EP2581142A1 - Verfahren zur Ermittlung einer Walzgutgeschwindigkeit - Google Patents

Verfahren zur Ermittlung einer Walzgutgeschwindigkeit Download PDF

Info

Publication number
EP2581142A1
EP2581142A1 EP11185033.5A EP11185033A EP2581142A1 EP 2581142 A1 EP2581142 A1 EP 2581142A1 EP 11185033 A EP11185033 A EP 11185033A EP 2581142 A1 EP2581142 A1 EP 2581142A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rolling
determined
speed
rolling stock
value
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Withdrawn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
EP11185033.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Joachim Felkl
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.)
Siemens AG
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 EP11185033.5A priority Critical patent/EP2581142A1/de
Priority to PCT/EP2012/067333 priority patent/WO2013053549A1/de
Priority to CN201280050250.5A priority patent/CN103874551B/zh
Priority to EP12756184.3A priority patent/EP2739411B1/de
Publication of EP2581142A1 publication Critical patent/EP2581142A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/46—Roll speed or drive motor control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2275/00—Mill drive parameters
    • B21B2275/02—Speed
    • B21B2275/06—Product speed

Definitions

  • the invention relates to a method for determining an outlet-side rolling material speed in a rolling stand.
  • hot rolling e.g. a hot slab or a cast strand in several passes to plates or ribbons rolled out.
  • the rolling stock should generally be rolled to a target thickness specified in the pass schedule. This affects both reversing and continuous rolling mills.
  • the roll gap of the stand In order to obtain a desired target thickness on a roll stand, the roll gap of the stand must be suitably adjusted. This is done by a positioning system, which usually adjusts the upper set of rolls with respect to the pass line of the rolling mill.
  • the adjustment system is e.g. operated with a hydraulic cylinder or with an electromechanical screw or a combination of both.
  • the nominal value for the roll gap is initially specified from a stitch plan.
  • the pass schedule is calculated by a rolling mill model or selected from a list.
  • the nip for the current stitch is moved to the appropriate setpoint before the roughing of the rolling stock.
  • the puncture is the moment of impact of the rolling stock on the roll stand or the roll. It is known that after the tapping a Lastwalzspaltregler (Gaugemeter) calculates the current roll gap. This is done taking into account the position of the Anstellsystems, the forces occurring during the rolling process and the framework parameters. Based on its scaffolding model, the load-roll gap controller attempts to adjust the roll gap and thus the rolling stock thickness to the target value.
  • the known Walzgut quitesmess wornen be used, for example, to determine the inlet side Walzgut Norway before the first frame.
  • the overfeed s can be calculated here by a rolling model or be known from a list.
  • the outgoing rolling stock thickness is then further calculated on the basis of the above formula, but the modeled outlet-side rolling stock speed v 1 'is tracked by the actually measured outlet-side rolling stock speed v 1 .
  • the inlet-side rolling stock thickness h 0 is determined from a known initial value, for example a thickness measurement in the roughing train, or from a constant value in a slab. If there is no further thickness measurement in subsequent passes, or no further thickness change during reversing, the outgoing rolling stock thickness h 1 of the preceding pass is set for the inlet thickness h 0 of the next pass.
  • the correct assignment of a measured thickness or the outlet-side rolling stock thickness to the nip of the rolling mill intended for the next pass takes place in a known manner by a length-related storage of the rolling stock thickness, a synchronization e.g. on the head of the rolling stock and a tracking of the head to the nip.
  • the calculated estimated value for the outlet-side rolling stock thickness h 1 is regulated by the abovementioned mass flow controller known, for example, from cold rolling, to its target size, a target outlet thickness h 1s .
  • the mass flow controller acts on the positioning system of the respective rolling stand and gives, for example, correction values for the speed of inlet-side units. Such are, for example, a preceding rolling mill or a reel or roll which unwinds the rolling stock.
  • the problem with the above-mentioned method is determination of the outlet-side rolling stock speed v 1 .
  • a direct measurement on the rolling stock is possible.
  • Here is measured with a Walzgut beausmess issued, with which speed the rolling passes a fixed location or a control point of the plant.
  • laser or pulser are known on rollers with WalzgutAuth.
  • the known measuring methods usually provide only inadequate measurement results and are subject to interference.
  • the object of the invention is to specify an improved method for determining an outlet-side rolling material speed.
  • the correction value is determined using a measured value. The measured value is determined during the rolling process.
  • the invention is based on the finding that the roller speed measurement via pulse generators on the rolling drives particularly robust images dynamic components of the rolling process. Such proportions are, for example, accelerating the rolling train, speed changes by speed corrections of the regulations, or load reactions. All of this finds its way into the process according to the invention by using the roller speed.
  • a corresponding overfeed value can again be taken from a rolling model or from a list in a known manner.
  • the predefined overfeed in the form of the basic value is corrected or fine-tuned on the basis of measurements - ie in the form of the correction value - and more closely approximated to the actually existing overfeed s.
  • the lead is thus improved by adaptively adapting a standard value based on the measured values.
  • the rolling stock speed is detected via an adapted rolling stock speed model.
  • the adaptation takes place by constant adaptation of the correction value on the basis of the currently determined measured values.
  • the lead s is adapted by the measured values. So it takes place a detection of Walzgut Vietnamese only via an indirect Walzgut effetsapp or measurement.
  • the invention results in a robust method which, in contrast to an inadequate measured value for the outlet-side rolling material speed, determines and uses a sufficiently accurate actual rolling stock actual value as an estimated value.
  • the value zero is initially selected as correction value.
  • Correction values determined in the following are then stored cumulatively for subsequent rolling passes. Although a correspondingly determined correction value usually only acts on the following rolling process. Over time, however, this leads to a continuous statistical adaptation of the rolling model or of lists stored in lists for overfeed.
