EP2452233A1 - Control method for an influencing device for a rolled product - Google Patents

Control method for an influencing device for a rolled product

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Publication number
EP2452233A1
EP2452233A1 EP10729838A EP10729838A EP2452233A1 EP 2452233 A1 EP2452233 A1 EP 2452233A1 EP 10729838 A EP10729838 A EP 10729838A EP 10729838 A EP10729838 A EP 10729838A EP 2452233 A1 EP2452233 A1 EP 2452233A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
model
rolling stock
property
rolling
control device
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Withdrawn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
EP10729838A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Weinzierl
Hans-Ulrich LÖFFLER
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 Germany GmbH
Original Assignee
Siemens AG
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 AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP10729838A priority Critical patent/EP2452233A1/en
Publication of EP2452233A1 publication Critical patent/EP2452233A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2261/00Product parameters
    • B21B2261/20Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2265/00Forming parameters
    • B21B2265/12Rolling load or rolling pressure; roll force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2275/00Mill drive parameters
    • B21B2275/10Motor power; motor current
    • B21B2275/12Roll torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/006Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/08Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring roll-force

Definitions

  • the present invention relates to a control method for an influencing device for a rolling stock
  • a control device controls the influencing device with control commands, so that the influencing device influences the rolling stock in accordance with the control commands
  • control device in conjunction with the influencing of the rolling stock by the influencing device, detects in real time at least one measured variable that depends on the value of a first property of the rolling stock at the time of the detection of the measured variable
  • control device determines a model variable corresponding to the detected measured variable by means of a model of the rolling stock which describes the processes in the influencing device
  • the model comprises a first sub-model based on mathematical-physical equations, by means of which the value of the first property of the rolling stock can be determined at the time of the acquisition of the measured variable, - the model comprising a second submodel based on mathematical-physical equations whose temporal evolution of a second property of the rolling stock can be determined during influencing,
  • Time of detection of the measured variable from the time course of the second property or the value of the second property of the rolling stock at the time of detecting the measured variable depends and / or the measured variable in addition to the dependence of the value of the first property and the value of the second property of the rolling stock at the time Depending on the measured variable,
  • the control device by means of the model, the time course of the second property of the rolling stock, the value the first property of the rolling stock at the time of detecting the measured variable and using the determined time characteristic of the second characteristic of the rolling stock and the value of the first characteristic of the rolling stock at the time of detecting the measured variable determines the model size.
  • the present invention further relates to a control program which comprises machine code which can be processed directly by a control device for an influencing device for a rolling stock and whose execution by the control device causes the control device to carry out such a control method. Furthermore, the present invention relates to a control device for an influencing device for a rolling stock, wherein the control device is designed such that it executes such a control method during operation. Finally, the present invention relates to an influencing device for a rolling stock, which is controlled by such a control device.
  • models are used to predict in particular material properties such as microstructure, phase components and mechanical properties.
  • the models can be used, for example, to determine the activation commands for the hot strip line online or offline. Alternatively, a pure prediction of the properties is possible.
  • the models should be as accurate as possible. It is therefore necessary to check and adapt the models after installation.
  • the adaptation takes place on the basis of measured variables, which are compared with corresponding model sizes. For some models, the appropriate measures can be easily determined. For other models it is hard and partial not known at all in the prior art to determine the corresponding measured variables online.
  • a control method of the aforementioned type is known, for example, from DE 10 2007 025 447 A1.
  • the first submodel is a heat transfer model
  • the second submodel is a phase transformation model.
  • the behavior of a steel volume in a cooling section is modeled.
  • Partial model Within the scope of the known method, possible value pairs for the adaptation factors are stored. If another rolling stock is later influenced, possible value pairs are determined again. By comparing the value pairs determined in the two influencing processes, the amount of permissible value pairs can be reduced. Ideally, a single value pair can be determined in this way, so that therefore the adaptation factors for the first and the second partial model can be determined unambiguously. In many cases, however, there remains an uncertainty as to what the physically correct values of the adaptation factors actually are. In particular, in many cases there remains an uncertainty in that an error of the first partial model is compensated by an oppositely directed, but equally large error of the second partial model.
  • the object of the present invention is to provide possibilities by means of which the adaptation factor for the second partial model can be correctly determined.
  • control method having the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments of the control method according to the invention are the subject matter of dependent claims 2 to 10. According to the invention, a control method of the type mentioned by the fact that the control device
  • either the second partial model, but not the first partial model is adapted on the basis of the deviation of the detected measured variable from the model size
  • both the first submodel and the second submodel are adapted, but in the cost function, in addition to the deviation of the measured variable from the model size, a constraint dependent on the adaptation of the first submodel as such is received.
  • the procedure according to the invention only apparently leads to a simple shifting of the uncertainty in the adaptation of the first partial model. Because in many cases, due to other circumstances, so based on additional information on the influencing device continuous rolling, which are different from the second property to decide whether the second property of the rolling stock when detecting the at least one measured variable has a predetermined value. It is therefore possible that in this case the control device exclusively adapts the first, but not the second, submodel based on the deviation of the measured variable from the model size and adapts the second submodel only if it can not be decided whether the second property of the rolling stock when detecting the at least one measured variable has the predetermined value.
  • the adaptation of the second partial model takes place online.
  • the control method according to the invention can be used in various embodiments.
  • the first submodel may comprise a heat transfer model by means of which the heat transfer of the rolling stock to its surroundings is modeled and which as the first property supplies the temperature of the rolling stock.
  • the first part model may comprise a rolling model, by means of which rolling forces and / or rolling moments occurring during rolling of the rolling stock are modeled and which as a first property delivers the rolling forces and / or rolling moments occurring during rolling of the rolling stock.
  • the rolling model can deliver, for example, a forming energy which is introduced into the rolling stock during the respective rolling process.
  • the second submodel may, for example, comprise a phase transformation model by means of which the phase transformation of the rolling stock is modeled and which supplies the phase components of the rolling stock as a second property. Particularly good results have been provided by phase transformation models in which the phase transformation is modeled using Gibbs free enthalpy.
  • the second partial model may comprise a structural model, by means of which the recrystallization of the rolling stock is modeled and which supplies the microstructure of the rolling stock as a second property.
  • the model size and, correspondingly, the measured variable can be selected as required. It is at least different from the second property. It may also be different from the first property. In many cases, however, it will correspond to the first property. This will be discussed later.
  • control program of the type mentioned whose execution by the control device causes the control device executes an inventive control method.
  • the control program is usually stored on a data carrier in machine-readable form.
  • the data carrier can be part of the control device.
  • the object is further achieved by a control device of the type mentioned, which is designed such that it executes an inventive control method during operation.
  • the object is achieved by an influencing device for a rolling stock, which is controlled by a control device according to the invention.
  • FIGS. 6 to 9 are flowcharts.
  • an influencing device 1 for a rolling stock 2 is controlled by a control device 3.
  • the influencing device 1 is passed through by the rolling stock 2.
  • the influencing device 1 influences the influencing device 1 the rolling stock 2.
  • the influencing device 1 according to FIG. 2 can be designed as a rolling train.
  • the influencing device 1 has at least one rolling stand 4, in which the rolling stock 2 is rolled.
  • a plurality of rolling stands 4 are present, in which the rolling stock 2 is successively rolled.
  • the influencing device 1 according to FIG. 3 can be designed as a cooling section for the rolling stock 2.
  • the rolling stock 2 is cooled in the cooling section.
  • Most is adjusted by appropriate control valves 5 quantitatively, with what amount of a coolant 6 (for example, water), the rolling stock 2 is acted upon.
  • a coolant 6 for example, water
  • the control device 3 is designed such that it executes a control method for the influencing device 1 during operation.
  • the control device 3 is programmed for this purpose with a control program 7, which is stored in a data carrier 8, which is part of the control device 3.
  • the data carrier 8 may be designed as a hard disk of the control device 3.
  • the storage in the disk 8 is of course in machine-readable form.
  • the control program 7 comprises machine code 9, which can be processed directly by the control device 3.
  • the execution of the machine code 9 by the controller 3 causes the controller 3 to execute the control process.
  • the control program 7 may have been supplied to the control device 3 in any desired manner.
  • a mobile data carrier 10 is shown in FIG 1, on which the control program 7 is stored in machine-readable form.
  • the mobile data carrier 10 is formed according to the illustration of FIG 1 as a USB memory stick.
  • any other configurations are also possible, for example as a CD-ROM or SD memory card.
  • control device 3 The control method executed by the control device 3 will be explained in more detail below in conjunction with FIG. Partially in this context, reference is also made to FIGS. 1 to 3 and to FIG. 5.
  • control device 3 controls the influencing device with control commands A in a step S1. It is thereby achieved that the influencing device 1 influences the rolling stock 2 in accordance with the control commands A.
  • the control commands A cause, for example, that the individual rolling stands 4 of the rolling train apply the rolling stock 2 with corresponding rolling forces F and rolling moments M.
  • the control device 3 can control, for example, the individual control valves 5 of the cooling section such that they apply a defined time and local quantity of coolant flow to the rolling stock 2.
  • a combined approach is also possible. This is possible in particular when the coolant 6 is applied - at least partially - between the rolling stands 4 to the rolling stock 2. The corresponding procedure is known as such in the prior art.
  • the control device 3 detects in a step S2 in real time at least one measured variable F, M, T.
  • the measured variables F, M, T will be discussed in more detail later.
  • the rolling forces F, the rolling moment M and the temperature T mentioned, for the cooling section the temperature T of the rolling stock 2 when leaving the cooling section.
  • the control device 3 has according to FIG 5 internally a model 11 of the rolling stock 2.
  • the model 11 describes the processes in the influencing device 1.
  • the processes may include internal processes in the rolling stock 2 and / or interactions of the rolling stock 2 with the influencing device 1.
  • the model 11 according to FIG. 5 comprises a first and a second submodel 12, 13.
  • the submodels 12, 13 are based on mathematical-physical equations, in particular on algebraic and / or differential equations.
  • the control device 3 can determine the value of a first property of the rolling stock 2 at the time of the acquisition of the measured variable F, M, T.
  • the term "using” is to be understood in a broad sense: it means that the first submodel 12 is at least used inter alia for determining the value of the first property, but it should not be ruled out that the first property can be determined In particular, it should not be ruled out that the second submodel 13 is used to determine the corresponding value in addition to the first submodel 12. Furthermore, it may be possible to use the first submodel 12 (the Term "under use” has just been defined) a temporal course of the first property is determined.
  • the first partial model 12 it is possible for the first partial model 12 to model the heat conduction in the rolling stock 2, including the heat transfer to the surroundings.
  • the first partial model 12 is a
  • the first property is the temperature T of the rolling stock 2.
  • the first is based Submodel 12 on the Fourier equation of heat conduction and another equation describing the heat transfer to the environment.
  • the heat equation and the heat transfer equation must be solved iteratively in small time steps. In this case, it is therefore necessary to determine the time course of the temperature T, even if later only a single temperature T is needed, namely the time of detection of the measured variable F, M, T.
  • phase transitions and the energy released thereby must be taken into account in the correct time when determining the temperature T. It may therefore be necessary, in addition to the first submodel 12, to take into account at least one further submodel 13, namely a phase conversion model by means of which the phase transformations of the rolling stock 2 are modeled. Such a partial model 13 supplies as output variables the phase components of the rolling stock 2, which are needed to determine the energy released in the phase transformation. Alternatively, the phase transformation model may determine the changes in phase contributions. It may be a second submodel 13 in the sense of the present invention. This will be discussed later.
  • the first partial model 12 may be, for example, a rolling model, by means of which rolling forces F and / or rolling moments M occurring during rolling of the rolled stock 2 are modeled and the rolling stock forces F and / or rolling moments M occurring during rolling of the rolled stock 2 are the first characteristic. In this case, no determination of a time course of the first property is required.
  • the rolling model 12 may be coupled to a heat transfer model, a phase transformation model and / or a structural model. The heat transfer model and the phase model were already explained.
  • a microstructure model is a model by means of which the recrystallization of the rolling stock 2 is modeled and which as a second property provides the microstructure of the rolled stock 2 and a concomitant material hardening.
  • the heat transfer model, the phase transformation model and / or the structural model may be second partial models 13 in the sense of the present invention. This will also be discussed later.
  • the temporal development of a second property of the rolling stock 2 during the influencing can be determined by means of the second partial model 13.
  • the term "temporal development" means that, starting from the respective instantaneous state of the rolling stock 2, the temporal course of the second property of the rolling stock 2 is ascertained in a small amount, the second submodel 13 being based, at least in part, on differential equations.
  • the first submodel 12 is a rolling model
  • the second submodel 13 may also be a heat transfer model.
  • control device 3 determines in one
  • Step S3 by means of the model 11 in the result
  • first submodel 12 a heat transfer model
  • second submodel 13 a phase transformation model
  • the model size F ', M', T ' may correspond to the first property.
  • the first sub-model 12 may be a rolling model and the model size F ', M' may correspond to the expected rolling force F 'or the expected rolling torque M' of a particular rolling operation.
  • the first part model 12 may be a heat transfer model and the model size T 'correspond to the expected temperature T' of the rolled stock 2 when leaving the influencing device 1.
  • the model size F', M ', T' corresponds to the measured quantity F, M, T.
  • the model size F ', M', T ' is the quantity that is expected as the measured variable F, M, T on the basis of the model-based determination.
  • the measured variable F, M, T and the corresponding model size F ', M', T 'and the first and the second property can in principle be chosen arbitrarily, provided that the following conditions are met:
  • Value of the first property also depend on the value of the second property of the rolling stock 2.
