DE3106205C2

DE3106205C2 - Vorrichtung zur Regelung der Walzgutspannung zwischen den Gerüsten einer Tandemwalzstraße

Info

Publication number: DE3106205C2
Application number: DE3106205A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Hitachi Kamigane; Seizi Konishi; Yasuo Hitachi Morooka; Takakazu Mito Sakurai; Shinya Tanifuji; Kazuyuki Kitakyushu Tashiro
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-02-20
Filing date: 1981-02-19
Publication date: 1984-02-02
Also published as: JPS5923884B2; US4379395A; JPS56117817A; DE3106205A1

Abstract

Eine verbesserte Einrichtung zur Regelung der Zwischengerüstspannung in einem Tandemwalzwerk durch Berechnung der Zwischengerüstspannung auf der Grundlage ermittelter Verfahrensdaten, Berechnung der Abweichung der berechneten Zwischengerüstspannung vom Sollwert und Steuerung der Geschwindigkeit der Walzgerüstantriebsmotoren (41, 42) im Sinne einer Beseitigung der Abweichung. Dem Tandemwalzwerk vorgelagert ist im allgemeinen eine Schere (100) zum Schopfen der Vorder- und Hinterenden eines Werkstücks (1) angeordnet. Beim Schopfen des Hinterendes des Werkstücks durch die Schere wird eine Rückwärtsspannung zwischen der Schere und dem ersten Walzgerüst des Tandemwalzwerks erzeugt, was zu plötzlichen Änderungen der zur Berechnung der Zwischengerüstspannung verwendeten Verfahrensdaten führt. Das Arbeiten der Einrichtung wird instabil, wenn solche sich plötzlich ändernden Verfahrensdaten zur Berechnung der Zwischengerüstspannung zum Zwecke der Motorgeschwindigkeitssteuerung verwendet werden. Um solche Instabilitäten zu vermeiden werden die unmittelbar vor dem Arbeiten der Schere ermittelten Verfahrensdaten in einem Filter gehalten und die Zwischengerüstspannung auf der Grundlage dieser im Filter gehaltenen Verfahrensdaten berechnet. Die Abweichung zwischen der berechneten Zwischengerüstspannung und dem Sollwert wird zur Schaffung eines Zwischengerüstspannungsregelsignals, das auf die Motorgeschwindigkeitssteuereinheit (81, 82) gegeben wird, berechnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung der Walzgutspannung zwischen den (jerüsten einer Tandemwalzstraße gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (US-PS 37 742). Hierbei wird die Walzgutspannung arithmetisch, aufgrund von physikalischen Größen berechnet, die zu der einem im Walzvorgang befindlichen Werkstück mitgeteilten Spannung in Beziehung stehen, und danach mit einem Sollwert verglichen. Die Walzendrehzahl wird so gesteuert, daß'die Differenz zwischen !stund Sollwert verschwindet, womit also die Walzgutspannung auf einen konstanten Wert geregelt werden kann. Zur indirekten Ermittlung der Walzgutspannung werden die Walzkraft P und das Walzdrehmoment G' erfaßt.

Mit einer derartigen Vorrichtung läßt sich zwar die Regelung der Walzgutspannung in einer Tandemwalzstraße im allgemeinen mit guter Genauigkeit durchführen. Im Endstadium des Walzvorganges für die einzelnen Werkstücke wirkt jedoch die Walzgutspannungsregelung bei der Kompensation einer übermäßig großen Schwankung der Walzgutspannung in einer Weise, daß sich dabei manchmal Regelschwingungen ergeben, die eine stabile Regelung verhindern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Walzgutspannung mit hoher Genauigkeit während des gesamten Walzvorganges eines Werkstücks konstant bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildung und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 4.

Zum besseren Verständnis wird mit Bezug auf Fig. 1 zunächst das Grundkonzept der Erfindung erläutert.

Man hat versucht, die bekannte Vorrichtung zur Regelung der Walzgutspannung bei einer Tandemwalzstraße in der Praxis einzusetzen.

