DE2200293A1

DE2200293A1 - Computergesteuertes Metallwalzwerk

Info

Publication number: DE2200293A1
Application number: DE19722200293D
Authority: DE
Inventors: Larson George Daniel; King William Duncan; Steeper Donald Everett; Winchester Jun Amos Jackson
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1971-01-06
Filing date: 1972-01-05
Publication date: 1972-08-03
Also published as: US3787667A; GB1367150A; DE2200293C2; BE777756A; FR2121535B1; AU3721571A; ZA718525B; JPS5222941B1; IT946276B; NL7200137A; FR2121535A1; CA962748A; ES398523A1

Description

1 River Road SCHENECTADY, N.Y./U.S.A.

Computergesteuertes Metallwalzwerk

Die Erfindung bezieht sich auf computergesteuerte Metallwalzwerke und insbesondere auf computergesteuerte Kaltwalzwerke mit einer adaptiven Rückkopplung zur Einstellung gespeicherter Variablen in rechnerisch aufgestellten Modellen in Abhängigkeit von Daten, die im laufenden Betrieb (on-line) gemessen werden.

Da die H-chgeschwindigkeitswalzung von Metallen die präzise und schnelle Einstellung einer Vielzahl interdependenter Steuerungen erfordert, um hochwertige Endprodukte zu erzeugen, ist die .peratorregeluiig der Walzwerke äußerst schwierig, und im wesentlichen alle kürzlich entstandenen Walzwerkinstallationen haben einen Regelcomputer, um den Walzprozess zu überwachen,

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Wenn das Metallblech in Tandemwalzgerüsten gewalzt v/ird, enthält der Computer typischerv/eise ein rechnerisch aufgestelltes Modell, in dem empirisch oder theoretisch bestimmte Daten gespeichert sind, die Beziehungen zwischen kritischen Parametern, wie z.B. Veränderungen in der Leistung entweder in Bezug auf die Banddicke oder Bandverlängerung, definieren. Diese gespeicherten Daten werden sowohl während der anfänglichen Einstellung als auch während des Walzwerkbetriebes abgefragt, um Faktoren wie die optimale Geschwindigkeit für jedes Walzgerüst, den Zug zwischen den Walzen und die WaIzleistungsverteilung zwischen den Walzgerüsten zu bestimmen.

Damit ein Walzwerk Metalle mit diversen physikalischen Charakteristiken (wie z.B. Härteänderungen im Stahlblech, die durch verschiedene Kohlenstoffgehalte im Stahl erzeugt werden) handhaben kann, steigt die Zahl dor Kurven, die zur Speicherung innerhalb des aufgestellten Modells zur Definierung von Beziehungen zwischen den kritischen Parametern erforderlich sind, im allgemeinen auf ein Vielfaches der verschiedenen zu walzenden Metallgüten an.

Da darüber hinaus jede gespeicherte Kurve für eine vernünftige Genauigkeit bei der Interpolierung entlang der Kurve durch durchschnittlich 10 bis 15 Punkte gekennzeichnet sein muß, war bisher im allgemeinen ein großer Speicher in dem rechnerisch aufgestellten Modell erforderlich, um eine ausreichend Prozessregelungsinformation zu speichern. Erfindungsgemäß ist jedoch die Zahl der Punkte, die zur Definierung der Leistungskurve für Regelzwecke erforderlich ist, auf nur zwei Angaben pro Kurve wesentlich herabgesetzt. Weiterhin sind dio Daten der Walzwerksdehnung anstelle zahlreicher Kurven als

BAD Ot-,.-....

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eine einzige Kurve plus einem Modifizierer (um Veränderungen in der Kraft pro Einheitsbreite zu korrigieren) gespeichert .

Während des laufenden Betriebes (on-line operation) ändern sich häufig entlang des Walzwerkes gemessene Charakteristiken ein wenig gegenüber vorausgesagten Charakteristiken, wodurch eine Ergänzung bzw. Korrektur des aufgestellten Modells durch adaptive Rückkopplung erforderlich ist, um die Genauigkeit der Modellvoraussagen für den Walzprozess zu optimieren. Um eine Veränderung der gespeicherten Information durch transients oder falsch abgetastete Werte zu verhindern, wurden die abgetasteten Werte gewöhnlich überprüft, um zu bestimmen, ob sie innerhalb einer zulässigen Toleranz liegen, bevor sie für Korrekturzwecke ausgenutzt wurden. Während die vorstehende Datenprüftechnik korrigierende Einstellungen der gespeicherten Daten einschränkt, wird die Verwendung leicht inkorrekter Daten nicht vermieden. In dem optimierten adaptiven Rückkopplungssystem gemäß dieser Erfindung werden dagegen die während des on-line-Betriebes abgetasteten Ergebnisse gemittelt und für einen Vergleich mit nachfolgend abgetasteten Daten gespeichert, bevor sie zur Ergänzung der innerhalb des rechnerisch aufgestellten Modells gespeicherten Information verwendet werden. Somit sind nur während stationärer Zustände Daten zur Adaption der in dem rechnerisch aufgestellten Modell gespeicherten Kurven annehmbar.

Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung beinhaltet die Verwendung eines Rückkopplungs-Regelsystems, um Variable zu verändern, die zur Berechnung von on-line-Kräften angenommen

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sind, wenn die berechneten Kräfte nicht den tatsächlichen Messungen in dem Walzwerk entsprechen. Das Regelsystem verwendet parallele Rückkopplungs-Logikschaltungen mit schnellen bzw. langsamen Ansprechcharakteristiken, um die angenommenen Variablen zu verändern, wobei das Ausgangssignal vonjder schnellen Rückkopplungs-Logikschaltung asymptotisch gegen null läuft, indem sich das Ausgangssignal von der langsamen Rückkopplungs-Logikschaltunp; einer richtigen Annahme für die in den Berechnungen verwendete Variable nähert. Während also Regelprozesse, die bisher verwendet wurden, um Daten sowohl aus den angenommenen als auch aus den gemessenen Variablen zu errechnen, normalerweise die angenommene Variable iterieren, wenn sich die berechneten Daten von den gemessenen Daten unterscheiden, erzielt das erfindungsgemäß verwendete duale Rückkopplungssystem die Annäherung des richtigen Wertes der Variablen durch den kumulativen Effekt einer schnellen Korrektur, die durch einen schnellen Rückkopplungsterm bewirkt wird, und einer andauernden bzw. bleibenden Korrektur, die durch einen langsamen Rückkopplungstem bewirkt wird.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben.

Figur 1 ist eine schematische Darstellung und zeigt ein erfindungsgemäßes Kaltwalzwerk.

Figur 2 ist eine graphische Darstellung und zeigt die lineare Änderung der Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit über der Verlängerung, die erhalten wird, wenn die Funktionen

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im doppeltlogarithmisch-logarithmischen Maßstab aufgetragen sind.

Figur 3 ist eine graphische Darstellung und zeigt die Adaption der Leistungskurve gemäß Figur 2 auf lineare Koordinaten.

Figur 4 ist eine graphische Darstellung und zeigt die änderung der Walzkraft mit der Walzwerksdehnung für eine gegebene Kraft pro Breiteneinheit, wie sie in dem rechnerisch aufgestellten Modell gespeichertist.

