DE3623049A1

DE3623049A1 - Vorrichtung zum regeln der laengenzunahme des durch ein walzwerk zu walzenden walzgutes

Info

Publication number: DE3623049A1
Application number: DE19863623049
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Nakagawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-07-09
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1987-01-15
Anticipated expiration: 2006-07-10
Also published as: JPH0510167B2; DE3623049C2; JPS6213209A; US4760723A; FR2584631A1; FR2584631B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Längenzunahme des in einer Walzanlage zu walzenden Walzgutes für eine Stahlverarbeitungsstraße.

Um eine hohe Genauigkeit der Stärke einer Stahlplatte als Walzgut zu erzielen, wird bei einer Walzanlage im allgemeinen die Längenzunahme des Walzgutes geregelt. Bei einem Beispiel einer derartigen Regelung, die in "TEKKO BENRAN, IRON AND STEEL HANDBOOK, III (I)", Iron and Steel Institute of Japan 1980, Seite 674 bis 676 beschrieben ist, werden die Spannungsregelung und die Walzdruckregelung jeweils über Regelvorrichtungen mit Rückführung durchgeführt.

Eine herkömmliche Vorrichtung dieser Art ist in Fig. 1 der zugehörigen Zeichnung dargestellt. In Fig. 1 sind ein Walzwerk 1 zum Kaltnachwalzen des Walzgutes, ein Band 2 als Walzgut, eine Spannwalze 3, die an der Eintrittsseite des Walzwerkes 1 angeordnet ist, ein Motor 4 zum Antreiben der eintrittsseitigen Spannwalze 3, damit sich diese dreht, ein Impulsoszillator 5, der an der eintrittsseitigen Spannwalze angebracht ist, ein Motor 6 zum Antreiben der Arbeitswalze des Walzwerkes 1, damit sich diese dreht, eine Spannwalze 7, die an der Austrittsseite des Walzwerkes 1 angeordnet ist, ein Motor 8 zum Antreiben der austrittsseitigen Spannwalze 7, damit sich diese dreht, und ein Impulsoszillator 9 dargestellt, der an der austrittsseitigen Spannwalze 7 angebracht ist. Eine Anstelleinrichtung 10 übt einen Druck auf das Band 2 aus, ein Spannungsmesser 11 mißt die Spannung des Bandes 2 zwischen der eintrittsseitigen Spannwalze 3 und dem Walzwerk 1 und ein Spannungsmesser 12 mißt die Spannung des Bandes 2 zwischen dem Walzwerk 1 und der austrittsseitigen Spannwalze 7. Fördegeschwindigkeitssteuerungen 13, 14, und 15 dienen dazu, die Drehgeschwindigkeiten der Motoren 4, 6 und 8 jeweils zu steuern, eine Spannungssteuerung 16 liefert den Unterschied zwischen einer Bezugsspannung t _1REF und der tatsächlichen durch den Spannungsmesser 11 gemessenen Spannung der Geschwindigkeitssteuerung 14 als ein Geschwindigkeitssignal, um dadurch die Spannung zwischen der eintrittsseitigen Spannwalze 3 und dem Walzwerk 1 konstant zu halten, eine Spannungssteuerung 17 liefert den Unterschied zwischen einer Bezugsspannung t _2REF und der tatsächlichen durch den Spannungsmesser 12 gemessenen Spannung der Geschwindigkeitssteuerung 15 als ein Geschwindigkeitssignal, um dadurch die Spannung zwischen der austrittsseitigen Spannwalze 7 und dem Walzwerk 1 konstant zu halten, und eine Spannungskompensationseinrichtung 18, an der ein Signal liegt, das den Unterschied zwischen der tatsächlichen durch den Spannungsmesser 11 gemessenen Spannung und der Bezugspannung t _1REF wiedergibt, gibt ein Signal zum Korrigieren der Spannung zwischen der austrittsseitigen Spannwalze 7 und dem Walzwerk 1 aus. Ein Längenzunahmedetektor 19 nimmt den Geschwindigkeitsunterschied zwischen der eintrittsseitigen Spannwalze 3 und der austrittsseitigen Spannwalze 7 wahr, um die Längenzunahme des Walzgutes zu messen. Eine Längenzunahmeregeleinheit 20 empfängt ein Signal, das den Unterschied zwischen der durch den Längenzunahmedetektor 19 wahrgenommenen Längenzunahme und einer Bezugslängenzunahme E _ref angibt, und gibt der Anstelleinrichtung 10 ein Walzdruckreguliersignal aus, um das Differenzsignal zum Verschwinden zu bringen.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der obigen Vorrichtung beschrieben. Zunächst wird das Band 2 von der Eintrittsseite zur Austrittsseite des Walzwerkes 1 befördert, wie es durch einen Pfeil angegeben ist, während die Spannung auf der Grundlage der Signale von den Impulsoszillatoren 5 und 9 gemessen wird und der Walzdruck so reguliert wird, daß die gemessene Längenzunahme mit der Bezugsländenzunahme E _ref übereinstimmt. Wenn sich dann die gemessene Längenzunahme aufgrund irgendeiner Störung ändert, ändert sich das Verhältnis der Anzahl von Impulsen, die vom Impulsoszillator 5 entsprechend der Drehgeschwindigkeit der eintrittsseitigen Spannwalze 3 ausgegeben werden, zur Anzahl der Impulse, die duch den Impulsoszillator 9 entsprechend der Drehgeschwindigkeit der austrittsseitigen Spannwalze 7 ausgegeben werden, und ergibt sich ein Unterschied zwischen der durch den Längenzunahmedetektor 19 wahrgenommenen Längenzunahme und der Bezugslängenzunahme. Das entsprechende Differenzsignal liegt an der Längenzunahmeregeleinheit 20, die der Anstelleinrichtung 10 ein Walzdruckkorrektursignal ausgibt, um den Längenzunahmeunterschied zum Verschwinden zu bringen. Die Anstelleinrichtung 10 legt einen auf dem Korrektursignal basierenden Walzdruck an das Band 2. Damit die Spannung des Bandes 2 zwischen der eintrittsseitigen Spannwalze 3 und dem Walzwerk 1 und die Spannung des Bandes zwischen dem Walzwerk 1 und der austrittsseitigen Spannwalze 7 konstant festliegen, geben darüberhinaus die Spannungssteuerungen 6 und 7 Geschwindigkeitskorrektursignale den Geschwindigkeitssteuerungen 14 und 15 aus, um dadurch beide Spannungen auf ihren jeweiligen Bezugswerten zu halten.