Hierbei hat sich herausgestellt, daß im Endstadium des Walzvorganges am Werkstück häufig starke Schwankungen der Walzgutspannung auftreten. Die Ergebnisse verschiedener Unlersuchungen und Studien zur Feststellung der Ursache für solche übermäßig große Schwankungen der Walzgutspannung machten deutlich, daß das Auftreten der Schwankungen der Walzgutspannung mit der Inbetriebnahme der vor der Tandemwalzstraße angeordneten Schopfschere zusammenfiel. Es hat sich gezeigt, daß das Arbeiten der Schere die Änderung der Walzgutspannung im Endsladium des Walzvorgangs eines Werkstücks verursacht.

Dies wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. la bis Id qualitativ erläutert. In den Fig. la bis Id bezeichnet 1 ein Werkstück, la und Ib bezeichnen Arbeitswalzen eines ersten Walzgerüsts bzw. eines zweiten Walzgerüsts einer Tandemwalzstraße 200. Vor der Tandemwalzstraße 200 ist eine Schoplschere 100 zum Abschneiden von Werkstückabschnitien \A und \B am vorderen bzw. hinteren Ende des Werkstücks I angeordnet. Zur Förderung des Werkstücks 1 zum ersten Walzgerüst ist ein Rollgang 300 vorgesehen.

Fig. la zeigt, daß der Abschnitt \A vom Vorderende des Werkstücks 1 durch die Schere 100 entlernt worden ist. Zu diesem Zeitpunkt ist in der Walzstraße 200 die

■»5 Rückwärtsspannung T_H = 0 und natürlich die Walzgutspannung T₁ = 0.

In Fig. Ib hat das vordere Ende des Werkstücks 1 die Schere 100 durchlaufen und ist in eine Stellung zwischen den Arbeitswalzen la und Ib des ersten und des zweiten

so Walzgerüsts vorgerückt ist. Auch zu diesem Zeitpunkt ist T_n = 0 und 7> = 0.

In Fig. Ic hat das Vorderende des Werkstücks 1 das zweite Walzgerüst des Tandemwalzwerks 200 durchlaufen und das Werkstück 1 wird in der üblichen Welse gewalzt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Rückwärtsspannung T_n = 0, jedoch ist die Walzgutspannung 7> 4 0; sie wird durch eine (nicht gezeigte) Regelungsvorrichtung auf einen gewünschten Wert T_f„ geregelt.

Flg. Id zeigt, daß ein Abschnitt \B am Hinterende des Werkstücks 1 durch die Schere 100 abgeschnitten worden ist. Unmittelbar vor dem Schnitt war die Walzgutspannung T, noch exakt auf dem gewünschten Wert T_Fo gehalten worden. Durch den Schopfvorgang mit der Schere 100 tritt jedoch eine Rückwärtsspannung T_B (T₈ 4 0) auf, die die Beziehung T₁ 4 T_f„ bewirkt. Die beim Schopfvorgang auftretende Rückwärtsspannung T_B nimmt momentan so große Werte an, daß große Schwankungen in den für die arithmetische Berechnung der

Walzgutspannung 7> ermittelten Kenngrößenwerten (Walzkraft und Walzdrehmoment) auftreten. Infolgedessen ist auch die Walzgutspannung 7>, die aus diesen stark schwankenden Kenngrößenwerten berechnet (d. h. indirekt ermittelt) wird, einer starken Schwankung unterworfen.