  • the value of the first property at the time of the acquisition of the measurand F, M, T must depend on the value of the second property or on its time course.
  • temperature development and phase transformation mutually influence one another so that the two time courses can only be determined together, but not independently of one another.
  • the rolling force F possibly first property
  • the rolling stock 2 possibly second property
  • control device 3 determines in one
  • Step S4 the deviation of the detected measured variable F, M, T from the corresponding model size F ', M', T '. Furthermore, in a step S5, the control device 3 uses the deviation to determine an adaptation factor k2 for the second submodel 13. It therefore adapts the second submodel 13.
  • the adaptation factor k2 is referred to below as the second adaptation factor because the second submodel 13 is adapted therewith.
  • step S5 the control device 3 returns to step S1.
  • step S3 the just made adaptation of the second partial model 13 is taken into account.
  • the first partial model 12 is not adapted at all by the control device 3 as part of the step S5. For this procedure to lead to correct results, it must be ensured that the first submodel 12 is correct in terms of model accuracy. Below is shown in conjunction with FIG 6, how this can be ensured.
  • FIG. 6 is based on the procedure of FIG. 4. In addition to steps S 1 to S 5 of FIG. 4, steps S 6 to S 8 are present.
  • step S6 additional information I is evaluated via the rolling stock 2 passing through the influencing device 1.
  • the additional information I is different at least from the second property of the rolling stock 2. They may also be different from the first property of the rolling stock 2. Alternatively, you can match the first property.
  • the additional information I it is decided whether the second property of the rolling stock 2 when detecting the measured variable F, M, T has a predetermined value. Depending on whether this condition is met or not, the logical value OK (or TRUE or
  • step S7 the value of the logical variable OK is checked.
  • step S5 has already been explained.
  • step S8 the control device 3 exclusively adapts the first partial model 12, but not the second partial model 13.
  • step S8 it determines an adaptation factor k1 (hereinafter referred to as the first adaptation factor k1) analogously to step S5 first partial model 12 is adapted.
  • the steps S6 and S7 are executed automatically by the control device 3.
  • the controller 3 according to FIG 1 by an operator 14 a corresponding decision E is specified.
  • the rolling stock 2 should be steel. It is rolled in a rolling train (compare purely by way of example FIG. 2).
  • the first sub-model 12 is a rolling model
  • the second sub-model 13 is a phase transformation model.
  • the temperature of the rolling stock 2 when entering the first rolling stand 4 of the rolling train is known.
  • the temperature behind the last roll stand 4 of the rolling train is detected and is therefore also known. For example, due to the detected temperatures, it may be known that the entire rolling process takes place in the austenitic region. It can therefore be assumed "in good conscience" that no phase transformations take place during the entire rolling process, so that the rolling stock 2 is always completely present in the "austenite" phase.
  • the rolling model as such is correct, but additionally comprises as first partial model 12 a structural model.
  • the texture model corresponds to the first sub-model 12.
  • the first property that is, the microstructure, is different in this case from the model size F ', M'.
  • the texture model can be adapted.
  • ferritic rolling occurs, the phase transformation model is adapted.
  • the rolling model, the phase transformation model and the structural model are present, it is even possible to adapt all three models (rolling model, structural model and phase transformation model) using the same measured variable F, M.
  • the recrystallization of the rolling stock 2 is a function of the phase components, the temperature and the time between two rolling operations. If the rolled material 2 is rolled in the austenitic region and slowly, it can be assumed "with good conscience" that the rolled material 2 is in the austenite phase and the recrystallization is complete
  • the rolling stock 2 - for example steel - is rolled in a rolling train - for example, the rolling mill of FIG 2 -.
  • the first partial model 12 is a rolling model
  • the second partial model 13 is a structural model.
  • the temperature T of the rolling stock 2 when entering the first rolling stand 4 is known.
  • the approximate cooling rate of the rolled stock 2 is known empirically.
  • the distances of the rolling stands 4 from each other and the mass flow are known. The result is thus the time that elapses between the individual rolling passes. If the mass flow is low enough and the temperature T of the rolling stock 2 is high enough, it can be assumed on the basis of empirical data that the recrystallization of the rolled stock 2 has already "ceased" long when the rolled stock 2 enters a specific rolling stand 4 is.
  • the rolling stock 2 should be steel again. It is cooled in a cooling path - for example, the cooling section of FIG 3.
  • the first submodel 12 is a heat transfer model
  • the second submodel 13 is a phase change model.
  • the temperature of the rolling stock 2 when entering the cooling section is known or is detected.
  • the temperature T of the rolling stock 2 when the rolled stock 2 leaves the cooling section is detected. It is usually below the transformation temperature of the rolling stock 2.
  • Austentitanteil zero ).
  • the model 11 may comprise all four of said sub-models 12, 13, ie a rolling model, a structural model, a phase transformation model and a heat transfer model.
  • the measured variables F, M, T are, in particular, the rolling forces F and the rolling moments M of the rolling stands 4 and the temperature T of the rolling stock 2 on the output side of the rolling train in question.
  • the rolling stock 2 is rolled slowly in the austenitic region, it is possible to adapt the rolling force model and the heat transfer model based on the resulting rolling forces F and / or rolling moments M and the resulting temperatures T.
  • These two models are in this case first partial models 12 in the sense of the present invention. Because of the slow rolling, the structural model (one of the second partial models 13) does not come into play, due to austenitic rolling, not the phase transformation model (further second partial model 13). If, on the other hand, a faster rolling takes place in the austenitic region, the structural model can be adapted on the basis of the resulting changed rolling forces F and / or rolling moments M.
  • the phase transformation model can be adapted on the basis of the resulting rolling forces F, rolling moments M and temperatures T.
  • the phase transformation model and the structural model can be adapted, the former preferably based on the detected temperature, the latter preferably on the basis of the detected rolling forces F and rolling moments M.
  • the adaptation of the first partial model 12 since it is done in advance, alternatively be done online or offline.
  • online means that the evaluation of the measured values F, M, T recorded in real time takes place in parallel to the current control of the influencing device 1 by the control device 3. In the case of an offline evaluation, however, the evaluation is decoupled from the current operation.
  • the first submodel 12 is used in conjunction with the first submodel 12
  • step S5 of FIGS. 4 and 6 is replaced by steps S9 and S10, see FIG. 8.
  • step S9 control device 3 determines a cost function K.
  • the cost function K receives a penalty, which depends on the adaptation of the first partial model 12 as such.
  • the cost function K thus consists of two sub-functions Kl, K2, where - the subfunction Kl depends on the amount of deviation of the measured variable F, M, T from the corresponding model size F ', M', T 'and
  • the second sub-function K2 depends on the amount of change of the first adaptation factor kl as such.
  • the subfunctions K1, K2 are the squares or a higher power of the corresponding values.
  • the control device 3 determines those adaptation factors k1, k2 at which the cost function K assumes its minimum value. These values are adopted as corresponding adaptation factors kl, k2.
  • various case designs are possible. For example, it is possible to determine the drive commands A independently of the model 11. In this case, the model 11 is trained only for eventual later control intervention and / or used to predict the properties of the rolling stock 2. It is better, however, if the model 11 is involved in the determination of the drive commands A.
  • the corresponding first and second properties of the rolling stock 2 are determined by means of the model 11 for a plurality of possible control commands A.
  • Those control commands A for which the resulting properties of the rolling stock 2 correspond as well as possible to desired desired properties of the rolling stock 2 are used to control the influencing device 1.
  • FIG. 9 shows in simplified form a possible procedure.
  • the control device 3 assumes an initial state Z of the rolling stock 2, for example in a step S11.
  • the initial state Z describes the rolling stock 2 before influencing by the influencing device 1.
  • the control device 3 accepts a desired final state Z * of the rolling stock 2.
  • the final state Z * refers to the state that the rolling stock 2 should have after influencing the influencing device 1.
  • the final state Z * includes, at least among other properties of the rolling stock 2, which can be determined by means of the rolling model 11 and / or the additional model 12.
  • the control device 3 sets the control commands A-even if only for the time being.
  • the control device 3 determines, using the rolling model 11 and the additional model 12, expected properties of the rolling stock 2 after influencing the influencing device 1.
  • a step S15 the controller 3 determines the logical variable OK.
  • the logical variable OK takes the value "TRUE” then and only then, if the expected properties determined in step S14 - within permissible tolerances - coincide with the desired properties accepted in step S12 and determined by the end state Z *, otherwise the logical variable OK takes the value Value "FALSE".
  • step S16 the value of the logical variable OK is checked. If the logical variable OK is "FALSE”, the controller 3 proceeds to a step S17, in step S17 the controller 3 varies the drive commands A. Then, it returns to the step S14, whereas if the logical variable OK is " TRUE ", the influencing device 1 is actuated with the now final drive commands A.
  • the logical variable OK is " TRUE "
  • Step 9 is deliberately provided with the reference symbol S1 in FIG. 9, since it also corresponds to the step S1 of FIGS. 4 and 6.
  • the present invention has many advantages. In particular, it is comparable in complexity to the prior art approaches but shows superior results. The above description is only for explanation of the present invention. The scope of the present invention, however, is intended to be determined solely by the appended claims.

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Abstract

The invention relates to a control device (3) actuating an influencing device (1), so that said influencing device correspondingly influences the rolled product (2). The control device (3) captures at least one measurement variable (F, M, T) in connection with the influencing of the rolled product (2) in real time, said variable depending on a first property of the rolled product (2) at the time of capturing the measurement variable (F, M, T). The control device derives a corresponding model parameter (F', M', T') by means of a model (11) of the rolled product (2) describing the processes in the influencing device (1). The model (11) comprises a first partial model (12) based on mathematical and physical equations, by means of which the value of the first property can be derived. The model comprises a second partial model (13) based on mathematical and physical equations, by means of which the time progression of a second property of the rolled product (2) can be derived during the influencing. The value of the first property of the rolled product (2) at the time of capturing the measurement variable (F, M, T) depends on the time curve of the second property, or on the value of the second property of the rolled product at the time of capturing the measurement variable (F, M, T) and/or the measurement variable (F, M, T) also depends on the value of the second property of the rolled product (2) at the point in time of capturing the measurement variable (F, M, T) in addition to depending on the value of the first property. The control device (3) derives the time curve of the second property of the rolled product (2) and the value of the first property of the rolled product (2) at the time of capturing the measurement variable (F, M, T) by means of the model (11), and derives the model parameter (F', M', T') using the derived time curve of the second property of the rolled product (2) and the value of the first property of the rolled product (2) at the time of capturing the measurement variable (F, M, T). The control device adapts the second partial model (13) using the deviation of the captured measurement variable (F, M, T) from the model parameter (F', M', T'), but not the first partial model, or adapts both the first partial model (12) and the second partial model (13) by optimizing a cost function (K1), wherein, however, a penalty term (K2) depending on the adaption of the first partial model (12) as such is included in the cost function (K) in addition to the deviation of the measurement variable (F, M, T) from the model parameter (F', M', T').

Description

Beschreibung description
Steuerverfahren für eine Beeinflussungseinrichtung für ein Walzgut Control method for an influencing device for a rolling stock
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerverfahren für eine Beeinflussungseinrichtung für ein Walzgut, The present invention relates to a control method for an influencing device for a rolling stock,
- wobei eine Steuereinrichtung die Beeinflussungseinrichtung mit Ansteuerbefehlen ansteuert, so dass die Beeinflussungs- einrichtung das Walzgut entsprechend den Ansteuerbefehlen beeinflusst,  wherein a control device controls the influencing device with control commands, so that the influencing device influences the rolling stock in accordance with the control commands,
- wobei die Steuereinrichtung in Verbindung mit dem Beeinflussen des Walzguts durch die Beeinflussungseinrichtung in Echtzeit mindestens eine Messgröße erfasst, die vom Wert einer ersten Eigenschaft des Walzguts zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße abhängt,  wherein the control device, in conjunction with the influencing of the rolling stock by the influencing device, detects in real time at least one measured variable that depends on the value of a first property of the rolling stock at the time of the detection of the measured variable,
- wobei die Steuereinrichtung mittels eines die Vorgänge in der Beeinflussungseinrichtung beschreibenden Modells des Walzguts eine mit der erfassten Messgröße korrespondierende Modellgröße ermittelt,  wherein the control device determines a model variable corresponding to the detected measured variable by means of a model of the rolling stock which describes the processes in the influencing device,
- wobei das Modell ein auf mathematisch-physikalischen Gleichungen basierendes erstes Teilmodell umfasst, unter dessen Verwendung der Wert der ersten Eigenschaft des Walzguts zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße ermittelbar ist, - wobei das Modell ein auf mathematisch-physikalischen Gleichungen basierendes zweites Teilmodell umfasst, mittels dessen die zeitliche Entwicklung einer zweiten Eigenschaft des Walzguts während des Beeinflussens ermittelbar ist, - wherein the model comprises a first sub-model based on mathematical-physical equations, by means of which the value of the first property of the rolling stock can be determined at the time of the acquisition of the measured variable, - the model comprising a second submodel based on mathematical-physical equations whose temporal evolution of a second property of the rolling stock can be determined during influencing,
- wobei der Wert der ersten Eigenschaft des Walzguts zum - Where the value of the first property of the rolling stock to
Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße vom zeitlichen Verlauf der zweiten Eigenschaft oder vom Wert der zweiten Eigenschaft des Walzguts zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße abhängt und/oder die Messgröße zusätzlich zur Abhängigkeit vom Wert der ersten Eigenschaft auch vom Wert der zweiten Eigenschaft des Walzguts zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße abhängt,  Time of detection of the measured variable from the time course of the second property or the value of the second property of the rolling stock at the time of detecting the measured variable depends and / or the measured variable in addition to the dependence of the value of the first property and the value of the second property of the rolling stock at the time Depending on the measured variable,
- wobei die Steuereinrichtung mittels des Modells den zeitlichen Verlauf der zweiten Eigenschaft des Walzguts, den Wert der ersten Eigenschaft des Walzguts zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße und unter Verwendung des ermittelten zeitlichen Verlaufs der zweiten Eigenschaft des Walzguts und des Wertes der ersten Eigenschaft des Walzguts zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße die Modellgröße ermittelt. - The control device by means of the model, the time course of the second property of the rolling stock, the value the first property of the rolling stock at the time of detecting the measured variable and using the determined time characteristic of the second characteristic of the rolling stock and the value of the first characteristic of the rolling stock at the time of detecting the measured variable determines the model size.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Steuerprogramm, das Maschinencode umfasst, der von einer Steuerein- richtung für eine Beeinflussungseinrichtung für ein Walzgut unmittelbar abarbeitbar ist und dessen Abarbeitung durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung ein derartiges Steuerverfahren ausführt. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuereinrichtung für eine Beeinflussungseinrichtung für ein Walzgut, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie im Betrieb ein derartiges Steuerverfahren ausführt. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Beeinflussungseinrichtung für ein Walzgut, die von einer derartigen Steuereinrichtung gesteuert wird. The present invention further relates to a control program which comprises machine code which can be processed directly by a control device for an influencing device for a rolling stock and whose execution by the control device causes the control device to carry out such a control method. Furthermore, the present invention relates to a control device for an influencing device for a rolling stock, wherein the control device is designed such that it executes such a control method during operation. Finally, the present invention relates to an influencing device for a rolling stock, which is controlled by such a control device.
