EP0662869B1 - Walzwerkk mit einer vorrichtung zum regeln der drehzahlen der walzen - Google Patents

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EP0662869B1
EP0662869B1 EP93918963A EP93918963A EP0662869B1 EP 0662869 B1 EP0662869 B1 EP 0662869B1 EP 93918963 A EP93918963 A EP 93918963A EP 93918963 A EP93918963 A EP 93918963A EP 0662869 B1 EP0662869 B1 EP 0662869B1
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EP
European Patent Office
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loop
rolled material
stand
rolling mill
rotational speed
Prior art date
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Revoked
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EP93918963A
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English (en)
French (fr)
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EP0662869A1 (de
Inventor
Harald Bax
Herbert Polster
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0662869A1 publication Critical patent/EP0662869A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0662869B1 publication Critical patent/EP0662869B1/de
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Revoked legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/48—Tension control; Compression control
    • B21B37/50—Tension control; Compression control by looper control

Definitions

  • a rolling mill according to the preamble of claim 1 is known for example from JP-A-62-207509.
  • the present invention has for its object to provide a further rolling mill with a device for regulating the speeds of the rolls.
  • the loop height is expediently used as a measure of the length of the rolling stock between the rolls or for the loop extension.
  • the last stand of a rolling mill is advantageous, the initial stand, the guide stand, the speed of which determines the output speed of the rolling stock and should therefore be constant.
  • the stands in front of the loop in the rolling direction are then regulated.
  • A1, A2, A3 ... A6 are used to designate rolling stands in which a rolling stock coming from a furnace is formed.
  • the last roll stand A6 serves as a guide stand, the speed of which is predetermined according to the exit speed of the rolling stock.
  • the drives of the scaffolds are controlled so that setpoints from control modules RB1, RB2 ... RB6 are fed to them to set the speeds.
  • These can be program modules which each contain a minimum tension controller MZR1, MZR2 ... MZR6 and a loop controller SLR1, SLR2 ... SLR6 in the illustration according to FIG.
  • a central module ZB contains a material position tracking ABL, which determines the position of the rolling stock and communicates it to the controller blocks RB1 ...
  • the setpoint input supplies the control blocks RB1, RB2 ... RB6 with setpoint values which are corrected by the loop controllers SLR1 ... SLR5 or the minimum tension controllers MZR1 ... MZR5.
  • the minimum tension controller MZR6 and the loop controller SLR6 are ineffective in the controller module RB6, since the speed of the roll stand A6 is to be determined solely by the setpoint given by the setpoint specification SOL.
  • the rolling stock does not run straight between the stands A3, A4, A5 and A6, but it hangs or bulges, ie forms a loop between two roll stands.
  • Loop height transmitters S1, S2, S3 determine the heights of these loops and guide the loop heights accordingly Signals to the loop controllers SLR3, SLR4, SLR5. These set the speeds of the stands A3, A4, A5 so that the loop heights remain constant. It should be noted that the loop heights are normally kept constant by acting on the stand in front of the loop in the rolling direction.
  • the minimum tension controllers MZR3, MZR4, MZR5 are ineffective because the associated loop controllers are in operation.
  • the minimum tension controllers MZR1, MZR2 of the controller modules RB1, RB2, which are assigned to the first roll stands A1, A2 in the rolling direction, are released, but not the associated loop controllers SLR1, SLR2.
  • the last scaffold A6 serves as a guide scaffold
  • the loop regulators located in the single-core area then act in the direction of the outlet.
  • the exit stand that is the last stand in the single-core area, becomes the master stand for the relevant core, and the direction of action of the loop regulator working in this core is switched in the direction of the furnace. An increase in the exit speed caused by the pulling in of the loops is thereby avoided.
  • the position tracking unit ABL reports the rolling mill assignment of the minimum tension control MZR, the setpoint specification SOL and the loop controller SLR.
  • the output values of the last three units are summarized in a setpoint output SAS and passed on to the scaffold drive.
  • Figure 2 shows details of the structure and the connection of these five units.
