DE2513882A1

DE2513882A1 - Verfahren zum steuern des bandzuges bei warmbandwalzwerken

Info

Publication number: DE2513882A1
Application number: DE19752513882
Authority: DE
Inventors: William John Edwards
Original assignee: John Lysaght Australia Pty Ltd
Current assignee: John Lysaght Australia Pty Ltd
Priority date: 1974-04-02
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1975-10-09
Also published as: GB1477610A; DE2513882C2; JPS50140353A; AU7972275A; FR2265468A1; US3977223A; FR2265468B1; JPS5511929B2; AU485520B2

Description

BROSE⁰ "BROSE KarlA-DrV*\OC ^DKarlDn^CC ^DiP^lom

Ingenieure

D-8023 München-Pullach, Wiersr Str. 2; Te¹. (089) 7 93 30 71; Te'e:: 5212147 bros d; Cables: «Patentibus» München

JOHN LYSAGiTP (AUSTRALIA) LIMITED, eine Firma nach den Gesetzen des States Süd-Wales, Australien, 50 Young Street, Sydney, N.S.W. Australia.

Ihr Zeichen: Tag:

Yourref.: Date: 26. März 1975

Verfahren zum Steuern des Bandzuges bei Warmbandwalzwerken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Bandzuges zwischen benachbarten Walzgerüsten eines Bandwalzwerkes und insbesondere eines Tandemwarmbandwalzwerkes.

Es ist üblich in der Praxis, zwischen benachbarten.Walzgerüsten eine Einrichtung zum Erfassen des hier herrschenden Bandzuges oder einen Schiingenspanner vorzusehen, der die Geschwindigkeitregler einer oder beider Gerüste einstellt, um dadurch die Stellung des Schlingenheberarmes bei einem bestimmten Wert oder innerhalb eines bestimmten Bereiches zu halten. Durch den Ausdruck "Einrichtung zum Erfassen der Zugspannung oder Bandzuges" oder "Schiingenspanner" wird ein verschwenkbarer Arm bezeichnet, der gegen das Band zwischen aufeinanderfolgenden Gerüsten anliegt. Die-Welle, um die diese Einrichtung verschwenkbar ist we isst ein daran angelegtes gesteuertes Drehmoment auf, welches üblicher Weise durch eine elektrische oder elektromagnetische Ankerplatte oder a,uf hydraulischem bzw. pneumatischem Wege

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erfolgt. Jegliche Änderung der Bandlänge zwischen den Gerüsten führt dazu, daß dieser Arm verschwenkt oder gedreht wird. Die winzige Verschiebung am Gelenkpunkt ist hierbei eine Funktion der senkrechten Versetzung des Bandes aus der waagerechten Ebene. Diese winklige Versetzung erzeugt ein Signal für da.s Bandzugsteuersystem. Folglich erfasst eine derartige Einrichtung tatsächlich nicht den Bandzug in dem Band sondern lediglich die Bandstellung an der Rolle des Schiingenspanners und es ist diese Stellung die gesteuert werden muß.

Eine Änderung der Stellung des Schlingensprnnerarmes zeigt an, daß die Bandgeschwindigkeit, wenn diese das vorausgehende Gerüst oder stromaufwärts liegende Gerüst verläßt ,nicht gleich der Bandgeschwindigkeit beim Einlaufen in das nächste oder stromabwärts liegende Gerüst ist, was anzeigt, daß eine Bandgeschwindigkeitseinstellung erforderlich ist, falls die Stellung des Schlingenspannerarmes wieder hergestellt oder wieder eingestellt werden soll. Bei bekannten Bandzugsteuersystemen wird dies dadurch erreicht, daß entweder die Geschwindigkeit des Antriebsmotors des vorausgehenden oder stromaufwärtsliegenden Gerüstes oder die Geschwindigkeit des Antriebsmotors des nächsten oder stromabwärts liegenden Gerüstes eingestellt wird. Um zu vermeiden, daß die Stellungen der anderen Schlingenspanne r arme zwischen den Gerüsten gestört wird, ist es übliche Praxis gleichzeitig die anderen stromaufwärts liegenden Motorgeschwindigkeiten oder die anderen stromabwärts liegenden Motorgeschwindigkeiten je nachdem in der gleichen prozentualen Größe zu verstellen, wie sie bei dem Gerüst verstellt wird, welches nahe an dem Schiingenspanner liegt, der die Änderung eingeleitet hat.

