EP4104944A1 - Verfahren zum herstellen eines walzguts mit kastenprofil - Google Patents

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Publication number
EP4104944A1
EP4104944A1 EP21179945.7A EP21179945A EP4104944A1 EP 4104944 A1 EP4104944 A1 EP 4104944A1 EP 21179945 A EP21179945 A EP 21179945A EP 4104944 A1 EP4104944 A1 EP 4104944A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rolling
contour
flat
control device
stock
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP21179945.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Kurz
Karola Gurrath
Marco Miele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Germany GmbH filed Critical Primetals Technologies Germany GmbH
Priority to EP21179945.7A priority Critical patent/EP4104944A1/de
Priority to PCT/EP2022/065629 priority patent/WO2022263266A1/de
Priority to US18/571,070 priority patent/US20240216970A1/en
Priority to EP22733033.9A priority patent/EP4355507B1/de
Priority to CN202280043083.5A priority patent/CN117500617A/zh
Publication of EP4104944A1 publication Critical patent/EP4104944A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2263/00—Shape of product
    • B21B2263/04—Flatness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2263/00—Shape of product
    • B21B2263/10—Lateral spread defects

Definitions

  • the present invention is also based on a computer program that includes machine code that can be processed by a control device for a rolling train for rolling flat rolling stock, the processing of the machine code by the control device causing the control device operates the rolling mill according to such an operating procedure.
  • the present invention is also based on a control device for a rolling train for rolling flat rolling stock, the control device being designed as a software-programmable control device and being programmed with such a computer program so that it operates the rolling train according to such an operating method.
  • control device can be supplied as target variables, among other things, the contour and/or discrete parameters defining the contour.
  • the control device takes the target variables into account when determining the target values.
  • the thickness of the flat rolled material varies as viewed in the direction of the width of the flat rolled material.
  • the thickness profile can be described by various parameters.
  • the distance xx can have any value, but usually has the value 25 mm, the value 40 mm or the value 100 mm.
  • a desired profile value C40 of 20 ⁇ m or more is usually specified for hot rolling, so that the strip produced has a convex thickness profile, i.e. a bulbous profile in which the central thickness d0 is greater than the thickness at the edges of the flat rolling stock.
  • the guiding properties can be kept stable both in the hot rolling and in the subsequent cold rolling.
  • the flat rolling stock is longitudinally divided once or several times, particularly between hot rolling and cold rolling, increased demands are placed on the tolerances for the flat rolling stock.
  • box profiles are therefore increasingly required, which means that the flat rolling stock has a thickness that is as constant as possible across the width of the rolling stock, i.e. the contour progression has very small values.
  • the contour does not become concave, since this has negative effects on the stability of the production process. In extreme cases, the rolling process can become so unstable that material loss, plant damage and plant downtime are the result.
  • the object of the present invention is to create possibilities by means of which box profiles can be produced as well as possible, while at the same time the stability of the production process should be guaranteed.
  • an operating method of the type mentioned at the outset is designed in that the control device determines the setpoint values for the manipulated variables using the model in such a way that a contour course expected for the flat rolling stock after the flat rolling stock has been rolled in the rolling mill is exclusively or at least primarily in a Rolled material width seen the initial central area, which extends to the edges of the flat rolled material up to the initial area limits, which have a greater than the predetermined distance from the edges of the flat rolled material, the ideal contour is approximated as far as possible.
  • the invention is based on the finding that the course of the contour can generally be influenced very well by the actuators in the middle of the flat rolled stock, but to a lesser extent towards the edges of the flat rolled stock.
  • a drop in thickness is unavoidable. Therefore, it is possible to mentally divide the flat rolled stock into the initial central portion and two initial outer portions as viewed in the width direction of the flat rolled stock.
  • the initial middle range extends from -b1/2 to b1/2, where b1 is less than b.
  • the course of the contour can be influenced well.
  • the initial outer regions extend from -b/2 to -b1/2 and from b1/2 to b/2. In the initial outer areas, the course of the contour can only be influenced poorly, so it has to be accepted more or less as it arises.
  • a very small desired profile value for example a C40 value of only 10 ⁇ m—then
  • the target values can be determined in such a way that the stated C40 value is achieved.
  • reaching such a low C40 value can result in the contour becoming locally concave (i.e. the flat rolled stock is thicker in areas 40mm (or slightly more) from the edges of the flat rolled stock). towards the middle of the flat rolling stock, possibly even thicker than in the middle of the flat rolling stock).