  • the loop control SLR is transferred from the setpoint specification SOL the parameters required for the basic setting. This includes the operating setpoints for the loop heights or the current values for the working roll diameters and the gear ratios.
  • the input variables for the loop controller SLR are the loop height actual value and the loop height setpoint at inputs IW and SW.
  • the loop regulators are designed as PI regulators. However, fuzzy controllers or state controllers can also be used. Depending on the position of the rolling stock, the loop regulators are given different loop height setpoints or loop extension setpoints.
  • the loop height resulting from the tapping is adopted as the initial setpoint. Starting from this, the setpoint is increased to the operating setpoint with a predetermined slope.
  • the loop control SLR can also determine the time for switching to the operating setpoint from the road occupancy transferred by the material position tracking ABL.
  • the SLR loop control directly specifies the point in time at which a run-out setpoint value, which decreases continuously with a predetermined gradient, is entered for loosening the loops by the material position tracking.
  • loop extension Between the loop height and the lengthening of the rolling stock between two rolling stands caused by the loop, hereinafter referred to as loop extension, there is a non-linear relationship.
  • the actual value of the loop height and the setpoint are converted into a value for the loop extension and entered into the loop control via a characteristic curve with measured reference points or by conversion using a mathematical algorithm.
  • the actual value for the loop extension control or the length of the rolling stock that differs therefrom only by a constant additive size will be used between two roll stands.
  • Which of the two types of linearization is used depends on the rolling stock used, the geometric dimensions for the loop, such as loop height and loop length, the arrangement of guide rollers and the loop type, standing, lying or hanging.
  • the loop regulators preferably work with penetration, ie loop regulation also acts on the drives in front of them or on the controllers following in the direction of action of the loop regulators.
  • the output signals of the loop controller are each fed to the controller following in the effective direction via an input DU.
  • the signal supplied to the input DU is multiplied in a multiplier M by a factor indicating the speed ratio and supplied to an input VN.
  • the output signal of the multiplier MU is added in an adder AD to the output signals of the proportional part KP and the integral part TN and the sum signal is fed to the setpoint output.
  • the manipulated variable of a loop control is not effective as a disturbance for the loop control in front; this makes the rolling mill routing quieter.
  • the loop regulator can only be penetrated by the scaffolds that are engaged on the same rod as the scaffold directly influenced by the loop regulator.
  • the loop control receives the information required for this limitation of the penetration from the material position tracking ABL.
  • the rolling programs contain information about the active stands, drivers, roller tables, scissors, minimum tension controls and loop controls. They also contain the material speeds and drive speeds for the individual scaffolding and the loop height operating setpoints. Roll data records contain the working roll diameter, advance factors and, if necessary, gear ratios.
  • a set of speed ratios namely the ratios of the speeds of successive drives, is calculated and stored from a basic setpoint value set.
  • the speed ratios are optimized when passing through the rolling stock by means of the loop and minimum tension control or corrected by means of a handle.
  • the optimized speed ratios are given to the setpoint specification SOL at the time of the determination and are adopted by the latter in the stored set for the speed ratios. It is assumed that a speed ratio is then optimized when the sling or minimum tension control has reached the steady state.
  • the setpoint specification SOL therefore always has a set of the latest speed ratios, which contains all the corrections previously made by means of minimum tension controls, loop controls and manual adjustments.
  • the default setpoints for the individual drives are calculated on the basis of the speed of the guide stand and the currently stored speed ratios. Since there can be several bars in the street at the same time, a separate setpoint set is determined and saved for each bar when it enters the street. These setpoint sets remain valid until the associated member has left the street.
  • the setpoint specification SOL thus manages a complete set of setpoint values for all drives. It can e.g. B. ten setpoint sets, corresponding to ten bars, can be provided for 32 drives.
  • the setpoint specification SOL has an output memory for the currently setpoint values to be specified. Depending on the road occupancy, the corresponding values for the drives are selected from the setpoint memories for the bars, transferred to the output memory and sent to the SAS setpoint output.
  • FIG. 3 This is illustrated in FIG. 3 using an example of a rolling mill with eleven stands A1, A2 ... A11. Setpoints are stored for each of these roll stands; their entirety results in a basic setpoint set, which is illustrated in line a.