Bei der Herstellung von Walzgut, beispielsweise von Stahl in einer Warmbandstraße, werden Modelle verwendet, um insbesondere Materialeigenschaften wie beispielsweise Gefügestruktur, Phasenanteile und mechanische Eigenschaften vorhersagen zu können. Die Modelle können beispielsweise verwendet werden, um online oder offline die Ansteuerbefehle für die Warmband- Straße zu ermitteln. Alternativ ist eine reine Vorhersage der Eigenschaften möglich. In the production of rolling stock, for example steel in a hot strip mill, models are used to predict in particular material properties such as microstructure, phase components and mechanical properties. The models can be used, for example, to determine the activation commands for the hot strip line online or offline. Alternatively, a pure prediction of the properties is possible.
Die Modelle sollen möglichst genau sein. Es ist daher erforderlich, die Modelle nach dem Aufstellen zu überprüfen und zu adaptieren. Das Adaptieren erfolgt anhand von Messgrößen, die mit korrespondierenden Modellgrößen verglichen werden. Für manche Modelle sind die geeigneten Messgrößen ohne weiteres ermittelbar. Für andere Modelle ist es schwer und teilweise im Stand der Technik gar nicht bekannt, die korrespondierenden Messgrößen online zu ermitteln. The models should be as accurate as possible. It is therefore necessary to check and adapt the models after installation. The adaptation takes place on the basis of measured variables, which are compared with corresponding model sizes. For some models, the appropriate measures can be easily determined. For other models it is hard and partial not known at all in the prior art to determine the corresponding measured variables online.
Ein Steuerverfahren der eingangs genannten Art ist beispiels- weise aus der DE 10 2007 025 447 Al bekannt. Bei dem bekannten Verfahren ist das erste Teilmodell ein Wärmeübergangsmodell, das zweite Teilmodell ein Phasenumwandlungsmodell. Modelliert wird das Verhalten eines Stahlvolumens in einer Kühlstrecke. Es erfolgt eine gekoppelte Ermittlung möglicher Adaptionsfaktoren für das erste Teilmodell und das zweiteA control method of the aforementioned type is known, for example, from DE 10 2007 025 447 A1. In the known method, the first submodel is a heat transfer model, the second submodel is a phase transformation model. The behavior of a steel volume in a cooling section is modeled. There is a coupled determination of possible adaptation factors for the first submodel and the second one
Teilmodell. Im Rahmen des bekannten Verfahrens werden mögliche Wertepaare für die Adaptionsfaktoren gespeichert. Wenn später ein anderes Walzgut beeinflusst wird, werden erneut mögliche Wertepaare ermittelt. Durch Vergleich der bei den beiden Beeinflussungsvorgängen ermittelten Wertepaare kann die Menge an zulässigen Wertepaaren reduziert werden. Im Idealfall kann auf diese Weise ein einziges Wertepaar ermittelt werden, so dass also die Adaptionsfaktoren für das erste und das zweite Teilmodell eindeutig ermittelbar sind. In vielen Fällen verbleibt jedoch eine Unsicherheit, was tatsächlich die physikalisch richtigen Werte der Adaptionsfaktoren sind. Denn insbesondere verbleibt in vielen Fällen eine Unsicherheit dahingehend, dass ein Fehler des ersten Teilmodells durch einen entgegengesetzt gerichteten, betragsmäßig aber gleich großen Fehler des zweiten Teilmodells kompensiert wird. Partial model. Within the scope of the known method, possible value pairs for the adaptation factors are stored. If another rolling stock is later influenced, possible value pairs are determined again. By comparing the value pairs determined in the two influencing processes, the amount of permissible value pairs can be reduced. Ideally, a single value pair can be determined in this way, so that therefore the adaptation factors for the first and the second partial model can be determined unambiguously. In many cases, however, there remains an uncertainty as to what the physically correct values of the adaptation factors actually are. In particular, in many cases there remains an uncertainty in that an error of the first partial model is compensated by an oppositely directed, but equally large error of the second partial model.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer der Adaptionsfaktor für das zweite Teilmodell korrekt ermittelbar ist. The object of the present invention is to provide possibilities by means of which the adaptation factor for the second partial model can be correctly determined.
Die Aufgabe wird durch ein Steuerverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens sind Gegenstand der abhängi- gen Ansprüche 2 bis 10. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Steuerverfahren der eingangs genannten Art dadurch auszugestalten, dass die Steuereinrichtung The object is achieved by a control method having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the control method according to the invention are the subject matter of dependent claims 2 to 10. According to the invention, a control method of the type mentioned by the fact that the control device
- entweder anhand der Abweichung der erfassten Messgröße von der Modellgröße zwar das zweite Teilmodell, nicht aber das erste Teilmodell adaptiert,  either the second partial model, but not the first partial model, is adapted on the basis of the deviation of the detected measured variable from the model size,
- oder durch Optimieren einer Kostenfunktion sowohl das erste Teilmodell als auch das zweite Teilmodell adaptiert, in die Kostenfunktion zusätzlich zu der Abweichung der Messgröße von der Modellgröße jedoch ein von der Adaption des ersten Teilmodells als solcher abhängiger Strafterm eingeht.  or by optimizing a cost function, both the first submodel and the second submodel are adapted, but in the cost function, in addition to the deviation of the measured variable from the model size, a constraint dependent on the adaptation of the first submodel as such is received.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise führt nur scheinbar zu einem einfachen Verlagern der Unsicherheit in die Adaptierung des ersten Teilmodells. Denn in vielen Fällen kann auf Grund von anderen Umständen, also anhand von Zusatzinformationen über das die Beeinflussungseinrichtung durchlaufende Walzgut, die von der zweiten Eigenschaft verschieden sind, entschieden werden, ob die zweite Eigenschaft des Walzguts beim Erfassen der mindestens einen Messgröße einen vorbestimmten Wert aufweist. Es ist daher möglich, dass in diesem Fall die Steuereinrichtung anhand der Abweichung der Messgröße von der Modellgröße ausschließlich das erste, nicht aber das zweite Teilmodell adaptiert und das Adaptieren des zweiten Teilmo- dells nur vornimmt, wenn nicht entschieden werden kann, ob die zweite Eigenschaft des Walzguts beim Erfassen der mindestens einen Messgröße den vorbestimmten Wert aufweist. The procedure according to the invention only apparently leads to a simple shifting of the uncertainty in the adaptation of the first partial model. Because in many cases, due to other circumstances, so based on additional information on the influencing device continuous rolling, which are different from the second property to decide whether the second property of the rolling stock when detecting the at least one measured variable has a predetermined value. It is therefore possible that in this case the control device exclusively adapts the first, but not the second, submodel based on the deviation of the measured variable from the model size and adapts the second submodel only if it can not be decided whether the second property of the rolling stock when detecting the at least one measured variable has the predetermined value.
Es ist möglich, das zuletzt beschriebene alternative Adaptie- ren des ersten und des zweiten Teilmodells je nach Lage des Einzelfalls vorzunehmen („wie es gerade kommt"). Bevorzugt ist jedoch, dass das Adaptieren des ersten Teilmodells vorab erfolgt. Das Adaptieren des ersten Teilmodells kann alternativ online oder offline erfolgen. It is possible to carry out the alternative adaptation of the first and the second submodel as described last, depending on the position of the individual case ("as it is"), but it is preferred that the adaptation of the first submodel be carried out in advance can alternatively be done online or offline.
Unabhängig davon, ob das erste Teilmodell adaptiert wird oder nicht, ist bevorzugt, dass das Adaptieren des zweiten Teilmodells online erfolgt. Das erfindungsgemäße Steuerverfahren ist in verschiedenen Ausgestaltungen einsetzbar. Beispielsweise ist es möglich, dass das erste Teilmodell ein Wärmeübergangsmodell umfasst, mittels dessen der Wärmeübergang des Walzguts an seine Umge- bung modelliert wird und das als erste Eigenschaft die Temperatur des Walzguts liefert. Alternativ oder zusätzlich kann das erste Teilmodell ein Walzmodell umfassen, mittels dessen beim Walzen des Walzguts auftretende Walzkräfte und/oder Walzmomente modelliert werden und das als erste Eigenschaft die beim Walzen des Walzguts auftretenden Walzkräfte und/oder Walzmomente liefert. Als weitere Ausgangsgröße kann das Walzmodell beispielsweise eine Umformenergie liefern, die beim jeweiligen Walzvorgang in das Walzgut eingebracht wird. Das zweite Teilmodell kann beispielsweise ein Phasenumwandlungsmodell umfassen, mittels dessen die Phasenumwandlung des Walzguts modelliert wird und das als zweite Eigenschaft die Phasenanteile des Walzguts liefert. Besonders gute Ergebnisse haben hierbei Phasenumwandlungsmodelle geliefert, bei denen die Phasenumwandlung unter Verwendung der Gibbsschen freien Enthalpie modelliert wird. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Teilmodell ein Gefügemodell umfassen, mittels dessen die Rekristallisierung des Walzguts modelliert wird und das als zweite Eigenschaft die Gefügestruktur des Walzguts liefert. Regardless of whether the first partial model is adapted or not, it is preferred that the adaptation of the second partial model takes place online. The control method according to the invention can be used in various embodiments. For example, it is possible for the first submodel to comprise a heat transfer model by means of which the heat transfer of the rolling stock to its surroundings is modeled and which as the first property supplies the temperature of the rolling stock. Alternatively or additionally, the first part model may comprise a rolling model, by means of which rolling forces and / or rolling moments occurring during rolling of the rolling stock are modeled and which as a first property delivers the rolling forces and / or rolling moments occurring during rolling of the rolling stock. As a further output variable, the rolling model can deliver, for example, a forming energy which is introduced into the rolling stock during the respective rolling process. The second submodel may, for example, comprise a phase transformation model by means of which the phase transformation of the rolling stock is modeled and which supplies the phase components of the rolling stock as a second property. Particularly good results have been provided by phase transformation models in which the phase transformation is modeled using Gibbs free enthalpy. Alternatively or additionally, the second partial model may comprise a structural model, by means of which the recrystallization of the rolling stock is modeled and which supplies the microstructure of the rolling stock as a second property.
Die Modellgröße und hiermit korrespondierend die Messgröße können nach Bedarf gewählt sein. Sie ist zumindest von der zweiten Eigenschaft verschieden. Sie kann darüber hinaus auch von der ersten Eigenschaft verschieden sein. In vielen Fällen wird sie jedoch mit der ersten Eigenschaft korrespondieren. Hierauf wird später näher eingegangen werden. The model size and, correspondingly, the measured variable can be selected as required. It is at least different from the second property. It may also be different from the first property. In many cases, however, it will correspond to the first property. This will be discussed later.
Auf Grund des Umstands, dass die erfasste Messgröße in Echt- zeit zur Verfügung steht, ist es möglich, das Adaptieren des zweiten Teilmodells online vorzunehmen. Diese Vorgehensweise ist bevorzugt. Insbesondere (aber nicht ausschließlich) im Falle eines Adaptierens des zweiten Teilmodells online ist bevorzugt, dass der Steuereinrichtung ein Anfangszustand des ersten Walzguts und ein gewünschter Endzustand des ersten Walzguts vorgegeben sind und dass die Steuereinrichtung die Ansteuerbefehle unter Verwendung des Modells ermittelt. Due to the fact that the detected measured variable is available in real time, it is possible to adapt the second partial model online. This procedure is preferred. In particular (but not exclusively) in the case of an adaptation of the second partial model is online preferably that the control device, an initial state of the first rolling stock and a desired final state of the first rolling stock are predetermined and that the control device determines the drive commands using the model.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Steuerprogramm der eingangs genannten Art, dessen Abarbeitung durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung ein erfindungsgemäßes Steuerverfahren ausführt. The object is further achieved by a control program of the type mentioned, whose execution by the control device causes the control device executes an inventive control method.