  • the flat rolling stock thus forms "humps" so to speak at its edges. Forcing such a low C40 value can result in the two humps having a significant height.
  • the maximum value of the thickness of the flat rolling stock can no longer be kept within a desired tolerance range around the middle thickness, so that rejects are produced.
  • the shape of the contour can even become globally concave, which means that the thickness of the flat rolled stock increases from the center of the flat rolled stock to the edges of the flat rolled stock over the entire width of the rolled stock. This can easily make the rolling process unstable.
  • the control device accepts the initial area limits or the distance between the initial area limits and the edges of the flat rolling stock.
  • the specification can be made, for example, by an operator.
  • a person skilled in the art may know from experience what value to set exactly or at least approximately the initial range boundaries or the distance of the initial range boundaries from the edges of the flat rolled stock for a given flat rolled stock.
  • control device determines the initial area boundaries or the distance between the initial area boundaries and the edges of the flat rolling stock using the actual values of the flat rolling stock before the flat rolling stock is rolled in the rolling train and/or the predetermined distance.
  • tables or characteristic curves can be stored in the control device, so that the control device is able to determine the appropriate value for a specific flat rolling stock.
  • the input variables can be, for example, the chemical composition of the flat rolling stock, its width, its center thickness before and/or after rolling, its temperature, etc. This approach has the advantage that the operator is relieved of the sometimes difficult determination of the corresponding values.
  • the control device checks whether the expected contour is convex or not, increases the initial central area in the case of a convex contour or reduces the distances between the initial area boundaries and the edges of the flat rolling stock and vice versa in the case of a non-convex contour reduces the initial central area or increases the distances of the initial boundaries of the area from the edges of the flat rolled stock.
  • the initial mean range can be determined as large as is just about acceptable.
  • control device works in a loop that is executed several times. Within a single pass through the loop, the control device evaluates the currently valid initial area limits and determines the associated setpoint values and the associated expected contour profile for these initial area limits. Based on the check, it then increases or decreases the initial middle area and then runs the loop again.
  • the loop must not be an endless loop. The repetition of the loop must therefore be terminated when a termination criterion is reached.
  • the values then reached for the initial range limits, the associated setpoint values and the associated expected contour profile are then the final values.
  • the exact termination criterion is of secondary importance. It can consist, for example, that in the case of a convex contour the initial area boundaries are gradually enlarged, but the loop is exited when a concave contour occurs for the first time. In this case, the values for the initial area limits at which a convex contour profile was last determined are used as the final values. Conversely, in the case of a concave contour the initial area boundaries are gradually reduced and the loop can be exited when a convex contour occurs for the first time.
  • the values for the initial area limits where a convex contour progression was determined for the first time are used as the final values.
  • the termination criterion can also consist in the fact that a predetermined number of runs through the loop has been carried out or that—in relation to the increase and decrease in size of the initial area limits—a predetermined number of changes in direction has been reached.
  • the step size can also be reduced, for example, with each change of direction and the termination criterion can be defined by reaching or falling below a predetermined minimum step size.
  • the control device preferably determines the ideal contour shape by determining the coefficients of a polynomial describing the ideal contour shape in such a way that the ideal contour shape matches the target variables as well as possible. This results in a simple and reliable determination of the ideal course of the contour. This procedure is particularly advantageous when the desired profile value of the control device is specified directly as such.
  • the match can be determined in particular by minimizing the mean square deviation of the ideal contour from the target variables. Depending on the number of specified target values, there can be an identity here, meaning that the target values are achieved exactly.
  • the polynomial is usually a polynomial that contains only even powers of the location x in the latitude direction.
  • it can be a monomial, ie contain only a single power of the location x in the direction of latitude.
  • the ideal course of the contour can be defined by a parabola of the 2nd or 4th order.
  • control device determine coefficients of the contour function in order to determine the contour function and then to determine the modeled profile value using the coefficients of the contour function.
  • the control device can, for example, evaluate the determined contour function at the predetermined distance from the edges of the flat rolling stock.
  • the value determined in this way can differ from the profile value as it results from the actual course of the contour as such.
  • the control device can use an actual profile value at a distance from the edges of the flat rolling stock, which is greater than the predetermined distance, for example for the actual course of the contour.
  • the control device can determine a C100 value and use it as a C40 value as part of the model adaptation.
  • the control device can check whether the contour function is convex in the final central area or not. In the case of a convex contour function, the control device can enlarge the final central area and, conversely, in the case of a non-convex contour function, reduce the final central area. By doing this, the final middle area can be maximized.
  • a hysteresis can be provided and/or a procedure can be implemented that is similar to the procedure that was explained above in connection with the determination of the initial central area based on the expected contour profile.
  • the control device controls a cooling device, by means of which the work rolls of at least one of the roll stands are cooled as a function of the location across the width of the rolling stock, in such a way that the contour profile expected for the flat rolling stock after the flat rolling stock has been rolled in the rolling train deviates from the initial area limits towards the edges of the flat rolling stock is approximated as closely as possible to the ideal contour.
  • This maximizes the width of the flat rolled stock within which the flat rolled stock can be produced within allowable tolerances.
  • this determination is only of secondary importance.
  • the object is also achieved by a computer program with the features of claim 13.
  • the processing of the computer program causes the control device to operate the rolling train according to an operating method according to the invention.
  • control device having the features of claim 14.
  • a control device of the type mentioned is programmed with a computer program according to the invention, so that the control device operates the rolling train according to an operating method according to the invention.
  • control device in a rolling train of the type mentioned at the outset, is designed as a control device according to the invention.
  • a rolling train has a number of roll stands 1 .
  • the rolling train could also have fewer than four roll stands 1, for example only two or three roll stands 1. At least a single roll stand 1 is present.
  • the rolling train could also have more than four roll stands 1, for example five, six or seven roll stands 1.
  • a flat rolling stock 2 is rolled by means of the roll stands 1 in the rolling train.
  • the rolling stock 2 is made of metal, mostly steel, in some cases also made of aluminum, in rare cases made of another metal, for example copper.
  • the rolling stock 2 is usually a strip. In individual cases, however, it can also be a heavy plate.
  • Flat rolling stock this also applies to the flat rolling stock 2—are generally characterized by a number of geometric variables. Insofar as they are relevant within the scope of the present invention, these variables are described below in conjunction with FIG 2 explained in more detail.
  • An essential geometric variable is the width b of the flat rolling stock 2.
  • the width b is generally at least 600 mm, but can also have considerably larger values. In some cases, values of up to 2000 mm and even more are possible. That is, with respect to a coordinate x directed in the width direction of the flat rolled stock 2, the flat rolled stock 2 extends from -b/2 to +b/2. Strictly speaking, the width b varies from pass to pass. The width b usually increases from pass to pass. However, the change in width b is very small and can be ignored within the scope of the present invention.
  • the flat rolling stock 2 is also characterized by additional geometric variables. These sizes can be a thickness progression, i.e. the thickness d as a function of the location x in the width direction. Alternatively, they can be variables derived from the thickness profile, in particular the contour c or a desired profile value C.
  • the desired profile value C results from the contour c.
  • the distance a has a small value compared to the width b.
  • a distance a of, for example, 25 mm, 40 mm, 50 mm, 75 mm or 100 mm is typical.
  • the desired profile value C is usually supplemented by the distance a, so that one speaks of a C25 value, a C40 value, a C50 value, a C75 value or a C100 value.
  • the rolling mill is according to FIG 1 controlled by a control device 3.
  • the control device 3 is generally designed as a software-programmable control device.
  • the control device 3 is programmed with a computer program 4 .
  • the computer program 4 includes machine code 5 which can be processed by the control device 3 .
  • the processing of the machine code 5 by the control device 3 causes the control device 3 to operate the rolling mill according to an operating method which is described below - initially in connection with 3 - is explained in more detail.
  • the control device 3 first receives actual values I of the flat rolling stock 2 in a step S1.
  • the Actual variables I describe actual properties of the flat rolling stock 2, which the flat rolling stock 2 has before rolling in the rolling train.
  • the actual variables I can be, for example, the width b, the center thickness d0, the temperature, the chemical composition and other actual variables of the flat rolling stock 2.
  • the actual variables I can be measured values. Alternatively, the values can be determined by calculation, which are determined on the basis of processing steps to which the flat rolling stock 2 is subjected before rolling in the rolling train. Mixed forms are also possible, ie a part of the actual variables I is measured and another part of the actual variables I is calculated.
  • control device 3 receives target values Z of the flat rolling stock 2 in a step S2.
  • the target variables Z describe properties of the flat rolling stock 2 which the flat rolling stock 2 should have after rolling in the rolling train.
  • the target variables Z include directly or indirectly at least the desired profile value C.
  • the desired profile value C is referenced to the distance a.
  • a C25 value or a C40 value is specified as the desired profile value C.
  • the target variables Z include other variables, for example the center thickness d0 and the temperature. In the context of the present invention, however, only the desired profile value C (including the associated distance a) is important.
  • the desired profile value C can be specified directly as target variable Z.
  • the desired profile value C can be specified indirectly.
  • the contour c can be specified as the target variable Z, so that the desired profile value C results from the value of the contour c at the predetermined distance a from the edges of the flat rolling stock 2 .
  • the thickness d can be specified via the rolling stock width b, see above that the control device 3 determines the contour c from the progression of the thickness d and determines the desired profile value C from the contour c.
  • step S3 the control device 3 determines an ideal contour ci of the flat rolling stock 2.
  • the ideal contour ci is a function of the location x.
  • the control device 3 thus determines the ideal contour profile ci over the width b of the flat rolling stock 2.
  • the determination is based on the target values Z, in such a way that a standard relating to the deviation of the contour profile ci from the target values Z is minimized.
  • the target variables Z are taken into account in step S3. If - purely by way of example - the target variables include the temperature, the center thickness d0 and the desired profile value C, only the desired profile value C has to be taken into account to determine the ideal contour curve ci.
  • the procedure of step S3 is generally known and familiar to those skilled in the art.
  • control device 3 can determine the ideal contour profile ci by determining the coefficients of a polynomial that describes the ideal contour profile ci. In this case, the determination is made in such a way that the ideal contour curve ci—as defined by the coefficients—matches the target variables Z as well as possible.
  • the polynomial is usually a monomial. So it is fully described by a single coefficient for a single power. In this case, the ideal contour curve ci is described by a parabola of the 2nd, 4th, 6th, etc. degree, the degree of the control device 3 being specified and only the coefficient being determined by the control device 3 . If, in addition to the desired profile value C, other values are also important, for example values that are defined similarly to the desired profile value C, but at larger distances as the distance a for the desired profile value C, the polynomial may alternatively be a monomial or a "true" polynomial, i.e. a polynomial in which more than a single coefficient can be non-zero. In this case too, however, the possible degrees of the control device 3 are predetermined. Only the coefficients are determined by the control device 3.
  • FIG 4 shows--purely as an example--the case where the desired profile value C at a distance a of 40 mm from the edges of the flat rolling stock 2 is used exclusively as the relevant target variable Z and the ideal contour curve ci is also a 4th-degree parabola.
  • control device 3 uses the actual variables I of the flat rolling stock 2 and the ideal contour profile ci to determine setpoint values COM for manipulated variables for the rolling stands 1. The determination is carried out using a model 6 of the rolling train (see FIG 1 ).
  • the rolling mill model is based on mathematical and physical equations. Suitable models are well known to those skilled in the art. They are used in particular for presetting the rolling mill (setup calculation). Purely as an example, for such a model on the DE 102 11 623 A1 to get expelled.
  • the manipulated variables act on corresponding actuators 7 to 9 of the roll stands 1.
  • the actuators 7 to 9 can, for example, correspond to the illustration in 5 comprise a bending device 7, by means of which the roll bending of the working rolls 10 of a specific one of the roll stands 1 can be adjusted.
  • the actuators 7 to 9 comprise, for example, a shifting device 8, by means of which a counter-rotating displacement of the working rolls 10 (and/or any intermediate rolls present) can be set in the same or another of the roll stands 1.
  • the actuators 7 to 9 can include a cooling device 9, for example, by means of which the work rolls 10 of one of the roll stands 1 can be cooled as a function of the location x.
  • the cooling can thus be adjusted in a spatially resolved manner as seen in the width direction x.
  • the actuators 7 to 9 can thus include actuators 7, 8 in which the associated manipulated variable affects the contour c of the flat rolled stock 2 globally over the entire width b of the flat rolled stock 2.
  • the actuators 7 to 9 can also include actuators 9 in which individual manipulated variables affect the contour c of the flat rolling stock 2 only locally.
  • the control device 3 transmits the determined desired values COM to the rolling stands 1 of the rolling train (more precisely: to the real-time controls of the rolling stands 1, ie to the so-called L1 system). This has the effect that the flat rolling stock 2 is rolled in the rolling train, taking into account the transmitted desired values COM.