Figur 5 ist ein Fließbild und zeigt die Einstellung der Anstellvorrichtung an einem Walzwerkgerüst, wie sie von der Walzkraft an dem Walzgerüst bestimmt wird.

Figur 6 ist ein Blockdiagramm und zeigt das in dieser Erfindung verwendete Kraft-Rückkopplungsschema.

Figur 7 ist ein Blockdiagramm und zeigt das erfindungsgemäße Leistungs-Rückkopplungsschema.

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Kaltwalzwerk dargestellt, Es umfaßt im allgemeinen fünf einzelne Walzgerüste RS 1 RS 5» die im Tandem angeordnet sind, um die Dicke eines blechförmigen Metallbandes ST stufenweise zu verkleinern, wenn das Band zwischen den Antriebsrollen RD 1 - RD 5 und den zugehörigen gegenüberliegenden Walzen CR 1 - CR 5 hindurchläuft, die ,jedes entsprechende Walzgerüst bilden. Da die Konfiguration der dazwischen angeordneten Walzgerüste RS 2 - RS 4 identisch ist, sind die Walzgerüste RS 3 und RS

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in Figur 1 aus Gründen der Klarheit weggelassen. Die Stützwalzen BR 1 - BR 5 stoßen an den Stirnflächen der Antriebswalzen RD 1 - RD 5 an jedem Walzgerüst an, um ein Verbiegen der Antriebswalzen während einer Dickenverringerung zu verhindern. Die Stützwalzen BI 1 - BI 5 üben eine ähnliche Funktion für die Walzen CR "* - CR 5 aus. Üblicherweise wird die Einstellung der Stützwalzen BI ι - BI 5 durch Anstelleinstellungen SD ι - SD 5 gesteuert, die einzeln einstellbar sind, um die Dicken verringerung an ,jedem Walzwerk zu regulieren, während die Antriebsmotoren DM 1 - DM 5 das erforderliche Drehmoment für die Antriebswalzen RD 1 - RD 5 erzeugen, um das Band ST mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit innerhalb der Walzanlage in Längsrichtung zu bewegen.

Die Regelung des Walzprozesses wird von einem Computer 20 überwacht, der typischerweise eine oder zwei zentrale Datenverarbeitungseinheiten mit einem Zentralspeicher von etwa 400 000 bits und einen Arbeitstrommelspeicher für die zusätzliche Speicherung von 1 bis 3 Millionen bits Information aufweist. Ein Analog-Digital-Konverter 22 sorgt zusammen mit einem Hochgeschwindigkeitsabtaster SC 24 für die richtige Konditionierung der während des on-line-Betriebes abgetasteten Parameter für eine Einfütterung in den Computer. Der Computer würde normalerweise auch periphere Geräte wie einen Kartenleser 26 und einen Streifenleser 28 aufweisen, um eine Information bezüglich des verarbeiteten Befehls einzuspeisen, während die in den Computer eingespeiste oder die von diesem errechnete Information visuell durch einen Zeilendrucker 30 aufgezeichnet werden kann. Computer mit diesen Charakteristiken sind kommerziell erhältlich und können von der General Electric Company unter dem Handelsnamen GE/PAC 4020 erhalten werden.

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Zu den Prozessparametern, die dem Computer 20 zu Regelzwekken eingespeist werden, gehört die Dicke des metallischen Blechbandes ST, die durch Röntgenstrahlenvorrichtungen XR 1 XR 3 gemessen wird, die am Ein- und Austritt des Bandes aus dem Walzwerk bzw. hinter dem ersten Walzwerkgerüst angeordnet sind. Auf Wunsch kann die Dicke des metallischen Blechbandes gemessen werden, wenn das Band aus jedem Walzgerüst austritt, obwohl eine solche genaue Messung der Banddicke im ganzen Walzwerk normalerweise nicht erforderlich ist. Kraftmessdosen LC 1 - LC 5 liegen unter den Stützwalzen BR 1. BR 5 von jedem Walzgerüst, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das der Walzkraft des jeweiligen Walzgerüstes proportional ist. Dieses Ausgangssignal wird dem Computer 20 über den Abtaster SC 24 zugeführt. Zwischen den Walzgerüsten sind Dehnungsmesser T 1 - T 5 angeordnet, um Ausgangssignale zu erzeugen, die dem Computer als Anzeige der Dehnung bzw. des Zuges in dem metallischen Blechband ST zugeführt werden. Andere Parameter der Prozessregelung, die dem Computer über den Analog-Digital-Konverter 22 und den Hochgeschwindigkeitsabtaster SC 24 zugeführt werden, umfassen die Drehzahl der Antriebsmotoren DM 1. - DM 5, wie sie von den mit jeder Antriebswalze mechanisch gekoppelten Tachometern S 1 - S 5 gemessen werden, die Einstellungen der Anstellschrauben, wie sie von den Anzeigen SPI 1 - SPI 5 für die Schraubenstellung gemessen werden, und die Eingangsleistungen für die Antriebsmotoren, wie sie durch Ampeflaeter A 1 - A 5 und Voltmeter V 1 - V 5 gemessen werden.

Die relativen Geschwindigkeiten jedes Walzgerüstes sind durch Vergleichs-Servoeinrichtungen SSRS 1 - SSRS 5 unter

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der Regelung des Computers 20 einstellbar, während eine Vergleichs-Servoeinrichtung MSRS für die Hauptgeschwindigkeit die Beschleunigung oder Verlangsamung des Walzwerkes als eine Einbeitauf ein Regelsignal von dem Computer hin erlaubt. Auf Wunsch kann auch eine Information, wie die durch das Walzwerk gelaufene Bandlänge (wie sie von dem Tachometer S 5 gemessen wird, das über eine Zahnradverbindung mit der Antriebswalze des Walzgerüstes RS 5 verbunden ist), der Stromfluß zur Ablauf trommel PR und Aufnahmetrommel TR (wie er von den Amperfhetern 32 bzw. 34 gemessen wird) und die Biegekraft der Walzen (wie sie von geeigneten, aber nicht gezeigten Biegedrucksensoren gemessen wird), ebenfalls dem Computer 20 eingefüttert werden, um eine Überwachung des Kaltwalzprozesses zu gestatten.

Zu Beginn des Betriebes wird eine Steuerkarte, die Informationen, wie die BefehL-nummer, Breite, Eingangsdicke, gewünschte Ausgangsdicke, Stahlspezifikationen, chemische Zusammensetzungen, Warmwalzendbearbeitung, Spulengewicht und die Härtegruppe des metallischen Blechbandes ST, enthält, in Form einer geeignet gestanzten Karte direkt in den Computex' eingegeben. Die Karte kann auch eine Information enthalten, die den Lastfaktor für irgendeines der fünf Walzgerüste betrifft, der die an dem Walzgerüst verfügbare Leistung begrenzen würde. Nachdem die durch die Karte in den Computer eingegebene Information auf Angemessenheit untersucht worden ist, wird die Einrichtung des Walzwerkes aus mathematischen Modellen berechnet, die innerhalb des errechneten Einrichtungsmodells 35 des Computers 20 gespeichert ist, um die Vorteilung der Leistung auf die Antriebsmotoren DM 1 und DM 5 und die Walzkraft zu optimieren, die von den Schraubenanstelloinstel-

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lungen SD 1 - SD 5 auf das Band ausgeübt wird.