Die Walzgutspannungsregelung mit der bekannten Regelungsvorrichtung erfordert das Erfassen der Kenngrößenwerte, das Berechnen der Zwischengerüstspannung aus diesen Kenngrößenwerten, das Vergleichen des Rechenergebnisses mit dem Sollwert, das Berechnen eines Geschwindigkeitskompensatlonswertes für jedes Walzgerüst zur Beseitigung der Walzgutspannungsabweichung, das Addieren des Geschwindigkeitskompensationswerts zum vorhandenen Geschwindigkeitssteuersignal und das Aufgeben des resultierenden Signals auf die Motorgeschwindigkeitssteuereinheit. Die Geschwindigkeitssteuereinheit kann auf das neue Geschwindigkeitssteuersignal mit einer Verzögerung ansprechen, und außerdem ergibt sich aus der Motorträgheit eine Ansprechverzögerung. Wenn daher die bekannte Regelungsvorrichtung für die Walzgutspannung versucht solche großen Momentanschwankungen der Walzgutspannung auszuregeln, ist Jie infolge der Ansprechverzögerungen nicht in der Lage, der Walzgutspannungsschwankung augenblicklich zu folgen, vielmehr erzeugen die Verzögerungen im Regelkreis einen instabilen Zustand, der zu Regelschwingungen führt. Ferner sind infolge der Tatsache, daß die Kenngrößenwerte selbst momentan abrupten Schwankungen unterworfen sind, diese Kenngrößenwerte in keiner Weise genau, und die aufgrund solch ungenauer Kenngrößenwerte berechnete Walzgutspannung wird ebenfalls ungenau sein. Die Walzgutspannungsregelung, die auf einer solchen ungenauen WaIzguispannungsermlttlung beruht, wird notwendigerweise keine zufriedenstellende Regelungsgenauigkeit erreichen, und diese Ungenauigkeit führt zusammen mit der Ansprechverzögerung unausweichlich zu einem instabilen Arbeiten der Regelungsvorrichtung. Es ist zwar allgemein bekannt, daß Instabilitäten eines Regelkreises durch Verminderung der Verstärkung des Regelkreises beseitigt werden können, eine solche Verstärkungsverminderung würde jedoch gerade die Genauigkeit der Walzgutspannungsregelung verringern.

Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, während des Walzvorganges die Walzgutspannung konstan; zu halten und somit Werkstücke, wie z. B. Stahlbleche oder Profilbzw. Formstabstähle, mit konstant exakten Abmessungen herzustellen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung In Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 2a und 2b Blockschaltbilder einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Regelung der Walzgerüstspannung,

Fig. 3a ein Blockschaltbild der Haltezeitsignal-Erzeugungseinrichtung der in Fig. 2b gezeigten Berechnungseinheit,

Fig. 3b Signalverläufe zur Veranschaulichung der Arbeltsweise der in Fig. 3a gezeigten Haltezeitsignal-Erzeugungseinrichtung,

Flg. 4 sin Blockschaltbild der Speichereinrichtung mit Filter der in Flg. 2b gezeigten Berechnungseinheit,

Fig. 5a ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der in Fig. 2b wiedergegebenen Berechnungseinheit,

Fig. 5b ein Blockschaltbild der Gallerschaltung der in Fig. 5a gezeigten Berechnungseinheit.

Im folgenden wird zunächst auf Fig. 2a Bezug genommen. 1 und 1' bezeichnen Werkstücke 200 bezeichnet eine Tandem-Warmfertigwalzstraß-;, die im dargestellten Beispiel drei Walzgerüste enthält, wobei die dem dritten Walzgerüst zugeordneten Bauteile in Fig. 2a nicht dargestellt sind. 100 bezeichnet eine Schere, z. B. eine fliegende Schopfschere. 400 bezeichnet das letzte Walzgerüst einer Vorwalzstraße. Ein dort gewalztes Werkstück wird mittels eines Rollgangs 300 zum Walzen in der Fertigwalzstraße 200 gefördert. Ein Metalldetektor 110; der hier ein Heißmetalldetektor (HMD) ist, stellt die Ankunft des Vorderendes und des Hinterendes der Werkstücke lest. Eine Scherensteuereinheit 120 betätigt die Schere 100 entsprechend dem vom HMD 110 zugeführten Meiallnachweissignal (MS). Arbeitswalzen 31, 32 und 33 des ersten, zweiten und dritten Walzgerüsts werden jeweils durch Stützwalzen 21, 22 bzw. 23 abgestützt. Antriebsmotoren 41 und 42 treiben die Arbeitswalzen 31 und 32 des ersten bzw. zweiten Walzgerüsts an. Walzkraftaufnehmer 51 und 52, etwa Kraftmeßdosen (L. C). ermitteln die Walzkräfte P am ersten bzw. zweiten Walzgerüst. Walzspaltaufnehmer 61 und 62 stellen die Walzspalte S des ersten bzw. zweiten Wategerüsts fest. Umformer 411 und 412, die jeweils einen Thyristor enthalten, wandeln Wechselspannung in Gleichspannung um und liefern die Gleichspannung, mit der der Motor 41 bzw. 42 betrieben wird. 412, 422; 413, 423; und 414. 424 bezeichnen dem ersten bzw. zweiten Walzgerüst zugeordnete Aufnehmer für den Strom /, die Spannung I und die Motorgeschwindigkeit ω.