  • the measured value is determined on the rolling stock itself. However, this does not mean the o.g. direct speed measurement on the rolling stock. A different measured value is measured here, which is included in the calculation of the rolling stock speed only via the overfeed.
  • the time difference is determined as the measured value, in which a certain section of the rolling stock travels a certain distance in a rolling mill containing the rolling stand. This too is in contrast to the o.g. direct rolling speed measurement.
  • the speed is determined with which a certain portion of the rolling passes through a fixed investment location.
  • the section of the rolling stock is, for example, a certain fixed point or location on the rolling stock.
  • the head of the rolling stock is used as the section.
  • the head of the rolling material refers to the front end of the rolling stock as viewed in the direction of movement.
  • the distance between the stands of two rolling mills passed through the rolling stock is used as the travel distance and the time difference determined which passes through the rolling stock between the times of the puncturing of the two rolling mills.
  • two adjacent rolling mills become according to the above selected.
  • the integration of the roller speed on the first roll stand from the time of the tapping results in an imaginary length with which the rolling stock protrudes from the rolling stand on the outlet side.
  • the integration takes place up to the time at which the rolling stock punctures the next stand and gives an end length of 1.
  • an actual speed of the rolling stock is additionally determined by known measuring methods. Such an actual speed is thus one with which the rolling stock passes a certain plant location. Such an actual speed is actually measured and, together with the lead determined according to the invention, processed in a lead advance adaptation determining a controlled overfeed. In other words, the actual velocity and the lead corrected according to the invention enter the lead adaptation controller.
  • a certain weighting between the measured value and the advance value can be selected.
  • a rolling material speed measured after the rolling stand or between rolling stands is used by the advance adaptation controllers. The use is, however, to increase the robustness of the mass flow control only indirectly, namely together with the inventively determined overfeed in Voreilungsadaptionsregler.
  • the measured actual advance or advance rate determined by the advance or advance adaption controller is a direct indication of the modeling quality of the overfeed and can therefore be used ideally for adapting the process models.
  • FIG. 1 shows a section of a rolling mill 2, namely a rolling stand 4, in which a rolling stock 6 by means of a roller 8 to be rolled.
  • the rolling stock 6 is fed to the rolling stand 4 with an incoming rolling stock thickness h 0 and an incoming rolling stock speed v 0 .
  • the rolling stock 6 leaves the rolling stand 4 with an actual outlet-side rolling material speed v 1 and an expiring rolling stock thickness h 1 .
  • the roller 8 rotates in the rolling process with a roller speed v w .
  • the outlet-side rolling material velocity v 1 can not be measured reliably enough. Therefore, it is modeled as v 1 'from the product of the roll speed v w with a real existing lead s. This overfeed should also be adapted more closely by the sum of a basic value s G and a correction value s K.
  • the rolling mill 4 is associated with a mass flow controller 10, which regulates the setting of a variable roll gap 12 - indicated by a thickness arrow - in the roll stand 4.
  • the mass-flow controller 10 uses the modeled outlet-side rolling stock speed v 1 'for the roll gap control. According to the invention, this is formed from the roll speed v w and a modeled lead s' according to.
  • the modeled lead s' is the sum of a base value s G and a correction value s K.
  • the correction value s K is formed according to the invention from a measured value M determined during the rolling process.
  • the modeled lead s' tries to replicate the actual lead s as closely as possible.
  • the modeled outlet-side rolling material velocity v 1 ' likewise attempts to emulate the actual outlet-side rolling-material velocity v 1 as well as possible.
  • the basic value s G is used, which is taken, for example, from a list in the rolling mill or from a rolling model (not shown).
  • correction values s K can be formed, whereupon the modeled advance s' from the basic value s G approaches the actual advance s even better.
  • the rolling stock speed v 1 ' also approaches the real rolling stock speed v 1 .
  • the mass flow controller 10 is better able to adjust the nip 12 to regulate the mill stand 4.
  • the actual outgoing rolling stock thickness h 1 approaches a set value h 1s .
  • FIG. 2 shows a larger section of the rolling mill 2 and an example for the determination of a measured value M.
  • the measured value M is here on Walzgut 6 - or determined at a certain section 15 -.
  • the respective times of the punctures of the rolling stock 6 on the respective rolling stand 4 are the times t 1,2 .
  • the actual stand spacing d of the two rolling stands 4 as the distance of the piercing points of the rolling train.
  • Measured now is measured value M, a time difference T, in which section 15 covers a specific distance 17 in the rolling train with the two rolling stands 4.
  • a section 15 of the head 16 of the rolling stock 6 is selected, as the distance 17, the distance d framework.
  • the time difference T t 2 -t 1 and an integral of the roller speed v w from the time t1 to the time t2 are measured.
  • This provides an imaginary length 1, with a head 16 of the rolling stock 6 protrudes from the first stand 4.
  • the imaginary length 1 does not correspond to reality, since the rolling stock protrudes from the roll stand 4 by a length multiplied by the actual lead s.
  • a comparison of the length 1 with the actual stand spacing d yields an actual lead s and thus a correction value s K for the basic value s G.
  • FIG. 3 shows an alternative mass flow controller 10, which is supplied as a measured value M, an actually measured outlet-side rolling stock speed v 1M . This is determined on the rolling stock 6 by means of a Walzgut yorksmess Anlagen 18.
  • the mass flow controller 10 includes an advance adaptation controller 20 to which the actual roll speed v w , the measured stock speed v 1M, and the adjusted upward feedrate s' determined above are supplied. From these quantities, a controlled overrun s R is determined, which then passes through a limitation and plausibility check stage 22. This results in a further corrected overfeed s ', which is then used according to the procedure explained above in a track model 24 in order to produce the modeled outlet-side rolling stock speed v 1 '.

