EP4103339B1 - Ermittlung einer sensitivität einer zielgrösse eines walzguts von einer betriebsgrösse einer warmwalzstrasse - Google Patents

Ermittlung einer sensitivität einer zielgrösse eines walzguts von einer betriebsgrösse einer warmwalzstrasse Download PDF

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EP4103339B1
EP4103339B1 EP21700961.2A EP21700961A EP4103339B1 EP 4103339 B1 EP4103339 B1 EP 4103339B1 EP 21700961 A EP21700961 A EP 21700961A EP 4103339 B1 EP4103339 B1 EP 4103339B1
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EP
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setpoint
control device
hot rolling
values
variable
Prior art date
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Hans-Ulrich LÖFFLER
Klaus Weinzierl
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Primetals Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Germany GmbH
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Publication date
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    • C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
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    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/667—Quenching devices for spray quenching

Definitions

  • the present invention is further based on a computer program for a control device of a section of a hot rolling train for treating a large number of rolled materials, the computer program comprising machine code that can be processed by the control device, the processing of the machine code by the control device causing the control device to carries out such operating procedures.
  • the present invention is further based on a control device of a section of a hot rolling train for treating a large number of rolled products, the control device being programmed with such a computer program so that the control device carries out such an operating method during operation.
  • the present invention is further based on a section of a hot rolling train for treating a large number of rolled products, the section of the hot rolling train being controlled by such a control device.
  • the section is a cooling section or includes a cooling section.
  • a total amount of coolant is determined for a respective section of a metal strip using a total cooling function, by means of which the respective section of the metal strip is cooled in the cooling section.
  • an actual size of the section of the metal strip expected due to this cooling is determined and compared with a target size.
  • the overall cooling function is adjusted based on the difference.
  • the total amount of coolant for the next section of the metal strip is then determined based on the tracked total cooling function.
  • the approach of tracking the overall cooling function corresponds to an adaptation of a sensitivity.
  • the section of the hot rolling train is a finishing train.
  • Target values for the operation of the finishing train are determined.
  • One of the target values is the final rolling temperature at which the rolling stock should exit the finishing train. If a rolling speed changes, a correction value for the final rolling temperature is determined. Based on the The amount of cooling water used to cool the rolling stock within the rolling train is adjusted based on the changed final rolling temperature or the correction value.
  • the hot rolling mill section is a cooling section behind a finishing mill.
  • the section of the hot rolling train a large number of flat rolled products are processed one after the other.
  • the primary data and the target values for the target variables of the respective rolling stock are fed to a model of the section of the hot rolling train.
  • operating values for the section of the hot rolling train are determined in such a way that the respective rolling stock reaches the target values of the target variables as well as possible after passing through the section of the hot rolling train.
  • a hot rolling train can have a finishing train, which is followed by a cooling section.
  • the cooling section is viewed as a section of the hot rolling train
  • one of the target variables can, for example, be the coiling temperature that the flat rolling stock should have after passing through the cooling section.
  • the associated setpoint can be, for example, 600 °C.
  • the associated operating value can be the number of valves that must be switched to bring about the required cooling of the flat rolling stock. In this case, the number of switched valves is the actuator.
  • the corresponding operating value can be 10 valves, for example.
  • Another target size can also be specified, for example a specific material property of the flat rolled stock.
  • material properties are the yield strength, the yield strength, the breaking strength and others more.
  • the coiler temperature can also be viewed as the operating value of the section of the hot rolling mill.
  • Measurements are taken as the respective flat rolling stock passes through the section of the hot rolling train.
  • the measurements are used to track the manipulated variables of the section of the hot rolling mill. For example, if a reel temperature of 600 °C is specified as the target variable and the manipulated variable is the number of switched valves, the reel temperature can be recorded from the point in time at which the beginning of the respective flat rolling stock reaches a temperature measuring point downstream of the cooling section. If there is a deviation in this case, the control of the valves in the cooling section is adjusted. For example, if the corresponding point on the flat rolling stock is not at 600 °C, but at 610 °C, another valve is switched on so that the flat rolling stock is cooled via 11 valves. Conversely, if the corresponding point on the flat rolling stock is not at 600 °C, but at 590 °C, a valve is switched off so that the flat rolling stock is only cooled via 9 valves.
  • sampling of the flat rolling stock that has now been treated can also be carried out.
  • a material sample can be taken and examined with regard to microscopic material properties such as structure or grain size and macroscopic material properties such as tensile strength, yield point and elongation at break.
  • the model of the cooling section was an analytical model based on mathematical-physical equations.
  • such an analytical model was corrected, supplemented or replaced by a neural network. Of course, the neural network had to be trained accordingly.
  • the model was used, for example, to calculate a coiling temperature that the respective flat rolling stock should have before the respective flat rolling stock passes through the cooling section in order to achieve the desired macroscopic have material properties.
  • the respective flat rolling stock was then cooled in the cooling section so that it had the determined coiling temperature.
  • the prior art approach has significant systematic errors.
  • manipulated variables are constantly updated via control loops. For example, in the case of a cooling section, the coil temperature is recorded and the amount of cooling water that is applied to the respective flat rolling stock is tracked. This ensures that the determined target value of the reel temperature is maintained as closely as possible.
  • the reel temperature deviates from its target value. This means that the target values for the target size for a given target point can be determined quite precisely.
  • the model very quickly becomes inaccurate and incorrect if other target values are specified for the target variables and/or other primary data is available.
  • the extent of cooling for example the number of switched valves
  • the respective measured reel temperature is entered into a diagram.
  • the amount of cooling shows in the direction of the x-axis
  • the reel temperature shows in the direction of the y-axis.
  • a regression line is then determined.
  • the model calculation and the control of the cooling section valves based on this would be correct.
  • a fault must have occurred somewhere.
  • the disorder as such does not have to be known. But it is there.
  • This disruption is corrected by tracking the cooling in the cooling section.
  • the tracking of the cooling is stochastically dependent on the disturbance.
  • the correlation shown in the diagram therefore shows the correlation between the reel temperature on the one hand and the extent of cooling including the disturbance that occurred on the other hand.
  • the interference would have to be eliminated.
  • the correlation between the reel temperature on the one hand and the extent of cooling without the disruption that occurred on the other hand would have to be determined.
  • the object of the present invention is to create options by means of which the sensitivity of a particular target size of flat rolling stock can be determined from operating sizes of a section of a hot rolling train.
  • the task is solved by an operating method for a section of a hot rolling train with the features of claim 1.
  • Advantageous refinements of the operating method are the subject of dependent claims 2 to 7.
  • the control device is supplied with an actual value of a state variable of the rolling stock, for example the respective coiler temperature.
  • the state variable is one of the special target variables, so that a target value of the state variable corresponds to the final target value of this particular target variable.
  • a target value for the reel temperature is specified directly.
  • the state variable is correlated with the at least one particular target variable, so that a target value of the State variable is determined by the final setpoint of at least one special target variable.
  • the control device can track at least one operating value with which the state variable is influenced in order to compensate for the deviation of the actual value of the state variable from the setpoint value of the state variable. For example, the number of switched valves in a cooling section can be changed in order to set a specific reel temperature.
  • the state variable correlated with the particular target variable can be the coil temperature on the output side of the cooling section and can also be an operating value, the number of activated valves of the cooling section and/or the extent of the control of valves in the cooling section.
  • this is not absolutely necessary.
  • the offsets can be determined as required. In particular, they can be completely selectable or freely selectable within a predetermined value range. If the offsets are completely freely selectable, it is the responsibility of an operator who specifies the offsets to choose them sensibly. If the offsets can be freely selected within a specified range of values, the range of values should be specified sensibly.
  • the respective target value of the respective special target variable by increasing the respective preliminary target value by a predetermined value for some of the flat rolled products and reducing it by the same value for the other flat rolled products. If necessary, it can also be divided into three parts, i.e. additionally for some of the flat rolled goods the respective preliminary target value of the respective special target variable is adopted unchanged as the respective final target value.
  • the respective preliminary target value is uniform and the particular target variable is the reel temperature:
  • the operating values can sometimes be updated as the respective rolling stock passes through the section of the hot rolling mill.
  • the actual value of the state variable corresponds exactly or only with a very small variation to the setpoint of the state variable.
  • the operating values vary, based on a specific final setpoint of a particular target variable, with a respective statistical spread.
  • the offsets are preferably chosen such that the average values of the at least one operating value for the respective final setpoint of this target variable are less than the variance, in particular less than half the variance, of that mean value of the at least one operating value that differs when using the respective preliminary target value results as the final target value of this particular target variable.
  • the operating values for the respective rolling stock are not updated when passing through the section of the hot rolling train, in return, based on a particular target variable, the actual value that would result from using the respective preliminary target value as the respective final target value varies with a statistical spread . It is therefore alternatively also possible for the respective offset for this particular target size to be smaller than this spread, in particular smaller than half of this spread.
  • the section of the hot rolling train includes a cooling section and one of the special target variables is the coiling temperature of the rolling stock on the outlet side of the cooling section or is correlated with the coiling temperature of the rolling stock on the outlet side of the cooling section.
  • at least one of the operating values can in particular influence the number of activated valves in the cooling section and/or the extent of the activation of valves in the cooling section.
  • the particular target variable itself can be the reel temperature on the outlet side of the cooling section.
  • at least one of the special target variables is a microscopic or a macroscopic material property of the respective rolling stock.
  • the operating values can, for example, directly influence the reel temperature or the number of activated valves in the cooling section and/or the extent of the activation of valves in the cooling section.
  • a microscopic material property can be, for example, the microstructure or the grain size.
  • a macroscopic material property can be, for example, tensile strength, yield strength or elongation at break.
  • the processing of the computer program by the control device causes the control device to carry out an operating method according to the invention.
  • control device of a section of a hot rolling train for treating a large number of rolled products with the features of claim 9.
  • the control device is programmed with a computer program according to the invention, so that the control device carries out an operating method according to the invention during operation.
  • the task is further solved by a section of a hot rolling train for treating a large number of rolled products with the features of claim 10.
  • the section of the hot rolling train is controlled by a control device according to the invention.
  • a hot rolling train is designed for treating rolled goods 1 made of metal.
  • the rolling stock 1 usually consists of steel. In some cases they can also be made of aluminum or another metal.
  • the rolled goods 1 are, as shown in the illustration FIGS. 1 and 2 can be seen, flat rolling stock. As a rule, the rolling stock is 1 strip. However, it can alternatively also be heavy plate.
  • the hot rolling mill has at least one rolling stand 2. Often even several rolling stands 2 are arranged sequentially one behind the other.
  • the rolling stands 2 can, for example, form a multi-stand finishing train.
  • a cooling section is also arranged downstream of the roll stand 2 (or, in the case of several roll stands 2, the last roll stand 2). Of the rolling stands 2 are in the FIGS. 1 and 2 only the work rolls shown. The rolling stands 2 often have additional support rolls and, if necessary, further rolls.
  • the cooling section usually has several cooling devices 3. A liquid coolant is supplied to the cooling devices 3 via valves 4. The coolant is usually water. In some cases it is also water with certain additives. In the FIGS. 1 and 2 Only cooling devices 3 are shown above the rolling stock 1.
  • cooling devices 3 are present both above and below the rolling stock 1.
  • the rolling stock 1 can be rolled in the rolling stands 2 and/or cooled by means of the cooling devices 3 of the cooling section. Both rolling and cooling correspond to a treatment of the rolled goods 1.
  • the hot rolling train also has a coiler device with at least one coiler 5.
  • the coiler device is in any case arranged downstream of the rolling stands 2. If the cooling section is present, the coiling device is also arranged downstream of the cooling section. In this case The cooling section is therefore arranged between the roll stands 2 and the coiler device.
  • the hot rolling train can also have units that are arranged upstream of the rolling stands 2.
  • An example of such a device is a descaling device.
  • the hot rolling train therefore has at least one section. It is possible that the rolling stands 2 or the finishing train together with the cooling section and/or at least one upstream device are viewed as a section of the hot rolling train. Alternatively, it is possible to view only the rolling stands 2 or the finishing train as a section of the hot rolling train. It is also possible to view only the cooling section or only the upstream facility as a section of the hot rolling train.
  • the cooling section is considered below as a section of the hot rolling train. However, this is not absolutely necessary.
  • the section of the hot rolling train is controlled by a control device 6.
  • the control device 6 controls in particular the valves 4 of the cooling devices 3.
  • the control device 6 can also control at least one pump (not shown), by means of which the working pressure and/or the coolant flow are adjusted.
  • the control device 6 can also control other parts of the hot rolling train, such as the rolling stands 2 and the reel 5 or the reel 5.
  • the control device 6 is programmed with a computer program 7.
  • the computer program 7 includes machine code 8, which can be processed by the control device 6.
  • the processing of the machine code 8 by the control device 6 causes the control device 6 to control the section of the hot rolling train according to an operating method which is explained in more detail below.
  • the flat rolled products 1 are treated individually one after the other. As far as the immediate As far as control of the section of the hot rolling train is concerned, this control is carried out individually for a single flat rolling stock 1. This control is discussed below in connection with FIG 3 for a single flat rolling stock 1 explained.
  • the control device 6 receives the primary data PD for a respective flat rolling stock 1.
  • the primary data PD describes the respective rolling stock 1 before it is fed to the section of the hot rolling train.
  • the primary data PD can include, for example, the chemical composition of the flat rolling stock 1, its final rolling temperature T1, its thickness, its width and the final rolling speed v.
  • the primary data PD therefore answers the question of which material should be treated in the section of the hot rolling train and/or what condition the rolling stock 1 has when fed to the section of the hot rolling train.
  • the final rolling temperature T1 can, for example, be determined instantaneously using a corresponding temperature measuring station 9 (see the FIGS. 1 and 2 ) are recorded.
  • the control device 6 receives preliminary setpoint values Z* for target variables for the rolling stock 1.
  • the preliminary target values Z* of the target variables describe properties of the respective rolling stock 1 that it should have after passing through the section of the hot rolling train. These properties are therefore sought.
  • the target variables or their preliminary target values Z* therefore answer the question of what properties the rolling stock 1 should have after passing through the section of the hot rolling train and/or what condition the respective rolling stock 1 should then have.
  • the target variables can be, for example, macroscopic or microscopic material properties of the flat rolling stock 1.
  • a macroscopic material property can be, for example, tensile strength, yield strength or elongation at break.
  • a microscopic material property can be, for example, the microstructure or the grain size.
  • It A setpoint T2* can also be specified for the coiling temperature T2, which the flat rolling stock 1 should have behind the cooling section. In this case, the reel temperature T2 is a target variable.
  • At least one of the target variables is a special target variable. It is conceivable that the control device 6 itself determines which of the target variables are special target variables. As a rule, however, the control device 6 is specified which of the target variables are special target variables. The specification can be made, for example, within the framework of the computer program 7 or by an operator (not shown).
  • control device 6 changes the respective preliminary setpoint Z* by an offset ⁇ Z in a step S3 and thus determines a respective final setpoint Z'*.
  • control device 6 determines the respective offset ⁇ Z itself.
  • the control device 6 is generally given a framework - for example within the framework of the computer program 7 or by the operator - within which the control device 6 determines the respective offset ⁇ Z itself.
  • the control device 6 can be given a maximum amount of the offset ⁇ Z, within which the control device 6 randomly determines a value.
  • the control device 6 can be given several concrete possible values for the offset ⁇ Z and for the control device 6 to select one of these values.
  • the respective offset ⁇ Z can be freely selected by the control device 6 within a predetermined value range. The range of values is either specified by the frame or by the smallest and largest of the possible offsets ⁇ Z.
  • the respective offset ⁇ Z of the control device 6 can be specified by the operator.