Gewisse praktische Vorteile treten auf, falls ein Gerüst im Bereich der Mitte der gesamten Walzstrasse nicht verwendet wird, um die Schlingenspannerstellung zu steuern. Die Schlingenspannerarme stromaufwärts dieses Gerüstes werden dann unter Verwen-

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dung von Verstellungen der Geschwindigkeiten der stromaufwärtsliegenden Motoren in der zuvor beschriebenen V/eise gesteuert und gleichermaßen werden die stromabwärts liegenden Schlingenspennerarme gesteuert^indem Verstellungen der Geschwindigkeiten der stromabwärts liegenden Motoren durchgeführt werden.

Verschiedene Arten von Störungen können bei einem Walzwerk auftreten und können dazu führen, daß ein ausserhalb der Toleranzen liegendes Erzeugnis erzeugt wird. Häufig kann die oben beschriebene Art der üblichen Bandzugsteuerung diese Situation verstärken. Beispielsweise wird, wenn das einlaufende Band oder eines Teiles davon, in die Walzstrasse bei einer Temperatur unterhalb der erwarteten Temperatur eintritt oder eine größere Härte als üblich aufweist, dies geringer zusammengedrückt, so daß ein Dickenfehler entwickelt wird. Dieser Dickenfehler verringert die Längung des Bandes während dieses von Gerüst zu Gerüst fortschreitet und der Schliiigenspannerarm wird bezüglich seines eingestellten Wertes nach unten gedrückt. Übliche Steuersysteme verringern dann die Antriebsgeschwindigkeit eines oder mehrerer stromabwärts liegender Gerüste (oder vergrößern statt dessen die Geschwindigkeit einer oder mehrerer stromaufwärts liegender Gerüste), in Abhängigkeit von dieser erfassen Abweichung, um dadurch die Stellung des Schlingenspannerarmes zu korrigieren. Diese Akt-ion zeigt die Neigung, bei jedem der Gerüste die Dickenverringerung von dem gewünschten Viert weg zu verändern. Es wird daher hierdurch keine gleichzeitig erfolgende Dickensteuenmg ermöglicht.

Um diese und andere Probleme zu vermeiden, wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Steuern des Bandzuges oder der Stellung des Schlingenspnnnerarmes zwischen einem ersten Gerüst und einem benachbarten stromabwärts liegenden Gerüst einer WaIzntrssse geschaffen, wobei beim Durchlaufen dieser Gerüste die , Dicke des Bandes fortschreitend verringert wird, welches dadurch

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gekennzeichnet ist, daß die Stellung ces Dchlingenspannerarmes erfasst wird, daß diese Stellung mit einem vor be stimmt en Wert oder Bereich verglichen und gleichzeitig die 1-alzentrennung und die Antriebsgeschwindigkeit des zweiten Gerüstes in Abhängigkeit von der Abweichung der Stellung von dem vorbestimmten V;ert oder Bereich verstellt wird, wobei die Größen dor Verstellungen der UaIζentrennung und der Antriebsgeschwindigkeit durch eine bestimmte Funktion auf die Abmessungen des Bandes en beiden Gerüsten, die Härte des Bandes, die Steifigkeit cer Gerüste, die Motorcharakteristik und die Antriebsgeschwindigkeiten der Gerüste bezogen sind. Die Volzgeschwindigkeitsverstellungen v/erden notwendig um Drehmomentsänderungen auszugleichen, die eine Änderung der 'Jalzentrennung begleiten.

Durch die Erfindung wird ferner ein Verfahren der oben stehenden Art weiter gebildet, bei dem die vval ζ ent rennung in dem ersten Gerüst gleichzeitig mit und proportional zu den Einstellungen der Ualzentrennung in dem zweiten Gerüst durchgeführt wird. Das proportionale Verhältnis ist normaler ^TJeise kleiner eis eins und wird durch die Beziehung zwischen dem Bandzug und der Stellung des Schlingenspannerarmes bestimmt.