Abstract

Bei einem Verfahren zur Ermittlung einer auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit (v 1' ) aus einer Walzengeschwindigkeit (v w ) und einer dieser zugeordneten Voreilung (s') in einem Walzgerüst (4) mit einem die Walzgutgeschwindigkeit (v 1' ) verarbeitenden Massenflussregler (10), wird die Voreilung (s') aus einem Grundwert (s G ) und einem Korrekturwert (s K ) gebildet, und der Korrekturwert (s K ) wird anhand eines während des Walzvorgangs ermittelten Messwertes (M) ermittelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit in einem Walzgerüst.
  • Beim Warmwalzen wird z.B. eine heiße Bramme oder ein Gussstrang in mehreren Stichen zu Platten oder Bändern ausgewalzt. Bei jedem Stich soll in der Regel das Walzgut auf eine im Stichplan festgelegte Zieldicke gewalzt werden. Betroffen hiervon sind sowohl reversierende als auch durchlaufende Walzstraßen.
  • Um an einem Walzgerüst eine gewünschte Zieldicke zu erhalten, muss der Walzspalt des Gerüstes geeignet eingestellt werden. Dazu dient ein Anstellsystem, das in der Regel den oberen Walzensatz gegenüber der Passlinie des Walzwerks verstellt. Das Anstellsystem wird z.B. mit einem Hydraulikzylinder oder mit einer elektromechanischen Schraube bzw. einer Kombination von beiden betrieben.
  • Der Soll-Wert für den Walzspalt wird zunächst aus einem Stichplan vorgegeben. Der Stichplan wird durch ein Modell der Walzstraße berechnet oder aus einer Liste ausgewählt. Der Walzspalt für den aktuellen Stich wird vor dem Anstich des Walzgutes auf den zugehörigen Sollwert gefahren. Der Anstich ist der Moment des Auftreffens des Walzgutes auf das Walzgerüst bzw. die Walze. Bekannt ist es, dass nach dem Anstich ein Lastwalzspaltregler (Gaugemeter) den aktuellen Walzspalt berechnet. Dies geschieht unter Berücksichtigung der Position des Anstellsystems, der beim Walzvorgang auftretenden Kräfte und der Gerüstparameter. Der Lastwalzspaltregler versucht auf Basis seines Gerüstmodells, den Walzspalt und damit die Walzgutdicke auf den Zielwert einzuregeln.
  • Bekannt ist ein weiteres Verfahren: Die Voreinstellung des Walzspaltes vor dem Anstich des Walzguts wird dabei wie oben durchgeführt. Eine verbesserte Walzspalteinstellung ergibt sich allerdings, wenn nach dem Anstich die Einstellung des Walzspaltes durch einen Massenflussregler geregelt bzw. unterstützt wird. Die oben genannte bekannte technische Lösung wird hierbei durch ein vom Massenflussregler umgesetztes Verfahren verbessert, welches auf der Messung der Walzen- und Walzgutgeschwindigkeiten beruht. Direkt nach dem Anstich steht eine auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit noch nicht zur Verfügung. Nach dem Anstich wird ein Schätzwert für die auslaufende Walzgutdicke h1 daher zunächst aus der einlaufenden Walzgutdicke h0, der einlaufseitigen, z.B. gemessenen, Walzgutgeschwindigkeit v0 und einer modellierten auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit v1' berechnet: h 1 = v 0 v 1 ⁢ ʹ ⁢ h 0 .
    Figure imgb0001
  • Die bekannten Walzgutgeschwindigkeitsmesseinrichtungen werden z.B. zur Bestimmung der einlaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit vor dem ersten Gerüst verwendet. Die modellierte auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v1' wird dabei aus dem Produkt der Walzengeschwindigkeit vw und der zugehörigen Voreilung s der auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit v1 gegenüber der Walzengeschwindigkeit vw berechnet: v 1 ⁢ ʹ = v W ⁢ s .
    Figure imgb0002
  • Die Voreilung s kann hierbei durch ein Walzmodell berechnet oder aus einer Liste bekannt sein.
  • Sobald nach dem Anstich auch ein gültiger auslaufseitiger Walzgutgeschwindigkeitsmesswert vorliegt, wird die auslaufende Walzgutdicke dann weiterhin anhand der obigen Formel berechnet, wobei jedoch die modellierte auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v1'durch die tatsächlich gemessene auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v1 nachgeführt wird.
  • Die einlaufseitige Walzgutdicke h0 wird aus einem bekannten Erstwert, z.B. einer Dickenmessung in der Vorstraße, oder aus einem konstanten Wert bei einer Bramme, ermittelt. Falls in nachfolgenden Stichen keine weitere - bzw. beim Reversieren keine erneute - Dickenmessung vorhanden ist, wird für die Einlaufdicke h0 des nächsten Stiches die auslaufende Walzgutdicke h1 des vorhergehenden Stiches angesetzt.
  • Die ortsrichtige Zuordnung einer gemessenen Dicke bzw. der auslaufseitigen Walzgutdicke zum Walzspalt des für den nächsten Stich bestimmten Walzgerüstes erfolgt in bekannter Weise durch eine längenbezogene Abspeicherung der Walzgutdicke, eine Synchronisierung z.B. auf den Kopf des Walzguts und eine Wegverfolgung des Kopfes bis zum Walzspalt.