  • Two lines g show the road occupancy at a certain time.
  • a stick 4 is straight at the outlet of the scaffolding A11, which, for. B. is the scaffolding.
  • a rod 5 is located in the area of the stands A4, A5, A6, A7 and an incoming rod 6 is located in the area of the stands A1, A2.
  • the basic setpoint set has been optimized and the optimized values have been entered in a setpoint memory for bar 4.
  • the setpoint set for rod 4 is symbolized in line b.
  • lines c, d and e illustrate the setpoint memories for rod 5, rod 6 and the next incoming rod.
  • Line f shows the content of the output memory of the setpoint specification SOL.
  • the associated setpoints are taken from the setpoint memory for rod 4 (line b).
  • the stands A4, A5, A6, A7 in which rod 5 is located setpoints from the setpoint memory for rod 5 (line c) are entered. Since the entry is made in the bar space, the setpoint for bar 5 is also written into the output memory for frame A8 at the time shown.
  • the setpoints for rod 6 (row d) are entered in the output memory for the stands A1, A2, A3.
  • the associated areas for the target values also migrate through the output memory (line f).
  • Setpoints are sent from the setpoint specification each time the road is started or after the transfer of a new rolling program, as well as in gaps and after manual adjustments to the SAS setpoint output. At the same time, except for manual adjustments, the speed setpoints are transferred to the SLR loop control and the MZR minimum tension control.
  • the target value specification SOL determines the point in time for the target value specification in the template gap from the road occupancy transferred by the material position tracking ABL. By specifying the setpoint in The influence of active minimum tension controls and loop controls is avoided.
  • the equipment of the rolling stands, e.g. B. the gear ratios and the roller diameter can be changed. This also changes the path gain, which in turn must be taken into account in the controller parameter KP.
  • a standardization factor FKN is advantageously introduced, with which the control is adapted to the changed equipment, e.g. B. gear ratio and roller diameter is adjusted.
  • This automatic controller adjustment causes that when changing the route parameters, for. B. due to rolling program specifications, the optimal loop regulator setting is retained in all rolling programs.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Adjustment And Processing Of Grains (AREA)

Description

  • Es ist bekannt, in Walzwerken für Bleche, Bänder oder Drähte zumindest zwischen einem Teil der Walzgerüste das Walzgut in Schlingen zu führen, die als Materialpuffer bei Drehzahländerungen dienen. Trotz der unterschiedlichen z.B. durch Temperaturänderungen bedingten Eigenschaften des Walzgutes am Eingang einer Walzstraße soll es am Ausgang in der gewünschten Form mit möglichst vorgegebener Geschwindigkeit austreten. Um dies zu erreichen, werden u. a. die Drehzahlen der Walzen entsprechend den jeweiligen Erfordernissen eingestellt. Ein Walzwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus der JP-A-62-207509 bekannt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Walzwerk mit einer Vorrichtung zum Regeln der Drehzahlen der Walzen anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
  • Als Maß für die Länge des Walzgutes zwischen den Walzen bzw. für die Schlingenverlängerung dient zweckmäßig die Schlingenhöhe. Vorteilhaft ist das letzte Gerüst einer Walzstraße, das Ausgangsgerüst, das Leitgerüst, dessen Drehzahl die Ausgabegeschwindigkeit des Walzgutes bestimmt und daher konstant sein soll. Geregelt werden dann die jeweils in Walzrichtung vor der Schlinge liegenden Gerüste.
  • Anhand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie Weiterbildungen und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert.
  • Es zeigen
    • Figur 1
    ein Prinzipschaltbild einer Walzwerkregelung,
    Figur 2
    eine Anordnung zum Bilden des Drehzahl-Sollwer tes eines Walzgerüstes,
    Figur 3
    die Regelung von Sollwertspeichern.