Das Steuerprogramm ist in der Regel auf einem Datenträger in maschinenlesbarer Form gespeichert. Der Datenträger kann Bestandteil der Steuereinrichtung sein. Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die derart ausgebildet ist, das sie im Betrieb ein erfindungsgemäßes Steuerverfahren ausführt. Schließlich wird die Aufgabe durch eine Beeinflussungseinrichtung für ein Walzgut gelöst, die von einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung gesteuert wird. The control program is usually stored on a data carrier in machine-readable form. The data carrier can be part of the control device. The object is further achieved by a control device of the type mentioned, which is designed such that it executes an inventive control method during operation. Finally, the object is achieved by an influencing device for a rolling stock, which is controlled by a control device according to the invention.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung: Further advantages and details emerge from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawings. In a schematic representation:
FIG 1 schematisch eine Beeinflussungseinrichtung für ein Walzgut, 1 shows schematically an influencing device for a rolling stock,
FIG 2 und 3 mögliche Ausgestaltungen der Beeinflussungseinrichtung von FIG 1, 2 and 3 possible embodiments of the influencing device of FIG. 1,
FIG 4 ein Ablaufdiagramm, 4 shows a flow chart,
FIG 5 ein regelungstechnisches Blockschaltbild und FIG 6 bis 9 Ablaufdiagramme .  5 shows a control block diagram and FIGS. 6 to 9 are flowcharts.
Gemäß FIG 1 wird eine Beeinflussungseinrichtung 1 für ein Walzgut 2 von einer Steuereinrichtung 3 gesteuert. Die Beeinflussungseinrichtung 1 wird von dem Walzgut 2 durchlaufen. In Verbindung mit dem Durchlauf des Walzguts 2 durch die Beeinflussungseinrichtung 1 beeinflusst die Beeinflussungseinrichtung 1 das Walzgut 2. Beispielsweise kann die Beeinflussungseinrichtung 1 gemäß FIG 2 als Walzstraße ausgebildet sein. In diesem Fall weist die Beeinflussungseinrichtung 1 mindestens ein Walzgerüst 4 auf, in dem das Walzgut 2 gewalzt wird. Meist sind entsprechend der Darstellung von FIG 2 mehrere Walzgerüste 4 vorhanden, in denen das Walzgut 2 sukzessiv gewalzt wird. According to FIG. 1, an influencing device 1 for a rolling stock 2 is controlled by a control device 3. The influencing device 1 is passed through by the rolling stock 2. In Connection with the passage of the rolling stock 2 through the influencing device 1 influences the influencing device 1 the rolling stock 2. For example, the influencing device 1 according to FIG. 2 can be designed as a rolling train. In this case, the influencing device 1 has at least one rolling stand 4, in which the rolling stock 2 is rolled. In most cases, according to the representation of FIG. 2, a plurality of rolling stands 4 are present, in which the rolling stock 2 is successively rolled.
Alternativ kann die Beeinflussungseinrichtung 1 gemäß FIG 3 als Kühlstrecke für das Walzgut 2 ausgebildet sein. In diesem Fall wird das Walzgut 2 in der Kühlstrecke gekühlt. Meist wird über entsprechende Stellventile 5 quantitativ eingestellt, mit welcher Menge eines Kühlmittels 6 (beispielsweise Wasser) das Walzgut 2 beaufschlagt wird. Alternatively, the influencing device 1 according to FIG. 3 can be designed as a cooling section for the rolling stock 2. In this case, the rolling stock 2 is cooled in the cooling section. Most is adjusted by appropriate control valves 5 quantitatively, with what amount of a coolant 6 (for example, water), the rolling stock 2 is acted upon.
Die Steuereinrichtung 3 ist derart ausgebildet, dass sie im Betrieb ein Steuerverfahren für die Beeinflussungseinrichtung 1 ausführt. In der Regel ist die Steuereinrichtung 3 zu diesem Zweck mit einem Steuerprogramm 7 programmiert, das in einem Datenträger 8 abgespeichert ist, der Bestandteil der Steuereinrichtung 3 ist. Beispielsweise kann der Datenträger 8 als Festplatte der Steuereinrichtung 3 ausgebildet sein. Die Speicherung im Datenträger 8 erfolgt selbstverständlich in maschinenlesbarer Form. The control device 3 is designed such that it executes a control method for the influencing device 1 during operation. In general, the control device 3 is programmed for this purpose with a control program 7, which is stored in a data carrier 8, which is part of the control device 3. For example, the data carrier 8 may be designed as a hard disk of the control device 3. The storage in the disk 8 is of course in machine-readable form.
Das Steuerprogramm 7 umfasst gemäß FIG 1 Maschinencode 9, der von der Steuereinrichtung 3 unmittelbar abarbeitbar ist. Das Abarbeiten des Maschinencodes 9 durch die Steuereinrichtung 3 bewirkt, dass die Steuereinrichtung 3 das Steuerverfahren ausführt . Das Steuerprogramm 7 kann der Steuereinrichtung 3 auf beliebige Weise zugeführt worden sein. Rein beispielhaft ist in FIG 1 ein mobiler Datenträger 10 dargestellt, auf dem das Steuerprogramm 7 in maschinenlesbarer Form gespeichert ist. Der mobile Datenträger 10 ist gemäß der Darstellung von FIG 1 als USB-Memorystick ausgebildet. Es sind jedoch beliebige andere Ausgestaltungen ebenfalls möglich, beispielsweise als CD-ROM oder als SD-Speicherkarte. According to FIG. 1, the control program 7 comprises machine code 9, which can be processed directly by the control device 3. The execution of the machine code 9 by the controller 3 causes the controller 3 to execute the control process. The control program 7 may have been supplied to the control device 3 in any desired manner. By way of example only, a mobile data carrier 10 is shown in FIG 1, on which the control program 7 is stored in machine-readable form. The mobile data carrier 10 is formed according to the illustration of FIG 1 as a USB memory stick. However, any other configurations are also possible, for example as a CD-ROM or SD memory card.
Das von der Steuereinrichtung 3 ausgeführte Steuerverfahren wird nachstehend in Verbindung mit FIG 4 näher erläutert. Teilweise wird in diesem Zusammenhang auch auf die Figuren 1 bis 3 sowie auf FIG 5 verwiesen werden. The control method executed by the control device 3 will be explained in more detail below in conjunction with FIG. Partially in this context, reference is also made to FIGS. 1 to 3 and to FIG. 5.
Gemäß FIG 4 steuert die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt Sl die Beeinflussungseinrichtung mit Ansteuerbefehlen A an. Dadurch wird erreicht, dass die Beeinflussungseinrichtung 1 das Walzgut 2 entsprechend den Ansteuerbefehlen A beein- flusst. According to FIG. 4, the control device 3 controls the influencing device with control commands A in a step S1. It is thereby achieved that the influencing device 1 influences the rolling stock 2 in accordance with the control commands A.
Im Falle der Ausbildung der Beeinflussungseinrichtung 1 als Walzstraße gemäß FIG 2 bewirken die Ansteuerbefehle A beispielsweise, dass die einzelnen Walzgerüste 4 der Walzstraße das Walzgut 2 mit entsprechenden Walzkräften F und Walzmomenten M beaufschlagen. Im Falle der Ausbildung der Beeinflussungseinrichtung 1 als Kühlstrecke gemäß FIG 3 kann die Steuereinrichtung 3 beispielsweise die einzelnen Stellventile 5 der Kühlstrecke derart ansteuern, dass sie das Walzgut 2 mit einem definierten zeitlichen und örtlichen Kühlmittelmengenverlauf beaufschlagen. Auch eine kombinierte Vorgehensweise ist möglich. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn das Kühlmittel 6 - zumindest teilweise - zwischen den Walzgerüsten 4 auf das Walzgut 2 aufgebracht wird. Die entsprechende Vorgehensweise ist als solche im Stand der Technik bekannt.In the case of the formation of the influencing device 1 as a rolling train according to FIG. 2, the control commands A cause, for example, that the individual rolling stands 4 of the rolling train apply the rolling stock 2 with corresponding rolling forces F and rolling moments M. In the case of the formation of the influencing device 1 as a cooling section according to FIG. 3, the control device 3 can control, for example, the individual control valves 5 of the cooling section such that they apply a defined time and local quantity of coolant flow to the rolling stock 2. A combined approach is also possible. This is possible in particular when the coolant 6 is applied - at least partially - between the rolling stands 4 to the rolling stock 2. The corresponding procedure is known as such in the prior art.
Rein beispielhaft wird auf die US 7,310,981 B2 verwiesen. Sie ist als solche nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. By way of example, reference is made to US Pat. No. 7,310,981 B2. It is not as such subject of the present invention.
In Verbindung mit dem Beeinflussen des Walzguts 2 durch die Beeinflussungseinrichtung 1 erfasst die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S2 in Echtzeit mindestens eine Messgröße F, M, T. Auf die Messgrößen F, M, T wird später noch näher eingegangen werden. Rein beispielhaft seien als mögliche Mess- großen F, M, T jedoch für die Walzstraße die Walzkräfte F, die Walzmomente M und die Temperatur T erwähnt, für die Kühlstrecke die Temperatur T des Walzguts 2 beim Verlassen der Kühlstrecke . In connection with the influence of the rolling stock 2 by the influencing device 1, the control device 3 detects in a step S2 in real time at least one measured variable F, M, T. The measured variables F, M, T will be discussed in more detail later. By way of example, as possible measuring large F, M, T but for the rolling mill, the rolling forces F, the rolling moment M and the temperature T mentioned, for the cooling section, the temperature T of the rolling stock 2 when leaving the cooling section.
Die Steuereinrichtung 3 weist gemäß FIG 5 intern ein Modell 11 des Walzguts 2 auf. Das Modell 11 beschreibt die Vorgänge in der Beeinflussungseinrichtung 1. Die Vorgänge können interne Vorgänge im Walzgut 2 und/oder Wechselwirkungen des Walzguts 2 mit der Beeinflussungseinrichtung 1 umfassen. Insbesondere umfasst das Modell 11 gemäß FIG 5 ein erstes und ein zweites Teilmodell 12, 13. Die Teilmodelle 12, 13 basieren auf mathematisch-physikalischen Gleichungen, insbesondere auf algebraischen und/oder Differenzialgleichungen . The control device 3 has according to FIG 5 internally a model 11 of the rolling stock 2. The model 11 describes the processes in the influencing device 1. The processes may include internal processes in the rolling stock 2 and / or interactions of the rolling stock 2 with the influencing device 1. In particular, the model 11 according to FIG. 5 comprises a first and a second submodel 12, 13. The submodels 12, 13 are based on mathematical-physical equations, in particular on algebraic and / or differential equations.
Unter Verwendung des ersten Teilmodells 12 kann die Steuereinrichtung 3 den Wert einer ersten Eigenschaft des Walzguts 2 zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße F, M, T ermitteln. Der Begriff „unter Verwendung" ist in einem weiten Sin- ne zu verstehen. Er bedeutet, dass das erste Teilmodell 12 zumindest unter anderem zur Ermittlung des Werts der ersten Eigenschaft herangezogen wird. Es soll aber nicht ausgeschlossen sein, dass zur Ermittlung der ersten Eigenschaft zusätzlich andere Elemente und Größen benötigt werden. Insbe- sondere soll nicht ausgeschlossen sein, dass zur Ermittlung des entsprechenden Wertes zusätzlich zum ersten Teilmodell 12 auch das zweite Teilmodell 13 herangezogen wird. Weiterhin kann es möglich sein, dass unter Verwendung des ersten Teilmodells 12 (der Begriff „unter Verwendung" wurde soeben defi- niert) ein zeitlicher Verlauf der ersten Eigenschaft ermittelt wird. Verschiedene Beispiele: Using the first partial model 12, the control device 3 can determine the value of a first property of the rolling stock 2 at the time of the acquisition of the measured variable F, M, T. The term "using" is to be understood in a broad sense: it means that the first submodel 12 is at least used inter alia for determining the value of the first property, but it should not be ruled out that the first property can be determined In particular, it should not be ruled out that the second submodel 13 is used to determine the corresponding value in addition to the first submodel 12. Furthermore, it may be possible to use the first submodel 12 (the Term "under use" has just been defined) a temporal course of the first property is determined. Various examples:
Es ist möglich, dass das erste Teilmodell 12 die Wärmeleitung im Walzgut 2 einschließlich des Wärmeübergangs zur Umgebung modelliert. In diesem Fall ist das erste Teilmodell 12 einIt is possible for the first partial model 12 to model the heat conduction in the rolling stock 2, including the heat transfer to the surroundings. In this case, the first partial model 12 is a
Wärmeübergangsmodell. Die erste Eigenschaft ist die Temperatur T des Walzguts 2. Im Falle der Ausgestaltung des ersten Teilmodells 12 als Wärmeübergangsmodell basiert das erste Teilmodell 12 auf der Fourierschen Wärmeleitungsgleichung und einer weiteren Gleichung, die dem Wärmeübergang an die Umgebung beschreibt. Um die Temperatur T des Walzguts 2 zu ermitteln, die gemäß dem ersten Teilmodell 12 erwartet wird, müs- sen die Wärmeleitungsgleichung und die Wärmeübergangsgleichung iterativ in kleinen Zeitschritten gelöst werden. In diesem Fall ist es daher erforderlich, den zeitlichen Verlauf der Temperatur T zu ermitteln, auch wenn später nur eine einzige Temperatur T benötigt wird, nämlich die zum Zeitpunkt der Erfassung der Messgröße F, M, T. Heat transfer model. The first property is the temperature T of the rolling stock 2. In the case of the embodiment of the first part model 12 as a heat transfer model, the first is based Submodel 12 on the Fourier equation of heat conduction and another equation describing the heat transfer to the environment. In order to determine the temperature T of the rolling stock 2 which is expected according to the first partial model 12, the heat equation and the heat transfer equation must be solved iteratively in small time steps. In this case, it is therefore necessary to determine the time course of the temperature T, even if later only a single temperature T is needed, namely the time of detection of the measured variable F, M, T.