  • Der berechnete Schätzwert für die auslaufseitige Walzgutdicke h1 wird durch den o.g., z.B. vom Kaltwalzen bekannten Massenflussregler auf ihre Zielgröße, eine Soll-Auslaufdicke h1s geregelt. Der Massenflussregler wirkt auf das Anstellsystem des jeweiligen Walzgerüstes und gibt z.B. Korrekturwerte für die Geschwindigkeit von einlaufseitigen Aggregaten. Solche sind z.B. ein vorhergehendes Walzgerüst oder eine das Walzgut abspulende Haspel bzw. Rolle.
  • Der o.g. einfache Lastwalzspaltregler wird bei dieser Lösung also prinzipiell durch den Massenflussregler ersetzt.
  • Problematisch beim oben genannten Verfahren ist Ermittlung der auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit v1. Möglich ist eine direkte Messung am Walzgut. Hier wird mit einer Walzgutgeschwindigkeitsmesseinrichtung gemessen, mit welcher Geschwindigkeit das Walzgut einen festen Ort bzw. eine Kontrollstelle der Anlage passiert. Bekannt sind z.B. Laser oder Pulsgeber an Rollen mit Walzgutkontakt. Die bekannten Messverfahren liefern in der Regel nur unzulängliche Messergebnisse und unterliegen entsprechenden Störungen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es ein verbessertes Verfahren zur Ermittlung einer auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit anzugeben.
  • Die Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1. Eine auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v1' wird hierbei aus einer Walzengeschwindigkeit vw und einer dieser zugeordneten modellierten Voreilung s' in einem Walzgerüst ermittelt bzw. geschätzt: v 1 ⁢ ʹ = v W ⁢ sʹ .
    Figure imgb0003
  • Dem Walzgerüst ist ein die Walzgutgeschwindigkeit v1' verarbeitender Massenflussregler zugeordnet, der nach der Gleichung h 1 = v 0 v 1 ⁢ ʹ ⁢ h 0
    Figure imgb0004
     arbeitet. Erfindungsgemäß wird die modellierte Voreilung s' aus einem Grundwert sG und einem Korrekturwert sK nach sʹ = s G + s K
    Figure imgb0005
     gebildet. Der Korrekturwert wird hierbei anhand eines Messwertes ermittelt. Der Messwert wird während des Walzvorgangs ermittelt.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Walzengeschwindigkeitsmessung über Impulsgeber an den Walzantrieben insbesondere dynamische Anteile des Walzprozesses besonders robust abbildet. Derartige Anteile sind beispielsweise Beschleunigen der Walzstraße, Drehzahländerungen durch Geschwindigkeitskorrekturen der Regelungen, oder Lastreaktionen. All dies findet durch Verwendung der Walzengeschwindigkeit Eingang in das erfindungsgemäße Verfahren.
  • Als Startwert für die Voreilung s', dass heißt als Grundwert sG kann wieder in bekannter Weise ein entsprechender Voreilungswert einem Walzmodell oder einer Liste entnommen werden. Gemäß der Erfindung wird die vorgegebene Voreilung in Form des Grundwertes anhand von Messungen - d.h. in Form des Korrekturwertes - korrigiert bzw. feinabgestimmt und an die tatsächlich vorhandene Voreilung s besser angenähert. Dies ermöglicht die Ermittlung eines ständig aktuellen Voreilungsfaktors. Mit anderen Worten wird die Voreilung also durch adaptive Anpassung eines Standartwertes anhand der Messwerte verbessert. Gemäß dem Verfahren ergibt sich also eine korrigierte Voreilung: Z.B. wird pro Walzgang ein Korrekturwert ermittelt, um für nachfolgende, beispielsweise gleichartige Walzvorgänge Verwendung zu finden. Auch beim nächsten Walzvorgang wird dann ein neuer Korrekturwert ermittelt, der dann für den übernächsten Walzvorgang verwendet werden kann. So wird eine ständige Optimierung und Nachführung der Exaktheit der Voreilung erreicht. Dies wirkt sich unmittelbar gemäß obiger Formel auf die Exaktheit der geschätzten auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit aus. So wird schließlich das Regelverhalten des Massenflussreglers und schließlich das Walzergebnis verbessert.
  • Gemäß der Erfindung wird also mit anderen Worten die Walzgutgeschwindigkeit über ein adaptiertes Walzgutgeschwindigkeitsmodell erfasst. Die Adaption erfolgt durch ständige Anpassung des Korrekturwertes anhand der aktuell ermittelten Messwerte. Adaptiert wird hierbei im oben genannten Modell insbesondere die Voreilung s durch die Messwerte. Es erfolgt also eine Erfassung der Walzgutgeschwindigkeit nur über eine indirekte Walzgutgeschwindigkeitsermittlung bzw. -messung.
