strip is determined and regulated to a specified desired wedge size by dynamic adjustment of the work rolls in the roll stand; and performing a position or force control (300) of the at least one lateral guide (350); wherein the swivel control and the position or force control (300) of the lateral guide (350) can be coupled to one another; characterized in that an actual offset of the metal strip (160-5) after rolling in relation to the center line of the roll stand (150) is optionally determined; that the actual wedges and/or the actual offset is checked for admissibility; and that the coupling is only carried out if the actual wedge shape and/or the actual offset is not permissible and that the coupling then has the following step: Individual activation of the lateral guide (350) - seen in the transport direction of the metal strip - on at least one of the both sides in the inlet and/or in the outlet of the roll stand (150) with an individually specified force or position setpoint value according to the determined actual wedgeness and/or according to the determined actual offset to prevent saber formation in the out of the roll stand expiring metal band. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überprüfungsschritt folgende Teilschritte aufweist: Überprüfen, ob die ermittelte Ist-Keiligkeit zulässig ist, weil sie kleiner als eine vorgegebene maximal zulässige Keiligkeit ist; und/oder Überprüfen, ob der ermittelte Ist-Versatz des Metallbandes nach dem Walzen zulässig ist, weil er kleiner als eine vorgegebene maximal zulässige Aussermittigkeit ist.procedure after claim 1 , characterized in that the checking step has the following sub-steps: Checking whether the ascertained actual wedgeness is permissible because it is smaller than a predetermined maximum permissible wedgeness; and/or checking whether the determined actual offset of the metal strip after rolling is permissible because it is smaller than a specified maximum permissible eccentricity. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Regeln der Ist-Keiligkeit des Metallbandes auf die vorgegebene Soll-Keiligkeit eine Regeldifferenz (e) zwischen der Soll- und der Ist-Keiligkeit ermittelt wird; und dass über die Kraft und/oder die Position der Anstellzylinder (140) der Arbeitswalzen als Stellglieder die Kontur für den Walzspalt nach Maßgabe der ermittelten Regeldifferenz (e) individuell derart vorgegeben und eingestellt wird, dass die Regeldifferenz nach dem Walzen des Metallbandes möglichst zu Null wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the actual wedge size of the metal strip is regulated to the specified desired wedge size, a control difference (e) between the desired wedge size and the actual wedge size is determined; and that via the force and/or the position of the adjusting cylinders (140) of the work rolls as actuators, the contour for the roll gap is individually specified and adjusted in accordance with the determined control difference (e) in such a way that the control difference after rolling the metal strip is as close to zero as possible becomes. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Ist-Keiligkeit und/oder des Ist-Versatzes (170) indirekt erfolgt durch Ableiten aus mindestens einer der folgenden erfassten Größen: der Ist-Positionen der Biegezylinder des Walzgerüstes (160-1); und/oder der Ist-Positionen der Anstellzylinder (160-2); und/oder der Differenzkraft der Anstellzylinder (160-3) oder direkt erfolgt durch Messen der Ist-Keiligkeit (160-4) des Bandes; und/oder Messen der Aussermittigkeit/des Versatzes (160-5) des Metallbandes.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the actual wedge shape and/or the actual offset (170) is determined indirectly by deriving from at least one of the following detected variables: the actual positions of the bending cylinders of the roll stand (160- 1); and/or the actual positions of the adjusting cylinders (160-2); and/or the differential force of the adjusting cylinders (160-3) or directly by measuring the actual wedging (160-4) of the strip; and/or measuring the eccentricity/offset (160-5) of the metal strip. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das individuelle Ansteuern der Seitenführungslineale (350) auf mindestens einer der beiden Seiten im Einlauf- und/oder im Auslauf des Walzgerüstes (150) in Form einer Kraft-Regelung erfolgt, aufweisend folgende Teilschritte: Messen der Ist-Kraft (360') auf ein jeweiliges Seitenführungslineal (350); Ermitteln einer Kraft-Regeldifferenz (ek) zwischen der vorgegebenen Soll- Kraft und der gemessenen Ist-Kraft; und Ansteuern eines Anstellglieds (340) zum kraftmäßigen Anstellen des jeweiligen Seitenführungslineals (350) nach Maßgabe der Kraft-Regeldifferenz derart, dass die Kraft-Regeldifferenz (ek) möglichst zu Null wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the individual control of the lateral guides (350) on at least one of the two sides in the entry and/or exit of the roll stand (150) takes place in the form of a force control, having the following sub-steps: measuring the actual force (360') on a respective cornering ruler (350); Determining a force control difference (e k ) between the specified target force and the measured actual force; and activating an adjusting element (340) for adjusting the respective cornering guide (350) according to the force control difference such that the force control difference (e k ) becomes as close as possible to zero. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das individuelle Ansteuern der Seitenführungslineale (350) auf mindestens einer der beiden Seiten im Einlauf- und/oder im Auslauf des Walzgerüstes (150) in Form einer Positions-Regelung erfolgt, aufweisend folgende Teilschritte: Messen der Ist-Position (360) des jeweiligen Seitenführungslineals (350); Ermitteln einer Positions-Regeldifferenz (ep) zwischen der vorgegebenen Soll-Position und der gemessenen Ist-Position; und Ansteuern eines Anstellglieds (340) zum positionsmäßigen Anstellen des jeweiligen Seitenführungslineals (350) nach Maßgabe der Positions-Regeldifferenz (ep) derart, dass die Positions-Regeldifferenz möglichst zu Null wird.Procedure according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the individual control of the lateral guide rails (350) takes place on at least one of the two sides in the inlet and/or outlet of the roll stand (150) in the form of a position control, having the following sub-steps: Measuring the actual position ( 360) of the respective lateral guide ruler (350); Determining a position control difference (ep) between the specified target position and the measured actual position; and activating an adjusting element (340) for adjusting the position of the respective lateral guide (350) according to the position control difference (e p ) in such a way that the position control difference is as close to zero as possible. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Walzgerüst (150) um ein Vorwalzgerüst oder ein Fertigwalzgerüst handelt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that it the roll stand (150) is a roughing stand or a finishing stand.
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