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Verfahren zur Regelung des relativen Gleichlaufes von zwei oder mehr
aufeinanderfolgenden Walzgerüsten einer kontinuierlichen Walzenstraße unter Ausnutzung
der Schlingenbildung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung des
relativen Gleichlaufes von zwei oder mehr aufeinanderfolgenden Walzgerüsten einer
kontinuierlichen Walzenstraße, bei dem die vor bzw. hinter dem Gerüst gebildete
Schlinge des Walzgutes zur Regelung ausgenutzt wird.
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Die Drehzahlen der Walzgerüste einer kontinuierlichen Walzenstraße
werden bekanntlich derart geregelt, daß die Drehzahl eines Gerüstes erhöht oder
vermindert wird, wenn die vor oder hinter dem Gerüst gebildete Schlinge des Z@Jalzgutes
eine bestimmte Größe überschreitet oder unterschreitet. Diese Art der Regelung hat
den Nachteil, daß fortgesetzt weitere Regelimpulse gegeben werden müssen, sobald
die Schlinge eine bestimmte Größe überschritten oder eine bestimmte geringere Größe
unterschritten hat.
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Es ist auch schon eine Regelschaltung für Mehrmotorenantriebe bekanntgeworden,
bei der die Regelung laufend in Abhängigkeit von der Weggröße der Schlinge erfolgt.
Die Regelung der Motoren wird also hier in Abhängigkeit von der jeweiligen Ist-Größe
der Schlinge vorgenommen, was zur Folge hat, daß die Regelung der Motoren der Schlingenveränderung
stets nachhinkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, möglichst durch einen einzigen
Regelvorgang die Drehzahlen so einzustellen, daß während eines Walzablaufes kein
weiterer Regelvorgang erforderlich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß bei einem Verfahren der oben angegebenen Art unter Ausnutzung der Schlingenbildung
die Drehzahl jedes Walzmotors in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Schlingenaufbaues
oder Schlingenabbaues geregelt wird.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung besitzt gegenüber den bekannten
Verfahren den Vorteil, daß »vorausschauend« geregelt wird und dadurch insbesondere
Überregelungen vermieden werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin,
daß die bei einem Stich eingeregelten Drehzahlen der einzelnen Walzgerüste auch
für den zweiten Stich gültig bleiben, wenn dessen allgemeine Bedingungen denen des
ersten Stiches entsprechen. bei dem die Regelung erfolgte.
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Vorzugsweise wird das Verfahren in der Weise ausgeführt, daß der in
Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Schlingenaufbaues oder -abbaues gegebene
Regelimpuls dem Walzmotor eine der genannten Geschwindigkeit etwa entsprechende
Drehzahländerung befiehlt und daß darauf die Abgabe weiterer Regelimpulse ausgesetzt
wird, und zwar vorzugsweise so lange, bis die dem bereits gegebenen Regelimpuls
entsprechende Drehzahländerung des Walzmotors durchgeführt ist. Anschließend können
in bestimmten zeitlichen Abständen, die durch ein Zeitrelais bemessen werden, Kontrollmessungen
durchgeführt werden, welche gegebenenfalls weitere Drehzahländerungen auslösen.
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Das Verfahren nach der Erfindung kann aber auch in der Weise ausgeführt
werden, daß die Abgabe der Regelimpulse kontinuierlich in Abhängigkeit von der jeweils
gemessenen Geschwindigkeit des Schlingenaufbaues oder Schlingenabbaues erfolgt.
Wird kein Schlingenabbau oder Schlingenaufbau gemessen, so erfolgt auch kein Regelimpuls.
Dies: ist der Fall, wenn die Schlinge steht.