  • Durch die Erfindung ergibt sich ein robustes Verfahren, welches im Gegensatz zu einem unzulänglichen Messwert für die auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit einen hinreichend genauen Walzgutgeschwindigkeits-Ist-Wert als Schätzwert ermittelt und nutzt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird als Korrekturwert zunächst der Wert Null gewählt. Im folgenden ermittelte Korrekturwerte werden dann kumulativ für nachfolgende Walzgänge gespeichert. Ein entsprechend ermittelter Korrekturwert wirkt zwar in der Regel erst auf den folgenden Walzvorgang. Im Zeitverlauf führt dies jedoch zu einer fortlaufenden statistischen Adaption des Walzmodells oder der von in Listen gespeicherten Kennwerten für Voreilungen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Messwert am Walzgut selbst ermittelt. Gemeint ist hier jedoch nicht die o.g. direkte Geschwindigkeitsmessung am Walzgut. Gemessen wird ein hiervon unterschiedlicher Messwert, der erst über die Voreilung in die Berechnung der Walzgutgeschwindigkeit einfließt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Variante wird als Messwert diejenige Zeitdifferenz ermittelt, in der ein bestimmter Abschnitt des Walzgutes eine bestimmte Wegstrecke in einer das Walzgerüst enthaltenden Walzstraße zurücklegt. Auch dies steht im Gegensatz zur o.g. direkten Walzgutgeschwindigkeitsmessung. Bei dieser wird nämlich die Geschwindigkeit bestimmt, mit der ein bestimmter Abschnitt des Walzgutes einen festen Anlagenort passiert. Der Abschnitt des Walzgutes ist beispielsweise ein bestimmter fester Punkt oder Ort am Walzgut.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der oben genannten Variante wird als Abschnitt der Kopf des Walzgutes verwendet. Der Kopf des Walzgutes bezeichnet das in Bewegungsrichtung gesehen vordere Ende des Walzgutes.
  • In einer bevorzugten Variante der oben genannten Ausführungsform wird als Wegstrecke der Gerüstabstand zweier vom Walzgut durchlaufener Walzgerüste verwendet und als Zeitdifferenz diejenige ermittelt, die zwischen den Zeitpunkten der Anstiche der beiden Walzgerüste durch das Walzgut verstreicht. Insbesondere werden gemäß oben zwei benachbarte Walzgerüste ausgewählt. Die Integration der Walzengeschwindigkeit am ersten Walzgerüst ab dem Zeitpunkt des Anstichs ergibt eine gedachte Länge, mit der das Walzgut auslaufseitig aus dem Walzgerüst herausragt. Die Integration erfolgt bis zum Zeitpunkt, an dem das Walzgut das nächste Gerüst ansticht und ergibt eine Endlänge 1. Die tatsächliche Voreilung ergibt sich nun durch Berechnung aus dem bekannten Abstand der Walzgerüste d, dem genannten Integral und der Zeitdifferenz T=t2-t1 der Anstichzeitpunkte. In dieser Verfahrensvariante wird also eine tatsächliche Ist-Voreilung für das gewalzte Walzgut ermittelt. Diese Voreilung kann dann für nachfolgende Walzvorgänge verwendet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird zusätzlich eine Ist-Geschwindigkeit des Walzgutes mit bekannten Messverfahren ermittelt. Eine derartige Ist-Geschwindigkeit ist also eine solche, mit der das Walzgut einen bestimmten Anlagenort passiert. Eine derartige Ist-Geschwindigkeit wird tatsächlich gemessen und zusammen mit der erfindungsgemäß ermittelten Voreilung in einem eine geregelte Voreilung ermittelnden Voreilungsadaptionsregler verarbeitet. Mit anderen Worten gehen im Voreilungsadaptionsregler die Ist-Geschwindigkeit und die gemäß der Erfindung korrigierte Voreilung ein. Hier kann insbesondere eine bestimmte Gewichtung zwischen Messwert und Voreilungswert gewählt werden. Mit anderen Worten wird durch die Voreilungsadaptionsregler eine nach dem Walzgerüst beziehungsweise zwischen Walzgerüsten gemessene Walzgutgeschwindigkeit zwar benutzt. Die Benutzung erfolgt jedoch zur Erhöhung der Robustheit der Massenflussregelung nur indirekt, nämlich zusammen mit der erfindungsgemäß ermittelten Voreilung im Voreilungsadaptionsregler.
  • Bei dieser Ausführungsform der Walzgutgeschwindigkeitsermittlung wird ein optimaler Kompromiss zwischen robuster Dynamik und hoher stationärer Genauigkeit erzielt. Die gemessene Walzengeschwindigkeit wird dann mit einem modellierten und über die Voreilungsregelung nachgeführten Voreilungsfaktor multipliziert. Als Ergebnis erhält man schlussendlich die weiterzuverarbeitende Walzgutgeschwindigkeit.
  • In der eben genannten Verfahrensvariante erfolgt eine robuste Erfassung der dynamischen Anteile aus der Walzengeschwindigkeitsmessung. Die Umrechnung der Walzen- auf die Walzgutgeschwindigkeit erfolgt über eine Voreilung, die modelliert vorliegt und durch eine messwertfilternde Regelung adaptiert wird.
  • Die gemessene beziehungsweise durch den Voreilungs- oder Voreilungsadaptionsregler ermittelte Ist-Voreilung ist ein direktes Indiz für die Modellierungsgüte der Voreilung und kann somit ideal zur Adaption der Prozessmodelle benutzt werden.
  • Die Adaption der modellierten Voreilung kann im Regler außerdem einfach begrenzt werden:
    • In einem bevorzugten Ausführungsform dieser Verfahrensvariante wird z.B. bei einer bekannten Fehlmessung der Ist-Geschwindigkeit die vom Voreilungsregler ermittelte geregelte Voreilung eingefroren, d.h. deren Wert bleibt erhalten und wird nicht weiter angepasst. Dies ermöglicht ein ungestörtes Weiterwalzen bei Fehlmessung der Walzgutgeschwindigkeit, in dem der Voreilungsadaptionsregler eingefroren wird, d.h. der zum Zeitpunkt der Fehlmessung geltende Voreilungsfaktor nicht noch weiter korrigiert, sondern konstant weiter verwendet wird. Dies kann beispielsweise so lange geschehen, bis erneut eine gültige Ist-Geschwindigkeit gemessen wird. Die Anpassung der Voreilung kann dann fortgeführt werden, um noch genauere Voreilungswerte zu erhalten.
  • Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
    • FIG 1 einen Ausschnitt aus einem Walzwerk,
    • FIG 2 zwei aufeinanderfolgende Walzgerüste des Walzwerks,
    • FIG 3 einen alternativen Massenflussregler aus FIG 1.
  • FIG 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Walzwerk 2, nämlich ein Walzgerüst 4, in welchem ein Walzgut 6 mit Hilfe einer Walze 8 zu walzen ist. Das Walzgut 6 wird dem Walzgerüst 4 mit einer einlaufenden Walzgutdicke h0 und einer einlaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit v0 zugeführt. Nach dem Walzprozess verlässt das Walzgut 6 das Walzgerüst 4 mit einer tatsächlichen auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit v1 und einer auslaufenden Walzgutdicke h1. Die Walze 8 dreht sich beim Walzprozess mit einer Walzengeschwindigkeit vw. Die auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v1 kann nicht zuverlässig genug gemessen werden. Daher wird sie modelliert als v1' aus dem Produkt der Walzengeschwindigkeit vw mit einer real vorhandenen Voreilung s. Auch diese Voreilung soll näher adaptiert werden durch die Summe aus einem Grundwert sG und einem Korrekturwert sK.
  • Dem Walzgerüst 4 ist ein Massenflussregler 10 zugeordnet, der die Einstellung eines veränderlichen Walzspaltes 12 - angedeutet durch einen Dickenpfeil - im Walzgerüst 4 regelt.
  • Da die Ermittlung der tatsächlichen auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit v1 im Walzwerk 2 hinsichtlich eines zuverlässigen Messwertes große Schwierigkeiten bereitet, verwendet der Massenflussregler 10 die modellierte auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v1' für die Walzspaltregelung. Gemäß der Erfindung wird diese aus der Walzengeschwindigkeit vw und einer modellierten Voreilung s' gemäß gebildet. Die modellierte Voreilung s' ist hierbei die Summe aus einem Grundwert sG und einem Korrekturwert sK. Der Korrekturwert sK wird gemäß der Erfindung aus einem während des Walzprozesses ermittelten Messwert M gebildet.
  • Die modellierte Voreilung s' versucht, die tatsächliche Voreilung s möglichst genau nachzubilden. Die modellierte auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v1' versucht ebenfalls, die tatsächliche auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v1 möglichst gut nachzubilden.
  • Ein Walzprozess im Walzwerk 2 beginnt zunächst mit einem Korrekturwert sK = 0. Für die Voreilung s' wird also der Grundwert sG benutzt, der beispielsweise einer im Walzwerk vorhandenen Liste oder einem nicht dargestellten Walzmodell entnommen ist. Sobald Messwerte M zur Verfügung stehen, können Korrekturwerte sK gebildet werden, woraufhin sich die modellierte Voreilung s' vom Grundwert sG aus noch besser der tatsächlichen Voreilung s annähert. Auch die Walzgutgeschwindigkeit v1' nähert sich dadurch der realen Walzgutgeschwindigkeit v1 an. Somit ist der Massenflussregler 10 besser in der Lage, den Walzspalt 12 einzustellen, um das Walzgerüst 4 einzuregeln. Dabei nähert sich die tatsächliche auslaufende Walzgutdicke h1 einem Sollwert h1s an.
  • FIG 2 zeigt einen größeren Ausschnitt des Walzwerkes 2 und ein Beispiel für die Ermittlung eines Messwertes M. Der Messwert M wird hier am Walzgut 6 - bzw. an einem bestimmten Abschnitt 15 dessen - ermittelt. Dargestellt sind zwei nacheinander liegende - nicht zwangsweise benachbarte - Walzgerüste 4, welche von Walzgut 6 in Richtung des Pfeils 14 durchlaufen werden. Die jeweiligen Zeitpunkte der Anstiche des Walzgutes 6 am jeweiligen Walzgerüst 4 sind die Zeitpunkte t1,2. Bekannt ist außerdem der tatsächliche Gerüstabstand d der beiden Walzgerüste 4 als Abstand der Anstichpunkte der Walzstraße.