  • In Figur 1 sind mit A1, A2, A3 ... A6 Walzgerüste bezeichnet, in denen ein aus einem Ofen kommendes Walzgut geformt wird. Das letzte Walzgerüst A6 dient als Leitgerüst, dessen Drehzahl entsprechend der Austrittsgeschwindigkeit des Walzgutes vorgegeben ist. Die Antriebe der Gerüste sind geregelt, so daß ihnen zur Einstellung der Drehzahlen Sollwerte von Regelbausteinen RB1, RB2 ... RB6 zugeführt sind. Diese können Programmbausteine sein, die in der Darstellung nach Figur 1 jeweils einen Minimalzugregler MZR1, MZR2 ... MZR6 und einen Schlingenregler SLR1, SLR2 ... SLR6 enthalten. Ein zentraler Baustein ZB enthält eine Materialpositionsverfolgung ABL, welche die Position des Walzgutes feststellt und den Reglerbausteinen RB1 ... RB6 mitteilt, sowie eine Sollwertvorgabe, die u.a. Sollwertspeicher enthält, die den einzelnen Walzgerüsten zugeordnet sind, so daß die Sollwertvorgabe SOL zumindest teilweise auch auf die einzelnen Regelbausteine RB1, RB2 ... RB6 verteilt sein könnte. Die Sollwertvorgabe führt den Regelbausteinen RB1, RB2 ... RB6 Vorgabe-Sollwerte zu, die von den Schlingenreglern SLR1 ... SLR5 oder den Minimalzugreglern MZR1 ... MZR5 korrigiert werden. Im Reglerbaustein RB6 sind der Minimalzugregler MZR6 und der Schlingenregler SLR6 unwirksam, da die Drehzahl des Walzgerüstes A6 allein durch den von der Sollwertvorgabe SOL gegebenen Sollwert bestimmt sein soll. Im Ausführungsbeispiel verläuft das Walzgut zwischen den Gerüsten A3, A4, A5 und A6 nicht gerade, sondern es hängt durch oder wölbt sich auf, bildet also zwischen je zwei Walzgerüsten eine Schlinge. Schlingenhöhengeber S1, S2, S3 ermitteln die Höhen dieser Schlingen und führen den Schlingenhöhen entsprechende Signale den Schlingenreglern SLR3, SLR4, SLR5 zu. Diese stellen die Drehzahlen der Gerüste A3, A4, A5 so ein, daß die Schlingenhöhen konstant bleiben. Es ist zu beachten, daß im Normalfalle die Schlingenhöhen jeweils durch Einwirkung auf das in Walzrichtung vor der Schlinge befindliche Gerüst konstantgehalten werden.
  • Die Minimalzugregler MZR3, MZR4, MZR5 sind unwirksam, da die zugehörigen Schlingenregler in Betrieb sind. Dagegen sind die Minimalzugregler MZR1, MZR2 der Reglerbausteine RB1, RB2, die den in Walzrichtung den ersten Walzgerüsten A1, A2 zugeordnet sind, freigegeben, nicht dagegen die zugehörigen Schlingenregler SLR1, SLR2.
  • Während im Ausführungsbeispiel das letzte Gerüst A6 als Leitgerüst dient, ist es bei mehradrigen Straßen zweckmäßig, zunächst das letzte im mehradrigen Bereich liegende Gerüst als Leitgerüst zu verwenden. Die im einadrigen Bereich liegenden Schlingenregler wirken dann in Richtung Auslauf. Dies gilt aber nur so lange, wie Materialkontakt mit dem mehradrigen Bereich besteht. Sobald das betrachtete Walzgut den mehradrigen Bereich verläßt, wird für die betreffende Ader das Austrittsgerüst, das ist das letzte Gerüst im einadrigen Bereich, zum Leitgerüst, und es wird die Wirkungsrichtung der in dieser Ader arbeitenden Schlingenregler in Richtung Ofen umgeschaltet. Ein durch das Einziehen der Schlingen bedingtes Ansteigen der Austrittsgeschwindigkeit wird dadurch vermieden.
  • Zur Ermittlung des Drehzahl-Sollwertes für ein Walzgerüst arbeiten fünf Einheiten zusammen. Die Positionsverfolgungseinheit ABL meldet die Walzstraßenbelegung der Minimalzugregelung MZR, der Sollwertvorgabe SOL und dem Schlingenregler SLR. Die Ausgabewerte der drei letztgenannten Einheiten werden in einer Sollwertausgabe SAS zusammengefaßt und an den Gerüstantrieb weitergegeben.