Falls die Temperatur T des Walzguts 2 zum Zeitpunkt der Erfassung der Messgröße F, M, T unter die Umwandlungstemperatur des Walzguts 2 sinkt, müssen bei der Ermittlung der Tempera- tur T weiterhin Phasenübergänge und die dabei frei werdenden Energien zeitrichtig berücksichtigt werden. Es kann daher erforderlich sein, zusätzlich zum ersten Teilmodell 12 mindestens ein weiteres Teilmodell 13 zu berücksichtigen, nämlich ein Phasenumwandlungsmodell, mittels dessen die Phasenumwand- lungen des Walzguts 2 modelliert werden. Ein derartiges Teilmodell 13 liefert als Ausgangsgrößen die Phasenanteile des Walzguts 2, die zur Ermittlung der bei der Phasenumwandlung frei gesetzten Energie benötigt werden. Das Phasenumwandlungsmodell kann alternativ die Änderungen der Phasenanteile ermitteln. Es kann ein zweites Teilmodell 13 im Sinne der vorliegenden Erfindung sein. Darauf wird später eingegangen werden . If the temperature T of the rolling stock 2 at the time of detection of the measured variable F, M, T falls below the transition temperature of the rolling stock 2, phase transitions and the energy released thereby must be taken into account in the correct time when determining the temperature T. It may therefore be necessary, in addition to the first submodel 12, to take into account at least one further submodel 13, namely a phase conversion model by means of which the phase transformations of the rolling stock 2 are modeled. Such a partial model 13 supplies as output variables the phase components of the rolling stock 2, which are needed to determine the energy released in the phase transformation. Alternatively, the phase transformation model may determine the changes in phase contributions. It may be a second submodel 13 in the sense of the present invention. This will be discussed later.
Alternativ kann das erste Teilmodell 12 beispielsweise ein Walzmodell sein, mittels dessen beim Walzen des Walzguts 2 auftretende Walzkräfte F und/oder Walzmomente M modelliert werden und das als erste Eigenschaft die beim Walzen des Walzguts 2 auftretenden Walzkräfte F und/oder Walzmomente M liefert. In diesem Fall ist keine Ermittlung eines zeitlichen Verlaufs der ersten Eigenschaft erforderlich. Das Walzmodell 12 kann aber mit einem Wärmeübergangsmodell, einem Phasenumwandlungsmodell und/oder einem Gefügemodell gekoppelt sein. Das Wärmeübergangsmodell und das Phasenmodell wurden obenste- hend bereits erläutert. Ein Gefügemodell ist ein Modell, mittels dessen die Rekristallisierung das Walzguts 2 modelliert wird und das als zweite Eigenschaft die Gefügestruktur des Walzguts 2 und eine damit einhergehende Materialverfestigung liefert. Das Wärmeübergangsmodell, das Phasenumwandlungsmodell und/oder das Gefügemodell können zweite Teilmodelle 13 im Sinne der vorliegenden Erfindung sein. Auch hierauf wird später näher eingegangen werden. Mittels des zweiten Teilmodells 13 ist die zeitliche Entwicklung einer zweiten Eigenschaft des Walzguts 2 während des Be- einflussens ermittelbar. Der Begriff „zeitliche Entwicklung" bedeutet, dass ausgehend vom jeweiligen momentanen Zustand des Walzguts 2 in kleinen Zeitschritten nach und nach der zeitliche Verlauf der zweiten Eigenschaft des Walzguts 2 ermittelt wird. Das zweite Teilmodell 13 basiert daher zumindest teilweise auf Differenzialgleichungen . Wie bereits erwähnt, kann das zweite Teilmodell 13 ein Phasenumwandlungsmodell oder ein Gefügemodell sein. Wenn das erste Teilmodell 12 ein Walzmodell ist, kann das zweite Teilmodell 13 auch ein Wärmeübergangsmodell sein. Alternatively, the first partial model 12 may be, for example, a rolling model, by means of which rolling forces F and / or rolling moments M occurring during rolling of the rolled stock 2 are modeled and the rolling stock forces F and / or rolling moments M occurring during rolling of the rolled stock 2 are the first characteristic. In this case, no determination of a time course of the first property is required. However, the rolling model 12 may be coupled to a heat transfer model, a phase transformation model and / or a structural model. The heat transfer model and the phase model were already explained. A microstructure model is a model by means of which the recrystallization of the rolling stock 2 is modeled and which as a second property provides the microstructure of the rolled stock 2 and a concomitant material hardening. The heat transfer model, the phase transformation model and / or the structural model may be second partial models 13 in the sense of the present invention. This will also be discussed later. The temporal development of a second property of the rolling stock 2 during the influencing can be determined by means of the second partial model 13. The term "temporal development" means that, starting from the respective instantaneous state of the rolling stock 2, the temporal course of the second property of the rolling stock 2 is ascertained in a small amount, the second submodel 13 being based, at least in part, on differential equations. For example, if the first submodel 12 is a rolling model, the second submodel 13 may also be a heat transfer model.
Gemäß FIG 4 ermittelt die Steuereinrichtung 3 in einem According to FIG. 4, the control device 3 determines in one
Schritt S3 mittels des Modells 11 im Ergebnis Step S3 by means of the model 11 in the result
- den zeitlichen Verlauf der zweiten Eigenschaft des Walzguts 2, the time profile of the second property of the rolling stock 2,
- einen erwarteten Wert der ersten Eigenschaft des Walzguts 2 zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße F, M, T und  an expected value of the first property of the rolling stock 2 at the time of detecting the measured variable F, M, T and
- unter Verwendung des ermittelten zeitlichen Verlaufs der zweiten Eigenschaft des Walzguts 2 und des erwarteten Wertes der ersten Eigenschaft des Walzguts 2 zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße F, M, T eine Modellgröße F' , M' , T' . - Using the determined time course of the second property of the rolling stock 2 and the expected value of the first property of the rolling stock 2 at the time of detecting the measured variable F, M, T, a model size F ', M', T '.
Wie bereits erwähnt, kann es möglich sein, dass die einzelnen Ermittlungen sukzessive, aber getrennt voneinander erfolgen. In vielen Fällen sind die Ermittlungen jedoch miteinander ge- koppelt. Beispielsweise sind, wenn Phasenumwandlungen auftreten, ein Wärmeübergangsmodell (erstes Teilmodell 12) und ein Phasenumwandlungsmodell (zweites Teilmodell 13) miteinander gekoppelt, so dass die zeitlichen Verläufe der Temperatur T und der Phasenumwandlung nur gekoppelt ermittelbar sind. In anderen Fällen kann es möglich sein, zunächst isoliert den zeitlichen Verlauf der zweiten Eigenschaft zu ermitteln und dann den Wert der ersten Eigenschaft zu ermitteln und As already mentioned, it may be possible for the individual investigations to take place successively but separately from each other. In many cases, however, the investigations coupled. For example, when phase transformations occur, a heat transfer model (first submodel 12) and a phase transformation model (second submodel 13) are coupled together such that the temporal histories of temperature T and phase transformation are only detectable coupled. In other cases, it may be possible to first isolate the time history of the second property and then determine the value of the first property and
schließlich anhand des ermittelten zeitlichen Verlaufs der zweiten Eigenschaft und des Wertes der ersten Eigenschaft die Modellgröße F', M', T' zu ermitteln. Finally, on the basis of the determined time course of the second property and the value of the first property to determine the model size F ', M', T '.
Die Modellgröße F' , M' , T' kann mit der ersten Eigenschaft korrespondieren. Beispielsweise können das erste Teilmodell 12 ein Walzmodell sein und die Modellgröße F' , M' mit der erwarteten Walzkraft F' oder dem erwarteten Walzmoment M' eines bestimmten Walzvorgangs korrespondieren. Ebenso können das erste Teilmodell 12 ein Wärmeübergangsmodell sein und die Modellgröße T' mit der erwarteten Temperatur T' des Walzguts 2 beim Verlassen der Beeinflussungseinrichtung 1 korrespondieren. Unabhängig davon, ob die anhand des Modells 11 ermittelte Modellgröße F' , M' , T' mit der ersten Eigenschaft korrespondiert oder nicht, korrespondiert die Modellgröße F' , M' , T' jedoch mit der Messgröße F, M, T. Die Modellgröße F', M', T' ist diejenige Größe, die auf Grund der modellgestützten Ermittlung als Messgröße F, M, T erwartet wird. The model size F ', M', T 'may correspond to the first property. For example, the first sub-model 12 may be a rolling model and the model size F ', M' may correspond to the expected rolling force F 'or the expected rolling torque M' of a particular rolling operation. Likewise, the first part model 12 may be a heat transfer model and the model size T 'correspond to the expected temperature T' of the rolled stock 2 when leaving the influencing device 1. Regardless of whether the model size F ', M', T 'determined using the model 11 corresponds to the first property or not, the model size F', M ', T' corresponds to the measured quantity F, M, T. The model size F ', M', T 'is the quantity that is expected as the measured variable F, M, T on the basis of the model-based determination.
Die Messgröße F, M, T und die korrespondierende Modellgröße F' , M' , T' sowie die erste und die zweite Eigenschaft können prinzipiell beliebig gewählt werden, sofern folgende Bedingungen erfüllt sind: The measured variable F, M, T and the corresponding model size F ', M', T 'and the first and the second property can in principle be chosen arbitrarily, provided that the following conditions are met:
- Die Messgröße F, M, T muss vom Wert der ersten Eigenschaft des Walzguts 2 zum Zeitpunkt der Erfassung der Messgröße F, M, T abhängen. Wenn die Modellgröße F', M', T' mit der ersten Eigenschaft korrespondiert, ist dies trivialerweise der Fall. Es sind aber auch andere Fallgestaltungen möglich. Beispielsweise sind die Walzkraft F und das Walzmoment M (= mögliche Messgrößen) temperaturabhängig (= mögliche erste Eigenschaft), aber nicht mit der Temperatur T identisch. - Die Messgröße F, M, T muss zusätzlich zur Abhängigkeit vom- The measured variable F, M, T must depend on the value of the first property of the rolling stock 2 at the time of detection of the measured variable F, M, T. If the model size F ', M', T 'corresponds to the first property, this is trivially the case. But there are also other cases possible. For example, the rolling force F and the rolling moment M (= possible measured variables) temperature-dependent (= possible first property), but not identical with the temperature T. - The measured variable F, M, T must be in addition to the dependency of
Wert der ersten Eigenschaft auch vom Wert der zweiten Ei- genschaft des Walzguts 2 abhängen. So ist beispielsweise die Fließkurve (= Kerneigenschaft eines Walzmodells) nicht nur temperaturabhängig (= mögliche erste Eigenschaft) , sondern auch phasen- und gefügeabhängig (= mögliche zweite Eigenschaften) . Value of the first property also depend on the value of the second property of the rolling stock 2. Thus, for example, the flow curve (= core property of a rolling model) is not only temperature-dependent (= possible first property), but also phase- and assembly-dependent (= possible second properties).
- Der Wert der ersten Eigenschaft zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße F, M, T muss vom Wert der zweiten Eigenschaft oder von deren zeitlichem Verlauf abhängen. So beeinflussen sich beispielsweise Temperaturentwicklung und Phasenumwandlung gegenseitig, so dass die beiden zeitlichen Verläufe nur gemeinsam ermittelbar sind, nicht aber unabhängig voneinander. Auch ist die Walzkraft F (mögliche erste Eigenschaft) von der Rekristallisation des Walzguts 2 (mögliche zweite Eigenschaft) abhängig. Die erste der drei oben genannten Bedingungen muss stets erfüllt sein. Die zweite und die dritte der genannten Bedingungen können alternativ oder kumulativ erfüllt sein. The value of the first property at the time of the acquisition of the measurand F, M, T must depend on the value of the second property or on its time course. Thus, for example, temperature development and phase transformation mutually influence one another so that the two time courses can only be determined together, but not independently of one another. Also, the rolling force F (possible first property) depends on the recrystallization of the rolling stock 2 (possible second property). The first of the three conditions mentioned above must always be met. The second and third of said conditions may be met alternatively or cumulatively.
Gemäß FIG 4 ermittelt die Steuereinrichtung 3 in einem According to FIG. 4, the control device 3 determines in one
Schritt S4 die Abweichung der erfassten Messgröße F, M, T von der korrespondierenden Modellgröße F' , M' , T' . Weiterhin ermittelt die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S5 anhand der Abweichung einen Adaptionsfaktor k2 für das zweite Teilmodell 13. Sie adaptiert also das zweite Teilmodell 13. Der Adaptionsfaktor k2 wird nachfolgend als zweiter Adaptionsfaktor bezeichnet, weil mit ihm das zweite Teilmodell 13 adaptiert wird. Step S4 the deviation of the detected measured variable F, M, T from the corresponding model size F ', M', T '. Furthermore, in a step S5, the control device 3 uses the deviation to determine an adaptation factor k2 for the second submodel 13. It therefore adapts the second submodel 13. The adaptation factor k2 is referred to below as the second adaptation factor because the second submodel 13 is adapted therewith.
Ausgehend vom Schritt S5 geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt Sl zurück. Bei der später erfolgenden, erneuten Ausführung des Schrittes S3 wird die soeben vorgenommene Adaption des zweiten Teilmodells 13 berücksichtigt. Das erste Teilmodell 12 wird von der Steuereinrichtung 3 im Rahmen des Schrittes S5 überhaupt nicht adaptiert. Damit diese Vorgehensweise zu korrekten Ergebnissen führt, muss sichergestellt sein, dass das erste Teilmodell 12 - im Rahmen der Modellgenauigkeit - korrekt ist. Nachfolgend wird in Verbindung mit FIG 6 aufgezeigt, wie dies gewährleistet werden kann . Starting from step S5, the control device 3 returns to step S1. In the later, renewed execution of step S3, the just made adaptation of the second partial model 13 is taken into account. The first partial model 12 is not adapted at all by the control device 3 as part of the step S5. For this procedure to lead to correct results, it must be ensured that the first submodel 12 is correct in terms of model accuracy. Below is shown in conjunction with FIG 6, how this can be ensured.
FIG 6 baut auf der Vorgehensweise von FIG 4 auf. Zusätzlich zu den Schritten Sl bis S5 von FIG 4 sind Schritte S6 bis S8 vorhanden . FIG. 6 is based on the procedure of FIG. 4. In addition to steps S 1 to S 5 of FIG. 4, steps S 6 to S 8 are present.
Im Schritt S6 werden Zusatzinformationen I über das die Beeinflussungseinrichtung 1 durchlaufende Walzgut 2 ausgewer- tet. Die Zusatzinformationen I sind zumindest von der zweiten Eigenschaft des Walzguts 2 verschieden. Sie können auch von der ersten Eigenschaft des Walzguts 2 verschieden sein. Sie können alternativ mit der ersten Eigenschaft übereinstimmen. Anhand der Zusatzinformationen I wird entschieden, ob die zweite Eigenschaft des Walzguts 2 beim Erfassen der Messgröße F, M, T einen vorbestimmten Wert aufweist. Je nachdem, ob diese Bedingung erfüllt ist oder nicht, wird einer logischen Variablen OK der entsprechende logische Wert (WAHR oder In step S6, additional information I is evaluated via the rolling stock 2 passing through the influencing device 1. The additional information I is different at least from the second property of the rolling stock 2. They may also be different from the first property of the rolling stock 2. Alternatively, you can match the first property. On the basis of the additional information I it is decided whether the second property of the rolling stock 2 when detecting the measured variable F, M, T has a predetermined value. Depending on whether this condition is met or not, the logical value OK (or TRUE or
UNWAHR) zugewiesen. FALSE).
Im Schritt S7 wird der Wert der logischen Variablen OK überprüft. Je nach Ergebnis der Überprüfung wird entweder der Schritt S5 oder der Schritt S8 ausgeführt. Der Schritt S5 wurde bereits erläutert. Im Schritt S8 adaptiert die Steuereinrichtung 3 ausschließlich das erste Teilmodell 12, nicht aber das zweite Teilmodell 13. Sie ermittelt also im Schritt S8 analog zum Schritt S5 anhand der Abweichung einen Adaptionsfaktor kl (nachfolgend als erster Adap- tionsfaktor kl bezeichnet) , anhand dessen das erste Teilmodell 12 adaptiert wird. Es ist möglich, dass entsprechend der Darstellung von FIG 6 die Schritte S6 und S7 von der Steuereinrichtung 3 selbsttätig ausgeführt werden. Alternativ ist es möglich, dass der Steuereinrichtung 3 gemäß FIG 1 von einem Bediener 14 eine entsprechende Entscheidung E vorgegeben wird. In step S7, the value of the logical variable OK is checked. Depending on the result of the check, either step S5 or step S8 is executed. The step S5 has already been explained. In step S8, the control device 3 exclusively adapts the first partial model 12, but not the second partial model 13. Thus, in step S8 it determines an adaptation factor k1 (hereinafter referred to as the first adaptation factor k1) analogously to step S5 first partial model 12 is adapted. It is possible that, as shown in FIG. 6, the steps S6 and S7 are executed automatically by the control device 3. Alternatively, it is possible that the controller 3 according to FIG 1 by an operator 14 a corresponding decision E is specified.
Die Vorgehensweise von FIG 6, also das alternative Adaptieren des ersten Teilmodells 12 oder des zweiten Teilmodells 13, wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert. The procedure of FIG. 6, that is to say the alternative adaptation of the first partial model 12 or of the second partial model 13, will be explained in more detail below on the basis of examples.
Erstes Beispiel: First example:
Das Walzgut 2 soll Stahl sein. Es wird in einer Walzstraße (vergleiche rein beispielhaft FIG 2) gewalzt. Das erste Teil- modell 12 ist ein Walzmodell, das zweite Teilmodell 13 ein Phasenumwandlungsmodell. Die Temperatur des Walzguts 2 beim Einlaufen in das erste Walzgerüst 4 der Walzstraße ist bekannt. Die Temperatur hinter dem letzten Walzgerüst 4 der Walzstraße wird erfasst und ist daher ebenfalls bekannt. Auf Grund der erfassten Temperaturen kann beispielsweise bekannt sein, dass der gesamte Walzprozess im austenitischen Bereich erfolgt. Es kann daher „guten Gewissens" angenommen werden, dass während des gesamten Walzvorgangs keinerlei Phasenumwandlungen erfolgen, das Walzgut 2 also stets vollständig in der Phase „Austenit" vorliegt. Daher kann im Schritt S8 anhand der erfassten Walzkräfte F und/oder Walzmomente M (= gleichzeitig erste Eigenschaften und Messgrößen) und der korrespondierenden Modellgrößen F' , M' das Walzmodell (= erstes Teilmodell 12) adaptiert werden, da im Rahmen des momentan betrachteten Walzguts 2 das Phasenumwandlungsmodell (= zweites Teilmodell 13) nicht zum Tragen kommt. Anderenfalls, also wenn die Temperatur des Walzguts 2 unterhalb der Umwandlungstemperatur von Stahl liegt, wird anhand der Abweichung im Schritt S5 das Phasenumwandlungsmodell adaptiert. The rolling stock 2 should be steel. It is rolled in a rolling train (compare purely by way of example FIG. 2). The first sub-model 12 is a rolling model, the second sub-model 13 is a phase transformation model. The temperature of the rolling stock 2 when entering the first rolling stand 4 of the rolling train is known. The temperature behind the last roll stand 4 of the rolling train is detected and is therefore also known. For example, due to the detected temperatures, it may be known that the entire rolling process takes place in the austenitic region. It can therefore be assumed "in good conscience" that no phase transformations take place during the entire rolling process, so that the rolling stock 2 is always completely present in the "austenite" phase. Therefore, in step S8, based on the detected rolling forces F and / or rolling moments M (= simultaneously first properties and measured variables) and the corresponding model sizes F ', M', the rolling model (= first submodel 12) can be adapted, since within the currently considered rolling stock 2 the phase transformation model (= second partial model 13) does not come into play. Otherwise, that is, when the temperature of the rolling stock 2 is below the transformation temperature of steel, the phase conversion model is adapted based on the deviation in step S5.
Zweites Beispiel: Wie zuvor mit dem Unterschied, dass das Walzmodell als solches korrekt ist, aber zusätzlich als erstes Teilmodell 12 ein Gefügemodell umfasst. In diesem Fall entspricht das Gefügemodell dem ersten Teilmodell 12. Die erste Eigenschaft, das heißt die Gefügestruktur, ist in diesem Fall von der Modellgröße F', M' verschieden. Wenn das Walzgut 2 im austenitischen Bereich gewalzt wird, kann das Gefügemodell adaptiert werden. Wenn ein ferritisches Walzen erfolgt, wird das Phasenumwandlungsmodell adaptiert. Second example: As before, with the difference that the rolling model as such is correct, but additionally comprises as first partial model 12 a structural model. In this case, the texture model corresponds to the first sub-model 12. The first property, that is, the microstructure, is different in this case from the model size F ', M'. When the rolled stock 2 is rolled in the austenitic region, the texture model can be adapted. When ferritic rolling occurs, the phase transformation model is adapted.
In dem Fall, dass das Walzmodell, das Phasenumwandlungsmodell und das Gefügemodell vorhanden sind, kann mittels ein- und derselben Messgröße F, M sogar ein alternatives Adaptieren aller drei Modelle (Walzmodell, Gefügemodell und Phasenumwandlungsmodell) erfolgen. Denn die Rekristallisation des Walzguts 2 ist eine Funktion der Phasenanteile, der Temperatur und der Zeit zwischen zwei Walzvorgängen. Wenn das Walzgut 2 im austenitischen Bereich und langsam gewalzt wird, kann „guten Gewissens" angenommen werden, dass das Walzgut 2 in der Phase Austenit vorliegt und die Rekristallisation vollständig ist. Es kommen daher weder das Phasenumwandlungsmodell noch das Gefügemodell zum Tragen. Dadurch ist ein Adaptieren ausschließlich des Walzmodells (= erstes Teilmo- dell 12) möglich. Bei einem langsamen Walzen im ferritischen Bereich kann das Phasenumwandlungsmodell (= eines der zweiten Teilmodelle 13) adaptiert werden. Bei einem schnellen Walzen im austenitischen Bereich kann das Gefügemodell (= ein weiteres zweites Teilmodell 13) adaptiert werden. Bei einem schnellen Walzen im ferritischen Bereich erfolgt beispielsweise keine Adaption. In the event that the rolling model, the phase transformation model and the structural model are present, it is even possible to adapt all three models (rolling model, structural model and phase transformation model) using the same measured variable F, M. Because the recrystallization of the rolling stock 2 is a function of the phase components, the temperature and the time between two rolling operations. If the rolled material 2 is rolled in the austenitic region and slowly, it can be assumed "with good conscience" that the rolled material 2 is in the austenite phase and the recrystallization is complete For a slow rolling in the ferritic range, the phase transformation model (= one of the second submodels 13) can be adapted Partial model 13) are adapted, for example, in the case of rapid rolling in the ferritic region, no adaptation takes place.
Drittes Beispiel: Das Walzgut 2 - beispielsweise Stahl - wird in einer Walzstraße - beispielsweise der Walzstraße von FIG 2 - gewalzt. Das erste Teilmodell 12 ist ein Walzmodell, das zweite Teilmodell 13 ein Gefügemodell. Die Temperatur T des Walzguts 2 beim Einlaufen in das erste Walzgerüst 4 ist bekannt. Die ungefähre Abkühlrate des Walzguts 2 ist empirisch bekannt. Weiterhin sind die Abstände der Walzgerüste 4 voneinander und der Massenfluss bekannt. Im Ergebnis ist somit die Zeit be- kannt, die zwischen den einzelnen Walzstichen vergeht. Wenn der Massenfluss niedrig genug ist und die Temperatur T des Walzguts 2 hoch genug ist, kann auf Grund von Erfahrungswerten „guten Gewissens" angenommen werden, dass die Rekristallisation des Walzguts 2 beim Einlaufen des Walzguts 2 in ein bestimmtes Walzgerüst 4 „schon längst" abgeschlossen ist. Es kann also „guten Gewissens" angenommen werden, dass das Walzgut 2 vollständig rekristallisiert in das jeweilige Walzgerüst 4 einläuft. Es kann daher im Schritt S8 anhand der er- fassten Walzkräfte F und/oder Walzmomente M (= gleichzeitig Messgrößen und erste Eigenschaften) das Walzmodell (= erstes Teilmodell 12) adaptiert werden, da im Rahmen des betrachteten Walzstichs das Gefügemodell (= zweites Teilmodell 13) nicht zum Tragen kommt. Wenn umgekehrt ein schnelles Walzen des Walzguts 2 erfolgt, kann das Gefügemodell adaptiert wer- den. Third example: The rolling stock 2 - for example steel - is rolled in a rolling train - for example, the rolling mill of FIG 2 -. The first partial model 12 is a rolling model, the second partial model 13 is a structural model. The temperature T of the rolling stock 2 when entering the first rolling stand 4 is known. The approximate cooling rate of the rolled stock 2 is known empirically. Furthermore, the distances of the rolling stands 4 from each other and the mass flow are known. The result is thus the time that elapses between the individual rolling passes. If the mass flow is low enough and the temperature T of the rolling stock 2 is high enough, it can be assumed on the basis of empirical data that the recrystallization of the rolled stock 2 has already "ceased" long when the rolled stock 2 enters a specific rolling stand 4 is. Thus, it can be assumed "with good conscience" that the rolling stock 2 enters the respective rolling stand 4 in a completely recrystallized manner. Therefore, in step S8, based on the detected rolling forces F and / or rolling moments M (= simultaneous measured quantities and first properties) Walzmodell (= first part model 12) are adapted, as in the context of the rolling pass under consideration the structural model (= second sub-model 13) does not come to fruition. Conversely, if a rapid rolling of the rolled material 2 takes place, the structural model can be adapted.