  • Gemessen wird nun als Messwert M, eine Zeitdifferenz T, in der der Abschnitt 15 eine bestimmte Wegstrecke 17 in der Walzstraße mit den beiden Walzgerüsten 4 zurücklegt. Als Abschnitt 15 wird der Kopf 16 des Walzgutes 6 gewählt, als Wegstrecke 17 der Gerüstabstand d. Gemessen werden im Beispiel die Zeitdifferenz T=t2-t1, sowie ein Integral der Walzengeschwindigkeit vw vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2. Dieses liefert eine gedachte Länge 1, mit der ein Kopf 16 des Walzgutes 6 aus dem ersten Walzgerüst 4 herausragt. Die gedachte Länge 1 entspricht nicht der Realität, da real das Walzgut um eine mit der tatsächlichen Voreilung s multiplizierte Länge aus dem Walzgerüst 4 hervorsteht.
  • Ein Vergleich der Länge 1 mit dem tatsächlichen Gerüstabstand d liefert eine tatsächliche Voreilung s und damit einen Korrekturwert sK für den Grundwert sG.
  • FIG 3 zeigt einen alternativen Massenflussregler 10, dem als Messwert M eine tatsächlich gemessene auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v1M zugeführt wird. Diese wird am Walzgut 6 mit Hilfe einer Walzgutgeschwindigkeitsmesseinrichtung 18 ermittelt. Der Massenflussregler 10 enthält einen Voreilungsadaptionsregler 20, dem die tatsächliche Walzengeschwindigkeit vw, die gemessene Walzgutgeschwindigkeit v1M und die gemäß oben ermittelte adaptierte Voreilung s' zugeführt werden. Aus diesen Größen wird eine geregelte Voreilung sR ermittelt, die anschließend eine Limitierungs- und Plausibilisierungsstufe 22 durchläuft. Somit ergibt sich eine weitergehend korrigierte Voreilung s', die dann gemäß oben erläutertem Vorgehen in einem Streckenmodell 24 verwendet wird, um die modellierte auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v1' zu erzeugen. Diese dient dann letztendlich zur Regelung des Walzspaltes 12 mit Hilfe des Massenflussreglers 10. Mit anderen Worten wird der z.B. gemäß FIG 1 oder FIG 2 erzeugte Korrekturwert sK in der Voreilung s' durch den Voreilungsadaptionsregler 20 und die Limitierungs- und Plausibilisierungsstufe 22 nochmals fein abgestimmt, um eine unter Umständen demgegenüber nochmals besser adaptierte modellierte Voreilung s' zu erzeugen.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Ermittlung einer auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit (v1') aus einer Walzengeschwindigkeit (vw) und einer dieser zugeordneten Voreilung (s') in einem Walzgerüst (4) mit einem die Walzgutgeschwindigkeit (v1') verarbeitenden Massenflussregler (10), bei dem die Voreilung (s') aus einem Grundwert (sG) und einem Korrekturwert (sK) gebildet wird, und der Korrekturwert (sK) anhand eines während des Walzvorgangs ermittelten Messwertes (M) ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    bei dem als Korrekturwert (sK) zunächst Null gewählt wird und ermittelte Korrekturwerte (sK) kumulativ für nachfolgende Walzvorgänge gespeichert werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei dem der Messwert (M) an einem Walzgut (6) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    bei dem als Messwert (M) diejenige Zeitdifferenz (T) ermittelt wird, in der ein bestimmter Abschnitt (15) des Walzgutes (6) eine bestimmte Wegstrecke (17) in einer das Walzgerüst (4) enthaltenden Walzstraße zurücklegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    bei dem als Abschnitt (15) der Kopf (16) des Walzgutes (6) verwendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
    bei dem als Wegstrecke (17) der Gerüstabstand (d) zweier vom Walzgut (6) durchlaufener Walzgerüste (4) verwendet wird und als Zeitdifferenz (T) diejenige zwischen den Zeitpunkten (t1,2) Anstiche der beiden Walzgerüste (4) ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei dem zusätzlich eine Ist-Geschwindigkeit (v1M) des Walzgutes (6), mit der dieses einen bestimmten Anlagenort passiert, gemessen wird und die Ist-Geschwindigkeit (v1M) zusammen mit der ermittelten Voreilung (s') in einem eine geregelte Voreilung (sR) ermittelnden Voreilungsadaptionsregler (20) verarbeitet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    bei dem bei einer bekannten Fehlmessung der Ist-Geschwindigkeit (v1M) die vom Voreilungsadaptionsregler (20) ermittelte geregelte Voreilung (sR) eingefroren wird.
EP11185033.5A 2011-10-13 2011-10-13 Verfahren zur Ermittlung einer Walzgutgeschwindigkeit Withdrawn EP2581142A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11185033.5A EP2581142A1 (de) 2011-10-13 2011-10-13 Verfahren zur Ermittlung einer Walzgutgeschwindigkeit
PCT/EP2012/067333 WO2013053549A1 (de) 2011-10-13 2012-09-05 Verfahren zur ermittlung einer walzgutgeschwindigkeit
CN201280050250.5A CN103874551B (zh) 2011-10-13 2012-09-05 用于测定轧件速度的方法
EP12756184.3A EP2739411B1 (de) 2011-10-13 2012-09-05 Verfahren zur ermittlung einer walzgutgeschwindigkeit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11185033.5A EP2581142A1 (de) 2011-10-13 2011-10-13 Verfahren zur Ermittlung einer Walzgutgeschwindigkeit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2581142A1 true EP2581142A1 (de) 2013-04-17