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Damit beim Anstich oder wenn aus irgendeinem Grunde eine ausreichend
große Schlinge während des Walzvorganges nicht vorhanden ist, eine Schlinge überhaupt
gebildet wird, wird der oben beschriebenen Regelung gemäß der Erfindung eine an
sich bekannte schlingenbildende Regelung überlagert; beispielsweise derart, daß
die Dehzahl des folgenden Walzgerüstes um 21/o seiner Normaldrehzahl herabgesetzt
wird, bis eine Schlinge von brauchbarer Höhe entstanden ist. Die Wiederheraufsetzung
der Drehzahl des folgenden Walzgerüstes kann nach einer empirisch -ermittelten Zeitdauer
erfolgen oder durch die Erreichung einer bestimmten absoluten Schlingenhöhe ausgelöst
werden. Für die meisten Fälle genügt es, wenn die Regelung nicht genau in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit des Schlingenaufbaues, sondern in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit
eines schwenkbaren Schlingenhebers erfolgt. Ist der Winkel, den
der
Schlingenheber in einer bestimmten Stellung einnimmt, gleich a, so erfolgt die Drehzahlregelung
der Motoren in Abhängigkeit von
Die Erfindung wird an Hand der Schaltbilder Fig. 1 und 2 beispielsweise erläutert.
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In Fig. 1 sind zwei beliebige Gerüste einer kontinuierlichen Walzenstraße
mit 1 und 2 bezeichnet. Zwischen ihnen soll das Walzgut mit sichtbarer Schlinge
gefahren werden. Das Gerüst 2 wird vom Walzmotor 3 angetrieben, der vom Netz 4 gespeist
wird. Seine Drehzahl ist über die vom Netz 6 fremdgespeiste Feldwicklung 5 mit Hilfe
des Widerstandes 7 einstellbar und des Widerstandes 8 regelbar. Die Drehzahleinstellung
wird so vorgenommen, daß sich sofort nach dem Anstich des Walzgutes im Gerüst 2
zwischen den Gerüsten 1 und 2 eine Schlinge bildet, also beispielsweise derart,
daß die Drehzahl des Walzgerüstes 2 um 2% unter seine Normaldrehzahl herabgesetzt
wird. Die hierauf entstehende Schlinge wird vom Schlingenheber 9 gestützt. Der Winkel
a des Schlingenhebers bildet ein Maß für die Schlingenhöhe. Die Veränderung des
Winkels a in der Zeiteinheit, d. h.
ist ein Maß für die Geschwindigkeit des Schlingenaufbaues bzw. -abbaues. Um die
Größe
technisch darzustellen, wird der Schlingenheber über eine Kupplung 14 mechanisch
mit einem Gleichstromgebergenerator 10 gekuppelt, dessen Ausgangsspannung dem Wert
verhältnisgleich ist und durch einen Verstärker 11 linear um ein solches Maß verstärkt
wird, daß der Verstellmotor 12 genügend Energie bekommt, um über das Getriebe 13
den Regelwiderstand 8 proportional zum Wert
zu verstellen. Damit erfolgt weiter über das Motorfeld 5 eine Beeinflussung der
Drehzahl des Walzmotors 3 derart, daß die Schlinge zum Stehen kommt, d. h., daß
die Gerüste 1 und 2 sich in relativem Gleichlauf zueinander befinden.
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Um erstmalig eine Schlinge bis zu einem bestimmten Winkel, beispielsweise
a = 30°, unabhängig von dem beschriebenen Regelverfahren zu bilden, wird die Kupplung
14 gelöst, während der Schlingenheber 9, aus der Nullage kommend, den Bereich von
0 bis 30° durchläuft. Die Schlinge muß einen Winkel von mehr als a = 30° erreicht
haben, ehe die Kupplung 14 zwischen Schlingenheber 9 und Geber 10 eingeschaltet
wird, damit die Regelung in dem oben beschriebenen Sinne einsetzt.
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Das Gerüst 2 läuft also beim Anstich, beeinflußt durch eine besondere,
auf den Einstellwiderstand 7 wirkende, nicht dargestellte Steuereinrichtung, mit
einer Drehzahl, die 2% unter seiner Normaldrehzahl liegt, so daß sich schnell eine
Schlinge vor dem Gerüst 2 bildet, wenn das Gerüst 1 mit seiner Normaldrehzahl läuft.
