DE2811778A1

DE2811778A1 - Vorrichtung und verfahren zum steuern einer strangwalzanlage

Info

Publication number: DE2811778A1
Application number: DE19782811778
Authority: DE
Inventors: Jun Richard Stern Hostetter; Park N Y Orchard; Vinko Primorac; Ronald Wayne Yerkes
Original assignee: Bethlehem Steel Corp
Current assignee: Bethlehem Steel Corp
Priority date: 1977-03-17
Filing date: 1978-03-17
Publication date: 1978-10-05
Also published as: FR2383719A1; SE7803112L; JPS5415461A; NL189428C; SE446511B; IT1109652B; US4141071A; NL189428B; JPS628245B2; IT7867592A0; DE2811778C2; NL7802957A; GB1575199A; BE865046A; CA1137593A; FR2383719B1; LU79255A1; ZA781590B

Description

PATENTANWÄLTE

K. SIEBERT G. GRÄTTINGER

Dipl.-kig. Dipl.-Ing.. Dvl.-Wirtsch.-lnB. /I(»

8130 Starnberg bei München

Postfach 1649. Almeidaweg 35

Teteton (08151) 4115 u. 1 66 40

Tefegr.-Λαΐ.: STARPAT Stambeig Telex:526422stard O O Λ Λ Π Π Q

den

Anwaltsakte·

7152/6

BETHLEHEM STEEL CORPORATION

Bethlehem, Pennsylvania 18016

Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer

Strangwalzanlage

809840/07S?

Postscheckkonto München 2726-804 ■ Ki»eap*1i*s*e Stambag GB940 - Deutsche Bank Stamberg S9/17S7D

Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf Steuerverfahren und Vorrichtungen, für eine Walzanlage. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Steuerung von seitlichen Abmessungen und eines Profiles eines Walzgutes, wie etwa Stränge, Stangen u.dgl. Lediglich zur Verdeutlichung ist die Erfindung in Bezug auf eine Messung und Steuerung eines runden Stranggutes in einer Stahlwalzanlage beschrieben. Allerdings ist die Erfindung auf anders gestaltete Produkte ebenfalls anwendbar. Des weiteren ist die Erfindung beispielshalber an einer Strangwalzanlage mit einem Vorstichständer und einem dahinter angeordneten Endstichständer beschrieben. Diese beiden Ständer können die letzten beiden Walzenständer in der Walzanlage sein oder können an vorgeschalteten Stellen verwendet werden, wo immer eine effektive Steuerung der Seitenabmessung und des Profiles des Walzgutes ausgeführt werden kann.

Produktivitätsanforderungen in Stahlwalzanlagen für Stranggut erfordern das Auswalzen einer Vielzahl von Strängen bei Geschwindigkeiten bis zu 1220 m/Min und Größen bis zu 7,62 cm im Durchmesser bei einer Walζtemperatur von ungefähr 930 ⁰C. Dabei ist es erforderlich, daß die=Abmessungen des kalten Endproduktes und die Unrundheit dieses Walzproduktes Werten gerecht werden, welche der Hälfte üblicher Toleranzwerte (US-Toleranzwerte) entsprechen.

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Die automatische Steuerung von Walzanlagen ist allgemein bekannt, insbesondere insoweit, als es das Auswalzen von Blechprodukten betrifft. In diesen Walzanlagen wird die Dickenabmessung des Produkts entweder kontinuierlich oder periodisch gemessen. Der Walzspalt von einem oder mehreren Walzenständern der Walzanlage wird dann gemäß einem mathematischen Verhältnis verändert, um ein Produkt der gewünschten Dickenabmessung zu erhalten.

Dasselbe Grundprinzip ist in Bezug auf Walzanlagen zum Auswalzen von Strängen angewendet worden. Allerdings verursacht die Änderung des Walzspaltes in einem Walzenständer einer Strangwalzanlage, daß sich ebenso alle anderen Abmessungen um den Umfang des Stranges ändern. Diese Abmessungsänderungen wirken sich auch auf das Strangseitenprofil aus. Um dieser Schwierigkeit gerecht zu werden, werden in verschiedenen bekannten Steuersystemen orthogonale Durchmesser eines Stranges rechtwinkelig zur Walzendurchführlinie gemessen und dementsprechend der Walzspalt gesteuert. Allerdings konnte mit diesen Systemen nicht in zuverlässiger Weise ein Produkt mit genauen Größenabmessungen hergestellt werden. Dafür sind verschiedene Gründe maßgeblich. Zum einen ist es sehr wahrscheinlich, daß die maximalen und minimalen Strangdurchmesser an einem Punkt des Stranges auftreten, welcher nicht mit den besonderen gemessenen Durchmessern übereinstimmt. Somit

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ergeben die gemessenen Durchmesser keine verläßliche Information bezüglich des maximalen oder minimalen Durchmessers oder des Ausmaßes der Unrundheit des Stranges. Des weiteren tragen diese bekannten Verfahren nicht in zufriedenstellender Weise der Tatsache Rechnung, daß eine Änderung des Walzenspaltes die Abmessungen über dem gesamten Umfang des Stranges ändern. Zusätzlich wird bei diesen bekannten Verfahren nicht die Auswirkung der Durchmesseränderungen in Längsrichtung berücksichtigt, welche durch Walzenexzentrizität, Temperaturänderungen im Strang, Änderungen in der Zugsteuerung usw. hervorgerufen werden. Noch optimieren die bekannten Verfahren die Steuerfunktion oder erlauben eine Flexibilität in der Toleranzausvahl und die Abgabe von Signalen für übermäßigen Walzenverschleiß und Exzentrizität.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, ein gegenüber den bekannten Verfahren verbessertes Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines, zweier oder mehrerer zusammenwirkender Walzenständer einer Walzanlage für strangförmiges Walzgut zu schaffen,, welches die Auswalzung eines Walzgutes mit gleichförmiger diametrischer Größe und Seitenprofil und Einhaltung enger. Töleranzwerte erlaubt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für die Vorrichtung durch den kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 2 und für das Verfahren durch den kennzeichnenden Teil des Anspruches 23 gelöst.

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Gemäß der Erfindung kann die Steuerung mit bestehenden Profilabtastmesseinrichtungen ausgeführt werden. Die Steuerung gemäß der Erfindung erlaubt weiter eine variable Vorwahl von sowohl der Produktgröße und den Toleranzabmessungen und bestimmt optimale Walzenein— Stellungen, um diese Abmessungen einzuhalten. Schließlich werden kritische Punkte über das Seitenprofil ermittelt', welche während des Walzbetriebs nicht überschritten werden müssen.

Zur .erfindungsgemäßen Steuerung kann nicht nur das Seitenprofil als ein Steuerparameter verwendet werden sondern auch das Längsprofil des Walzgutes, wodurch der Walzenverschleiß, die Walzenexzentrizität und andere Variable berücksichtigt werden können.

Schließlich wird es ermöglicht, daß zusätzlich ein Operator selektiv die Profilabweichung des Produkts von der Zielgröße, die Überlagerung der vorgewählten mehrfachen Toleranz, die kritischen Durchmesserangaben des Walzgutes, Betriebsinformation und Steuerausfuhrangaben angeben und/oder aufnehmen, kann.

Beste Ergebnisse werden in einer Strang-oder Stangenwalzanlage erhalten, welche Einrichtungen zur Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten Zuges bei Eintritt und Verlassen des Vorstich— und EndstichStänders der Walz— anlage aufrechterhalten. Eine Abtastprofil—

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messeinrichtung ist für die Messung diametraler Dimensionen an Umfangspunkten des Stranges erforderlich, wenn er den Endstxchwalzenstander der Walzanlage verläßt. Die erfindungsgemäße Messeinrichtung ist dabei gekennzeichnet durch: (1) eine Einrichtung zur Erzeugung von einem oder mehreren seitlichen Dimensionssignalen für eine entsprechende Anzahl von Strangdurch— messern und (2) eine Einrichtung die die Einrichtung nach (1) veranlaßt, den Strangumfang in Reaktion auf ein Abtastersteuersignal abzutasten und ein Abtasterpositionssignal zu erzeugen. Einrichtungen zur Abgabe von Betriebsdaten sind dazu vorgesehen, um eine Zielgröße, volle Toleranzen und Teiler dieser Toleranzwerte und Temperatur und Zusammensetzung des WaIz-.gutes vorzuwählen. Ein programmierter Computer ist vorgesehen um (1) das Abtaststeuersignal für die Messeinrichtung zu erzeugen, (2) jedes Dimensionssignal von der Messeinrichtung für jede Umfangssteilung und das Abtasterpositionssignal aufzunehmen, (3) den Zielgrößendurchmesser und die Toleranzabmessungen des Stranges und irgendwelche Angaben, aufzunehmen, welche.für die Temperatur, Zusammensetzung oder andere Kompensation der aufgenommenen Dimensionssignale aufnimmt erforderlich ist, (4) zur Erzeugung und Speicherung der Daten, welche das Seitenprofil des Stranges darstellen, (5) zur Berechnung der Walzenspalt-und /oder Walzenausrichteinstellungen für den Vorstich- und Endstichwalzenständer zur Optimierung der diametrischen Stranggröße oder des

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Seitenprofils und Aufrechterhaltung des Walzgutes innerhalb der vorgewählten Toleranzen und innerhalb kritischer Punkte. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Messeinrichtungen im programmierten Computer zur Erzeugung von Histogrammen der Profilveränderungen in Längsrichtung von vorbestimmten Durchmessern des Walzgutes verwendet. Diese Histogramme werden dann unter anderem zur Berechnung der Einstellungen der Walzen in den Vorstich- und Endstichständern zur Optimierung diametrischer Größen und des Profils des Walzgutes verwendet. Schließlich sind Steuereinrichtungen zur Ausführung dieser Walzeneinstellungen vorgesehen. Der Computer arbeitet auch mit Terminals zum Sammeln von Daten und zur Anzeige zusammen.

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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein Schema eines Teils einer gemäß den erfindungsgemäßen Maßnahmen zu steuernden Strangwalzanlage,

Fig. IA

bis 5 Einzelheiten einer Meßstelle für den

Strangdurchmesser mit einem Steuersystem

für eine derartige Messung,

Fig. 6

bis 14 Darstellungen, die sich speziell auf die

automatische Walzensteuerung gemäß der

Erfindung beziehen.

Insbesondere zeigen Fig. 1 A ein Blockdiagramm einer durch einen Rechner gesteuerten elektro-optischen Meßvorrichtung mit zwei Kameras auf einem Abtaster, Fig. 2 ein Diagramm eines Strangquerschnittes mit maximalen und minimalen Toleranzgrenzen in gestrichelten Kreisen und einem 4-Ebenen Overlay, bezogen auf die Strangprofilausrichtung, Fig. 3 einen Computerausdruck der Strangprofilausweichung, gegenüber der Abtasterwinkelposition in Relation auf dem 4-Ebenen Overlay (= auf Band gespeicherter Programmteil) mit einem Betriebsdatenverteiler, Fig. 4 e-in Blockdiagramm des in Fig. IA dargestellten Computers mit Bezugshinweisen auf

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die durch Computer erzeugten Profil- und Histogrammdaten,

Fig. 5 ein Flußbild, welches den Computer gemäß Fig. 1 in Zusammenwirkung mit einer automatisch gesteuerten Walzanlage zeigt, welche das Profil und das Histogramm gemäß der Erfindung verwendet, Fig. 6 ein beispielshalber dargestelltes Diagramm, welches bestimmte Relationen eines Stranges im Walzenkaliber' im Endständer einer Strangwalzanlage definiert,

Fig. 7 eine Kurve, welche längsweise Veränderungen entlang gestimmter Strangdurchmesser infolge einer Walzenexzentrizität darstellt,

Fig. 8 ein Blockdiagramm der Computerprogramme für den Abschnitt der automatischen Walzanlagensteuerung gemäß der Erfindung,

Fig. 9 eine graphische Darstellung eines kennzeichnenden Strangdurchmesserprofiles,

Fig. 1OA und 1OB Flußbilder der Breitensteuerung, welche durch den programmierten Computer ausgeübt wird,

Fig. 11 ein Ausdruck des Profiles gemäß Zone I eines kennzeichnenden Stranges,

Fig. 12A bis 12E Aufzeichnungen von möglichen Strangprofilen gemäß Zone II (Fig. 11), Fig. 13A, 13AA bis 13L Flußbilder des Verfahrens zur Errechnung der Walzeneinstellungen, welche zur Erzielung eines optimalen Strangprofiles erforderlich sind,

Fig. 14A und 14B Aufzeichnungen, welche das Verfahren zur Werteerrechnung - zeigen, welche zur Bestimmung der obersten und unteresten Suchgrenzen für die Ein-

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Stellung für den letzten.Walzenständer zeigen, wobei innerhalb dieser Grenzen gemachte Einstellungen sicherstellen, daß ein Strang, ohne aus den toleranzmäßigen Über- und Unterwerten an irgendeinen Punkt am Strangumfang zu fallen, gewalzt werden kann.

Vor Eintritt in die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sei angemerkt, daß im folgenden in drei Kategorien unterschieden wird. Als erstes folgt eine Beschreibung der Gesamtmeß- und Steuerbelange gemäß der Erfindung bei typischen Umgebungsbedingungen eines Walzwerkes. Dann erfolgt die Beschreibung eines durch einen Rechner gesteuerten Profilmeßsystemabschnittes. Schließlich eine Beschreibung des Abschnittes der durch Rechner gesteuerten automatischen Walzsteuerung. Die im nachfolgenden beschriebene Computeranlage stellt im wesentlichen einen Meßcomputer und einen separaten Walzsteuercomputer dar. Allerdings können diese in einen Hauptcomputer kombiniert oder können ihre Funktionen in einem ausgeklügelteren hierarchischen Computersystem kombiniert sein, je nach Belieben des Gebrauchers des erfindungsgemäßen Gegenstands. Zusätzlich folgt eine kurze Definition der Terminologie.

Einige der für die Steuercomputerberechnungen in der Walzanalge verwendeten Betriebsdaten sind: gewünschter Strangdurchmesser oder Zielgröße; volle, halbe oder andersteilige übliche Toleranzwerte der Zielgröße; Strangqualität oder prozentmäßige Kohlenstoffangabe der Zusammensetzung des zu walzenden Stranges. Einige-der oben angegebenen Betriebsmeßwerte

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sind von besonderer Bedeutung, wie etwa tatsächlicher Strangdurchmesser oder Stranggröße; tatsächliches Strangseitenprofil oder Strangprofil. Ein weiterer Betriebsmeßwert ist die Strangtemperatur, ein Parameter, welcher zur Korrektur der Größe des heißen Stranges zur Größe des kalten Stranges für die Strangmeß- und Computersteueraspekte des Walzanlagenbetriebs verwendet werden. Der Terminus Modul in bezug auf den Walzsteuercompu'ter bezieht sich auf einen Software Modul oder Computerprogramm.

Um den Walzanlagensteuercomputer so programmieren zu können, daß er die genauen Anforderungen hinsichtlich der Walzgeschwindigkeit, Stranggröße und der halben Toleranzwerte gerecht werden kann, ist es wünschenswert, daß alle Betriebsmessungen die folgenden Charakteristika aufweisen. Stranggrößen- und Profilmessungen sind zu machen, _Lwenn der Strang in einer zur Längsbewegung des Stranges beim Walzen seitlichen Kreisbahn schwingt; haben eine Genauigkeit, welche größer ist als die erwünschte vorgewählte Toleranz; Aufrechterhaltung eines hohen Grades an Zuverlässigkeit; alle Messungen sind unter den strengen Umgebungsbedingungen auszuführen, die normalerweise in einem Stahlwalzwerk gegeben sind. Die Strangtemperaturmessungen sollten dieselben Charakteristika aufweisen.

In Fig. 1 ist ein Ständer für den Vorfertigstich und ein Ständer für .den Endstich einer kennzeichnenden Strangwalzanlage mit achtzehn Ständern dargestellt.

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Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, weist der Ständer 1010 für den Vorfertigstich ein Paar von Horizontalwalzen 1012 und 1014 auf, deren Walzenspalt durch einen nicht dargestellten Motor einstellbar ist, welcher durch einen Walzenspaltregler 1016 erregt wird. Der Ständer 11 für den Endstich weist ein Paar von Vertikalwalzen 1020 und 1Ö22 auf. Der Spalt zwischen diesen Walzen 1020 und 1022 kann durch einen nicht dargestellten ersten Motor eingestellt werden, welcher durch einen Walzspaltregler 1024 "erregt wird, wobei die Axialverstellung dieser Walzen durch einen zweiten ebenfalls nicht dargestellten Motor ausgeführt werden kann, welcher durch einen Walzenregler 1026 für Axialverstellung erregt wird. Die Regeleinrichtungen l'O16, 1024 und 1026 sind an einen Computer 1028 angeschlossen, welcher geeignete Walzenspalt— und/oder Walzenausrichtsteuer— signale erzeugt. Jede Walzenspalt- und Ausrichtverstellung der Ständer 1010 und 11 erfolgt in einer separaten und gut bekannten Unterschleife der Steuerschleife für die Gesamtwalzanlage. Jede Unterschleife empfängt ein durch einen Computer erzeugtes Vorgabesignal in Form eines der Walzeneinstellsteuersignale, welche zu den Regeleinrichtungen 1016, 1024 und 1026 geführt sind, wobei die Regeleinrichtungen individuelle Positions-" Feedback-Signale von einem separaten und nicht dargestellten Transmitter empfangen.

Der Computer 1028 ist vorzugsweise ein Computer mit der Modellnummer PDP-11/05 (Digital Equipment Corp. USA) mit einem 256K Wort RKIl Speicher, einen

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dualen TU56 Bandantrieb und einer UDCll Hardware-Nahtstelleneinheit (interface unit). Die Assemblersprache und die Fortran-Programme, welche bei diesem Computer verwendet werden, werden durch Kompiler (Digital Equipment Coproration) der Marke MACRO-Il, beschrieben im Manual DEC-Il-OMACA-A-D, und F0RTRAN-V4A, beschrieben im Manual DEC-H-LFIVA-A-D, kompiliert, welche mit einer DEC-H Objekt-Zeitsystem-Version 2OA jeweilig kompatibel sind. .

Des weiteren ist ein Strang 10 dargestellt, welcher durch den Vorfertigstichständer lCilO und den Endstichständer 11 läuft. Es ist wesentlich, daß der Strang 10 in einem Zustand eines im wesentlichen konstanten Zuges bei Eintritt und Verlassen dieser beiden Ständer.gehalten wird. Ein konventionelles Strangzug-Regulatorprogramm wird dazu verwendet, die Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten Zuges durch den Strang 10 sicher zu stellen. Ein zugfreier Zustand des Stranges 10 ist durch die Wellenlinie in Fig. 1 dargestellt. Ein derartiger Zustand wird durch Anordnung eines Schleifenhöhenabtasters 1032 zwischen dem Vorstichständer 1010 und dem"nicht dargestellten _: Ständer davor und einem Schleifenhöhenabtaster 1034 zwischen dem Vorstichständer und dem Endstichs ts;änder 1010 und 11 angenähert. Nach Austritt des Stranges 10 aus dem Endstichständer ist kein Schleifenhöhenabtaster (loop height scanner) erforderlich, da der Strang 10 entweder durch eine Haspel 1037 aufgehaspelt oder auf ein nicht dargestelltes Warmbett gegeben wird, wobei in beiden diesen Fällen kein wesentlicher Zug auf den Strang 10 ausgeübt wird.

