DE19726587B4 - Verfahren und Einrichtung zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst, wobei wenigstens eine Walze des Walzgerüstes von einem Motor angetrieben wird und die Walzendrehzahl abhängig von einer Solldrehzahl (n*) mit einem Regler (1) und einem Lastbeobachter (16) geregelt wird, wobei vor dem Einfädeln des Walzgutes in das Walzgerüst die Solldrehzahl (n*) der Walzen des Walzgerüstes um einen vorgegebenen Wert (Δn*) erhöht wird und nach dem Einfädeln die Solldrehzahl (n*) auf eine gewünschte Solldrehzahl (nn*) abgesenkt wird, wobei aus einem gemessenen Moment (M) des Motors und einer gemessenen Drehzahl (n) der Walzen ein Lastmoment (M^ L) nachgebildet wird, wobei das nachgebildete Lastmoment (M^ L) dem Regler (1) schaltbar zur Verfügung gestellt wird, um den Regler (1) entweder als P-Regler zu betreiben oder als PI-Regler zu betreiben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst, dessen Walzendrehzahl mit einem Regler geregelt wird.
  • In einer Fertigstraße verursacht das einlaufende Bandmaterial beim Anstich in jedem Gerüst eine sprungartige Belastung. Für die Walzantriebe bedeutet dies ein steiles Ansteigen des Belastungsmomentes. Aufgrund des endlichen Massenträgheitsmomentes des Antriebs, bestehend aus den Massenträgheitsmomenten des Motors, der Kupplungen, Spindeln, Getrieben und Walzen, bricht zunächst die Drehzahl des Antriebs ein. Der Drehzahlregler sorgt danach für eine Rückführung der Drehzahl auf ihren Sollwert. Der Drehzahleinbruch verursacht eine Abbremsung des einlaufenden Bandes gegenüber dem im Stichplan vorbestimmten Geschwindigkeitssollwert, wodurch sich ein Materialrückstau ergibt. Dieser Rückstau äußert sich in der Bildung einer Bandschlinge vor dem Gerüst. Diese Bandschlinge darf nur so groß sein, daß sie von der Schlingenregelung und dem Schlingenheber beherrscht werden kann. Die Genauigkeit der Auslaufdicke des Bandes wird ebenfalls beeinflußt.
  • Eine Standard-PI-Drehzahlregelung ist bei hohen Anforderungen an die Größe der Schlinge, vor allem bei kurzen Lastanstiegszeiten, wie sie an den letzten Gerüsten einer Fertigstraße auftreten, häufig nicht dynamisch genug.
  • Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 Einrichtung gemäß Anspruch 3 gelöst. Auf diese Weise lassen sich Drehzahleinbrüche deutlich verringern.
  • Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Unteransprüchen. Im einzelnen zeigt:
  • 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung. Das Walzgerüst wird über einen mit einem Leistungsteil geregelten Motor 2 angetrieben, wobei dem Motormoment ein Lastmoment ML entgegenwirkt. Die Walzendrehzahl ist dabei das Integral der Differenz von Antriebs- und Lastmoment. Dieser physikalische Zusammenhang wird durch den Integrator 3 modelliert. Diese Regelstrecke wird in der beispielhaften Ausgestaltung durch einen PI-Regler 1 in Abhängigkeit der Differenz von Solldrehzahl n* und Istdrehzahl n geregelt. Um den Drehzahleinbruch zu reduzieren, wird erfindungsgemäß ein Lastbeobachter 16 vorgesehen. Er weist einen rückgeführten Integrator 6, ein Proportionalglied 5 und einen Lastintegrator 4 auf. An der Summationsstelle 7 wird die vom Integrator 6 nachgebildete Drehzahl n ^ mit der gemessenen Drehzahl n des Motors verglichen. Die Differenz wird u. a. dem Lastintegrator 4 zugeführt. Sein Ausgang M ^L entspricht im eingeschwungenen Zustand dem stationären Lastmoment ML. Dieses wird im Summierer 9 mit dem gemessenen Motormoment (Motorstrom·Fluß) verglichen und die Differenz dem Integrator 6 zugeführt. Das nachgebildete Lastmoment M ^L wird, wenn der Schalter 10 geschlossen ist, zu dem Drehzahlreglerausgang addiert. Der Drehzahlregler kann dann als P-Regler betrieben werden.