Die üblichen Dickenmeßsysteme sind nicht mehr erforderlich.wenn die oben erwähnte Form der Bandzugsteuerung durchgeführt wirr¹.. Hin bekanntes Dickenmeßs3^rstem, welches mit einer Röntgenstrahleinrichtung arbeitet, welches hinter dem letzten Gerüst angeordnet ist, reicht dann aus um die geringen Dickenfehler auszugleichen.die auftreten können. Dieses System wird dann vorzugsweise die Geschwindigkeiten der letzten beiden oder drei Gerüste verstellen, um die Ausgangsdicke bei dem gewünschten Vert zu halten. Es wird unterstellt, daß die anfängliche Einstellung der Betätigungsorgan-e der Walzstrasse, daß heißt der Ualzgeschwindigkeiten und Anstellungen genau durchgeführt wird, wobei vorzugsweise ein entsprechend programmierter digitaler Computer

j ve rwend e t v/i rd.

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Im folgenden wird die Eriindun^; anhand eine durch das Flußdiagramm gemäß Fig. 1 wiedergegebenen beispielhaften Ausführungsform näher erläutert.

Die in der Zeichnung mit 1 und 2 bezeiclineten Einrichtungen sind zv/ei aufeinmderfolgende Gerüste in einem Tniideiiwcrmwalzwerk, welche Betatigungnorgr.no 7 und G zur Einstellung der YaI-zcntrennung und I-Iotorrogler 9 unc¹ 10 aufweisen. Hin Metallband durchläuft die Gerüste 1 und 2 und die Bandstellung wird durch S ;hlingenspannercrrie 3 erfasst, deren Aus gangs signal mit einen Bezugswert Tr verglichen wird, un ein Fehlersignal E zu erhalten.

ips Fehlersignal 'Z wird, in einen Bruteil 5, welcher allgemein eic "tote Zone" bezeichnet wird, eines Steuersystemes und einem üblichen Kontroller 6 verarbeitet. In einem Tod-Zone-Kontroller wird kein Ausgangssignnl übertragen, falls das Fehlersignal innerhalb vorgewählter zulässiger Fehlergrenzen liegt. Venn das Fehlersignal über oder unter diesem zulässigen Grenzen liegt, wird ein Ausgangssignal proportional zu der Abweichung von den zulässigen Grenzen übertragen. Das Ausgangssignal von dem üblichen Kontroller 6 wird dann entsprechend der Koeffizienten 14 und 13 proportionalisiert und die resultierenden Signale werden zu dem Betätigungsorgan 8 für die "/alzentrennung bzw. dem Betätigungsorgan 10 für die Iilalzgeschwindigkeit übertragen.

Die Koeffizienten 13 und 14 dienen dazu, die Motorgeschwindigkeitseinstellung in Beziehung zu der Einstellung der Valzentrennung zu setzen. Diese Koeffizienten sind Funktionen der Abmessungen des Bandes an jedem Gerüst, der Härte des gewalzten Materials, der Steifigkeit des VJalzgerüstes, der Motorcharakteristika und der Walzgeschwindigkeit in den Gerüsten 1 und 2. Die Beziehung zwischen diesen Koeffizienten kann aus der üblicher Ualztheorie abgeleitet werden.

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Vorzugsweise sollte dor Koeffizient 14 j η Proportion zu tor Funktion:

■ "(Ι- f|/lQ

eingestellt werden, welche für den s trour.b\^^:°rt si legonr on Stanc" 2 ausgerechnet wird, wobei h die Dicke des ruslf.nfenden Brnde?., F die gesarito "walzkraft, Π der I-loduI. o.os '."."alzwcrkos. und 7 d:! c Eingangsgeschwindjgkeit des Br-ndes ist. GIe ic hern 3 en sollte der Koeffizient 1 ;'■ in Proportion zu der Funktion

eingestellt werden, 'wobei G das gesamte Ualzdrehr.ionent und ο die Empfindlichkeit der L fallgeschwindigkeit gegenüber Drehmomentsänderungen irt.

