DE19722523A1 - Method and device for hydraulic-electrical gap control - Google Patents
Method and device for hydraulic-electrical gap controlInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur hydraulisch-elektrischen Regelung des Walzenspaltes bei Walzwerken, insbesondere bei Mehrwalzwerken zur Verarbeitung von flüssigen bis hochpastösen Farben und anderen Medien.The invention relates to a method and a device for hydraulic-electrical Regulation of the nip in rolling mills, especially in multi-rolling mills Processing of liquid to highly pasty colors and other media.
In der früheren DE 30 16 785 der Anmelderin ist ein hydraulisches Mehrwalzwerk mit zwei oder mehreren Walzen, deren Stirnlager durch eine Hydraulik-Kolben-Zylinder-An ordnung miteinander verbunden sind, offenbart. Durch Anlegen von Hydraulikdruck an die Klemm- oder Lösekammer der Hydraulik-Kolben-Zylinder-Anordnung werden die Walzen aufeinander zu oder voneinander weg mit einer Klemm bzw. Lösekraft beaufschlagt, wobei durch Voreinstellung des maximalen Drucks in den Klemmkam mern eine minimale Spaltbreite fest voreingestellt wird. Die Schwankungen der Spalt breite im Betrieb werden durch Verstellen eines Druckreduzierventils für die Löse kammern entsprechend verkleinert bzw. vergrößert. Dieser Druckreduzierventil wird durch einen Walzenspaltgeber angesteuert.In the applicant's earlier DE 30 16 785, a hydraulic multi-roll mill is included two or more rollers, their end bearings by a hydraulic piston-cylinder connection order are interconnected, disclosed. By applying hydraulic pressure to the clamping or releasing chamber of the hydraulic piston-cylinder arrangement the rollers towards or away from each other with a clamping or releasing force acted upon, by presetting the maximum pressure in the clamp a minimum gap width is permanently preset. The fluctuations in the gap Width in operation by adjusting a pressure reducing valve for the loosening chambers reduced or enlarged accordingly. This pressure reducing valve will controlled by a nip encoder.
In einer weiteren DE 30 16 786 der Anmelderin ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Spaltbreite zwischen zwei in einem Mehrwalzwerk zusammenarbei tenden Walzen beschrieben. Die Einstellung des Walzenspaltes beruht auf folgen dem Prinzip. Bei einer Veränderung der Spaltbreite während des Walzenvorgangs wird zunächst unter Beibehaltung des Walzendrucks die Kühl- bzw. Heizintensität in dem Sinne verändert, daß der Spalt die vorbestimmte Breite wieder aufnimmt, und daß, falls der Variationsbereich der Kühl- bzw. Heizintensität nicht ausreicht, der Walzendruck zur Herstellung bzw. Wiederherstellung der vorbestimmten Spaltbreite, wie in der oben genannten DE 30 16 785 verändert wird.Another DE 30 16 786 from the applicant describes a method and a device to regulate the gap width between two in a multi-roll mill tendency rolls described. The setting of the nip is based on follow the principle. If the gap width changes during the rolling process the cooling or heating intensity is first maintained while maintaining the roller pressure changed the sense that the gap resumes the predetermined width, and that if the range of variation of the cooling or heating intensity is insufficient, the Roller pressure to produce or restore the predetermined gap width, as is changed in the above-mentioned DE 30 16 785.
Jede der Walzen hat ein eigenes Steuersystem bzw. Regler. Dem Regler der ersten Walze wird ein Ist-Signal über einen Temperaturfühler der Walze und ein Soll-Signal über einen Sollwertgeber zugeführt. Each of the rollers has its own control system or regulator. The controller of the first The roller becomes an actual signal via a temperature sensor of the roller and a target signal supplied via a setpoint device.
