DE19851053A1 - Verfahren und Einrichtung zum Regeln der Breite eines Metallbandes - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Regeln der Breite eines MetallbandesInfo
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Abstract
Verfahren zum Regeln der Breite (w) eines Metallbandes (4) in einer Walzstraße mit zumindest einem Walzgerüst, wobei die Breite (w) des Metallbandes (4) hinter dem Walzgerüst gemessen wird, wobei zur Einstellung der Breite (w) des Metallbandes (4) der Zug im Metallband (4) vor dem Walzgerüst in Abhängigkeit der hinter dem Walzgerüst gemessenen Breite (w) des Metallbandes (4) eingestellt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Einrichtung
zum Regeln der Breite eines Metallbandes in einer Walzstraße
mit zumindest einem Walzgerüst.
Aus der EP 0 375 095 B1 ist ein Verfahren zum kontinuierli
chen Regeln der Bandbreite beim Fertigwalzen von Warmband auf
einer mehrgerüstigen Walzstraße bekannt, wobei die Bandbreite
zumindest hinter der Fertigstaffel und die Banddicke hinter
dem letzten Gerüst gemessen und Dickenänderungen über einen
Dickenregelkreis am letzten Gerüst ausgeregelt werden. Dabei
wird die Bandbreite kontinuierlich unmittelbar nach dem letz
ten Stich und vor dem vorletzten Stich gemessen. Die Meßwerte
werden einem Breitenregler mit Vorsteuerung zugeführt, der
die Breite des Metallbandes durch Beeinflussung des Walzspal
tes am letzten Gerüst regelt. Der Nachteil dieses Verfahrens
ist, daß durch den Eingriff auf die Einstellung des letzten
Gerüsts auch die Banddicke verändert wird, wenn sie nicht
durch aufwendige Kompensation konstant gehalten wird.
Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw.
eine Einrichtung anzugeben, mittels der die Bandbreite ohne
unzulässig hohe Rückwirkungen auf die Bandbreite geregelt
wird. Dabei soll das Verfahren möglichst einfach und robust
sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
gemäß Anspruch 1 oder gemäß Anspruch 6 bzw. eine Einrichtung
gemäß Anspruch 13 oder Anspruch 14 gelöst.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsge
mäßen Einrichtung zum Regeln der Breite eines Metallbandes in
einer Walzstraße mit zumindest einem Walzgerüst, wobei die
Breite des Metallbandes hinter dem Walzgerüst gemessen wird,
wird zur Einstellung der Breite des Metallbandes der Zug im
Metallband vor dem Walzgerüst in Abhängigkeit der hinter dem
Walzgerüst gemessenen Breite des Metallbandes eingestellt. In
alternativer und erfinderischer Weise wird bei einem Verfah
ren bzw. einer Einrichtung zum Regeln der Breite eines Me
tallbandes in einer Walzstraße mit zumindest zwei Walzgerü
sten, die Breite des Metallbandes vor einem ersten Walzgerüst
gemessen. Zur Einstellung der Breite des Metallbandes wird
der Zug im Metallband mittels eines Breitenreglers vor einem
dem ersten Walzgerüst nachgeordneten zweiten Walzgerüst in
Abhängigkeit der vor dem ersten Walzgerüst gemessenen Breite
des Metallbandes eingestellt.
Auf diese Weise ist es möglich, die Breite des Metallbandes
deutlich besser einem gewünschten Sollwert anzunähern, so daß
für eine Walzstraße mehrere Tonnen Stahl pro Jahr eingespart
werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Walz
straße zumindest zwei Walzgerüste auf, wobei die Breite des
Metallbandes hinter dem zweiten Walzgerüst gemessen wird, und
wobei zur Einstellung der Breite des Metallbandes der Zug im
Metallband vor dem zweiten Walzgerüst in Abhängigkeit der
hinter dem zweiten Walzgerüst gemessenen Breite des Metall
bandes eingestellt wird.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist
die Walzstraße als mehrgerüstige Walzstraße mit mehr als zwei
Walzgerüsten ausgeführt, wobei die Breite des Metallbandes
hinter dem letzten Walzgerüst gemessen wird, und wobei zur
Einstellung der Breite des Metallbandes der Zug im Metallband
vor dem letzten Walzgerüst in Abhängigkeit der hinter dem
letzten Walzgerüst gemessenen Breite des Metallbandes einge
stellt wird.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird
der Breitenregler, insbesondere on-line, an die Eigenschaften
der Walzstraße adaptiert wird.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird
die Breite des Metallbandes hinter dem zweiten Walzgerüst ge
messen und der Breitenregler, insbesondere on-line, in Abhän
gigkeit der hinter dem zweiten Walzgerüst gemessenen Breite
des Metallbandes an die Eigenschaften der Walzstraße adap
tiert.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird
der Breitenregler in Abhängigkeit von Walzparametern an die
Eigenschaften der Walzstraße adaptiert.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind
das erste und das zweite Walzgerüst die letzten beiden Walz
gerüste einer mehrgerüstigen Walzstraße.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird
der Zug im Metallband mittels eines Schlingenhebers einge
stellt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird
der Zug im Metallband mittels einer Minimalzugregelung einge
stellt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird
der Zug im Metallband durch Vorgage eines Zusatzsollwertes
für eine Zugregelung eingestellt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus nachfol
gender Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Zugregelung mittels Schlingenregler,
Fig. 2 eine Minimalzugregelung,
Fig. 3 einen Breitenregler mit Monitorregler,
Fig. 4 einen Breitenregler mit Adaption.