  • the respective offset ⁇ Z can be freely selected by the operator. If applicable It may be possible for a corresponding range of values or several possible values to be stored within the control device and for the operator to select a value from this range of values or one of the possible values. Regardless of how the offset ⁇ Z is determined, the offset ⁇ Z is determined independently of the primary data PD and also independently of the other target variables. The offsets are also determined independently of the operating values A of the hot rolling train.
  • the control device 6 determines the operating values A of the section of the hot rolling train in a step S5.
  • the determination is carried out in such a way that the respective rolling stock 1 reaches the final target values Z'* of the target variables as well as possible after passing through the section of the hot rolling train.
  • the operating values A therefore indicate how the section of the hot rolling train must be controlled in order to achieve the final setpoint values Z'* of the target variables for the rolling stock 1 given the primary data PD. At least this is expected.
  • the control device 6 can store the primary data PD and the final setpoints Z* of the target variables as shown in FIG 1 to a model 10 of the section of the hot rolling mill. In this case, the operating values A are determined using the model 10.
  • the model 10, if it is present, is implemented within the control device 6, in particular due to the processing of the machine code 8.
  • the normal target variables may be varied or adjusted based on the determined operating values A.
  • the special target variables are not influenced by the operating values A.
  • a step S6 the control device 6 controls the section of the hot rolling train. This control takes place during the treatment of the corresponding flat rolling stock 1, i.e. in particular during the passage of the respective rolling stock 1 through the section of the hot rolling train.
  • the control device 6 operates the section of the hot rolling train in step S6 in accordance with the determined operating values A. It thus controls the actuators of the section of the hot rolling train - for example the valves 4 of the cooling devices 3 - in accordance with the determined operating values A.
  • States that the rolling stock 1 has after treatment in the section of the hot rolling train can alternatively be target variables or operating values A.
  • a condition that the rolling stock 1 has after treatment in the section of the hot rolling train cannot therefore be a target variable and an operating value A at the same time.
  • the reel temperature T2 can alternatively be a target variable or an operating value A. If the coiler temperature T2 is one of the operating values A, the target variables are usually mechanical properties of the rolling stock 1, which the rolling stock 1 should have after treatment in the section of the hot rolling train.
  • the operating values A can be determined as required.
  • these can be values that correspond directly to manipulated variables for the actuators of the hot rolling mill.
  • one of the manipulated variables can be the number of valves 4 that are opened so that the corresponding cooling devices 3 apply the coolant to the flat rolling stock 1.
  • it can be - similar to this, but not completely identical - the extent to which the valves 4 are opened.
  • Step S1 to S6 are therefore carried out iteratively again and again for a new rolling stock 1.
  • the offset ⁇ Z that is used when executing step S3 is not always the same. Seen across the entirety of rolled goods 1, the offset ⁇ Z for a specific specific target size therefore has several different values. This applies to every specific target size.
  • the offset ⁇ Z always has one of two values, with the two values having the same amount.
  • a target variable is the coiler temperature T2
  • the preliminary setpoint T2* for the coiler temperature T2 can be increased by a certain amount - for example 5 K or 10 K - for some of the flat rolled products 1 and reduced by the same amount for other of the flat rolled products 1 become.
  • the offset ⁇ Z always has one of three values, one of the values being 0 and the other two values being different from 0 and having the same amount.
  • the provisional setpoint T2* for the coiling temperature T2 can be maintained unchanged for some of the flat rolled products 1, increased by a certain extent - for example 5 K or 10 K - for others of the flat rolled products 1, and for still others of the flat rolled products 1 can be reduced by the same amount.
  • the offset ⁇ Z always has one of two values, one of the values being 0 and the other value being different from 0.
  • the offset ⁇ Z can be determined using a random generator.
  • a step S11 the computing device 4 becomes aware of a pair of values for the treated rolling stock 1.
  • One value of the respective pair of values is the respective final setpoint Z'* of the particular target variable.
  • the other value of the respective pair of values is the associated operating value A, according to which the section of the rolling train was operated when treating the respective rolling stock 1.
  • a step S12 the computing device selects one of the final setpoint values Z'* of the particular target variable.
  • the computing device selects those value pairs whose final setpoint corresponds to the final setpoint Z'* selected in step S12.
  • step S15 the computing device checks whether it has already carried out steps S12 to S14 for all final setpoint values Z'* of the particular target variable. If this is not the case, the computing device returns to step S12. When step S12 is executed again, the computing device selects a new final setpoint Z'* of the particular target variable, which it selects as part of the procedure of FIG 4 has not yet been selected. Otherwise, the computing device goes to a step S16.
  • step S16 the computing device determines a sensitivity S of the special target variable from the operating variable based on the determined mean values AM and the associated setpoint values Z'* of the special target variable. For example, the computing device can be as shown in FIG 5 As part of step S16, carry out a linear regression and determine the slope of the resulting straight line as sensitivity S.
  • FIG 6 shows an alternative to the approach of FIG 4 .
  • Step S21 essentially corresponds to step S11 of FIG 4 . However, it differs from step S11 in that in step S21 the actual values Z of the particular target variable (also) become known to the computing device as an alternative or in addition to the final setpoint values Z'*.
  • the actual values Z can, for example, be determined by sampling in the case of material properties of the flat rolled products 1 and fed to the computing device. In the case of a state variable (for example the reel temperature T2), they can often be determined directly by measurement and transmitted to the computing device.
  • a step S22 the computing device selects one of the final setpoint values Z'* of the particular target variable (if known) or a specific, usually relatively small range of values for the actual value Z.
  • the step S22 essentially corresponds to the step S2 of FIG 4 .
  • Step S23 the computing device selects those value pairs whose final setpoint value matches the final setpoint value Z'* selected in step S22 or whose actual value lies in the selected value range.
  • Step S23 essentially corresponds to step S13 of FIG 4 .
  • step S26 the computing device checks whether it has already carried out steps S22 to S25 for all final setpoint values Z'* of the particular target variable or all value ranges of the associated actual value Z. If this is not the case, the computing device returns to step S22.
  • Step S22 When executing step S22 again, the computing device selects a new final setpoint Z'* of the particular target variable, which it uses as part of the procedure of FIG 6 has not yet selected, or a different range of values for the actual variable Z that you have chosen as part of the procedure of FIG 6 has not yet been selected. Otherwise, the computing device goes to a step S27. Step S26 essentially corresponds to step S15 FIG 4 .
  • a step S27 the computing device determines the sensitivity S of the special target variable from the operating variable based on the determined mean values AM of the tracked control values A and the associated mean values ZM of the actual values Z of the special target variable. For example, in step S27, the computing device can carry out a linear regression analogous to step S16 and determine the slope of the resulting straight line as sensitivity S.
  • the sensitivity S of the special target variable of the operating variable is therefore determined based on the target values or the average values of the actual values of the special target variable and the average values of the target values or actual values of the operating values A.
  • the procedure according to FIG 4 This is particularly useful when the actual value Z of the particular target variable can already be recorded during the passage of the respective rolling stock 1 through the section of the hot rolling train and can be regulated to the final target value Z'* or it is guaranteed for other reasons that the actual value Z from corresponding final setpoint Z'* does not deviate or only deviates very slightly. This is typically the case for a cooling section if the particular target variable is the reel temperature T2.
  • the approach of FIG 6 can always be taken. It must be taken if the actual value Z of the particular target variable cannot be readjusted during the passage of the respective rolling stock 1 through the section of the hot rolling train or if there is a risk for other reasons that the actual value Z deviates significantly from the corresponding final setpoint Z'*. If possible, the procedure is: FIG 4 but preferred because it can be carried out with less effort.
  • the sensitivities S of the higher-level variables can also be determined from the company variables.
  • the overarching variable is a mechanical property of the rolling stock 1, for example the tensile strength.
  • the setpoint T2* for the reel temperature T2 is determined based on the tensile strength.
  • the reel temperature T2 is the target variable, so that the offset is added to its setpoint.
  • the manipulated variable is the control of the valves 4. In this case - alternatively or in addition to determining the sensitivity of the reel temperature T2 from the control of the valves 4 - the sensitivity of the mechanical property of the rolling stock 1 can also be determined from the control of the valves 4.
  • FIG 7 includes steps S31 to S36.
  • step S31 the control device 6 - analogously to step S1 FIG 3 - for a respective flat rolling stock 1 its primary data PD.
  • step S32 the control device 6 - analogously to step S2 FIG 3 - for the rolling stock 1 provisional target values Z* for target variables.
  • the control device 6 accepts a setpoint T2* for the reel temperature T2 as one of the preliminary setpoints Z*.
  • the reel temperature T2 is a target value.
  • the reel temperature T2 is within the scope of the design of FIG 7 the special target variable, so that in step S33 the offset ⁇ Z is as Temperature offset ⁇ T is added to the preliminary setpoint T2* and a final setpoint T2* is determined for the reel temperature T2.
  • the control device 6 takes over in step S34 - analogous to step S4 of FIG 3 - directly the respective preliminary setpoint Z* as the respective final setpoint Z'*.
  • the determination of the operating values A of the section of the hot rolling train by the control device 6 takes place in step S35 analogous to step S5 of FIG 3 . However, the operating values A are determined depending on the final temperature setpoint T2*.
  • step S36 the control device 6 controls the section of the hot rolling train when treating the corresponding flat rolling stock 1 in accordance with the determined operating values A.
  • the operating values A determines the number of activated valves 4 of the cooling section and/or the extent of the activation of valves 4 the cooling section or the extent of cooling in general.
  • FIG 8 includes steps S41 to S46.
  • step S41 the control device 6 - analogously to step S1 FIG 3 - for a respective flat rolling stock 1 its primary data PD.
  • step S42 the control device 6 - analogously to step S2 FIG 3 - for the rolling stock 1 provisional target values Z* for target variables.
  • step S43 the control device 6 changes - analogously to step S3 FIG 3 -
  • the reel temperature T2 is not directly a specific target variable, it is correlated with one of the specific target variables.
  • step S43 after determining the final setpoint Z'* for this particular target variable, the control device 6 determines the setpoint T2* for the reel temperature T2 using its final setpoint Z'*. For the normal target variables, the control device 6 takes over in step S44 - analogous to step S4 of FIG 3 - directly the respective provisional Setpoint Z* as the respective final setpoint Z'*. The control device 6 then determines operating values A of the section of the hot rolling train in step S45. The determination is carried out in such a way that the respective rolling stock 1, after passing through the section of the hot rolling train, reaches, among other things, the setpoint T2* for the coiler temperature T2 determined in step S43 as well as possible.
  • step S46 the control device 6 controls the section of the hot rolling train when treating the corresponding flat rolling stock 1 in accordance with the determined operating values A.
  • the operating values A determines the number of activated valves 4 of the cooling section and/or the extent of the activation of valves 4 the cooling section or the extent of cooling in general.
  • the procedure according to FIG 8 is therefore based on the fact that the particular target variable is not directly the reel temperature T2.
  • the particular target variable can in particular be a micromechanical or a macromechanical property of the rolling stock 1, for example the tensile strength or the yield strength.
  • FIG 9 a further possible embodiment of the procedure according to the invention (see the FIGS. 1 to 3 ) explained.
  • This procedure is preferably also based on the configuration explained above, that the section of the hot rolling train includes a cooling section. However, it is not necessarily coupled to a cooling section, even if the design according to FIG 9 will be explained below in connection with a cooling section. If the section of the hot rolling train includes a cooling section, the procedure of FIG 9 with the designs of the FIGS. 7 and 8 be combined.
  • FIG 9 shows a possible embodiment of step S6 of FIG 3 .
  • an actual value of a state variable of the rolling stock 1 is recorded and fed to the control device 6 while the respective flat rolling stock 1 is passing through the section of the hot rolling train.
  • a further temperature measuring station 11 can be arranged on the output side of the cooling section, by means of which the reel temperature T2 (i.e. its actual value) is recorded.
  • the control device 6 first controls the section of the hot rolling train in a step S51. This control takes place with the current operating values A.
  • step S51 is executed for the first time, the current operating values A correspond to those in step S5 of FIG 3 determined operating values A.
  • the control device 6 receives the detected actual value of the state variable (for example the detected reel temperature T2).
  • the state variable can - see the explanations purely as an example FIG 7 - be one of the special target variables.
  • the corresponding setpoint T2* of the state variable T2 corresponds to the final setpoint Z'* of this particular target variable.
  • the recorded state variable - see the explanations purely as an example FIG 8 - be correlated with one of the special target variables.
  • the setpoint T2* of the state variable T2 is determined by the final setpoint Z'* of this particular target variable.
  • the control device 6 compares the actual value T2 of the state variable with the associated setpoint value T2* in a step S53. In the event of a deviation, the control device 6 goes to a step S54. In step S54, the control device 6 tracks at least one operating value A. The state variable T2 is influenced by the updated operating value A. The tracking takes place in order to compensate for the deviation of the actual value T2 of the state variable from the associated setpoint T2*.
  • the control device 6 then checks in a step S55 whether the treatment of the rolling stock 1 in the section of the hot rolling train is finished. If this is not the case, the controller 6 returns to step S51. However, when executing step S51 again, the control device 6 uses the now current operating values A, i.e. as they resulted from any tracking in step S54. When the treatment of the rolling stock 1 in the section of the hot rolling train is finished, the procedure of FIG 9 completed. The control device 6 thus goes to step S1 (see FIG 3 ) back.
  • the respective flat rolling stock 1 is mentally divided into a large number of sections that follow one another sequentially. If the state variable is recorded for a specific section of the rolling stock 1, this section of the rolling stock 1 can no longer be influenced by the section of the hot rolling train. However, by means of the section of the hot rolling train, subsequent sections of the flat rolling stock 1 can be influenced, the state variable of which is recorded at a later point in time. The regulation of the state variable is therefore subject to a certain dead time. However, this is not a problem and only limits the dynamics of the regulation, but not its principle. The relevant facts are generally known and familiar to experts.
  • the offset ⁇ Z can be freely selected as long as its absolute value remains below a certain limit.
  • Possibilities are explained to sensibly determine the offset ⁇ Z or a maximum value for the amount of the offset ⁇ Z.
  • the operating values A from rolling stock 1 to rolling stock 1 are always the same. This is because the operating values A are no longer changed after they have been determined in step S5.
  • the actual value Z of the special target variable - for example the coiler temperature T2 - varies in this case from rolling stock 1 to rolling stock 1.
  • An external disturbance can be assumed as the reason for the scatter. The cause of the malfunction may or may not be known.
  • the spread of the actual value Z of the special target variable has a standard deviation ⁇ around the mean ZM of the actual value Z of the special target variable.
  • the standard deviation ⁇ is often also referred to as the variance.
  • the standard deviation ⁇ is defined as covering a symmetrical range around the mean ZM. Lie in the area with one time of the standard deviation ⁇ (i.e. in the area that extends from the mean ZM of the actual value Z of the special target size minus the standard deviation ⁇ to the mean ZM of the actual value Z of the special target size plus the standard deviation ⁇ ). with a normal distribution, around 2/3 of all measured values (more precisely: 68.27%).
  • the offset ⁇ Z can be as shown in FIG 10 for example, be determined in such a way that its amount is smaller than the standard deviation ⁇ .
  • the various final target values Z'* of the particular target variable differ from the corresponding provisional one by less than the scatter (more precisely: by less than the standard deviation ⁇ ).
  • Setpoint Z* it is even better if the amount of the offset ⁇ Z has an even smaller value, in particular if it deviates from the corresponding preliminary target value Z* by less than half the spread.
  • FIG 10 shows a rather hypothetical situation.
  • the fact that the operating values A are not tracked can lead to considerable scatter, which is reflected in the actual value Z of the particular target variable.
  • the operating values A are updated.
  • the determination of the offset ⁇ Z for this case - a realistic case - is discussed below in connection with FIG 11 explained.
  • the treated rolling stock 1 is uniform and that the preliminary target value Z* is used directly as the final target value Z'* of the particular target variable.
  • the operating values A are tracked in order to keep a state variable - for example the reel temperature T2 - at its setpoint T2*.
  • the state variable is either a particular target variable or is correlated with a particular target variable.
  • the actual value Z of the particular target variable - for example the coiler temperature T2 - is always the same or at least almost the same from rolling stock 1 to rolling stock 1.
  • the operating values A vary from rolling stock 1 to rolling stock 1.
  • the operating values A have a standard deviation ⁇ ' around their mean value AM.
  • the standard deviation ⁇ ' is analogous to FIG 10 defined in that it covers a symmetrical range around the mean AM of the operating values A. In the range one times the standard deviation ⁇ ' (i.e. in the range from the mean AM minus the standard deviation ⁇ ' to the mean AM plus the standard deviation ⁇ '), in the case of a normal distribution, around 2/3 of all operating values A (more precisely: 68.27%). In the case of a normal distribution, around 95% of all operating values A (more precisely: 95.45%) lie in the area with twice the standard deviation ⁇ '. In the case of a normal distribution, almost all operating values A (more precisely: 99.73%) lie in the area with three times the standard deviation ⁇ '.
  • the offset ⁇ Z can, for example, be determined in such a way that - based on the respective offset ⁇ Z - the mean value AM of the operating values A deviates by less than the spread from the mean value AM, which, when using the provisional target value Z*, turns out to be the final target value Z' * the specific target size results.
  • the amount of the offset ⁇ Z has an even smaller value, in particular a value that corresponds to a maximum of half the spread of the operating values A.
  • the preliminary setpoint Z* should be 600 °C.
  • 2500 rolled products 1 are treated, for which the final setpoint Z'* of the special target variable is 599 ° C, that is, the offset ⁇ Z is -1 K.
  • the mean AM can be calculated with an accuracy that corresponds to a spread of the reel temperature T2 by 0.14 K. Despite the very small change in the setpoint T2* of the reel temperature T2, the sensitivity S can therefore be determined.
  • this procedure provides the correct sign of the sensitivity S. This already represents a significant advantage over the state of the art. The determination is still only accurate to around 15%. However, this accuracy is completely sufficient for many applications. Furthermore, it can be improved by correspondingly increasing the number of rolled products 1.
  • the small variation in the setpoint T2* of the coiler temperature T2 has almost no effect on the quality of the actually treated rolling stock 1. Because the resulting variation over all 5000 rolling stock 1 is only from 7 K to approx. 7.07 K and thus relatively only by approximately 1% increased. Alternatively or additionally, it is of course also possible to increase the offset ⁇ Z.
  • the determined sensitivity S can be used in particular to update the model 10. If the operating values A are to be determined at a later point in time within the framework of the model 10 for at least one further flat rolling stock 1, the determined sensitivity S can be used to determine the operating values A. This can be particularly advantageous if the setpoint Z0* or the target value Z0' of the particular target variable has changed and/or if the primary data PD has changed.
  • the present invention has many advantages.
  • the sensitivity S is determined without further assumptions or at least its sign and its approximate value are determined.
  • the advantage is that the operator of the section of the hot rolling mill usually knows the primary data PD and the preliminary setpoints Z* of the target variables very precisely, but generally does not know how to change the operating values A in order to obtain the actual values Z of the target variables in a deterministic manner. However, this is made possible with the procedure of the present invention.
  • the operating point of the section of the hot rolling train can be shifted in a targeted manner, so that a flat rolling stock 1 with improved actual values Z of the target variables results.
  • disruptions in upstream processing processes i.e. in processes that influence the primary data PD, can be completely or at least partially compensated for.
  • the present invention has been explained above over long distances in the case that the section of the hot rolling train corresponds to a cooling section or comprises at least one cooling section.
  • the coiling temperature T2 of the rolling stock 1 on the outlet side of the cooling section was assumed as a special target variable.
  • the operating value A was generally assumed to be the number of activated valves 4 of the cooling section and/or the extent of the activation of valves 4 of the cooling section.
  • the present invention is not limited to this one embodiment.
  • the particular target variable is not the coiler temperature T2.
  • the setpoint T2* of the reel temperature T2 is correlated with the particular target variable. For example, if a specific tensile strength is specified as a particular target variable, the tensile strength is stochastically varied independently of the other target variables and the primary data PD.
  • the associated setpoint T2* of the reel temperature T2 is determined and regulated to this value.
  • the associated average values AM of the operating values A are determined and evaluated based on the respective average value ZM of the actual values Z of the tensile strength. Analogous procedures arise for other special target variables.
  • the procedure according to the invention can be carried out for a section of a hot rolling train that does not include a cooling section.
  • the final rolling temperature T1 can be given as a special target variable and the final rolling speed v can be used as a special manipulated variable.
  • Another target variable and the final rolling temperature T1 can also be used as a state variable.
  • the measurement variable on the basis of which the operating values A are tracked can be the final rolling temperature T1 in the case of a finishing train, and the coiler temperature T2 in the case of a cooling section.
  • the section of the hot rolling train is designed as a multi-stand finishing train or includes a multi-stand finishing train
  • the thickness, the profile and / or the flatness of the rolling stock 1 can be used as a special target variable and variables can be used as operating values A, which determine the rolling gap of the last Roll stand 2 of the multi-stand finishing train and/or the penultimate roll stand 2 of the multi-stand Finishing train and/or other rolling stands 2 of the multi-stand finishing train influence.

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Description

    Bezeichnung der Erfindung
  • Ermittlung einer Sensitivität einer Zielgröße eines Walzguts von einer Betriebsgröße einer Warmwalzstraße
    • Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für einen Abschnitt einer Warmwalzstraße,
    • wobei einer Steuereinrichtung für den Abschnitt der Warmwalzstraße für eine Vielzahl von Walzgütern jeweilige Primärdaten und jeweilige vorläufige Sollwerte für Zielgrößen des jeweiligen Walzguts zugeführt werden,
    • wobei die jeweiligen Primärdaten das jeweilige Walzgut vor dem Zuführen zu dem Abschnitt der Warmwalzstraße beschreiben und die jeweiligen vorläufigen Sollwerte der Zielgrößen einen nach dem Durchlaufen des Abschnitts der Warmwalzstra-βe angestrebten Sollzustand des jeweiligen Walzguts beschreiben,
    • wobei die Steuereinrichtung Betriebswerte für den Abschnitt der Warmwalzstraße derart ermittelt, dass das jeweilige Walzgut nach dem Durchlaufen des Abschnitts der Warmwalzstraße endgültige Sollwerte der Zielgrößen so gut wie möglich erreicht,
    • wobei die Steuereinrichtung den Abschnitt der Warmwalzstra-βe beim Behandeln des jeweiligen Walzguts entsprechend den ermittelten Betriebswerten betreibt,
    • wobei mindestens eine der Zielgrößen eine besondere Zielgröße ist und die verbleibenden Zielgrößen normale Zielgrößen sind,
    • wobei die Steuereinrichtung für die normalen Zielgrößen den jeweiligen vorläufigen Sollwert unverändert als jeweiligen endgültigen Sollwert übernimmt.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Computerprogramm für eine Steuereinrichtung eines Abschnitts einer Warmwalzstraße zum Behandeln einer Vielzahl von Walzgütern, wobei das Computerprogramm Maschinencode umfasst, der von der Steuereinrichtung abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung ein derartiges Betriebsverfahren ausführt.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung eines Abschnitts einer Warmwalzstraße zum Behandeln einer Vielzahl von Walzgütern, wobei die Steuereinrichtung mit einem derartigen Computerprogramm programmiert ist, so dass die Steuereinrichtung im Betrieb ein derartiges Betriebsverfahren ausführt.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Abschnitt einer Warmwalzstraße zum Behandeln einer Vielzahl von Walzgütern, wobei der Abschnitt der Warmwalzstraße von einer derartigen Steuereinrichtung gesteuert wird.
    • Stand der Technik
  • Ein derartiges Betriebsverfahren ist beispielsweise aus der EP 2 873 469 A1 bekannt. Bei diesen Betriebsverfahren ist der Abschnitt eine Kühlstrecke oder umfasst eine Kühlstrecke. Im Rahmen dieses Betriebsverfahrens wird für einen jeweiligen Abschnitt eines Metallbandes unter Verwendung einer Gesamtkühlfunktion eine Gesamtkühlmittelmenge ermittelt, mittels derer der jeweilige Abschnitt des Metallbandes in der Kühlstrecke gekühlt wird. Modellgestützt wird eine aufgrund dieser Kühlung erwartete Istgröße des Abschnitts des Metallbandes ermittelt und mit einer Zielgröße verglichen. Anhand der Differenz wird die Gesamtkühlfunktion nachgeführt. Die Gesamtkühlmittelmenge für den nächsten Abschnitt des Metallbandes wird sodann anhand der nachgeführten Gesamtkühlfunktion ermittelt. Das Nachführen der Gesamtkühlfunktion entspricht vom Ansatz her einer Adaption einer Sensitivität.
  • Auch aus der DE 10 2016 207 692 A1 ist ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesen Betriebsverfahren ist der Abschnitt der Warmwalzstraße eine Fertigstra-βe. Es werden Sollwerte für den Betrieb der Fertigstraße ermittelt. Einer der Sollwerte ist die Endwalztemperatur, mit der das Walzgut aus der Fertigstraße austreten soll. Im Falle einer Änderung einer Walzgeschwindigkeit wird ein Korrekturwert für die Endwalztemperatur ermittelt. Basierend auf der geänderten Endwalztemperatur bzw. dem Korrekturwert werden Kühlwassermengen, mit denen das Walzgut innerhalb der Walzstraße gekühlt wird, nachgeführt.
  • Ein ähnliches Betriebsverfahren ist der DE 10 2016 114 404 A1 zu entnehmen. Hier ist der Abschnitt der Warmwalzstraße jedoch eine Kühlstrecke hinter einer Fertigstraße.
  • Nachstehend wird zunächst die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Problematik erläutert.
  • In dem Abschnitt der Warmwalzstraße wird nacheinander eine Vielzahl von flachen Walzgütern behandelt. Die Primärdaten und die Sollwerte für die Zielgrößen des jeweiligen Walzguts werden einem Modell des Abschnitts der Warmwalzstraße zugeführt. Mittels des Modells werden Betriebswerte für den Abschnitt der Warmwalzstraße derart ermittelt, dass das jeweilige Walzgut nach dem Durchlaufen des Abschnitts der Warmwalzstraße die Sollwerte der Zielgrößen so gut wie möglich erreicht.
  • Beispielsweise kann eine Warmwalzstraße eine Fertigstraße aufweisen, der eine Kühlstrecke nachgeordnet ist. Wenn die Kühlstrecke als Abschnitt der Warmwalzstraße betrachtet wird, kann beispielsweise eine der Zielgrößen die Haspeltemperatur sein, welche das flache Walzgut nach dem Durchlaufen der Kühlstrecke aufweisen soll. Der zugehörige Sollwert kann beispielsweise 600 °C sein. Der zugehörige Betriebswert kann die Anzahl an Ventilen sein, die geschaltet werden muss, um die erforderliche Abkühlung des flachen Walzguts zu bewirken. Die Anzahl an geschalteten Ventilen ist in diesem Fall das Stellglied. Der entsprechende Betriebswert kann beispielsweise bei 10 Ventilen liegen.
  • Es kann auch eine andere Zielgröße vorgegeben sein, beispielsweise eine bestimmte Materialeigenschaft des flachen Walzguts. Beispiele derartiger Materialeigenschaften sind die Dehngrenze, die Streckgrenze, die Bruchfestigkeit und andere mehr. In diesem Fall sind völlig analoge Vorgehensweisen möglich, wobei jedoch ergänzend in diesem Fall auch die Haspeltemperatur als Betriebswert des Abschnitts der Warmwalzstraße angesehen werden kann.
  • Während des Durchlaufs des jeweiligen flachen Walzguts durch den Abschnitt der Warmwalzstraße werden Messungen vorgenommen. Anhand der Messungen werden Stellgrößen des Abschnitts der Warmwalzstraße nachgeführt. Wenn beispielsweise als Zielgröße eine Haspeltemperatur von 600 °C vorgegeben ist und die Stellgröße die Anzahl an geschalteten Ventilen ist, kann ab dem Zeitpunkt, zu dem der Anfang des jeweiligen flachen Walzguts einen der Kühlstrecke nachgeordneten Temperaturmessplatz erreicht, die Haspeltemperatur erfasst werden. Ergibt sich in diesem Fall eine Abweichung, wird die Ansteuerung der Ventile der Kühlstrecke nachgeführt. Weist die entsprechende Stelle des flachen Walzguts beispielsweise nicht 600 °C auf, sondern 610 °C, wird ein weiteres Ventil zugeschaltet, so dass das flache Walzgut über 11 Ventile gekühlt wird. Weist die entsprechende Stelle des flachen Walzguts umgekehrt nicht 600 °C auf, sondern 590 °C, wird ein Ventil abgeschaltet, so dass das flache Walzgut nur über 9 Ventile gekühlt wird.
  • Nach dem Durchlaufen des Abschnitts der Warmwalzstraße kann weiterhin eine Beprobung des nunmehr behandelten flachen Walzguts erfolgen. Beispielsweise kann eine Materialprobe entnommen werden und hinsichtlich mikroskopischer Materialeigenschaften wie beispielsweise Gefüge oder Korngröße und makroskopischer Materialeigenschaften wie beispielsweise Zugfestigkeit, Streckgrenze und Bruchdehnung untersucht werden.
  • Es wird nun versucht, anhand der erfassten tatsächlichen Haspeltemperatur oder anhand der Materialeigenschaften in Verbindung mit den tatsächlichen Betriebswerten Korrekturwerte für Primärdaten und Korrekturwerte für Betriebswerte zu ermitteln. Primärdaten werden korrigiert, wenn angenommen werden muss, dass das eigentlich gewünschte Material, wie es durch die Sollwerte der Zielgrößen definiert ist, auch durch Anpassung der Betriebswerte nicht hergestellt werden kann. Korrekturwerte für Betriebswerte werden ermittelt, wenn angenommen werden kann, dass das eigentlich gewünschte Material, wie es durch die Sollwerte der Zielgrößen definiert ist, zwar hergestellt werden kann, hierfür aber eine Anpassung der Betriebswerte erforderlich ist. Eine Anpassung der Betriebswerte kann beispielsweise erforderlich sein, wenn sich die Primärdaten geändert haben, aber dennoch weiterhin die Sollwerte der Zielgrößen erreicht werden sollen.
  • Um die erforderlichen Anpassungen der Betriebswerte zielführend ermitteln zu können, ist es erforderlich, die Sensitivitäten zu kennen, mit denen bestimmte Betriebsgrößen bestimmte Zielgrößen beeinflussen. Es muss also bekannt sein, in welchem Ausmaß sich ein Wert einer bestimmten Zielgröße ändert, wenn ein Betriebswert einer bestimmten Betriebsgröße um einen bestimmten Wert geändert wird.
  • Im Stand der Technik wurde versucht, derartige Beziehungen zu ermitteln. Beispielsweise wurde versucht, ein Modell der Kühlstrecke einer Warmwalzstraße zu erstellen, mittels dessen bei gegebenen Primärdaten und gegebenen Betriebswerten die sich ergebenden Zielgrößen ermittelt werden können. Die Zielgrößen waren beispielsweise makroskopische Materialeigenschaften wie Zugfestigkeit, Streckgrenze und Bruchdehnung. Durch entsprechendes Variieren der Betriebswerte konnten dann "korrekte" Betriebswerte ermittelt werden, um die gewünschten Zielgrößen zu erreichen. Das Modell der Kühlstrecke war in manchen Fällen ein analytisches Modell, das auf mathematischphysikalischen Gleichungen basierte. In anderen Fällen wurde ein derartiges analytisches Modell durch ein neuronales Netz korrigiert, ergänzt oder ersetzt. Das neuronale Netz musste natürlich entsprechend trainiert werden.
  • Das Modell wurde beispielsweise verwendet, um vor dem Durchlauf des jeweiligen flachen Walzguts durch die Kühlstrecke eine Haspeltemperatur zu berechnen, die das jeweilige flache Walzgut aufweisen sollte, um die gewünschten makroskopischen Materialeigenschaften aufzuweisen. Das jeweilige flache Walzgut wurde sodann in der Kühlstrecke derart gekühlt, dass es die ermittelte Haspeltemperatur aufwies.
  • Die Vorgehensweise des Standes der Technik weist erhebliche systematische Fehler auf. Insbesondere werden bereits während des Durchlaufs des jeweiligen flachen Walzguts durch den Abschnitt der Warmwalzstraße ständig über Regelkreise Stellgrößen nachgeführt. Beispielsweise wird im Falle einer Kühlstrecke die Haspeltemperatur erfasst und die Menge an Kühlwasser nachgeführt, die auf das jeweilige flache Walzgut aufgebracht wird. Dadurch wird der ermittelte Sollwert der Haspeltemperatur so gut wie möglich eingehalten. Im Ergebnis fallen dadurch im Stand der Technik nur sehr wenige Datensätze an, bei denen (beispielsweise) die Haspeltemperatur von ihrem Sollwert abweicht. Dadurch können zwar die Sollwerte für die Zielgröße für den einen gegebenen Zielpunkt recht genau ermittelt werden. Das Modell wird jedoch sehr schnell ungenau und fehlerhaft, wenn andere Sollwerte für die Zielgrößen vorgegeben werden und/oder andere Primärdaten vorliegen. Es kann sogar vorkommen, dass Korrekturen in die falsche Richtung vorgenommen werden, dass also beispielsweise bei einem Erhöhen der gewünschten Zugfestigkeit das Modell ein Verringern der Haspeltemperatur ermittelt, obwohl die Haspeltemperatur erhöht werden müsste. Die Berechnung der Korrektur ist damit sehr schwierig. Eine Reduktion einer etwaigen Streuung lässt sich nicht oder nur sehr schwer erreichen.
  • Die Problematik wird nachstehend anhand eines Beispiels verdeutlicht.
  • Man nehme im Falle einer Kühlstrecke an, alle flachen Walzgüter bestehen aus Stahl, weisen dieselben Primärdaten auf (beispielsweise gleiche chemische Zusammensetzung, Endwalzdicke 3 mm, Endwalztemperatur 900 °C, Endwalzgeschwindigkeit 10 m/s usw.) und sollen auf die gleiche Haspeltemperatur von 600 °C gekühlt werden. Die Kühlung wird dann so eingestellt, dass sich diese 600 °C ergeben. Rein beispielhaft wird nachfolgend angenommen, dass hierfür die ersten 10 Ventile der Kühlstrecke angeschaltet werden müssen. Die tatsächliche Haspeltemperatur wird auslaufseitig der Kühlstrecke messtechnisch erfasst.
  • Wenn nun - egal aus welchen Gründen - bei einem Abschnitt des flachen Walzguts eine unerwartete Abweichung der erfassten Haspeltemperatur von der gewünschten Haspeltemperatur auftritt, wird korrigierend in die Kühlung eingegriffen, so dass für nachfolgende Abschnitte des flachen Walzguts die erfasste Haspeltemperatur auf die gewünschte Haspeltemperatur geregelt wird. Ist die erfasste Haspeltemperatur zu hoch, wird also (mindestens) ein Ventil zugeschaltet oder weiter ausgesteuert. Ist die Haspeltemperatur umgekehrt zu niedrig, wird (mindestens) ein Ventil abgeschaltet oder weniger ausgesteuert.
  • Im Rahmen einer nachgelagerten statistischen Analyse trägt man das Ausmaß an Kühlung (beispielsweise die Anzahl der geschalteten Ventile) und die jeweils gemessene Haspeltemperatur in ein Diagramm ein. In dem Diagramm zeigt beispielsweise das Ausmaß an Kühlung in Richtung der x-Achse, die Haspeltemperatur in die Richtung der y-Achse. Sodann ermittelt man eine Regressionsgerade.
  • Wenn - beispielsweise - nur Datenpunkte mit 9, 10 und 11 geschalteten Ventilen auftreten, kann zunächst nicht ohne weiteres ermittelt werden, welche Kühlwirkung auftritt, wenn beispielsweise 8 oder weniger Ventile einerseits oder 12 oder mehr Ventile andererseits geschaltet sind. Aber auch die statistische Analyse für 9, 10 und 11 geschaltete Ventile führt zu einem falschen und irreführenden Ergebnis. Denn aufgrund der Regelung der Kühlung in der Kühlstrecke weisen die Datenpunkte im wesentlichen alle eine Haspeltemperatur von 600 °C auf. Aus dem Diagramm ist daher nicht erkennbar, dass ein Zuschalten oder Abschalten von Ventilen überhaupt einen Einfluss auf die Kühlwirkung hat. Im Gegenteil vermittelt das Diagramm den Eindruck, dass ein Zuschalten oder Abschalten von Ventilen keinen Einfluss auf die Kühlwirkung hat. Dies ist offensichtlich falsch. Denn der Einfluss ist selbstverständlich gegeben. Aus dem Diagramm ist er jedoch nicht erkennbar.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Im Vorfeld der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass die Problematik des Standes der Technik darin besteht, dass das Zuschalten und das Abschalten von Ventilen nicht statistisch unabhängig vom tatsächlichen Zustand des jeweiligen flachen Walzguts vor dem Durchlaufen der Kühlstrecke ist. Dies wird nachstehend näher erläutert.
  • Wenn die Primärdaten vollständig korrekt sind und das Modell vollständig korrekt ist, wären die Modellrechnung und die hierauf basierende Ansteuerung der Ventile der Kühlstrecke korrekt. Da jedoch Korrekturen auftreten, muss an irgendeiner Stelle eine Störung aufgetreten sein. Die Störung als solche muss nicht bekannt sein. Sie ist aber vorhanden. Diese Störung wird durch das Nachführen der Kühlung in der Kühlstrecke ausgeregelt. Damit aber ist das Nachführen der Kühlung stochastisch von der Störung abhängig. Die in dem Diagramm ersichtliche Korrelation zeigt daher die Korrelation zwischen der Haspeltemperatur einerseits und dem Ausmaß an Kühlung einschließlich der aufgetretenen Störung andererseits. Um die Sensitivität der Haspeltemperatur vom Ausmaß an Kühlung zu ermitteln, müsste die Störung jedoch eliminiert werden. Es müsste also die Korrelation zwischen der Haspeltemperatur einerseits und dem Ausmaß an Kühlung ohne die aufgetretene Störung andererseits ermittelt werden.
  • Um die Störung zu eliminieren, ist es theoretisch denkbar, die Regelung abzuschalten, die tatsächliche Haspeltemperatur also hinzunehmen, wie sie ist. Dies ist in der Praxis jedoch nicht ohne weiteres möglich, da durch das Abschalten derartiger Regelungen erhebliche Abweichungen von den gewünschten Zielgrößen - direkt der Haspeltemperatur und in der Folge von Materialeigenschaften - entstehen können. Es wird minderwertiges und eventuell sogar nicht verkaufsfähiges Material produziert. In der Praxis müssen daher andere Wege gefunden werden, um die Sensitivität zu ermitteln.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer die Sensitivität einer besonderen Zielgröße flacher Walzgüter von Betriebsgrößen eines Abschnitts einer Warmwalzstraße ermittelt werden kann. Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren für einen Abschnitt einer Warmwalzstraße mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7.
  • Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
    • dass die Steuereinrichtung für die besonderen Zielgrößen den jeweiligen endgültigen Sollwert dadurch ermittelt, dass sie den jeweiligen vorläufigen Sollwert um einen jeweiligen Offset verändert, der unabhängig von den Primärdaten, den anderen besonderen Zielgrößen und den normalen Zielgrößen für das jeweilige Walzgut sowie unabhängig von den zum Behandeln des jeweiligen Walzguts ermittelten Betriebswerten der Warmwalzstraße bestimmt ist, und
    • dass die Offsets, bezogen auf die jeweilige besondere Zielgröße, über die Gesamtheit von Walzgütern gesehen mehrere verschiedene Werte aufweisen.
  • Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die Steuereinrichtung die vorläufigen Sollwerte aller Zielgrößen 1:1 als endgültige Sollwerte übernimmt, wird diese Vorgehensweise im Rahmen der vorliegenden Erfindung nur für die normalen Zielgrößen ergriffen. Für die besonderen Zielgrößen hingegen werden die vorläufigen Sollwerte um Offsets verändert. Dadurch ergeben sich über mehrere gleichartige Walzgüter gesehen für die jeweilige Zielgröße mehrere Sollwerte, die stochastisch sowohl von den Sollwerten der anderen Zielgrößen als auch von den anderen Primärdaten unabhängig sind. Auch bei gleichem vorläufigem Sollwert einer bestimmten besonderen Zielgröße ergeben sich somit mehrere endgültige Sollwerte.
  • Dadurch, dass die endgültigen Sollwerte der jeweiligen besonderen Zielgröße stochastisch unabhängig von den Primärdaten und den anderen Zielgrößen sind, wird erzwungen, dass auch die Variation der zugehörigen Betriebswerte stochastisch nur noch von dem jeweiligen endgültigen Sollwert der besonderen Zielgröße abhängig ist.
  • Dadurch ergibt sich für den jeweiligen Mittelwert der zugehörigen Betriebswerte eine funktionale Abhängigkeit nur noch vom jeweiligen endgültigen Sollwert der jeweiligen besonderen Zielgröße. Erst diese Vorgehensweise führt dazu, dass anhand der Mittelwerte der Betriebswerte und der jeweils zugehörigen endgültigen Sollwerte der jeweiligen besonderen Zielgröße ein sinnvoller Wert für die Sensitivität der jeweiligen besonderen Zielgröße von der jeweiligen Betriebsgröße ermittelt werden kann.
  • Während des Durchlaufs des jeweiligen Walzguts durch den Abschnitt der Warmwalzstraße wird der Steuereinrichtung ein Istwert einer Zustandsgröße des Walzguts zugeführt, beispielsweise die jeweilige Haspeltemperatur. Es ist möglich, dass die Zustandsgröße eine der besonderen Zielgrößen ist, so dass ein Sollwert der Zustandsgröße mit dem endgültigen Sollwert dieser besonderen Zielgröße übereinstimmt. Ein derartiger Fall liegt beispielsweise vor, wenn direkt ein Sollwert für die Haspeltemperatur vorgegeben wird. Alternativ ist es möglich, dass die Zustandsgröße mit der mindestens einen besonderen Zielgröße korreliert ist, so dass ein Sollwert der Zustandsgröße durch den endgültigen Sollwert der mindestens einen besonderen Zielgröße bestimmt ist. Ein derartiger Fall liegt beispielsweise vor, wenn der Sollwert für die Haspeltemperatur derart bestimmt wird, dass das flache Walzgut eine bestimmte Materialeigenschaft (= besondere Zielgröße) aufweist. Die Steuereinrichtung kann in manchen Fällen bei einer Abweichung des Istwertes der Zustandsgröße vom Sollwert der Zustandsgröße mindestens einen Betriebswert, mit welchem die Zustandsgröße beeinflusst wird, nachführen, um die Abweichung des Istwertes der Zustandsgröße von dem Sollwert der Zustandsgröße zu kompensieren. Beispielsweise kann die Anzahl an geschalteten Ventilen einer Kühlstrecke geändert werden, um eine bestimmte Haspeltemperatur einzustellen.
  • Insbesondere in dem Fall, dass die besondere Zielgröße eine Materialeigenschaft des jeweiligen flachen Walzguts ist, kann die mit der besonderen Zielgröße korrelierte Zustandsgröße die Haspeltemperatur ausgangsseitig der Kühlstrecke sein und kann weiterhin ein Betriebswert die Anzahl an angesteuerten Ventilen der Kühlstrecke und/oder das Ausmaß der Ansteuerung von Ventilen der Kühlstrecke sein. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich.
  • Die Offsets können nach Bedarf bestimmt sein. Insbesondere können sie vollständig oder innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs frei wählbar sein. Wenn die Offsets vollständig frei wählbar sind, obliegt es einer Bedienperson, welche die Offsets vorgibt, diese sinnvoll zu wählen. Wenn die Offsets innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs frei wählbar sind, sollte der Wertebereich sinnvoll vorgegeben sein.
  • Beispielsweise ist es möglich, den jeweiligen Sollwert der jeweiligen besonderen Zielgröße dadurch zu ermitteln, dass der jeweilige vorläufige Sollwert bei manchen der flachen Walzgüter um einen vorbestimmten Wert vergrößert und bei den anderen der flachen Walzgüter um den denselben Wert verkleinert wird. Gegebenenfalls kann auch eine Dreiteilung erfolgen, dass also zusätzlich für einen Teil der flachen Walzgüter der jeweilige vorläufige Sollwert der jeweiligen besonderen Zielgröße unverändert als jeweiliger endgültiger Sollwert übernommen wird. Hierzu zwei konkrete Beispiele, bei denen der jeweilige vorläufige Sollwert einheitlich ist und die besondere Zielgröße die Haspeltemperatur ist:
  • Man nehme im Rahmen beider Beispiele an, dass zum Produzieren eines eigentlich gewünschten Materials eine Modellrechnung eine Haspeltemperatur von 600 °C ergibt. Die genannten 600 °C entsprechen in diesem Fall dem vorläufigen Sollwert. Nun produziert man - beispielsweise - einen Teil der flachen Walzgüter so, dass die Haspeltemperatur 610 °C beträgt. Einen weiteren Teil der flachen Walzgüter produziert man so, dass die Haspeltemperatur 590 °C beträgt. Diese Vorgehensweise entspräche Offsets von +10 K und -10 K, die additiv mit dem vorläufigen Sollwert verknüpft werden. Eine alternative Vorgehensweise bestünde darin, je einen Teil der flachen Walzgüter so zu produzieren, dass die Haspeltemperatur 590 °C, 600 °C und 610 °C beträgt. Diese Vorgehensweise entspräche Offsets von +10 K, 0 K und -10 K, die additiv mit dem vorläufigen Sollwert verknüpft werden.
  • Wie bereits erwähnt, können die Betriebswerte während des Durchlaufs des jeweiligen Walzguts durch den Abschnitt der Warmwalzstraße manchmal nachgeführt werden. Dadurch entspricht der Istwert der Zustandsgröße exakt oder nur mit einer sehr geringen Streuung dem Sollwert der Zustandsgröße. Die Betriebswerte variieren in diesem Fall jedoch, bezogen auf einen bestimmten endgültigen Sollwert einer besonderen Zielgröße, mit einer jeweiligen statistischen Streuung. Vorzugsweise werden in diesem Fall, bezogen auf die jeweilige besondere Zielgröße, die Offsets derart gewählt, dass die Mittelwerte des mindestens einen Betriebswertes für den jeweiligen endgültigen Sollwert dieser Zielgröße um weniger als die Streuung, insbesondere um weniger als die Hälfte der Streuung, von demjenigen Mittelwert des mindestens einen Betriebswertes abweichen, der sich bei Verwendung des jeweiligen vorläufigen Sollwertes als endgültiger Sollwert dieser besonderen Zielgröße ergibt.
  • Wenn die Betriebswerte für das jeweilige Walzgut beim Durchlaufen des Abschnitts der Warmwalzstraße nicht nachgeführt werden, variiert im Gegenzug, bezogen auf eine jeweilige besondere Zielgröße, der Istwert, der sich bei Verwendung des jeweiligen vorläufigen Sollwertes als jeweiliger endgültiger Sollwert ergeben würde, mit einer statistischen Streuung. Es ist daher alternativ ebenso möglich, dass der jeweilige Offset für diese besondere Zielgröße kleiner als diese Streuung ist, insbesondere kleiner als die Hälfte dieser Streuung.
  • In einem häufigen Anwendungsfall umfasst der Abschnitt der Warmwalzstraße eine Kühlstrecke und ist eine der besonderen Zielgrößen die Haspeltemperatur des Walzguts ausgangsseitig der Kühlstrecke oder mit der Haspeltemperatur des Walzguts ausgangsseitig der Kühlstrecke korreliert. In diesem Fall kann durch mindestens einen der Betriebswerte insbesondere die Anzahl an angesteuerten Ventilen der Kühlstrecke und/oder das Ausmaß der Ansteuerung von Ventilen der Kühlstrecke beeinflusst werden.
  • Die besondere Zielgröße selbst kann, wie bereits erwähnt, die Haspeltemperatur ausgangsseitig der Kühlstrecke sein. Ebenso ist es jedoch möglich, dass mindestens eine der besonderen Zielgrößen eine mikroskopische oder eine makroskopische Materialeigenschaft des jeweiligen Walzguts ist. In diesem Fall können durch die Betriebswerte beispielsweise direkt die Haspeltemperatur oder die Anzahl an angesteuerten Ventilen der Kühlstrecke und/oder das Ausmaß der Ansteuerung von Ventilen der Kühlstrecke beeinflusst werden. Eine mikroskopische Materialeigenschaft kann beispielsweise die Gefügestruktur oder die Korngröße sein. Eine makroskopische Materialeigenschaft kann beispielsweise die Zugfestigkeit, die Streckgrenze oder die Bruchdehnung sein.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Computerprogramms durch die Steuereinrichtung, dass die Steuereinrichtung ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren ausführt.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung eines Abschnitts einer Warmwalzstraße zum Behandeln einer Vielzahl von Walzgütern mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Computerprogramm programmiert, so dass die Steuereinrichtung im Betrieb ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren ausführt.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Abschnitt einer Warmwalzstraße zum Behandeln einer Vielzahl von Walzgütern mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Erfindungsgemäß wird der Abschnitt der Warmwalzstraße von einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung gesteuert.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
    • FIG 1
    eine mögliche Ausgestaltung einer Warmwalzstraße von der Seite,
    FIG 2
    die Warmwalzstraße von FIG 1 von oben,
    FIG 3 und 4
    Ablaufdiagramme,
    FIG 5
    ein Temperaturdiagramm,
    FIG 6 bis 9
    Ablaufdiagramme und
    FIG 10 und 11
    Wahrscheinlichkeitsverteilungen.
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Gemäß den FIG 1 und 2 ist eine Warmwalzstraße zum Behandeln von Walzgütern 1 aus Metall ausgebildet. Meist bestehen die Walzgüter 1 aus Stahl. In manchen Fällen können sie aber auch aus Aluminium oder aus einem anderen Metall bestehen. Die Walzgüter 1 sind, wie aus der Darstellung in den FIG 1 und 2 erkennbar ist, flache Walzgüter. In der Regel sind die Walzgüter 1 Bänder. Es kann sich jedoch alternativ auch um Grobbleche handeln.
  • Die Warmwalzstraße weist mindestens ein Walzgerüst 2 auf. Oftmals sind sogar mehrere Walzgerüste 2 sequenziell hintereinander angeordnet. Die Walzgerüste 2 können beispielsweise eine mehrgerüstige Fertigstraße bilden. In vielen Fällen ist weiterhin dem Walzgerüst 2 (bzw. im Falle von mehreren Walzgerüsten 2 dem letzten Walzgerüst 2) eine Kühlstrecke nachgeordnet. Von den Walzgerüsten 2 sind in den FIG 1 und 2 nur die Arbeitswalzen dargestellt. Oftmals weisen die Walzgerüste 2 zusätzlich Stützwalzen und gegebenenfalls auch noch weitere Walzen auf. Die Kühlstrecke weist in der Regel mehrere Kühleinrichtungen 3 auf. Den Kühleinrichtungen 3 wird über Ventile 4 ein flüssiges Kühlmittel zugeführt. Das Kühlmittel ist meist Wasser. In manchen Fällen handelt es sich auch um Wasser mit gewissen Zusätzen. In den FIG 1 und 2 sind nur Kühleinrichtungen 3 oberhalb des Walzguts 1 dargestellt. In der Regel sind jedoch sowohl oberhalb als auch unterhalb des Walzguts 1 Kühleinrichtungen 3 vorhanden. In der Warmwalzstraße können die Walzgüter 1 in den Walzgerüsten 2 gewalzt und/oder mittels der Kühleinrichtungen 3 der Kühlstrecke gekühlt werden. Sowohl das Walzen als auch das Kühlen entsprechen einer Behandlung der Walzgüter 1.
  • In vielen Fällen weist die Warmwalzstraße weiterhin eine Haspeleinrichtung mit mindestens einem Haspel 5 auf. Die Haspeleinrichtung ist in jedem Fall den Walzgerüsten 2 nachgeordnet. Falls die Kühlstrecke vorhanden ist, ist die Haspeleinrichtung auch der Kühlstrecke nachgeordnet. In diesem Fall ist also die Kühlstrecke zwischen den Walzgerüsten 2 und der Haspeleinrichtung angeordnet.
  • Die Warmwalzstraße kann weiterhin auch Einheiten aufweisen, die den Walzgerüsten 2 vorgeordnet sind. Ein Beispiel einer derartigen Einrichtung ist eine Entzunderungseinrichtung.
  • Die Warmwalzstraße weist damit mindestens einen Abschnitt auf. Es ist möglich, dass die Walzgerüste 2 bzw. die Fertigstraße zusammen mit der Kühlstrecke und/oder mindestens einer vorgeordneten Einrichtung als Abschnitt der Warmwalzstraße betrachtet werden. Alternativ ist es möglich, nur die Walzgerüste 2 bzw. die Fertigstraße als Abschnitt der Warmwalzstraße anzusehen. Ebenso ist es möglich, nur die Kühlstrecke oder nur die vorgeordnete Einrichtung als Abschnitt der Warmwalzstraße anzusehen. Nachstehend wird die Kühlstrecke als Abschnitt der Warmwalzstraße betrachtet. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
  • Der Abschnitt der Warmwalzstraße wird von einer Steuereinrichtung 6 gesteuert. Die Steuereinrichtung 6 steuert im vorliegenden Fall insbesondere die Ventile 4 der Kühleinrichtungen 3. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung 6 auch mindestens eine Pumpe (nicht dargestellt) ansteuern, mittels derer der Arbeitsdruck und/oder der Kühlmittelstrom eingestellt werden. Gegebenenfalls kann die Steuereinrichtung 6 auch weitere Teile der Warmwalzstraße steuern wie beispielsweise die Walzgerüste 2 und den Haspel 5 bzw. die Haspel 5. Die Steuereinrichtung 6 ist mit einem Computerprogramm 7 programmiert. Das Computerprogramm 7 umfasst Maschinencode 8, der von der Steuereinrichtung 6 abgearbeitet werden kann. Das Abarbeiten des Maschinencodes 8 durch die Steuereinrichtung 6 bewirkt, dass die Steuereinrichtung 6 den Abschnitt der Warmwalzstraße gemäß einem Betriebsverfahren steuert, das nachstehend näher erläutert wird.
  • In dem Abschnitt der Warmwalzstraße werden die flachen Walzgüter 1 einzeln nacheinander behandelt. Soweit es die unmittelbare Steuerung des Abschnitts der Warmwalzstraße betrifft, wird diese Steuerung somit jeweils individuell für ein einzelnes flaches Walzgut 1 ausgeführt. Diese Steuerung wird nachstehend in Verbindung mit FIG 3 für ein einzelnes flaches Walzgut 1 erläutert.
  • Gemäß FIG 3 nimmt die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S1 für ein jeweiliges flaches Walzgut 1 dessen Primärdaten PD entgegen. Die Primärdaten PD beschreiben das jeweilige Walzgut 1 vor dem Zuführen zu dem Abschnitt der Warmwalzstraße. In dem gegebenen Beispiel (Abschnitt der Warmwalzstraße = Kühlstrecke) können die Primärdaten PD beispielsweise die chemische Zusammensetzung des flachen Walzguts 1, dessen Endwalztemperatur T1, dessen Dicke, dessen Breite und die Endwalzgeschwindigkeit v umfassen. Die Primärdaten PD beantworten also die Frage, welches Material in dem Abschnitt der Warmwalzstraße behandelt werden soll und/oder welchen Zustand das Walzgut 1 beim Zuführen zu dem Abschnitt der Warmwalzstraße aufweist. Die Endwalztemperatur T1 kann beispielsweise instantan mittels eines entsprechenden Temperaturmessplatzes 9 (siehe die FIG 1 und 2) erfasst werden.
  • In einem Schritt S2 nimmt die Steuereinrichtung 6 für das Walzgut 1 vorläufige Sollwerte Z* für Zielgrößen entgegen. Die vorläufigen Sollwerte Z* der Zielgrößen beschreiben Eigenschaften des jeweiligen Walzguts 1, die dieses nach dem Durchlaufen des Abschnitts der Warmwalzstraße aufweisen soll. Diese Eigenschaften werden also angestrebt. Die Zielgrößen bzw. deren vorläufige Sollwerte Z* beantworten also die Frage, welche Eigenschaften das Walzgut 1 nach dem Durchlaufen des Abschnitts der Warmwalzstraße aufweisen soll und/oder welchen Zustand das jeweilige Walzgut 1 dann aufweisen soll. Die Zielgrößen können beispielsweise makroskopische oder mikroskopische Materialeigenschaften des flachen Walzguts 1 sein. Eine makroskopische Materialeigenschaft kann beispielsweise die Zugfestigkeit, die Streckgrenze oder die Bruchdehnung sein. Eine mikroskopische Materialeigenschaft kann beispielsweise die Gefügestruktur oder die Korngröße sein. Es kann auch ein Sollwert T2* für die Haspeltemperatur T2, welche das flache Walzgut 1 hinter der Kühlstrecke aufweisen soll, vorgegeben werden. In diesem Fall ist die Haspeltemperatur T2 eine Zielgröße.
  • Mindestens eine der Zielgrößen ist eine besondere Zielgröße. Es ist denkbar, dass die Steuereinrichtung 6 selbst bestimmt, welche der Zielgrößen besondere Zielgrößen sind. In der Regel wird der Steuereinrichtung 6 jedoch vorgegeben, welche der Zielgrößen besondere Zielgrößen sind. Die Vorgabe kann beispielsweise im Rahmen des Computerprogramms 7 oder durch eine Bedienperson (nicht dargestellt) erfolgen.
  • Für die besonderen Zielgrößen verändert die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S3 den jeweiligen vorläufigen Sollwert Z* um einen Offset δZ und ermittelt so einen jeweiligen endgültigen Sollwert Z'*. Der endgültige Sollwert Z'* für die jeweilige besondere Zielgröße ergibt sich somit zu Z'* = Z*+δZ.
  • Es ist möglich, dass die Steuereinrichtung 6 den jeweiligen Offset δZ selbst bestimmt. In diesem Fall ist der Steuereinrichtung 6 - beispielsweise im Rahmen des Computerprogramms 7 oder durch die Bedienperson - jedoch in der Regel ein Rahmen vorgegeben, innerhalb dessen die Steuereinrichtung 6 den jeweiligen Offset δZ selbst bestimmt. Beispielsweise kann der Steuereinrichtung 6 ein maximaler Betrag des Offsets δZ vorgegeben sein, innerhalb dessen die Steuereinrichtung 6 zufällig einen Wert festlegt. Auch ist es möglich, dass der Steuereinrichtung 6 mehrere konkrete mögliche Werte für den Offset δZ vorgegeben sind und die Steuereinrichtung 6 einen dieser Werte auswählt. In diesem Fall ist der jeweilige Offset δZ von der Steuereinrichtung 6 innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs frei wählbar. Der Wertebereich ist entweder durch den Rahmen vorgegeben oder durch den kleinsten und den größten der möglichen Offsets δZ. Auch ist es möglich, dass der jeweilige Offset δZ der Steuereinrichtung 6 von der Bedienperson vorgegeben wird. In diesem Fall ist der jeweilige Offset δZ von der Bedienperson frei wählbar. Gegebenenfalls kann es möglich sein, dass innerhalb der Steuereinrichtung ein entsprechender Wertebereich oder mehrere mögliche Werte hinterlegt sind und die Bedienperson jeweils einen Wert aus diesem Wertebereich oder einen der möglichen Werte auswählt. Unabhängig von der Art der Festlegung des Offsets δZ ist der Offset δZ jedoch unabhängig von den Primärdaten PD und auch unabhängig von den anderen Zielgrößen bestimmt. Auch sind die Offsets unabhängig von Betriebswerten A der Warmwalzstraße bestimmt.
  • Für die anderen Zielgrößen - also diejenigen Zielgrößen, die keine besonderen Zielgrößen sind - übernimmt die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S4 direkt den jeweiligen vorläufigen Sollwert Z* als jeweiligen endgültigen Sollwert Z'*. Für diese Zielgrößen - nachfolgend als normale Zielgrößen bezeichnet - gilt also Z'* = Z*.
  • Sodann ermittelt die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S5 die Betriebswerte A des Abschnitts der Warmwalzstraße. Die Ermittlung erfolgt derart, dass das jeweilige Walzgut 1 nach dem Durchlaufen des Abschnitts der Warmwalzstraße die endgültigen Sollwerte Z'* der Zielgrößen so gut wie möglich erreicht. Die Betriebswerte A geben also an, wie der Abschnitt der Warmwalzstraße angesteuert werden muss, um für das Walzgut 1 bei gegebenen Primärdaten PD die endgültigen Sollwerte Z'* der Zielgrößen zu erreichen. Zumindest wird dies erwartet. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 6 die Primärdaten PD und die endgültigen Sollwerte Z* der Zielgrößen entsprechend der Darstellung in FIG 1 einem Modell 10 des Abschnitts der Warmwalzstraße zuführen. In diesem Fall erfolgt die Ermittlung der Betriebswerte A mittels des Modells 10. Das Modell 10 ist, sofern es vorhanden ist, insbesondere aufgrund der Abarbeitung des Maschinencodes 8 innerhalb der Steuereinrichtung 6 implementiert. Es kann im Einzelfall möglich sein, dass anhand der ermittelten Betriebswerte A die normalen Zielgrößen variiert oder nachgeführt werden. Die besonderen Zielgrößen werden hingegen durch die Betriebswerte A nicht beeinflusst.
  • In einem Schritt S6 steuert die Steuereinrichtung 6 den Abschnitt der Warmwalzstraße. Diese Steuerung erfolgt beim Behandeln des entsprechenden flachen Walzguts 1, also insbesondere während des Durchlaufs des jeweiligen Walzguts 1 durch den Abschnitt der Warmwalzstraße. Die Steuereinrichtung 6 betreibt den Abschnitt der Warmwalzstraße im Rahmen des Schrittes S6 entsprechend den ermittelten Betriebswerten A. Sie steuert somit die Stellglieder des Abschnitts der Warmwalzstraße - beispielsweise die Ventile 4 der Kühleinrichtungen 3 - entsprechend den ermittelten Betriebswerten A an.
  • Zustände, die das Walzgut 1 nach dem Behandeln in dem Abschnitt der Warmwalzstraße aufweist, können alternativ Zielgrößen oder Betriebswerte A sein. Diese beiden Sachverhalte schließen sich aber gegenseitig aus. Ein Zustand, den das Walzgut 1 nach dem Behandeln in dem Abschnitt der Warmwalzstraße aufweist, kann also nicht gleichzeitig eine Zielgröße und ein Betriebswert A sein. Beispielsweise kann die Haspeltemperatur T2 alternativ eine Zielgröße oder ein Betriebswert A sein. Wenn die Haspeltemperatur T2 einer der Betriebswerte A ist, handelt es sich bei den Zielgrößen in der Regel um mechanische Eigenschaften des Walzguts 1, die das Walzgut 1 nach der Behandlung in dem Abschnitt der Warmwalzstraße aufweisen soll.
  • Im übrigen können die Betriebswerte A nach Bedarf bestimmt sein. Es kann sich insbesondere um Werte handeln, die direkt mit Stellgrößen für die Stellglieder der Warmwalzstraße korrespondieren. Beispielsweise kann es sich bei einer der Stellgrößen um die Anzahl an Ventilen 4 handeln, die geöffnet werden, so dass die entsprechenden Kühleinrichtungen 3 das flache Walzgut 1 mit dem Kühlmittel beaufschlagen. Alternativ oder zusätzlich kann es sich - hierzu ähnlich, aber nicht völlig identisch - um das Ausmaß handeln, in dem die Ventile 4 geöffnet werden.
  • Nach dem Behandeln des Walzguts 1 geht die Steuereinrichtung 6 zum Schritt S1 zurück. Die Schritte S1 bis S6 werden also iterativ immer wieder für ein neues Walzgut 1 durchgeführt. Wichtig ist hierbei, dass - bezogen auf die jeweilige besondere Zielgröße - der Offset δZ, der bei der jeweiligen Ausführung des Schrittes S3 verwendet wird, nicht stets derselbe ist. Über die Gesamtheit von Walzgütern 1 gesehen weist der Offset δZ für eine bestimmte besondere Zielgröße also mehrere verschiedene Werte auf. Dies gilt für jede besondere Zielgrö-βe.
  • Im einfachsten Fall weist der Offset δZ stets einen von zwei Werten auf, wobei die beiden Werte betragsmäßig gleich sind. Wenn beispielsweise eine Zielgröße die Haspeltemperatur T2 ist, kann der vorläufige Sollwert T2* für die Haspeltemperatur T2 bei manchen der flachen Walzgüter 1 um ein bestimmtes Ausmaß - beispielsweise 5 K oder 10 K - vergrößert und bei anderen der flachen Walzgüter 1 um das gleiche Ausmaß verkleinert werden. In einem weiteren einfachen Fall weist der Offset δZ stets einen von drei Werten auf, wobei einer der Werte 0 ist und die beiden anderen Werte von 0 verschieden und betragsmäßig gleich sind. Analog zum vorhergehenden Beispiel kann der vorläufige Sollwert T2* für die Haspeltemperatur T2 bei manchen der flachen Walzgüter 1 unverändert beibehalten werden, bei anderen der flachen Walzgüter 1 um ein bestimmtes Ausmaß - beispielsweise 5 K oder 10 K - vergrößert und bei wieder anderen der flachen Walzgüter 1 um das gleiche Ausmaß verkleinert werden. In einem weiteren einfachen Fall weist der Offset δZ stets einen von zwei Werten auf, wobei einer der Werte 0 ist und der andere Wert von 0 verschieden ist. Selbstverständlich sind auch andere Werte für den Offset δZ möglich. Beispielsweise kann der Offset δZ mittels eines Zufallsgenerators ermittelt werden.
  • Nachstehend werden in Verbindung mit FIG 4 der Sinn und Zweck der erfindungsgemäßen Betriebsweise des Abschnitts der Warmwalzstraße erläutert. Hierbei wird - rein beispielhaft - angenommen, dass in einer hinreichenden Anzahl von Fällen stets das gleiche Walzgut 1 behandelt wurde und dass die vorläufigen Sollwerte Z* der Zielgrößen stets die gleichen waren. Es wird also angenommen, dass die Primärdaten PD und die vorläufigen Sollwerte Z*, die der Steuereinrichtung 6 bei der jeweiligen Ausführung der Schritte S1 und S2 vorgegeben wurden, stets die gleichen waren. Diese Annahmen dienen jedoch nur der besseren Erläuterung der vorliegenden Erfindung und sind für den tatsächlichen Betrieb des Abschnitts der Warmwalzstraße nicht erforderlich. Weiterhin kann die Vorgehensweise von FIG 4 von der Steuereinrichtung 6 ausgeführt werden. Sie kann aber alternativ auch von einer separaten Recheneinrichtung ausgeführt werden. Nachfolgend wird angenommen, dass die Vorgehensweise von FIG 4 von einer separaten Recheneinrichtung ausgeführt wird. Weiterhin wird nur auf eine einzige besondere Zielgröße und nur einen einzigen Betriebswert A eingegangen. Die Vorgehensweise von FIG 4 ist jedoch ohne weiteres auch bei mehreren besonderen Zielgrößen und mehreren Betriebswerten A anwendbar.
  • Gemäß FIG 4 wird der Recheneinrichtung 4 in einem Schritt S11 für die behandelten Walzgüter 1 jeweils ein Wertepaar bekannt. Der eine Wert des jeweiligen Wertepaares ist der jeweilige endgültige Sollwert Z'* der besonderen Zielgröße. Der andere Wert des jeweiligen Wertepaares ist der zugehörige Betriebswert A, entsprechend dem der Abschnitt der Walzstraße beim Behandeln des jeweiligen Walzguts 1 betrieben wurde.
  • Gemäß FIG 4 selektiert die Recheneinrichtung in einem Schritt S12 einen der endgültigen Sollwerte Z'* der besonderen Zielgröße. In einem Schritt S13 selektiert die Recheneinrichtung diejenigen Wertepaare, deren endgültiger Sollwert mit dem im Schritt S12 selektierten endgültigen Sollwert Z'* übereinstimmt. In einem Schritt S14 ermittelt die Recheneinrichtung den Mittelwert AM der Betriebswerte A der im Schritt S13 selektierten Wertepaare. Sie ermittelt also den Mittelwert AM zu AM = ∑ A / n
    Figure imgb0001
     wobei n die Anzahl an Wertepaaren ist, die im Schritt S13 selektiert wurde.
  • In einem Schritt S15 prüft die Recheneinrichtung, ob sie die Schritte S12 bis S14 bereits für alle endgültigen Sollwerte Z'* der besonderen Zielgröße ausgeführt hat. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Recheneinrichtung zum Schritt S12 zurück. Bei der erneuten Ausführung des Schrittes S12 selektiert die Recheneinrichtung einen neuen endgültigen Sollwert Z'* der besonderen Zielgröße, den sie im Rahmen der Vorgehensweise von FIG 4 bisher noch nicht selektiert hat. Anderenfalls geht die Recheneinrichtung zu einem Schritt S16 über. Im Schritt S16 ermittelt die Recheneinrichtung anhand der ermittelten Mittelwerte AM und den jeweils zugehörigen Sollwerten Z'* der besonderen Zielgröße eine Sensitivität S der besonderen Zielgröße von der Betriebsgröße. Beispielsweise kann die Recheneinrichtung entsprechend der Darstellung in FIG 5 im Rahmen des Schrittes S16 eine lineare Regression durchführen und die Steigung der sich ergebenden Geraden als Sensitivität S ermitteln.
  • FIG 6 zeigt eine Alternative zur Vorgehensweise von FIG 4.
  • Gemäß FIG 6 werden der Recheneinrichtung in einem Schritt S21 Wertegruppen bekannt. Der Schritt S21 korrespondiert im Kern mit dem Schritt S11 von FIG 4. Er unterscheidet sich vom Schritt S11 jedoch dadurch, dass der Recheneinrichtung im Schritt S21 alternativ oder zusätzlich zu den endgültigen Sollwerten Z'* (auch) die Istwerte Z der besonderen Zielgröße bekannt werden. Die Istwerte Z können beispielsweise im Falle von Materialeigenschaften der flachen Walzgüter 1 durch Beprobungen ermittelt und der Recheneinrichtung zugeführt werden. Im Falle einer Zustandsgröße (beispielsweise der Haspeltemperatur T2) können sie oftmals direkt durch Messung ermittelt und an die Recheneinrichtung übermittelt werden.
  • In einem Schritt S22 selektiert die Recheneinrichtung einen der endgültigen Sollwerte Z'* der besonderen Zielgröße (sofern bekannt) oder einen bestimmten, meist relativ kleinen Wertebereich für den Istwert Z. Der Schritt S22 korrespondiert im Kern mit dem Schritt S2 von FIG 4.
  • In einem Schritt S23 selektiert die Recheneinrichtung diejenigen Wertepaare, deren endgültiger Sollwert mit dem im Schritt S22 selektierten endgültigen Sollwert Z'* übereinstimmt bzw. deren Istwert in dem selektierten Wertebereich liegt. Der Schritt S23 korrespondiert im Kern mit dem Schritt S13 von FIG 4.
  • In einem Schritt S24 ermittelt die Recheneinrichtung den Mittelwert AM der Betriebswerte A der im Schritt S23 selektierten Wertepaare. Sie ermittelt also den Mittelwert AM zu AM = ∑ A / n
    Figure imgb0002
     wobei n die Anzahl an Wertepaaren ist, die im Schritt S13 selektiert wurde. Der Schritt S24 korrespondiert mit dem Schritt S14 von FIG 4.
  • In einem Schritt S25 ermittelt die Recheneinrichtung analog zur Vorgehensweise im Schritt S24 für die im Schritt S22 selektierten Wertepaare den Mittelwert ZM der Istwerte Z der besonderen Zielgröße. Sie ermittelt also den Mittelwert ZM zu ZM = ∑ Z / n
    Figure imgb0003
     wobei n wie zuvor die Anzahl an Wertepaaren ist, die im Schritt S22 selektiert wurde.
  • In einem Schritt S26 prüft die Recheneinrichtung, ob sie die Schritte S22 bis S25 bereits für alle endgültigen Sollwerte Z'* der besonderen Zielgröße bzw. alle Wertebereiche des zugehörigen Istwertes Z ausgeführt hat. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Recheneinrichtung zum Schritt S22 zurück.
  • Bei der erneuten Ausführung des Schrittes S22 selektiert die Recheneinrichtung einen neuen endgültigen Sollwert Z'* der besonderen Zielgröße, den sie im Rahmen der Vorgehensweise von FIG 6 bisher noch nicht selektiert hat, oder einen anderen Wertebereich der Istgröße Z, den sie im Rahmen der Vorgehensweise von FIG 6 bisher noch nicht selektiert hat. Anderenfalls geht die Recheneinrichtung zu einem Schritt S27 über. Der Schritt S26 korrespondiert im Kern mit dem Schritt S15 von FIG 4.
  • In einem Schritt S27 ermittelt die Recheneinrichtung anhand der ermittelten Mittelwerte AM der nachgeführten Ansteuerwerte A und der jeweils zugehörigen Mittelwerte ZM der Istwerte Z der besonderen Zielgröße die Sensitivität S der besonderen Zielgröße von der Betriebsgröße. Beispielsweise kann die Recheneinrichtung im Schritt S27 analog zum Schritt S16 eine lineare Regression durchführen und die Steigung der sich ergebenden Geraden als Sensitivität S ermitteln.
  • Die Sensitivität S der besonderen Zielgröße von der Betriebsgröße wird also ermittelt anhand der Sollwerte oder der Mittelwerte der Istwerte der besonderen Zielgröße und der Mittelwerte der Sollwerte oder Istwerte der Betriebswerte A.
  • Die Vorgehensweise gemäß FIG 4 bietet sich insbesondere dann an, wenn der Istwert Z der besonderen Zielgröße bereits während des Durchlaufs des jeweiligen Walzguts 1 durch den Abschnitt der Warmwalzstraße erfasst und auf den endgültigen Sollwert Z'* geregelt werden kann oder aus anderen Gründen gewährleistet ist, dass der Istwert Z vom korrespondierenden endgültigen Sollwert Z'* nicht oder nur sehr geringfügig abweicht. Bei einer Kühlstrecke ist dies typischerweise der Fall, wenn die besondere Zielgröße die Haspeltemperatur T2 ist. Die Vorgehensweise von FIG 6 kann stets ergriffen werden. Sie muss ergriffen werden, wenn der Istwert Z der besonderen Zielgröße während des Durchlaufs des jeweiligen Walzguts 1 durch den Abschnitt der Warmwalzstraße nicht nachgeregelt werden kann oder aus anderen Gründen die Gefahr besteht, dass der Istwert Z vom korrespondierenden endgültigen Sollwert Z'* deutlich abweicht. Sofern möglich, ist die Vorgehensweise von FIG 4 aber bevorzugt, da sie mit geringerem Aufwand durchführbar ist.
  • In Fällen, in denen die Zielgrößen ihrerseits wiederum anhand von übergeordneten Größen ermittelt werden, können weiterhin auch die Sensitivitäten S der übergeordneten Größen von den Betriebsgrößen ermittelt werden. Hierzu ein Beispiel: Übergeordnete Größe ist eine mechanische Eigenschaft des Walzguts 1, beispielsweise die Zugfestigkeit. Anhand der Zugfestigkeit wird der Sollwert T2* für die Haspeltemperatur T2 ermittelt. Die Haspeltemperatur T2 ist die Zielgröße, so dass auf deren Sollwert der Offset addiert wird. Stellgröße ist die Ansteuerung der Ventile 4. In diesem Fall kann - alternativ oder zusätzlich zur Ermittlung der Sensitivität der Haspeltemperatur T2 von der Ansteuerung der Ventile 4 - auch die Sensitivität der mechanischen Eigenschaft des Walzguts 1 von der Ansteuerung der Ventile 4 ermittelt werden.
  • Nachfolgend werden in Verbindung mit den FIG 7 und 8 mögliche Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise (siehe die FIG 1 bis 3) erläutert. Diese Vorgehensweisen bauen auf der obenstehend erläuterten Ausgestaltung auf, dass der Abschnitt der Warmwalzstraße eine Kühlstrecke umfasst.
  • FIG 7 umfasst Schritte S31 bis S36. Im Schritt S31 nimmt die Steuereinrichtung 6 - analog zum Schritt S1 von FIG 3 - für ein jeweiliges flaches Walzgut 1 dessen Primärdaten PD entgegen. Im Schritt S32 nimmt die Steuereinrichtung 6 - analog zum Schritt S2 von FIG 3 - für das Walzgut 1 vorläufige Sollwerte Z* für Zielgrößen entgegen. Im Rahmen des Schrittes S32 nimmt die Steuereinrichtung 6 als einen der vorläufigen Sollwerte Z* einen Sollwert T2* für die Haspeltemperatur T2 entgegen. Im Rahmen der Ausgestaltung gemäß FIG 7 ist also die Haspeltemperatur T2 eine Zielgröße. Weiterhin ist die Haspeltemperatur T2 im Rahmen der Ausgestaltung von FIG 7 die besondere Zielgröße, so dass im Schritt S33 der Offset δZ als Temperaturoffset δT zu dem vorläufigen Sollwert T2* addiert wird und so ein endgültiger Sollwert T2* für die Haspeltemperatur T2 ermittelt wird. Für die normalen Zielgrößen übernimmt die Steuereinrichtung 6 im Schritt S34 - analog zum Schritt S4 von FIG 3 - direkt den jeweiligen vorläufigen Sollwert Z* als jeweiligen endgültigen Sollwert Z'*. Die Ermittlung der Betriebswerte A des Abschnitts der Warmwalzstraße durch die Steuereinrichtung 6 erfolgt im Schritt S35 analog zum Schritt S5 von FIG 3. Die Ermittlung der Betriebswerte A erfolgt jedoch in Abhängigkeit vom endgültigen Temperatursollwert T2*. Im Schritt S36 steuert die Steuereinrichtung 6 den Abschnitt der Warmwalzstraße beim Behandeln des entsprechenden flachen Walzguts 1 entsprechend den ermittelten Betriebswerten A. Hierbei wird durch mindestens einen der Betriebswerte A die Anzahl an angesteuerten Ventilen 4 der Kühlstrecke und/oder das Ausmaß der Ansteuerung von Ventilen 4 der Kühlstrecke bzw. allgemein das Ausmaß an Kühlung beeinflusst.
  • FIG 8 umfasst Schritte S41 bis S46. Im Schritt S41 nimmt die Steuereinrichtung 6 - analog zum Schritt S1 von FIG 3 - für ein jeweiliges flaches Walzgut 1 dessen Primärdaten PD entgegen. Im Schritt S42 nimmt die Steuereinrichtung 6 - analog zum Schritt S2 von FIG 3 - für das Walzgut 1 vorläufige Sollwerte Z* für Zielgrößen entgegen. Im Schritt S43 verändert die Steuereinrichtung 6 - analog zum Schritt S3 von FIG 3 - für die besonderen Zielgrößen den jeweiligen vorläufigen Sollwert Z* um einen Offset δZ und ermittelt so einen jeweiligen endgültigen Sollwert Z'*. Weiterhin ist im Rahmen der Ausgestaltung von FIG 8 die Haspeltemperatur T2 zwar nicht direkt eine besondere Zielgröße, sie ist aber mit einer der besonderen Zielgrößen korreliert. Daher ermittelt die Steuereinrichtung 6 im Schritt S43 nach dem Ermitteln des endgültigen Sollwertes Z'* für diese besondere Zielgröße unter Verwertung von deren endgültigen Sollwert Z'* den Sollwert T2* für die Haspeltemperatur T2. Für die normalen Zielgrößen übernimmt die Steuereinrichtung 6 im Schritt S44 - analog zum Schritt S4 von FIG 3 - direkt den jeweiligen vorläufigen Sollwert Z* als jeweiligen endgültigen Sollwert Z'*. Sodann ermittelt die Steuereinrichtung 6 im Schritt S45 Betriebswerte A des Abschnitts der Warmwalzstraße. Die Ermittlung erfolgt derart, dass das jeweilige Walzgut 1 nach dem Durchlaufen des Abschnitts der Warmwalzstraße unter anderem den im Schritt S43 ermittelten Sollwert T2* für die Haspeltemperatur T2 so gut wie möglich erreicht. Im Schritt S46 steuert die Steuereinrichtung 6 den Abschnitt der Warmwalzstraße beim Behandeln des entsprechenden flachen Walzguts 1 entsprechend den ermittelten Betriebswerten A. Hierbei wird durch mindestens einen der Betriebswerte A die Anzahl an angesteuerten Ventilen 4 der Kühlstrecke und/oder das Ausmaß der Ansteuerung von Ventilen 4 der Kühlstrecke bzw. allgemein das Ausmaß an Kühlung beeinflusst. Die Vorgehensweise gemäß FIG 8 baut also darauf auf, dass die besondere Zielgröße nicht direkt die Haspeltemperatur T2 ist. Die besondere Zielgröße kann in diesem Fall insbesondere eine mikromechanische oder eine makromechanische Eigenschaft des Walzguts 1 sein, beispielsweise die Zugfestigkeit oder die Dehngrenze.
  • Nachfolgend wird in Verbindung mit FIG 9 eine weitere mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise (siehe die FIG 1 bis 3) erläutert. Diese Vorgehensweise baut vorzugsweise ebenfalls auf der obenstehend erläuterten Ausgestaltung auf, dass der Abschnitt der Warmwalzstraße eine Kühlstrecke umfasst. Sie ist jedoch nicht zwingend an eine Kühlstrecke gekoppelt, auch wenn die Ausgestaltung gemäß FIG 9 nachstehend in Verbindung mit einer Kühlstrecke erläutert wird. Falls der Abschnitt der Warmwalzstraße eine Kühlstrecke umfasst, kann die Vorgehensweise von FIG 9 mit den Ausgestaltungen der FIG 7 und 8 kombiniert sein.
  • FIG 9 zeigt eine mögliche Ausgestaltung des Schrittes S6 von FIG 3. Im Rahmen der Ausgestaltung gemäß FIG 9 wird vorausgesetzt, dass bereits während des Durchlaufs des jeweiligen flachen Walzguts 1 durch den Abschnitt der Warmwalzstraße ein Istwert einer Zustandsgröße des Walzguts 1 erfasst und der Steuereinrichtung 6 zugeführt wird. Beispielsweise kann im Falle einer Kühlstrecke - siehe die FIG 1 und 2 - ausgangsseitig der Kühlstrecke ein weiterer Temperaturmessplatz 11 angeordnet sein, mittels dessen die Haspeltemperatur T2 (also deren Istwert) erfasst wird.
  • Gemäß FIG 9 steuert die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S51 zunächst den Abschnitt der Warmwalzstraße an. Diese Ansteuerung erfolgt mit den aktuellen Betriebswerten A. Die aktuellen Betriebswerte A entsprechen bei der erstmaligen Ausführung des Schrittes S51 den im Schritt S5 von FIG 3 ermittelten Betriebswerten A an.
  • In einem Schritt S52 nimmt die Steuereinrichtung 6 den erfassten Istwert der Zustandsgröße (beispielsweise die erfasste Haspeltemperatur T2) entgegen. Die Zustandsgröße kann - siehe rein beispielhaft die Ausführungen zu FIG 7 - eine der besonderen Zielgrößen sein. In diesem Fall stimmt somit der korrespondierende Sollwert T2* der Zustandsgröße T2 mit dem endgültigen Sollwert Z'* dieser besonderen Zielgröße überein. Alternativ kann die erfasste Zustandsgröße - siehe rein beispielhaft die Ausführungen zu FIG 8 - mit einer der der besonderen Zielgrößen korreliert sein. In diesem Fall ist der Sollwert T2* der Zustandsgröße T2 durch den endgültigen Sollwert Z'* dieser besonderen Zielgröße bestimmt.
  • Unabhängig davon, ob der eine oder der andere Sachverhalt vorliegt, vergleicht die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S53 den Istwert T2 der Zustandsgröße mit dem zugehörigen Sollwert T2*. Im Falle einer Abweichung geht die Steuereinrichtung 6 zu einem Schritt S54 über. Im Schritt S54 führt die Steuereinrichtung 6 mindestens einen Betriebswert A nach. Mit dem nachgeführten Betriebswert A wird die Zustandsgröße T2 beeinflusst. Das Nachführen erfolgt, um die Abweichung des Istwertes T2 der Zustandsgröße von dem zugehörigen Sollwert T2* zu kompensieren.
  • Sodann prüft die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S55, ob das Behandeln des Walzguts 1 in dem Abschnitt der Warmwalzstraße beendet ist. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 6 zum Schritt S51 zurück. Bei der erneuten Ausführung des Schrittes S51 verwendet die Steuereinrichtung 6 jedoch die nunmehr aktuellen Betriebswerte A, also so, wie sie sich nach einer etwaigen Nachführung im Schritt S54 ergeben haben. Wenn das Behandeln des Walzguts 1 in dem Abschnitt der Warmwalzstraße beendet ist, ist auch die Vorgehensweise von FIG 9 beendet. Die Steuereinrichtung 6 geht somit zum Schritt S1 (siehe FIG 3) zurück.
  • Im Rahmen der Vorgehensweise gemäß FIG 9 wird das jeweilige flache Walzgut 1 gedanklich in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt, die sequenziell aufeinanderfolgen. Wenn für einen bestimmten Abschnitt des Walzguts 1 die Zustandsgröße erfasst wird, kann dieser Abschnitt des Walzguts 1 mittels des Abschnitts der Warmwalzstraße nicht mehr beeinflusst werden. Mittels des Abschnitts der Warmwalzstraße können jedoch nachfolgende Abschnitte des flachen Walzguts 1 beeinflusst werden, deren Zustandsgröße zu einem späteren Zeitpunkt erfasst wird. Die Regelung der Zustandsgröße ist damit mit einer gewissen Totzeit behaftet. Dies ist jedoch unproblematisch und beschränkt lediglich die Dynamik der Regelung, nicht aber deren Prinzip. Der entsprechende Sachverhalt ist Fachleuten allgemein bekannt und vertraut.
  • Wie bereits erwähnt, ist der Offset δZ frei wählbar, solange sein Absolutwert unterhalb einer gewissen Schranke bleibt. Nachfolgend werden in Verbindung mit den FIG 10 und 11 Möglichkeiten erläutert, den Offset δZ bzw. einen Maximalwert für den Betrag des Offsets δZ sinnvoll zu bestimmen.
  • Im Rahmen von FIG 10 werden drei Annahmen getroffen. Zum ersten wird angenommen, dass die behandelten Walzgüter 1 einheitlich sind. Zum zweiten wird angenommen, dass der vorläufige Sollwert Z* der besonderen Zielgröße direkt als endgültiger Sollwert Z'* der besonderen Zielgröße verwendet wird, dass also der Schritt S3 von FIG 3 entfällt und für alle Zielgrößen der Schritt S4 durchgeführt wird. Zum dritten wird angenommen, dass die Betriebswerte A nicht nachgeführt werden, dass also insbesondere die Vorgehensweise von FIG 9 nicht realisiert ist.
  • Im Falle der oben genannten Annahmen sind die Betriebswerte A von Walzgut 1 zu Walzgut 1 stets dieselben. Denn die Betriebswerte A werden nach ihrer Ermittlung im Schritt S5 nicht mehr geändert. Der Istwert Z der besonderen Zielgröße - beispielsweise die Haspeltemperatur T2 - variiert jedoch in diesem Fall von Walzgut 1 zu Walzgut 1. Als Grund der Streuung kann eine externe Störung angenommen werden. Die Ursache für die Störung kann bekannt sein, muss aber nicht bekannt sein.
  • Die Streuung des Istwertes Z der besonderen Zielgröße weist eine Standardabweichung σ um den Mittelwert ZM des Istwertes Z der besonderen Zielgröße auf. Die Standardabweichung σ wird oftmals auch als Varianz bezeichnet. Die Standardabweichung σ ist dadurch definiert, dass sie einen symmetrischen Bereich um den Mittelwert ZM abdeckt. In dem Bereich mit dem Einfachen der Standardabweichung σ (also in dem Bereich, der sich von dem Mittelwert ZM des Istwertes Z der besonderen Zielgrö-βe abzüglich der Standardabweichung σ bis zum Mittelwert ZM des Istwertes Z der besonderen Zielgröße zuzüglich der Standardabweichung σ erstreckt) liegen bei einer Normalverteilung rund 2/3 aller Messwerte (genauer: 68,27 %). In dem Bereich mit dem Doppelten der Standardabweichung σ liegen bei einer Normalverteilung rund 95 % aller Messwerte (genauer: 95,45 %). In dem Bereich mit dem Dreifachen der Standardabweichung σ liegen bei einer Normalverteilung fast alle Messwerte (genauer: 99,73 %) .
  • Der Offset δZ kann entsprechend der Darstellung in FIG 10 beispielsweise derart bestimmt werden, dass sein Betrag kleiner als die Standardabweichung σ ist. Dadurch weichen die verschiedenen endgültigen Sollwerte Z'* der besonderen Zielgröße um weniger als die Streuung (genauer: um weniger als die Standardabweichung σ) von dem korrespondierenden vorläufigen Sollwert Z* ab. Noch besser ist es natürlich, wenn der Betrag des Offsets δZ einen noch kleineren Wert aufweist, insbesondere um weniger als die Hälfte der Streuung von dem korrespondierenden vorläufigen Sollwert Z* abweicht.
  • FIG 10 zeigt eine eher hypothetische Situation. Denn der Umstand, dass die Betriebswerte A nicht nachgeführt werden, kann zu erheblichen Streuungen führen, die sich in dem Istwert Z der besonderen Zielgröße widerspiegeln. In der Regel erfolgt daher eine Nachführung der Betriebswerte A. Die Bestimmung des Offsets δZ für diesen Fall - einen realistischen Fall - wird nachstehend in Verbindung mit FIG 11 erläutert.
  • Im Rahmen von FIG 11 wird ebenso wie bei FIG 10 angenommen, dass die behandelten Walzgüter 1 einheitlich sind und dass der vorläufige Sollwert Z* direkt als endgültiger Sollwert Z'* der besonderen Zielgröße verwendet wird. Im Gegensatz zu den Erläuterungen zu FIG 10 werden jedoch die Betriebswerte A nachgeführt, um eine Zustandsgröße - beispielsweise die Haspeltemperatur T2 - auf ihrem Sollwert T2* zu halten. Die Zustandsgröße ist entweder eine besondere Zielgröße oder mit einer besonderen Zielgröße korreliert. Im Rahmen der Nachführung der Betriebswerte A kann insbesondere die Vorgehensweise von FIG 9 realisiert sein.
  • Im Falle von FIG 11 ist der Istwert Z der besonderen Zielgröße - beispielsweise die Haspeltemperatur T2 - von Walzgut 1 zu Walzgut 1 stets derselbe bzw. zumindest nahezu derselbe. Hingegen variieren jedoch die Betriebswerte A von Walzgut 1 zu Walzgut 1.
  • In diesem Fall weisen die Betriebswerte A eine Standardabweichung σ' um ihren Mittelwert AM auf. Die Standardabweichung σ' ist analog zu FIG 10 dadurch definiert, dass sie einen symmetrischen Bereich um den Mittelwert AM der Betriebswerte A abdeckt. In dem Bereich mit dem Einfachen der Standardabweichung σ' (also in dem Bereich, der sich von dem Mittelwert AM abzüglich der Standardabweichung σ' bis zum Mittelwert AM zuzüglich der Standardabweichung σ' erstreckt) liegen im Falle einer Normalverteilung rund 2/3 aller Betriebswerte A (genauer: 68,27 %). In dem Bereich mit dem Doppelten der Standardabweichung σ' liegen im Falle einer Normalverteilung rund 95 % aller Betriebswerte A (genauer: 95,45 %). In dem Bereich mit dem Dreifachen der Standardabweichung σ' liegen im Falle einer Normalverteilung fast alle Betriebswerte A (genauer: 99,73 %).
  • Der Offset δZ kann beispielsweise derart bestimmt werden, dass - bezogen auf den jeweiligen Offset δZ - der Mittelwert AM der Betriebswerte A um weniger als die Streuung von demjenigen Mittelwert AM abweicht, der sich bei Verwendung des vorläufigen Sollwerts Z* selbst als endgültiger Sollwert Z'* der besonderen Zielgröße ergibt. Noch besser ist es natürlich, wenn der Betrag des Offsets δZ einen noch kleineren Wert aufweist, insbesondere einen Wert, der maximal mit der Hälfte der Streuung der Betriebswerte A korrespondiert.
  • Durch die Vorgehensweisen von FIG 10 und insbesondere durch die Vorgehensweise von FIG 11 wird erreicht, dass sich in der Praxis nur geringfügige Verschiebungen der Istwerte Z der besonderen Zielgröße ergeben. Dennoch kann die Sensitivität S mit hinreichender Genauigkeit ermittelt werden. Ein Beispiel soll dies näher erläutern. Im Rahmen dieses Beispiels wird die Haspeltemperatur T2 als besondere Zielgröße angenommen. Die entsprechenden Ausführungen sind aber allgemein gültig.