Am Ausgang des Reglers entsteht somit ein Temperatursteuersignal, welcher an einen Steuerschieber angelegt wird. Ein weiteres Temperatursignal aus dem Regler ist an eine Differenztemperatur - Einstellstufe angelegt und ein am Ausgang dieser Stufe erstelltes Signal stellt für die zweite Walze ein Solltemperatursignal. Dieses Signal wird dem Regler der zweiten Walze zugeführt. Ein Ausgangssignal dieses Reglers wird einem weiteren Steuerschieber analog dem ersten Schieber zugeführt, welcher den Querschnitt des Wasserrohres so abdeckt, daß die Temperatur der Walze auf einen vorgegebenen Sollwert eingeregelt wird. Nachteilig bei dieser be kannten Vorrichtung sind Kühl- oder Heizwasserrohre, wobei für jede Walze eine Kühl- oder Heißwasserrohr vorgesehen ist. Ferner ist nachteilig der Übergang von dem ersten Kühl- bzw. Heizvariationsbereich zu dem zweiten Variationsbereich, wo mit dem Walzendruck und dessen Änderungen zur Veränderung der Spaltbreite ge arbeitet wird.A temperature control signal thus arises at the output of the controller a spool is created. Another temperature signal from the controller is applied to a differential temperature setting stage and one at the output of this The signal generated in the stage provides a target temperature signal for the second roller. This The signal is fed to the controller of the second roller. An output signal from this Controller is fed to another control spool analogous to the first spool, which covers the cross section of the water pipe so that the temperature of the Roller is adjusted to a predetermined target value. A disadvantage of this be Known device are cooling or heating water pipes, one for each roller Cooling or hot water pipe is provided. Another disadvantage is the transition from the first cooling or heating variation area to the second variation area where with the roller pressure and its changes to change the gap width ge will work.
Die Praxis zeigt, daß die minimale Spaltbreite vor Beginn der Produktion grundsätz lich mechanisch, z. B. mit Zahnrädern eingestellt wird. Die Spaltschwankungen, wel che durch die Viskositätänderungen des bearbeitenden Produktes auftretenden, erst nachdem Produktionsabschluß d. h. außerhalb des Betriebes neu eingestellt wer den.Practice shows that the minimum gap width before production starts Lich mechanically, e.g. B. is set with gears. The gap fluctuations, wel caused by the viscosity changes of the processing product after completion of production d. H. newly hired outside of the company the.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die gewünschte Spaltbreite zwischen mindestens zwei in einem Mehrwalzwerk zusammenarbeitenden Walzen im Betrieb wiederherzustellen bzw. reproduzierbar zu machen. Bei Schwankungen der Spalt breite infolge Störgrößen wird diese nicht, wie in den bekannten Lösungen außer halb des Betriebs oder im Betrieb eingestellt, sondern die für ein bestimmtes Produkt vorgegebenen Parameter für die Einstellung der schwankenden Spaltbreite abberu fen werden.The object of the present invention is the desired gap width between at least two rolls operating in a multi-roll mill in operation to restore or make reproducible. If the gap fluctuates This does not become wide as a result of disturbance variables, as in the known solutions except half of the operation or set in operation, but those for a specific product Abberu given parameters for setting the fluctuating gap width be opened.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Das neue Verfah ren zeichnet sich dadurch, daß der Kolbenweg in der Hydraulik-Kolben-Zylinder-An ordnung und die Ventileinstellung während des Walzenvorgangs erfaßt und korri giert werden, so daß der Spalt die vorbestimmte Breite wieder annimmt. Die vorbe stimmte Spaltbreite ist in einem Vergleicher am Eingang des ersten Regelkreises ein gespeist. Ferner sind auch Stellungen des Kolbens S, eingespeist. Ein erster Weg messer erfaßt die Kolbenstellung während des gesamten Walzenvorganges und liefert entsprechende Ist-Signale an den ersten Regler, welcher mit einem Stellsignal eine neue Einstellung des Kolbens bestimmt. Nach dem neuen Verfahren wird neben dem Kolbenweg auch die Ventilstellung erfaßt und korrigiert. Dieses wird mit dem zweiten Regelkreis gelöst. Ein weiterer Wegmesser registriert die Ventilstellung und schickt Ist-Signale an einen zweiten Regler. In einem Vergleicher am Eingang des zweiten Reglerkreises wird das Einstellsignal für das Ventil mit dem Ist-Signal für das Ventil verglichen und an den zweiten Regler gegeben so, daß am Ausgang des zweiten Reglers ein Stellsignal für das Ventil ausgeht. Damit werden das Ventil und dementsprechend der Zylinder neu geregelt. Dieses Verfahren weist mehrere Vorteile gegenüber der früheren Anmeldung