Das mathematische Leistungsmodell, das zur Berechnung der Leistungsverteilung innerhalb des Walzwerkes verwendet wird, enthält zahlreiche, beispielsweise 40, verschiedene Leistungskurven, die empirisch bestimmte Beziehungen zwischen Verlängerung und Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit (im folgenden als Leistungskurven bezeichnet) für Stähle mit verschiedenen Härteklassifikationen dai'stellen. Typischerweise sind diese Leistungskurven nicht-linear und erfordern die Speicherung von 1.0 bis 1.5 Punkten für jede Kurve innerhalb des Speichers für das Leistungsmodell, um die gewünschte Beziehung mit vernünftiger Genauigkeit zu definieren. Indem jedoch die Leistung pro Durchganp;svolumeneinheit über der Verlängerung im doppeltlogarithmisch-logarithmischen Maßstab (log log log scale) aufgetragen wird, werden lineare Leistungskurven erhalten, wie sie durch die einzige Leistungskurve 36 in Figur 2 dargestellt ist. Dadurch wird die Speicherung jeder Leistungskurve innerhalb des Leistungsmodells durch Angabe des Koordinaten-Schnittpunktes und der Steigung der Leistungskurve gestattet.

Die lineare Beziehung zwischen der Verlängerung und der Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit im doppeltlogarithmisch-logarithmischen Maßstab gibt die Existenz der folgenden mathematischen Beziehung zwischen den aufgetragenen Variablen wieder :

KWSI = PBASE χ In(Verlängerung) ^pSLOP

Darin ist

OSI die Leistung pro Durchgangsvoluraeneinlieit in kw sec/16,4 crn³;

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PBASE ist der gewählte Leistungs-Fußpunkt zur Speicherung der linearen Funktion innerhalb des Loistungsmodells und ist typischerweise gleich dem Wert von KWSI gesetzt, wenn die Verlängerung gleich e, der Basis des natürlichen Logarithmus, d.h. gleich 2,7183, ist;

PSLOP ist die Steigung der Leistungskurve, wenn sie auf doppeltlogarithmisch-logarithmischen (log log - log) Koordinaten aufgetragen ist.

Da nur ein Proportionalitätsfaktor, K, erforderlich ist, um kw sec/16,4 cnr* in PS Std./Ton. umzuwandeln, wird deutlich, daß die Leistungskurven auch durch Angabe des Fußpunktes und der Steigung der empirisch bestimmten Beziehungen zwischen der Verlängerung und PS Std./Ton. gespeichert werden könnten, wenn sie im doppeltlogarithmisch-logarithmischen Maßstab aufgetragen werden. Obwohl die Leistungskurven wünschenswerterweise durch die Steigung und den Fußpunkt der Kurven im doppeltlogarithmisch-logarithmischen Maßstab gespeichert sind, werden diese Kurven vorzugsweise in rechtwinklige Koordinate umgewandelt, wie es durqh die graphische Darstellung in Figur 3 gezeigt ist, um Berechnungen zu vereinfachen, nachdem die gewünschte Betriebskurve aus den mit der Karte eingegebenen Parametern, wie z.B. der Härte des zu walzenden Metallbandes, ermittelt worden ist.

Nach Ermittlung der Betriebsleistungskurve wird aus dieser Leistungskurve die gesamte Reduktionsleistung bestimmt, um die Verlängerung des Bandes ST zu erzeugen, die aus der ge-

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wünschten Dickenverringerung entsteht. Dabei wird ein konstantes Durchgangsvolumen angenommen, d.h. das Produkt von Breite, Dicke und Geschwindigkeit des Bandes an irgendeinem Walzgerüst soll gleich dem Produkt von Breite, Dicke und Geschwindigkeit an irgendeinem anderen Walzgerüst sein. Diese Reduktionsleistung muß jedoch um die Leistungsverluste innerhalb des Walzwerkes (ein Faktor der Walzflächengeschwindigkeit, wie sie von den Tachometern S 1 - S 5 bestimmt wird) und eine Leistung modifiziert werden, die in axialer Richtung durch das Band hindurch übertragen wird (wie sie durch die Dehnungsdifferenz an den Eintritts- und Austrittsseiten jeder Walze bestimmt wird), um die gesamten Leistungsforderungen des Walzwerkes zu errechnen. Wenn die obere Austrittsgeschwindigkeit am Walzwerk angenommen wird und das Durchgangsvolumen aus der angenommenen Geschwindigkeit, der Bandbreite und der Austrittsdicke bekannt ist, kann die gesamte erforderliche Walzkraft (falls man temporär Verluste unberücksichtigt lassen würde) durch die folgende Formel in Kilowatt ausgedrückt werden :

PTREQ

ROLLPOWT + TENSFAC(I)-TENSFAc(G) _ _J

»Ί ·

VOLFLOW

Darin ist

ROLLPOWT TENSFAC(I)

die gesamte erforderliche Walzleistung pro Durchgangsvolumeneinheit,

die Eingangsdehnungsleistung pro Durchgangsvolumeneinheit in kW am Walzgerüst RS I₁

Ο,4 cm^/sec

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TENSFAC(G) ist die Ausgangsdehnungsleistung pro Durchgangsvolumeneinheit in kW am

Wa 1zg e rüs t RS 5 und "! G, 4 cm³ /s ec

VOLFLOW ist das Durchganges volumen in ¹G, 4 cm**/see.

Das Walzwerk gemäß Figur 1. ist dehnungsgeregelt, so daß das Walzwerk bei einer vorbestimmten Dehnung bzw. Zug arbeitet. Diese Dehnung kann beispielsweise "Ό5Ο k^/cm" (15 000 psi) betragen, was von Faktoren wie der Breite, Dicke und Härte des Bandes abhängt. Dabei sei eine perfekte Einrichtung angenommen, bei der die Dicken mit den vorausgesagten Dicken identisch sind und die Dickenregelung nicht die Dehnung (pounds tension) einstellt. Richtige Dehnungen sind wichtig, da ein überhöhter Zur; zu einem Bruch des Bandes oder zu einem Rutschen in dem Walzenangriff führen kann, während eine unzureichende Dehnung erlauben kann, daß das Band in seitlicher Richtung läuft oder wellig v/ird. Die gewünschte Zugeinstellung wird deshalb durch den Computer fixiert. Die Ausgangsdicken an jedem Walzgerüst werden jedoch durch den Computer eingestellt, um für ein gleiches Vrrhältnis der Wellenleistung zur Leistung zu sorgen, die an allen fünf Walzgerüsten zur Verfügung steht. Somit kann die Wellenleistung an jedem Walzgerüst (K) durch die Formel definiert werden :

PSTAND(K) = ' ^PAVAIL

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Darin ist

die gesamte erforderliche T/alzwerksleistung in kV/;

PTAVAIL die gesamte verfügbare Walzwerksleistung

in kV/;

PAVAIL (K) die an jednm Y/alzgerüst (K) zur Verfügung stehende Leistung in kV/.