Ein Dickenmesser 7. beispielsweise vom Röntgentyp, ermittelt die Werkstückdicke HX am Eingang des ersten Walzgerüsts. Eine Verzögerungsschaltung 11 verzögert das Ausgangssignal des Dickenmessers 7 um die Zeit, die das Werkstück benötigt, um von der Stelle des Fühlers 7 zum ersten Walzgerüst zu laufen. Eine Werkstückdickenberechnungseinheit 12 berechnet die Werkstückdicke Zi₁ am Ausgang des ersten Walzgerüsts. Eine weitere Verzögerungseinheit W verzögert das Ausgangssignal der Berechnungseinheit 12 um die Zeil, die das Werkstück benötigt, um vom ersten zum zweiten Walzgerüst zu laufen, womit ein Ausgangssigna! erzeugt wird, das die Werkstückdicke H₂ am Hingang des zweKen Walzgerüsts wiedergibt.

■♦5 Πα und I3ft bezeichnen zum ersten bzw. zweiten Walzgerüst gehörige Werkstückdickenregler (AGC). 14a und 146 bezeichnen hydraulische Druckeinheiten, die Walzkräfte auf die Walzen des ersten bzw. zweiten Walzgerüsts ausüben. Motorgeschwindigkeitssteuereinheiten ⁵⁽¹ 81 und 82 steuern die Geschwindigkeiten der zugehörigen Motoren 41 bzw. 42 gemäß von einer (nichl gezeigten) Geschwindigkeilssteuerschaltung zugeführien Geschwindigkeitssteuersignalen ej_pi und W₁₁₂. Addierer 810 und 820 addieren Jcj_pl und Jiu_ni entsprechend zu den Geschwindigkeitssteuersignalen w_p] und ω_ρ2, um die Walzgulspannung auf dem gewünschten Wert zu halten, wobei ow_p\ und Aw₁₁₂ Geschwindigkeitskorrektursignale darstellen, die erforderlich sind, um die Walzgulspannung in Übereinstimmung mit dem gewünschten Wert einzustellen. Die Art der Berechnung von Διυ_ιΛ und ,1cj_pi wird weiter unten beschrieben. Eine Berechnungseinheit (Rechner) 1000 berechnet die Walzgutspannung aus KenngröUenwerken und erzeugt die Signale Δω_ρ\ und J(u_p2, um die Walzgutspannung auf dem Sollwert zu halten, wenn der durch die Berechnung gewonnene Wert der Walzgutspannung nicht mit dem Sollwert zusammenfällt. Diese Berechnungseinheit 1000 hat den in Fig. 2b gezeigten Aufbau, wobei ein Teil oder die

Gesamtheit ihrer Recheneinheiten durch einen Digitalrechner gebildet sein kann, in dessen Speicher die notwendigen Sieuerprogramme gespeichert sind.