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Diese Abtaster für die Schleifenhöhe 1032 und 1034 sind jeweilig mit Regulatoren 1036 und 1038 für die Schleifenhöhe in der Zugregulatoranordnung angeschlossen. Diese Regulatoren senden an den Computer 1028 Signale, welche die Höhe der jeweilig regulierten Strangschleifen anzeigen, falls die Höhe einer oder beider dieser Schleifen außerhalb des spezifierten Bereiches liegt, errechnet der Computer 1028 öder eine separate nicht dargestellte Vorrichtung die erforderliche Geschwindigkeitskorrektur in üblicher Weise. Der Computer 1028 sendet ein Signal für die Geschwindigkeitsänderungen zum Geschwindigkeitsregulator 1040, falls der Vorstichständer 1010 eine Korrektur erfordert und zum Geschwindigkeitsregulator 1042, falls der Endstichständer 11 eine Korrektur erfordert oder auf beide Geschwindigkeitsregulatoren, für den Fall, falls derartiges erforderlich ist. Die Geschwindigkeitsregulatoren 1040 und 1042 sind jeweilig mit Tachometer 1044 und 1046 ausgerüstet, welche ein Geschwindigkeits-Feedback-Signal auf jeweilige Unterschleifen*im Steuersystem für die Gesamtwalzanlage geben.

Der Computer .1028 wird mit einer angemessenen Eingangsinformation aus einer externen Order-Datenquelle 1048 " ' einer Walzanlagenzentral-

datenstelle 1068 und/oder einer Walzanlagedatenstel-Ie 1072 versorgt. Diese Information umfaßt unter anderem die vorgewählte Strangzielgröße,

.- ' -' vorgewählte Strangformgrenzen in Form von vollen und/oder .

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Teilen von Toleranzwerten und der leiten Zielgröße, dem Durchmesser des heißen Stranges 10, wenn auf eine Bezugstemperatur abgekühlt. Zusätzlich speisen entweder die Quelle 1048, oder die Datenstellen 1068 oder 1072 den Computer 1028 mit dem Walzenkaliberdurchmesser, so daß er bestimmen kann, welcher besondere Kaliberdurchmesser einer Wahl in einer gegebenen Walze geeignet ist zur Walzung der Stranggröße. Unter der Annahme, daß der Strang 10 aus Stahl besteht, muß der Kohlenstoffgehalt des Stahles durch entweder an Meßwertgeber 1048, die' Datenstelle 1068 oder die Datenstelle · 1072 spezifiziert

werden, wegen der Auswirkung auf die Schrumpfung ausgehend von der heißen Strangtemperatur auf die Raum- oder die Bezugstemperatur.

Die Temperatur des Stranges 10 wird durch ein Pyrometer 48 aufgenommen, wenn der Strang den Endstichständer 11 verläßt. Der Aifsgang aus dem Pyrometer wird in den Computer 1028 eingegeben, wo er mit dem Kohlenstoffgehalt des Stranges 10 zur Kompensierung des Schrumpfvorganges durch Konvertieren der kalten Zielgröße zur heißen Zielgröße u/id Konvertierung der Strangdurchmessermeßablesungen des heißen Stranges zu den durch Durchmessermessungen bei Raumtemperatur verwendet wird. Normalerweise werden die Stahlstränge innerhalb eines Temperaturbereiches von 900⁰C bis 1100⁰C gewalzt. Vorzugsweise wird für den Pyrometer 48 ein Pyrometer verwendet, wie er im US-PS Nr. 4 015 476 (5. April 1977) offenbart ist. .-

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Das Vorhandensein oder Fehlen des Stranges 10 sowie die Aufzeigung des vorderen und hinteren Endes wird durch einen Detektor 55 ausgeführt,, der auf heißes Metall anspricht. Ein Vorhandensein/Fehlen-Signal wird vom Detektor 55 zum Computer 1028 zur Initiierung der unten beschriebenen Computeroperationen geschickt.

Nahe an der Ausgangssei.te des Endstichständers 11 ist die Meßeinrichtung 1051 angeordnet, ein Meßsvstern zur Erzeugung von Signalen für eine Strangseitengröße und ein Abtasterpositionssignal, welche als Hinweis für das Seitenprofil des Stranges 10 dienen. Die Meßeinrichtung 1051 kann faktisch in einer Walzanlage existieren oder kann in irgendeiner neuen oder neu eingerichteten Walzanlage, wie in Verbindung mit Fig. IA beschrieben, enthalten sein. Ungeachtet der Situation, die gegeben ist, umfaßt die Meßeinrichtung _t1051 vorzugsweise identische orthogonal zueinander angeordnete elektrooptische Kameras 31, 33 mit von hinten einfallendem Licht, welche beide auf einer motorbetriebenen Abtastereinrichtung 12 montiert sind, wobei das letztere derart ausgebildet ist, um einen 90 Bogen um die Umfangsflache des Stranges 10 abzutasten.

Die Abtasteinrichtung 12 wird durch eine Abtasterregereinrichtung 16 in Reaktion auf ein entweder durch den Walzensteuercomputer 1028 oder alternativ durch den unten beschriebenen Meßcomputer 27 erzeugtes Abtaststeuersignal erregt. Ein Abtasterpositionssignal, welches durch einen Positionstransmitter . 21 erzeugt

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wird, wird zum Meßcomputer 27 zurückgeführt, kann jedoch auch zum Steuercomputer 1028 für die Walzanlage geführt werden. Zwei orthogonal angeordnete Kameras 31, 33, welche einen Bogen von 90° abtasten, ergeben eine Abtastung von 180°, welches zwei diametrische Dimensionssignale ergibt, welche die gesamte Umfangsflache des Stranges 10 darstellen. Diese zwei Dimensionssignale müssen zusammen mit dem Abtasterpositionssignal zum Computer 1028 oder 27 zur Aufzeichnung und Speicherung eines Seitenprofils und der Histogramme von Änderungen über der Länge bestimmter diametraler Dimensionen des Stranges 10 geführt werden.

Dabei können die Daten für das Seitenprofil mit einem Ein-Kamera-System, welches 180° um den Strangumfang 10 tastet, anstelle einer 90° Abtastung, wie im Zwei-Kamera-System erzielt werden. In ähnlicher Weise können die Profildate-n auch von mehr als zwei Kameras erzielt werden, welche einen Winkel von weniger als 90° um den Strangumfang tasten. Das Ein-Kamera-System kann zu langsam vonstatten gehen und einige kritische Daten missen lassen, wohingegen ein Kamerasystem mit mehr als zwei Kameras zu komplex und teuer sein kann.

Vorzugsweise führt die Zwei-Kamera-Meßeinrichtung 1051 eine vollständige Abtastung des Stranges 10 mit der Xbtastereinrichtung 12 alle drei Sekunden bei einer Strangwalzanalge aus, welche bei hoher Geschwindigkeit betrieben wird und zwar bei Stranggeschwindigkeiten von ungefähr 1220m/Min-. Jeder auf der Abtasteinrichtung 12 montierte Kamerakopf 31, 33 sollte pro Sekunde 83 Ablesewerte ausgeben.

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Jeder Ablesewert ist ein Mittel von vier Ablesungen bei drei Millisekunden-Intervallen. Falls diese Kameraausgangsspezifikationen erfüllt sind, liegt eine ausreichende Anzahl von Datenangaben zum Aufzeichnen und Speichern der unten beschriebenen Seitenprofilangaben und Histogrammangaben vor.

Nachfolgend wird das Meßsystem mit Bezug auf die Fig.IA bis 5 beschrieben. Insbesondere in Fig. IA ist eine durch einen Rechner gesteuerte elektrooptische Strangdurchmessermeßeinrichtung 1051 mit zwei Gegenlichtkameras (back-lighted cameras) dargestellt, welche auf einer Abtasteinrichtung in einer Strangwalzanlage angeordnet sind. Das Meßsystem mißt zwei orthogonale Größen des Stranges 10 an der Ausgangsseite des Endständers 11 während die Abtasteinrichtung 12 die Umfangsflache des Stranges 10 um eine vorgeschriebene·'Winkellage abtastet. Wie unten beschrieben, werden die zwei Durchmessersignale und ein Abtasterpositionssignal zu einem Computer geführt, welcher das Seitenprofil des Stranges aufzeichnet und die 'Walzen im Vorstich- und Endstich-Walzenständer 1010 und 11 einstellt. Schließlich werden die Strangprofildaten angezeigt, aufgenommen und auf ein Walzanlagensteuersystem übergeben, welches diese Daten zur Steuerung einer diametralen Größe des Stranges durch (a) Einstellung des Seitenspalts der Walzen im Ständer 11, (b) Einstellung der Vertikalausrichtung der Walzen im Ständer 11 und (c)_-Einstellung des Seitenspalts der Walzen im Vorstichständer 1010 verwendet.

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Insbesondere besteht der zweiköpfige Abtaster aus einem durch einen Motor 14, welcher über eine Leitung 15 durch einen variablen Drehzahlregler 16 erregt wird, betriebenen reversiblen Abtastermechanismus 13. Ein Zwei-Betriebsartenwählschalter 17 ist für entweder die manuelle oder automatische Abtastoperation vorhanden, was über die Leitung 18. zur Regeleinrichtung 16 gegeben wird. Dies ist davon abhängig, ob ein Meßsystemoperator oder der Meßsystemcomputer 27 oder der Steuercomputer 1028 wahlweise manuelle oder automatische Steuerung des Abtasters 12 ausführen. Unter manuellem Steuerbetrieb kommt die manuelle Geschwindigkeits-Start-Stop- und Abtasterrichtungssteuerung von der Steuervorrichtung 19, wobei diese Signale über die Leitung 20 zur Regeleinrichtung 16 geführt werden. Bei automatischem Steuerbetrieb werden die Signalgeber für die manuelle Steuerung gesperrt und empfängt die Regeleinrichtung 16 für den Abtaster entsprechende Signale vom Meßsystemcomputer 27 oder 1028, wie es im nachfolgenden näher erläutert wird.

Eine Kodiereinrichtung 21 für die Abtasterposition wird an den Mechanismus 13 angekoppelt und erzeugt ein analoges Signal, welches die Absolutstellung der Undrehung der Abtastereinrichtung 12 angibt. Das Signal der Kodiereinrichtung wird über die Leitung 22 zur Abtasterpositionselektronik 23 ge- · führt, wo es zu analogen und digitalen Abtasterpositionssignalen umgewandelt wird. Die analogen Abtasterpositionsignale werden über die Leitung

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zum Abtasterpositionsindikator 25 gegeben, welche im Falle einer manuellen Steuerung durch den Meßoperator beobachtet werden kann. Die digitalen Abtasterpositionssignale werden über die Leitung 27 zu einem Computer 27 geführt, wo sie mit den Computer-Kommandosignalen bei automatischem Steuerbetrieb der Abtastereinrichtung 12 assimiliert werden.

Der Meßcomputer 27 kann ein separater Minicomputer ähnlich dem oben beschriebenen Steuercomputer 1028 für die Walzanlage sein, insoweit, als seine Arbeitsweise und Programmierung in bezug auf ein Steuersystem einer Strangwalzanlage betroffen sind. Der Meßcomputer 27 ist hierin als ein für eine Strangdurchmessereinrichtung 1051 bevorzugter beschrieben und ist nicht mit dem Computer 1028 zu verwechseln, welcher dar in Verbindung mit der Beschreibung des automatischen Walzensteuersystemcibschnittes gemäß der Erfindung, wie unten beschrieben, beschriebene Computer ist.

Der Computer 27 erzeugt dann Start-Stop-Signale und Geschwindigkeitssteuersignale, wie unten beschrieben. Diese Signale werden über entsprechende Leitungen 28 und 29 zur Regeleinrichtung 16 für die Abtastergeschwindigkeit geführt. Während des automatischen Steuerbetriebs werden die digitalen Abtasterpositionssignale für die Strangprofilbestimmungsoperationen, wie-unten beschrieben, verwendet.

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Der Mechanismus 13 der zweiköpfigen Abtastereinrichtung 12 ist derart ausgebildet, um erste und zweite elektronische Gegenlichtkameraköpfe orthogonal zueinander aufzunehmen, so daß sie senkrecht zum Strang 10 während einer peripheren Abtastung des Stranges 10 über eine vorgeschriebene Winkelstrecke stehen. Die Strangprofilabtastung ist in den Fig. IA und 2 als 90° Drehung durch die Abtasteinrichtung 12 angegeben. Dies ergibt genügend Kamerasignale, um eine spätere Aufzeichnung eines 180 -Seitenprofils des Stranges 10 zu erlauben. Eine Aufzeichnung eines 180 -Profiles ist außerordentlich vorteilhaft für einen Operator, wie auch für einen Steuercomputer 1028 der Walz anlage, wie es weiter unten beschrieben wird.

Eine erste Leuchteinrichtung 30 ist derart gegenüber dem ersten elektronischen Kamerakopf 31 angeordnet, daß dann, wenn der Strang¹· 10 das von der Leuchteinrichtung 30 abstrahlende Licht unterbricht, ein Strangschatten mit einer Breite proportional dem Strangdurchmesser an einer ersten seitlichen Stellung auf der ersten elektronischen Kamera 31 abgebildet wird. In ähnlicher Weise wird die .zweite Leuchteinrichtung 32 gegenüber der zweiten elektronischen Kamera 33 angeordnet, so daß dann, wenn der Strang 10 das von der Leuchteinrichtung 32 abstrahlende Licht unterbricht, ein Strangschatten mit einer Breite proportional dem Strangdurchmesser an einer zweiten seitlichen Stellung, orthogonal zur ersten, auf der" zweiten elektronischen Kamera 33 abgebildet wird.

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Jede Leuchteinrichtung 30, 32 ist so angeordnet, um ein Licht senkrecht auf den Strang 10 abzugeben, welches größer als die größte zu messende Stranggröße 10 im Kamerasichtbild ist. Beispielshalber beträgt das unten beschriebene Kamerasichtbild 7,62 cm und die hierin verwendete Lichtquelle 10,16 cm. Zusätzlich muß die Wellenlänge und Intensität der Lichteihrichtungen 30, 32 mit den Sensitivitatseigenschaften der elektronischen Kameras 31, 33 kompatibel sein. Vorzugsweise wird blaues Licht aus einer gleichstrombetriebenen fluoreszierenden Lichtquelle für die elektronischen Kameraköpfe mit einer Bildsondenröhre bevorzugt.

Der erste Strangschatten 10 zusammen mit die Strangränder 10 überstrahlendem Licht, herrührend von der Leuchteinrichtung 30, verursacht, daß die erste elektronische Kamera 31 ein erstes Kamerasignal erzeugt. Dieses Signal wird über die'Leitung 34 zur ersten Kameraelektronik 35 geführt. Das erste Kamerasignal wird zur Erzeugung von 14-bit Digitalstranggrößensignalen verarbeitet, welche über das Kabel 36 zum Meßcomputer 27 geführt werden. Meßfreigabe- und andere Signale werden über das Kabel 37 vom ·Meßcomputer 27 zur ersten Kameraelektronik 35 geführt.

Gleichzeitig wird durch den zweiten Strangschatten zusammen /mit dem von der Leuchteinrichtung 32 herrührenden über die Strangränder 10 scheinenden Licht bei der zweiten elektronischen Kamera 33 ein zweites Kamerasignäi erzeugt. In ähnlicher Weise wird dieses Signal über die Leitung 38 zur zweiten Kameraelektronik 39 geführt. Das zweite Kamerasignal

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wird zur Erzeugung von 14-bit digitalen Stranggrößensignalen verarbeitet, welche über das Kabel 41 zum Meßcomputer 27 geführt werden. Meßfreigabe- und andere Signale werden über das Kabel 10 vom Meßcomputer 27 zur zweiten Kameraelektronik 39 geführt.

Der Meßcomputer 27 im vorliegenden elektro-optischen Strangmeßsystem 1051 empfängt auch digitale Signale für die Strangzielgröße vom Zackenradwählschalter ( thumbwheel selector) über das Kabel 43 oder alternativ von den Datenstationen 1068, 1072 durch einen in Fig. 1 dargestellten Steuercomputer 1028 der Walzanlage. Die Stranggrößensignale, beispielsweise etwa 12,700 mm werden zur Bestimmung der Strangprofilabweichung und anderer weiter unten beschriebener Zwecke verwendet. Zusätzlich empfängt der Meßcomputer 27 auch ein digitales Signal über die Strangzusammensetzung vom "Zackenradwählschalter 44 über ein'Kabel 45 oder alternativ von den Datenstationen 1068, 1072 durch den in Fig. 1 dargestellten Steuercomputer 1028. Das Signal für die Zusammensetzung, welches beispielsweise 0,230 % Kohlenstoffgehalt im Strang 10 angibt, wird als ein Faktor zur Errechnung der Zielgröße des heißen Stranges gegenüber der Zielgröße des kalten Stranges und weiter unten beschriebener Zwecke verwendet. Des weiteren empfängt der Meßcomputer 27 auch Orderangabensignale (order data signals) einschließlich Zeitangabe, Zeit und vorgewählten Größentoleranzen für den Strang 10, und zwar vom Meßwertgeber 46 über das Kabel 47. Alternativ dazu kann irgendeines oder alle dieser Stranggrößensignale, Zusammensetzungssignale und weitere Datensignale durch den Computer 1028 in einem

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direkt mit dem Walzstrang 10 assoziierten Walzanlagensteuersystem eingegeben werden, je nach Wahl.

Um zu den Durchmessermessungen des sich bewegenden heißen Stranges 10 Temperaturkorrekturen durchzuführen, wird ein optisches Feldabtastpyrometer 48 ( Firma Roche et aDwie oben bezogen, in der Nähe der Abtasteinrichtung 12 vorgesehen und auf den sich bewegenden heißen Strang 10 ausgerichtet. Das optische Pyrometer 48 ist derart ausgebildet, um ein hochansprechendes "rohes" Temperatursignal zu erzeugen, welches über das Kabel 49 zur Pyrometerelektronik 50 geführt wird. Das "rohe" Temperatursignal wird durch die stabile und linearisierende Multivibrataren (scaling and linearizing circuits) in der Pyrometerelektronik 50 korrigiert und das korrigierte Temperatursignal, beispielsweise 910⁰C, wird über das Kabel 51 zum· digitalen Indikator 52 geführt. Zusätzlich wird das korrigierte Temperatursignal über das Kabel 53 zum Computer 27 geführt, wo es zur Kompensierung der Strangschrumpfung verwendet wird.

Kurz zusammengefaßt,besteht der optische Feldabtastpyrometer aus einem schnell oszillierenden, in einem Pyrometerfühler angeordneten Spiegel, welcher auf ein Sichtfeld ausgerichtet ist, durch welches cfer heiße Strang 10 bewegt wird. Der heiße Strang wird durch einen Schlitz und "auf einen hoch empf lindlichen Infrarotdetektor xm P-yrometerfühler abgebildet.

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Der Infrarotdetektor speist einen Peak-Detektor und Tastspeicherschaltungen zur Messung und Speicherung eines nicht-linearen Signals der Strangtemperatur. Das gespeicherte nicht-lineare Signal kann über das Kabel 53 zu einem Computer geführt werden, wo es skaliert und/oder lineari— siert werden muß. Das gespeicherte Temperatur— signal wird jede Abtastung des oszillierenden Spiegels fortgeschrieben (up—dated), beispielsweise jede 20 Millisekunden durch einen besetzt-bereit Merkimpuls (busy-ready flag pulse),geführt über das gestrichelt eingezeichnete Kabel 54. Zusätzlich wird die gespeicherte Temperatur skaliert und linearisiert mit weniger Frequenzaktualisierung (less frequent up-dating) und kann zum Strang— temperaturindikator 52 geführt werden. Vorsorge wird getroffen, um die Feldabtastfrequenz und Breite des Sichtfeldes zu verstellen, um einer Vielzahl von Anlagen gereqht zu werden.