  • Figur 2 zeigt Einzelheiten des Aufbaus und der Verknüpfung dieser fünf Einheiten. Zu Beginn eines neuen Walzprogramms bzw. einer neuen Walzstraßenkonfiguration werden der Schlingenregelung SLR von der Sollwertvorgabe SOL die zur Grundeinstellung benötigten Parameter übertragen. Darin enthalten sind die Betriebs-Sollwerte für die Schlingenhöhen bzw. die aktuellen Werte für die arbeitenden Walzendurchmesser und die Getriebeübersetzungen. Die Eingangsgrößen für den Schlingenregler SLR sind der Schlingenhöhen-Istwert und der Schlingenhöhen-Sollwert an Eingängen IW bzw. SW.
  • Die Schlingenregler sind im Ausführungsbeispiel als PI-Regler ausgeführt. Es können aber auch Fuzzy-Regler oder Zustandsregler eingesetzt werden. Den Schlingenreglern werden in Abhängigkeit der Position des Walzgutes unterschiedliche Schlingenhöhen-Sollwerte bzw. Schlingenverlängerungs-Sollwerte vorgegeben.
  • Die sich beim Anstich ergebende Schlingenhöhe wird als Anfangs-Sollwert übernommen. Von diesem ausgehend wird der Sollwert mit vorgegebener Steilheit auf den Betriebs-Sollwert erhöht. Den Zeitpunkt zum Umschalten auf den Betriebs-Sollwert kann die Schlingenregelung SLR auch aus der von der Materialpositionsverfolgung ABL übergebenen Straßenbelegung ermitteln. Der Zeitpunkt zum Aufschalten eines kontinuierlich mit vorgegebener Steigung abnehmenden Auslauf-Sollwertes, der zum Abbauen der Schlingen eingegeben wird, wird der Schlingenregelung SLR von der Materialpositionsverfolgung direkt vorgegeben.
  • Zwischen der Schlingenhöhe und der durch die Schlinge bedingten Verlängerung des Walzgutes zwischen zwei Walzgerüsten, im folgenden Schlingenverlängerung genannt, besteht ein nichtlinearer Zusammenhang. Zur Linearisierung des Regelkreises werden daher der Istwert der Schlingenhöhe und der Sollwert über eine Kennlinie mit ausgemessenen Stützpunkten oder durch Umrechnung mittels eines mathematischen Algorithmus in einen Wert für die Schlingenverlängerung umgewandelt und in die Schlingenregelung eingegeben. Tatsächlich wird daher der Istwert für die Regelung Schlingenverlängerung bzw. die sich davon nur durch eine konstante additive Größe unterscheidende Länge des Walzgutes zwischen zwei Walzgerüsten verwenden. Welche der beiden Linearisierungsarten verwendet wird, hängt vom eingesetzten Walzgut, den geometrischen Abmessungen für die Schlinge, wie Schlingenhöhe und Schlingenlänge, der Anordnung von Führungsrollen sowie der Schlingenart, stehend, liegend oder hängend, ab. In vielen Fällen genügt zur Berechnung der Schlingenverlängerung aus der Schlingenhöhe SH und dem Abstand 2a der die Schlinge begrenzenden Führungsrollen die Annahme einer dreieckigen Schlinge, so daß die Schlingenverlängerung nach der einfachen Formel SV = 2 . (a 2 + SH 2 ) 0,5 - 2a
    Figure imgb0001
     berechnet werden kann.