Um die speziellen dynamischen Ansprechcharakteristika der Betätigungsorgane 7 und 0 für die Ualzentrennung und des Betätigungsorgane s 10 für die Ualzgeschwirdigkeit zu erreichen, können. Filter 12 und 11 in die Signalwege zu diesen Betätigungs-} organen eingefügt werden, so daß diese Einzelteile ropeinsrn j tätig werden und daß ihr dynarnisehen Ansprechen aufeinander abgestimmt werden kann.

FrIls erforderlich kann ein Anteil des Signalos vom Filter des Gerüstes 2 das durch C.en Koeffizienten 15 bestimmt wird, dem Signal zugefügt werden, welches von dem benachbarten stromaufwärts liegenden Kontroller erhalten wird. Das kombinierte Signal wird dann zu dem Betätigungsorgan 7 für die V/alzentrennung des Gerüstes 1 übertragen. Gleichermaßen kann ein Anteil des Signales von dem Kontroller stromabwärts des Gerüstes 2 mit dem Signal des Betätigungsorganes für die "."nlzeiitrennung im Gerüst 2 kombiniert werden und das kombinierte Signal in das

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;jc.]T ι eingespeist we?τ-en. Diese Alternative int " durch eiiie ,'estricholte 7 iirio angedeutet.

gen, daß die optimale Pickonverringerung in ! i.-;-¹^;-! Gerürt rufrecht erhalten wird, sollten die Verhältnisse '¹C'" Ilotor^cschwindigkeiten bei best.imi.nten gewünschten 7;erten ^•ehalte·-· und festeuc^t werden.' Dies kann durch ein getrenntes "/i.euovir'Frtem üblicher P.ruart erfolgen.

inf'xn^s^or.äße Verfahreij ^T;?ro eine .Steuerung; der ■.,tollu^.'j des Colilin^enFpsnnerErmep z\ri .sehen jo zv;ei Gerüsten

•nöJl:>cvit, inden f.'je ".ralzentrenntmj den stromabwärts liegenden ''"^r^.p/i-'c.·: derart verstellt v.ärc , d.aO eine konstante Dicken^^er-■'"T-JOT-.^!;j ι"ηr- ?>andes in stromebvärtc liegenden Gerüst erfolgt. 7'13.'-"AV]E¹OiSe ic'' .jedas Gerüst mit einem schnell nnsprechonden ""- "I""■;:·^,un^sor^an für fl?e Einstellunr de:· ^T,"alzGntrennunc: rusgertr-ttot, so OrP. Abweichungen der Stellung ^es fichlingenspanner- : -■ ■ -r im'\ C er -■ iod dicke njnimiert

'."/rMIcho der ir> der Beschreibung erv;ähntcn tiiir¹ in den Zeich-.nn^C'n erkonr-ibrron technische?! Einzelheiten s.ind für die Er- !.'1MIn₁: von Bec'cutim;;.

509841/0348 bad original

Claims

PATENTANSPRUCH

1 . Vorführen zum Steuern des Bandzuges bzw. der Stellung des Schlirigenspamierrrmes zv;ischon einen ersten Gerüst und einen benachbarten strornabvärtsliegendeii zweiten Gerüst einer B-?-iidwalzstrasse, \ro"oei z^T..^rischr_:n den Gerüsten die Dicke d.es Bandes fortschreitend verringert wird, d r d u r c h g e kennzeichne d , daß die Stellung des Schlingenspennerrrmes erfasst v.'ird, d.pß die Stellung mit einen vorbestimmten Viert oder Bereich verglichen wird und daß gleichzeitig die './alzoiitrennung und die Antriebsgesclr.'indigkeit ces zv.'citen Gerüstos in Abhängigkeit von Abveichunger der Stellung öes Schlin·- genspnnraT.rnes von dem bestimmten ^T:ert oder Bereich verstellt v.'ird, wobei die Größen der Verstellungen der ^T."falzentrennung und der Antriebsgeschwindigkeo t durch eine bestimmte Funktion zu den Abmessungen des Bandes ai jedem der Gerüste, der Härte des Bundes, der Steifigkeit der Gerüste, den Hotorcharrkteristi ka und den Antriebsgeschv.andigke.iten an den Gerüsten in Beziehung gesetzt wird.

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