Family

ID=46801502

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11185033.5A Withdrawn EP2581142A1 (de) 2011-10-13 2011-10-13 Verfahren zur Ermittlung einer Walzgutgeschwindigkeit
EP12756184.3A Active EP2739411B1 (de) 2011-10-13 2012-09-05 Verfahren zur ermittlung einer walzgutgeschwindigkeit

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12756184.3A Active EP2739411B1 (de) 2011-10-13 2012-09-05 Verfahren zur ermittlung einer walzgutgeschwindigkeit

Country Status (3)

Country Link
EP (2) EP2581142A1 (de)
CN (1) CN103874551B (de)
WO (1) WO2013053549A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10254178A1 (de) * 2002-11-21 2004-06-03 Abb Patent Gmbh Verfahren zur Ermittlung von Zustandsgrößen eines Walzprozesses
EP2298461A1 (de) * 2009-09-17 2011-03-23 Siemens Aktiengesellschaft Kaltwalzstraße mit Massenflussregelung an einem Walzgerüst

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09239417A (ja) * 1996-03-11 1997-09-16 Toshiba Corp 熱間圧延機の制御装置
JP2000094022A (ja) * 1998-09-14 2000-04-04 Toshiba Corp 通板速度制御装置
JP3615996B2 (ja) * 2000-07-06 2005-02-02 東芝三菱電機産業システム株式会社 連続圧延機の板厚制御方法、パススケジュール算出方法及び板厚制御装置
JP2002028710A (ja) * 2000-07-12 2002-01-29 Sumitomo Metal Ind Ltd 連続圧延方法
CN100493748C (zh) * 2006-09-20 2009-06-03 宝山钢铁股份有限公司 利用前滑自适应动态修正带钢厚度偏差的控制方法
DE102008007057A1 (de) * 2008-01-31 2009-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Regelverfahren für eine Kaltwalzstraße mit vollständiger Massenflussregelung
EP2135690A1 (de) * 2008-06-19 2009-12-23 Siemens Aktiengesellschaft Konti-Walzstrasse mit Ein- und/oder Ausgliedern von Walzgerüsten im laufenden Betrieb

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10254178A1 (de) * 2002-11-21 2004-06-03 Abb Patent Gmbh Verfahren zur Ermittlung von Zustandsgrößen eines Walzprozesses
EP2298461A1 (de) * 2009-09-17 2011-03-23 Siemens Aktiengesellschaft Kaltwalzstraße mit Massenflussregelung an einem Walzgerüst

Also Published As

Publication number Publication date
CN103874551B (zh) 2016-05-11
EP2739411B1 (de) 2016-06-08
EP2739411A1 (de) 2014-06-11
WO2013053549A1 (de) 2013-04-18
CN103874551A (zh) 2014-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007049062B3 (de) Betriebsverfahren zum Einbringen eines Walzguts in ein Walzgerüst eines Walzwerks, Steuereinrichtung und Walzwerk zum Walzen eines bandförmigen Walzgutes
EP2790846B1 (de) Verfahren zur bearbeitung von walzgut in einem warmwalzwerk
EP2603337B1 (de) Verfahren zum herstellen von walzgut mittels einer giesswalzverbundanlage, steuer- und/oder regeleinrichtung für eine giesswalzverbundanlage und giesswalzverbundanlage
EP1732716B1 (de) Verfahren zum herstellen eines metalls
EP2817425B1 (de) Steuerung einer kühlung
DE102011012062B4 (de) Steuervorrichtung und Steuerverfahren für ein Walzwerk
EP2094410A1 (de) Verfahren zur nachverfolgung des physikalischen zustands eines warmblechs oder warmbands im rahmen der steuerung einer grobblechwalzstrasse zur bearbeitung eines warmblechs oder warmbands
EP3202502A1 (de) Bandlageregelung
DE60016999T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Bandform beim Bandwalzen
EP3107666B1 (de) Einfache vorsteuerung einer keilanstellung eines vorgerüsts
EP3544751B1 (de) Bandlageregelung mit kraftbegrenzter anstellung von seitenführungen an das metallband und korrektur der walzenanstellung
EP1833624A1 (de) Betriebsverfahren für eine walzstrasse und hiermit korrespondierende einrichtungen
EP3437748A1 (de) Massenflussregelung in walzanlagen
DE102017200365A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Richten eines Metallbandes
EP2188074B1 (de) Betriebsverfahren für eine walzstrasse mit krümmungserkennung
EP2739411B1 (de) Verfahren zur ermittlung einer walzgutgeschwindigkeit
DE102015223600A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bandes durch Endloswalzen
EP2662158A1 (de) Verfahren zur Bearbeitung von Walzgut und Walzwerk
DE102014215396A1 (de) Differenzzugregelung mit optimierter Reglerauslegung
EP2477763B1 (de) Kaltwalzstrasse mit Massenflussregelung an einem Walzgerüst
EP4103339B1 (de) Ermittlung einer sensitivität einer zielgrösse eines walzguts von einer betriebsgrösse einer warmwalzstrasse
EP3715000B1 (de) Vermeidung von wellen beim walzen von metallbändern
DE4141086C2 (de) Verfahren zur Steuerung von Rohrkontiwalzwerken
EP3138639B1 (de) Verfahren zum herstellen eines metallischen bandes durch endloswalzen
WO2024056192A1 (de) Verfahren und steuereinrichtung zum betreiben einer bandbehandlungsanlage für die verarbeitung eines bandes, insbesondere eines metallischen bands oder walzguts

Legal Events

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

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

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

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

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

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

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20131018