Im folgenden wird auf Fig. 2b Bezug genommen, die den Aulbau der Berechnungseinheit 1000 zeigt. Eine Haliezeitsignal-Erzeugungseinrichiung 40 erzeugt ein Haltezeilsignal HT, so daß vom Beginn des mit der Schere 100 durchgerührten Schneidvorgangs am hinteren Ende des Werkstücks bis zur Beendigung desselben die der Berechnungseinheit 1000 zur Berechnung der Walzgutspannung eingegebenen Kenngrößenwerie auf den Werten unmittelbar vor Ingangsetzen der Schere 100 gehalten werden können. Die zur Berechnung der Zwischengerüstspannung erforderlichen Kenngrößenwerte werden einer Speichereinrichtung 50 eingegeben, die ein Filter aufweist, welches höhere Frequenzkomponenten der Kenngrößenwerte, die Frequenzen von beispielsweise mehr als 3 bis 5 Hz haben, auf die das System normalerweise anspricht, entfernt. Auf die Eingabe des Haltezeitsignals HT durch die Hallezeitsignal-Erzeugungseinrichtung 40 erzeugt die Speichereinrichtung 50 die Kenngrö-Benwerte. die unmittelbar vor Betätigung der Schere 100 eingegeben und dort während der Arbeitsdauer der Schere 100 gehalten wurden. Der Aufbau der Haltezeitsignal-Lrzeugungseinrichtung 40 und der Speichereinrichtung 50 mit Filter wird im einzelnen weiter unten beschrieben.

Eine Drehmonieniberechnungseinheit 20 berechnet üas für die Berechnung üer Walzgutspannung erforderliche Walzdrehnioment G₁. wobei der Index / angibt, daß das betreffende Walzdrehmoment dasjenige des /ten WaUgerüsts ist. Eine Drehmonientarmberechnungseinheit 30 berechnet den für die Berechnung der Walzgutspannung erforderlichen ürehmomentarm 1. Eine WaIzgutspannungsberechnungseinheit 9 berechnet die Walzgutspannung I aus dem Walzdrehmoment G',, dem Drehmomentarm /, und der Walzkraft P₁. Eine Korrektureinheit 10 führt die zur Erzeugung eines Geschwindigkeitskorrektursignals Ji'/,,,, durch das die Abweichung der berechneten Walzgutspannung I₁ vom Sollwert I_n, beseitigt wird, notwendige Berechnung durch. Das Ausgangssignal .if/,,, der Korrektureinheit 10 wird auf die Motorgeschwindigkeitssteuereinheiten 81 und 82 gegeben. Das Prinzip der Berechnung der Walzgutspannung und der Verstellung der Motorgeschwindigkeit zum Regeln der Walzgutspannung sind für sich in der bereits erwähnten US-PS 4137 742 beschrieben. Ein in Fig. 2b gezeigter Koeffizientenspeicher 60 ist zur Speicherung von Daten weiterer Rechengrößen vorgesehen.

Nachfolgend werden der Aufbau und die Funktion der Haltc/eitsiiip.al-Erzcuüuniiseinrichtur!'¹ 40 und der S^npichereinrichtung 50 nach Fig. 2b anhand der Fig. 3a und 3b im einzelnen beschrieben.

Zunächst wird auf Fig. 3a Bezug genommen. Das Ausgangssignal MS und HMD 110 wird auf einen Enddetektor 401 gegeben, der das hintere Ende des Werkstücks nachweist. Eine Berechnungsschaltung 402 spricht auf die Eingabe des Ausgangssignals ME des Enddetektors 401 an und berechnet den Beginn der Haltezeit aus der ermittelten Werkstückfördergeschwindigkeit. Eine Haltelösezeitentscheidungsschaltung 403 bestimmt den Zeitpunkt der Löschung des Haltezeitsignals HT. Eine Haltezeitsignalausgabeschaltung 404 erzeugt das Haltezeitsignal HT nach einem Setzen durch das Ausgangssignal PL₁ der Haltebeginnzeitberechnungsschaltung 402, bis sie durch das Ausgangssignal PL₃ der Haltelösezeitentscheidungsschaltung 403 zurückgesetzt wird. Diese Ausgabeschaltung 404 kann dabei ein Flip-Flop mit Setzeingang »S« und Rücksetzeingang »R« sein. Wenn nun der Enddetektor 401 die Ankunft des hinteren Endes des Werkstücks über eine plötzliche Änderung des Wertes des Signals MS, wie dieses bei (A) In Flg. 3b gezeigt Ist, feststellt, wird sein Ausgangssignal ME, das den bei (B) in Flg. 3b gezeigte Verlauf hat, auf die Haltebeginnzeitberechnungsschaltung 402 gegeben, womit ein Haltebeginnzeitlmpuls PL₁, wie er bei (F) In Flg. 3b gezeigt Ist, von der Schaltung 402 kommend als Ergebnis der unten beschriebenen Rechnung erscheint.