Die Längenzunahme des Walzgutes wird somit dadurch geregelt, daß der auf das Band 2 durch das Walzwerk 1 ausgeübte Walzdruck reguliert wird, während die Spannungen am Band 2 an der Eintrittsseite und an der Austrittsseite des Walzwerkes 1 jeweils konstant gehalten werden.

Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Spannungsregelvorrichtung sind jedoch die Unterschleife zum Korrigieren des Walzdruckes und die Unterschleife zum Korrigieren der Spannung unabhängig voneinander, so daß eine Änderung im Walzdruck von einer Änderung in der Spannung gefolgt wird, was einen nachteiligen Einfluß auf die Spannungsregelung hat und zu einem schwachen Ansprechvermögen der Längenzunahmeregelung führt.

Durch die Erfindung soll eine Regelvorrichtung geschaffen werden, die die Längenzunahme des Walzgutes bei einem Walzverfahren mit höherem Ansprechvermögen und höherer Genauigkeit regeln kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Regeln der Längenzunahme umfaßt eine Schaltung, die den Walzdruck unverändert hält, wenn die gemessene tatsächliche Längenzunahme mit einer vorgegebenen Längenzunahme übereinstimmt, und arbeitet so, daß sie ein Signal, das den Unterschied zwischen einer Zielanstellposition auf der Grundlage des in der Halteschaltung gehaltenen Walzdruckes und der tatsächlichen gemessenen Andruckposition angibt, einer Geschwindigkeitssteuerung zuführt, die die Fördergeschwindigkeit des Walzgutes an der Austrittsseite oder Eintrittsseite des Walzwerkes steuert.

Der auf das Walzgut durch das Walzwerk ausgeübte Walzdruck wird nämlich gemessen und unverändert in der Halteschaltung gehalten, wenn die Längenzunahme des Werkstückes einer Ziellängenzunahme entspricht. Danach wird eine Änderung des Walzdruckes mit dem in der Halteschaltung gehaltenen Wert als Bezugswert wahrgenommen und wird der gemessene Wert durch die Vorfördersteuervorrichtung für die Geschwindigkeitssteuerungen auf der Austrittsseite oder der Eintrittsseite so gesteuert, daß die Änderung de Spannung am Walzgut verschwindet, die aus einer Abweichung des Walzdruckes entsteht.

Da eine Abweichung des Walzdruckes aus der Längenzunahme des Walzgutes abgeleitet wird und die Fördergeschwindigkeit des Walzgutes nach Maßgabe der Abweichung des Walzgutes korrigiert wird, ist es möglich, eine Abweichung der Spannung des Walzgutes aufgrund einer Änderung im Walzdruck zu vermeiden, so daß das Ansprechvermögen der Längenzunahmeregelung verbessert werden kann und die gewünschte Längenzunahme mit hoher Genauigkeit erzielt werden kann.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 in einem Blockschaltbild eine herkömmliche Längenzunahmeregelvorrichtung für das Walzgut in einer Walzanlage,

Fig. 2 in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Regeln der Längenzunahme und

Fig. 3 in einer graphischen Darstellung die Beziehung zwischen dem Walzdruck und der Spannung bei einer festen Längenzunahme des in einem Walzverfahren bearbeiteten Walzgutes.

In Fig. 2 der Zeichnung sind Bauteile 1 bis 20 dargestellt, die gleich den Bauteilen der herkömmlichen Vorrichtung in Fig. 1 sind oder denen entsprechen und nicht nochmals beschrieben werden. Regelverstärkungseinrichtungen 21 und 22 multiplizieren das Signal, das den Unterschied zwischen der Zielanstellposition, die von einer Walzdruckhalteeinrichtung 23 ausgegeben wird, und der tatsächlichen Anstellposition wiedergibt, mit bestimmten Regelverstärkungsfaktoren, um die Geschwindigkeitskorrektursignale zu erhalten, und liefern die Korrektursignale den Geschwindigkeitssteuerungen 14 und 15 jeweils. Eine Walzdruckhalteschaltung 23 erhält den Walzdruck zu der Zeit, zu der die Längenzunahme, die vom Längenzunahmedetektor 19 wahrgenommen wird, mit der Bezugslängenzunahme übereinstimmt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der obigen Vorrichtung beschrieben. Fig. 3 zeigt die Änderungen in der Spannung Δ T gegenüber den Änderungen im Walzdruck Δ P bei einer festen Längenzunahme des Bandes 2 als Walzgut. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß eine Änderung des Walzdruckes zu einer Änderung in der Spannung führt. Um Änderungen in der Spannung aufgrund von Änderungen im Walzdruck zu vermeiden, werden gemäß der Erfindung unter Berücksichtigung dieser Zusammenhänge die folgenden Arbeitsvorgänge ausgeführt.