In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 4 ein Metallband, das in
einer Walzstraße gewalzt wird. Die Walzstraße weist Walzgerü
ste auf, die in Fig. 1 durch die Walzen 5, 6, 7 und 8 angedeu
tet sind. In Fig. 1 bezeichnen die Indices i die Nummer der
Walzgerüstes. So ist das Walzgerüst mit den Walzen 5 und 6
das i-1-te und das Walzgerüst mit den Walzen 7 und 8 das i-te
Walzgerüst. Die Walzgerüste werden durch Motoren 9 und 10 an
getrieben, die ihre Solldrehzahlen n*i-1 bzw. n*i von einem
übergeordneten Drehzahl-Sollwertgeber 13 erhalten. Zwischen
dem i-1-ten und dem i-ten Walzgerüst ist ein Schlingenheber
12 angeordnet, mittels dessen der Zug im Metallband 4 zwi
schen dem i-1sten und dem i-ten Walzgerüst eingestellt wird.
Eingangsgröße in den Drehzahl-Sollwertgeber 13 ist u. a. der
Schlingenheberwinkel α. Der Schlingenheber wird mittels eines
Schlingenreglers 2 geregelt. Hinter dem i-ten Walzgerüst ist
ein Breitenmeßgerät 11 angeordnet, das einen Meßwert w für
die Breite des Metallbandes 4 liefert. Dieser Meßwert w der
Breite des Metallbandes 4 wird mittels eines Summationspunk
tes 17 von einem Sollwert w* der Breite des Metallbandes ab
gezogen. Diese Differenz ist Eingangsgröße für einen Breiten
regler 1, der einen Bandzug-Zusatzsollwert ΔT* liefert. Mit
tels eines Summationspunktes 18 wird dieser Bandzug-Zusatz
sollwert ΔT* zu einem Bandzug-Sollwert T* hinzuaddiert. Die
Summe bildet den Sollwert für den Bandzugregler 2.
Während Fig. 1 den beispielhaften Einsatz der Erfindung im Zu
sammenhang mit einer Einstellung des Bandzugs mittels eines
Schlingenhebers 12 zeigt, zeigt Fig. 2 den beispielhaften Ein
satz der Erfindung für eine Walzstraße mit Minimalzugrege
lung. Dabei haben Bezugszeichen 4 bis 11, 17, i-1, i, w, und
w* die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1. Im vorliegenden Aus
führungsbeispiel ist ein Breitenregler 19 vorgesehen, der ei
nen Bandzug-Zusatzsollwert ΔT*i-1,i in Abhängigkeit der Diffe
renz zwischen dem Sollwert w* der Breite des Metallbandes 4
und dem Meßwert w der Breite des Metallbandes 4 ermittelt.
Ferner ist ein Bandzugmeßgerät 15 vorgesehen, das einen Meß
wert Ti-1,i des Bandzuges zwischen dem i-1-ten und dem i-ten
Walzgerüst liefert. Dieser Meßwert Ti-1,i wird einem Drehzahl-
Sollwertgeber 14 zugeführt.
Eingangsgrößen in den Drehzahl-Sollwertgeber 14 sind u. a. der
Meßwert Ti-1,i sowie der Bandzug-Zusatzsollwert ΔT*i-1,i.
Der Drehzahl-Sollwertgeber 14 ermittelt die Sollwerte n*i-1
und n*i für die Drehzahlen des i-1-ten und i-ten Walzgerüstes
derart, daß sich zwischen ihnen ein Zug entsprechend der Sum
me T*i-1,i + ΔT*i-1,i einstellt.