  • Man nehme an, eine unbekannte Störung würde, sofern sie nicht durch ein Nachführen der Betriebswerte A ausgeglichen würde, eine Streuung der Haspeltemperatur T2 um 7 K bewirken (also σ = 7 K). Der vorläufige Sollwert Z* soll 600 °C sein. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise werden 2500 Walzgüter 1 behandelt, für welche der endgültige Sollwert Z'* der besonderen Zielgröße 599 °C beträgt, d.h. der Offset δZ beträgt -1 K. Für weitere 2500 Walzgüter 1 wird ein endgültiger Sollwert Z'* der besonderen Zielgröße von 601 °C verwendet, d.h. der Offset δZ beträgt +1 K.
  • Berechnet man für die Ausgestaltung gemäß FIG 9 den jeweiligen Mittelwert AM der nachgeführten Betriebswerte A, so kann der Mittelwert AM mit einer Genauigkeit berechnet werden, die mit einer Streuung der Haspeltemperatur T2 um 0,14 K korrespondiert. Trotz der nur sehr geringen Veränderung des Sollwertes T2* der Haspeltemperatur T2 kann daher die Sensitivität S ermittelt werden.
  • Zunächst liefert diese Vorgehensweise das richtige Vorzeichen der Sensitivität S. Bereits dies stellt einen wesentlichen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik dar. Die Ermittlung ist weiterhin zwar nur auf ca. 15 % genau. Diese Genauigkeit ist für viele Anwendungen jedoch vollauf hinreichend. Ferner kann sie durch entsprechende Erhöhung der Anzahl an Walzgütern 1 verbessert werden. Andererseits hat die geringe Variierung des Sollwertes T2* der Haspeltemperatur T2 nahezu keine Auswirkungen auf die Qualität der tatsächlich behandelten Walzgüter 1. Denn die resultierende Streuung über alle 5000 Walzgüter 1 wird lediglich von 7 K auf ca. 7,07 K und damit relativ nur um ca. 1 % erhöht. Alternativ oder zusätzlich ist natürlich auch eine Vergrößerung des Offsets δZ möglich.
  • Die ermittelte Sensitivität S kann insbesondere dazu verwendet werden, das Modell 10 zu aktualisieren. Wenn dann zu einem späteren Zeitpunkt im Rahmen des Modells 10 für mindestens ein weiteres flaches Walzgut 1 die Betriebswerte A ermittelt werden sollen, kann für die Ermittlung der Betriebswerte A die ermittelte Sensitivität S verwendet werden. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn sich der Sollwert Z0* bzw. der Zielwert Z0' der besonderen Zielgröße geändert hat und/oder wenn sich die Primärdaten PD geändert haben.
  • Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf.
  • So wird beispielsweise im Gegensatz zum Stand der Technik nicht versucht, durch einen globalen Ansatz einen direkten Zusammenhang zwischen den gemessenen Materialeigenschaften der flachen Walzgüter 1 einerseits und Einstellwerten in dem Abschnitt der Warmwalzstraße andererseits herzustellen. Stattdessen wird ohne weitergehende Annahmen die Sensitivität S ermittelt bzw. werden zumindest ihr Vorzeichen und ihr ungefährer Wert ermittelt. Der Vorteil besteht darin, dass der Betreiber des Abschnitts der Warmwalzstraße zwar in der Regel die Primärdaten PD und die vorläufigen Sollwerte Z* der Zielgrößen sehr genau kennt, jedoch in der Regel nicht weiß, wie er die Betriebswerte A ändern muss, um die Istwerte Z der Zielgrößen in deterministischer Weise einzustellen. Mit der Vorgehensweise der vorliegenden Erfindung wird dies hingegen ermöglicht. Insbesondere kann der Arbeitspunkt des Abschnitts der Warmwalzstraße gezielt verschoben werden, so dass sich ein flaches Walzgut 1 mit verbesserten Istwerten Z der Zielgrößen ergibt. Weiterhin können Störungen in vorgeordneten Verarbeitungsprozessen, also in Prozessen, welche die Primärdaten PD beeinflussen, vollständig oder zumindest teilweise ausgeglichen werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde obenstehend über weite Strecken für den Fall erläutert, dass der Abschnitt der Warmwalzstraße einer Kühlstrecke entspricht bzw. zumindest eine Kühlstrecke umfasst. Als besondere Zielgröße wurde in der Regel die Haspeltemperatur T2 des Walzguts 1 ausgangsseitig der Kühlstrecke angenommen. Als Betriebswert A wurde in der Regel die Anzahl an angesteuerten Ventilen 4 der Kühlstrecke und/ oder das Ausmaß der Ansteuerung von Ventilen 4 der Kühlstrecke angenommen. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf diese eine Ausgestaltung beschränkt.
  • Beispielsweise ist es möglich, dass zwar der Abschnitt der Warmwalzstraße eine Kühlstrecke ist bzw. eine Kühlstrecke umfasst, die besondere Zielgröße aber nicht die Haspeltemperatur T2 ist. In diesem Fall kann völlig analog zu obenstehend erläuterten Vorgehensweise vorgegangen werden. Es muss lediglich berücksichtigt werden, dass der Sollwert T2* der Haspeltemperatur T2 (bzw. allgemein der Sollwert der Zustandsgröße, die nachgeregelt wird) mit der besonderen Zielgröße korreliert ist. Wenn beispielsweise eine bestimmte Zugfestigkeit als besondere Zielgröße vorgegeben wird, wird die Zugfestigkeit stochastisch unabhängig von den anderen Zielgrößen und den Primärdaten PD variiert. Es wird jeweils der zugehörige Sollwert T2* der Haspeltemperatur T2 bestimmt und auf diesen Wert geregelt. Die zugehörigen Mittelwerte AM der Betriebswerte A werden in diesem Fall bezogen auf den jeweiligen Mittelwert ZM der Istwerte Z der Zugfestigkeit ermittelt und ausgewertet. Analoge Vorgehensweisen ergeben sich für andere besondere Zielgrößen.
  • Auch ist es möglich, dass die erfindungsgemäße Vorgehensweise für einen Abschnitt einer Warmwalzstraße durchgeführt wird, der keine Kühlstrecke umfasst. Beispielsweise kann im Falle einer Fertigstraße als besondere Zielgröße die Endwalztemperatur T1 gegeben sein und als besondere Stellgröße die Endwalzgeschwindigkeit v verwendet werden. Es können auch eine andere Zielgröße und die Endwalztemperatur T1 als Zustandsgröße verwendet werden.
  • Auch ist es möglich, andere besondere Zielgrößen vorzusehen. Ein Beispiel ist das Ausmaß, zu dem ausgangsseitig des betrachteten Abschnitts der Warmwalzstraße eine Phasenumwandlung des Walzguts 1 erfolgt ist. Die Messgröße, aufgrund derer die Betriebswerte A nachgeführt werden, kann im Falle einer Fertigstraße die Endwalztemperatur T1 sein, im Falle einer Kühlstrecke die Haspeltemperatur T2.
  • Auch andere Ausgestaltungen sind möglich. Beispielsweise können, sofern der Abschnitt der Warmwalzstraße als mehrgerüstige Fertigstraße ausgebildet ist oder eine mehrgerüstige Fertigstraße umfasst, als besondere Zielgröße die Dicke, das Profil und/oder die Planheit des Walzguts 1 herangezogen werden und als Betriebswerte A Größen verwendet werden, welche den Walzspalt des letzten Walzgerüsts 2 der mehrgerüstigen Fertigstraße und/oder des vorletzten Walzgerüsts 2 der mehrgerüstigen Fertigstraße und/oder weiterer Walzgerüste 2 der mehrgerüstigen Fertigstraße beeinflussen.
  • Die obengenannten Beispiele sind nicht abschließend zu verstehen. Es sind auch andere Ausgestaltungen möglich.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den durch die Ansprüche definierten Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Walzgüter
    2
    Walzgerüste
    3
    Kühleinrichtungen
    4
    Ventile
    5
    Haspel
    6
    Steuereinrichtung
    7
    Computerprogramm
    8
    Maschinencode
    9, 11
    Temperaturmessplätze
    10
    Modell
    A
    Betriebswerte
    AM
    Mittelwert der Ansteuerwerte der besonderen Stellgröße
    PD
    Primärdaten
    S
    Sensitivität
    S1 bis S55
    Schritte
    T1
    Endwalztemperatur
    T2*
    Sollwert der Haspeltemperatur
    T2
    Haspeltemperatur
    v
    Endwalzgeschwindigkeit
    Z*
    vorläufige Sollwerte der Zielgrößen
    Z'*
    endgültige Sollwerte der Zielgrößen
    Z
    Istwert der besonderen Zielgröße
    ZM
    Mittelwert der Istwerte der besonderen Zielgröβe
    δT
    Temperaturoffset
    δZ
    Offset
    σ, σ'
    Standardabweichungen

Claims (10)

  1. Betriebsverfahren für einen Abschnitt einer Warmwalzstra-βe,
    - wobei einer Steuereinrichtung (6) für den Abschnitt der Warmwalzstraße für eine Vielzahl von Walzgütern (1) jeweilige Primärdaten (PD) und jeweilige vorläufige Sollwerte (Z*) für Zielgrößen des jeweiligen Walzguts (1) zugeführt werden,
    - wobei die jeweiligen Primärdaten (PD) das jeweilige Walzgut (1) vor dem Zuführen zu dem Abschnitt der Warmwalzstraße beschreiben und die jeweiligen vorläufigen Sollwerte (Z*) der Zielgrößen einen nach dem Durchlaufen des Abschnitts der Warmwalzstraße angestrebten Sollzustand des jeweiligen Walzguts (1) beschreiben,
    - wobei die Steuereinrichtung (6) Betriebswerte (A) für den Abschnitt der Warmwalzstraße derart ermittelt, dass das jeweilige Walzgut (1) nach dem Durchlaufen des Abschnitts der Warmwalzstraße endgültige Sollwerte (Z'*) der Zielgrößen so gut wie möglich erreicht,
    - wobei die Steuereinrichtung (6) den Abschnitt der Warmwalzstraße beim Behandeln des jeweiligen Walzguts (1) entsprechend den ermittelten Betriebswerten (A) betreibt,
    - wobei mindestens eine der Zielgrößen eine besondere Zielgröße ist und die verbleibenden Zielgrößen normale Zielgrößen sind,
    - wobei die Steuereinrichtung (6) für die normalen Zielgrößen den jeweiligen vorläufigen Sollwert (Z*) unverändert als jeweiligen endgültigen Sollwert (Z'*) übernimmt,
    dadurch gekennzeichnet ,
    - dass die Steuereinrichtung (6) für die besonderen Zielgrö-βen den jeweiligen endgültigen Sollwert (Z'*) dadurch ermittelt, dass sie den jeweiligen vorläufigen Sollwert (Z*) um einen jeweiligen Offset (δZ) verändert, der unabhängig von den Primärdaten (PD), den anderen besonderen Zielgrößen und den normalen Zielgrößen für das jeweilige Walzgut (1) sowie unabhängig von den zum Behandeln des jeweiligen Walzguts ermittelten Betriebswerten (A) der Warmwalzstraße bestimmt ist, und
    - dass die Offsets (δZ), bezogen auf die jeweilige besondere Zielgröße, über die Gesamtheit von Walzgütern (1) gesehen mehrere verschiedene Werte aufweisen.
  2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Offset (δZ) vollständig oder innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs frei wählbar ist.
  3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet ,
    - dass der Steuereinrichtung (6) während des Durchlaufs des jeweiligen Walzguts (1) durch den Abschnitt der Warmwalzstraße ein Istwert (T2) einer Zustandsgröße des Walzguts (1) zugeführt wird,
    - dass die Zustandsgröße eine der besonderen Zielgrößen ist, so dass ein Sollwert (T2*) der Zustandsgröße mit dem endgültigen Sollwert (Z'*) dieser besonderen Zielgröße übereinstimmt, oder die Zustandsgröße mit der mindestens einen besonderen Zielgröße korreliert ist, so dass ein Sollwert (T2*) der Zustandsgröße durch den endgültigen Sollwert (Z'*) der mindestens einen besonderen Zielgröße bestimmt ist, und
    - dass die Steuereinrichtung (6) bei einer Abweichung des Istwertes (T2) der Zustandsgröße vom Sollwert (T2*) der Zustandsgröße mindestens einen Betriebswert (A), mit welchem die Zustandsgröße beeinflusst wird, während des Durchlaufs des jeweiligen Walzguts (1) durch den Abschnitt der Warmwalzstraße nachführt, um die Abweichung des Istwertes (T2) der Zustandsgröße von dem Sollwert (T2*) der Zustandsgröße zu kompensieren.
  4. Betriebsverfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass, bezogen auf einen bestimmten endgültigen Sollwert (Z'*) einer besonderen Zielgröße, der mindestens eine Betriebswert (A) mit einer statistischen Streuung (σ') variiert und dass, bezogen auf diese besondere Zielgröße, die Offsets (δZ) derart gewählt werden, dass die Mittelwerte (AM) des mindestens einen Betriebswertes (A) für den jeweiligen endgültigen Sollwert (Z'*) dieser Zielgröße um weniger als die Streuung (σ'), insbesondere um weniger als die Hälfte der Streuung (σ'),von demjenigen Mittelwert (AM) des mindestens einen Betriebswertes (A) abweichen, der sich bei Verwendung des jeweiligen vorläufigen Sollwertes (Z*) als endgültiger Sollwert (Z'*) dieser besonderen Zielgröße ergibt.
  5. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet ,
    dass, bezogen auf eine jeweilige besondere Zielgröße, der Istwert (T2), der sich bei Verwendung des jeweiligen vorläufigen Sollwertes (Z*) als jeweiliger endgültiger Sollwert (Z'*) ergeben würde, unter der Voraussetzung, dass die Betriebswerte (A) für das jeweilige Walzgut (1) beim Durchlaufen des Abschnitts der Warmwalzstraße nicht nachgeführt würden, mit einer statistischen Streuung (σ) variieren würde und dass der jeweilige Offset (δZ) für diese besondere Zielgröße kleiner als die Streuung (σ) ist, insbesondere kleiner als die Hälfte der Streuung (σ).
  6. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Abschnitt der Warmwalzstraße eine Kühlstrecke umfasst, dass eine der besonderen Zielgrößen die Haspeltemperatur (T2) des Walzguts (1) ausgangsseitig der Kühlstrecke ist oder mit der Haspeltemperatur (T2) des Walzguts (1) ausgangsseitig der Kühlstrecke korreliert ist und dass durch mindestens einen der Betriebswerte (A) die Anzahl an angesteuerten Ventilen (4) der Kühlstrecke und/oder das Ausmaß der Ansteuerung von Ventilen (4) der Kühlstrecke beeinflusst wird.
  7. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine der besonderen Zielgrößen eine mikroskopische oder eine makroskopische Materialeigenschaft des jeweiligen Walzguts (1) ist.
  8. Computerprogramm für eine Steuereinrichtung (6) eines Abschnitts einer Warmwalzstraße zum Behandeln einer Vielzahl von Walzgütern (1), wobei das Computerprogramm Maschinencode (8) umfasst, der von der Steuereinrichtung (6) abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes (8) durch die Steuereinrichtung (6) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (6) ein Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche ausführt.
  9. Steuereinrichtung eines Abschnitts einer Warmwalzstraße zum Behandeln einer Vielzahl von Walzgütern (1), wobei die Steuereinrichtung mit einem Computerprogramm (7) nach Anspruch 8 programmiert ist, so dass die Steuereinrichtung im Betrieb ein Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausführt.
  10. Abschnitt einer Warmwalzstraße zum Behandeln einer Vielzahl von Walzgütern (1), wobei der Abschnitt der Warmwalzstraße von einer Steuereinrichtung (6) nach Anspruch 9 gesteuert wird.
EP21700961.2A 2020-02-11 2021-01-21 Ermittlung einer sensitivität einer zielgrösse eines walzguts von einer betriebsgrösse einer warmwalzstrasse Active EP4103339B1 (de)

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