Im ersten Schritt berechnet die Schaltung 402 die mittlere Zeit Ta, die das hintere Ende des Werkstücks benötigt, um von der Stelle, an der der HMDIlO angeordnet Ist, zu der Stelle zu gelangen, wo sich die Schere 100 befindet. Diese mittlere Zelt Ta hat einen Wert wie er bei (C) in Fig. 3B gezeigt ist, und wird aus dem Abstand zwischen dem HMD 110 und der Schere 100, der Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalzen im ersten Gerüst und dem Schlupf berechnet.

Die Schaltung 402 berechnet dann die Scherenstartzeit Ta', wie sie bei (D) der Fig. 3b gezeigt ist, aus der Zeit Ta und einer Zeitspanne i:„ als Summe der Zeit, die das Werkstück benötigt, um einen der Länge des am hinteren Ende abgeschnittenen Werkstückteils entsprechenden Abstand zurückzulegen, und einer Verzögerungszeit zwischen dem Beginn des Antreibens der Schere und dem Beginn ihres Abschneidvorgangs.

Der Haltebeginnzeitimpuls PL_x erscheint am Ausgang der Zeitbejechnungsschaltung 402 um eine Zeitspanne ε₁ früher als der Abfallzeltpunkt des in (D) der Fig. 3b gezeigten Signals Ta', d. h., um ε, früher als die Abschneidstartzeit der Schere 100. Der Wert von ε, kann theoretisch 0 sein, wünschenswert sind jedoch 20 ms bis 1 s, um einen Spielraum zu lassen. Ein weiterer Zeitimpuls PL₂, wie er bei (G) der Fig. 3b gezeigt ist, erscheint am Ausgang der Zeitberechnungsschaltung 402 zur Abschneidstartzeit der Schere 100, die über eine bei (E) der Fig. 3b gezeigte Zeitdauer arbeitet.

Die Haltezeitsignalausgabeschaltung 404 wird durch den Impuls PL₁ gesetzt und beginnt mit der Erzeugung eines Ilaltezeitsignals HT, wie es bei (J) der Fig. 3b gezeigt ist.

Auf die Zuführung des bei (G) der Fig. 3b gezeigten

Zeitimpulses PL₂ erzeugt die Haltelösezeitentscheidungsschaltung 403 einen Haltelösezeitimpuls PLt,, wie er bei

(I) der F i g. 3b gezeigt ist. Aus (G), (H) und (I) der Fig. 3b ist ersichtlich, daß man diesen Zeitimpuls PL₃ durch Verzögerung des Zeltimpulses PL₂ um eine bestimmte Zeit e₂ erhält. Die bei (H) gezeigte Zelt ε₂ ist geringfügig, beispielsweise 0,1 s, länger als die (E) gezeigte Zeit für den Schneidvorgang der Schere 100.

Die Haltezeitsignalausgabeschaltung 404 wird durch den von der Schaltung 403 gelieferten Haltelösezeitimpuls PL₃ rückgesetzt und beendet die Erzeugung des HaI-tezeitsignals HT, das bei (J) der Fig. 3b gezeigt ist.

Man sieht also, daß die Haltezeitsignal-Erzeugungseinrichtung 40 die Ankunft des hinteren Endes des Werkstücks an einer bestimmten Stelle nachweist und auf der Grundlage des Werkstücksignals MS und der ermittelten Werkstückfördergeschwindigkeit ein Haltezeitsignal HT gemäß (J) der Fig. 3b erzeugt, das die Arbeitszeit der Schere 100 abdeckt. Daher werden, wenn die Ausgangsdaten in der Speichereinrichtung 50 ansprechend auf das Erscheinen dieses Signals HT gehalten werden, die Kenngrößenwerte während des Arbeitens der Schere 100 nicht zur Berechnung der Walzgutspannung verwendet. Eine solche Signalunterdrückung ist bei (K) und (L) der Fig. 3b gezeigt. Das Teilbild (K) zeigt den Verlauf der