Fig. 3 zeigt das Zusammenwirken eines Breitenreglers 26 mit
einem Monitorregler 27. Zwar ist im Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 3 ein Schlingenheber 12 vorgesehen, jedoch kann der Moni
torregler 27 entsprechend auch im Zusammenhang mit einer Mi
nimalzugregelung - wie in Fig. 2 beschrieben - eingesetzt wer
den. Bezugszeichen 4 bis 8, 11, 12, 18, i-1, i, w, w*, T* und
ΔT* entsprechen den entsprechenden Bezugszeichen in Fig. 1.
Der Monitorregler 27 weist in beispielhafter Ausgestaltung
ein PT1-Glied 20 und ein Totzeitglied 21 auf. Eingang des Mo
nitorreglers ist der Bandzug-Zusatzsollwert, der von dem
Breitenregler 26 ermittelt wird. Der Ausgang des Monitorreg
lers 27 wird mittels eines Summationspunktes 22 zum Meßwert w
der Breite des Metallbandes 7 hinzuaddiert. Diese Summe wird
in vorteilhafter Weise mittels eines Istwertfilters 5 gefil
tert. Der Ausgang des Istwertfilters 25 wird mittels eines
Summationspunktes 24 vom Sollwert w* der Breite des Metall
bandes 4 subtrahiert. Diese Differenz ist Eingang des Brei
tenreglers 26.
Fig. 4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, wobei ein
Breitenregler 35 adaptiert wird. Fig. 4 zeigt drei Walzgerü
ste: ein i-2-tes Walzgerüst, angedeutet durch die Walzen 40
und 41, ein i-1-tes Walzgerüst, angedeutet durch die Walzen
42 und 43, sowie ein i-tes Walzgerüst, angedeutet durch die
Walzen 44 und 45. Mittels dieser Walzgerüste wird ein Metall
band 4 gewalzt. Zur Einstellung des Bandzugs sind Schlingen
heber 12 und 33 vorgesehen. Jedoch ist das gezeigte Ausfüh
rungsbeispiel auch im Zusammenhang mit einer Minimalzugrege
lung wie in Fig. 2 entsprechend einsetzbar.
Bezugszeichen 2, 4, 11, 12, 17, 18, w*, T* und ΔT* in Fig. 4
entsprechen den entsprechenden Bezugszeichen in Fig. 1. wi in
Fig. 4 entspricht w in Fig. 1. Gemäß Fig. 4 ist ein weiteres
Breitenmeßgerät 30 vor dem i-1-ten Walzgerüst vorgesehen. Das
Breitenmeßgerät 30 liefert einen Meßwert wi-2 der Breite des
Metallbandes 4 vor dem i-1-ten Walzgerüst. Der Meßwert wi-2
wird mittels eines Summationspunktes 34 von einem Sollwert w*
für die Breite des Metallbandes 4 subtrahiert. Die Differenz
ist Eingangsgröße in einem Breitenregler 35, der einen Band
zug-Zusatzsollwert ΔT* für den Zug im Metallband 4 zwischen
dem i-1-ten und dem i-ten Walzgerüst ermittelt. Der Breiten
regler 35 wird mittels eines Adaptierers 36 in Abhängigkeit
von Walzparametern x1 bis xn sowie der Differenz der Werte w*
und wi adaptiert. Die Adaption erfolgt derart, daß die Diffe
renz zwischen w* und wi möglichst klein bzw. Null ist.
Die Adaption erfolgt vorteilhafterweise mittels eines neuro
nalen Netzes oder mittels eines Verfahrens zur Parameteriden
tifikation.
Die Erfindung wird in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1
bis 4 an einer beliebigen Stelle in einer mehrgerüstigen
Walzstraße eingesetzt. Es kann ferner vorgesehen werden, sie
an mehreren Stellen in einer mehrgerüstigen Walzstraße einzu
setzen. Besonders vorteilhaft kommt die Walzstraße jedoch am
Ende einer, insbesondere mehrgerüstigen, Walzstraße zum Ein
satz. Dabei bezeichnet das i-te Walzgerüst das letzte Walzge
rüst der Walzstraße und das i-1-te Walzgerüst das vorletzte
Walzgerüst der Walzstraße.
