EP2739411A1 - Verfahren zur ermittlung einer walzgutgeschwindigkeit - Google Patents

Verfahren zur ermittlung einer walzgutgeschwindigkeit

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EP2739411A1
EP2739411A1 EP12756184.3A EP12756184A EP2739411A1 EP 2739411 A1 EP2739411 A1 EP 2739411A1 EP 12756184 A EP12756184 A EP 12756184A EP 2739411 A1 EP2739411 A1 EP 2739411A1
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EP
European Patent Office
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rolling
determined
speed
rolling stock
value
Prior art date
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Application number
EP12756184.3A
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English (en)
French (fr)
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EP2739411B1 (de
Inventor
Hans-Joachim Felkl
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Primetals Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
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Publication of EP2739411A1 publication Critical patent/EP2739411A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2739411B1 publication Critical patent/EP2739411B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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-soaking rolling stock speed in a rolling stand.
  • a hot slab or cast strand is rolled into slabs or ribbons in several passes.
  • 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 target value for the roll gap is first from a
  • 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 Walzge ⁇ setup or the roller. 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. On the basis of its scaffolding model, the load-roll gap controller attempts to adjust the roll gap and thus the roll thickness to the target value.
  • the known Walzgut yorksmess spur are e.g. used to determine the inlet-soaking stock speed before the first stand.
  • the modeled outfeed-side rolling material speed vi ' is from the
  • the overfeed s can be calculated here by a rolling model or be known from a list. As soon as you start the run, there will be a valid expiry date
  • the leaking ⁇ de rolling stock is then calculated on the basis of the above formula be ⁇ , but the modeled outlet side rolling ⁇ speed vi 'is tracked by the actually measured outlet side rolling stock speed vi.
  • the inlet side rolling stock thickness ho 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 measurement during reversing - then the
  • the spatially correct assignment of a measured thickness or the auslaufseifigen rolling stock thickness to the nip of the particular for the Next Tier ⁇ th stitch rolling mill stand in a known manner by a length-related storage of the rolling stock thickness, egg ⁇ ne synchronization for example on the head of the rolled stock and a displacement monitoring of head to nip.
  • the calculated estimated value for the outlet-side rolling stock thickness hi is regulated by the abovementioned mass flow controller known from cold rolling, for example, to its target size, a target outlet thickness hi S.
  • 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-saturated units. Such are, for example, a preceding rolling mill or a reel or roll which unwinds the rolling stock.
  • the above-mentioned simple load roll gap controller is therefore in principle replaced by the mass flow controller in this solution.
  • the problem with the above-mentioned method is determination of the run-seizing rolling speed vi.
  • a direct measurement on the rolling stock is possible.
  • a Walzgut- speed measuring means the speed at which the rolling stock passes through a fixed location or a con troll ⁇ point in the system.
  • laser or pulser are known on rollers with WalzgutAuth.
  • the procedure known measuring only provide inadequate measurement resulting ⁇ skills with respect to rule and subject to corresponding disturbances.
  • the object of the invention is to specify an improved method for determining an outlet-seized rolling stock speed.
  • the invention is achieved by a method according to claim 1.
  • the rolling stand is a rolling stock which vi 'verar ⁇ beitender mass flow controller associated with the after chung
  • the correction value is determined using a measured value.
  • the measured value is determined during the rolling process.
  • the invention is based on the realization that the roll stands ⁇ schwindtechnikscream timing devices at the roller drives especially dynamic components of the rolling process reflects particularly robust. Such components are, for example, acceleration of the rolling train, changes in rotational speed due to speed corrections of the control systems, or load reactions. All this finds its way into the process according to the invention by using the roller speed.
  • a corresponding advance value can again be taken from a rolling model or a list in a known manner.
  • the predetermined overfeed is in the form of the base value based on measurements - corrected or fine tuned, and to the fact ⁇ plural existing overfeed s better approximated - ie in the form of the correction value.
  • This he ⁇ factor enables the determination of a constant current Voreilungs-.
  • the lead is thus improved by adaptively adapting a standard value based on the measured values.
  • a Corridor ⁇ alloyed overfeed ZB is determined, a correction value per rolling pass to be used for subsequent, for example, similar rolling operations. Also in the next rolling process, a new correction value is then determined, which can then be used for the next but one rolling process.
  • a continuous optimization and tracking of the accuracy of the advance is achieved. This has an immediate effect on the accuracy of the estimated outlet side rolling stock speed according to the above formula. So finally the re ⁇ gel performance of the mass flow controller and finally the rolling result is improved.
  • the speed is detected via a Walzgut- adapted Walzgut yorks ⁇ model with other words.
  • 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.
  • the invention is a robust method, which, in contrast to an inadequate measurement value for the outlet-side rolling stock speed a sufficiently ge ⁇ nauen Walzgut Irishs actual value as an estimated value ermit ⁇ telt and uses.
  • the value zero is initially selected as correction value.
  • the correction values determined are then stored cumulatively for subsequent passings. Although a correspondingly determined correction value usually only acts on the following rolling process. In the course of time, however, this leads to a continued ⁇ current statistical adaptation of the rolling model or stored in lists characteristics for overfeed.
  • the measured value is at
  • Walzgut determined 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.
  • that time difference is determined as a measured value, in which a be ⁇ voted portion of the rolling a certain distance travels in a roll stand containing the rolling mill.
  • a be ⁇ voted portion of the rolling a certain distance travels in a roll stand containing the rolling mill.
  • This is also in contrast to the above-mentioned direct Walzgutgeschwindig ⁇ keitsunk.
  • the speed is be ⁇ true, with a certain portion of the rolling passes 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 stock refers to the seen in BEWE ⁇ supply direction front end of the rolling stock.
  • the distance between the stands of two rolling mills passed through the rolling stock is used as the travel distance, and the time difference is determined which passes through the rolling stock between the times of the Ansti ⁇ che of the two rolling mills.
  • two adjacent rolling mills become according to the above selected.
  • the integration of the rolling speed on ers ⁇ th roll stand from the time of tapping results in a ge ⁇ covered length, with the outlet side skeleton protrudes the rolling stock from the rolling ⁇ .
  • the integration takes place until the time at which the rolling stock punctures the next stand and gives ei ⁇ ne final length 1.
  • T t2-tl the time of tapping.
  • 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 ⁇ lead in the advance adaptation controller.
  • the Walzgut Norwaysermitt ⁇ ment an optimal compromise between robust dynamics and high stationary accuracy is achieved.
  • the measured Wal ⁇ zen Agriculture is then multi- with a modeled and tracked over the Voreilungsregelung Voreilungs imagery cated. The result is ultimately the more ⁇ zuver,de rolling stock.
  • the measured or, as a result of the advance or pre-hurry adaptation controller, the actual advance is a direct indication of the modeling quality of the overfeed and can thus be used ideally for the adaptation of the process models.
  • the adaptation of the modeled lead can also be easily limited in the controller:
  • the controlled overfeed determined by the advance controller is frozen, i. their value is retained and will not be further adjusted.
  • the overfeed adaptation controller is frozen, i. the override factor applicable at the time of the incorrect measurement is not further corrected, but is constantly being used. This can for example be done until a valid actual speed is measured again. The adjustment of the lead can then be continued to obtain even more accurate lead values.
  • FIG. 2 shows two successive rolling mills of the rolling mill
  • FIG. 3 shows an alternative mass flow regulator from FIG. 1.
  • 1 shows a detail of a rolling mill 2, namely a rolling stand 4, in which a rolling stock 6 is to be rolled by means of a roller 8.
  • the rolling stock 6 is fed to the rolling stand 4 with an incoming rolling stock thickness ho and a feedstock speed o on the inlet side.
  • the rolling stock 6 leaves the rolling stand 4 with a ⁇ did neuter auslaufseifigen rolling stock vi and ei ⁇ ner expiring rolling stock thickness hi.
  • the roller 8 rotates in the rolling process with a roller speed v w .
  • the leak-side rolling stock vi can not be measured reliably ge ⁇ nug.
  • 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 vi 'for the roll gap control. According to the
  • This invention is formed from the roller speed v w and egg ⁇ ner 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.
  • G the one in the rolling mill, for example EXISTING ⁇ which list or a rolling model entnom- men not shown .
  • the rolling stock speed vi thus approaches the real rolling stock speed vi.
  • the mass flow controller 10 is better able to adjust the nip 12 to the roll stand 4 embarkre ⁇ rules.
  • the actual leaking rolling ⁇ thick approaches hi a setpoint hi S. 2 shows a larger section of the rolling mill 2, and an example of the determination of a measured value M.
  • the value M is here ⁇ measuring the rolling 6 - or its at a certain portion 15 - determined. Shown are two nachein ⁇ other lying - not necessarily adjacent rolling stands 4, which are traversed by rolling stock 6 in the direction of arrow 14.
  • the respective times of the punctures of the rolling stock 6 on the respective rolling stand 4 are the times ti, 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.
  • ⁇ section 15 of the head 16 of the rolling stock 6 is selected, as a distance 17 of the stand distance d.
  • the time difference t2 _ ti, and an integral of the Wal ⁇ zen Industries v w from the time tl to the time t2.
  • This provides an imaginary length 1, with a head 16 of the rolling stock 6 protrudes from the first stand 4.
  • the conceived length 1 does not correspond to reality, since the real
  • a comparison of the length 1 with the actual frame distance d provides an actual overfeed s and thus a Cor ⁇ rekturwert K s for the basic value G s.
  • 3 shows an alternate mass flow controller 10, which an actually measured outlet-side rolling speed VI ⁇ M is supplied as a measured value M. This is determined on the rolling stock 6 by means of a Walzgut yorksmess worn 18.
  • the mass flow controller 10 includes a Voreilungs- adaptation controller 20, which the actual Walzengeschwindig ⁇ velocity v w, the measured rolling stock v iM and the determined ge ⁇ Gurss above adapted overfeed s are supplied '.
  • a controlled overrun s R is determined, which then passes through a limitation and plausibility stage 22.
  • the correction value s K generated is again finely tuned in the lead s' by the lead adaptation controller 20 and the limitation and plausibility check stage 22 in order to produce a modeled overfeed s', which in some circumstances would be even better adapted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

Bei einem 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), wird die Voreilung (s`) aus einem Grundwert (sG) und einem Korrekturwert (sK) gebildet, und der Korrekturwert (sK) wird anhand eines während des Walzvorgangs ermittelten Messwertes (M) ermittelt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Ermittlung einer Walzgutgeschwindigkeit Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit in einem Walzgerüst.
Beim Warmwalzen wird z.B. eine heiße Bramme oder ein Gussstrang in mehreren Stichen zu Platten oder Bändern ausge- walzt. 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 Walzge¬ rüst 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 Walz- gutdicke 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 hi daher zunächst aus der einlaufen¬ den Walzgutdicke ho, der einlaufseifigen, z.B. gemessenen, Walzgutgeschwindigkeit vo und einer modellierten auslaufsei- tigen Walzgutgeschwindigkeit vi ' berechnet: =— .
Vi'
Die bekannten Walzgutgeschwindigkeitsmesseinrichtungen werden z.B. zur Bestimmung der einlaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit vor dem ersten Gerüst verwendet. Die modellierte aus- laufseitige Walzgutgeschwindigkeit vi ' wird dabei aus dem
Produkt der Walzengeschwindigkeit vw und der zugehörigen Vor¬ eilung s der auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit vi gegenüber der Walzengeschwindigkeit vw berechnet: vx '= vws .
Die Voreilung s kann hierbei durch ein Walzmodell berechnet oder aus einer Liste bekannt sein. Sobald nach dem Anstich auch ein gültiger auslaufseifiger
Walzgutgeschwindigkeitsmesswert vorliegt, wird die auslaufen¬ de Walzgutdicke dann weiterhin anhand der obigen Formel be¬ rechnet, wobei jedoch die modellierte auslaufseitige Walzgut¬ geschwindigkeit vi 'durch die tatsächlich gemessene auslauf- seitige Walzgutgeschwindigkeit vi nachgeführt wird. Die einlaufseitige Walzgutdicke ho 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 ho des nächsten Stiches die auslaufende Walzgut¬ dicke hi des vorhergehenden Stiches angesetzt.
Die ortsrichtige Zuordnung einer gemessenen Dicke bzw. der auslaufseifigen Walzgutdicke zum Walzspalt des für den nächs¬ ten Stich bestimmten Walzgerüstes erfolgt in bekannter Weise durch eine längenbezogene Abspeicherung der Walzgutdicke, ei¬ ne Synchronisierung z.B. auf den Kopf des Walzguts und eine Wegverfolgung des Kopfes bis zum Walzspalt.
Der berechnete Schätzwert für die auslaufseitige Walzgutdicke hi wird durch den o.g., z.B. vom Kaltwalzen bekannten Massen- flussregler auf ihre Zielgröße, eine Soll-Auslaufdicke hiS geregelt. Der Massenflussregler wirkt auf das Anstellsystem des jeweiligen Walzgerüstes und gibt z.B. Korrekturwerte für die Geschwindigkeit von einlaufseifigen 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 auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit vi . Möglich ist eine direkte Messung am Walzgut. Hier wird mit einer Walzgut- geschwindigkeitsmesseinrichtung gemessen, mit welcher Geschwindigkeit das Walzgut einen festen Ort bzw. eine Kon¬ trollstelle der Anlage passiert. Bekannt sind z.B. Laser oder Pulsgeber an Rollen mit Walzgutkontakt. Die bekannten Mess- verfahren liefern in der Regel nur unzulängliche Messergeb¬ nisse und unterliegen entsprechenden Störungen. Aufgabe der Erfindung ist es ein verbessertes Verfahren zur Ermittlung einer auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit anzugeben . Die Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1. Eine auslaufseifige Walzgutgeschwindigkeit vi ' wird hierbei aus einer Walzengeschwindigkeit vw und einer dieser zugeordneten modellierten Voreilung s' in einem Walzgerüst ermittelt bzw. geschätzt: = vws' .
Dem Walzgerüst ist ein die Walzgutgeschwindigkeit vi ' verar¬ beitender Massenflussregler zugeordnet, der nach der Glei- chung
Vi arbeitet. Erfindungsgemäß wird die modellierte Voreilung s' aus einem Grundwert sG und einem Korrekturwert sK nach s = sG + sK gebildet. Der Korrekturwert wird hierbei anhand eines Mess- wertes ermittelt. Der Messwert wird während des Walzvorgangs ermittelt .
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Walzenge¬ schwindigkeitsmessung über Impulsgeber an den Walzantrieben insbesondere dynamische Anteile des Walzprozesses besonders robust abbildet. Derartige Anteile sind beispielsweise Be¬ schleunigen der Walzstraße, Drehzahländerungen durch Geschwindigkeitskorrekturen der Regelungen, oder Lastreaktionen. All dies findet durch Verwendung der Walzengeschwindig- keit Eingang in das erfindungsgemäße Verfahren. Als Startwert für die Voreilung s', dass heißt als Grundwert sG kann wieder in bekannter Weise ein entsprechender Vorei- lungswert 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 tat¬ sächlich vorhandene Voreilung s besser angenähert. Dies er¬ möglicht die Ermittlung eines ständig aktuellen Voreilungs- faktors . Mit anderen Worten wird die Voreilung also durch adaptive Anpassung eines Standartwertes anhand der Messwerte verbessert. Gemäß dem Verfahren ergibt sich also eine korri¬ gierte Voreilung: Z.B. wird pro Walzgang ein Korrekturwert ermittelt, um für nachfolgende, beispielsweise gleichartige Walzvorgänge Verwendung zu finden. Auch beim nächsten Walz- Vorgang 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 auslaufseiti- gen Walzgutgeschwindigkeit aus. So wird schließlich das Re¬ gelverhalten des Massenflussreglers und schließlich das Walzergebnis verbessert.
Gemäß der Erfindung wird also mit anderen Worten die Walzgut- geschwindigkeit über ein adaptiertes Walzgutgeschwindigkeits¬ modell 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 Er- fassung 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 ge¬ nauen Walzgutgeschwindigkeits-Ist-Wert als Schätzwert ermit¬ telt und nutzt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird als Korrekturwert zunächst der Wert Null gewählt. Im folgen¬ den 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 fort¬ laufenden 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 be¬ stimmter Abschnitt des Walzgutes eine bestimmte Wegstrecke in einer das Walzgerüst enthaltenden Walzstraße zurücklegt. Auch dies steht im Gegensatz zur o.g. direkten Walzgutgeschwindig¬ keitsmessung. Bei dieser wird nämlich die Geschwindigkeit be¬ stimmt, 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 Bewe¬ gungsrichtung 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 Ansti¬ che der beiden Walzgerüste durch das Walzgut verstreicht. Insbesondere werden gemäß oben zwei benachbarte Walzgerüste ausgewählt. Die Integration der Walzengeschwindigkeit am ers¬ ten Walzgerüst ab dem Zeitpunkt des Anstichs ergibt eine ge¬ dachte Länge, mit der das Walzgut auslaufseitig aus dem Walz¬ gerüst herausragt. Die Integration erfolgt bis zum Zeitpunkt, an dem das Walzgut das nächste Gerüst ansticht und ergibt ei¬ ne 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-tl der Anstichzeitpunkte. In dieser Verfahrensvariante wird also eine tatsächliche Ist-Voreilung für das gewalzte Walzgut ermit¬ telt. 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 ermit¬ telten Voreilung im Voreilungsadaptionsregler.
Bei dieser Ausführungsform der Walzgutgeschwindigkeitsermitt¬ lung wird ein optimaler Kompromiss zwischen robuster Dynamik und hoher stationärer Genauigkeit erzielt. Die gemessene Wal¬ zengeschwindigkeit wird dann mit einem modellierten und über die Voreilungsregelung nachgeführten Voreilungsfaktor multi- pliziert. Als Ergebnis erhält man schlussendlich die weiter¬ zuverarbeitende Walzgutgeschwindigkeit .
In der eben genannten Verfahrensvariante erfolgt eine robuste Erfassung der dynamischen Anteile aus der Walzengeschwindig¬ keitsmessung. 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 Vor- eilungsadaptionsregler 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 Verfahrensvarian- te 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, je- weils 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 ho und einer einlaufsei- tigen Walzgutgeschwindigkeit o zugeführt. Nach dem Walzpro- zess verlässt das Walzgut 6 das Walzgerüst 4 mit einer tat¬ sächlichen auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit vi und ei¬ ner auslaufenden Walzgutdicke hi . Die Walze 8 dreht sich beim Walzprozess mit einer Walzengeschwindigkeit vw. Die auslauf- seitige Walzgutgeschwindigkeit vi kann nicht zuverlässig ge¬ nug gemessen werden. Daher wird sie modelliert als vi ' aus dem Produkt der Walzengeschwindigkeit vw mit einer real vor¬ handenen 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 auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit vi im Walzwerk 2 hinsichtlich eines zuverläs¬ sigen Messwertes große Schwierigkeiten bereitet, verwendet der Massenflussregler 10 die modellierte auslaufseitige Walz- gutgeschwindigkeit vi ' für die Walzspaltregelung. Gemäß der