Sämtliche Abtasterpositionssignale, die ersten und zweiten 14-bit digitalen Kamerasignale, vorgewähltes Zielgrößensignal, vorgewähltes Zusammensetzungs— signal, andere Signale, Temperatursignal und Vorhandensein/Fehlen-Signal für das' " heiße Metall, welche über jeweilige Kabel 26, 36, 41, 43, 45, 47, 53 und 58 zugeführt sind, werden durch den Meßcomputer 27 assimiliert, um eine Vielzahl von Funktionen unter Steuerung einer Gruppe von Meßcomputerprogrammen des Computers 27, die unten im Detail beschrieben-sind, auszuführen. Eine dieser Funktionen besteht darin, am Kabel 28 das Abtaster-Start-Stop-Signal und am Kabel 29·

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Steuersignale für die Abtastergeschwindigkeit zu erzeugen und zwar beide unter automatischer Abtaststeuerung. Eine weitere Funktion besteht darin, Strangdurchmesserangaben, Strangprofilabweichungsangaben überlagert auf vorgewählte volle Toleranzwerte und Teilwerte davon sowie Betriebsangaben (operating header data) vonj · Meßcomputer 27 über das Kabel 59 zur CRT-Datenstelle 1072 (optisches Terminal) zu führen und über das Kabel 61 ein Zusammenwirken zwischen einer Standardtastatur am Terminal 1072 und dem Meßcomputer 27 zu ermöglichen.

Eine weitere Funktion des Meßcomputers 27 besteht darin, Strangdurchmesserangaben, Strangprofilangaben überlagert auf vorgewählten vollen Toleranzwerten sowie Teilwerten davon, und

Betriebsammeidaten (operating header data) vom Computer 27 über das Kabel 62"zum Druckterminal 1068 führen und Wechselwirkungen zwischen einer Standardtastatur am Terminal 1068 und Meßcomputer 27 über das Kabel 64 zu ermöglichen. . Der Druckterminal oder Druckdatenstelle 1068 erzeugt einen Ausdruck 65, welcher in Fig. 3 dargestellt ist. Eine weitere Funktion des Meßcomputers 27 besteht darin, digitale Profilangaben des Stranges 10 und Meßsystemhistogramme über das Kabel 66 zum Steuercomputer 1028 in Reaktion auf" entsprechende Anforderungssignale, welche zum Computer 27 über das Kabel 68 zurückgeführt werden, zu-führen.

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In Fig. 2 ist ein Querschnittsdiagramm dargestellt, welches das Seitenprofil des Stranges 10 darstellt. Der Strang ist so eingezeichnet, als wenn er in das Papier hineinläuft. Gestrichelte kreisförmige Linien 69 und 70 geben maximale und minimale vorgewählte Standardtoleranzen für den Zielgroßendurchmesser an. Ebenso durch strichlierte gerade Linien sind Ebenen A-A, B-B, C-C und D-D gekennzeichnet, welche für den Operator einer Walzanlage und einen Steuercomputer 1028 zur Bestimmung des Walzenspaltes und der Ausrichtung der Walzen des Endstichständers 11 (Fig.IA) und des Walzenspaltes - des in Fig. 1 dargestellten Vorstichständers 1010 von besonderem Interesse sind. Während rticht-abtastender Operationen ist es bevorzugt, die Abtasteinrichtung 12 wenigstens zeitweilig.anzuhalten, so daß der erste Kamerakopf 31 und der zweite Kamerakopf 33 die Durchmesser jeweilig an den Ebenen C-C und A-A messen werden. Die A-Ebenengröße des Stranges 10 ist bei 71 als 12,751 mm und die C-Ebenengröße des Stranges 10 bei 72 als 12,675 mm, die Zielgröße als 12,700 mm lediglich beispielshalber dargestellt.

Während des Strangabtastbetriebes ist es bevorzugt, daß der zweite Kamerakopf 33 die Profilabtastung 73 bei der Ebene B-B startet im Gegenuhrzeigersinn um 90° durch die Ebene C-C fortfährt und bei der Ebene D-O stoppt. Zur selben Zeit startet die erste Kamera 31 die Abtastung an der Ebene D-D, fährt im Gegenuhrzeigersinn um 90 durch die Ebene A-A und stoppt bei der Eben'e B-B. Auf diese Weise tasten der erste und zweite Kamerakopf 31, 33 180° über den Seitenumfang des Stranges 10 und diese Abtastung

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wird von der Ebene B-B zu C-C, D-D, A-A aufgezeichnet und endet zurück bei B-B. Ein anderes Abtastverfahren kann verwendet werden. Beispielsweise kann die Abtastdrehung im Uhrzeigersinn anstelle des Gegenuhrzeigersinnes ablaufen. Desgleichen kann die Abtastereinrichtung 12 an irgendeiner Ebene oder an einem Punkt zwischen diesen Ebenen mit der Abtastung beginnen, dann um 90° tasten und wieder zur Startposition zurückkehren, wodurch irgendein 180 Abschnitt des Stranges 10 'aufgezeichnet werden kann durch die lediglich um 90° rotierenden Kameras 31, 33.

Die resultierende Profilaufzeichnung des Stranges 10, korrigiert auf die Kaltgröße, ist der Computerausdruck 65, welche, in Fig. 3 dargestellt ist. Hier ist das Strangprofil 74 überlagert am vorgewählten Größen-, £5rößentoleranz- und Strangpositionsformat, welches durch den Meßcomputer 27 gemäß Fig". IA erzeugt ist. Das durch den Computer erzeugte Format beinhaltet einen Betriebsdatenverteiler (operating data header); Strangprofilabweichung von der eigentlichen Zielgröße des kalten Stranges, gewählt durch die Vorrichtung 42 in Fig. IA ist die Y-Achsen-Variable und die Winkelposition des Abtasters 12 ist die ^: X-Achsen-Variable. Der Y-Achsen-Ausdruck wird in Inkremente von 0,254 mm oberhalb und unterhalb der strichlierten Basislinie 75 für die Zielgröße (unterteilt) und erstreckt sich über die Bezugsli'nien 76 ^ 77 für die vollen maximalen und minimalen Toleranzwerte. Die Bezugslinien 76,. 77 sind parallel zur X—Achse als gestrichelte Linien ausgedruckt. Zusätzlich sind die Bezugslinien 78, 79 für die halben maximalen und minimalen Toleranzwerte parallel zur X—Achse als

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alpha-numerische Linien in Inkremente der 180° Strangprofilaufzeichnung von fünfzehn Winkelgraden ausgedruckt. Bei Null und jeden 45 Inkrement werden die Querschnittsebenenbezeichnungen B, C, D, A und B (gemäß Fig. 2) ausgedruckt,während die dazwischenliegenden 15 und 30° Inkremente so relativ zu den A und C Positionen gedrucktwerden.

Es muß festgehalten werden, daß die Anzeige am optischen Terminal 1072 im wesentlichen dieselbe wie der Computerausdruck 65 ist, jedoch mit zwei Ausnahmen. Zusätzlich zur Aufzeichnung der Strangprofi labweichung und dem Computer erzeugten Format erzeugt der Meßcomputer nämlich auch ein zusätzliches Anzeigenformat der in Fig. 2 mit. gestrichelter Linie dargestellten Abtastebenen A-A, B-B₅C-C und D-D sowie die tatsächlichen numerischen Stranggrößen A und C, dargestellt mit dem Bezugszeichen 71 und 72 in Fig. 2. Zum zweiten, werden die vollen Toleranzgrenzen nicht angezeigt, falls die halben Toleranzwerte die vorgewählte Zieltoleranz des Steuersystems darstellen. Somit zeigt das optische Terminal 1072 die Strangprofil_T Strangdurchmesserund Strangabtastebenen-Information in-einer Form an, die für einen Operator des Strangmeßsystems 1051 sowie für einen Operator einer Walzanlage, in welcher das Strangmeßsystem verwendet wird, vorteilhaft ist.

Im nachfolgenden wird der Meßcomputer beschrieben. Ein Blockdiagramm eines Meßcomputers 27, wdcher vorteilhafterweise mit der elektro-optischen Strangmeßeinrichtung 1051 verwendet wird, ist in Fig. 4 dargestellt. Der Meßcomputer 27 ist im Digitalsystem

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programmiert, um die unten beschriebenen verschiedenen Funktionen auszuführen. Hierfür kann ein im Handel verfügbarer Minicomputer verwendet werden, oder es kann, falls gewünscht, der Meßcomputer 27 in den Steuercomputer 1028 für die gesamte Walzanlage eingegliedert werden. Der hier beispielsweise beschriebene Computer 27 besitzt, ein Betriebssystem zur Aufnahme verschiedener Stufen von Tasks, wie unten beschrieben.

Λ ι

Der Meßcomputer 27 ist mit konventionellen Bauteilen ausgerüstet, einschließlich einem Eingangspuffer 190, einen Ausgangspuffer 191, einen Plattenspeicher 192, Plattenschalter 193, Kernspeicher 194, welche alle über verschiedene Kanäle mit der Datenverarbeitungseinheit 195 zusammenwirken. Die Meßcomputeroperationen werden "s-equenziell gemäß den Off-line und On-line Computerprogrammen 196 gesteuert. Diese umfassen: Computermappen 197, Dienstprogramme 198, Strangmeßdatenprogramm 199, Kompensationsprogramm 200, Profil- und Positionsprogramme 203 und Histogramm-Programme 204, wie im nachfolgenden unten beschrieben.

Jede Kommunikation mit dsm Strangmeßsystemcomputer 27 von externen Quellen geschehen über den Eingangspuffer 190, welcher eine Einrichtung zur Konvertierung analoger und digitaler Eingangssignale in die digitale Form beinhaltet. Dies beinhaltet Signale, welche durch Leitungen oder Kabel in den Computer wie folgt geführt werden: erste Kameraelektronik 35 am Kabel 36, zweite Kameraelektrbni-k 39 am Kabel 41; mechanische Abtasterposition 23 an der Leitung 26, der Detektor 57 für heißes Metall an der Leitung 58, Strangtemperatur 50 an den Kabeln 53, 54; Strangzielgröße 42 an der Leitung 43; Strangzusammensetzung 44

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an der Leitung 45; andere Daten 46 am Kabel 47; Walzanlagensteuercomputer 1028 am Kabel '68; optisches Terminal 1072 am Kabel 61; und Druckterminal 1068 am Kabel 64.

Jede Kommunikation mit dem Strangmeßsystemcomputer 27 an externe Quellen erfolgt über den Ausgangspuffer 191, welcher auch eine Einrichtung zum Umwandeln von Ausgangssignalen in die digitale und analoge Form aufweist. Hierin sind Signale enthalten, welche wie folgt, durch Leitungen oder Kabel vom Computer geführt werden: Abtaster-Start-Stop 16 am Kabel 28; Abtaster-Geschwindigkeits-Referenz 16 am Kabel 29, Steuersystem 67 am Kabel 55; erste Kameraelektronik 35 am Kabel 37; und zweite Kameraelektronik 39 am Kabel 40.

Individuelle Drähte in deivSignalkabeln sind durch die Zeichnungen verwendet worden und diese sind gemäß ihrer Quelle und Funktion, wie oben beschrieben, verkabelt.

Das optische Terminal 1072 beinhaltet eine Tastatur für die Wechselwirkung des Operators mit dem Meßcomputer 27.

Der Druckterminal 1068 beinhaltet eine Tastatur für eine Wechselwirkung des Operators mit dem Meßcomputer 27. Der Computerausdruck 65 des Terminals 1068 beinhaltet eine Aufzeichnung der Strangprofilabv/eichung (siehe Fig.3).

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Im wesentlichen ist es beiden Terminals 1072 und 1068 gestattet, dieselben Daten aufzuzeichnen. Alle Wechselwirkungen von einer Tastatur werden über eine wie beispielsweise folgend gelistete Programm-Mnemo-Technik ausgeführt:

OFF-LINE MEßSYSTEM
DIE MNEMO-TECHNIK IST WIE FOLGT:

HS - HISTOGRAMM FÜR JEDEN KOPF PR - DREHT ABTASTER 90 GRAD UND BAUT PROFIL-TABELLE PL - ZEICHNET DIE PROFIL-TABELLE AUF SC - DREHT ABTASTER AUF GEWÜNSCHTEN WINKEL TR - PLATTENÜBERTRAGUNG DER MEßZENTRALE ZUR STEUER SYS. FLÄCHE

XT - AUSGANG ZUM MONITOR UND VERSUCHT ZENTRALSPEICHER ZU SCHREIBEN, ENTHALTEND MAPPEN, NEIGUNGS- UND OFF-SET-KORREKTURFAKTOREN, MASKENWERTE, UND AUFTASTIMPULSWERTE ZUM SPEICHER. DIE SPEICHERDATEI WIRD NUR FORTGESCHRIEBEN, FALLS DER DISK-SCHALTER 12 AUF IST. DIESE DATEI WIRD VOM PLATTENSPEICHER GELESEN, WENN DIESES TASK (20) DURCH DEN MONITOR GERUFEN WIRD.

Die Plattenschärt er 193 beinhalten mit "Schalter 10" und "Schalter 12" in einigen unten beschriebenen Programmen bezeichnete Schalter. Diese Schalter müssen auf "Schreibfreiga.be"'. gestellt werden, um Programme oder Angaben auf den Plattenspeicher vorzuschreiben.

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Nachfolgend werden Computerprogramme beschrieben. Die folgende Tabelle listet einzelne und Gruppen von Programmen, welche mit den hierin verwendeten Computerprogrammen 196 assoziiert sind.

COMPUTER-PROGRAMM IDENTIFIKATION VERVfENDUNG

OFF-LINE ON-LINE

MAPPEN (197)

DISC MAP X

CORE MAP · X X

DIENSTPROGRAMME(198) X X

STRANGMEßDATENPROGRAMM (199)

GAGEIN X X

KOMPENSATIONSPROGRAMME (200)

GAGTPC X X

PROFIL- U.POSITIONSPROGRAMME (203)

ENCNGL ' .GAGPOS L-

PROFIL RTPROF PLOT

GAGPLT HEADER

GAGPRO HISTOGRAMM-PROGRAMM ('204)

GAGHST XX

Nachfolgend werden die Mappen (197) beschrieben.

DISCMAP bezieht die Programmadresse im Plattenspeicher 192 ein.

X	X
X	X
X
X
	X
X	X
	X

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, - 49 -

CORE MAP bezieht die Programmadresse im hexadezimalen Kernspeicher 194 ein.

Nachfolgend v/erden die Dienstprogramme (198) beschrieben,

Routinen um alle "Datenpuffer, Transfers, etc., zwischen der Meßcomputer 27 internen Hardware und den Dateneingängen der Meßeinrichtung 1051 usw. zu bearbeiten . Diese Routinen arbeiten in gleicher Weise wie in irgendeinem programmierten Computer.

Nachfolgend wird das Strangmeßdatenprogramm (199) beschrieben.

GAGEIN, eine zusätzliche Subroutine wird immer an irgendeine Subroutine abgehängt,welche Daten von der Strangmeßeinrichtung 1051 erfordert. Es ruft Teile der Dienstprogramme 198, auch angehängt, um Angaben effektiv zu erlangen. Es mittelt die guten zurückgekehrten Ablesungen, errechnet Abweichungen und lagert die Ergebnisse in Zentraltabellen. Genauigkeitstests werden durchgeführt und v/enn erforderlich, Fehlerkennzeichen gesetzt.

Nachfolgend werden Kompensationsprogramme (200) beschrieben.

Falls die Dimensionssignale der Strangmeßeinrichtung 1051 zufällig irgendwelchen unannehmbaren Fehlern unterworfen sind, etwa übermäßige Strangbewegung

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weg von einer Walzendurchführlinie, dann würde eine konventionelle Subroutine zur Korrektur eines derartigen Fehlers nachgeschaltet.

GAGTPC ist ein Programm, welches die Zielgröße für den heißen Strang basierend auf eine intern.-gespeicherte Kompensationsgleichung errechnet. Für diese Gleichung werden drei Variable benötigt. Einmal der Kohlenstoffgehalt in Prozenten,* zweitens die Strangtemperatur und drittens die Zielgröße für den Kaltstrang, wobei alles von oben angegebenen Meßwertgebern gegeben . wird. Die errechnete Zielgröße für den heißen Strang wird gespeichert.

Nachfolgend werden Profil- und Positionsprogramme (203) beschrieben.

ENCNGL ist eine zusätzliche Subroutine, welu.c an irgendeine Subroutine angehängt ist, welche die Winkellage der Meßköpfe 31^L,^: 33 erfordert. Es liest die Kodiereinrichtungselektronik 23 für die Position, prüft die Genauigkeit, stellt die binären und dezimalen Werte der Postion in Übereinstimmung und setzt im Falle eines Fehlers oder Versagens der Kodiereinrichtung ein Fehlerkennzeichen.

GAGPOS, eine plattenresidente Subroutine als Programmteil (Overlay), läuft unter dem Off-line System, und erfordert eine Wechselwirkung seitens eines Operators. Es wird durch die Mnemo-Technik SC aufgerufen. Sein Zweck besteht darin, den Abtaster auf einen Wi-nkelstellungseingang durch die Terminaltastatur 1072, 1068 zu stellen. Die nachfolgende Ablaufschilderung verdeutlicht das Programm:

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BAD

1. Falls der Zielwinkel größer als 10 Grad bezüglich der Abtastposition beträgt, wird eine Spannung für volle Drehzahl über das Kabel 29 zur Regeleinrichtung 16 für den Abtastmotor gegeben, um den Abtaster gegen den Zielwinkel zu bewegen. Weniger als 10 Grad, Geh-zu-Schritt 3.

2. Fahre mit voller Drehzahl fort, bis der Abtaster sich innerhalb einem Winkel von 10 Grad zum Zielpunkt befindet.

3. Falls innerhalb 10 Grad des Zielwinkels, Ausgang 16 wird auf eine Spannung für halbe Drehzahl reduziert.

4. Falls innerhalb 0,3 Grad des Zielwinkels,wird auf die Regeleinrichtung 16 Null Volt gegeben und ausgeschaltet.

Der Operator ist dazu erforderlich, um über die Tastatur den Zielwinkel einzugeben.

PROFIL ist ein unter dem Off-line Meßsystem laufendes Programm.· Es erfordert die Einwirkung eines Operators. Sein Zweck besteht darin, die Kamera über einen vollständigen 90 Grad Zyklus zu tasten und die Profiltabelle aufzubauen,· welche die Abweichungen für Inkremente von je 2 Grad besitzt. Diese Angaben werden nicht aufgezeichnet. Die unter dem Off-line System laufende PLOT Routine PF führt diese Aufgabe aus.

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Drei mögliche Fehlerzustände werden erzeugt«

1. Fehler des Abtastmotors — gibt an, daß der Motor nicht gestartet ist oder ein Ende des Abtastzykluses nicht gefunden wurde (0 oder 90 Grad).

2. Kodiereinrichtungsfehler — erzeugt, falls das befeite bit (ready bit) nicht durch die Kodiereinrichtung erzeugt worden ist.

3. IDL-Fehler - erzeugt, falls eine Zeitsperre für den IDL-Transfer erfolgt.

PLOT ist ein weiteres unter dem Off—line Meßsystem laufendes Programm. Es erfordert keine Einwirkung eines Operators. Sein Zweck besteht darin, die Angaben aufzuzeichnen, welche in der im Kernspeicher 194 gespeicherten Profiltabelle enthalten sind. Die Y-Achse wird auf 10 Reihen oberhalb der Achse und 10 Reihen unterhalb der Achse eingestellt. Die Skala floated mit einem Minimum von 0,0051mm. Die Abweichung wird entlang der Y-Achse aufgezeichnet und die Winkellage des Abtasters wird entlang der Y-Achse in Inkrementen von 4 Grad pro Säule aufgezeichnet. Die Datenstellen, die unbesetzt oder außerhalb des Bereichs sind, werden durch ein 'V^" representiert.