kontinuierlich durch die Kraftmeßdose 51 erfaßten Walzkraft P], das Teilbild (L) das Ausgangssignal der Speichereinrichtung 50 mit Filter. Bei (L) ist ersichtlich, daß P₁ konstant gehalten wird, solange das Haltezeltslgnal HT vorliegt. Der gezeigte gestrichelte Verlauf von P\ während des Auftretens des Signals HT gibt die Änderung von Pi wieder, wenn diese Größe nicht durch die Wirkung der Haltezeltslgnal-Erzeugungseinrlchtung 40 In der Speichereinrichtung 50 gehalten wird.

Die Haltezeltslgnal-Erzeugungselnrichtung 40 kann irgendeine Einrichtung sein, die in der Lage Ist, ein Ausgangssignal zu liefern, das der Arbeitsdauer der Schere 100 entspricht bzw. diese überdeckt. Beispielsweise kann auch das den Scherenantriebsmotor ansteuernde Antriebssignal als das Haltezeitsignal HT verwendet werden, oder es kann das Ausgangssignal der Kraftmeßdose, die ein hochansprechender Detektor ist, als Haltezeitsignal verwendet werden, wenn es eine vorgegebene Änderung stark überschreitet.

Fig. 4 zeigt den Aufbau der Speichereinrichtung 50 mit Filter im einzelnen. Das Filter eine Vielzahl von Analogfiltern 501, 502, . .. 50m für die Kenngrößenwerte /»., P₂, · .., ω,, denen je ein Analog-Digital-(A/D-) Wandler 511, 512, ... 51m nachgeschaltet ist. Mit den A/D-Wandlern 511, 512, ... 51m verbundene Signalhalteschaltungen 521, 522, ..., 52m halten während der Zeit, in der das Haltezeitsignal HT ansteht die Kenngrößenwerte P₁, P₂ (O]. Den Signalhalteschaltungen

521, 522 52m sind Digitalfilter 531, 532 53m

nachgeschaltet.

Jede der Signalhalteschaltungen 521, 522 52m

enthält einen Speicher und einfache Logikschaltungen. Als Beispiel ist der Aufbau der Signalhalteschaltung 521 in Fig. 4 gezeigt. Sie enthält ein NICHT-Glied 5211, UND-Glieder 5212, 5213, einen Speicher 5214 und ein ODER-Glied 5215. Bei Fehlen des Haltezeitsignals HT Ist die UND-Beziehung für das UND-Glied 5212 erfüllt und das Ausgangssignal P₁ des A/D-Wandlers 511 wird auf das Digitalfilter 531 gegeben. Gleichzeitig wird P] auch im Speicher 5214 gespeichert. Der Inhalt dieses ⁴" Speichers 5214 wird jedesmal erneuert, wenn das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 511 an ihn angelegt wird. Andererseits gilt bei Vorhandensein des Haltezeitsignals HT jetzt für das UND-Glied 5213 die UND-Bedingung, wodurch der unmittelbar vor dem Erscheinen des Haltezeitsignals HT angelegte und im Speicher 5214 gespeicherte Wert von P] nun auf das Digitalfilter 531 gegeben wird. Mit dem nachfolgenden Verschwinden des Haltezeitsignals HT gilt die UND-Bedingung für die UND-Schaltung 5212 erneut, so daß das Aiisgangsslgnal P₁ des A/D-Wandlers 511 auf das Digitalfilter 531 gegeben wird.