Da nur ein Teil der Y/ellenleistung an jedem Walzgerüst zur Dickenreduktion des Bandes ST verwendet wird (der Rest ist zur Überwindung von V/alzv/erksverlusten und zum Ausgleich der Differenz zwischen der Eingangszugleistung· und der Ausgangszugleistung erforderlich), ist die WaIz-Ie is tun ?5 jedes Walzgerüstes pro Durchgangsvolumeneinheit an jedem V/aIzgerust (K) durch die Formel bestimmt :

PROLL(K) = =(PSTAND(K)-PML(K) ) VOLFLOW

- VOLFLOW-TENSFAC(K)+TENSFAC(K+1)

Darin ist

PHED(K) die Reduktion- oder 7/alzleistung in IcT/

am V/a Izge rust (K),

VOLFLOW das Durchgangsvolumen in 1.6,4 ern /see

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PSTAND(K) die gesamte Wellenleistung des Vvalzgerüstes in kW,

PML(K)

die mechanischen Verluste in kV/ am Walzgerüst (K), wie sie durch einen Lauf des leeren Walzwerkes bei verschiedenen Geschwindigkeiten niit einer Nennwalzkraft gemessen wird,

TENSFAC(K) die Ein^angsdehnung in

kW

¹ 6,4 cm^/sec

TENSFAC(K+!)die Ausgangsdehnung vom Walzgerüst (K) in

kW

1.6,4 cm3/sec

Die kumulative Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit durch jedes Walzgerüst des Walzwerkes wird durch Summierung der Walzenleistung von jedem der vorhergehenden Walzgerüste des Walzwerkes und der Walzenleistung des in Rede stehenden Walzgerüstes bestimmt, und die der kumulativen Leistung entsprechende Verlängerung wird aus der Kurve gemäß Figur bestimmt. Die fünf Ausgangsdicken von jedem Walzgerüst in dem Walzwerk werden dann unter Annahme eines konstanten Durchgangsvolumens errechnet, um den Anfangszug für jedes Walzgerüst des Walzwerkes zu bestimmen.

Wenn Lastfaktoren, die eine Begrenzung der an irgendeinem Walzgerüst verfügbaren Leistung darstellen, durch eine gestanzte Karte oder manuell von einer Datenstation in den Computer eingegeben werden, entlastet die Walzwerkseinrichtung (mill set-up) jedes Walzgerüst im Verhältnis zu dem zum

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Walzgerüst gehörigen Lastfaktor, indem ein kleinerer Antriebsmotor an dem Walzgerüst angenommen wird. Das bedeutet, daß an dem Walzgerüst ein Antrieb angenommen wird, der gleich dem tatsächlichen Antrieb multipliziert mit dem Lastfaktor für das Walzgerüst ist. Wenn die Leistung dann zwischen den Walzgerüsten aufgeteilt wird, wie es vorstehend beschrieben wurde, wird die Walzleistung an dem Walzgerüst mit dem Lastfaktor herabgesetzt, so daß das Walzgerüst weniger als eine gleiche Leistungsverteilung aufnehmen kann.

Nachdem die Austrittsdicken berechnet worden sind, werden die Dickenverminderungsgrenzen für die Walzgerüste 1 und geprüft, um sicherzustellen, daß die Dickenreduktionen an diesen Walzgerüsten innerhalb der zulässigen Dickenverminderungsgrenzen für diese Walzgerüste liegen, die auf Faktoren wie der Eintrittsdicke, der Austrittsdicke, der Bandbreite und dem für das Band gewünschten Oberflächenfinish basieren. Sollte die maximale Grenze für die Dickenabnahme am Walzgerüst RS 1 überschritten sein_s stellt der Computer die Verlängerung aus dem Walzgerüst RS 1 auf das vorbestimmte Maximum für das Walzgerüst ein. Die der maximalen Verlängerung entsprechende Walzleistung wird dann aus der entsprechenden Leistungskurve bestimmt, d.h. der Leistungskurve gemäß Figur 3, und diese Leistung wird von der Gesamtleistung abgezogen, die das Walzwerk zur Herbeiführung der gewünschten Gesamtreduktion der Dicke des Bandes ST benötigt. Die verfügbare Leistung des Walzgerüstes RS ! wird dann von der gesamten verfügbaren Leistung subtrahiert und die sich daraus ergebene Leistung wird erneut in der vorstehend beschriebenen Weise aufgeteilt, als würde das Walzwerk vier Walzgerüste aufweisen. Wenn in ähnlicher Weise die Grenze

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für die Dickenabnahme am Walzgerüst RS 5 überschritten würde, stellt der Computer die Verlängerung aus den! Walzgerüst RS 4 ein (da die Verlängerung des 'Walzgerüst es KS 5 dann auf das zulässige Maximum fixiert wird), subtrahiert den Beitrag des Walzgerüstes RS 5 zu der insgesamt verfügbaren und erforderlichen Leistung und verteilt die Leistungerneut, als würde das Walzwerk vier Walzgerüste (oder drei Walzgerüste, falls die Dickenverminderungsgrenze des iValzgerüstes RS 1 ebenfalls überschritten werden würde) aufweisen .

Sollte die Grenze der Dickenverringerung von irgendeinem der Zwischenwalzgerüste RS " - RS 4 überschritten werden, wenn also beispielsweise die Dickenabnahme auf dem Walzgerüst RS 3 überschritten werden würde, bringt der Computer 20 soviel überschüssige dickenabnahme wie zulässig auf das Walzgerüst RS T, wobei eine nicht von dem Walzgerüst RS ¹ aufnehmbare überschüssige Dickenabnahme auf das Walzgerüst RS 2 übertragen wird. Sollte das Walzgerüst RS 3 immer noch eine überschüssige Dickenabnahme aufweisen, wird das Walzgerüst auf die maximale Dickenabnahme eingestellt und eine etwa verbleibende Dickenabnahme \vird auf das Walzgerüst RS 4 gebracht. Irgendeine von dem Walzgerüst RS 4 nicht aufnehmbare Dickenabnahme wird dann auf das Walzgerüst RS 5 übertragen. Falls das Walzgerüst RS 5 die DicKenvorringerungsgrenze des Walzgerüstes für das gewünscht" Finish auf dem Band nicht überschreitet, ist die Einrichtung zufriedenstellend. Falls die Dickenverringerungsgronze des Walzgerüstes RS 5 durch die vorhergehende Verschiebung der Dikkenabnahme zwischen den Walzgerüsten überschritten wird, ist

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ein Walzen gemäß dem vorgesehenen Plan nicht möglich.

Da die Bandbreite, Ausgangsdicke und Ausgangsgeschwindigkeit des Walzwerkes bekannt sind, kann die Austrittsgeschwindigkeit des Bleches ST und die Motordrehzahl an jedem •walzgerüst berechnet werden. Bei Annahme ein»s konstanten Massedurchgan^es durch das "v'alzwerk und einer konstanten Breite kann die Drehzahl in U/min des Antriebsmotors an jedem Walzgerüst von dem Computer 20 aus folgender Formel berechnet werden :

a/min (K) = ^ ^VS<^K)

If' DIAM(K)

Darin ist

VS(K) die Austrittsgeschwindigkeit des Bandes ST

am Walzgerüst

DIAM(k) der Arbeitswalzendurchmesser in Zoll (=i!,54 cm).

Falls irgendein Motor oberhalb einer vorbestimmten maximalen Drehzahl läuft, muß das gesamte Walzwerk durch eine Hauptgeschwindigkeit-Vergleichsservoeinrichtung MSRS verlangsamt werden.

Dr. die ursprünglichen Leistungsber«chnun,^ri.:en keine Walzwerksverluste einschlossen, da die Austrittsgoschwindigkeiten an den i'/alzgerüsten unbekannt waron, muß das Verhältnis der erforderlichen Walzgerüstleistung zur verfügbaren Walzgerüst-

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leistung wieder vom Computer 20 überprüft werden, \vobei Walzwerksverluste benutzt werden, die empirisch bestimmt wurden, als das Walzwerk bei der errechneten Betriebsgeschwindigkeit leer betrieben wurde. Falls ein oder mehrere i/alzgerüste mehr Leistung erfordern als verfügbar ist, wird die Austrittsgeschwindigkeit des Walzwerkes herabgesetzt und die Leistung wird dann erneut in oben beschriebener Weise aufgeteilt. Falls alle Walzwerke innerhalb der zulässigen Dickenverringerungsgrenzen liegen, wird das Leistungsgleichgewicht auf den Walzgerüsten RS 2 - RS 4 erneut überprüft um sicherzustellen, daß die Walzgerüste zufriedenstellend abgestimmt sind. Die Einstellung der Dehnungsmesser können dann aus der gewünschtenfBanddehnung innerhalb des

Walzwerkes berechnet werden und die Proportionierung der Leistung ist abgeschlossen.

Falls die Austrittsgeschwindigkeit des Walzgerüstes RS 5 begrenzt ist, da das Walzgerüst RS 1 die obere Geschwindigkeitsgrenze des Walzgerüstes erreicht hat, kann häufig eine höhere Ausgangsgeschwindigkeit des Walzwerkes erzielt werden, indem die im Walzgerüst RS 1 vorgenommene Dickenverringerung herabgesetzt wird, wpbei das Walzgerüst gleichzeitig auf maximaler Geschwindigkeit gehalten wird. Um dieses Ergebnis zu erzielen, wird eine Dickenabnahme am Walzgerüst RS 1 mit einem solchen Wert gewählt (über der minimalen zulässigen Dickenverringerung für das Walzgerüst), der die erforderliche Leistung von irgendeinem anderen Walzgerüst auf etwas weniger als die maximale Walzgerüstleistung erhöht, beispielsweise 90% der Walzgerüstleistung, und dann wird die Leistung erneut auf die übrigen Walzgerüste aufgeteilt.

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Die Einstellung der Anstellvorrichtung an jedem Walzgerüst wird dadurch bestimmt, daß die Walzkraft errechnet und die der errechneten Walzkraft entsprechende Walzwerksdehnung aus empirisch bestimmten Kurven ermittelt wird, die die Änderung der Walzkraft mit der Walzwerksdehnung für eine konstante Kraft pro Einheitsbreite darstellen. Solche Kurven sind in Figur 4 gezeigt. Zur Berechnung der Walzkraft an jedem Walzgerüst setzt der Computer 20 die Eintritts- und Austrittsspannung an jedem Walzgerüst, die Streckgrenze des Bandes, die Härte der Walzen und einen angenommenen Reibungskoeffizienten in Gleichungen ein, wie sie beispielsweise von C.R, Bland et al in einem Artikel mit dem Titel "The Calculation of Roll Force and Torque in Cold Strip Rolling vixth Tensions" beschrieben ist, der in dem Institution of Mechanical Engineers Proceedings, Band 159, Seite 144, 1.048, beschrieben ist. Die errechnete Kraft wird dann mit der minimalen und maximalenlWalzkraf t pro Einheitsbreite verglichen, die in dem Computer gespeichert ist, und falls die errechnete Kraft innerhalb der gespeicherten Kraftgrenzen liegt, wird die errechnete Walzkraft verwendet, um die Walzwerksdehnung aus der Kurve gemäß Figur 4 zu erhalten. Sollte der angenommene Reibungskoeffizient zu klein sein, was zu einer vorausgesagten Walzkraft führt, die kleiner als das gespeicherte Minimum ist, würde die minimale Walzkraft verwendet werden, um die Walzwerksdehnung zu bestimmen. Falls auf ähnliche Weise der an-, genommene Reibungskoeffizient zu hoch ist, was zu keiner Lösung der algorithmischen Gleichungen für die Walzkraft führt, würde die der maximalen Kraft entsprechende Walzwerksdehnung verwendet. Andere bekannte Methoden, die zur Berech-

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nun?? der Walzkraft gemäß dieser Erfindung geeignet sind, sind in dem Artikel von A.R.F. McQueen rait dem Titel "Finding a Practical Method for Calculating Roll Force in Wide Reversing Cold Mills" beschrieben, der in der Ausgabe Juni ¹OG/ von Iron and Steel Engineer auf den Sniten i-5 bis veröffentlicht ist.

Die Walzwerksdehnung kann zwar in dem rechnerisch aufgestellten Modell durch zahlreiche Kurven gespeichert sein, die die Veränderung der Walzkraft mit der Walzwerksdehnun^ für verschiedene Breiten des Bleches ST darstellen. Die Anzahl der für die Speicherung erforderlichen Kurven kann jedoch wesentlich herabgesetzt werden, wenn die Dehnung für eine konstante Walzkraft pro Breiteneinheit des Bleches gegen die Walzkraft aufgetragen wird. V/ünschenswerterweiso wird die Walzkraft-Dehnungskurve empirisch als Teil des rechnerischen Planungsverfahrens bestimmt, und die zur Speicherung gewählte Linie der konstanten Kraft pro Breiteneinheit wird aus Beobachtung früherer Walzzustände bestimmt. Wenn also das Walzwerk früher die Tendenz besaß, mit einer Kraft von ?5 ton/Zoll zu walzen, würde nur die dieser Walzkraftdichte entsprechende Dehnungskurve innerhalb des rechnerisch ausgestellten Modells 35 gespeichert, wobei die Dehnung für unterschiedliche Walzenkräfte pro Breiteneinheiten durch den Computer 20 gemäß der Formel berechnet \ ird :

Dehnung « STU(F) + MODIFIER

F Nom.Ton,

Breite Zoll

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Dai-in ist

STR(Z) der Viert der von der gespeicherten Dehnun-skurve erhaltenen Dehnung,

MODIFIER eine gespeicherte, empirisch bestimmte Korrekturkor s tante,

die tatsächliche Walzkraft pro Breiteneinheit in Tonnen nro Zoll und

m*ii Ton

_{dio ?/alzkraft pro} Breiteneinheit der gespei-

cherten Kurve in Ton/Zoll.

Nach Errechnung der durch die errechnete Walzkraft erzeugten .Talzwerksdehnung v/ird die errechnete Dehnung von der gewünschten Austrittsdicke abgezogen (wie es in Figur 5 gezeigt ist), und die vorgespannte Dehnung (d.h. die Dehnung, die zur Zeit der Nullstellung der Schraubenstellungsanzeiger SPI '* - SPI 5 auf das Walzwerksgehäuse ausgeübt v/ird) wird zu der Differenz hinzuaddiert, um die Schraubeneinstellung zu bestimmen. Während des Betriebes des v/alzv/erkes würde auch eine adaptive Rückkopplungskorrektur zur Dehnung hinzuaddiert werden,um Faktoren wie der Walzenerv/ärraung und Abnutzung zu kompensieren, wie es im folgenden noch näher erläutert wird.

v/enn das Band ST durch das erste Walzgerüst RS 1 eingeführt v/ird, um einen tatsächlichen Walzvorgang zu beginnen, wird dnr Computer 'ACi mit einer Messung der tatsächlichen Kraft

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auf dom Walzgerüst HS 1 durch die Kraftmessdose LC ^! gefüttert, während die Röntgenstrahlen-Dickenmesser XK ι und XR 3 den Computer mit den Eintritts- und Austrittsdicken des Bandes versorgen. Oer Computer ermittelt dann die Kraft auf dem Walzgerüst IiS ι aus den gemessen en Dicken, der Kraft und der geplanten Stahlgüte, um zu überprüfen, daß die Härte des Bleches ST mit der Blechhärte vergleichbar ist, die dem Computer über den Kartenleser 26 eingefüttert ist. Sollte die unter Verwendung der geplanten B .ndhärte errechnete Kraft von der tatsächlich gemessenen Kraft abweichen, wird ein Korrekturfaktor erzeugt, um die vorausgesagte Kraft und infolgedessen die Schraubeneinstellung an jedem Walzgerüst zu modifizieren. Wenn die tatsächliche Dicke des Bandes um mehr als einen vorbestimmten Betrag, beispielsweise I25z<m, von der geplanten Eintrittsdicke abweicht, plant der Computer das Walzwerk erneut, um die neuen Einstellungen der Geschwindigkeit, des Zuges und der Walzenstellung für jedes Walzgerüst zu bestimmen.

Während des tatsächlichen Walzens des Bandes ST kann die Kraft, Leistung und die Einstellung der Anstellschraube von jedem Walzgerüst an die tatsächlichen Betriebsbedingungen angepasst werden, um die Qualität des gewalzten Bleches zu optimieren. Eine Parameteroptimierung wird vor dem Walzen jeder Bandspule durchgeführt, indem während des Walzens des vorhergehenden Bandes festgestellte Walzwerksmessungen verwendet werden.

Eine Kraftadaption für jedes Walzgerüst wird gemäß des adaptiven Kraftrückkopplungsverfahrens erzielt, das in Figur 6

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dargestellt ist. Darin ist beispielsweise der vorausgesagte Kraftwert für das Walzgerüst 1 errechnet aus der bekannten Streckgrenze, der gemessenen Eintrittsdicke, wie sie durch die Röngtenstrahleneinrichtüng XR 1 festgestellt ist, der gemessenen Austrittsdicke, wie sie durch die, Röntgenstrahleneinrichtung XR 3 festgestellt ist, dem gemessenen Eingangszug, wie er von dem Zugmesser T O festgestellt wird, dem gemessenen Ausgangszug, wie er von dem Zugmesser T 1 gemessen wird, und einem angenommenen Reibungskoeffizienten. Hierbei wird ein Walzkraftalgorithmus verwendet, wie er in den vorstehend angegebenen Publikationen von Bland et al oder McQueen beschrieben ist. Die vorausgesagte Kraft wird dann an der Software-Summierstelle 40 mit der Kraft verglichen, die von den Kraftmessdosen LC 1 bis LC 5 tatsächlich gemessen wird, um ein Fehlersignal mit einer Amplitude zu erzeugen, die der Differenz zwischen den verglichenen Signalen entspricht. Daraufhin wird das Fehlersignal einem eine hohe Verstärkung aufweisenden Integrator 42 zugeführt, um einen schnellen Rückkopplungsterm zu erhalten, der der Software-Summierstelle 44 zugeführt wird. Der durch den Integrator 42 erzeugte schnelle Rückkopplungsterm wird auch einem eine kleine Verstärkung aufweisenden Integrator 46 zugeführt, um einen langsamen Rückkopplungsterm zu erzeugen, der der Software-Summierstelle 44 zugeleitet wird, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das der Summe der langsamen end schnellen Rückkopplungsterme proportional ist, um den angenommenen Reibungskoeffizienten einzustellen. Der verbesserte Reibungskoeffizient wird dann im Speicher des Computers 20 gespeichert, um für genauere Kraftvoraussagen für nachfolgende Bandspulen verwendet zu werden. Da sich der

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durch den Integrator 46 erzeugte langsame Rückkopplungsterm einem Wert nähert, der einen Reibungskoeffizienten erzeugt, welcher die vorausgesagte ,Kraft mit der gemessenen Kraft gleichsetzt, läuft der schnelle Rückkopplungsterm (der der Differenz zwischen diesen Werten proportional ist) asymptotisch gegen Null.

Obwohl die adaptive Rückkopplung bisher verwendet worden ist,um die gespeicherte Information auf tatsächlich abgetastete Betriebsbedingungen hin auf den richtigen Stand zu bringen (siehe beispielsweise US-Patent 3 332 263), v/urde die Richtigkeit der Rückkopplungsinformation typischerweise dadurch bestimmt, daß festgestellt v/urde, ob die Information in gewisse vorbestimmte Toleranzen fällt, die in dem Computer 20 gespeichert sind. Im Gegensatz zu derartigen Systemen wird die Informationsrückkopplung gemäß der vorliegenden Erfindung über eine lange Periode digital gefiltert, d.h. durch wiederholte Summierunp; der von dem Abtaster SC 24 abgetastetenOaten und Dividierung der summierten Daten durch die Anzahl der Abtastungen, um einen Durchschnittswert der Rückkopplungsdaten zu erhalten. Dieser Durchschnittswert wird dann gespeichert und mit anschließend festgestellten Daten verglichen, um zu bestimmen, ob die Daten statistisch feststehend sind oder nicht. Nachdem ein Messungssatz als feststehend bestimmt ist, wird dieser weiterhin auf Angemessonheit überprüft, bevor er verwendet wird. Während normaler stationärer Walzbedingun^en sollten die Daten langsam über dem Abtast Intervall variieren, und eine Adaption der in dom rechnerisch aufgestellten Modell gespeicherten Daten ist nur erlaubt, wenn

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die Korrelation zwischen den Durchschnittsdaten, die auf einer Reihe von Abtastern abgetastet sind, und die früher abgetasteten Durchschnittswerte innerhalb einer zulässigen Toleranz liefen.

Urn -.lie Feststellung; von nur wiederholen Spitzenwerten in sich zyklisch verändernden Daten zu verhir.dern, ist es höchst erwünscht, daß die Anzahl der Abtastungen mit üor Geschwindigkeit des Bandes ST in dem Walzwerk verändert wird. Obwohl somit beispielsweise acht Abtastungen geeignet sein können, um die Daten bei Walzwerksgeschwindigkeiten von -!22O - 1525 m/min (4 000 bis 5 OOO ft/min) zu mitteln, können gut 64 Abtastungen erstrebenswert sein, um die Daten bei kleineren Walzwerkgeschwindigkeiten von 457 bis 488 m/min (15oo bis I6oo ft/min) zu mitteln. Da die Abtastgeschwindigkeit des Abtasters SC 24 fest ist, führt die erhöhte Anzahl von Abtastungen bei kleineren Walzwerksgeschwindigkeiten zu einer Datenermittlung über eine verlängerte Periode, so daß aufgrund des temporären Synchronismus zwischen der Geschwindigkeit der Veränderung der beobachteten Dat^n und der Abtastgeschwindigkeit eine Fehlermöglichkeit reduziert ist.