der Anmelderin der DE 30 16 786. Zu einem ent fällt die erste Stufe des bekannten Verfahrens, nämlich die Einstellung der Spaltbreite mit Hilfe der Kühl- bzw. Heizintensität samt komplizierten und kostspieligen Kühl- oder Heizwasserrohren, zu anderem entfallen auch mehrere Druckreduzierventile und der Gegendruckreduzierventil für die zweite Einstellvariante mit dem Walzendruck. Der überragende Vorteil ergibt sich jedoch daraus, daß nach dem neuen Verfahren der Spalt während des Walzenvorgangs frei wählbar ist und der Sollwert geregelt wird.This object is achieved with the features of claim 1. The new procedure ren is characterized in that the piston travel in the hydraulic piston-cylinder-An order and the valve setting during the rolling process detected and correct be greed so that the gap assumes the predetermined width again. The past correct gap width is in a comparator at the input of the first control loop fed. Positions of the piston S are also fed in. A first way knife detects the piston position during the entire rolling process and delivers corresponding actual signals to the first controller, which has an actuating signal determined a new setting of the piston. According to the new procedure, in addition the piston position also recorded and corrected the valve position. This is with the second control loop solved. Another odometer registers the valve position and sends actual signals to a second controller. In a comparator at the entrance of the second control circuit is the setting signal for the valve with the actual signal for the Valve compared and given to the second controller so that at the output of the second control a control signal for the valve. So that the valve and accordingly, the cylinder re-regulated. This process has several advantages compared to the earlier application by the applicant of DE 30 16 786. To an ent falls the first stage of the known method, namely the adjustment of the gap width with the help of the cooling or heating intensity including complicated and costly cooling or heating water pipes, in addition there are also several pressure reducing valves and the back pressure reducing valve for the second setting variant with the roller pressure. The outstanding advantage arises from the fact that the new method the gap can be freely selected during the rolling process and the setpoint is regulated becomes.
Ferner betrifft die Erfindung eine neue Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Die Vorrichtung weist ein Ventil, welches an der Hydraulik-Kolben-Zylinderanordnung angeordnet ist, auf. Zwei gekoppelten Regelkreise erfassen und korrigieren den Kol benweg des Zylinders und die Ventilstellung. Bevorzugt sind ein P-Regler für den Regelkreis für den Zylinder und ein PID-Regler für den zweiten Regelkreis für das Ventil. Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere für Verwendung in Walzwerken.The invention further relates to a new device for carrying out the method. The device has a valve, which on the hydraulic piston-cylinder arrangement is arranged on. Two coupled control loops record and correct the col way of the cylinder and the valve position. A P controller is preferred for the Control loop for the cylinder and a PID controller for the second control loop for the Valve. This device is particularly suitable for use in rolling mills.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben; in dieser zeigtThe invention is described below with reference to the drawings; in this shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Zweiwalzwerkes in Stirnansicht und Fig. 1 is a schematic representation of a two-roll mill in front view and
Fig. 2 eine schematische Darstellung nach Art eines Blockschaltbildes der erfindungsgemäßen Regelkreisen. Fig. 2 is a schematic representation in the manner of a block diagram of the control loops according to the invention.
In Fig. 1 sind zwei parallel zueinander angeordnete und miteinander einen Walzen spalt h bildende Walze 6, 7 dargestellt, welche durch eine Hydraulik-Kolben-Zylin deranordnung auf einen vorbestimmten mehr oder weniger geringer Abstand gehal ten sind. Jedem Walzenpaar ist beidseitig an der Stirnseite jeweils eine Kolben-Zylin deranordnung vorgesehen. Jeder Kolben-Zylinderanordnung ist ein Ventil 10, welches die erstmalige Einstellung des Zylinders 1 wiederherstellt, angeordnet.In Fig. 1, two parallel to each other and a roll gap h forming roll 6 , 7 are shown, which are held by a hydraulic piston-cylinder arrangement at a predetermined more or less short distance. Each pair of rollers is provided with a piston-cylinder arrangement on both sides of the end face. A valve 10 , which restores the initial setting of the cylinder 1 , is arranged in each piston-cylinder arrangement.