Der Walzdruck während der Zeit, während der die tatsächliche Längenzunahme, die durch den Längenzunahmedetektor 19 wahrgenommen wird, mit der Bezugslängenzunahme E _ref übereinstimmt, wird durch die Walzdruckhalteschaltung 23 gehalten. Wenn sich die Längenzunahme ändert, gibt die Längenzunahmeregelung 20 die Änderung als Walzdruckreguliersignal aus, was zu einem Unterschied zwischen dem in der Schaltung 23 gehaltenen Wert und dem tatsächlichen Walzdruck führt. Ein Differenzsignal, das den Unterschied wiedergibt, wird von den Regelverstärkungseinrichtungen 21 und 22 ausgegeben, die als Fördergeschwindigkeitskorrekturregler arbeiten, wodurch das Differenzsignal mit bestimmten Regelverstärkungsfaktoren multipliziert wird, um die Geschwindigkeitskorrektursignale zu bilden. Um eine Änderung in der Spannung zu kompensieren, geben die Regelverstärkungseinrichtungen 21 und 22 Geschwindigkeitskorrektursignale als Vorbeförderungssteuersignale den Geschwindigkeitssteuerungen 14 und 15 aus, die die Motoren 6 und 8 zum Befördern des Walzgutes steuern. Die Vorbeförderungssignale werden durch die Geschwindigkeitssteuerungen 14 und 15 verarbeitet und zur Geschwindigkeitssteuerung des Motors 6 für die Arbeitswalze und des Motors 8 für die austrittsseitige Spannwalze verwandt. Das hat zur Folge, daß eine Änderung der Spannung des Walzgutes selbst dann vermieden wird, wenn sich der Walzdruck im Walzwerk ändert, so daß sich eine höhere Genauigkeit der Längenzunahme des Walzgutes ergibt.

Im obigen wurde die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels für eine Stahlnachwalzstraße beschrieben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in gleicher Weise bei anderen Stahlverarbeitungsstraßen anwendbar, bei denen das Walzgut durch Walzen eine Längenzunahme erfährt.

Claims

1. Vorrichtung zum Regeln der Längenzunahme des durch ein Walzwerk zu walzenden Walzgutes über eine Steuerung des Walzdruckes im Walzwerk und eine Steuerung der Spannung am Walzgut gekennzeichnet durch einen Längenzunahmedetektor (19), der die tatsächliche Längenzunahme des durch das Walzwerk (1) gewalzten Walzgutes (2) mißt, eine Längenzunahmeregeleinheit (20), die eine Anstelleinrichtung (10) des Walzwerkes (1) nach Maßgabe des Unterschiedes zwischen der tatsächlichen Längenzunahme, die durch den Längenzunahmedetektor (19) gemessen wird, und einer vorgegebenen Bezugslängenzunahme steuert, eine Einrichtung (23), die den Walzdruck der Anstelleinrichtung (10) unverändert hält, wenn die durch den Längenzunahmedetektor (19) gemessene Längenzunahme mit der Bezugslängenzunahme übereinstimmt, eine Vielzahl von Geschwindigkeitsteuerungen (13, 14, 15) zum Steuern der Fördergeschwindigkeit des Walzgutes (2) über Fördereinrichtungen (3, 7), die jeweils an der Eintrittsseite und an der Austrittsseite des Walzwerkes (1) vorgesehen sind, und zwar auf der Grundlage der von Spannungsdetektoren (11, 12) aufgenommenen Spannungen, die die Spannung am Walzgut (2) an der Austrittsseite des Walzwerkes (1) und die Spannung am Walzgut (2) an der Eintrittsseite des Walzwerkes (1) jeweils messen, und eine Fördergeschwindigkeitskorrektursteuerung zum Korrigieren der Fördergeschwindigkeitssteuerung der Geschwindigkeitssteuerungen (13, 14, 15) nach Maßgabe des Unterschiedes zwischen der Anstellposition der Anstelleinrichtung (10), die dem in der Walzdruckhalteeinrichtung (23) gehaltenen Walzdruck entspricht, und einer Zielanstellposition.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördergeschwindigkeitskorrektursteuerung Steuerverstärkungseinrichtungen (21, 22) umfaßt, die Geschwindigkeitskorrektursignale den Geschwindigkeitssteuerungen (13, 14, 15) als Vorbeförderungssignale ausgeben, um die Walzgutfördergeschwindigkeiten zu steuern, wobei die Geschwindigkeitskorrektursignale dadurch erhalten werden, daß ein Signal, das den Unterschied zwischen der Anstellposition der Anstelleinrichtung (10) und der Zielanstellposition wiedergibt, mit bestimmten Steuerverstärkungsfaktoren jeweils multipliziert wird.