Ist die Schlinge soweit aufgebaut, daß der Schlingenheber um 30° angehoben ist,
dann wird die Drehzahl des zweiten Walzgerüstes 2 durch Verstellung des Widerstandes
7 wieder um 2% erhöht und die Kupplung 14 geschlossen, so da.ß die beschriebene
Regelvorrichtung zur Wirkung kommt. Zeigt sich dabei, daß die Schlinge nicht steht,
sondern weiter steigt oder fällt, so wird die Drehzahl des Gerüstes 2 durch die
Regeleinrichtung um so viel, beispielsweise um 3 oder 40/00, erhöht oder erniedrigt,
,vie erforderlich ist, um den relativen Gleichlauf herzustellen. Wenn im Walzablauf
keine unerwarteten Veränderungen eintreten, ist dann ein weiterer Regelvorgang nicht
mehr nötig. Vor dem zweiten Anstich in das Gerüst 2 wird die Drehzahl dieses Gerüstes
bei gelöster Kupplung 14 durch den Widerstand 7 zunächst wieder um 2% gesenkt, bis
sich die Schlinge gebildet hat, und darauf um die gleichen 2% wieder erhöht, wobei
gleichzeitig die Kupplung 14 geschlossen wird. Entsprechen die Bedingungen beim
zweiten Anstich genau denen des ersten Anstiches, so wird die Schlinge nun stehen,
so daß ein weiterer Regelvorgang nicht mehr erfolgt. Weichen die Bedingungen des
zweiten Anstiches von denen des ersten jedoch ab, so erfolgt die Regelung wieder
in der oben beschriebenen Weise. Jede Änderung des Winkels a, die mit einer noch
erheblichen Geschwindigkeit erfolgt, ruft dann einen entsprehenden Regelvorgang
hervor. Dies wird aber, wie gesagt, nur selten der Fall sein.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist eine ähnliche Regelvorrichtung
wie bei Fig. 1 vorgesehen, jedoch mit dem Unterschied, daß die Regelung der Schlinge
zwar in Abhängigkeit von der Winkeländerung
jedoch nicht kontinuierlich, sondern in Stufen erfolgt. Zu diesem Zweck arbeitet
der Ausgang des Verstärkers 11 auf eine Relaiskombination 12, die aus sechs Relais
12 a bis 12 f besteht. Diese Relais sind gestuft, so daß die Gruppe 12 a bis 12
c auf einen positiven Wert von
und die Gruppe 12 d bis 12 f auf einen negativen Wert
anspricht. Weiterhin ist die Ansprechempfindlichkeit der Relais jeder Gruppe so
gestuft, daß beispielsweise das Relais 12b auf einen größeren positiven Wert
anspricht als das Relais 12a und deshalb über den Motor 13a durch Betätigen des
Schalters 17 eine Drehzahlverstellung des Walzmotors 3 anderer Größenordnung bewirkt
als das Relais 12 a bzw. das Relais 12 c. Beim Ansprechen des Relais 12 e erfolgt
eine Verstellung um den gleichen Betrag wie beim Ansprechen des Relais 12 b, aber
über den Schalter 15 im entgegengesetzen Sinne. Nach dem Ansprechen eines der Relais
12a bis 12f wird der durch Zeitrelais gesteuerte Schalter 16 geöffnet, und zwar
mindestens so lange, bis sich der von einem Relais gegebene Steuerimpuls auf die
Drehzahl ausgewirkt hat.
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Es ist also jedem Relais eine Richtungsetnpfindbarkeit sowie eine
Ansprechgrenze und außerdem ein einstellbarer Wert für die Größe der von ihm bewirkten
Drehzahländerung des Walzmotors 3 zugeordnet. Ist die Drehzahländerung richtig durchgeführt,
so, kommt die Schlinge unter der Voraussetzung gleichmäßigen Walzablaufes nach einmaliger
Regelung zur Ruhe, so daß weitere Regelvorgänge nicht mehr notwendig sind. Zur Kontrolle
wird man jedoch in gewissen Zeitabständen Messungen vornehmen, beispielsweise durch
Schließen des durch Zeitrelais gesteuerten Schalters 16. Ergibt sich hierbei, daß
ein etwaiger Schlingenaufbau oder -abbau noch mit einer Geschwindigkeit erfolgt,
die ausreicht, um eines der Relais 12a bis 12f
ansprechen zu lassen, so wird
ein neuer Regelimpuls gegeben. Dies wird meist nur dann der Fall sein, wenn der
weitere Walzablauf programmwidrig erfolgt.