Claims (15)
1. Verfahren zum Regeln der Breite (w) eines Metallbandes (4)
in einer Walzstraße mit zumindest einem Walzgerüst, wobei die
Breite (w) des Metallbandes (4) hinter dem Walzgerüst gemes
sen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Einstellung der Breite (w) des Metallbandes (4) der
Zug im Metallband (4) vor dem Walzgerüst in Abhängigkeit der
hinter dem Walzgerüst gemessenen Breite (w) des Metallbandes
(4) eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzstraße zumindest zwei Walzgerüste aufweist, wobei
die Breite (w) des Metallbandes (4) hinter dem zweiten Walz
gerüst gemessen wird, und daß zur Einstellung der Breite (w)
des Metallbandes (4) der Zug im Metallband (4) vor dem zwei
ten Walzgerüst in Abhängigkeit der hinter dem zweiten Walzge
rüst gemessenen Breite (w) des Metallbandes (4) eingestellt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzstraße als mehrgerüstige Walzstraße mit mehr als
zwei Walzgerüsten ausgeführt ist, wobei die Breite (w) des
Metallbandes (4) hinter dem letzten Walzgerüst gemessen wird,
und daß zur Einstellung der Breite (w) des Metallbandes (4)
der Zug im Metallband (4) vor dem letzten Walzgerüst in Ab
hängigkeit der hinter dem letzten Walzgerüst gemessenen Brei
te (w) des Metallbandes (4) eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Breitenregler an die Eigenschaften der Walzstraße ad
aptiert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Breitenregler on-line an die Eigenschaften der Walz
straße adaptiert wird.
6. Verfahren zum Regeln der Breite (w) eines Metallbandes (4)
in einer Walzstraße mit zumindest zwei Walzgerüsten, wobei
die Breite (w) des Metallbandes (4) vor einem ersten Walzge
rüst gemessen wird, und wobei zur Einstellung der Breite (w)
des Metallbandes (4) der Zug im Metallband (4) mittels eines
Breitenreglers vor einem dem ersten Walzgerüst nachgeordneten
zweiten Walzgerüst in Abhängigkeit der vor dem ersten Walzge
rüst gemessenen Breite (w) des Metallbandes (4) eingestellt
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite (w) des Metallbandes (4) hinter dem zweiten
Walzgerüst gemessen wird und daß der Breitenregler, insbeson
dere on-line, in Abhängigkeit der hinter dem zweiten Walzge
rüst gemessenen Breite (w) des Metallbandes (4) an die Eigen
schaften der Walzstraße adaptiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Breitenregler in Abhängigkeit von Walzparametern an
die Eigenschaften der Walzstraße adaptiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das
zweite Walzgerüst die letzten beiden Walzgerüste einer mehr
gerüstigen Walzstraße sind.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zug im Metallband (4) mittels eines Schlingenhebers
eingestellt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zug im Metallband (4) mittels einer Minimalzugrege
lung eingestellt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet,
daß der Zug im Metallband (4) durch Vorgage eines Bandzug-
Zusatzsollwertes (ΔT*, ΔT*i-1,i) für eine Zugregelung einge
stellt wird.
13. Einrichtung zum Regeln der Breite (w) eines Metallbandes
(4) mit zumindest einem Walzgerüst zur Durchführung des Ver
fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 10 bis 12, wobei
die Einrichtung zum Regeln der Breite (w) des Metallbandes
(4) eine Breitenmeßeinrichtung zur Messung der Breite (w) des
Metallbandes (4) hinter dem Walzgerüst aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Regeln der Breite (w) des Metallban
des (4) einen Breitenregler zur Einstellung des Zuges im Me
tallband (4) vor dem Walzgerüst in Abhängigkeit der hinter
dem Walzgerüst gemessenen Breite (w) des Metallbandes (4)
aufweist.
14. Einrichtung zum Regeln der Breite (w) eines Metallbandes
(4) in einer Walzstraße mit zumindest zwei Walzgerüsten zur
Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis
12, wobei die Einrichtung zum Regeln der Breite (w) des Me
tallbandes (4) eine Breitenmeßeinrichtung zur Messung der
Breite (w) des Metallbandes (4) vor einem ersten Walzgerüst
aufweist und die Einrichtung zum Regeln der Breite (w) des
Metallbandes (4) einen Breitenregler zur Einstellung des Zu
ges im Metallband (4) vor einem dem ersten Walzgerüst nachge
ordneten zweiten Walzgerüst in Abhängigkeit der vor dem er
sten Walzgerüst gemessenen Breite (w) des Metallbandes (4)
aufweist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Breitenmeßeinrichtung zur Messung der Breite (w)
des Metallbandes (4) hinter dem zweiten Walzgerüst aufweist
und daß sie einen Adaptierer zur Adaption des Breitenreglers
in Abhängigkeit der hinter dem zweiten Walzgerüst gemessenen
Breite (w) des Metallbandes (4) an die Eigenschaften der
Walzstraße aufweist.
Priority Applications (4)
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |