EP2352603A2 - Method and device for actively suppressing pressure oscillations in a hydraulic system - Google Patents

Method and device for actively suppressing pressure oscillations in a hydraulic system

Info

Publication number
EP2352603A2
EP2352603A2 EP09793492A EP09793492A EP2352603A2 EP 2352603 A2 EP2352603 A2 EP 2352603A2 EP 09793492 A EP09793492 A EP 09793492A EP 09793492 A EP09793492 A EP 09793492A EP 2352603 A2 EP2352603 A2 EP 2352603A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
hydraulic system
actuator
variable
manipulated variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09793492A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Anton Pirko
Georg Keintzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH, Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria filed Critical SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH
Publication of EP2352603A2 publication Critical patent/EP2352603A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/04—Devices damping pulsations or vibrations in fluids
    • F16L55/045—Devices damping pulsations or vibrations in fluids specially adapted to prevent or minimise the effects of water hammer
    • F16L55/05—Buffers therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/008—Reduction of noise or vibration
    • 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
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/62—Roll-force control; Roll-gap control by control of a hydraulic adjusting device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6313—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a load pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/86—Control during or prevention of abnormal conditions
    • F15B2211/8613—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being oscillations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0324—With control of flow by a condition or characteristic of a fluid
    • Y10T137/0379—By fluid pressure

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for active suppression of pressure oscillations or pressure pulsations in a hydraulic system of a cold or hot rolling mill or a strip processing plant for iron, steel or aluminum materials.
  • pressure oscillations can either be induced internally in the hydraulic system, e.g. caused by the non-uniformity of the delivery rate of pumps or by the control of valves, etc., but also externally, e.g. due to periodic load fluctuations in hydraulic cylinders or motors. It is further known that it is especially at
  • Hydraulic systems with high dynamics for example, consisting of a steady hydraulic valve (for example, an electrically controlled proportional or servo valve) and a hydraulic cylinder or motor, can cause strong pressure oscillations in the hydraulic system.
  • a steady hydraulic valve for example, an electrically controlled proportional or servo valve
  • a hydraulic cylinder or motor can cause strong pressure oscillations in the hydraulic system.
  • Hydraulic systems high dynamics are used and on the other hand - due to higher demands on the reaction time and economy - the damping in the Hydraulic systems (eg the viscous damping in the seals of cylinders) is reduced.
  • From DE 4 302 977 Al is a device for the active suppression of pressure oscillations in one
  • Hydraulic unit known, which has a pressure sensor, a control device with associated amplifier and a volume compensator. Concrete regulations for the procedure to be carried out or further indications for an advantageous application of the device in one
  • Hydraulic system of a rolling mill or strip processing plant can not be taken from the disclosure.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for the active suppression of pressure oscillations or pressure pulsations in a hydraulic system of a cold or hot rolling mill or a strip treatment plant, with which occurring pressure oscillations or pulsations can be suppressed particularly effectively by means of a simple and inexpensive device ,
  • a pressure signal by means of a pressure transducer (eg with a piezoelectric, piezoresistive or strain gauge (Dehn measuring strip) measuring cell) by permanently measuring a pressure in a hydraulic system of a cold or hot rolling mill or a strip processing plant for iron, steel or aluminum materials detected , Under a pressure transducer (eg with a piezoelectric, piezoresistive or strain gauge (Dehn measuring strip) measuring cell) by permanently measuring a pressure in a hydraulic system of a cold or hot rolling mill or a strip processing plant for iron, steel or aluminum materials detected , Under a
  • Hydraulic system refers to a portion (typically a hydraulic circuit or a hydraulic axis) of a hydraulic system, which is hydraulically connected to each other, for example, the area between a hydraulic valve and a hydraulic cylinder incl
  • an alternating component is determined from the pressure signal, ie. it is the DC component of the pressure signal removed, and fed to a controller.
  • the determination of the alternating component can be carried out either by an electronic filter module or by a digital filter (eg removal of the DC component by means of a viewing window English, "sliding window", consisting of n measured values of the pressure signal (filter order n), of course, however, the removal of the DC component
  • the determination of the alternating component can also be carried out by means of a piezoelectric pressure transducer and a charge amplifier which is either connected downstream of the pressure sensor or integrated in the pressure transducer .
  • the controller determines taking into account at least one reference value and the alternating component of the pressure signal, at least one temporally variable manipulated variable, which is used to load at least one variable volume actuator, by acting on the manipulated variable, the actuator releases a volume, which communicates with the Ste ll size corresponds.
  • the volume of the hydraulic system is changed via the actuator, whereby the with the Pressure oscillation accompanying volumetric flow oscillation at least partially compensated and in consequence the pressure oscillation is suppressed.
  • a manipulated variable of zero for example, an average volume, ie.
  • a neutral or undeflected position of the actuator correspond;
  • a manipulated variable of zero corresponds to a minimum volume;
  • a maximum manipulated variable can then, for example, with a max. Volume go along.
  • the transfer of the manipulated variable signal from the controller to the actuator can be wired or wireless (eg via radio).
  • high-pass filtering By means of high-pass filtering is the targeted decoupling of the suppression of pressure oscillations of optionally existing in the system further control circuits, e.g. a position or force control of a hydraulic cylinder, possible.
  • a bandpass filtering allows targeted suppression of certain frequency ranges of the
  • Pressure oscillations (which, for example, coincide with a natural frequency of the rolling mill or of a subsystem, or have a high amplitude or intensity);
  • adaptive bandpass filters which are e.g. automatically isolate a frequency band with high amplitude - possible.
  • the controller uses the setpoint zero when determining the manipulated variable.
  • each real actuator has a phase shift in the transmission behavior, it is possible to supply the time-variable manipulated variable to a lead / lag element and thereby specifically change the phase position.
  • Hurry e.g. of the
  • a further advantageous embodiment of the method is that the time-variable variable is supplied to the actuator after a gain. This makes it possible to separate the signal processing part in the controller from the power unit, which can be high performance on the actuator connect with high control accuracy.
  • a further advantageous embodiment is to filter different frequency bands from the alternating component, to supply these frequency bands to at least one controller for determining time-variable manipulated variables, then to feed the manipulated variables to at least one actuator having a volume corresponding to the manipulated variable and communicating with the hydraulic system changed, whereby the pressure oscillations are suppressed in the hydraulic system.
  • the device comprises: at least one communicating with the hydraulic system pressure sensor for
  • Detecting a pressure signal a member for determining a change portion of the pressure signal to which the pressure signal can be supplied, at least one control device, the Alternating component and a setpoint can be supplied and with the aid of which at least one manipulated variable can be determined and at least one associated with the hydraulic system actuator with variable volume to which the manipulated variable can be supplied.
  • Piezoelectric actuators are familiar to the expert; magnetostrictive actuators, e.g. Actuators from the material Terfenol-D ® from Etrema, have excellent dynamic properties and can also be used with advantage.
  • an actuator is equipped with a pressure transducer for detecting a pressure signal.
  • a pressure transducer is located in an actuator designed as a hollow cylinder.
  • the device according to the invention in a hydraulic system of a rolling mill at least consisting of a hydraulic valve, a hydraulic cylinder and a hydraulic line or a hose, integrate when the device with the hydraulic valve and the hydraulic cylinder a
  • Roller adjustment of the rolling stand is in communication.
  • the installation is particularly compact when the device is installed in an intermediate plate of the hydraulic valve.
  • the method according to the invention or the device can be used in cast roll composite systems, in particular in thin strip casting machines, very particularly preferably in two-roll casting machines.
  • Casting plants, or in thin slab casters of the type ESP (Endless Strip Production) are used.
  • Fig. 1 Scheme of a controlled system for the active suppression of pressure oscillations in a hydraulic system of a
  • Fig. 1 shows the basic structure of a controlled system for suppressing pressure oscillations in a hydraulic system of a rolling train.
  • a pressure sensor 2 detects a pressure signal 2 in a hydraulic system 10, the pressure signal 2 a high-pass filter 3 (see, for example, P. 35 in P. Horowitz, W. Hill, The Art of Electronics, Cambridge University Press, Second edition, 1989), which determines the alternating component of the pressure signal 2 'and supplies it to a controller 4.
  • This controller 4 calculates in real time by means of a control law, taking into account the alternating component 2 'and a desired value 5, a time-variable manipulated variable 6, which is fed to a lead / lag member 7.
  • the phase position of the manipulated variable 6 is changed, whereby the phase shift of an actuator 9 is at least partially compensated.
  • the phase-shifted manipulated variable signal is amplified by means of an amplifier 8 with respect to the voltage amplitude and current, and then supplied to the actuator 9.
  • the actuator 9 is one of the manipulated variable corresponding and connected to the hydraulic system 10 Volume changes, which at least partially compensates for the associated with the pressure oscillations flow oscillations, whereby the pressure oscillations are compensated.
  • FIG. 2 is a schematic device for suppressing pressure oscillations in a hydraulic system of a scaffold for rolling iron or steel materials is shown.
  • a pressure signal 2 is detected by means of a pressure transducer 1 by permanently measuring a pressure in a hydraulic system 10 for adjusting a roller 14 for rolling a rolling stock 15 made of iron or steel materials, wherein the hydraulic system consists of a hydraulic valve 11, a hydraulic cylinder 12 and a hydraulic line 13 ,
  • the pressure transducer 1 can be located either in the section between a piezoelectric actuator 9 'and the hydraulic cylinder 12 (as shown) or in the section between the hydraulic valve 11 and the actuator 9'.
  • a plurality of pressure transducers between the piezoelectric actuator 9 'and the hydraulic cylinder 12 or between the hydraulic valve 11 and the actuator 9 are arranged.
  • the pressure signal 2 is transmitted to a digital controller 4, which determines a frequency band of the alternating component and calculates, taking into account a desired value 5 and with the aid of a control algorithm, a temporally variable manipulated variable 6.
  • the manipulated variable is supplied after amplification in an amplifier, not shown, the piezoelectric actuator 9 ', which corresponds to the manipulated variable 6 and with the hydraulic line 13 in
  • Connection standing volume releases, so that the associated with the pressure oscillations volumetric flow oscillations are at least partially compensated, whereby the pressure oscillations are compensated.
  • FIGS. 3 and 4 show schematic representations of a magnetostrictive actuator 9 "with an integrated pressure transducer 1.
  • the actuator 9 '' as Hollow cylinder is formed, the pressure transducer 1 is in a cavity of the actuator 9 '' integrated, which is sealed relative to a hydraulic system 10 by means of a piston 16, a seal 17 and a housing.
  • the pressure transducer 1 is in the actuator 9 '' integrated, whereby the installation of the assembly consisting of pressure transducer 1 and actuator 9 '', is further simplified.
  • the actuator 9 is powered by an electrical lead 18; an electrical line 19 supplies the pressure transducer 1 and transmits the measured data to a filter or a regulator with an integrated filter.
  • inventive method or device can be used in any hydraulic systems of the mobile or industrial hydraulics.