  • Die Schlingenregler arbeiten, wie schon erwähnt, vorzugsweise mit Durchgriff, d. h. eine Schlingenregelung wirkt auch auf die davorliegenden Antriebe bzw. auf die in der Wirkrichtung der Schlingenregler folgenden Regler. Hierzu werden die Ausgangssignale der Schlingenregler jeweils dem in der Wirkrichtung folgenden Regler über einen Eingang DU zugeführt. Damit der Durchgriff entsprechend dem Drehzahlverhältnis wirksam ist, wird das dem Eingang DU zugeführte Signal in einem Multiplizierer M mit einem das Drehzahlverhältnis angebenden Faktor, der einem Eingang VN zugeführt ist, multipliziert. Das Ausgangssignal des Multiplizierers MU wird in einem Addierer AD zu den Ausgangssignalen des Proportionalteils KP und des Integralteils TN addiert und das Summensignal der Sollwertausgabe zugeführt. Infolge des Durchgriffs wird die Stellgröße einer Schlingenregelung nicht als Störgröße für die davorliegende Schlingenregelung wirksam; die Walzstraßenführung wird dadurch ruhiger.
  • Der Durchgriff der Schlingenregler darf nur für die Gerüste wirksam werden, die an demselben Stab in Eingriff sind, wie das vom Schlingenregler direkt beeinflußte Gerüst. Die für diese Begrenzung des Durchgriffs erforderlichen Informationen erhält die Schlingenregelung von der Materialpositionsverfolgung ABL.
  • Die Walzprogramme enthalten Angaben über die aktiven Gerüste, Treiber, Rollgänge, Scheren, Minimalzugregelungen und Schlingenregelungen. Ferner sind in ihnen die Materialgeschwindigkeiten bzw. Antriebsdrehzahlen für die einzelnen Gerüste und die Schlingenhöhen-Betriebssollwerte enthalten. Rollendatensätze enthalten die arbeitenden Walzendurchmesser, Voreilfaktoren und gegebenenfalls Getriebeübersetzungen.
  • Bei Start eines solchen Walzprogrammes wird aus einem Grundsollwertsatz ein Satz von Drehzahlverhältnissen, und zwar die Verhältnisse der Drehzahlen von aufeinanderfolgenden Antrieben, errechnet und gespeichert. Die Drehzahlverhältnisse werden beim Durchlaufen des Walzgutes durch die Schlingen- und Minimalzugregelung optimiert oder durch Handgriff korrigiert. Die optimierten Drehzahlverhältnisse werden zum Ermittlungszeitpunkt an die Sollwertvorgabe SOL gegeben und von dieser in den abgespeicherten Satz für die Drehzahlverhältnisse übernommen. Dabei wird angenommen, daß ein Drehzahlverhältnis dann optimiert ist, wenn die Schlingen- oder die Minimalzugregelung den eingeschwungenen Zustand erreicht hat.
  • Die Sollwertvorgabe SOL besitzt damit immer einen Satz der aktuellsten Drehzahlverhältnisse, in denen alle bis dahin durch Minimalzugregelungen, Schlingenregelungen und Handverstellungen bewirkten Korrekturen enthalten sind.
  • Vor dem Einlauf eines Stabes als Walzgut in die Walzstraße werden ausgehend von der Drehzahl des Leitgerüstes und den aktuellen gespeicherten Drehzahlverhältnissen die Vorgabe-Sollwerte für die einzelnen Antriebe errechnet. Da sich mehrere Stäbe gleichzeitig in der Straße befinden können, wird für jeden Stab beim Einlauf ein eigener Sollwertsatz ermittelt und abgespeichert. Diese Sollwertsätze bleiben so lange gültig, bis der zugehörige Stab die Straße verlassen hat. Für jeden in der Straße befindlichen Stab und den nächsten einlaufenden Stab verwaltet die Sollwertvorgabe SOL also einen kompletten Satz von Vorgabe-Sollwerten für alle Antriebe. Es können z. B. zehn Sollwertsätze, entsprechend zehn Stäben, für 32 Antriebe vorgesehen werden. Neben den Sollwertspeichern für die Stäbe besitzt die Sollwertvorgabe SOL einen Ausgabespeicher für die aktuell vorzugebenden Sollwerte. Abhängig von der Straßenbelegung werden die entsprechenden Werte für die Antriebe aus den Sollwertspeichern für die Stäbe ausgewählt, in den Ausgabespeicher übertragen und an die Sollwertausgabe SAS gegeben.