Erfindung wird diese aus der Walzengeschwindigkeit vw und ei¬ ner 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 Vor¬ eilung s möglichst genau nachzubilden. Die modellierte aus- laufseitige Walzgutgeschwindigkeit vi ' versucht ebenfalls, die tatsächliche auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit vi möglichst gut nachzubilden. Ein Walzprozess im Walzwerk 2 beginnt zunächst mit einem Kor¬ rekturwert sK = 0. Für die Voreilung s' wird also der Grund¬ wert sG benutzt, der beispielsweise einer im Walzwerk vorhan¬ denen Liste oder einem nicht dargestellten Walzmodell entnom- men ist. Sobald Messwerte M zur Verfügung stehen, können Korrekturwerte sK gebildet werden, woraufhin sich die modellier¬ te Voreilung s' vom Grundwert sG aus noch besser der tatsäch¬ lichen Voreilung s annähert. Auch die Walzgutgeschwindigkeit vi' nähert sich dadurch der realen Walzgutgeschwindigkeit vi an. Somit ist der Massenflussregler 10 besser in der Lage, den Walzspalt 12 einzustellen, um das Walzgerüst 4 einzure¬ geln. Dabei nähert sich die tatsächliche auslaufende Walzgut¬ dicke hi einem Sollwert hiS an. FIG 2 zeigt einen größeren Ausschnitt des Walzwerkes 2 und ein Beispiel für die Ermittlung eines Messwertes M. Der Mess¬ wert M wird hier am Walzgut 6 - bzw. an einem bestimmten Abschnitt 15 dessen - ermittelt. Dargestellt sind zwei nachein¬ ander 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 ti,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 Ab¬ schnitt 15 wird der Kopf 16 des Walzgutes 6 gewählt, als Wegstrecke 17 der Gerüstabstand d. Gemessen werden im Bei¬ spiel die Zeitdifferenz =t2_ti, sowie ein Integral der Wal¬ zengeschwindigkeit vw vom Zeitpunkt tl 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 ge- dachte 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 Kor¬ rekturwert sK für den Grundwert sG. FIG 3 zeigt einen alternativen Massenflussregler 10, dem als Messwert M eine tatsächlich gemessene auslaufseitige Walzgut¬ geschwindigkeit VIM zugeführt wird. Diese wird am Walzgut 6 mit Hilfe einer Walzgutgeschwindigkeitsmesseinrichtung 18 ermittelt. Der Massenflussregler 10 enthält einen Voreilungs- adaptionsregler 20, dem die tatsächliche Walzengeschwindig¬ keit vw, die gemessene Walzgutgeschwindigkeit viM und die ge¬ mäß oben ermittelte adaptierte Voreilung s' zugeführt werden. Aus diesen Größen wird eine geregelte Voreilung sR ermittelt, die anschließend eine Limitierungs- und Plausibilisierungs- stufe 22 durchläuft. Somit ergibt sich eine weitergehend kor¬ rigierte Voreilung s', die dann gemäß oben erläutertem Vorgehen in einem Streckenmodell 24 verwendet wird, um die model¬ lierte auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit vi ' 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 noch- mals besser adaptierte modellierte Voreilung s' zu erzeugen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung einer auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit (vi aus einer Walzengeschwindigkeit (vw) und einer dieser zugeordneten Voreilung (sx) in einem Walzgerüst (4) mit einem die Walzgutgeschwindigkeit ( p) verarbeitenden Massenflussregler (10), bei dem die Voreilung (sx) aus einem Grundwert (sG) und einem Korrekturwert (sK) gebildet wird, und der Korrekturwert (sK) anhand eines während des Walzvor- gangs 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) ermit¬ telt 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 (ti,2) Anstiche der beiden Walzgerüste (4) ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem zusätzlich eine Ist-Geschwindigkeit (viM) des Walzgu¬ tes (6), mit der dieses einen bestimmten Anlagenort passiert, gemessen wird und die Ist-Geschwindigkeit (vM) zusammen mit der ermittelten Voreilung (sx) in einem eine geregelte Vorei lung (sR) ermittelnden Voreilungsadaptionsregler (20) verarbeitet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
bei dem bei einer bekannten Fehlmessung der Ist-Geschwindigkeit (VIM) die vom Voreilungsadaptionsregler (20) ermittelte geregelte Voreilung (sR) eingefroren wird.
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