Viertes Beispiel: Fourth example:
Das Walzgut 2 soll wieder Stahl sein. Es wird in einer Kühl- strecke - beispielsweise der Kühlstrecke von FIG 3 - gekühlt. Das erste Teilmodell 12 ist ein Wärmeübergangsmodell, das zweite Teilmodell 13 ein Phasenumwandlungsmodell. Die Temperatur des Walzguts 2 beim Einlaufen in die Kühlstrecke ist bekannt oder wird erfasst. Die Temperatur T des Walzguts 2 beim Auslaufen des Walzguts 2 aus der Kühlstrecke wird erfasst. Sie liegt in der Regel unter der Umwandlungstemperatur des Walzguts 2. Anhand der Legierungseigenschaften des Walzguts 2 und der Verweildauer des Walzguts 2 in der Kühlstrecke kann entschieden werden, ob das Walzgut 2 im Laufe des in der Kühlstrecke erfolgenden Abkühlprozesses vollständig umgewandelt wird (Austentitanteil = Null) . Wenn dies der Fall ist, kann im Schritt S8 das Wärmeübergangsmodell (= erstes Teilmodell 12) adaptiert werden, da das Phasenumwandlungsmodell (= zweites Teilmodell 13) im Rahmen des betrachteten Walzguts 2 nicht zum Tragen kommt. Anderenfalls kann das Phasenumwandlungsmodell adaptiert werden. Es sind auch Kombinationen der oben genannten Vorgehensweisen möglich. Beispielsweise kann das Modell 11 alle vier der genannten Teilmodelle 12, 13 umfassen, also ein Walzmodell, ein Gefügemodell, ein Phasenumwandlungsmodell und ein Wärmeübergangsmodell. Als Messgrößen F, M, T kommen insbesondere die Walzkräfte F und die Walzmomente M der Walzgerüste 4 sowie die Temperatur T des Walzguts 2 ausgangsseitig der Walzstraße in Frage. Wenn in einem derartigen Fall das Walzgut 2 langsam im austenitischen Bereich gewalzt wird, kann anhand der sich ergebenden Walzkräfte F und/oder Walzmomente M sowie der sich ergebenden Temperaturen T ein Adaptieren des Walzkraftmodells und des Wärmeübergangsmodells erfolgen. Diese beiden Modelle sind in diesem Fall erste Teilmodelle 12 im Sinne der vorliegenden Erfindung. Denn auf Grund des langsamen Walzens kommt das Gefügemodell (eines der zweiten Teilmodelle 13) nicht zum Tragen, auf Grund des austenitischen Walzens nicht das Phasenumwandlungsmodell (weiteres zweites Teilmodell 13) . Wenn hingegen ein schnelleres Walzen im austenitischen Bereich erfolgt, kann auf Grund der sich ergebenen geänderten Walzkräfte F und/oder Walzmomente M das Gefügemodell adaptiert wer- den. Bei einem langsamen ferritischen Walzen kann das Phasenumwandlungsmodell anhand der sich ergebenden Walzkräfte F, Walzmomente M und Temperaturen T adaptiert werden. Bei einem schnellen ferritischen Walzen können das Phasenumwandlungsmodell und das Gefügemodell adaptiert werden, ersteres vorzugs- weise anhand der erfassten Temperatur, letzteres vorzugsweise anhand der erfassten Walzkräfte F und Walzmomente M. The rolling stock 2 should be steel again. It is cooled in a cooling path - for example, the cooling section of FIG 3. The first submodel 12 is a heat transfer model, the second submodel 13 is a phase change model. The temperature of the rolling stock 2 when entering the cooling section is known or is detected. The temperature T of the rolling stock 2 when the rolled stock 2 leaves the cooling section is detected. It is usually below the transformation temperature of the rolling stock 2. On the basis of the alloy properties of the rolling stock 2 and the residence time of the rolling stock 2 in the cooling section can be decided whether the rolling stock 2 is completely converted in the course of cooling in the cooling section (Austentitanteil = zero ). If this is the case, the heat transfer model (= first partial model 12) can be adapted in step S8 since the phase conversion model (= second sub-model 13) does not come into play in the context of the considered rolling stock 2. Otherwise, the phase transformation model can be adapted. Combinations of the above procedures are also possible. For example, the model 11 may comprise all four of said sub-models 12, 13, ie a rolling model, a structural model, a phase transformation model and a heat transfer model. The measured variables F, M, T are, in particular, the rolling forces F and the rolling moments M of the rolling stands 4 and the temperature T of the rolling stock 2 on the output side of the rolling train in question. If, in such a case, the rolling stock 2 is rolled slowly in the austenitic region, it is possible to adapt the rolling force model and the heat transfer model based on the resulting rolling forces F and / or rolling moments M and the resulting temperatures T. These two models are in this case first partial models 12 in the sense of the present invention. Because of the slow rolling, the structural model (one of the second partial models 13) does not come into play, due to austenitic rolling, not the phase transformation model (further second partial model 13). If, on the other hand, a faster rolling takes place in the austenitic region, the structural model can be adapted on the basis of the resulting changed rolling forces F and / or rolling moments M. In a slow ferritic rolling, the phase transformation model can be adapted on the basis of the resulting rolling forces F, rolling moments M and temperatures T. In the case of fast ferritic rolling, the phase transformation model and the structural model can be adapted, the former preferably based on the detected temperature, the latter preferably on the basis of the detected rolling forces F and rolling moments M.
Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, dass es entsprechend der Darstellung von FIG 7 von Vorteil ist, wenn das Adaptieren des ersten Teilmodells 12 vorab erfolgt. Das Adaptieren des ersten Teilmodells 12 kann, da es vorab erfolgt, alternativ online oder offline erfolgen. Das zweite Teilmodell 13 hingegen sollte entsprechend der Darstellung von FIG 7 vorzugsweise online adaptiert werden. Der Begriff „online" bedeutet, dass das Auswerten der in Echtzeit erfassten Messwerte F, M, T parallel zur laufenden Steuerung der Beeinflussungseinrichtung 1 durch die Steuereinrichtung 3 erfolgt. Bei einer offline Auswertung hingegen ist die Auswertung vom laufenden Betrieb entkoppelt. It can be seen from the above explanations that it is advantageous according to the representation of FIG. 7 if the adaptation of the first partial model 12 takes place in advance. The adaptation of the first partial model 12, since it is done in advance, alternatively be done online or offline. The second submodel 13, on the other hand, should, as shown in FIG 7 preferably be adapted online. The term "online" means that the evaluation of the measured values F, M, T recorded in real time takes place in parallel to the current control of the influencing device 1 by the control device 3. In the case of an offline evaluation, however, the evaluation is decoupled from the current operation.
Soweit bisher erläutert, wird beim Adaptieren des zweiten Teilmodells 13 ausschließlich das zweite Teilmodell 13 adap- tiert. Das erste Teilmodell 12 wird in Verbindung mit demAs far explained so far, only the second partial model 13 is adapted when adapting the second partial model 13. The first submodel 12 is used in conjunction with the
Adaptieren des zweiten Teilmodells 13 überhaupt nicht adaptiert. Es ist jedoch möglich, auch eine geringfügige Adaption des ersten Teilmodells 12 vorzunehmen. In diesem Fall wird der Schritt S5 der FIG 4 und 6 durch Schritte S9 und SlO er- setzt, siehe FIG 8. Im Schritt S9 ermittelt die Steuereinrichtung 3 eine Kostenfunktion K. In die Kostenfunktion K geht zunächst die Abweichung der Messgröße F, M, T von der Modellgröße F', M', T' ein. Zusätzlich geht in die Kostenfunktion K ein Strafterm ein, der von der Adaption des ersten Teilmodells 12 als solcher abhängt. Adapting the second partial model 13 not adapted at all. However, it is also possible to make a slight adaptation of the first partial model 12. In this case, step S5 of FIGS. 4 and 6 is replaced by steps S9 and S10, see FIG. 8. In step S9, control device 3 determines a cost function K. In the cost function K, the deviation of the measured variable F, M, T of the model size F ', M', T '. In addition, the cost function K receives a penalty, which depends on the adaptation of the first partial model 12 as such.
Die Kostenfunktion K besteht also aus zwei Teilfunktionen Kl, K2, wobei - die Teilfunktion Kl vom Betrag der Abweichung der Messgröße F, M, T von der korrespondierenden Modellgröße F' , M' , T' abhängt und The cost function K thus consists of two sub-functions Kl, K2, where - the subfunction Kl depends on the amount of deviation of the measured variable F, M, T from the corresponding model size F ', M', T 'and
- die zweite Teilfunktion K2 vom Betrag der Änderung des ersten Adaptionsfaktors kl als solcher abhängt.  - The second sub-function K2 depends on the amount of change of the first adaptation factor kl as such.
In der Regel handelt es sich bei den Teilfunktionen Kl, K2 um die Quadrate oder eine höhere Potenz der entsprechenden Werte. Im Schritt SlO ermittelt die Steuereinrichtung 3 diejenigen Adaptionsfaktoren kl, k2, bei denen die Kostenfunktion K ihren minimalen Wert annimmt. Diese Werte werden als entsprechende Adaptionsfaktoren kl, k2 übernommen. Zur Verwertung der mittels des Modells 11 ermittelten ersten und zweiten Eigenschaften des Walzguts 2 sind verschiedene Fallgestaltungen möglich. So ist es beispielsweise möglich, die Ansteuerbefehle A unabhängig vom Modell 11 zu ermitteln. In diesem Fall wird das Modell 11 nur für eventuelle spätere Steuerungseingriffe trainiert und/oder zur Vorhersage der Eigenschaften des Walzguts 2 verwendet. Besser ist es hingegen, wenn das Modell 11 in die Ermittlung der Ansteuerbefehle A eingebunden ist. In diesem Fall werden mittels des Modells 11 für eine Vielzahl möglicher Ansteuerbefehle A die entsprechenden ersten und zweiten Eigenschaften des Walzguts 2 ermittelt. Diejenigen Ansteuerbefehle A, für welche die sich ergebenden Eigenschaften des Walzguts 2 möglichst gut mit gewünschten Solleigenschaften des Walzguts 2 übereinstimmen, werden zur Ansteuerung der Beeinflussungseinrichtung 1 verwendet. FIG 9 zeigt vereinfacht eine mögliche Vorgehensweise. As a rule, the subfunctions K1, K2 are the squares or a higher power of the corresponding values. In step S10, the control device 3 determines those adaptation factors k1, k2 at which the cost function K assumes its minimum value. These values are adopted as corresponding adaptation factors kl, k2. For the utilization of the first and second properties of the rolling stock 2 determined by means of the model 11, various case designs are possible. For example, it is possible to determine the drive commands A independently of the model 11. In this case, the model 11 is trained only for eventual later control intervention and / or used to predict the properties of the rolling stock 2. It is better, however, if the model 11 is involved in the determination of the drive commands A. In this case, the corresponding first and second properties of the rolling stock 2 are determined by means of the model 11 for a plurality of possible control commands A. Those control commands A for which the resulting properties of the rolling stock 2 correspond as well as possible to desired desired properties of the rolling stock 2 are used to control the influencing device 1. FIG. 9 shows in simplified form a possible procedure.
Gemäß FIG 9 nimmt die Steuereinrichtung 3 beispielsweise in einem Schritt Sil einen Anfangszustand Z des Walzguts 2 ent- gegen. Der Anfangszustand Z beschreibt das Walzgut 2 vor dem Beeinflussen durch die Beeinflussungseinrichtung 1. In einem Schritt S12 nimmt die Steuereinrichtung 3 einen gewünschten Endzustand Z* des Walzguts 2 entgegen. Der Endzustand Z* bezieht sich auf den Zustand, den das Walzgut 2 nach dem Beein- flussen in der Beeinflussungseinrichtung 1 aufweisen soll.According to FIG. 9, the control device 3 assumes an initial state Z of the rolling stock 2, for example in a step S11. The initial state Z describes the rolling stock 2 before influencing by the influencing device 1. In a step S 12, the control device 3 accepts a desired final state Z * of the rolling stock 2. The final state Z * refers to the state that the rolling stock 2 should have after influencing the influencing device 1.
Der Endzustand Z* umfasst zumindest unter anderem Eigenschaften des Walzguts 2, die mittels des Walzmodells 11 und/oder des Zusatzmodells 12 ermittelbar sind. In einem Schritt S13 legt die Steuereinrichtung 3 - wenn auch nur vorläufig - die Ansteuerbefehle A fest. In einem Schritt S14 ermittelt die Steuereinrichtung 3 unter Verwendung des Walzmodells 11 und des Zusatzmodells 12 erwartete Eigenschaften des Walzguts 2 nach dem Beeinflussen in der Beeinflus- sungseinrichtung 1. The final state Z * includes, at least among other properties of the rolling stock 2, which can be determined by means of the rolling model 11 and / or the additional model 12. In a step S13, the control device 3 sets the control commands A-even if only for the time being. In a step S 14, the control device 3 determines, using the rolling model 11 and the additional model 12, expected properties of the rolling stock 2 after influencing the influencing device 1.
In einem Schritt S15 ermittelt die Steuereinrichtung 3 die logische Variable OK. Die logische Variable OK nimmt den Wert „WAHR" dann und nur dann an, wenn die im Schritt S14 ermittelten erwarteten Eigenschaften - im Rahmen zulässiger Toleranzen - mit den im Schritt S12 entgegen genommenen, durch den Endzustand Z* bestimmten gewünschten Eigenschaften über- einstimmen. Anderenfalls nimmt die logische Variable OK den Wert „UNWAHR" an. In a step S15, the controller 3 determines the logical variable OK. The logical variable OK takes the value "TRUE" then and only then, if the expected properties determined in step S14 - within permissible tolerances - coincide with the desired properties accepted in step S12 and determined by the end state Z *, otherwise the logical variable OK takes the value Value "FALSE".