Eine Adaption der gespeicherten Leistungskurven wird durch das in Figur 7 gezeigte Verfahren durchgeführt. Hier werden der Zur; von dem Band ST, wie er von den Zugmessern T I bis T 5 festgestellt wird, die Banddicke, wie sie von den r;önt".nristrahlen-Oickenmesseni XR ι - XR 2 gemessen wird, die von den Tachometern S ι - S 5 gemessene Geschwindigkeit und die Spannung und Stromstärke für jeden Antriebsmotor in

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den Computer 20 eingefüttert, um Leistungsdatenpunkte zu errechnen. Beispielsweise könnenjhierfür Techniken verwendet werden, die in dem Artikel von A.J.Winchester mit dem Titel "How to Get and Use Rolling Mill Power Date" beschrieben sind, der in der Ausgabe Juli 1361 von Iron and Steel Engineer, Seite 2, veröffentlicht ist. Nachdem diese Punkte im doppeltlogarithmisch-logarithmischen (log log - log) Maßstab aufgetragen sind, wird eine nach der Fehlerquadratmethode gefundene Linie (least squared error line) durch die errechneten Punkte golegt, um die errechnete Leistungskurve zu definieren, die während des Walzens tatsächlich beobachtet ist. Die Steigung der errechneten Leistungskurve wird dann festgestellt und in die Software-Summierstelle eingespeist, um ein Fehlersignal zu erzeugen, das der Differenz zwischen der Steigung der in dem rechnerisch aufgestellten Modell gespeicherten Leistungskurve und der Steigung der errechneten Leistungskurve proportional ist. Nachdem das Fehlersignal durch den Software-Integrator 52 geleitet ist, wird die Steigung der gespeicherten Leistungskurveum einen dem Fehlersignal proportionalen Betrag verändert, wobei die Ausgangsgröße aus dem Integrator 52 ebenfalls zur Summierstelle 50 zurückgeführt wird, um einen stabilen Software-Regler zu bilden. In ähnlicher './eise wird der Fußpunkt der errechneten Leistungskurve mit dem Fußpunkt der gespeicherten Leistungskurve in der Summierstelle 54 verglichen, um ein Fehlersignal zu erzeugen, das der Differenz dazwischen proportional ist. Das Fehlersignal wird dann durch den Software-Integrator 56 geleitet, bevor es zur adaptiven Ergänzung bzw. Korrektur des Fußpunktes der gespeichertenjLeistungskurve verwendet wird. Der neu auf den

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riehtigenStand gebrachte Fußpunkt wird ebenfalls zur Summierstelle 54 zurückgeführt für einenVergleich mit dem Fußpunkt nachfolgend errechneter Leistungskurve, um die gespeicherten Kurven auf einer kontinuierlichen Grundlage auf den richtigen Stand zu bringen.

Eine Adaption der Schrauben-Nullstellungen, um eine Abnutzung und Erwärmung der Walzen zu kompensieren, wird dadurch herbeigeführt, daß die neuen Schraubeneiustellungen aus den in den Computer 20 eingefütterten Kräften und Dicken errechnet werden, wobei die gespeicherte Yfalzwerks-Dehnungskurve verwendet wird, wie es vorstehend anhand von Figur 4 erläutert wurde. Die vorausgesagte Schraubeneinstellung wird dann mit der tatsächlichen Schrauben einst ellung verglichen, wie sie von den Anstell-Anzeigern SCI L - SCI 5 festgestellt wird, und ein Teil von jeder Differenz zwischen den verglichenen Einstellungen wird als ein Korrekturfaktor zur Berechnung der nächsten Schraubenstellung hinzuaddiert.

Auch wenn ein spezifisches bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben worden ist, so wird doch deutlich, daß viele Abänderungen und Modifikationen innerhalb der erfindungsgemäßen Lehren möglich sind.Beispielsweise ist die Zugregelung des Walzwerkes für die Ausführung der Erfindung nicht entscheidend, sondern das Walzwerk könnte auch eine Geschwindigkeitsregelung aufweisen, d.h. der Zug, der aus der Walzwerksplanung resultiert, ist eine Funktion der Walzwerksplanung. In ähnlicher Weise könnten die Kraftmessdosen LC 1 - LC 5 relativ zu den Stützrollen BR 1 - BR darüberliegend angeordnet werden, anstatt daß sie darunter liegen.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Y/alzen von Metall bekannter Zusammensetzung von einer ersten Dicke auf eine zwei to Dicke in zahlreichen Tandemwalzgerüsten, indem eine Schar empirisch bestimmter Leistungskurven, die verschiedenen zu walzenden Metallen entsprechen, in einem Computerspeicher gespeichert werden, die Leistun-sanf orderungen an jedes Yfelzgerüst von den gespeicherten Leistungskurven des gewalzten Metalles im Verhältnis aufgeteilt und die Leistungskurven durch Rückkopplung derjenigen gemessenen Parameter zum Computer adaptiv ergänzt werden, die eine Anzeige für die tatsächlich⁰, während des Walzens verbrauchte Leistung sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurve der Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit über der Verlängerung· in einem Maßstab aufgetragen wird, der eine lineare Beziehung zwischen den aufgetragenen variablen erzeugt, die Lteigung und der Koordinaten-Schnittpunkt der aufgetragenen linearen Beziehung errechnet und die Leistungskurven durch Angaben gespeichert werden, die die Steigung und den Koordinaten-Schnittpunkt der linearen Beziehung darstellen.
2. Verfahren nach Anspruch :·., dadurch gekennzeichnet, daß die graphische Darstellung der Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit über der Verlängerung im doppeltlogarithmisch-logarithmischen Maßstab ist, und der gespeicherte doppeltlogarithmisch-logarithmische Maßstab

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in lineare Koordinaten magmvandelt wird, bevor die Leistungsanforderun.^enlzvjfischen den Walzgerüsten im Verhältnis aufgeteilt werden.
3. Verfahren nach Anspruch \ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kurve der Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit über der Verlängerung aus Parametern berechnet wird, die während des tatsächlichen Walzens beobachtet werden, die Steigung und der Koordinaten-Schnittpunkt der berechneten Kurve der Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit festgestellt und die gespeicherte Kurve der Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit an die berechnete Kurve adaptiert wird, indem die Steigungen und Koordinaten-Schnittpunkte der entsprechenden Kurven verglichen und die gespeicherte Steigung und der gespeicherte Koordinaten-Schnittpunkt um einen Betrag verändert werden, der der Differenz in den Steigungen bzw. Koordinaten-Schnittpunkten der verglichenen Kurven proportional ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit dadurch berechnet wird, daß eine nach der Fehlerquadratmethode gefundene Linie (least squared error line) durch die Datenpunkte gelegt wird, die aus den gemessenen Dehnungen, Dicken, Walzengeschwindigkeiten und Motoreingangsleistung erhalten werden.

5. Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gewählte Prozessvariable während des on-line-Betriebes gemessen wird, die gewählte Variable sowohl aus tatsächlich abgetasteten und angenommenen Prozessparametern mit einer bekannten Beziehung zur gewählten Variablen berechnet wird, die berechnete Variable mit der gemessenen Variablen verglichen und der angenommene Parameter bei einer Abweichung zwischen den gemessenen und den berechneten Variablen in der V/eise eingestellt wird, daß ein der Abweichung proportionales Signal über duale Integratoren mit verschiedenen Integrationskonstanten rückgekoppelt wird und die Ausgangsterme aus den dualen Integratoren summiert werden, damit eine totale kumulative Korrektur des angenommenen Parameters erhalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Computerspeicher eine Kurve der Walzkraft gegen die Walzwerksdehnung für eine einzige Walzkraft pro Breiteneinheit des gewalzten Metalls gespeichert wird, die tatsächliche Kraft pro Breiteneinheit des Metalles an einem Walzgerüst gespeichert wird, die aus den gespeicherten Kurven berechnete Dehnung um einen Betrag modifiziert wird, der der Abweichung zwischen der tatsächlichen Walzkraft pro Breiteneinheit und der Walzkraft pro Breiteneinheit der gespeicherten Kurve proportional ist, und die Walzkraft an einem Walzgerüst um einen von der modifizierten Dehnung abhängigen Betrag verstellt wird.

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7. Verfahren nach Anspruch 1 zum Walzen von Metallblech unterschiedlicher Zusammensetzung und Breite von einer ersten Dicke auf eine zweite Dicke in zahlreichen Tandemwalzgerüsten, die jeweils einen steuerbaren Walzensteller aufweisen, um die an dem Walzgerüst auf das Metallblech ausgeübte Walzkraft zu regeln, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Computerspeicher eine Kurve der Walzkraft gegen die Walzwerksdehnung für eine einzige Walzkraft pro Breitencinheit des Metallbleches gespeichert wird, die Walzkraft pro Breiteneinheit des Metallbleches an einem Walzgerüst berechnet wird, die aus der gespeicherten Kurve berechnete Dehnung um einen Betrag modifiziert wird, der der Differenz in der tatsächlichen Walzkraft pro Breiteneinheit und der Walzkraft pro Breiteneinheit der gespeicherten Kurve proportional ist, und die Walzkraft an einem bestimmten Walzgerüst um einen von der Walzkraft abhängigen Betrag verstellt wird, wie er aus der modifizierten Dehnung bestimmt ist.

8. Verfahren zur Bestimmung optimaler Betriebsbedingungen in einem geregelten Prozess nach Anspruch "·, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Computerspeicher empirisch bestimmte Funktionen kritischer Eegelparameter gespeichert werden, on-line-Bedingungen, die eine Anzeige für die kritischen Regelparameter sind, abgetastet und gespeichert werden, die nachfolgend abgetasteten online-Bedingungen mit den gespeicherten on-line-Bedingungen verglichen werden und die gespeicherten, empirisch bestimmten Funktionen nur bei einer wesentlichen

on-line-Bedingungen an einem nachfolgenden· Intervall abgetastet werden,

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Korrelation del' an den unterschiedlichen Intervallen abgetasteten Bedingungen mit den abgetasteten online-Bedingungen adaptiv ergänzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die abgetasteten on-line-Bedingungen während Je-

zum Erhalt
des IntervallesVvon Durchschnittsbedingungen digital gefiltertwerden, und die während der unterschiedlichen Intervalle beobachteten Durchschnttsbedingungen vor einer adaptiven Ergänzung der gespeicherten Information verglichen werden.

1.0. Verfahren zum Walzen von Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verfügung stehende Leistung zwischen den das Walzwerk bildendenWalzgerüsten im Verhältnis aufgeteilt wird, die Motordrehzahlen und die Dickenabnahme an jedem Walzgerüst des Walzwerkes berechnet werden, die berechnete Drehzahl an den Eingangs- und Ausgangswalzgerüsten des Walzwerkes mit der oberen Drehzahlgrenze des Walzgerüstes verglichen werden, die Dickenabnahme am Eingangswalzgerüst vom berechneten Umfang abgezogen wird, wobei das Eingangswalzgerüst auf einer maximalen Geschwindigkeit gehalten wird aufgrund der Bestimmung, daß die Geschwindigkeit des Walzwerkes durch das Eingangswalzgerüst begrenzt ist, wenn dieses eine maximale Geschwindigkeitsgrenze erreicht, die Leistung berechnet wird, die von dem Eingangswa^zgerüst bei der reduzierten Dickenabnahme verbraucht wird, die Leistung des Eingangswalzgerüstes

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von der für das Walzwerk zur Verfügung stehenden Leistung abgezogen und die Leistungsdifferenz neu auf die übrigen Walzgerüste verteilt wird.

T"¹. Prozessregelverfahren, bei dem eine kritische Prozessvariable während des on-line-Betriebes gemessen und mit dsm Wert der Variablen verglichen wird, wie dieser aus sowohl tatsächlich abgetasteten und angenommenen Prozessparametern mit bekannten Beziehungen zu der Variablen berechnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der angenommene Parameter bei einer Abweichung zwischen den gemessenen und berechneten kritischen Prozessvariablen um einen der Abweichung proportionalen Betrag verstellt wird, wobei duale Rückkopplungs-Integratoren mit unterschiedlichen Verstärkungen zur Erzeugung von Ausgangstermen verwendet werden, von denen der Rückkopplungs-Integrator höherer Verstärkung die erste Ausgangsgröße erzeugt unc^das Eingangssignal zum Integrator kleinerer Verstärkung bewirkt, die Ausgangsterme von den dualen Rückkopplungs-Integratoren summiert werden, um eine kumulative Korrektur für den angenommenen Parameter zu erhalten, und dei- angenommene Prozessparameter unter Verwendung des korrigierten angenommenen Parameters durch die dualen Rückkopplungs-Integratoren um einen Botrag neu eingestellt wird, der der Abweichung zwischen der gemessenen Variablen und der berechneten Variablen proportional ist, wobei die Kombination der dualen Integratoren und der gemessenen Rückkopplung als ein stabiler Regler wirkt, und die Ausgangsgröße des Integrators höherer Verstärkung

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mit Korrelation zu den berechneten und gemessenen kritischen Prozessvariablen asymptotisch gegen Null läuft.

12. Walzwerk zur Reduzierung von Metallblech bekannter Zusammensetzung und Breite von einer ersten Dicke auf eine zweite Dicke, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Speicherung einer Schar von Kurven, welche die Änderung der Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit mit der Verlängerung darstellen, durch das Merken von Angaben, die nur die Steigung und derJKoordinaten-Schnittpunkt der Kurven darstellen, Mittel zur verhältnismäßigen Aufteilung der Leistungsanforderungen für jedes Walzgerüst aus den gespeicherten Kurven, Vorrichtungen zur Abtastung der Parameter während des Walzens, die die tatsächliche Leistung an jedem Walzgerüst anzeigen, Mittel zur Berechnung einer Kurve, die die Beziehung zwischen der Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit und der Verlängerungjwährend tatsächlicher Walzbedingungen aus den abgetasteten Parametern definiert, und Mittel zur Veränderung der gespeicherten Kurven um einen Betrag, der den Differenzen zwischen den Steigungen bzw. Koordinaten-Schnittpunkten der gespeicherten und berechneten Kurven proportional ist.

1.3. Walzwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zui^Berechnung der Leistung pro Durchgangsvolumeneinheit vorgesehen sind, indem eine nach der

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Fehlorquadratraethode gefundene Linie (least squax'ed error line) durch Datenpunkte gelegt ist, die aus der Eingangsleistunπ der Antriebsmotoren des Walzwerkes und dem gemessenen Zug, der Dicke und der Geschwindigkeit des Metallbleches berechnet sind.

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