Abstract

The invention relates to a method and a device for actively suppressing pressure oscillations or pressure pulsations in a hydraulic system (10) of a cold- or warm-rolling train or a strip conditioning installation for iron, steel or aluminum materials. The aim of the invention is to provide a method and a device for actively suppressing pressure oscillations or pressure pulsations in a hydraulic system of a cold- or warm-rolling train or a strip conditioning installation whereby occurring pressure oscillations or pressure pulsations can be suppressed in a particularly effective manner by means of a simple and cost-effective device. This aim is achieved by a method comprising the following method steps: a) detecting a pressure signal (2) by means of a pressure sensor (1) through permanent pressure measurement in the hydraulic system; b) determining an alternating component of the pressure signal (2); c) determining in real time at least one variable (6) which changes over time with the aid of a controller (4) while taking at least one nominal value and the alternating component into consideration; d) subjecting at least one actuator (9) to the variable (6), wherein the actuator (9) changes a volume that corresponds with the variable (6) and is in connection to the hydraulic system, thereby suppressing the pressure oscillations in the hydraulic system (10).

Description

Verfahren und Vorrichtung zur aktiven Unterdrückung von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem Method and device for the active suppression of pressure oscillations in a hydraulic system
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur aktiven Unterdrückung von Druckschwingungen oder Druckpulsationen in einem Hydrauliksystem einer Kaltoder Warmwalzstraße oder einer Bandbehandlungsanlage für Eisen-, Stahl- oder Aluminiumwerkstoffe.The present invention relates to a method and apparatus for active suppression of pressure oscillations or pressure pulsations in a hydraulic system of a cold or hot rolling mill or a strip processing plant for iron, steel or aluminum materials.
Es ist bekannt, dass periodisch auftretende Druckschwingungen oder aperiodische Druckpulsationen in Hydrauliksystemen verschiedene Probleme verursachen, beispielsweise übermäßige Geräuschentwicklung, Reduktion der Lebensdauer von Komponenten, Störung von Regelkreisen etc. Druckschwingungen bzw. -pulsationen können entweder im Hydrauliksystem intern hervorgerufen werden, z.B. durch die Ungleichförmigkeit der Fördermenge von Pumpen oder durch die Ansteuerung von Ventilen usw., aber auch extern verursacht werden, z.B. durch periodische Lastschwankungen bei Hydraulikzylindern oder - motoren. Es ist weiters bekannt, dass es insbesondere beiIt is known that periodically occurring pressure oscillations or aperiodic pressure pulsations in hydraulic systems cause various problems, for example excessive noise, reduction of the life of components, disturbance of control circuits, etc. Pressure oscillations can either be induced internally in the hydraulic system, e.g. caused by the non-uniformity of the delivery rate of pumps or by the control of valves, etc., but also externally, e.g. due to periodic load fluctuations in hydraulic cylinders or motors. It is further known that it is especially at
Hydrauliksystemen mit hoher Dynamik, beispielsweise bestehend aus einem stetigen Hydraulikventil (z.B. ein elektrisch angesteuertes Proportional- oder Servoventil) und einem Hydraulikzylinder oder -motor, zu starken Druckschwingungen im Hydrauliksystem kommen kann.Hydraulic systems with high dynamics, for example, consisting of a steady hydraulic valve (for example, an electrically controlled proportional or servo valve) and a hydraulic cylinder or motor, can cause strong pressure oscillations in the hydraulic system.
Es hat sich gezeigt, dass es auch in den Hydrauliksystemen moderner Walzstraßen oder Bandbehandlungsanlagen - z.B. bei der hydraulischen Walzenanstellung - zu starken Druckschwingungen kommen kann, welche zu einer Reduktion der Lebensdauer von Komponenten, aber auch zu erheblichen Schäden an den Gerüsten einer Walzstraße und/oder zu Defekten am Walzgut führen können. Dies wird vor allem dadurch bedingt, dass auf der einen Seite - bedingt durch höhere Walzkräfte oder -geschwindigkeiten - immer schneller reagierendeIt has also been found that it can also be used in the hydraulic systems of modern rolling mills or strip processing plants - e.g. in the hydraulic roller adjustment - can come to strong pressure oscillations, which can lead to a reduction in the life of components, but also to considerable damage to the frameworks of a rolling mill and / or defects in the rolling stock. This is mainly due to the fact that on the one hand - due to higher rolling forces or speeds - reacting faster and faster
Hydrauliksysteme (höhere Dynamik) verwendet werden und auf der anderen Seite - bedingt durch höhere Anforderungen an die Reaktionszeit und Wirtschaftlichkeit - die Dämpfung in den Hydrauliksystemen (z.B. die viskose Dämpfung in den Dichtungen von Zylindern) reduziert wird.Hydraulic systems (higher dynamics) are used and on the other hand - due to higher demands on the reaction time and economy - the damping in the Hydraulic systems (eg the viscous damping in the seals of cylinders) is reduced.
Aus der DE 4 302 977 Al ist eine Vorrichtung zur aktiven Unterdrückung von Druckschwingungen in einemFrom DE 4 302 977 Al is a device for the active suppression of pressure oscillations in one
Hydraulikaggregat bekannt, welche einen Drucksensor, eine Regeleinrichtung mit zugeordnetem Verstärker und einen Volumen-Kompensator aufweist. Konkrete Vorschriften für das durchzuführende Verfahren bzw. weitergehende Hinweise für eine vorteilhafte Anwendung der Vorrichtung in einemHydraulic unit known, which has a pressure sensor, a control device with associated amplifier and a volume compensator. Concrete regulations for the procedure to be carried out or further indications for an advantageous application of the device in one
Hydrauliksystem einer Walzstraße bzw. Bandbehandlungsanlage können der Offenbarung allerdings nicht entnommen werden.Hydraulic system of a rolling mill or strip processing plant can not be taken from the disclosure.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur aktiven Unterdrückung von Druckschwingungen oder Druckpulsationen in einem Hydrauliksystem einer Kaltoder Warmwalzstraße bzw. einer Bandbehandlungsanlage zu schaffen, mit denen auftretende Druckschwingungen bzw. - pulsationen mittels einer einfachen und kostengünstigen Vorrichtung besonders effektiv unterdrückt werden können.The object of the invention is to provide a method and a device for the active suppression of pressure oscillations or pressure pulsations in a hydraulic system of a cold or hot rolling mill or a strip treatment plant, with which occurring pressure oscillations or pulsations can be suppressed particularly effectively by means of a simple and inexpensive device ,
Im Folgenden wird nicht mehr zwischen periodisch auftretenden Druckschwingungen und aperiodisch auftretendenThe following is no longer between periodically occurring pressure oscillations and aperiodic occurring
Druckpulsationen unterschieden; beide Schwingungstypen werden pauschal als Druckschwingungen bezeichnet.Differentiated pressure pulsations; Both types of vibration are referred to as pressure oscillations.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem folgende Verfahrensschritte in der genannten Reihenfolge durchgeführt werden: a) Erfassung eines Drucksignals mittels eines Druckaufnehmers durch permanentes Messen eines Drucks im Hydrauliksystem; b) Ermittlung eines Wechselanteils des Drucksignals; c) Ermittlung zumindest einer zeitlich veränderlichen Stellgröße in Echtzeit mit Hilfe eines Reglers unter Berücksichtigung wenigstens eines Sollwerts und des Wechselanteils; d) Beaufschlagung mindestens eines Aktuators mit der Stellgröße, wobei der Aktuator ein mit der Stellgröße korrespondierendes und mit dem Hydrauliksystem in Verbindung stehendes Volumen verändert, wodurch die Druckschwingungen im Hydrauliksystem unterdrückt werdenThis object is achieved by a method of the type mentioned, in which the following method steps are carried out in the order mentioned: a) detection of a pressure signal by means of a pressure transducer by permanently measuring a pressure in the hydraulic system; b) determination of an alternating component of the pressure signal; c) determining at least one temporally variable manipulated variable in real time with the aid of a controller, taking into account at least one reference value and the alternating component; d) Actuation of at least one actuator with the manipulated variable, wherein the actuator with the manipulated variable corresponding volume associated with the hydraulic system changes, thereby suppressing the pressure oscillations in the hydraulic system
Hierbei wird ein Drucksignal mittels eines Druckaufnehmers (z.B. mit einer piezoelektrischen, piezoresistiven oder DMS (Dehn-Mess-Streifen) Messzelle) durch permanentes Messen eines Drucks in einem Hydrauliksystem einer Kalt- oder Warmwalzstraße oder einer Bandbehandlungsanlage für Eisen-, Stahl- oder Aluminiumwerkstoffe erfasst. Unter einemIn this case, a pressure signal by means of a pressure transducer (eg with a piezoelectric, piezoresistive or strain gauge (Dehn measuring strip) measuring cell) by permanently measuring a pressure in a hydraulic system of a cold or hot rolling mill or a strip processing plant for iron, steel or aluminum materials detected , Under a
Hydrauliksystem versteht man einen Abschnitt (typischerweise ein hydraulischer Kreis bzw. eine hydraulische Achse) einer Hydraulikanlage, welche hydraulisch miteinander in Verbindung steht, beispielsweise der Bereich zwischen einem Hydraulikventil und einem Hydraulikzylinder inkl. derHydraulic system refers to a portion (typically a hydraulic circuit or a hydraulic axis) of a hydraulic system, which is hydraulically connected to each other, for example, the area between a hydraulic valve and a hydraulic cylinder incl
Hydraulikleitungen bzw. -schlauche. Anschließend wird aus dem Drucksignal ein Wechselanteil ermittelt, dh. es wird der Gleichanteil des Drucksignals entfernt, und einem Regler zugeführt. Die Ermittlung des Wechselanteils kann entweder durch einen elektronischen Filterbaustein oder durch einen digitalen Filter erfolgen (z.B. Entfernung des Gleichanteils mittels eines Betrachtungsfensters engl, „sliding window", bestehend aus n Messwerten des Drucksignals (Filterordnung n) ; selbstverständlich kann die Entfernung des DC Anteils aber auch erst im Algorithmus des Reglers erfolgen) ; alternativ kann die Ermittlung des Wechselanteils auch mittels eines piezoelektrischen Druckaufnehmers und eines Ladungsverstärkers, der entweder dem Druckaufnehmer nachgeschaltet oder in den Druckaufnehmer integriert ist, erfolgen. . Der Regler ermittelt unter Berücksichtigung wenigstens eines Sollwerts und des Wechselanteils des Drucksignals mindestens eine zeitlich veränderliche Stellgröße, welche zur Beaufschlagung mindestens eines Aktuators mit veränderlichem Volumen verwendet wird. Durch die Beaufschlagung mit der Stellgröße gibt der Aktuator ein Volumen frei, welches mit der Stellgröße korrespondiert. Mit anderen Worten wird über den Aktuator das Volumen des Hydrauliksystems verändert, wodurch die mit der Druckschwingung einhergehende Volumenstromschwingung zumindest teilweise kompensiert und in Folge auch die Druckschwingung unterdrückt wird. Eine Stellgröße von Null kann beispielsweise einem mittleren Volumen, dh. einer neutralen oder nicht ausgelenkten Stellung des Aktuators, entsprechen; selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass eine Stellgröße von Null mit einem minimalen Volumen korrespondiert; eine maximale Stellgröße kann dann beispielsweise mit einem max . Volumen einhergehen. Die Übertragung des Stellgrößensignals vom Regler zum Aktuator kann kabelgeführt oder kabellos (z.B. über Funk) erfolgen.Hydraulic pipes or hoses. Subsequently, an alternating component is determined from the pressure signal, ie. it is the DC component of the pressure signal removed, and fed to a controller. The determination of the alternating component can be carried out either by an electronic filter module or by a digital filter (eg removal of the DC component by means of a viewing window English, "sliding window", consisting of n measured values of the pressure signal (filter order n), of course, however, the removal of the DC component Alternatively, the determination of the alternating component can also be carried out by means of a piezoelectric pressure transducer and a charge amplifier which is either connected downstream of the pressure sensor or integrated in the pressure transducer .. The controller determines taking into account at least one reference value and the alternating component of the pressure signal, at least one temporally variable manipulated variable, which is used to load at least one variable volume actuator, by acting on the manipulated variable, the actuator releases a volume, which communicates with the Ste ll size corresponds. In other words, the volume of the hydraulic system is changed via the actuator, whereby the with the Pressure oscillation accompanying volumetric flow oscillation at least partially compensated and in consequence the pressure oscillation is suppressed. A manipulated variable of zero, for example, an average volume, ie. a neutral or undeflected position of the actuator, correspond; Of course, it is also possible that a manipulated variable of zero corresponds to a minimum volume; a maximum manipulated variable can then, for example, with a max. Volume go along. The transfer of the manipulated variable signal from the controller to the actuator can be wired or wireless (eg via radio).
Es ist vorteilhaft, den Wechselanteil des Drucksignals entweder einer Hochpass- oder Bandpassfilterung zu unterziehen. Mittels einer Hochpassfilterung ist die gezielte Entkopplung der Unterdrückung von Druckschwingungen von im System gegebenenfalls vorhandenen weiteren Regelkreisen, z.B. einer Positions- oder Kraftregelung eines Hydraulikzylinders, möglich. Eine Bandpassfilterung ermöglicht eine gezielte Unterdrückung von bestimmten Frequenzbereichen derIt is advantageous to subject the alternating component of the pressure signal either to high-pass or band-pass filtering. By means of high-pass filtering is the targeted decoupling of the suppression of pressure oscillations of optionally existing in the system further control circuits, e.g. a position or force control of a hydraulic cylinder, possible. A bandpass filtering allows targeted suppression of certain frequency ranges of the
Druckschwingungen (welche z.B. mit einer Eigenfrequenz des Walzgerüsts bzw. eines Subsystems zusammenfallen, oder eine hohe Amplitude bzw. Intensität aufweisen); selbstverständlich ist die Verwendung von adaptiven Bandpassfiltern - welche z.B. selbsttätig ein Frequenzband mit hoher Amplitude isolieren - möglich.Pressure oscillations (which, for example, coincide with a natural frequency of the rolling mill or of a subsystem, or have a high amplitude or intensity); Of course, the use of adaptive bandpass filters - which are e.g. automatically isolate a frequency band with high amplitude - possible.
Ist eine vollständige Auslöschung der auftretenden Druckschwingungen gewünscht, so verwendet der Regler bei der Ermittlung der Stellgröße den Sollwert Null.If complete extinction of the occurring pressure oscillations is desired, then the controller uses the setpoint zero when determining the manipulated variable.
Da jeder reale Aktuator eine Phasenverschiebung im Übertragungsverhalten aufweist, ist es möglich, die zeitlich veränderliche Stellgröße einem Lead/Lag Glied zuzuführen und dabei gezielt die Phasenlage zu verändern. Eilt z.B. derSince each real actuator has a phase shift in the transmission behavior, it is possible to supply the time-variable manipulated variable to a lead / lag element and thereby specifically change the phase position. Hurry e.g. of the
Frequenzgang eines Aktuators bei einer bestimmten Frequenz f um 30° nach, so kann mittels eines Lead Glieds, welche bei f eine Phasenverschiebung von 30° aufweist, die Phasenverschiebung des Aktuators bei f vollständig kompensiert werden.Frequency response of an actuator at a certain frequency f by 30 °, so by means of a lead member, which has a phase shift of 30 ° at f, the Phase shift of the actuator at f are completely compensated.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, dass die zeitlich veränderliche Stellgröße nach einer Verstärkung dem Aktuator zugeführt wird. Dadurch ist es möglich, den Signalverarbeitungsteil im Regler vom Leistungsteil zu trennen, wodurch sich hohe Leistungen am Aktuator mit hoher Regelgenauigkeit verbinden lassen.A further advantageous embodiment of the method is that the time-variable variable is supplied to the actuator after a gain. This makes it possible to separate the signal processing part in the controller from the power unit, which can be high performance on the actuator connect with high control accuracy.
Da die Druckschwingungen in Hydrauliksystemen der Anstellzylinder einen direkten Einfluss auf die Qualität des Walzguts haben und daher besonders störend sind, ist es vorteilhaft, das erfindungsgemäße Verfahren auf ein Hydrauliksystem eines Anstellzylinders eines Walzgerüsts anzuwenden .Since the pressure oscillations in hydraulic systems of the adjusting cylinder have a direct influence on the quality of the rolling stock and are therefore particularly troublesome, it is advantageous to apply the method according to the invention to a hydraulic system of a positioning cylinder of a rolling stand.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, aus dem Wechselanteil verschiedene Frequenzbänder zu filtern, diese Frequenzbänder mindestens einem Regler zur Ermittelung von zeitlich veränderlichen Stellgrößen zuzuführen, dann die Stellgrößen wenigstens einem Aktuator zuzuführen, der ein mit der Stellgröße korrespondierendes und mit dem Hydrauliksystem in Verbindung stehendes Volumen verändert, wodurch die Druckschwingungen im Hydrauliksystem unterdrückt werden. Dadurch ist es möglich nicht nur einen Frequenzanteil der Druckschwingungen zu unterdrücken, sondern mehrere - z.B. ganzzahlige Harmonische einer Grundschwingung - Frequenzanteile gleichzeitig zu unterdrücken.A further advantageous embodiment is to filter different frequency bands from the alternating component, to supply these frequency bands to at least one controller for determining time-variable manipulated variables, then to feed the manipulated variables to at least one actuator having a volume corresponding to the manipulated variable and communicating with the hydraulic system changed, whereby the pressure oscillations are suppressed in the hydraulic system. Thereby, it is possible to suppress not only a frequency component of the pressure vibration but a plurality - e.g. integer harmonics of a fundamental - to suppress frequency components at the same time.
Um eine möglichst unmittelbare Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermöglichen, welche die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe löst, ist es vorteilhaft, dass die Vorrichtung aufweist: wenigstens einen mit dem Hydrauliksystem in Verbindung stehenden Druckaufnehmer zurIn order to enable the most direct implementation of the method according to the invention, which solves the problem underlying the invention, it is advantageous that the device comprises: at least one communicating with the hydraulic system pressure sensor for
Erfassung eines Drucksignals, ein Glied zur Ermittlung eines Wechselanteils des Drucksignals, dem das Drucksignal zuführbar ist, wenigstens eine Regelvorrichtung, dem der Wechselanteil und ein Sollwert zuführbar sind und mit dessen Hilfe zumindest eine Stellgröße ermittelbar ist und wenigstens einen mit dem Hydrauliksystem in Verbindung stehenden Aktuator mit veränderlichem Volumen, dem die Stellgröße zuführbar ist.Detecting a pressure signal, a member for determining a change portion of the pressure signal to which the pressure signal can be supplied, at least one control device, the Alternating component and a setpoint can be supplied and with the aid of which at least one manipulated variable can be determined and at least one associated with the hydraulic system actuator with variable volume to which the manipulated variable can be supplied.
Besonders robuste und hochdynamische Aktuatoren, welche zudem auch noch hohe Kräfte aufbringen können, lassen sich erzielen, wenn der Aktuator als piezoelektrischer oder magnetostriktiver Aktuator ausgeführt ist. Piezoelektrische Aktuatoren sind dem Fachmann geläufig; magnetostriktive Aktuatoren, wie z.B. Aktuatoren aus dem Material Terfenol-D ® der Fa. Etrema, weisen hervorragende dynamische Eigenschaften auf und können ebenfalls mit Vorteil eingesetzt werden.Particularly robust and highly dynamic actuators, which can also apply even high forces, can be achieved if the actuator is designed as a piezoelectric or magnetostrictive actuator. Piezoelectric actuators are familiar to the expert; magnetostrictive actuators, e.g. Actuators from the material Terfenol-D ® from Etrema, have excellent dynamic properties and can also be used with advantage.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ist ein Aktuator mit einem Druckaufnehmer zur Erfassung eines Drucksignals ausgestattet. In einer Ausführungsform befindet sich ein Druckaufnehmer in einem als Hohlzylinder ausgebildeten Aktuator. Durch diese speziellen Anordnungen werden kompakte Baueinheiten aus Aktuator und Druckaufnehmer geschaffen, welche nur einmal elektrisch angeschlossen werden müssen.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, an actuator is equipped with a pressure transducer for detecting a pressure signal. In one embodiment, a pressure transducer is located in an actuator designed as a hollow cylinder. By means of these special arrangements, compact assemblies of actuator and pressure transducer are created, which only have to be electrically connected once.
In besonders vorteilhafter Weise lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in ein Hydrauliksystem einer Walzanlage, zumindest bestehend aus einem Hydraulikventil, einem Hydraulikzylinder und einer Hydraulikleitung bzw. einem -schlauch, integrieren, wenn die Vorrichtung mit dem Hydraulikventil und dem Hydraulikzylinder einerIn a particularly advantageous manner, the device according to the invention in a hydraulic system of a rolling mill, at least consisting of a hydraulic valve, a hydraulic cylinder and a hydraulic line or a hose, integrate when the device with the hydraulic valve and the hydraulic cylinder a
Walzenanstellung des Walzgerüsts in Verbindung steht. Der Einbau ist dann besonders kompakt, wenn die Vorrichtung in eine Zwischenplatte des Hydraulikventils eingebaut wird.Roller adjustment of the rolling stand is in communication. The installation is particularly compact when the device is installed in an intermediate plate of the hydraulic valve.
Mit Vorteil kann das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Vorrichtung bei Gießwalzverbundanlagen, insbesondere bei Dünnbandgießanlagen, ganz besonders bevorzugt bei Zweirollen- Gießanlagen, oder bei Dünnbrammengießanlagen des Typs ESP (Endless Strip Production) eingesetzt werden.Advantageously, the method according to the invention or the device can be used in cast roll composite systems, in particular in thin strip casting machines, very particularly preferably in two-roll casting machines. Casting plants, or in thin slab casters of the type ESP (Endless Strip Production) are used.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele, wobei auf die folgenden Figuren Bezug genommen wird, die Folgendes zeigen:Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following description of non-limiting embodiments, reference being made to the following figures, which show the following:
Fig. 1 Schema einer Regelstrecke zur aktiven Unterdrückung von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem einerFig. 1 Scheme of a controlled system for the active suppression of pressure oscillations in a hydraulic system of a
Walzstraßerolling train
Fig. 2 Schema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zurFig. 2 Scheme of a device according to the invention for
Unterdrückung von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem einer Walzstraße Fig. 3 und 4 Schemen eines Aktuators mit integrierterSuppression of pressure oscillations in a hydraulic system of a rolling mill. Figs. 3 and 4 Schemes of an actuator with integrated
Messeinrichtungmeasuring device
Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Regelstrecke zur Unterdrückung von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem einer Walzstraße. Über einen Druckaufnehmer 1 wird eine Drucksignal 2 in einem Hydrauliksystem 10 erfasst, das Drucksignal 2 wird einem Hochpassfilter 3 (Details zur elektronischen Schaltung siehe z.B. S. 35 in P. Horowitz, W. Hill. The Art of Electronics, Cambridge University Press, Second edition, 1989) zugeführt, welcher den Wechselanteil des Drucksignals 2' bestimmt und einem Regler 4 zuführt. Dieser Regler 4 errechnet in Echtzeit mittels eines Regelgesetzes unter Berücksichtigung des Wechselanteils 2' und einer Sollgröße 5 eine zeitlich veränderliche Stellgröße 6, welche einem Lead/Lag Glied 7 zugeführt wird. Durch das Lead/Lag Glied 7 wird die Phasenlage der Stellgröße 6 verändert, wodurch die Phasenverschiebung eines Aktuators 9 zumindest teilweise kompensiert wird. Im Anschluss an das Lead/Lag Glied 7 wird das phasenverschobene Stellgrößensignal mittels eines Verstärkers 8 bzgl. der Spannungsamplitude und Stromstärke verstärkt und anschließend dem Aktuator 9 zugeführt. Durch den Aktuator 9 wird ein der Stellgröße korrespondierendes und mit dem Hydrauliksystem 10 verbundenes Volumen verändert, welches die mit den Druckschwingungen einhergehenden Volumenstromschwingungen zumindest teilweise kompensiert, wodurch auch die Druckschwingungen kompensiert werden .Fig. 1 shows the basic structure of a controlled system for suppressing pressure oscillations in a hydraulic system of a rolling train. A pressure sensor 2 detects a pressure signal 2 in a hydraulic system 10, the pressure signal 2 a high-pass filter 3 (see, for example, P. 35 in P. Horowitz, W. Hill, The Art of Electronics, Cambridge University Press, Second edition, 1989), which determines the alternating component of the pressure signal 2 'and supplies it to a controller 4. This controller 4 calculates in real time by means of a control law, taking into account the alternating component 2 'and a desired value 5, a time-variable manipulated variable 6, which is fed to a lead / lag member 7. By the lead / lag member 7, the phase position of the manipulated variable 6 is changed, whereby the phase shift of an actuator 9 is at least partially compensated. Subsequent to the lead / lag element 7, the phase-shifted manipulated variable signal is amplified by means of an amplifier 8 with respect to the voltage amplitude and current, and then supplied to the actuator 9. By the actuator 9 is one of the manipulated variable corresponding and connected to the hydraulic system 10 Volume changes, which at least partially compensates for the associated with the pressure oscillations flow oscillations, whereby the pressure oscillations are compensated.
In Fig. 2 ist eine schematische Vorrichtung zur Unterdrückung von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem eines Gerüsts zum Walzen von Eisen- oder Stahlwerkstoffen dargestellt. Ein Drucksignal 2 wird mittels eines Druckaufnehmers 1 durch permanentes Messen eines Drucks in einem Hydrauliksystem 10 zur Anstellung einer Walze 14 zum Walzen eines Walzguts 15 aus Eisen- oder Stahlwerkstoffen erfasst, wobei das Hydrauliksystem aus einem Hydraulikventil 11, einem Hydraulikzylinder 12 und einer Hydraulikleitung 13 besteht. Dabei kann sich der Druckaufnehmer 1 entweder im Abschnitt zwischen einem piezoelektrischen Aktuator 9' und dem Hydraulikzylinder 12 (wie gezeichnet) oder im Abschnitt zwischen dem Hydraulikventil 11 und dem Aktuator 9' befinden. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass mehrere Druckaufnehmer zwischen dem piezoelektrischen Aktuator 9' und dem Hydraulikzylinder 12 oder zwischen dem Hydraulikventil 11 und dem Aktuator 9 angeordnet sind. Das Drucksignal 2 wird an einen digitalen Regler 4 übertragen, welcher ein Frequenzband des Wechselanteils bestimmt und unter Berücksichtigung eines Sollwerts 5 und unter Zuhilfenahme eines Regelalgorithmus eine zeitlich veränderliche Stellgröße 6 errechnet. Die Stellgröße wird nach einer Verstärkung in einem nicht dargestellten Verstärker dem piezoelektrischen Aktuator 9' zugeführt, welcher ein mit der Stellgröße 6 korrespondierendes und mit der Hydraulikleitung 13 inIn Fig. 2 is a schematic device for suppressing pressure oscillations in a hydraulic system of a scaffold for rolling iron or steel materials is shown. A pressure signal 2 is detected by means of a pressure transducer 1 by permanently measuring a pressure in a hydraulic system 10 for adjusting a roller 14 for rolling a rolling stock 15 made of iron or steel materials, wherein the hydraulic system consists of a hydraulic valve 11, a hydraulic cylinder 12 and a hydraulic line 13 , In this case, the pressure transducer 1 can be located either in the section between a piezoelectric actuator 9 'and the hydraulic cylinder 12 (as shown) or in the section between the hydraulic valve 11 and the actuator 9'. Of course, it is also possible that a plurality of pressure transducers between the piezoelectric actuator 9 'and the hydraulic cylinder 12 or between the hydraulic valve 11 and the actuator 9 are arranged. The pressure signal 2 is transmitted to a digital controller 4, which determines a frequency band of the alternating component and calculates, taking into account a desired value 5 and with the aid of a control algorithm, a temporally variable manipulated variable 6. The manipulated variable is supplied after amplification in an amplifier, not shown, the piezoelectric actuator 9 ', which corresponds to the manipulated variable 6 and with the hydraulic line 13 in
Verbindung stehendes Volumen freigibt, sodass die mit den Druckschwingungen einhergehenden Volumenstromschwingungen zumindest teilweise kompensiert werden, wodurch auch die Druckschwingungen kompensiert werden.Connection standing volume releases, so that the associated with the pressure oscillations volumetric flow oscillations are at least partially compensated, whereby the pressure oscillations are compensated.
In den Fig. 3 und 4 sind schematische Darstellungen eines magnetostriktiven Aktuators 9' ' mit einem integrierten Druckaufnehmers 1 gezeigt. In Fig. 3 ist der Aktuator 9'' als Hohlzylinder ausgebildet, der Druckaufnehmer 1 ist in einen Hohlraum des Aktuators 9' ' integriert, welcher gegenüber einem Hydrauliksystem 10 mittels eines Kolbens 16, einer Dichtung 17 und einem Gehäuse abgedichtet ist. In Fig. 4 ist der Druckaufnehmer 1 in den Aktuator 9' ' integriert, wodurch der Einbau der Baugruppe, bestehend aus Druckaufnehmer 1 und Aktuator 9'', nochmals vereinfacht wird. In beiden Fig. 3 und 4 wird der Aktuator 9'' über eine elektrische Leitung 18 versorgt; eine elektrische Leitung 19 versorgt den Druckaufnehmer 1 und überträgt die Messdaten an einen Filter bzw. einen Regler mit integriertem Filter.FIGS. 3 and 4 show schematic representations of a magnetostrictive actuator 9 "with an integrated pressure transducer 1. In Fig. 3, the actuator 9 '' as Hollow cylinder is formed, the pressure transducer 1 is in a cavity of the actuator 9 '' integrated, which is sealed relative to a hydraulic system 10 by means of a piston 16, a seal 17 and a housing. In Fig. 4, the pressure transducer 1 is in the actuator 9 '' integrated, whereby the installation of the assembly consisting of pressure transducer 1 and actuator 9 '', is further simplified. In both Figures 3 and 4, the actuator 9 "is powered by an electrical lead 18; an electrical line 19 supplies the pressure transducer 1 and transmits the measured data to a filter or a regulator with an integrated filter.
Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Verfahren oder die Vorrichtung in beliebigen Hydrauliksystemen der Mobil- oder Industriehydraulik eingesetzt werden. Of course, the inventive method or device can be used in any hydraulic systems of the mobile or industrial hydraulics.
Bezugs zeichenlisteReference sign list
1 Druckaufnehmer1 pressure transducer
2 Drucksignal 2' Wechselanteil des Drucksignals2 pressure signal 2 'alternating part of the pressure signal
3 Bandpassfilter3 bandpass filter
4 Regler4 controllers
5 Sollgröße5 target size
6 Stellgröße 7 Lead/Lag Glied6 manipulated variable 7 lead / lag member
8 Verstärker8 amplifiers
9 Aktuator9 actuator
9' Piezoelektrischer Aktuator9 'Piezoelectric actuator
9' ' Magnetostriktiver Aktuator 10 Hydrauliksystem9 '' magnetostrictive actuator 10 hydraulic system
11 Hydraulikventil11 hydraulic valve
12 Hydraulikzylinder12 hydraulic cylinders
13 Hydraulikleitung13 hydraulic line
14 Walze 15 Walzgut14 roller 15 rolling stock
16 Kolben16 pistons
17 Dichtung17 seal
18 Elektrische Leitung18 Electric line
19 Elektrische Leitung 19 Electric line

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur aktiven Unterdrückung von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem einer Kalt- oder Warmwalzstraße oder einer Bandbehandlungsanlage für Eisen-, Stahl- oder1. A method for the active suppression of pressure oscillations in a hydraulic system of a cold or hot rolling mill or a strip processing plant for iron, steel or
Aluminiumwerkstoffe, umfassend folgende Verfahrensschritte in der genannten Reihenfolge: a) Erfassung eines Drucksignals mittels eines Druckaufnehmers durch permanentes Messen eines Drucks im Hydrauliksystem; b) Ermittlung eines Wechselanteils des Drucksignals; c) Ermittlung zumindest einer zeitlich veränderlichen Stellgröße in Echtzeit mit Hilfe eines Reglers unter Berücksichtigung wenigstens eines Sollwerts und des Wechselanteils; d) Beaufschlagung mindestens eines Aktuators mit der Stellgröße, wobei der Aktuator ein mit der Stellgröße korrespondierendes und mit dem Hydrauliksystem in Verbindung stehendes Volumen verändert, wodurch die Druckschwingungen im Hydrauliksystem unterdrückt werden.Aluminum materials, comprising the following method steps in the order mentioned: a) detection of a pressure signal by means of a pressure transducer by permanently measuring a pressure in the hydraulic system; b) determination of an alternating component of the pressure signal; c) determining at least one temporally variable manipulated variable in real time with the aid of a controller, taking into account at least one reference value and the alternating component; d) Actuation of at least one actuator with the manipulated variable, wherein the actuator changes a volume corresponding to the manipulated variable and communicating with the hydraulic system, whereby the pressure oscillations in the hydraulic system are suppressed.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselanteil entweder einer Hochpass- oder Bandpassfilterung unterzogen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the alternating component is subjected to either a high-pass or band-pass filtering.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler bei der Ermittlung der Stellgröße den Sollwert Null verwendet.3. The method according to claim 1, characterized in that the controller uses the setpoint zero in the determination of the manipulated variable.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlich veränderliche Stellgröße einem Lead/Lag Glied zugeführt und dabei die Phasenlage verändert wird. 4. The method according to claim 1, characterized in that the temporally variable manipulated variable fed to a lead / lag member while the phase position is changed.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlich veränderliche Stellgröße nach einer Verstärkung dem Aktuator zugeführt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the temporally variable manipulated variable is supplied to the actuator after a gain.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren auf ein Hydrauliksystem eines Anstellzylinders eines Walzgerüsts angewendet wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the method is applied to a hydraulic system of a pitch cylinder of a roll stand.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Wechselanteil verschiedene Frequenzbänder gefiltert werden, diese Frequenzbänder mindestens einem Regler zur Ermittelung von zeitlich veränderlichen Stellgrößen zugeführt werden, die Stellgrößen wenigstens einem Aktuator zugeführt werden, der ein der Stellgröße korrespondierendes und mit dem Hydrauliksystem in Verbindung stehendes Volumen verändert, wodurch die Druckschwingungen im Hydrauliksystem unterdrückt werden .7. The method according to claim 1, characterized in that from the alternating component different frequency bands are filtered, these frequency bands are fed to at least one controller for determining time-variable variables, the manipulated variables are supplied to at least one actuator, the one corresponding to the manipulated variable and the hydraulic system changed volume, which suppresses the pressure oscillations in the hydraulic system.
8. Vorrichtung zur aktiven Unterdrückung von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem einer Kalt- oder Warmwalzstraße oder einer Bandbehandlungsanlage für Eisen-, Stahl- oder Aluminiumwerkstoffe, aufweisend wenigstens einen mit dem Hydrauliksystem in Verbindung stehenden Druckaufnehmer zur Erfassung eines Drucksignals, ein Glied zur Ermittlung eines Wechselanteils des Drucksignals, dem das Drucksignal zuführbar ist, wenigstens eine Regelvorrichtung, dem der Wechselanteil und ein Sollwert zuführbar sind und mit dessen Hilfe zumindest eine Stellgröße ermittelbar ist und wenigstens einen mit dem Hydrauliksystem in Verbindung stehenden Aktuator mit veränderlichem Volumen, dem die Stellgröße zuführbar ist. 8. An apparatus for the active suppression of pressure oscillations in a hydraulic system of a cold or hot rolling mill or a strip processing plant for iron, steel or aluminum materials, comprising at least one communicating with the hydraulic system pressure sensor for detecting a pressure signal, a member for determining an alternating component of Pressure signal to which the pressure signal can be supplied, at least one control device to which the alternating component and a desired value can be fed and with the aid of at least one manipulated variable can be determined and at least one associated with the hydraulic system actuator variable volume to which the manipulated variable can be fed.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator als piezoelektrischer oder magnetostriktiver Aktuator ausgeführt ist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the actuator is designed as a piezoelectric or magnetostrictive actuator.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktuator mit einem Druckaufnehmer zur Erfassung eines Drucksignals ausgestattet ist.10. The device according to claim 8, characterized in that an actuator is equipped with a pressure transducer for detecting a pressure signal.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Druckaufnehmer in einem als Hohlzylinder ausgebildeten Aktuator befindet.11. The device according to claim 10, characterized in that there is a pressure transducer in a form of a hollow cylinder actuator.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einem Hydraulikventil und einem Hydraulikzylinder einer Anstellung eines Walzgerüsts einer Walzstraße in Verbindung steht.12. The device according to claim 8, characterized in that the device is in communication with a hydraulic valve and a hydraulic cylinder employment of a rolling stand of a rolling mill.
13. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12 bei der Bearbeitung und/oder Herstellung metallischer Stoffe, insbesondere bei einer Gießwalzverbundanlage .13. Application of the method according to one of claims 1 to 7 or the device according to one of claims 8 to 12 in the processing and / or production of metallic materials, in particular in a Gießwalzverbundanlage.
14. Anwendung nach Anspruch 13, wobei die Gießwalzverbundanlage eine Dünnbandgießanlage oder eine Dünnbrammengießanlage (ESP) ist. 14. Application according to claim 13, wherein the Gießwalzverbundanlage is a Dünnbandgießanlage or Dünnbrammengießanlage (ESP).
EP09793492A 2008-12-05 2009-11-30 Method and device for actively suppressing pressure oscillations in a hydraulic system Withdrawn EP2352603A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0189708A AT507088B1 (en) 2008-12-05 2008-12-05 METHOD AND DEVICE FOR THE ACTIVE SUPPRESSION OF PRESSURE VIBRATIONS IN A HYDRAULIC SYSTEM
PCT/EP2009/066014 WO2010063661A2 (en) 2008-12-05 2009-11-30 Method and device for actively suppressing pressure oscillations in a hydraulic system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2352603A2 true EP2352603A2 (en) 2011-08-10

Family

ID=41664440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP09793492A Withdrawn EP2352603A2 (en) 2008-12-05 2009-11-30 Method and device for actively suppressing pressure oscillations in a hydraulic system

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20120000543A1 (en)
EP (1) EP2352603A2 (en)
JP (1) JP2012510899A (en)
KR (1) KR20110097927A (en)
CN (1) CN102256716B (en)
AT (1) AT507088B1 (en)
BR (1) BRPI0922297A2 (en)
CA (1) CA2745800A1 (en)
MX (1) MX2011005637A (en)
RU (1) RU2526647C2 (en)
WO (1) WO2010063661A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102506031A (en) * 2011-12-31 2012-06-20 北京航空航天大学 Hydraulic pipeline fluid pulse active inhibition method based on bilateral overflow principle

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2829779C (en) * 2011-03-31 2017-07-25 National Oilwell Varco Norway As Method and device for preventing a mud relief valve from incorrect opening
ITMI20120476A1 (en) * 2012-03-26 2013-09-27 Danieli Off Mecc VIBRATION DAMPING SYSTEM BY MEANS OF A HYDRAULIC IMPLEMENTATION SYSTEM
ITMI20120840A1 (en) * 2012-05-15 2013-11-16 Danieli Off Mecc CONTROL SYSTEM FOR HYDRAULIC MILLS OF MILL FOR ASTIFORM BODIES
EP2792427B1 (en) * 2012-06-26 2017-06-07 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Sheet metal rolling device
US9770746B2 (en) * 2012-06-26 2017-09-26 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Rolling apparatus for flat-rolled metal materials
ITMI20132170A1 (en) * 2013-12-20 2015-06-21 Danieli Off Mecc ACTIVE VIBRATION DAMPING SYSTEM OF A MILL
JP6490186B2 (en) * 2014-07-15 2019-03-27 ノベリス・インコーポレイテッドＮｏｖｅｌｉｓ Ｉｎｃ． 1/3 octave mill self-excited vibration damping process
CA2954502C (en) * 2014-07-25 2019-02-19 Novelis Inc. Rolling mill third octave chatter control by process damping
US9829139B2 (en) * 2015-02-19 2017-11-28 Robert Bosch Gmbh Method of dampening pressure pulsations in a working fluid within a conduit
EP3606772A4 (en) * 2017-04-05 2021-05-19 ClearMotion, Inc. Active force cancellation at structural interfaces
CN107228103A (en) * 2017-06-29 2017-10-03 同济大学 It is a kind of to reduce the control device of Pressure in Axial Piston Pump pulsation
DE102018209044B3 (en) * 2018-06-07 2019-11-07 Kuka Deutschland Gmbh Force control of a robot
DE102019204497B3 (en) * 2019-03-29 2020-09-03 Festo Se & Co. Kg System and procedure
CN110979281B (en) * 2019-12-20 2020-10-16 湘潭大学 EHB power-assisted system hydraulic fluctuation impact suppression device and control method

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3572032A (en) * 1968-07-18 1971-03-23 William M Terry Immersible electrohydraulic failsafe valve operator
US3918302A (en) * 1973-09-20 1975-11-11 British Steel Corp Rolling mill test equipment
US3969987A (en) * 1974-11-11 1976-07-20 Hydroacoustics Inc. Hydroacoustic apparatus and valving mechanisms for use therein
US3991655A (en) * 1974-11-11 1976-11-16 Hydroacoustics Inc. Hydroacoustic apparatus and valving mechanisms for use therein
US4266606A (en) * 1979-08-27 1981-05-12 Teleco Oilfield Services Inc. Hydraulic circuit for borehole telemetry apparatus
JPS6145130A (en) * 1984-08-07 1986-03-05 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Liquid damping type vibration insulating supporting device
US4718490A (en) * 1986-12-24 1988-01-12 Mobil Oil Corporation Creation of multiple sequential hydraulic fractures via hydraulic fracturing combined with controlled pulse fracturing
FI874147A0 (en) * 1987-09-22 1987-09-22 Pentti Rita VENTILANORDNING.
US4774976A (en) * 1987-09-23 1988-10-04 Applied Power Inc. Modulating hydraulic pressure control valve and assembly method therefor
JPH0729564B2 (en) * 1987-09-29 1995-04-05 トヨタ自動車株式会社 Four-wheel drive control method
SU1507467A1 (en) * 1987-12-21 1989-09-15 Производственное объединение "Новокраматорский машиностроительный завод" Stand train
DE3844059A1 (en) * 1988-12-28 1990-08-30 Allweiler Ag DEVICE AND METHOD FOR MOVING FLUID MEDIA
JPH03179501A (en) * 1989-12-08 1991-08-05 Kobe Steel Ltd Controller for hydraulic servo system
US5343752A (en) * 1992-04-20 1994-09-06 Team Corporation High frequency vibration test fixture with hydraulic servo valve and piston actuator
US5228510A (en) * 1992-05-20 1993-07-20 Mobil Oil Corporation Method for enhancement of sequential hydraulic fracturing using control pulse fracturing
DE4302977A1 (en) * 1993-02-03 1994-03-31 Bosch Gmbh Robert Hydraulic plant with pump or motor - generates 180 deg. phase-displaced compensation wave against uneven surface of pressure medium flow
US5385329A (en) * 1993-02-16 1995-01-31 Techco Corporation Method and apparatus for enhancing stability in hydraulic flow control
US5518219A (en) * 1995-01-31 1996-05-21 Applied Power Inc. Proportional pressure control pilot valve
JP3035185B2 (en) * 1995-03-02 2000-04-17 本田技研工業株式会社 Control device for hydraulically operated transmission for vehicles
JP3602599B2 (en) * 1995-03-02 2004-12-15 本田技研工業株式会社 Control device for hydraulically operated transmission for vehicles
US5582265A (en) * 1995-05-26 1996-12-10 Trw Inc. Power steering assembly
RU2117204C1 (en) * 1996-06-25 1998-08-10 Акционерное общество "АвтоВАЗ" Throttling device
CN2282464Y (en) * 1997-04-23 1998-05-27 冶金工业部钢铁研究总院 Rolling detector for hydraulic rolling mill
DE19747158A1 (en) * 1997-10-24 1999-04-29 Wolf Woco & Co Franz J Pulsation damper
US5984259A (en) * 1997-11-26 1999-11-16 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Proportional variable force solenoid control valve with armature damping
US6179268B1 (en) * 1998-04-21 2001-01-30 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Proportional variable force solenoid control valve with segmented permanent magnet
GB9826322D0 (en) * 1998-12-02 1999-01-20 Mandeville Eng Ltd Directional control valves
US8409847B2 (en) * 2000-10-06 2013-04-02 ICE Development Technologies, LLC System and method for controlling the diameter of a mammilian hybrid coronary bypass graft
DE50100952D1 (en) * 2001-02-23 2003-12-18 Visteon Global Tech Inc Damping valve for hydraulically assisted steering system
DE10112674C1 (en) * 2001-03-16 2002-02-14 Fte Automotive Gmbh Device, for reducing vibrations in hydraulic force transmission system, has chamber connected between master and slave cylinders so that membrane forming chamber wall is acted on hydraulically
US6640409B2 (en) * 2001-09-25 2003-11-04 Case Corporation Method for retrofitting a swing damping valve circuit to a work vehicle
JP2004155236A (en) * 2002-11-05 2004-06-03 Advics:Kk Hydraulic brake device for vehicle
AT500766B1 (en) * 2003-03-10 2008-06-15 Voest Alpine Ind Anlagen METHOD AND DEVICE FOR AVOIDING VIBRATIONS
DE112006001582B4 (en) * 2005-06-14 2017-12-07 Parker-Hannifin Corp. Seal assembly and fluid coupling
WO2007021810A2 (en) * 2005-08-11 2007-02-22 Eksigent Technologies, Llc Microfluidic methods and apparatuses for fluid mixing and valving
US8127791B2 (en) * 2005-12-21 2012-03-06 Saturn Electronics & Engineering, Inc. Solenoid operated fluid control valve
JP4545127B2 (en) * 2006-09-15 2010-09-15 株式会社デンソー Valve timing adjustment device
US20080314591A1 (en) * 2007-06-21 2008-12-25 Hales John H Single trip well abandonment with dual permanent packers and perforating gun
AT506398B1 (en) * 2008-06-18 2009-09-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh METHOD AND DEVICE FOR SUPPRESSING VIBRATIONS IN A ROLLING SYSTEM
US20100084588A1 (en) * 2008-10-07 2010-04-08 Diamond Offshore Drilling, Inc. Deepwater Hydraulic Control System
AT507087B1 (en) * 2008-12-05 2010-02-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh METHOD AND DEVICE FOR THE SEMI-ACTIVE REDUCTION OF PRESSURE VIBRATIONS IN A HYDRAULIC SYSTEM
DE102010046285B4 (en) * 2009-09-29 2022-05-05 Mando Corporation Electronically controlled braking system with a pump unit
DE102010061337B4 (en) * 2010-12-20 2015-07-09 Hilite Germany Gmbh Hydraulic valve for a Schwenkmotorversteller
US20130062934A1 (en) * 2011-09-13 2013-03-14 Kelsey-Hayes Company Mechanical attenuator for a vehicle braking system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010063661A2 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102506031A (en) * 2011-12-31 2012-06-20 北京航空航天大学 Hydraulic pipeline fluid pulse active inhibition method based on bilateral overflow principle
CN102506031B (en) * 2011-12-31 2015-07-01 北京航空航天大学 Hydraulic pipeline fluid pulse active inhibition method based on bilateral overflow principle

Also Published As

Publication number Publication date
AT507088B1 (en) 2010-02-15
US20120000543A1 (en) 2012-01-05
RU2526647C2 (en) 2014-08-27
WO2010063661A3 (en) 2010-07-29
CN102256716A (en) 2011-11-23
BRPI0922297A2 (en) 2016-01-05
RU2011127443A (en) 2013-01-10
CN102256716B (en) 2013-11-06
KR20110097927A (en) 2011-08-31
AT507088A4 (en) 2010-02-15
JP2012510899A (en) 2012-05-17
WO2010063661A2 (en) 2010-06-10
CA2745800A1 (en) 2010-06-10
MX2011005637A (en) 2011-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT507088B1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE ACTIVE SUPPRESSION OF PRESSURE VIBRATIONS IN A HYDRAULIC SYSTEM
AT507087B1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE SEMI-ACTIVE REDUCTION OF PRESSURE VIBRATIONS IN A HYDRAULIC SYSTEM
EP2285506B1 (en) Method and apparatus to suppress vibrations in a rolling mill
EP2519365B1 (en) Method of controlling side guides of a metal strip
EP2519364B1 (en) Method of controlling the side guides of a metal strip
WO2012019917A1 (en) Method for producing rolling stock by means of a combined continuous casting and rolling system, control device for a combined continuous casting and rolling system, and combined continuous casting and rolling system
EP1763638A1 (en) Pressure-medium cylinder with pressure-translation
DE102006008574A1 (en) Reducing the influence of roller excentricity on the thickness of a rolled material, comprises identifying the roller excentricity and determining a correction signal for a control unit
EP2125258A1 (en) Regulation device for a rolling stand and items corresponding thereto
DE2828151A1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING THE POSITION OF A ROLL IN ITS AXIAL DIRECTION WHEN ROLLING A MATERIAL
EP1559596B1 (en) Hydropneumatic suspension system and control method associated
DE4327313C2 (en) Process for regulating the pressure of a hydrostatic machine with an adjustable delivery volume
EP1687104B1 (en) Adjusting roll in rolling frames, among others vertical upset forging frames
DE102011077454A1 (en) Continuous casting plant for casting e.g. metal strip, has calculation unit for modeling temperature field, solidification of strip and desired setting forces of rollers of strand guide based on calculated maximum load capacities
AT518461A1 (en) Mold level control with disturbance compensation
DE102007050866A1 (en) Method for monitoring malfunction in steering system, particularly castor steering system, involves measuring actual value for steering angle of secondary steering axle by sensor
DE102015202266A1 (en) Method and device for determining the total force generated by a piston-cylinder unit
EP4094857A1 (en) Stabilization of the working and supporting rolls of a roll stand during hot rolling of a rolling stock into a strip in the roll stand
WO2019091664A1 (en) Strand guide segment and continuous casting plant
DE1918207A1 (en) Control device for a rolling mill
DE10102037A1 (en) Control of working rollers with slight horizontal yaw in multiple-roller stand, measures axial roller force, signaling if excessive

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20110513

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20140708

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: PRIMETALS TECHNOLOGIES AUSTRIA GMBH

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20150629

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20151110