GAGPLT, ein weiteres On-line Programm, nimmt die 90-Elementen-Profiltabelle, welche im Speicher 194 gespeichert ist, von "der Zeritralflache und und zwängt sie auf eine 60-Element-Tabelle. Jeder Tabelleneingang representiert jetzt 3 Grad. Das

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Programm tastet die Tabelle ab und bestimmt, welche Y-Achsen-Skala- Inkremente zu verwenden sind, basierend auf den maximalen und minimalen Werten in der Profiltabelle. Dieses Increment ist entweder 0,0254mm oder 0,0508 mm. Als nächstes schreibt es die Toleranzlinien für die Zielgröße am optischen Terminal und des Druck-Terminals 1072, 1068. Das Programm errechnet dann die Y-Verschiebungsposition eines jeden 3-Grad-Tabelleneingangs und schreibt ein " ·" am optischen Terminal und den Druck-Terminals 1072, 1068 entsprechend dieser X- und Y-Stelle» Schließlich ruft es das HEADER Programm und läuft aus. Eine Strangprofilanzeige unter Verwendung des GAGPLT Programms ist in Fig. 3 als Ausdruck 65 des Druck-Terminals 1068 dargestellt.

HEADER, ein weiteres On-line Programm schreibt die Zielgröße für den kalten Strang, Kohlenstoff und Temperatur am optischen Terminal 1072. Als nächstes schreibt es die Zeitangabe, Zeit, maximale Toleranz, vorgewählte minimale Toleranz und vorgewählte Toleranz für die Abweichung von der Rundung am optischen Terminal 1072. Als nächstes tastet es di-e Profiltabelle ab und errechnet die Über- und Unterwerte und das Maß der Abweichung von der Rundung, basierend auf den jeweiligen vorgewählten Toleranzgrenzen. Es druckt dann diese Werte, wie in Fig.3 dargestellt und läuft aus.

GAGPRO ist noch ein weiteres unter dem On-line Meßsystem laufendes Programm. Es erfordert keine Einwirkung seitens eines Operators. Sein Zweck besteht darin, die Kameras 31 und 33 über einen vollständigen

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90 Grad Zyklus zu tasten und eine Profiltabelle aufzubauen, welche die Abweichungen für Inkremente von je 2 Grad enthält. Es zeichnet diese Daten nicht
auf.

Dabei werden drei mögliche Fehlerzustände erzeugt.

1. Abtastmotorfehler - gibt an, daß der Motor nicht gestartet ist oder ein Ende des Abtastzykluses
nicht gefunden wurde (0 oder 90 Grad).

2. Kodiereinrichtungfehler - erzeugt, falls das fertige bit nicht durch die Kodiereinrichtung erzeugt worden ist.

3. Dienstprogrammfehler — erzeugt, falls eine Zeitsperre (time-out) für die Datenübertragung erfolgt,

Nachfolgend wird das Histpgrammprpgramm (204) beschrieben.

GAGHST, ist ein zusätzliches unter dem On-line und
Off-line Meßsystem laufendes Programm. Es erfordert eine Einwirkung eines Operators. Sein Zweck besteht darin, eine Anzahl von Ablesungen von jedem Kamerakopf 31, 33 während .-der Positionierung entlang der Ebenen"A-A" und "C-C", wie in Fig. 3 dargestellt,
oder andere Stellen,zu sammeln, die Ablesung in
Tabellenform zu speichern und ein Histogramm für
jeden Kamerakopf 31, 33 in 0,0051mm Inkrementen für einen Bereich von +0,027 bis -0,027mm auszudrucken. Zusätzlich errechnet und druckt es die mittlere
und Standardabweichung aller Ablesungen von jedem

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Kamerakopf 31, 33. Der Operator muß die Anzahl der gewünschten Ablesungen, die Strangzielgröße, eingeben und die Verwendung einer jeden gespeicherten Histogrammtabelle sowie gespeicherte Profiltabelle (Steuercomputer 1028 für die Walzanlage - Fig.5) anfordern.

Alle Profil- und Positionsprogramme 203 und das Histogramm-Programm können, falls gewünscht, in einem Steuercomputer 1028 für die Walzanlage eingegliedert werden.

Nachfolgend wird das automatische Steuersystem für die Walzanlage beschrieben.

In Fig. 6 ist ein Querschnitt eines Stranges 10 in einem Walzenkaliber 1058 zwischen Vertikalwalzen 1020 und 1022 angegeben., In der Zeichnung bewegt sich der Strang aus der Zeichenebene heraus. Die Durchmesser, auf die sich hierin bezogen wird, sind wie folgt.

Der Durchmesser senkrecht zum Walzspalt wird als Α-Durchmesser bezeichnet, der Durchmesser 45 im Uhrzeigersinn relativ dazu wird mit B-Durchmesser, der Durchmesser an der Trennlinie

1063 mit C-Durchmessear und der Durchmesser 45° im Uhrzeigersinn vom C-Durchmesser mit D-Durchmesser bezeichnet.

Das Walzenkaliber 1058 ist mit Radien 1064 und 1066 für den Stoffüberschuß in der Nähe der Trennlinie 1063 ausgebildet, ohne' daß Rippen am Strang 10 hervorgerufen werden . Der zweite Radius unterbricht

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den ersten Radius an einer Stelle von etwa 20 von jeder Seite der Trennlinie 1063- Der Strang 10 kann in zwei Zonen geteilt betrachtet werden, nämlich Zone I, in welcher der Strang 10 normal in Kontakt mit dem Kaliber sich befindet und Zone II, in welchem sich der Strang 10 normalerweise außer Kontakt mit dem Kaliber 1058 befindet.

In Fig. 7 ist eine Kurve dargestellt, weiche die Wirkung der Walzenexzentrizität auf den Durchmesser des Stranges in Längsrichtung darstellt. Die Abseisse stellt die Stranglänge in Feet (30,48 cm) dar und die Ordinate ist die Durchmesseränderung in 10 ~ Inch: (0,025 mm). Die fest ausgezeichnete Linie Δ Α zeigt Veränderungen hinsichtlich des A—Durchmessers, die fest ausgezeichnete Linie .Δ C zeigt Veränderungen hinsichtlich des C-Durchmessers und die gestrichelte Linie zeigt Veränderungen Im "Walzspalt des Ständers 1010. Die Veränderungen bezüglich des C—Durchmessers ■ sind viel größer als jene des A—Durchmessers. Dies rührt daher, da die Veränderungen des C—Durchmessers eine Funktion unter anderem der Veränderungen im Walzspalt des Ständers 1010 sowie Veränderungen im Α-Durchmesser] des Ständers 11 sind. Aufgrund der Walzenexzentrizität erreichen Veränderungen im A-Durchmesser eines beispielsweise 12,7o mm starken Stranges kennzeichnenderweise 0,0254 mm, wohingegen Veränderungen im C-Durchmesser auf soviel wie mehr als 0,0508mm belaufen. Falls andere Faktoren außer die .Walzenexzentrizität betrachtet werden, können die Veränderungen des A—Durchmessers 0,0635 mm und die Veränderungen im C-Durchmesser 0,1016 mm betragen. Diese beiden Durchmesserveränderungen sind wesentlich.

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Falls diese Veränderungen nicht wesentlich reduziert werden können, beispielsweise durch Verringerungen der Walzenexzentrizität, müssen diese Durchmesseränderungen entlang der Längsachse in einem Steuersystem für eine Walzanlage berücksichtigt werden. Größere Stränge weisen größere Änderungen hinsichtlich des A- und C-Durchmessers auf.

Diese Durchmesseränderungen in Längsrichtung des Stranges werden über Histogramme berücksichtigt, welche entlang vorbestimmten Strangdurchmessern genommen werden. Die Frequenzverteilung der Durchmesseränderung wird durch Anwendung unabhängiger Wahrscheinlichkeitsberechnungen (independent probability combination techniques) für diese Histogramme bestimmt. Eine ausführliche Beschreibung über das Wie der Verwendung dieser Histogramme erfolgt in einem der nachfolgenden'Abschnitte.

In Fig. 8 ist ein Blockdiagramm des Computers 1028 und seiner Rechnerperipherie gemäß der Erfindung dargestellt. Außerhalb des Computers 1028 sind der Meßcomputer 27 und drei Computer-Terminals, nämlich (1) ein Walzzentral-Terminal 1068 (mill office terminal), welcher Orderdaten zum Computer 1028 _; gibt und Ausführungsdaten von der Walzanlage etc.

vom Computer 1028 empfängt: (2) ein-Computer Raum-Terpinal 1070; und (3) ein Terminal 1072, für das BeBedienungspersonal wo das Strangprofil kontinuierlich angezeigt wird.

Der Computer 1028 umfaßt eine Kernspeicherfläche 1029, eine Plattenspeicherlache 1096 und ein UDC-Modul 1097. Der UDC-Modul 1097 umfaßt einen Unterbrechermodul 1074 und einen Digital- und Analog- (A/D) Eingang-Ausgang-Modul 1078.

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Der Unterbrecher-Handler 1076: (1) antwortet auf Unterbrechungen vom Unterbrechermodul 1074 im UDC und (2) sammelt Information und gibt Information vom A/D I/O Modul im UDC aus.

Der Unterbrecher-Handler 1076 ist durch einen RSX-Block 1092, wie später beschrieben, gesteuert ~ ' wann immer eines der

Kontakte im Unterbrechungsmodul 1074 seinen Zustand ändert. Der' Handler 1076 fragt dann den Unterbrechermodul 1074, um zu bestimmen, welche Kontakte ihren Zustand wechselten und den Zustand, in welchen sie wechselten.

Fälle, die beispielsweise einen derartigen Zustandswechsel hervorrufen, können sein: (1) die Strangdurchmessermeßeinrichtung 1051 arbeitet fehlerhaft, (2) der Detektor 55 für das heiße Metall, welcher zur Bestimmung des Vorhandenseins"eines Stranges an einen bestimmten Punkt in der Walzanlage verwendet wird, hat entweder begonnen, ein Signal aufzunehmen oder hat mit der Aufnahme eines Signals gestoppt, (3) der letzte Strang 10 einer Schickung wurde aus dem Ofen ausgegeben und läuft in die Walzanlage ein.

Die gesammelte Information beinhaltet beispielsweise -die in Fig. 1 dargestellten Messungen der Strangdurchmessermeßeinrichtung 1051, Schlingenbildner 1032, 1034 und Pyrometer 48 sowie andere Information von den Walzanlagen, wie etwa Kohlenstoffgehalt 44. Die ausgegebene Information beinhaltet beispielsweise Strangposition und Anstellinformation (Walzen).

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Der Eingang/Ausgang-Modul 1078 wirkt auch mit einem Haupttask-Modul 1080 (MSTTSK) zusammen. Der Haupttask-Modul 1080 ist also ein speicherresidentes Direktorprogramm mit sechs Steuer— Overlays OVLl der ersten Ordnung (first—level control overlays) und zahlreichen Datenverar— beitungs-Overlays OVL2 der zweiten Ordnung. Dieses Task leitet die Operation des vorliegenden Strangwalzensteuersystems in Reaktion auf: (1) Strangspurführung und. Hardware Statusangabe von einem Unterbrechertask-Modul 1082 (INTTSK) und

(2) Datenwortangaben von einem Order-Verarbeitungs— Modul 1084 (ORDPCU) und einem Unterbrecher-Dienst-Modul 1086 (OPRINT) des Operators. Die sechs Overlays OVL2 des Haupttask-Moduls 1080.(MSTTSK) richten: (1) den Steuersystemanlauf,(2) die Anfangs—,

(3) Optimier-, und (4) Monitor-Steuer-Folgen des Systems, (5) die Berechnung der Steuersystemausführung der Strangwalzanlage,(6) es leitet auch die manuelle Strangdurchmesseroperation, falls eine automatische Operation durch Computer 27 und/oder 1028 nicht erwünscht ist. Es führt auf Anforderung die Folgeprogrammnotierung (seguence control logging) aus und schaltet aus, wenn die Steuerfunktion inaktiv ist·-"

Der Unterbrechertask-Modul 1082 empfängt alle Unterbrechung'en vom Unterbrecher—Handler-Modul 1076, welche gegen das Steuersystem der Walzanlage gerichtet sind. Diese Unterbrechungen beinhalten beispielsweise einen Zustandwechsel des Detektors 55 für heißes Metall im System. Der Unterbrecheri

°R'3/NAL INSPECTS 8098A0/0757 ^CTl=D

task-Modul 1082 antwortet auch auf betriebsbezogene Unterbrechungen vom OPRINT Modul 1086. Derartige Unterbrechungen umfassen beispielsweise Datenwortänderungen, Zielgrößenänderungen und Kaliberänderungen.

Der Order-Verarbeitungs-Modul 1084 empfängt eine Order-Information vom Dienst-Terminal 1068 der Walzanlage über ein Betriebskommando von einem unaufgefordert-Eingangs-Modul 1088 (UNSOL). Der Modul 1088 puffert alle unaufgeforderten Eingangsdaten vom alternierenden Teletype, prüft die Gültigkeit", der Eingangs-Code-Mnemo-Technik und transferiert die Steuerung zu den verschiedenen Funktionen des Ordereingangssystems. Derartige unaufgeforderte Daten (unsolicited data)beinhalten beispielsweise eine Anforderung vom Dienstterminal der walzanläge nach einer Strangprofilaufzeichnung.

Der Datenverarbeitungs-Modul 1084 steuert einfach die Ordereingabefunktionen - für das betreffende Steuersystem. Derartige Funktionen beinhalten beispielsweise Eingabe von Kohlenstoffgehalt, Zielgroße und Ordernummer des Abnehmers.

Der den Operator unterbrechende Dienstmodul 1086 funktioniert als Koppelglied zwischen dem WaIzanlagen_r0perator und den verschiedenen Unterbrechungen. Zusätzlich dient der Modul 1086 als low-level Steuerprqgramm und bewirkt die Steuerung anderer Dime'nsiönsSteuertasks. Beispielsweise kann der Modul 1086 den Operator mit einer Sichtanzeige wesentlicher Instruktionen, wie etwa der "Eingangs-Zielgröße", versorgen. Andererseits, führt der

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Modul 1086 diese Anforderung in richtiger Vorrangfolge aus, falls der Operator eine Anforderung für einen Wechsel der Zielgröße initiiert.

Der Computer 1028 ist mit einem POWFAL-Modul 1090, einem RSX SYSTEM Modul 1092 und einem Blockmodul 1094 ausgerüstet. Der Modul 1090· gibt Instruktionen zum Anfahren von beispielsweise des vorliegenden Walzanlagen-Steuersystems. Der Modul 1092 ist ein Steuerprogramm für eine richtige Zeit, beispielsweise (1) bestimmt es die Module basierend auf Bestimmungsanforderungen gemäß vorbestimmten Prioritäten speziell für den Verwender des Systems, (20 handhabt es Fehlerzustände im real-time-System, und (3) es weist die Systemperipherie, wie etwa Tastatur, Drucker etc. zu. Dieser Systemmodul 1092 ist vorzugsweise ein Modul der Type RSX 11BC-VSA (Digital Equipment Corporation). Der Modul 1094. schafft eine Speicherfläche für die Angaben, die allen Steuertasks gemeinsam sind.

Der Computer 1028 ist auch mit einer Bild- und Datenplat-tendatei 1096 ausgerüstet. Wie in Fig.8 dargestellt, speichert die Bilddatei Programme ORDPCU'IMG, INTTSK-IMG, MSTTSK-IMG und OPRINT-IMG, welche im Task—Programm-Overlay-Zwischenraum ausgeführt werden, während die Plattendatei die Daten ORDPCU-DAT, MSTTSK-DAT, OPRINT-DAT und DSKMSG-RAT speichert, welche durch die Task-Programm-Overlays verwendet werden.

Ein kennzeichnendes Strangdurchmesserprofil ist in Fig. 9 dargestellt.. Dieses Profil wird durch Drehung

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der Durchmessermeßeinrichtung 1051 über einen 90°- Winkel während Sammlung der Strangdurchmesserangaben und Mittlung dieser Werte in 2°-Segmenten zur Erzeugung eines mittleren Strangdurchmesserprofiles erzielt. Diese Verfahrenstechnik entfernt die Auswirkungen von Längsveränderungen im Strangdurchmesser, Die Abszisse stellt die Durchmesserposition dar und zwar von B im Uhrzeigersinn um den Strang und die Ordinate ist der Term für die Abweichung von der Zielgröße in 2,54xlO~³cm (IO"³ Inch). Die Abszisse ist weiter in Zone I und Zone II unterteilt.

Die Punkte B und D sind jeweilig als linke und rechte Schulter bezeichnet. Die Verbindungen der Zone I und Zone II werden als Hälse bezeichnet. Jene Bereiche, welche sich von den Hälsen gegen C zu erstrecken, werden als Übergangsflächen bezeichnet, insoweit, als es unbestimmt ist, ob die Walze sich mit dem Strang in diesen Flächen in Berührung befindet.

Die oberste Linie E ist die obere Toleranzgrenze für den zu walzenden Strang. Das Ziel für die Walzung ist in der Mitte der Fig» 9 mit dem Bezugszeichen F gekennzeichnet. Die unterste Linie G ist . die untere Toleranzgrenze.

Wegen der longitudinalen Änderungen der Durchmesserwerte, wird die obere Toleranzgrenze nach unten zur Linie H verschoben^ Bei und unterhalb der Linie H sind wenigstens 95 % der maximalen Strangdurchmesser unterhalb der oberen Toleranz. In ähnlicher V/eise wird die untere Toleranzgrenze nach oben zur Linie J versetzt.

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Ein kennzeichnendes Strangprofil K ist in Fig. 9 dargestellt. Berechnete obere und untere Profil— suchgrenzen L und M, welche im Detail in einem nachfolgenden Abschnitt beschrieben sind, sind in strichlierten Linien dargestellt.

Stark vereinfacht arbeitet die Strangwalzanlage, welche durch das erfindungsgemäße Steuersystem gesteuert wird, wie folgt.

Wenn der erste Strang eines georderten Postens durch die Walzanlage geführt wird, wird die Strangdurchmessermeßeinrichtung 1051 positioniert und zwar mit einem der Abtasterköpfe 12 gestoppt am C-Durchmesser und dem anderen Kopf gestoppt am A-Durchmesser.

Die Kontrolle der Dimensionen beginnt lediglich, wenn die Signale von den Schleifenhöhen-Regulatoren 1036 und 1038 zum Computer 1028 stabil sind und zeigen, daß auf den Strang im wesentlichen ]<ein Zug bei Eintritt und Austritt aus dem Vorstichständer 1010 vorhanden ist. An diesem Punkt beginnt der Computer 1028 den Ausgang von den Kameraköpfen 31, 33 zu verarbeiten.

Die Fig. 1OA .und 1OB zeigen die Flußbilder für die Anfangsfolge, die Optimierfolge und die Monitorfolge des Steuersystems der Strangwalzanlage.

Der Zweck der Initialfölge (Anfangsfolge) MTINSQ besteht darin: (1) die Angaben zur Erstellung der Histogramme durch den Computer 27 und das Programm 202 zu sammeln, welches später in der Optimierfolge

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verwendet werden soll und {23 Grobeinstellungen der Walzen vorzunehmen, nachdem ein Kaliber oder Beschickungswechsel stattgefunden hat. Der Zweck der Optimierfolge besteht In der genaueren Steuerung der Diametralgrößen des Stranges als Ergebnis vollständigejsrAngaben. Der Zweck der Monltorfolge besteht In der Minimierung der MeBabtastungs— und Walzeneinstellungen durch Beobachtung von Veränderungen represent at Iver- diametraler Größen, welche während der Optimierfolge -einalten wurden.

Eine Redirektion auf das Programm einer weiteren Folge ist nicht erlaubt, falls eine Unterbrechung während irgendeiner Sequenz stattfindet, bis die Schritte in der Folge einen logischen Zwischenpunkt oder Haltepunkt erreichen, beispielsweise die Programm-Wiederholblöcke 1108, 1116, 1130 , 1144 und 1154.