Laut Fig. 2 registriert ein Wegmesser 2 den Kolbenweg während des Walzenvor gangs und schickt ein Ist-Signal xi an einen Vergleicher 3, der mit dem Eingang eines ersten Reglers 4 verbunden ist. In dem Vergleicher 3 sind die Sollwerte xs für den Kolbenweg von außen vorgegeben, z. B. von einer Steuerung 5, und eingespeist. Der Vergleicher 3 gibt ein Differenzsignal xw aus Signalen xi und xs an den ersten Regler 4, welcher ein Stellsignal xst an einen weiteren Vergleicher 8 abgibt. Ein zweiter Wegmesser 11 liefert die Ventilstellung yi an den zweiten Vergleicher 8. Dieser gibt ein Differenzsignal yw aus den Signalen yi und xst an einen weiteren Regler 9, welcher ein Stellsignal yst an das Ventil 10 abgibt. Auf diesem Wege wird der vorbestimmte Walzenspalt h bzw. dessen Veränderungen während des Walzenvorgangs korrigiert, so daß optimale Qualität des Produktes gewährleistet wird. Bei Verwendung der er findungsgemäßen gekoppelten Regelkreise entfallen auch der in oben zitierten frü heren Lösungen verwendete Gegendruckreduzierventile. Weitere Kosteneinsparun gen entstehen daraus, daß auch die Druckreduzierventile für die Klemmkammern der Kolben-Zylinderanordnung entfallen. Die erstmalige Einstellung bzw. die Wie derstellung des Walzendrucks in den Klemm- und Lösekammern der Kolben-Zylin deranordnung erfolgt mit Hilfe eines einzigen Ventils, d. h. für jede Kolben-Zylinder- Anordnung ist ein in der Fig. 2 gezeigter gekoppelter Regelkreis vorgesehen. According to Fig. 2 registers a displacement measuring device 2 the piston travel during the Walzenvor loss and sends an actual signal x i to a comparator 3 which is connected to the input of a first regulator 4. In the comparator 3 , the setpoints x s for the piston travel are specified from the outside, for. B. from a controller 5 , and fed. The comparator 3 outputs a difference signal x w from signals x i and x s to the first controller 4 , which outputs an actuating signal x st to a further comparator 8 . A second odometer 11 supplies the valve position y i to the second comparator 8 . This outputs a difference signal y w from the signals y i and x st to a further controller 9 , which outputs an actuating signal y st to the valve 10 . In this way, the predetermined roll gap h or its changes during the rolling process are corrected, so that optimal quality of the product is guaranteed. When using the coupled control loops according to the invention, the back pressure reducing valves used in earlier solutions cited above are also eliminated. Further cost savings result from the fact that the pressure reducing valves for the clamping chambers of the piston-cylinder arrangement are also eliminated. The first adjustment or the restoration of the roller pressure in the clamping and releasing chambers of the piston-cylinder arrangement is carried out with the aid of a single valve, ie a coupled control circuit shown in FIG. 2 is provided for each piston-cylinder arrangement.
11
Zylinder
cylinder
22nd
erster Wegmesser
xi first odometer
x i
Regelgröße (Kolbenweg)
Controlled variable (piston travel)
33rd
erster Vergleicher
xs first comparator
x p
Sollwert für den Kolbenweg (wird von außen vorgegeben)
xw Setpoint for the piston stroke (specified from outside)
x w
Regelabweichung (xw Control deviation (x f
= Xi = X i
-Xs -X p
)
)
44th
erster Regler (P-Regler)
xst first controller (P controller)
x st
Stellgröße für den Kolbenweg
Actuating variable for the piston stroke
55
Steuerung
control
66
, ,
77
Walzen
Rollers
88th
weiterer Vergleicher
further comparator
99
zweiter Regler (PID-Regler)
second controller (PID controller)
1010th
Ventil
Valve
1111
zweiter Wegmesser
yi second odometer
y i
Regelgröße (Ventilposition)
ys Control variable (valve position)
y s
Sollwert für Ventilposition
yw Setpoint for valve position
y w
Regelabweichung
h Walzenspaltbreite
Control deviation
h nip width
Claims (11)
Priority Applications (3)
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