Wie oben beschrieben, erzeugt die In Fig. 2b gezeigte Haltezeitsignal-Erzeugungselnrlchtung 40 das Haltezeitsignal HT während der Zeltdauer, in der die Wahrscheinlichkeit von Kenngrößenwertschwankungen infolge des Arbeitens der Schere 100 am höchsten ist, und dieses Haltezeitsignal HT wird auf die Speichereinrichtung 50 mit Filter gegeben, so daß Kenngrößenwerte, die während dieser Zeitdauer zugeführt werden, nicht an seinen Ausgängen erscheinen können, und statt dessen die unmittelbar vor dem Auftreten des Haltezeitsignals HT zugeführten Daten bzw. Werte an den Ausgängen der Speichereinrichtung 50 erscheinen. Die Berechnungs'einhelten 20, 30, 9 und 10 führen daher Berechnungen auf der Basis dieser letzteren Werte während der Dauer des Haltezeitsignals HT aus. Tatsächlich wird also die Walzgutspannung auf der Grundlage von das Walzdrehmoment, die Walzkraft und den Drehmomentarm beinhaltenden Kenngrößenwerten, die unmittelbar vor dem Auftreten des Haltezeitsignals HT ermittelt wurden, gesteuert. Daher kann die in den Fig. 2b bzw. 2a gezeigte Einrichtung stabil, ohne nachteilige Beeinflussung durch mögliche, auf das Arbeiten der Schere zurückgehende übermäßige Schwankungen der Kenngrößenwerte arbeilen.

Die Berechnungseinheit 1000 kann auch gemäß Fig. 5a aufgebaut sein, wobei gleiche Teile wie in Fig. 2b die gleichen Bezugszeichen wie dort tragen. Bei dieser Ausführung werden während der Zeitdauer, in der das Haltezeitsignal HT vorhanden ist, alle Einheiten dazu gebracht, daß sie vorübergehend Ihren Berechnungsvorgang einstellen, und gleichzeitig wird das Geschwindigkeitskorrektursignal Δω,«, das aus Berechnungsergebnissen auf der Grundlage von Kenngrößenwerten unmittelbar vor dem Auftreten des Haltezeitsignals HT gewonnen ist, während dieser Zeitdauer beibehalten. Ein Gatter 4000 dieser Berechnungseinheit zeigt Fig. 5b Es enthält eine Speichereinrichtung und ist so eingerichtet, daß das unmittelbar vor dem Auftreten des Haltezeitsignals HT erzeugte Ausgangssignal der Einheit 10 während der Zeit, während der das Signal HT vorhanden ist, gehalten wird. 4001 und 4002 sind UND-Glieder, 4003 und 4004 Speicherschaltungen, 4005 und 4006 UND-Glieder und 4007 und 4008 ODER-Glieder; 4009 ist ein NlCHT-Glied.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Regelung der Walzgutspannung zwischen den Gerüsten einer Tandemwalzstraße mit Einrichtungen zum Ermitteln der Werte von Kenngrößen des Walzvorgangs, einer Einrichtung zum Berechnen der Walzgulspannungen aufgrund der ermittelten Kenngrößenwerte und einer Regelungseinrichtung zum Erzeugen von Stellsignalen aufgrund der Abweichungen der berechneten Walzgutspannungen von den jeweiligen Sollwerten für die Walzgutspannung, gekennzeichnet durch

- eine Einrichtung (40) zum Erzeugen eines die Arbeitsdauer einer der Tandemwalistraße vorgeordneten Schopfschere (KH!) überdeckenden HaI-tezeitsignals und

- eine Speichereinrichtung (50), die während des Anstehens des Ilallezeiisignals der Einrichtung zum Berechnen der Walzgutspannungen die unmittelbar vor dem Auftreten des Haltezeilsignals ermittelten Kenngrößenwerte zuführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die llaltczeitsignal-Erzeugungseinrichtung (40) das llallczeitsignal in Erwiderung auf die Eingabe eines Melallnachweissignals eines der Schopfschere (100) vorgelagerten Metalldetektor (110) und eines die Werkslückfördergeschwindigkeil wiedergebenden Signals erzeugt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (50) ein Filter zur Beseitigung von in den ermittelten Kenngrößenwerten enthaltenen Rauschkomponenlen umfaßt.

4. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches I, gekennzeichnet durch

- eine Einrichtung (40) /.um Erzeugen eines die Arbeitsdauer einer der Tandemwalzstraße vorgeordnelen Schoplschere (100) überdeckenden Hallezeitsignals und

- eine Speichereinrichtung (4000), die während des Anstehens des llallezeiislgnals das unmittelbar vor dem Auftreten des HaliezeUstgnals erzeugte Slellsignal ausgibt.