Der Mastersteuertask 1098 beginnt,-wenn er durch eine Unterbrechung vorgesehen oder zurückgeleitet worden ist, in der Initialfolge durch Befragen des Entschei— dungssymbolä 1100, ob der in die Walzanlage einlaufende Strang lediglich eine neue Order ist oder, ob der einlaufende Strang auch ein neues Kaliber erfordert. Unter der Annahme, daß ein neues Kaliber erforderlich Ist, ordert der Block 1102 die Strangdurchmessermeßeinrichtung 1051, um Histogramme entlang der A- und C?-Durchmesser zu erhalten. Diese Histogramme sowie das A-C Differenz-Histogramm werden im Computer 1028 gespeichert. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen die Durchmesserablesungen über wenigstens acht volle Zyklen der Drehung der Walzen 1020, 1022 im Endständer 11 abgenommen werden. Im zugrundeliegenden System erfordert dies ungefähr eine Sekunde und ungefähr 80 Ablesungen werden während dieses Zeitintervalls abgenommen.

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Jede dieser Ablesungen wird durch einen Faktor modifiziert, welcher auf der durch das Pyrometer gemessenen Strangtemperatur basiert.

Wenn die Ablesungen von der Meßeinrichtung 1051 durch den Computer 1028 aufgenommen sind, konvertiert der Computer 1028 jede Ablesung zu einer Bezugstemperatur, wie beispielsweise der Raumtemperatur. Alle der A- und C-Ablesungen werden dann jeweilig gemittelt, so daß man einen mittleren Wert sowohl für die Ä- und C-Durchmesser erhält.

Der Block 1104 ordert dann den Computer 1028 zur Berechnung, wieviele der Durchschnittsdurchmesser von der Zielgröße abweichen und zur Berechnung der erforderlichen Einstellung der Walzenspalte in den Vorstich- und Endstichständern 1010 , 11,um die Ziel'größe zu erhalten. Ungeachtet des Änderungsbetrages,begrenzt der Computer die Einstellung in einer einzelnen anfänglichen Steueriteration zu 0,1905 mm. Diese Begrenzung trägt zur Stützung der Systemstabilität bei.

Der Block 1106 befiehlt dem Computer 1028 dann, die Anstellung an den beiden letzten Ständern 1010, einzustellen, um die gewünschte Einstellung zu erhalten. Nach, den Einstellungen der Walzenspalte entscheidet der Block 1108, ob diese Folge wiederholt werden soll.

Der Block 1110 beginnt dann als nächstes die Walzenausrichtung der Anfangssteuerfolge über die Triebeinrichtung 14, welche die Strangdurchmessereinrichtung 1051 über 45° derart dreht, daß die Abtast-

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, - 66 -

köpfe 12 auf die Stellung zur Messung der B- und D-Durchmesser positioniert sind. Diese Messungen erfolgen in der gleichen Weise, wie die Messungen für die A- und C-Durchmesser und die Histogramme der B-Durchmesser,- der D-Durchmesser und der B-D Differenz werden gemacht. Der Block 112 steuert dann den Computer 1028, um den Durchschnittswert der B- und D-Meßwerte jeweilig zur Berechnung der Walzenausrichtänderung im Endstichständer 11 zu verwenden, welche erforderlich ist, um die B- und D-Durchmesser gleichmäßiger zu machen.

Der Block 1114 befiehlt dann dem Computer 1028 die Regeleinrichtung 1026 anzuweisen, die Walzenausrichtung im letzten Ständer 11 zu ändern. Wie es der Fall bei den Walzspalteinstellungen war, so entscheidet der Block 1116 dann, ob diese Sequenz wiederholt werden soll. _L.

Unter der Annahme, daß eine neue Order empfangen ist, aber ein neues Kaliber nicht erforderlich ist, unterscheidet sich die Initialsequenz (Anfangsfolge), etwas. Als erstes weist der Block 1118 den Computer 1028 an, ein Ausführungs-Closeout zu errechnen. Dies ist eine Summe wesentlicher Daten, welche sich auf die vorhergehende Order beziehen und beispielsweise die Orderdatenverteilungen, die prozentmäßige Angabe der Außertoieranzwerte und die auf den Kunden ausgerichtete Orderinformation einschließt. Als nächstes weist der Block-1120 den Computer 1028 an, die erforderliche Walzenspalteinstellung für die neue Order zu berechnen und der Block 1122 weist den Computer 1028 an, die AnstelIregeleinrichtungen 1016, 1026 zur Ausführung der Walzenspalteinstellung zu betreiben.

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Der Block 1124 bedingt dann, daß die Histogramme der A— und C—Durchmesser in der gleichen Weise, wie durch den Block 1102 angewiesen, gemacht werden, der Block 1126 bedingt, daß die Walzenspalteinstellungen in derselben Weise, wie durch den Block 1104 getan, berechnet werden und der Block 1128 bedingt, daß diese Computereinstellungen in der gleichen Weise, wie durch den Block 1106, ausgeführt werden. Der Block 1130 entscheidet in derselben Weise, wie der Block 1108, ob diese Walzenspalteinstellungsfolge wiederholt werden soll.

Die Einstellung der Walzenausrichtung ist nicht erforderlich, da ein Kaliberwechsel stattgefunden hat.

Der erste Schritt der Optimiersequenz ist in Fig. 1OB dargestellt und umfaßt eine Anweisung vom Block 1132, das Profil des Stranges zu messen.

Der Computer 1028 prüft zuerst, ob wenigstens fünf Sekunden Laufzeit des Stranges stattgefunden hat. Wenigstens fünf Sekunden sind deswegen wichtig, da

dazu
diese Zeitspanne erforderlich ist, damit die Durch— messermeßeinrichtung 1051 den gesamten Umfang des Stranges 10 tastet, wobei eine derartige Abtastung für die Optimierstufe wesentlich ist.

An dies"em Punkt im Verfahren ist lediglich die "rohe" Durchmesserangabe verfügbar. Auf diese Weise wird die Genauigkeit der Angabe vor Weitergang festgestellt. Zusätzlich werden die Angaben in üblichen Verfahren verarbeitet, um ein kontinuierliches glattes Strangdurchmesserprofil zu erhalten.

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Unter einigen Betriebszuständen dreht oder verwindet sich der Strang 10, wenn er den Endstichständer 11 Derläßt. Insoweit, als eine begrenzte Distanz zwischen dem Endständer 11 und der Meßeinrichtung 1051 gegeben ist, wird sich der Strang relativ zum angenommenen Bezugswert gedreht haben. Somit muß diese Winkelverschiebung durch den Computer 1028 korrigiert werden. Die Größe dieser Winkelverschiebung ist proportional zur Distanz zwischen der Meßeinrichtung und dem letzten Ständer 11 und zu den Größenunterschieden zwischen den Hälsen des Stranges.

Als nächstes weist der Block 1134 den Computer 1028 an, die Steuersystemausführung, basierend auf die Stranglänge, zu berechnen.Diese Ausführung wird als Prozentgehalt des Produktes ausgedrückt, welches sich innerhalb der angewiesenen^ Toleranzabmessungen befindet. Die Werteverteilung, welche die Walzenexzentrizität etc.angibt, wXe—djurch die Histogramme aufgezeichnet, wird in bekannter statistischer Weise, wie unten beschrieben, zur Bestimmung dieser Ausführung verwendet. Während der ersten Iteration basieren die Histogramme auf Angaben, welche während -der Anfangsfolge gesammelt worden sind. V/ährend nachfolgender Iterationen basieren diese Histogramme auf Daten, welche während der zuletzt ausgeführten Moni— torsequenz gesammelt worden sind.

Der Block 1136 errechnet dann die erforderlichen Einstellungen der Walzenspalte der letzten beiden Ständer 1010, 11 und die Ausrichtung der Walzen im letzten Ständer 11, um ein optimales Strang-

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profil· zu erhalten, d.h. ein Profil mit der geringsten Abweichung von der Rundung innerhalb der in Fig. 9 dargestellten Über/Unter-Toleranzgrenzen.

Der Block 1138 entscheidet dann, ob der Computer 1028 auf die Spaltregeleinrichtungen 1016, 1024, 1026, einwirken soll, um die Anstellelemente zur Durchführung der errechneten Einstellungen anzuweisen. Falls wenigstens 95% des Produkts innerhalb der Toleranz in allen drei Kategorien liegt und die berechnete Einstellung geringer als 0,0254mm beträgt oder weniger als 95% des Produkts innerhalb der Toleranz liegen, aber die errechnete Einstellung unterhalb 0,0127mm liegt, wird die Einstellung oder Verstellung nicht ausgeführt werden. Der Hintergrund für diese Entscheidung ist der folgende. Falls wenigstens 95% der Prüflänge zufriedenstellend und lediglich eine 0,0254 mm Verstellung errechnet worden ist, ist die Wahrscheinlichkeit der Verbesserung dieser Ausführung durch Durchführung der Einstellung nicht hoch. Andererseits ist es unwahrscheinlich, daß eine Durchführung einer Einstellung von weniger als 0,0127 mm irgendeinen wesentlichen Einfluß auf die Ausführung, also auf den Ablauf besitzt.

Falls keine der drei Einstellungen ausgeführt werden sollen, leitet der Block 1138 die Steuersequenz auf ". den Blook 1142. Falls diese Einstellungen ausgeführt werden sollen, weist der-Block 1140 den Computer 1028 an, die Walzenspalt- und Walzenausrichteinstellungen auszuführen. Der Block 1142 bedingt, daß die Ausführungsdaten gespeichert werden und der Block 1144 entscheidet, ob die Sequenz wiederholt werden soll.

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Die Kriterien für die Wiederholung der Sequenz sind: (1) die Optimiersequenz soll nicht mehr als fünf Mal wiederholt werden oder (2) alle Walzenspalt- und Walzausrichtungseinstellungen sind klein, beispielsweise weniger als 0,0127 mm.

Das Steuersystem für die Strangwalzanlage geht dann auf die Monitorsequenz, über. Block 1146: (1) veranlaßt die Bewegung der Strangdurchmessermeßeinrichtung 1051 in die Position, um die A- und C-Durchmesser zu messen; und (2) sammelt und speichert Daten, um Histogramme für diese Durchmesser sowie für die A-C Differenz aufzubereiten. Dfe Meßeinrichtung 1051 nimmt 500 Datenwerte und dann berechnet der Block 1148 den prozentmäßigen Anteil der Abweichung von der Rundung des Steuersystems bezogen auf die Kontrollprobenlänge. Diese Ausführung basiert auf einem Profil, welches vom letzten gemessenen Profil simuliert worden ist, da die Meßeinrichtung 1051 nicht tatsächlich den Strang abtastet. Die mittleren A- und C-Durchmesser, welche von dem durch den Block 1146 angewiesenen Histogramme erhalten worden sind, werden zur Simulierung dieses Profils verwendet. Der Block 1150 errechnet dann die erforderlichen Walzeneinstellungen, der Block 1152 speichert die Ausführungsdaten für die laufende Probenlänge des Stranges und der Block' 1154 entscheidet, ob die berechneten Einstellungen ausreichend klein sind, um das System in der Monitorsequenz zu halten, oder ob das System in die Optimiersequenz zurückgegeben werden muß. Diese berechneten E-instellungen werden nicht ausgeführt.

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Nach fünf Iterationen der Monitorsequenz unter Verwendung der mittleren A- und C-Durchmesser, welche von den durch den Block 1146 georderten Histogrammen erhalten worden sind, veranlaßt der Block 1146, daß die Strangdurchmessermeßeinrichtung 1051 derart dreht, daß eine Iteration unter Verwendung der B- und D-Durchmesser vor Rückkehr in die Optimiersequenz erfolgen kann.

Wie bereits oben ausgeführt, weisen die Blöcke 1134 und 1148 gemäß Fig. 1OB den Computer an, den Prozentan.teil des Stranges, welcher innerhalb der Toleranz liegt, zu berechnen. Insbesondere wird der Computer 1028 angewiesen, den Anteil der Abweichung von der Rundungs-Toleranz der Strangprobenlänge in Prozent, zu berechnen, das ist über einer maximalen Toleranz, die Prozentangabe unter einer minimalen Toleranz und die Prozentangabe außerhalb der Rundungstoleranz. Diese Prozentangaben werden dann unter anderem für die durch den Rechner ausgeführten Walzenspalt- und Walzenausrictteinstellungen,angewiesen durch den Block 1136, verwendet.

Jeder Durchmesser um das Strangprofil verändert sich gemäß einer vorbestimmten statistischen Verteilung. Diese Verteilung ist für jede Zone, wie in den kombinierten Fig. 7, 11 und 12 dargestellt, unterschiedlich, wobei die weiteste statistische Streuung in der Zone II gegeben ist, wohingegen die engste Streuung in der Zone I gegeben ist. Die A-Durchmesserveränderung rührt

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in erster Linie von der Walzenexzentrizität des letzten Endstichständers 11 her, wohingegen die C—Dürchmesserveranderung durch die Walzenexzentrizität und Einwirkung des vorhergehenden Vorstich— Ständers 1010 bewirkt wird.

Um den Walzanlagenbetrieb zu spezifizieren, werden lediglich drei Punkte berücksichtigt, welche als "kritische Punkte" um das Strangprofil bezeichnet sind, als Punkte erachtet, um welche statistische Verteilungen verwendet werden. Diese kritischen Punkte sind: (1) "Cm", welcher in der Zone II einen kritischen Wert darstellt, (2) "max", welches den maximalen Wert in entweder der Zone I oder der Zone II darstellt und (3) "min", welches den minimalen Wert in entweder der Zone I oder der Zone II darstellt. Jeder kritische Punkt wird durch den Computer 1028 in üblicher Weise, wie unten beschrieben, bestimmt.

Aus Fig. 11 ist eine Aufzeichnung des Profils eines kennzeichnenden Stranges der Zone I aufgezeichnet. Die Abszisse gibt die Durchmesserpositionen an, und zwar von B im Uhrzeigersinn um den Strang und die Ordinate gibt- die Abweichung des Stranges von der Zielgröße. Wie aus der Fig. 11 ersehen werden kann, ist die Zone II leer an Profilinformation. Die maximalen und minimalen Profilwerte in Zone I sind jeweilig mit Xmaxl und Xminl bezeichnet. Die schattierte Fläche in Fig. 11 ist die Übergangsfläche zur Zone II.

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Die Fig. 12A bis 12 E zeigen fünf Basiskonfigurationen des in der Zone II angetroffenen Strangprofiles. Die Abszissen und Ordinaten sind dieselben wie in Fig.11. Die maximalen und minimalen Werte in Zone II sind jeweilig mit Xmax2 und Xmin2 gekennzeichnet. Zusätzlich besitzt Fig. 12A einen mit "Cm" gekennzeichneten Punkte

Fig. 12A zeigt den Zustand, in dem sich die beiden maximalen und minimalen kritischen Werte in Zone II innerhalb der Übergangsfläche befinden. In diesem Fall würden sich diese Werte gemäß der statistischen Verteilung mehr wie die Verteilung um die A-Größe als die um die C-Dimension verhalten. Somit wird der kritische Wert "Cm^-" entsprechend dem C gewählt, "max" wird als der größere kritische Wert zwischen Xmaxl und Xmax2 gewählt und "min" wird als der kleinere kritische Wert zwischen Xminl und Xmin2 gewählt.

In Fig. 12B ist der Zustand beschrieben, wo der maximale kritische Wert in Zone II sich innerhalb des Übergangbereiches befindet, wohingegen der minimale kritische Wert in der Zone sich nicht .in der Übergangsfläche befindet. In diesem Fall wird der kritische Wert "Cm" als Xmin2, der kritische Wert "max" als der größere Wert zwischen Xmaxl und Xmäx2 und der kritische Wert "min" als Xminl gewählt.

In Fig. 12C ist der Zustand beschrieben, in dem der maximale kritische Wert in Zone II sich außerhalb der Übergangsfläche befindet, wohingegen der minimale kritische Wert in der Zone II sich innerhalb dieser Übergangsfläche befindet. In diesem Fall wird der kritische Wert "Cm" als Xmax2, der kritische Wert "max" als Xmaxl und der kritische Wert "min" als der kleinere Wert zwischen Xminl und Xmin2 gewählt.

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In Fig. 12D ist der Zustand angegeben, wo weder der maximale noch der minimale kritische Wert .in Zone II innerhalb des Übefgangsbereiches liegt und der minimale kritische Wert in Zone II größer als der maximale Wert in Zone II ist. In diesem Fall wird der kritische Wert "Cm" als Xmin2, und der kritische Wert "max" als der größere Wert zwischen .Xmaxl und Xmax2 sowie der kritische Wert "min" als Xminl gewählt.

Fig. 12 E ist ähnlich der Fig. 12D mit der Ausnahme, daß der maximale kritische Wert in der Zone II größer als der minimale kritische Wert in der Zone II ist. In diesem Fall wird der kritische Wert "Cm" als Xmax2, der kritische Wert als Xmaxl und der kritische Wert "min" als der kleinere Wert zwischen Xminl und Xmin2 gewählt.

Nach Bestimmung der kritischen Punkte der Strangprofilwerte ist es nunmehr möglich, eine zusammengesetzte Verteilung für den maximalen kritischen Wert des gesamten Profiles, d.h. sowohl Zone I und Zone II, eine zusammengesetzte Verteilung für den minimalen Wert des gesamten Profils sowie eine zusammengesetzte Verteilung für'den maximalen Wert für außer-Rundung zwischen irgendwelchen zwei Punkten am Umfang des Stranges 10 zu errechnen. Diese zusammengesetzten Verteilungen werden durch Kombination einzelner Verteilungen unter Verwendung statistischer Verfahren zur Kombination unabhängiger Wahrscheinlichkeiten (independent probabilities) errechnet.

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Die maximale zusammengesetzte Verteilung wird durch Kombination der Verteilungen der "Cm" und des maximalen Profilwertes errechnet. Die Verteilung des "Cm" ist basiert auf dem C-Durchmesser-Histogramm, wohingegen die Verteilung des maximalen Werts auf dem A-Durchmesser-Histogramm basiert.

In ähnlicher Weise wird die minimale zusammengesetzte Verteilung durch Kombination der Verteilung von "Cm", basierend auf dem C-Durchmesser Histogramm und die Verteilung des minimalen Profilwertes, basierend auf dem Α-Durchmesser Histogramm,errechnet .

Die zusammengesetzte Verteilung für die Abweichung von der Rundung wird durch Kombination der Verteilungen der folgenden drei Absolutwerte errechnet: (1) der maximale Profilwe^t minus dem minimalen Wert, (2) der maximale Profilwert minus "Cm" und (3) "Cm" minus dem minimalen Profilwert. Die Verteilung für {1) basiert auf der B-D-Durchmesser-Differenzverteilung. Die Verteilung für (2) basiert auf entweder (a) der C-A-Durchmesser-Differenz-Verteilung, falls der maximale Wert größer als "Cm" oder (b) die A-C-Durchmesser-Differenzverteilung des Α-Durchmessers minus des C-Durchmessers, falls "Cm" größer als der maximale Wert ist. In ähnlicher Weise basiert die Verteilung für (3) auf entweder (a) der C-A-Durchmesser-Differenz- ~verteilung, falls "Cm!'. größer als der minimale Wert ist oder (b) die A-C-Durchmesser-Differenzverteilung, falls der minimale Wert größer als "Cm" ist.

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Der Prozentanteil des Stranges 10, welcher außerhalb der Toleranz in jeder der Kategorien der Übergröße, Untergröße und außer-Rundung liegt, wird dann durch Summierung jener Elemente der jeweiligen Zusammensetzungen errechnet, welche aus den Toleranzgrenzen, welche im Computer 1028 gespeichert sind, herausfallen.

Die Subroutinen für den Computer 1028, welche die Regeleinrichtungen 1016, 1024, 1026 zur Ausführung der Einstellungen bezüglich des Walzenspaltes am Vorstichständer 1010 und bezüglich des Walzenspaltes und der Ausrichtung am Endstichständer 11 veranlassen, welche im Block 1136 angefordert werden, sind in den Flußbildern gemäß den Fig. 13A bis 13L dargestellt. Wie aus Fig. 13A hervorgeht, liest der Block 1184 das Strangprofil vom Plattenspeicher, um diese_LAngaben für die nachfolgende Verwendung verfügbar zu machen. Als nächstes werden im Block 1186 bestimmte Variablen, welche für die nachfolgenden während dieser Unterprogramme ausgeführten Berechnungen erforderlich sind, in Einheiten konvertiert, welche mit diesem besonderen Programm kompatibel sind.Diese Variablen bestehen aus dem "C offset", dem Kaliberdurchmesser, der Zielgr'öße für den heißen Strang, der Über/Unter-Toleranz und dem Schrumpffaktor.