  • Das Walzkraftsignal 14 in 1 dient als Triggersignal für den Anstich. Bei Auftreten des Walzkraftsignals 14 gibt das Drehzahlkorrekturglied 18 erfindungsgemäß einen Kor rektursollwert Δn* aus. Bereits vor dem Anstich wird dem gewünschten Drehzahlsollwert nn* der vom Betrag des zu erwartenden Lastmoments abhängige Korrektursollwert Δn* hinzuaddiert, so daß sich eine tatsächliche Solldrehzahl n* ergibt. Zum Anstichzeitpunkt bzw. Einfädelzeitpunkt to, der ebenfalls über des Walzkraftsignal 14 detektiert wird, wird der Korrektursollwert Δn* gemäß einer geeigneten Zeitfunktion zurückgenommen.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst, wobei wenigstens eine Walze des Walzgerüstes von einem Motor angetrieben wird und die Walzendrehzahl abhängig von einer Solldrehzahl (n*) mit einem Regler (1) und einem Lastbeobachter (16) geregelt wird, wobei vor dem Einfädeln des Walzgutes in das Walzgerüst die Solldrehzahl (n*) der Walzen des Walzgerüstes um einen vorgegebenen Wert (Δn*) erhöht wird und nach dem Einfädeln die Solldrehzahl (n*) auf eine gewünschte Solldrehzahl (nn*) abgesenkt wird, wobei aus einem gemessenen Moment (M) des Motors und einer gemessenen Drehzahl (n) der Walzen ein Lastmoment (M^ L) nachgebildet wird, wobei das nachgebildete Lastmoment (M^ L) dem Regler (1) schaltbar zur Verfügung gestellt wird, um den Regler (1) entweder als P-Regler zu betreiben oder als PI-Regler zu betreiben.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das nachgebildete Lastmoment (M^ L) dem Regler (1) schaltbar hinzuaddiert wird, um entweder bei eingeschalteter Addition von (M^ L) den Regler (1) als P-Regler zu betreiben oder bei abgeschalteter Addition von (M^ L) den Regler (1) als PI-Regler zu betreiben.
  3. Einrichtung zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen beim Einfädeln eines Walzgutes in ein Walzgerüst, wobei wenigstens eine Walze des Walzgerüstes von einem Motor angetrieben wird und die Walzendrehzahl abhängig von einer Solldrehzahl (n*) mit einem Regler (1) und Lastbeobachter (16) geregelt wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Einrichtung zur Verringerung bzw. Kompensation von Drehzahleinbrüchen ein Drehzahlkorrekturglied (18) aufweist, das vor dem Einfädeln des Walzgutes in das Walzgerüst die Solldrehzahl (n*) der Walzen des Walzgerüstes um einen vorgegebenen Wert (Δn*) erhöht und nach dem Einfädeln auf die gewünschte Solldrehzahl (nn*) absenkt, wobei der Lastbeobachter (16) aus ei nem gemessenen Moment (M) des Motors und einer gemessenen Drehzahl (n) der Walzen ein Lastmoment (M^ L) nachbildet, wobei das nachgebildete Lastmoment (M^ L) dem Regler (1) mit einem Schalter (10) schaltbar zur Verfügung gestellt wird, um den Regler (1) entweder als P-Regler zu betreiben oder als PI-Regler zu betreiben.
  4. Einrichtung nach Anspruch 3, wobei der Schalter (10) das nachgebildete Lastmoment (M^ L) dem Regler (1) schaltbar hinzuaddiert, um entweder bei eingeschalteter Addition von (M^ L) den Regler (1) als P-Regler zu betreiben oder bei abgeschalteter Addition von (M^ L) den Regler (1) als PI-Regler zu betreiben.
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