In einem Schritt S16 wird der Wert der logischen Variablen OK überprüft. Wenn die logische Variable OK den Wert „UNWAHR" aufweist, geht die Steuereinrichtung 3 zu einem Schritt S17 über. Im Schritt S17 variiert die Steuereinrichtung 3 die Ansteuerbefehle A. Sodann geht sie zum Schritt S14 zurück. Wenn die logische Variable OK hingegen den Wert „WAHR" aufweist, wird die Beeinflussungseinrichtung 1 mit den nunmehr endgül- tigen Ansteuerbefehlen A angesteuert. Der entsprechende In a step S16, the value of the logical variable OK is checked. If the logical variable OK is "FALSE", the controller 3 proceeds to a step S17, in step S17 the controller 3 varies the drive commands A. Then, it returns to the step S14, whereas if the logical variable OK is " TRUE ", the influencing device 1 is actuated with the now final drive commands A. The corresponding
Schritt ist in FIG 9 absichtlich mit dem Bezugszeichen Sl versehen, da er auch dem Schritt Sl der FIG 4 und 6 entspricht . Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere ist sie von der Komplexität her mit den im Stand der Technik ergriffenen Vorgehensweisen vergleichbar, zeigt aber überlegene Ergebnisse. Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.  Step 9 is deliberately provided with the reference symbol S1 in FIG. 9, since it also corresponds to the step S1 of FIGS. 4 and 6. The present invention has many advantages. In particular, it is comparable in complexity to the prior art approaches but shows superior results. The above description is only for explanation of the present invention. The scope of the present invention, however, is intended to be determined solely by the appended claims.

Claims

Patentansprüche claims
1. Steuerverfahren für eine Beeinflussungseinrichtung (1) für ein Walzgut (2) , 1. Control method for an influencing device (1) for a rolling stock (2),
- wobei eine Steuereinrichtung (3) die Beeinflussungseinrichtung (1) mit Ansteuerbefehlen (A) ansteuert, so dass die Beeinflussungseinrichtung (1) das Walzgut (2) entsprechend den Ansteuerbefehlen (A) beeinflusst, - wherein a control device (3) controls the influencing device (1) with control commands (A), so that the influencing device (1) influences the rolling stock (2) in accordance with the control commands (A),
- wobei die Steuereinrichtung (3) in Verbindung mit dem Be- einflussen des Walzguts (2) durch die Beeinflussungseinrichtung (1) in Echtzeit mindestens eine Messgröße (F, M, - wherein the control device (3) in conjunction with the influencing of the rolling stock (2) by the influencing device (1) in real time at least one measured variable (F, M,
T) erfasst, die vom Wert einer ersten Eigenschaft des Walzguts (2) zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße (F, M, T) abhängt, T), which depends on the value of a first property of the rolling stock (2) at the time of detecting the measured variable (F, M, T),
- wobei die Steuereinrichtung (3) mittels eines die Vorgänge in der Beeinflussungseinrichtung (1) beschreibenden Modells (11) des Walzguts (2) eine mit der erfassten Messgröße (F, M, T) korrespondierende Modellgröße (F' , M' , T' ) ermittelt,- wherein the control device (3) by means of a model of the rolling stock (2) describing the processes in the influencing device (1) has a model size (F ', M', T ') which corresponds to the detected measured variable (F, M, T) ),
- wobei das Modell (11) ein auf mathematisch-physikalischen Gleichungen basierendes erstes Teilmodell (12) umfasst, unter dessen Verwendung der Wert der ersten Eigenschaft des Walzguts (2) zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße (F, M, T) ermittelbar ist, wherein the model (11) comprises a first submodel (12) based on mathematical-physical equations, by the use of which the value of the first property of the rolling stock (2) can be determined at the time of the acquisition of the measured variable (F, M, T),
- wobei das Modell (11) ein auf mathematisch-physikalischen Gleichungen basierendes zweites Teilmodell (13) umfasst, mittels dessen die zeitliche Entwicklung einer zweiten Eigenschaft des Walzguts (2) während des Beeinflussens (1) ermittelbar ist,  - wherein the model (11) comprises a mathematical-physical equations based second sub-model (13) by means of which the temporal evolution of a second property of the rolling stock (2) during the influencing (1) can be determined,
- wobei der Wert der ersten Eigenschaft des Walzguts (2) zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße (F, M, T) vom zeitlichen Verlauf der zweiten Eigenschaft oder vom Wert der zweiten Eigenschaft des Walzguts (2) zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße (F, M, T) abhängt und/oder die Messgröße (F, M, T) zusätzlich zur Abhängigkeit vom Wert der ersten Eigenschaft auch vom Wert der zweiten Eigenschaft des Walzguts (2) zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße (F, M, T) abhängt, - wobei die Steuereinrichtung (3) mittels des Modells (11) den zeitlichen Verlauf der zweiten Eigenschaft des Walzguts- The value of the first property of the rolling stock (2) at the time of detecting the measured variable (F, M, T) from the time course of the second property or the value of the second property of the rolling stock (2) at the time of detecting the measured variable (F , M, T) and / or the measured variable (F, M, T) in addition to the dependence of the value of the first property on the value of the second property of the rolling stock (2) at the time of detecting the measured variable (F, M, T) depends - The control device (3) by means of the model (11) the time course of the second property of the rolling stock
(2), den Wert der ersten Eigenschaft des Walzguts (2) zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße (F, M, T) und unter Verwendung des ermittelten zeitlichen Verlaufs der zweiten Eigenschaft des Walzguts (2) und des Wertes der ersten Eigenschaft des Walzguts (2) zum Zeitpunkt des Erfassens der Messgröße (F, M, T) die Modellgröße (F', M', T') ermittelt,(2), the value of the first property of the rolling stock (2) at the time of detecting the measured quantity (F, M, T) and using the determined time characteristic of the second property of the rolling stock (2) and the value of the first property of the rolling stock (2) determines the model size (F ', M', T ') at the time the measured variable (F, M, T) is detected,
- wobei die Steuereinrichtung (3) - wherein the control device (3)
-- entweder anhand der Abweichung der erfassten Messgröße (F, M, T) von der Modellgröße (F' , M' , T' ) zwar das zweite Teilmodell (13), nicht aber das erste Teilmodell - Based on the deviation of the detected measured variable (F, M, T) of the model size (F ', M', T '), although the second sub-model (13), but not the first sub-model
(12) adaptiert, (12) adapted,
-- oder durch Optimieren einer Kostenfunktion (K) sowohl das erste Teilmodell (12) als auch das zweite Teilmodell or by optimizing a cost function (K), both the first partial model (12) and the second partial model
(13) adaptiert, in die Kostenfunktion (K) zusätzlich zu der Abweichung der Messgröße (F, M, T) von der Modellgröße (F' , M' , T' ) ein von der Adaption des ersten Teilmodells (12) als solcher abhängiger Strafterm (K2) ein- geht. (13) adapts, in the cost function (K), in addition to the deviation of the measurand (F, M, T) from the model size (F ', M', T '), one of the adaptation of the first submodel (12) as such Strafterm (K2) enters.
2. Steuerverfahren nach Anspruch 1, 2. Control method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
- dass anhand von Zusatzinformationen (I) über das die Beein- flussungseinrichtung (1) durchlaufende Walzgut (2), die von der zweiten Eigenschaft verschieden sind, entschieden wird, ob die zweite Eigenschaft des Walzguts (2) beim Erfassen der mindestens einen Messgröße (F, M, T) einen vorbestimmten Wert aufweist,  in that on the basis of additional information (I) about the rolling device (2) passing through the influencing device (1), which is different from the second characteristic, it is decided whether the second characteristic of the rolling stock (2) is involved in detecting the at least one measured quantity ( F, M, T) has a predetermined value,
- dass die Steuereinrichtung (3) bejahendenfalls anhand der- That the control device (3) in the case of
Abweichung der Messgröße (F, M, T) von der Modellgröße (F' , M' , T' ) ausschließlich das erste, nicht aber das zweite Teilmodell (12, 13) adaptiert und Deviation of the measured variable (F, M, T) of the model size (F ', M', T ') only the first, but not the second partial model (12, 13) adapted and
- dass die Steuereinrichtung (3) das Adaptieren des zweiten Teilmodells (13) nur verneinendenfalls vornimmt. - That the control device (3) makes the adaptation of the second partial model (13) only in the negative.
3. Steuerverfahren nach Anspruch 2, 3. Control method according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptieren des ersten Teilmodells (12) vorab erfolgt. characterized in that the adaptation of the first partial model (12) takes place in advance.
4. Steuerverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, 4. Control method according to claim 1, 2 or 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptieren des zweiten Teilmodells (13) online erfolgt. characterized in that the adaptation of the second partial model (13) takes place online.
5. Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. Control method according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilmodell (12) ein Wärmeübergangsmodell umfasst, mittels dessen der Wärmeübergang des Walzguts (2) an seine Umgebung modelliert wird und das als erste Eigenschaft die Temperatur (T' ) des Walzguts (2) liefert. characterized in that the first sub-model (12) comprises a heat transfer model, by means of which the heat transfer of the rolling stock (2) is modeled to its environment and as the first property, the temperature (T ') of the rolling stock (2) supplies.
6. Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6. Control method according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilmodell (12) ein Walzmodell umfasst, mittels dessen beim Walzen des Walzgutscharacterized in that the first part model (12) comprises a rolling model, by means of which during rolling of the rolling stock
(2) auftretende Walzkräfte (F') und/oder Walzmomente (M') mo- delliert werden und das als erste Eigenschaft die beim Walzen des Walzguts (2) auftretenden Walzkräfte (F') und/oder Walzmomente (M') liefert. (2) occurring rolling forces (F ') and / or rolling moments (M') are modeled and the first property of the rolling of the rolling stock (2) occurring rolling forces (F ') and / or rolling moments (M') supplies.
7. Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Control method according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilmodell (13) eincharacterized in that the second partial model (13) a
Phasenumwandlungsmodell umfasst, mittels dessen die Phasenumwandlung des Walzguts (2) modelliert wird und das als zweite Eigenschaft die Phasenanteile des Walzguts (2) liefert. Phase transformation model comprises, by means of which the phase transformation of the rolling stock (2) is modeled and which provides as a second property, the phase components of the rolling stock (2).
8. Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 8. Control method according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilmodell (13) ein Gefügemodell umfasst, mittels dessen die Rekristallisierung des Walzguts (2) modelliert wird und das als zweite Eigenschaft die Gefügestruktur des Walzguts (2) liefert. characterized in that the second partial model (13) comprises a structural model, by means of which the recrystallization of the rolling stock (2) is modeled and which supplies the microstructure of the rolling stock (2) as a second property.
9. Steuerverfahren nach einem der obigen Ansprüche, 9. Control method according to one of the above claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die anhand des Modells (11) er- mittelte Modellgröße (F' , M' , T' ) mit der ersten Eigenschaft korrespondiert . characterized in that the results obtained from the model (11) average model size (F ', M', T ') corresponds to the first property.
10. Steuerverfahren nach einem der obigen Ansprüche, 10. Control method according to one of the above claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinrichtung (3) ein Anfangszustand (Z) des ersten Walzguts (2) und ein gewünschter Endzustand (Z*) des ersten Walzguts (2) vorgegeben sind und dass die Steuereinrichtung (3) die Ansteuerbefehle (A) unter Verwendung des Modells (11) ermittelt. characterized in that the control device (3) an initial state (Z) of the first rolling stock (2) and a desired final state (Z *) of the first rolling stock (2) are predetermined and that the control device (3) the drive commands (A) using of the model (11).
11. Steuerprogramm, das Maschinencode (9) umfasst, der von einer Steuereinrichtung (3) für eine Beeinflussungseinrichtung (1) für ein Walzgut (2) unmittelbar abarbeitbar ist und dessen Abarbeitung durch die Steuereinrichtung (3) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (3) ein Steuerverfahren nach einem der obigen Ansprüche ausführt. 11. Control program comprising machine code (9) which can be processed directly by a control device (3) for an influencing device (1) for a rolling stock (2) and whose execution by the control device (3) causes the control device (3) a control method according to one of the above claims performs.
12. Steuerprogramm nach Anspruch 11, 12. Control program according to claim 11,
dadurch gekennzeichnet, dass es auf einem Datenträger (8, 10) in maschinenlesbarer Form gespeichert ist. characterized in that it is stored on a data carrier (8, 10) in machine-readable form.
13. Steuerprogramm nach Anspruch 12, 13. Control program according to claim 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger (8) Bestandteil der Steuereinrichtung ist. characterized in that the data carrier (8) is part of the control device.
14. Steuereinrichtung für eine Beeinflussungseinrichtung (1) für ein Walzgut (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie im Betrieb ein Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausführt. 14. Control device for an influencing device (1) for a rolling stock (2), characterized in that the control device is designed such that it carries out a control method according to one of claims 1 to 10 during operation.
15. Beeinflussungseinrichtung für ein Walzgut (2), 15. influencing device for a rolling stock (2),
dadurch gekennzeichnet, dass sie von einer Steuereinrichtung (3) nach Anspruch 14 gesteuert wird. characterized in that it is controlled by a control device (3) according to claim 14.
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