Der C-offset ist ein Faktor, welcher die Steuerung des 'Vorstichständers 1010 unabhängig vom Endstich— ständer 11 erlaubt. Dieser Faktor wird zur Ausschaltung einer Rippenbildung verwendet, falls die Zielgröße des Stranges 10 wesentlich höher als die Halsabmessungen ist. Das C-Ziel ist gleich der Zielgröße der Walzanlage minus dem C-offset und v/ird

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durch den Computer 1028 errechnet. Es ist unter anderem eine Funktion des Kaliberdurchmessers relativ zur heißen Zielgröße des Stranges 10. Im Falle eines kleinen Kalibers relativ zur Zielgröße ist es erwünscht, ein C-Ziel zu errechnen, welches etwas geringer als das Ziel der Walzanlage ist, da geringe Änderungen in den Prozeßvariablen im Vorhandensein einer Rippe an der Trennlinie 1063 (siehe Fig. 6) ergeben können. Andererseits kann die C-Dimension des Stranges auf einem größeren Wert anwachsen, bevor eine Rippe geformt wird, falls der Durchmesser des Kalibers 1058 im wesentlichen größer als die heiße Zielgröße ist. In diesem Fall wird das C-Ziel als gleich mit einem Wert zwischen der Halsdimension und der Zielgröße der Walzanlage gewählt, da dieses in einer minimalen Unrundung resultiert.

Der Block 1188 speichert die wesentlichen Punkte am Profil für eine zukünftige Verwendung während der Berechnungen. Diese Punkte sind die C-, B-, und D-Ablesungen und der B-D Wert.

Der nächste Schritt bei der Berechnung ist die Bestimmung, ob ein Stoffuntermaß an einem der Walzenkaliberränder ist. Wie in Fig. 9 dargestellt, befindet sich jeder dieser Kaliberränder an der Verbindung einer Übergangszone mit äer Zone I. Ein Stoffmangel an lediglich einem der Kaliberränder wird durch das Eintreten eines ovalen,sich im Walzenkaliber des Endstichständers 11 drehenden Stranges hervorgerufen. Dieser Zustand resultiert aus einem oder beiden der folgenden Bedingungen oder Zusätze:

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(1) die Walzen sind nicht genau aufeinander ausgerichtet und (2) die Führungen, die den ovalen "Strang vom Vorstichständer 1010 in den Endstichständer 11 führen, sind unrichtig eingestellt.

Der erste Schritt bei der Bestimmung, welcher dieser Zustände gegeben ist, besteht darin, den Faktor für die geringe Kaliberrandausrichtung zu initialisieren. Dies erfolgt durch den Block 1190. Somit ist die Bestimmung erforderlich, ob -· die Walzen unbeabsichtigterweise weitgehend falsch ausgerichtet sind. Dies wird wie folgt ausgeführt. Falls die absolute Differenz zwischen den Dimensionen der Strangschultern, d.h. j B-Dj ist größer als ein vorbestimmter Betrag, beispielsweise 0,0762 mm, dann müssen die Walzen ausgerichtet werden, bevor irgendwelche Schritte unternommen werden, um den Stoffmangel an einen der Kaliberränder durch überlegte Walzenversetzung zu korrigieren. Der Block 3-192 steuert sämtliche Kaliberrandversetzungsberechnungen um und leitet den Prozeß auf den Block 1194, welcher die Nachberechnung des Versetzungsfaktors, welcher später definiert wird, veranlaßt.

Falls der Ausgang des Blockes 1192 NO ist, ist es klar, daß, falls an einem der Kaliberränder ein Stoffmangel vorherrscht, dies eine Folge einer ungenauen Führungseinstellung ist. Bevor jedoch mit einer Walzenversetzung fortgefahren wird, welches ein "fein-Einregelverfahren" ist, wird der Entscheidungsblock-1196 geprüft. Diese Prüfung bestimmt, ob der Absolutwert von C größer als das C-Ziel ist, welches bedeutet, daß ein Stoffüberschuß oder Stoffmangel an der Kaliberlinie vorliegt.

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Falls die Antwort YES ist, werden die Kaliberrandversetzungsfaktoren wiederum umgeleitet, v/eil es zu dieser Zeit wichtiger ist, mit diesem Stoffütoer— schuß oder Stoffmangel durch Änderung des Walzen— spaltes am Vorstichständer 1010 fertig zu werden.

Falls der Ausgang des Blockes 1196 NO ist, erfolgt ein dritter Test. Falls der minimale Wert in der Zone II positiv ist, d.h., falls dessen Viert das Ziel der Walzanlage übersteigt, wird der Kaliberrandversetzungsfaktor umgeleitet, da die Qualität des Strangproduktes in diesem Fall nicht wesentlich durch eine derartige Korrektur verbessert werden würde.

Falls der Ausgang der Blöcke 1192, 1196 und 1198 jeweils NO ist, bestimmt der Block 1200 in Fig. 13AA, ■.ob der minimale Wert in der Nähe des linken Käliberrandes ist. Falls d^Lies -so i-st, errechnet der Block 1202 die zur Reduktion des Stoffmangels in der Nähe des Kaliberrandes erforderliche Walzenversetzung. Der Block 1204 bestimmt dann, .ob" der minimale Wert in der Nähe des rechten Kaliberrandes ist. Für diesen Fall errechnet der Block 1206 die zur Reduzierung des Stoffmangels in der Nähe des rechten Kaliberrandes erforderliche Walzenver— setzung. Falls an keinem der Kaliberränder ein Stoff— mangel vorhanden ist, werden diese Rechnungen umgeleitet .

Der errechnete Versretzüngskorrekturfaktor wird durch den Block 1208 gedämpft. Dieser Block summiert diesen errechneten Faktor mit dem vorher errechneten Wert und teilt diese Summe durch zwei. Falls der daraus

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resultierende Wert einen vorbestimmten Grenzwert
übersteigt, beispielsweise 0,0508 mm, weist der
Block 1210 den Block 1212 an, den Versetzungsfaktor auf diesen Grenzwert zu stellen.

Die Ausgänge von den Blöcken 1210 und 1212 werden zum Block 1194 geführt, welcher die gesamte Walz— ausrxchtungseinstellung für den Endstichständer berechnt. Diese Einstellung ist gleich dem Versetzungsfaktor (misalignment offset factor) minus der Schulterausrichtung. Diese Einstellung wird zum Block 1214 geführt, welcher festzustellen versucht, ob diese Einstellung innerhalb der vorgeschriebenen Grenzwerte liegt. Falls dies nicht der Fall ist, reduziert der Block 1216 diesen Wert um 5056. Falls dieser innerhalb der Grenzen liegt, wird dieser Wert gespeichert. Die Walzenausrichtberechnungen sind nun in bezug auf die Walzen 1020, 1022 im Endstichständer 11 vollständig ausgeführt. *■'

Der nächste Schritt im Steuersystem für die Walz— anlage umfaßt die Bestimmung der Walzenspaltein—
stellung für den Endstichständer 11. Betrachtet
man lediglich die Zone I, so ist der erste Schritt bei dieser Bestimmung die Feststellung der oberen und unteren Suchgrenzen der Walzeespalteinstellungen, welche bei einem Strang die Folge sind, welcher
innerhalb der Strangtoleranzgrenzen liegt. Dann wird diese Einstellung gewählt, welche in einer minimalen Abweichung von der Rundung innerhalb dieser Größen— toleranzwerte resultiert.

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In Fig. 9 sind die oberen und unteren Toleranzgrenzen E und G jeweils dargestellt. Wegen der Durchmesseränderungen in Längsrichtung der Walze, beispielsweise wegen der Walzenexzentrizität, sind die verwendbaren oberen und unteren Toleranzen um einen Betrag versetzt, welcher durch die Standardabweichung des A-Durchmesser-Histogramms bestimmt wird. Dieser Betrag wird "offset" in Fig.9 genannt. Durch Versetzung der Toleranz um diesen Betrag ist es garantiert, daß, falls ein maximaler oder minimaler kritischer Profilpunkt jeweils an der Linie H oder J liegt, 95% der Punkte innerhalb der Toleranzgrenzen liegen. Die Distanz zwischen diesen Linien H und J wird das "Toleranzfenster" genannt.

Zur Bestimmung der unteren und oberen Suchgrenzen der Spalteinstellung initialisiert der Block 1218 in Fig. 13B die Suchgrenzwerte im Programm. Der Block 1220 instruiert dann den Entschexdungsblock 1222, sequentiell durch die drei Abschnitte des Strangprofiles zu suchen. Die Blöcke 1224, 1226 und 1228 instruieren den Computer, die Parameter zur Suche des Profils von B.gegen A, von A gegen den rechten Hals"und von B gegen den linken Hals jeweilig zu stellen.

Der Block 1230 instruiert den Computer, eine DO Schleife für die erste Reihe der Parameter durch die erste Region-zu-beginnen. Die Aufgabe dieser DO-Schleife ist es, die Einstellung zu errechnen,

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welche zur Bewegung jedes einer Fehlzahl von Punkten am Profil zur untersten Grenze J und der obersten Grenzen H des Profilfensters erforderlich ist.

Die Gleichungen zur Errechnung dieser Einstellungen sind wie folgt:

(1) Unterste Punkteinstellung

C(OVUNTL - OFFSET) = AVG RBDGTI(J) +RAFN sin Ö\ RGFNLP = -

cos 9

dabei sind OVUNTL = die Über-Unter-Toleranz

AVG RBDGTl(J) = der mittlere

Profilwert

RAFN sin θ = die Walzenausrichtkorrektur für den Endstichständer

sowie ' θ = de^r Winkel, gemessen von der Α-Dimension und zwar positiv für die Profilpunkte A gegen B und negativ für die Profilpunkte A gegen D.

(2) oberste Punkteinstellung

(OVUNTL - OFFSET)X 2

RGFNUP = * + RGFNLP ^;

cos θ

In den-Fig. 14 A und 14 B sind dargestellt:

(1) Teil eines Profiles ähnlich demjenigen in Fig.9,

(2) die tatsächliche Strecke, welcher jeder einer Vielzahl von Punkten vertikal zurücklegen muß, um jeweilig die obersten und untersten Grenzen des Profilfensters zu erreichen und (3) die tatsächliche

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Strecke, welche die gesamte Malze in Radialrichtung für diesen besonderen Punkt bewegt werden muß, um die gewünschte Position zu erreichen«,

Fig. 14A zeigt das Profil des Stranges 10. Die Abszisse gibt die Winkelstellung wieder und die Ordinate kennzeichnet die Abweichung vom Ziel. Fig. 14B zeigt in fest ausgezogenen Linien die Distanz zu den obersten und untersten Grenzen und in strichlierten Linien die erforderlichen Einstellungen, um diese Positionen als eine Funktion der Winkelposition zu erreichen.

Block 1232 instruiert den Computers einen Sinus= bereich zu suchen, um die genauen Werte für -sin θ und xori Q zu erhalten und die erforderlichen oberen und unteren EinsMlungen zu errechnen» '

Wie es aus Fig. 14B hervorgeht«, ist die positivste Einstellung N der einzige Wert, welcher in einem neuen Profil gänzlich oberhalb des untersten Grenzwertes resultiert. Wegen dieser Stellung innerhalb des Walzenkalibers bewegt sich dieser Punkt jedoch um eine Distanz M.

In ähnlicher Weise ist am wenigsten positive Einstellung Q der einzige Wert, welcher in einem neuen Profil gänzlich unterhalb des obersten Grenzwertes resultieren wird. Obwohl iira allgemeinen die gesamte Walze um eine größere Distanz R isewegt i-jerden muß, uira diesen Punkt .um _die.. errechnete Distanz Q zu bewegen, sind in diesem besonderen Fall die Distanzen Q und R gleich.

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Das Profil wird in Winkelinkrementen einer Breite P gesucht. Der Block 1234 in Fig. 13B prüft jeden unteren Einstellwert und bestimmt, ob dieser neue Wert positiver als der positivste vorher gewonnene untere Einstellwert ist. Falls dies so ist, bewahrt der Block 1236 diesen Wert als neue untere Einstellsuchgrenze auf. Falls nicht, wird dieser Wert -abge'gebeh. ·

In ähnlicher Weise prüft der Block 1238 jeden neuen oberen Einstellwert und bestimmt, .ob dieser Wert weniger positiv als der am wenigsten positive vorher aufgenommene obere Einstellwert ist. Ist dies der Fall, nimmt der Block 1240 diesen Wert als neuen oberen Einstellsuchgrenzwert auf. Falls dies nicht der Fall ist, wird der Wert abgegeben.

Nachdem jeder Punkt errechnet und geprüft worden ist, fragt der Block 1242, ob alle Punkte in dieser Region errechnet und verglichen worden sind. Ist dies nicht der Fall, wird das Profil ein Inkrement P weiter geprüft. Dieses Verfahren wird solang wiederholt, bis jedes P Inkrement dieser ersten Region behandelt worden ist, zu welcher Zeit der Entscheidungsblock 1244 den Computer zur nächsten Profilregion führt. Nachdem alle Regionen bearbeitet worden sind, werden die obersten und untersten Einstellsuchgrenzen des Profils'im Block 1094 (Fig.8) gespeichert.

Der Block 1246 in Fig. 13C wird als nächster beauftragt, zu bestimmen, ob die Kalibergröße zufriedenstellend ist.. Falls die heiße Strangzielgröße annähernd gleich dem Kaliberdurchmesser ist,

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wird diese Frage durch Bejahung beantwortet. Falls die heiße Strangzielgröße geringfügig kleiner als der Kaliberdurchmesser ist, wird diese Frage ebenfalls bejahend beantwortet, da es relativ einfach ist, ein C-Ziel auszuwählen, welches -..weder von der Unrundheit" abgeht, noch in der Ausbildung einer Rippe resultiert. Falls allerdings die heiße Zielgröße im wesentlichen größer als der Kaliberdurchmesser ist, ist die Wahrscheinlichkeit einer Rippenbildung ziemlich groß. Dies rührt daher, da unter diesen Bedingungen ein Strang erzeugt wird, in welchem die Α-Dimension relativ groß in bezug auf die Kaliberabmessungen ist. Somit muß sich die C-Abmessung derselben Größe annähern, wie die Kaliberabmessungen und zwar mehr als die A—Dimensionen, falls eine Rippe vermieden werden soll.

Der Block 1248 instruiert den Computer, das C-Ziel zurückzurechnen, falls die letztgenannte Bedingung existiert. Das C—Ziel ist gleich dem Ziel der Walzanlage insgesamt oder dem nominalen Wert minus der C-Versetzung. Der Computer wählt eine C-Versetzung, die das C-Ziel nahe an die Kaliberabmessungen (collar dimensioias) bringen wird.

Der Ausgang des Blockes 1248 wird an den Block 1250 gegeben,' welcher feststellt, daß eine Kaliberfüllschwierigkeit gegeben ist und diese Auskunft an die Kathodenstrahlröhre(CRT) an den Terminal 1072 gibt. In Reaktion auf diese'Auskunft prüft die Bedienungsperson das Steuerpult, um festzustellen, ob er die

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korrigierte Kaltzielgröße in den Computer eingegeben hat. Er prüft auch das Walzenkaliber, um festzustellen, ob der Strang durch das richtige Kaliber läuft. Falls keine dieser Zustände eine Korrektur erfordert, sollte der durch den Block 1248 zurückgerechnete C-Zielwert verwendet werden.

Falls die Kalibergröße richtig ist, prüft der Block 1252, um festzusiälen, ob alle früheren "Kaliberfüllschwierigkeif-^Auskünfte am Anzeige-Terminal 1072 des Bedienungsmannes gelöscht sind. Ist dies der Fall, wird das Programm auf den nächsten Verfahrensschritt gerichtet. Falls nicht, steuert der Block 1254 zuerst die zu löschende Auskunft, bevor er zum nächsten Schritt weitergeht.

Fig. 13D zeigt den nächsten Schritt im Optimier— verfahren, welches das Auffinden der Einstellung umfaßt, welche zur Erzeugung des Profiles des Stranges 10 erforderlich ist, welches in einem minimalen Wert für die Unrundheit innerhalb des Toleranzfensters resultiert. Im weiten Sinne wird dies durch Erzeugung eines simulierten Profiles an der untersten Grenze innerhalb des Toleranzfensters und Bestimmung der Unrundheit für dieses Profil ausgeführt. Zusätzliche simulierte Profile werden dann für andere Prüfeinstellungen in schrittweisen Grenzen, beispielsweise Inkrementen von 0,0127 mm, aufwärts innerhalb des Toleranzfensters erzeugt, bis die oberste Suchgrenze für die Einstellung erreicht ist oder bis die Unrundheit-Toleranz für das erzeugte Profil höher ist, als der Wert für das vorher simulierte Profil.

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Die zur Erzeugung dieser geringsten Unrundheit errechnete Einstellung wird aufbewahrt.

Der Block 1256 initialisiert zuerst die zur Errechnung der Unrundheiteinstellungen einschließlich dem minimalen Unrundheitwert erforderlichen Variablen.

Die Blöcke 1258, 1260 und 1262 sind vorgesehen, um ein geeignetes Zeichen in dem Fall zu geben, daß die zur Erzielung des untersten simulierten Profils notwendige Walzenspalteinstellung positiver ist als die zur Erzielung des obersten simulierten Profils erforderliche Walzenspalteinstellung. Dies kann beispielsweise erfolgen, falls der Strang ausreichend unrund ist, um gleichzeitig sowohl die oberen und unteren Toleranzen zu übersteigen.

Der Block 1264 setzt dann den ersten Prüfeinstellwert auf ein Inkrement unterhalb RGFNLL in Fig.9. Der Block 1266 steigert dann die Prüfeinstellung, welche zur Errechnung des simulierten Profils verwendet worden ist, um einen Schritt und der Block 1268 initialisiert das System durch Stellung der minimalen und maximalen Profilpunkte gleich dem C-Ziel. Diese Initialisierung garantiert, daß das C-Ziel in der Gesamtberechnung des Unrund-Profils eingeschlossen ist.

Der Block 1270 in .Fig. 13E weist dann den Computer 1028 an, durch eine DO Schleife für jeden Abschnitt des untersten simulierten Profils zu gehen, wobei dieses Profil in dieselben drei Abschnitte geteilt

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ist, wie es für die Bestimmung der Einstellsuch— grenzen für das Toleranzfenster der Fall war. Der Block 1272 weist dann den Block 1274 an, das System für den ersten zu suchenden Abschnitt, nämlich die Profilpunkte von ¹B* gegen *A*, zu initialisieren. Der Block 1276 weist dann den Computer 1028 an, eine DO Schleife zur Errechnung der maximalen und minimalen simulierten Profil— punkte für diese Prüfeinstellung zu beginnen. Als erster Schritt in dieser DO Schleife, er— rechnet der Block 1278 das erforderliche Sinus— Bereichelement und den simulierten Profilpunkt an einer ersten Stelle, beispielsweise bei B. Die Blöcke 1280, 1282,1284 und 1286 arbeiten dann zur Bestimmung, ob dieser Punkt größer oder kleiner als die gespeicherten Werte von jeweils der maximalen und minimalen Punkte für dieses Profil ist. Der Block 1288 weist dann den Block 1278 an, das Sinus—Bereichelement (sins array element) und den simulierten Profilpunkt für einen Punkt ein Inkrement P zur linken von B zu errechnen und die mit dem Block 1280 startende Schleife wird für diesen Punkt wiederholt.