  • In Figur 3 ist dies an einem Beispiel für eine Walzstraße mit elf Walzgerüsten A1, A2 ... A11 veranschaulicht. Fur jedes dieser Walzgerüste sind Sollwerte gespeichert; ihre Gesamtheit ergibt einen Grundsollwertsatz, der in Zeile a veranschaulicht ist. Zwei Zeilen g zeigen die Straßenbelegung zu einem bestimmten Zeitpunkt. Ein Stab 4 ist gerade am Auslauf des Gerüstes A11, das z. B. das Leitgerüst ist. Ein Stab 5 befindet sich im Bereich der Gerüste A4, A5, A6, A7 und ein einlaufender Stab 6 befindet sich im Bereich der Gerüste A1, A2. Aufgrund der bisher durchgelaufenen Stäbe 1 bis 3 wurde der Grundsollwertsatz optimiert und die optimierten Werte in einen Sollwertspeicher für den Stab 4 eingetragen. Der Sollwertsatz für den Stab 4 ist in Zeile b symbolisiert. Entsprechend veranschaulichen die Zeilen c, d und e die Sollwertspeicher für den Stab 5, den Stab 6 und den nächsten einlaufenden Stab. Den Inhalt des Ausgabespeichers der Sollwertvorgabe SOL zeigt Zeile f. Für die Gerüste, in deren Bereich der Stab 4 ist, werden die zugehörigen Sollwerte aus dem Sollwertspeicher für den Stab 4 (Zeile b) entnommen. Für die Gerüste A4, A5, A6, A7, in denen sich der Stab 5 befindet, sind Sollwerte aus dem Sollwertspeicher für den Stab 5 (Zeile c) eingetragen. Da die Eintragung in der Stablücke erfolgt, ist zum dargestellten Zeitpunkt auch für das Gerüst A8 der Sollwert für den Stab 5 in den Ausgabespeicher eingeschrieben. Entsprechend sind in den Ausgabespeicher für die Gerüste A1, A2, A3 die Sollwerte für den Stab 6 (Zeile d) eingetragen. Mit dem Durchlaufen der Stäbe durch die Walzstraße wandern auch die zugehörigen Bereiche für die Sollwerte durch den Ausgabespeicher (Zeile f).
  • Sollwerte werden von der Sollwertvorgabe jeweils beim Anfahren der Straße bzw. nach der Übergabe eines neuen Walzprogrammes sowie in Stablücken und nach Handverstellungen an die Sollwertausgabe SAS gesendet. Zu den gleichen Zeitpunkten, außer bei Handverstellungen, erfolgt die Übergabe der Drehzahl-Sollwerte an die Schlingenregelung SLR und an die Minimalzugregelung MZR. Den Zeitpunkt für die Sollwertvorgabe in der Stablücke ermittelt die Sollwertvorgabe SOL aus der durch die Materialpositionsverfolgung ABL übergebenen Straßenbelegung. Durch die Sollwertvorgabe in der Stablücke wird die Beeinflussung aktiver Minimalzugregelungen und Schlingenregelungen vermieden.
  • Aufgrund von Walzprogrammänderungen oder Richtungsumschaltungen kann die Ausrüstung der Walzgerüste, z. B. die Getriebeübersetzungen und die Walzendurchmesser, geändert werden. Dadurch ändert sich auch die Streckenverstärkung, was wiederum im Reglerparameter KP berücksichtigt werden muß. Um den unter regelungstechnischen Gesichtspunkten errechneten KP-Wert nicht ändern zu müssen, wird vorteilhaft ein Normierungsfaktor FKN eingeführt, mit dem die Regelung an die geänderte Ausrüstung, z. B. Getriebeübersetzung und Walzendurchmesser, angepaßt wird.
  • Diese automatische Regleranpassung bewirkt, daß bei Veränderung der Streckenparameter, z. B. aufgrund von Walzprogrammvorgaben, bei allen Walzprogrammen die optimale Schlingenreglereinstellung erhalten bleibt.