Nachdem alle Punkte in diesem Abschnitt bezüglich der maximalen und minimalen Werte geprüft worden sind, führt der Block 1290 das Programm zurück auf den Block 1272, welcher den Computer 1028 auf den Block 1292 führt. Dieser Block prüft die Übergangszonen zur Bestimmung, ob irgendwelche Punkte innerhalb dieser Zonen dahingehend berücksichtigt werden sollten, weil sie in Kontakt mit dem Walzenkaliber 1058 stehen. Ein derartiger Zustand wird für die hohen Kaliberrandpunkte existieren, falls der Strang.im Kaliber liegt.

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Der Block 1292 setzt zuerst die Kaliberrand-Indizes, um die Übergangszonen auszuschließen. Dann wird eine stellenbewertete Mittlung des simulierten Werts für jeden Kaliberrand, eingestellt für die vorher errechnete Walzausrichtung, errechnet und gespeichert. Der Block 1294 fordert dann an, ob die Kaliberränder gleichmäßig sind. Falls dies der Fall ist, werden diese Punkte als nicht mit der Walze in Berührung stehend erachtet und der Computer 1028 wird zum Block 1296 gerichtet. Falls dies nicht der Fall ist, bestimmen die Blöcke 1298, 1300 und 1302, welcher Kaliberrand hoch ist und bewegen den Index von diesem Kaliberrand in die benachbarte Übergangszone. Der Computer fährt bei Block 1296 fort, welcher die erforderlichen Indizes und Konstanten zum Testen des Profilabschnitts von A zum rechten Kaliberrand (hierin auch teilweise als Hals bezeichnet) für die minimalen und maximalen kritischen Punkte setzt.

Der Block 1276 verursacht dann, daß die DO-Schleife bestimmt, ob für die simulierten Punkte minimale und maximale Werte innerhalb dieses Abschnitts vorhanden sind. Dies wird durch einen Vergleich eines jeden Werts in diesem Abschnitt mit den vorher gespeicherten Werten bestimmt, welche während der Suche des ersten Abschnitts des Profiles bestimmt worden sind.

Der Block 1304 bedingt in ähnlicher Weise eine Suche nach minimalen und maximalen Werten im Profilabschnitt vom linken Kaliberrand zu B.

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Nach der Vervollständigung dieses Suchabschnitts weist der Block 1290 den Computer 1028 an, die Frage des Entscheidungsblocks 1306 in Fig. 13F zu berücksichtigen, nämlich ist die Unrundheit dieses simulierten Profiles größer als die Unrundheit der -letzten Suche?

Falls die Antwort auf diese Frage nein ist,
was für die erste Suche wegen der Initialisierung der Fall sein wird, setzt der Block 1308 die
Unrundheiteinstellung auf den derzeitigen

Wert. Block 1310 lagert dann die Differenz *

zwischen dem Minimum und Maximum als minimale
Unrundheit. Block 1312 fragt, ob die simulierten Prüf einstellungen durch den gesamten Bereich
innerhalb der oberen und unteren Suchgrenzen
erfolgt sind. Falls dies der Fall ist, wird die Spalteinstellung für die Walzen 1020, 1022 im
Endstichständer 11 durch den Block -1314 derart gespeichert, um die letzte Prüfeinstellung zu

erzielen. Falls dies nicht der Fall ist, richtet I

der Block 1312 den Computer 1028 auf den Block 1266 zurück und die Profilsuche wird für einen neuen Prüfeinstellwert ein Inkrement größer als das der vorhergehenden Suche wiederholt. ; <■

Falls zu irgendeiner Zeit während der Suche der Unrundheitwert weiter anwächst, wird die Suche abgestoppt und der vorherige Unrundheiteinstellwert wird zur Bestimmung der gewünschten Walzspalteinstellung für den Endstichständer 11 verwendet.

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Der nächste Schritt in der Optimierfolge urafaßt die Begrenzung der Einstellungen und die Siehe — rung der Stabilität des Größenregelsystems durch Dämpfung jener Einstellungen, die die A— Dimension des Stranges ändern wurden. Der Block 1316 in Fig. 13G richtet zuerst den Computer 1028 auf eine Unterprogrammgrenze, welche in Fig. 13K dargestellt ist. Diese Unterroutine begrenzt die Spalt— und Ausrichteinstellungen des Ständers 11. Große Einstellungen werden begrenzt, da sie den Materialfluß zwischen dem Vorstichständer 1010 und dem Endstichständer 11 auf so ein Maß stauchen werden, daß die Geschwindigkeitsregulatoren 1040, 1042 nicht schnell -genug die Änderung einstellen können. Dies würde einen Ausschuß bedeuten.

Die Unterprogrammgrenze ist ein generalisiertes Unterprogramm, welches zur Begrenzung irgendeiner der Walzeneinstellungen verwendet-wird, nämlich Endstichspalt, Vorstichspalt und Endstichaxial— einstellung individuell oder in Kombination. Die Vorstichspalteinstellung, welche unten noch erläutert wird, ist von der Endstichspaltein— stellung abhängig. V/egen dieser Abhängigkeit erfordert jeder Wechsel von der ursprünglichen Endstichspalteinsteliung aufgrund der Begrenzung dieser Einstellungen, daß der unverwendete Anteil der Einstellung des Endstichspalts von der Vor— stichspalteinstellung weggehalten wird.

Aus Fig. 13k ist ersichtlich, daß der Block 1318 zuerst den Computer 1028 veranlaßt, das Unterprogrammbegrenzungsverfahren zu starten. Der erste

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Schritt umfaßt die Anforderung an den Block 1320, zu bestimmen, ob die Spalteinstellung vorgestellte maximale und minimale Grenzen überschreitet, beispielsweise - 0,0127 mm. Falls dies der Fall ist, entfernt der Block 1322 diesen überschüssigen Betrag von der Walzspalteinstellung, welche für den Vorstichständer 1010 berechnet worden ist und der Block 1324 setzt die errechnete Walzspalteinstellung am Endstichständer 11 auf den besonderen Grenzwert, der überschritten worden war.

Nachdem diese Einstellungen durch die Blöcke 1322 und 1324 errechnet worden sind oder falls sich der Ausgang vom Block. 1320 im Negativen befindet, prüft der Block 1326, um zu sehen, ob die errechnete Walzspalteinstellung am Vorstich— Ständer 1010 die vorgesetzten maximalen und minimalen Grenzen überschreitet. Als nächstes prüft der Block 1330, um zu sehen, ob die errechnete Axialausrichtungseinstellung der Walze am Endstichständer 11 die vorgegebenen maximalen und minimalen Grenzen überschreitet. Wie in den beiden vorhergehenden Grenzprüfungen stellt der Block 1332 bei der Antwort ja die Ausrichteinstellberechnung auf die voreingestellte Grenze bevor der Prozeß über den-Block 1334 zurück auf den Rufprogrammblock 1316 gegeben .wird. Falls die Antwort nein ist, gibt der Block 1334 den Prozeß zum Block 1316 von Fig.l3G und dann Block 1336.

Der Block 1336 des Hauptprogramms speichert dann den Wert "A" von der Profilablesung. Als nächstes errechnet der Block 1338 von dem simulierten Profil

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ein neues "A Optimum", welches die minimale Unrundheit ergibt. Der Block 1340 prüft dann, um zu bestimmen, ob dieser Wert des A—Optimum viel größer als der vorhergehende Wert eines Α-Optimum ist. Falls die Antwort ja ist, gibt dies an, daß entweder der augenblickliche oder der vorhergehende Wert des Α-Optimums mit unkorrekten Angaben berechnet worden war, da dieser Wert nicht in realistischer V/eise drastisch aus irgendeinem Grund wechseln kann. Es wird angenommen, daß aufgrund der historischen Natur der vorhergehenden A-Optimum-Werte der augenblickliche V/ert auf unkorrekten Angaben beruhte. Deshalb stellt der Block 1342 die Endstichspalteinstellung auf Null. Der Block 1344 fordert dann auf, ob die Differenz,zwischen den neuen und den alten Werten Α-Optimums positiv oder negativ ist. Falls die Antwort positiv ist, bildet der Block 1346 ein korrigiertes altes A-Optimüm, welches während der nächsten Iteration verwendet wird, indem ein kleiner Wert auf den alten A-Optimum-Wert zugegeben wird. Falls die Antwort negativ ist, bildet der Block 1348 eine korrigierte alte A-Optimum-Größe durch Subtraktion desselben kleinen Werts vom alten A-Optimum.

Falls die Antwort zum Entscheidungsblock 1340 nein ist, ändert der Block 1350 das errechnete A-Optimum durch eine Hälfte der Differenz zwischen dem alten und dem neuen Wert, wodurch ein Dämfungsfaktor in den Prozeß eingeführt wird..Der Block 1352 errechnet dann die entsprechende gedämpfte Walzspalteinstellung für den Endstichständer 11.

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Der Block 1354 richtet als nächstes den Computer zur Subroutine Null, dargestellt in Fig. 13L. Dieses Unterprogramm bestimmt, ob entweder die Walzspalteinstellungen des Vorstichständers 1010 und des Endstichständers 11 oder die Ausrichteinstellung des Ständers 11 auf Null gesetzt werden sollte. Das Unterprogramm Null ähnelt dem Grenzunterprogramm dahingehend, weil es zur Nullstellung irgendeiner oder sämtlicher Walzeneinstellungen verwendet wird. Wegen der Abhängigkeit der Vorstichspalteinstellung von der Endstichspalteinstellung, ist als Folge der Null-Stellung der Walzeneinstellung des Endstichständers 11 die Notwendigkeit, den nicht verwendeten Teil der Einstellung vom Vorstichständer 1010 zurückzuhalten. Ebenso wie im Fall der Unterprogramm grenze wird das Unterprogramm Null bei einer Anzahl von Stellen durch das tProgramm hindurch verwendet. Wegen der Allgemeinheit dieser Unterprogramme ist manchmal die Zurückhaltung der Vor-•stichständerexnstellung irrelevant, da die Vorstichspalteinstellung nicht errechnet worden ist.

Der Entscheidungsblock 1356 fragt zuerst, ob die Walzenspalteinstellung beim Ständer 11 einen kleinen Grenzwert überschreitet, beispielsweise 0,0127 mm. Ist dies nicht der Fall, weist der Block 1358 den Computer 1028 an, die Hälfte der errechneten Spalteinstellung für den Endstichständer 11 von der errechneten Walzenspalteinstellung für den Vorstichständer 1010 abzuziehen. Der Block 1360 veranlaßt dann den Computer, die

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Spalteinstellung₉ welche für den Endstichständer berechnet worden ist, auf Null zu stellen, insoweit

dieser errechnete Wert zu klein ist, um das Verfahren wesentlich zu beeinträchtigen.

Falls jedoch die errechnete Walzenspalteinstellung für den Endstichständer 11 diesen schmalen Grenzwert übersteigt, geht der Computer 1028 auf den Block 1362, welcher prüft, um zu sehen, ob die Walzenspalteinstellung für den Vorstichständer 1010 diesen kleinen Wert überschreitet_o Ist dies nicht der Fall, stellt der Block 1364 die Spalteinstellung auf Null. Ist dies der Fall, prüft der Block 1366, ob die Walzenausrichteinstellung, welche für den Endstichständer 11 errechnet worden ist,· einen kleinen Wert überschreitet, beispielsweise den Wert 0,0127 mm. Ist dies nicht der Fall, stellt der Block 1368 diese Aus— richteinstellung vor Weitergehen auf Block 1370 auf Null. Ist dies aber der Fall, geht der Block 1370 zum Computer 1028 von dieser Subroutine auf den Rufprogrammblock 1354 des Hauptprogrammes zurück.

Im nächsten Schritt des Optimierverfahrens weist der Block 1374 in Fig. 13H den Computer 1028 an, die Walzspalteinstellung für den Vorstichständer 1010 zu errechnen. Zuerst prüfen die Blöcke 1376 und 1378, ob eine Grobeinstellung gemacht werden soll. Der Block 1376 prüft nach einem ernsten Stoffmangel— zustand im Profil. Dies würde durch eine erforderliche Einstellung angezeigt, welche die Öffnung des Walzenspaltes des Ständers 1010 um mehr als 0,2032 mm umfaßt. Der Block 1378 prüft dann nach einem Zustand

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■■■ ■■*■-■ \'

eines starken Stoffübermaßes. Dies würde durch eine erforderliche Einstellung angezeigt werden, welche ein Schließen des Walzenspalts des Vorstichständers 1010 um mehr als 0,1016 mm umfaßt. Falls einer dieser Zustände existiert, verschiebt das Programm direkt zur in Fig. 13K gezeigten Grenzsubroutine, welche weiter oben beschrieben worden Ist.

Das Programm v/eist als nächstes den Computer 1028 an, zu sehen, ob eine mäßige Einstellung des Walz— spalts des Vorstichstähders 1010 erfolgen soll. Der Block 1380 initialisiert für ein Prüfkennzeichen. Der Entscheidungsblock 1382 fragt dann, ob die Einstellung des Walzenspalts im Vorstich— ständer 1010 negativ Ist. Dies bedeutet, daS der Spalt durch die Einstellung geschlossen würde, wobei dies das Vorhandensein eines Walzenkalibers mit StoffÜberschuß bedeutet. Falls die Antwort ja ist, setzt der Block 1384 ein Prüfkennzeichen. Falls die Antwort nein ist, fragt der Entscheidungsblock 1386, ob die erforderliche Walzspalteinstellung am Vorstichständer 1010 groß und positiv Ist, beispielsweise größer als 0,0762 mm. Ist dies der Fall, setzt der Block 1384 das Prüfkennzeichen. Falls die Antwort nein ist, ist lediglich eine feine Einstellung des Walzenspaltes des Ständers 1010 erforderlich.

An -diesem Punkt trägt der Block 1388 zur Stabilität des Systems durch Reduzierung der errechneten mittleren oder kleinen Einstellung des Walzen— spalts des Vorstichständers 1010 um 50% bei. Der Entscheidungsblock 1390 wird als nächstes geprüft, um festzustellen, ob das Prüfkennzeichen

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gesetzt ist. Ist dies der Fall, geht das Programm direkt auf die in Pig. 13K gezeichnete Grenzsubroutine, da eine mittlere Einstellung angezeigt ist.

Falls das Prüfkennzeichen nicht gesetzt ist, wird der Entscheidungsblock 1392 geprüft, um festzustellen, ob der minimde Wert in Zone II sich in der Übergangszone befindet. Ist dies der Fall, bedeutet dies, daß ein Strang 10 im Kaliber liegt und die Walzdurchführung etwas durch Füllung der gering untermaßigen Fläche des Stranges 10 verbessert werden könnte. Dieser Zustand wird durch eine oder zwei Erscheinungen verursacht. Entweder sind die Walzen im Endstichständer 11 versetzt oder .die Führungen im Endstichständer 11 ungeeignet eingestellt. Falls die Antwort an den Block 1392 nein ist, dann liegt kein Strang 10 im Kaliber und der Computer 1028 geht·weiter auf den Block 1400 in Fig. 131.

Der Block 1394 prüft dann, um festzustellen, ob die Ausrichteinstellung klein ist. Ist dies nicht der Fall, sollten die Walzen-ausgerichtet werden, und das Programm wird auf den Block 1400 in Fig. 131 gerichtet. Ist dies der- Fall, so bedeutet dies, daß die Führungen -ungeeignet eingestellt sind und der Entscheidungsblock 1396 prüft dann, um festzustellen, ob der minimale Wert in der Zone II viel kleiner ist, beispielsweise um mehr als 0,0625 mm als das C-Ziel. Falls di.e Antwort nein ist, wird der Computer 10 so gesteuert, daß er beim Block 1400 weiterfährt.

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λ - 98 -

Falls die Antwort ja ist, steigert der Black 1398 die errechnete Einstellung des Walzenspalts des Ständers 1010 um 0,0127 mm bevor er auf den Block 1400 weitergeht.

Die Unterprogramm Grenze 1400, welches in Fig. 13K dargestellt ist, begrenzt die Werte der Walzspalteinstellungen des Vorstichständers 1010 und des Endstichständers 11, wie oben beschrieben. Der Block 1402 fragt dann, ob die vorhergehende Walzenspalteinstellung für den Endstichständer 11 vernachlässigbar war, beispielsweise weniger als 0,00254 mm. Ist dies der Fall, wird der Computer 1028 zur Subroutine Null, dargestellt in Fig. 13L, geleitet. Ist dies nicht der Fall, prüft der Block 1404, um festzustellen, ob die augenblickliche Walzenspalteinstellung für den Endstichständer 11 vernachlässigbar ist. Ist dies der Fall, wird der Computer 1028 auf die Subroutine NlHI gerichtet. Ist dies nicht der Fall, prüfen die Blöcke 1406 und 1408, um festzustellen, ob die Richtung der errechneten Walzenspalteinstellung des Vorstichständers 1010 bedeutet, daß im System eine Instabilität vorherrscht.

Der Block 1406 prüft, um festzustellen, ob die vorherige Einstellung des Walzenspalts des Vorstichständers 1010 positiv war, d.h., ob der Walzspalt geöffnet war. Ist dies der Fall, wird der Computer 1028 auf die Subroutine Null gerichtet, welche in Fig. 13L gezeigt ist. Falls jedoch die vorherige .Walzspalteinstellung negativ war, d.h., falls der

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Walzenspalt geschlossen war, veranlaßt der Computer 1028 den Block 1408 zur Prüfung, ob der augenblickliche Walzenspalt negativ ist. Ist dies der Fall, wird der Computer wiederum auf die Subroutine Null gerichtet. Falls jedoch die momentane Walzenspalteinstellung am Vorstich— ständer 1010 positiv ist und angibt, daß die Richtung der Einstellung sich geändert hat, ändert der Block 1410 die errechnete Walzenspalteinstellung am Vorstichständer 1010 um -0,0254 mm« Dieser Richtungswechsel auf eine positive Einstellung wird dann gedämpft, wodurch die Trennfläche 1063 in Fig. 6 stabiler und unter leichtem Stoffmangel gehalten wird. Der Block 1412 richtet dann den Computer 1028 auf das Unterprogramm Null.

Der nächste Schritt im Verfahren umfaßt die Feststellung, ob die Ausführung des Regelsystems der Strangwalzanlage so gut ist, daß die Systemparameter nicht gestört werden sollten, falls di-e errechnete Walzenspalteinstellung am Endstichständer 11 klein ist. Insbesondere, falls wenigstens 95% des Produkts.innerhalb der Toleranz für jede Kategorie des Minimums, Maximums und der Unrundheit liegt und die errechnete Walzenspalteinstellung des Endstichständers 11 0,0254 mm oder weniger beträgt, wird keine Einstellung am Endstichständer 11 gemacht werden und die Walzenspalteinstellung am Vorstichständer 1010 wird gedämpft werden.

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Der Block 1414 in Fig. 13J weist den Computer 1028 an, durch eine.DO-Schleife für jede der oben genannten Toleranzkategorien zu laufen. Der Entscheidungsblock 1416 fragt, ob die Ausführung für eine erste von einer dieser Kategorien mehr als 5% außerhalb liegt. Ist dies der Fall, wird der Computer 1028 auf den Block 1418 gerichtet und das Verfahren geht weiter. Ist dies nicht der Fall, testet der Block 1420 die zweite und dritte Kategorie sequentiell. Falls eine dieser mehr als 5% außerhalb liegt, läuft das Verfahren in ähnlicher Weise weiter.

Falls keine der Kategorien mehr als 5 % außerhalb der Toleranz liegt, fragt der Block 1422, ob die Walzenspalteinstellung im Endstichständer 11 - 0,0254 mm übersteigt. Ist dies der Fall, läßt der Block 1418 das Verfahren weiterlaufen. Ist dies nicht der Fall, ändert der Block 1424 die Walzspalteinstellung im Vorstichständer 1010, daß sie einer Hälfte der Walzspalteinstellung im Endstichständer 11 entspricht, welche auf Null gestellt wird.