Claims (10)

  1. Walzwerk für band- oder stabförmiges Walzgut, das jeweils zwischen zwei Walzgerüsten eine Schlinge bildet mit einer Vorrichtung zum Regeln der Drehzahlen der Walzgerüste, wobei die Vorrichtung Mittel zum Erfassen der die Schlinge bewirkenden Länge des Walzgutes oder der Länge des Walzgutes zwischen den Walzgerüsten als Istwert, und einem Schlingenregler (SLR3, SLR4, SLR5), der die Drehzahl eines an die Schlinge angrenzenden Gerüstes (A3, A4, A5) so regelt, daß der Istwert gleich einem vorgegebenen Sollwert ist, aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Sollwertspeicher vorhanden ist, in den bei der Bearbeitung eines Walzgutes die Drehzahlen bzw. die Drehzahl des Leitgerüstes und die Drehzahlverhältnisse der Walzgerüste gespeichert sind, die bei Einlauf eines neuen Walzgutes als Sollwerte vorgegeben werden, wobei vor dem Einlauf des neuen Walzgutes in die Walzstraße ausgehend von der Drehzahl des Leitgerüstes und den aktuellen gespeicherten Drehzahlverhältnissen die Vorgabe-Sollwerte für die einzelnen Antriebe errechnet werden.
  2. Walzwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Falle eines Reglers mit einem von der Ausrüstung, z. B. Getriebeübersetzung oder Walzendurchmesser, des Walzgerüstes abhängigen Parameter, z. B. Verstärkungsfaktor, dieser mit einem die jeweilige Walzgerüst-Ausrüstung berücksichtigenden Normierungsfaktor multipliziert.
  3. Walzwerk nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß, zwischen je zwei Walzgerüsten (A3, A4; A4, A5; A5, A6) ein Schlingenhöhengeber (S1, S2, S3) zum Erfassen der Schlingenhöhe angeordnet ist und daß eine Rechenschaltung zum Umformen der Schlingenhöhe in die Schlingenverlängerung bzw. die Walzgutlänge vorhanden ist.
  4. Walzwerk nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Rechenschaltung eine Kennlinie gespeichert ist, mittels welcher aus der jeweiligen Schlingenhöhe die Schlingenverlängerung bzw. die Walzgutlänge ermittelt wird.
  5. Walzwerk nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rechenschaltung mittels eines Algorithmus aus der Schlingenhöhe die Schlingenverlängerung bzw. die Walzgutlänge errechnet.
  6. Walzwerk nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rechenschaltung die Schlingenverlängerung nach der Formel SV = 2 · (a 2 + SH 2 ) 0,5 - 2a
    Figure imgb0002
     ermittelt, mit
    2a =   Abstand der die Schlinge begrenzenden Walzen oder Rollen und
    SH =   Schlingenhöhe.
  7. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Regler jeweils die Drehzahl des in Walzrichtung vor der Schlinge befindlichen Walzgerüstes regeln.
  8. Walzwerk nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Drehzahlen weiteren im Bereich desselben Walzgutes sich befindenden Walzgerüste in demselben Verhältnis wie die Drehzahl des geregelten Walzgerüstes geändert werden.
  9. Walzwerk nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das letzte Walzgerüst das Leitgerüst ist, dessen Drehzahl vorgegeben ist.
  10. Walzwerk nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei einer mehradrigen Walzstraße das in Walzrichtung letzte Gerüst des mehradrigen Bereiches mindestens so lange das Leitgerüst ist, wie ein Walzgut sich im mehradrigen Bereich befindet, wobei im mehradrigen Bereich die Drehzahlen der jeweils in Walzrichtung vor der Schlinge befindlichen Gerüste geregelt werden und im einadrigen Bereich des Walzgutes die Drehzahlen der jeweils in Walzrichtung nach der Schlinge befindlichen Gerüste geregelt werden, und daß nach Austritt des Walzgutes aus dem Leitgerüst des mehradrigen Bereiches die Wirkrichtung der Schlingenregelung des einadrigen Bereiches umgekehrt wird, derart, daß die Drehzahlen der jeweils in Walzrichtung vor den Schlingen befindlichen Gerüste geregelt werden.
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