Der Block 1428 richtet dann den Computer 1028 auf die Subroutine Null und der Block 1418 führt dann das Verfahren weiter. Der Block 1420 bereitet dann für die nächste Iteration durch Setzung der neuen vorherigen Walzeinstellungen zu den laufenden Einstellwerten vor. Der Block 1422 führt dann den Computer 1028 zum Rufprogramm zurück.

Starnberg, den 15. März 1978 /1068/56

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Claims

Patentansprüche

1. Steuervorrichtung für eine im wesentlichen mit konstantem Zug arbeitende Walzanlage mit wenigstens einem ein oder mehrere Walzeneinstel!einrichtungen aufweisenden Reduzierwalzenständer zum Walzen von strangförmigem Walzgut, welches hinsichtlich seiner Zielgröße, Seitenprofils, Längsprofils, seitlicher Ausrichtung zur Walzendurchführlinie und/oder wenigstens einer physikalischen Eigenschaft Veränderungen unterworfen ist, mit einer Messeinrichtung zum Messen einer oder mehrerer seitlicher Größenabmessungen des Walzgutes hinter einem Reduzierständer und einer Abtasteinrichtung zur Ermittlung von Messwerten bei entweder einer festen Winkelstellung oder einer vorgeschriebenen Winkelverschiebung der Umfangsflache des Walzgutes in Reaktion auf ein Abtaststeuersignal, wobei die Messeinrichtung für jede ausgeführte Größenmessung ein gesondertes Größensignal sowie ein Abtasterpositionssignal erzeugt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung von Walzbetriebsdaten einschließlich vorgewählter Zielgröße und vorgewählter Toleranz des Walzgutes (10), durch, einen "Computer (27) zur Aufnahme eines jeden Größensignals, des Abtasterpositionssignals und der Walzbetriebsdaten und Erzeugung des Abtaststeuersignals, sowie

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Aufzeichnung und Speicherung der seitlichen Profildaten des Walzgutes (10) als Funktion eines jeden gesonderten Größensignals und des Abtasterpositionssignals, wobei der Computer (27) die gespeicherten Profildaten zur Erzeugung eines oder mehrerer entsprechender Walzeneinstellsteuersignale für wenigstens einen Reduzierwalzenständer verarbeitet, um ein Walzgut einer vom Computerspeicher erhaltenen vorgewählten Zielgröße innerhalb einer vorgewählten Größentoieranz zu walzen, sowie durch eine auf jedes durch den Computer (27) erzeugtes Walzeneinstellsteuersignal ansprechende auf die Walzeneinstel!einrichtungen einwirkende Einrichtung zur Ausführung einer oder mehrerer vorbestimmter Walzeneinstellungen.

2. Steuervorrichtung für eine im wesentlichen mit konstantem Zug arbeitende Walzanlage mit wenigstens einem ein oder mehrere.Walzeneinstel !einrichtungen aufweisenden Reduzierwalzenständer zum Walzen von strangförmigem Walzgut, welches hinsichtlich seiner Zielgröße, Seitenprofils, Längsprofils, seitlicher Ausrichtung zur Wal zendiirchf uhr linie und/oder wenigstens einer physikalischen Eigenschaft Veränderungen unterworfen ist, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (1051) zum Messen einer oder mehrerer seitlicher Größen— abmessungen des Walzgutes tlO) hinter einem Redu— zierständer und eine Abtastereinrichtung (12) zur Ermittlung von Messwerten an entweder einer

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festen Winkelstellung oder einer vorgeschriebenen Winkelverschiebung der Umfangsflache des Walzgutes (10) in Reaktion auf ein Abtaststeuersignal, wobei die Messeinrichtung (1051) ein gesondertes Größensignal für jede ausgeführte Größenmessung und ein Abtasterpositionssignal erzeugt, durch eine Einrichtung zur Erzeugung von Walzbetriebsdaten einschließlich vorgewählter Zielgröße und vorgewählter Toleranz des Walzgutes (10), durch einen Computer (27), welcher jedes Größensignal, das Abtasterpositionssignal und die Walzbetriebsdaten aufnimmt, das Abtaststeuersignal erzeugt, seitliche Profildaten des Walzgutes (10) als eine Funktion eines jeden gesonderten Größensignals und des Abtasterpositionssignales aufzeichnet und speichert, wobei der Computer die gespeicherten Seitenprofilangaben zur Erzeugung eines oder mehrerer entsprechender Walzeneinstellsteuersignale für wenigstens einen Reduzierwalzenständer verarbeitet, um ein Walzgut (10) einer vom Computerspeicher erhaltenen vorgewählten Zielgrößen innerhalb einer vorgewählten Größentoleranz zu walzen, sowie durch eine auf jedes durch den Computer (27) erzeugte Walzeneinstellsteuersignal antwortendes-und auf die Walzeneinstelleinrichtungen zur Ausführung ein oder mehrerer vorbestimmter Walzeneinstellungen einwirkende Einrichtung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reduzierständer (11) eine Einrichtung für die Walzspalt- und WaIz-

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axialverstellungen aufweist und der Computer (27) Walzspalt- und WalzaxialeinsteilSteuersignale erzeugt, welche zum kooperativen Auswalzen des Walzgutes (10-) innerhalb einer vorgewählten Toleranz erforderlich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Vorstich- und Endstichwalzenständer (1010; - 11) mit Einrichtungen zur Walzspalteinstellung vorgesehen sind, und daß der Computer (27) gesonderte Walzspalteinstellsteuersignale erzeugt, welche für jeden Ständer zur kooperativen Auswalzung des Walzgutes (10) innerhalb einer vorgewählten Toleranz erforderlich sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Vorstich- und Endstichwalzenständer (1010; 11) mit Einrichtungen zur Walzspaltverstellung vorgesehen sind, daß wenigstens einer der Walzenständer (11) Einrichtungen zur Walzenaus— richteinstellung aufweist, und daß der Computer (27) gesonderte Walzspalt— und Walzaus— richtsteuersignale erzeugt, welche zur kooperativen Auswalzung des Walzgutes (10) innerhalb einer vorgewählten Toleranz erforderlich sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer (27) eine oder mehrere Histogramme der Längsprofiländerungen des Walzgutes (10) als eine Funktion einer Folge eines jeden gesonderten, an einem oder mehreren vorbestimmten t>urch-

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messern erhaltenen Größensignale darstellende Größenangaben aufzeichnet und speichert, und daß der Computer (27) unter Verwendung der gespeicherten Histogrammangaben wenigstens eines der Walzeneinstellsteuersignale gemäß einem vorbestimmten Kriterium modifiziert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine, oder die mehreren vorbestimmten Durchmesser als feste Durchmesserebenen (A-A, B-B, C-C, D-D) bezogen auf eine Trennlinie (1063) eines Walzenständers gekennzeichnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vier feste Durchmesserebenen vorgesehen sind, von denen eine (C-C) in der Trennlinie (1063), eine senkrecht dazu (A-A)₅ eine (D-D) um 45 Grad im Uhrzeigersinn zur Trennlinie sowie eine (B-B) um 45 Grad im Gegenuhrzeigersinn zur Trennlinie liegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer (27) zusätzliche Histogramme der Längsprofiländerungen in Differenzen zwischen^ vorbestimmten Walzgutabmessungen aufzeichnet und speichert.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung von Walzbetriebsdaten ein Temperatursignal und/oder Signal über die Zusammensetzung des Walzgutes bein-

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haltet, wenn dieses den letzten Reduzierständer verläßt, und daß der Computer (27) das Temperatursignal und/oder Signal der Zusammensetzung zur Korrektur gespeicherten Profildaten und/oder gespeicherter Histogrammdaten bezüglich einer Bezugstemperatur des Walzgutes (10) korrigiert.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgewählte Toleranz des Walzgutes (10) im Computerspeicher plazierte und auf die maximale Toleranz, minimale Toleranz und Unrundheittoleranz bezogene Werte beinhaltet.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Walzbetriebsdaten neue zum Computer (27) geführte Orderdaten beinhaltet, und daß der Computer (27) eine Ausführzusammenstellung und Initialisierung der Steuervorrichtung eine Anlageneinstellsequenz sowie eine Initialwalzenspalteinstellung anfordert, um das oder die jeder neuen Order zugeordnete

Walzeneinstellsteuersignale zu erzeugen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Anlagenbetriebsdaten neue zum Computer (27) geführte Kaliberdaten beinhaltet, und daß .der Computer (27) zur Erzeugung des oder ' einem jeden neuen Kaliber in einer Order · zugeordneten

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WalzeneinstellsteuersignaleCs) eine Initial— walzenspaltsequenz und eine Initialwalzenaus rich tei ns tell sequen ζ anfordert.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer (27) die gespeicherten Profil-und/oder Histogrammdaten unter Verwendung eines statistischen Verfahrens zur Optimierung der Erzeugung eines oder mehrerer Walzenexnstellsteuersignale verarbeitet, um das optimale Profil des Walzgutes (10) zu erzielen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer (27) die gespeicherten Seitenprofil— und Histogrammdaten verarbeitet und ein modifiziertes Seitenprofil des Walzgutes (10) berechnet, welches von einer Axialausrichtung der Walzen in einem Endstich— walzenständer (11) herrührt, daß der Computer weiter die Änderungen im modifizierten Seiten— profil berechnet, welche von einer Sequenz von Walzspalteinstellungen des Endstichständers herrühren, wodurch die im optimalen Seiten— profil resultierende Einstellung festgestellt wird, und daß der Computer weiter eine Walz— spalteinstellung eines dem Endstichständers (11) vorgeschalteten Vorstichständers (1010) unter Verwendung des für den Endstichständer zur Erzielung des optimalen Seitenprofils berechneten Walzspalt- und Walzaxialausrichtungseinstellungen berechnet, und zwar der gewünschte Wert für das Profil an einer Walztrennlinie (1063) nachyerlassen des Endstichständers durch das Walzgut 10 und der tatsächliche Wert des

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Seitenprofils des Walzgutes (10) an der Walztrennlinie (1063) bei Verlassen des"Endstichständers durch das Walzgut.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Anlagenbetriebsdaten ein Temperatursignal des Walzgutes (10) bei Verlassen des letzten Reduzierständers beinhaltet, und daß der Computer (27) das Temperatursignal zur Korrektur gespeicherter Profildaten und gespeicherter Histogrammdaten bezüglich einer Bezugstemperatur des Walzgutes (10) verwendet, daß der Computer (27) Größenangaben aufzeichnet und speichert, welche Histogramme von Längsprofiländerungen an verschiedenen vorbestimmten Durchmessern sowie Längsänderungen von Differenzen zwischen bestimmten der vorbestimmten Durchmessern darstellen, wodurch das optimale Profil des Walzgutes erzielt wird.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer (27) die Steuerung in einer Prozentanga— be des Walzgutes (10) berechnet, welche innerhalb der vorgewählten Toleranz bezüglich den Prozent über der maximalen Toleranz, unter der maximalen Toleranz und außer der Unrundheittoieranz liegt.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Com-

. puter (27) kritische Punkte um das Profil des

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Walzgutes (10) berechnet, um welche statistische Verteilungen unter Verwendung eines statistischen Verfahrens angewendet werden, um die Erzeugung der Walzeneinstellsteuersignale zu
optimieren, wobei die kritischen Punkte einen kritischen Massenwert in einer Zone, welche
den Walzenspalt an einer Walzentrennlinie (1063) enthält sowie maximale und minimale Werte in einer weiteren an dar kritischen Massenzone angrenzende Zone enthält.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer derart modifiziert ist, daß er vor Aufzeichnung und Speicherung der Profil- und
Histogrammangaben zur Korrektur von Messfehlern aufgrund einer Querverstellung des Walzgutes bezüglich einer Walzendurchführlinie jedes
Großensignals verarbeitet, .wodurch das Walzgut (10) innerhalb der vorgewählten Größentoleranz aufrechterhalten wird.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Einrichtung zur Verwertung irgendeiner der
vorbezeichneten Angaben oder Signale zum
Anzeigen und/oder Aufzeichnen der durch die
Daten oder Signale vertretenen Information
enthalten ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer derart modifiziert ist, daß er die Abweichung des Walzgutes (10)

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von der seitlichen Zielgröße als eine Funktion der vorgewählten Zielgröße und tatsächlichen Größe von den Größensignalen in Reaktion auf ein entsprechendes Kommandosignal aufzeichnet und speichert, und daß die Verwertungseinrichtung die gespeicherten Daten zum Anzeigen und/ oder Aufnehmen einer Abweichung der Seitengröße des Walzgutes (10) von der vorgewählten Ziergröße verwendet.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer derart modifiziert ist, daß er in Reaktion auf entsprechende Kommandosignale zur Überlagerung voller vorgewählter Größentoleranzen oder Teile davon die tatsächliche Walzgutgröße an einem oder mehrerer ausgewählten Durchmessern und andere Betriebsdaten einschließlich Walzguttemperatur, oder Zusammensetzung, Steuerausführung oder irgendeine Kombination davon aufzeichnet und speichert, und daß die Verwertungseinrichtung die gespeicherten Daten zum Anzeigen und/oder Aufzeichnen irgendeines oder aller der überlagerten Parameter verwendet.

23. Steuerverfahren für .-eine im wesentlichen mit konstantem Zug arbeitende Walzanlage mit wenigstens einem ein oder mehrere Walzeneinstell-efnrichtungen aufweisenden Reduzier- . walzenständer zum Walzen von strangförmigejn Walzgut, welches hinsichtlich seiner Zielgröße, Seitenprofils, Lärigsprofils, seitlicher Aus-

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richtung zur Walzendurchfuhrlinie und/oder wenigstens einer physikalischen Eigenschaft Veränderungen unterworfen ist, wobei hinter einem Reduzierständer eine oder mehrere seitliche Größenabmessungen des Walzgutes gemessen und die Umfangsflache des Walzgutes zur Erzielung von Messwerten an entweder einer festen Winkelstellung oder einer vorgeschriebenen Winkelverschiebung abgetastet werden, die Messungen unter Verwendung einer Messeinrichtung mit einer Abtastereinrichtung ausgeführt werden, welche auf ein Abtaststeuersignal zur Erzeugung eines gesonderten Größensignals für jede ausgeführte Messung und eines Abtasterpositionssignales anspricht, gekennzeichnet durch Erzeugung von Anlagenbetriebsdaten einschließlich vorgewählter Zielgröße und vorgewählter Toleranz des Walzgutes, durch Aufnahme und Speicherung jedes gesqnderten Dimensionssignales, des Abtasterpositionssignales und der Anlagenbetriebsdaten durch einen Computer, Ausführung einer Folge von Computeroperationen einschließlich Erzeugung des Abtaststeuersignales, Aufzeichnung und Speicherung der Seitenprofildaten des Walzgutes als eine Funktion eines jeden gesonderten Dimensionssignales und des Abtasterpositionssignales und Verarbeitung der gespeicherten Seitenprofildaten des Walzgutes" und Erzeugung eines oder mehrerer entsprechender Walzeneinstellsteuersignale für wenigstens einen Reduzierwalzenständer zur Walzung eines Walzgutes einer vorgewählten Zielgröße innerhalb einer vorgewählten Zielgrößen-

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toleranz, ""erhalten vom Computerspeicher, sowie durch Ausführung einer oder mehrerer vorbestimmter Walzeneinstellungen durch eine entsprechende Anzahl von durch den Computer erzeugten, auf die Walzeneinstelleinrichtungen einwirkenden WalzeneinstellSteuersignalen.

24. Steuerverfahren für eine im wesentlichen mit konstantem Zug arbeitende Walzanlage mit wenigstens einem ein oder mehrere Walzeneinstelleinrichtungen aufweisenden Reduzierwal— zenständer zum Walzen von strangförmigem Walzgut, gekennzeichnet durch Messung einer oder mehrerer seitlicher Größenabmessungen des Walzguts hinter einem Reduzierwalzenständer und Abtastung der Umfangsflache des Walzgutes zur Erzielung von Messwerten an entweder einer festen Winkelposition oder einer vorgeschriebenen Winkelverschiebung ^.wobei die Messungen unter Verwendung einer eine Abtastereinrichtung aufweisende Messeinrichtung ausgeführt werden, welche auf ein Abtastersteuersignal zur Erzeugung eines gesonderten Größensignals für jede ausgeführte Messung und ein Abtasterpositionssignal anspricht, durch Erzeugung von Anlagenbetriebsdaten einschließlich vorgewählter Zielgroße und vorgewählter Toleranz des Walzgutes, Aufnahme und Speicherung jedes separaten Größensignsls, des Abtasterpositionssignales und der Anlagenbetriebsdaten durch einen Computer, Ausführung einer Folge von Computeroperationen einschließlich Erzeugung des Abtastersteuer— signals, Aufzeichnung und Speicherung der Seiten-

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profilangaben des Walzgutes als eine Funktion eines jeden gesonderten Größensignals und des Abtasterpositionssignals sowie durch Verarbeitung der gespeicherten Seitenprofildaten des Walzgutes und Erzeugung einer oder mehrerer entsprechender WalzeneinsteilSteuersignale für wenigstens einen Reduzierwalzenständer zur Walzung eines Walzgutes einer vorgewählten Zielgröße innerhalb einer vorgewählten vom Computerspeicher erhaltenen Größentoleranz, sowie durch Ausführung einer odeir mehrerer vorbestimmter Walzeneinstellungen durch eine entsprechende Anzahl von durch Computer erzeugte Walzeneinstellsteuersignale, welche auf die Walzeneinstelleinrichtungen einwirken.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet durch einen Reduzierständer mit Einrichtungen für sowohl Walzenapaltr und Walzenaxialeinstellungen, wobei bei Ausführung der Computeroperationen sowohl Walzspalt- und Walzenaxialausrichtungeinsteilsteuersignale erzeugt werden, welche zur kooperativen Walzung des Walzgutes innerhalb einer vorbestimmten Toleranz erforderlich sind.

26. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet durch aufeinanderfolgende Vorstich- und Endstichreduzierständer, welche Walzenspalteinstel!einrichtungen und alternativ dazu wenigstens einer der-Reduzierwalzenständer eine Einstelleinrichtung für eine Walzenaxialausrichtung aufweist, wobei bei der Ausführung der Compüteroperationen separate Walzenspaltein-

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Stellsteuersignale und alternativ gesonderte Einstellsteuersignale für die Walzenaxialausrichtung erzeugt werden, welche zur kooperativen Walzung des Walzgutes innerhalb einer vorgewählten Toleranz erforderlich sind.

27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Aufzeichnung und Speicherung von Größenangaben, welche ein oder mehrere Histogramme der längsweisen Profiländerungen des Walzgutes als eine Funktion einer Folge von gesonderten Dimensionsignalen, erhalten an einem oder mehreren vorbestimmten Durchmessern, darstellen, sowie durch Verwendung der gespeicherten Histogrammangaben zur Modifizierung des Unterschrittes der Erzeugung wenigstens eines der Walzeneinstellsteuersignale gemäß vorbestimmter Kriterien.

28. Verfahren nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Unterschritt einer Aufzeichnung und Speicherung zusätzlicher Histogramme der längsweisen Profilveränderungen in Differenzen zwischen Walzgutabmessungen.

29. Verfahren nach einem-- der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt der Erzeugung von Anlagenbetriebsdaten ein Walzguttemperatursignal und/oder Zusammensetzungssignal enthalten ist, und daß im Verfahrensschritt der_ Ausführung von Computeroperationen als weiterer Unterschritt die Korrektur der gespeicherten Profildaten und/oder

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Histogrammdaten bezüglich einer Bezugstemperatur des Walzgutes durch Verwendung des Temperatursignals und/oder Zusammensetzungssignals korrigiert wird.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt der Ausführung der Computeroperationen als zusätzlicher Schritt die Optimierung der Erzeugung einer oder mehrerer von Walzeneinstellsteuersignalen durch Verarbeitung der gespeicherten Profildaten und/oder Histogrammdaten unter Verwendung eines statistischen Verfahrens enthalten ist, wodurch das optimale Profil des Walzgutes erzeugt wird.

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