  • the manner in which the transmitted target values COM are included in the rolling process can vary from target value COM to target value COM. It is possible that a specific setpoint COM is used directly and immediately as the corresponding setpoint of the respective real-time control. Alternatively, it is possible for a specific setpoint COM to be just a basic setpoint that is dynamically modified during the rolling process by an additional setpoint or multiple additional setpoints, for example to compensate for dynamic spring-back of the corresponding roll stand 1 or tension fluctuations in the flat rolling stock 2. However, even in the case of a dynamic modification, the respective desired value COM is always taken into account as such.
  • the respective contour course ce which is expected for these desired values COM is determined by means of the model 6 for a respective set of desired values COM.
  • the desired values COM are determined in such a way that the expected contour ce approximates the ideal contour ci over the entire bandwidth b (or at least in the range from -b/2+a to b/2-a) as closely as possible will.
  • the desired values COM are thus varied—of course taking into account a termination criterion—until desired values COM are determined, by means of which the expected contour curve ce corresponds to the ideal contour curve ci over the entire bandwidth b (or at least in the range from -b/2+a to b/ 2-a) is approximated as closely as possible.
  • the so-called rms (root mean square) of the difference between the expected contour ce and the ideal contour ci can be minimized.
  • 6 shows, in addition to the ideal contour profile ci in dashed lines and with a reference symbol "ce" in brackets, a corresponding expected contour profile when determining the desired values COM according to the procedure of the prior art.
  • the desired values COM are determined in such a way that the expected contour ce is approximated as closely as possible to the ideal contour ci.
  • the optimization of the target values COM - for example the minimization of the rms of the deviation of the expected contour profile ce from the ideal contour profile ci - only an initial central area 11 of the flat area is considered over the bandwidth b Rolling stock 2 considered. So it will exclusively considers an area that extends to the edges of the flat rolling stock 2 only up to the initial area limits 12 .
  • the distance a1 of the initial area boundaries 12 from the edges of the flat rolling stock 2 is according to FIG 6 greater than the distance a to which the desired profile value C is related. If the distance a is 40 mm, the distance a1 can be 100 mm, for example. Of course, another value is also possible.
  • the part of the flat rolling stock 2 from the initial area boundaries 12 to the edges is not taken into account in the optimization of the setpoint values COM according to step S4.
  • the desired values COM are therefore only varied with the aim of bringing the expected contour ce as close as possible to the ideal contour ci in the initial middle region 11 . 6 shows the expected contour course ce as it results according to the procedure of the present invention.
  • the control device 3 can receive the initial area boundaries 12 or the distance a1 of the initial area boundaries 12 from the edges of the flat rolling stock 2 .
  • a specification can be made by an operator 13 .
  • step S11 the control device 3 determines the distance a1 using the actual variables I of the flat rolling stock 2 and/or using the predetermined distance a.
  • the control device 3 can on the one hand determine k times the distance a, where k is a value greater than 1, and on the other hand determine a predetermined percentage of the width b, the percentage being significantly less than 50%, as a rule less than 20%, mostly even less than 10%. In this case, the greater of the two determined values can be used as the distance a1.
  • the percentage can be permanently specified for the control device 3 or can be specified by the operator 13, for example.
  • steps S21 to S24 in addition to steps S1 to S5.
  • step S21 the control device 3 checks whether a termination criterion has been met. Possibilities for defining a meaningful termination criterion are generally known to those skilled in the art. If the termination criterion is met, the desired values COM determined in step S4 are accepted and transmitted to the rolling train in step S5.
  • the control device 3 checks in step S22 whether the expected contour (ie the expected contour curve ce) is convex. If this is the case, the control device 3 enlarges the initial central area 11 in step S23. It therefore reduces the distance a1. Conversely, if the expected contour is not convex, the control device 3 reduces the initial middle region 11 in step S24. It therefore increases the distance a1. Then the controller 3 goes back to step S4.
  • the expected contour ie the expected contour curve ce
  • steps S1 to S5 and optionally also steps S11 and S21 to S24 are carried out by the control device 3 before the flat rolling stock 2 is rolled in the rolling train. This also applies to the further development, which is described below in connection with 9 is explained.
  • the additional steps of 9 8th are carried out after the rolling of the flat rolled stock 2 in the rolling train.
  • the control device 3 receives measured variables M in a step S31.
  • the measured variables M are characteristic of an actual contour course ct of the flat rolling stock 2, which was achieved by rolling the flat rolling stock 2 in the rolling train.
  • the thickness d can be detected as a function of the width b of the flat rolling stock 2 by means of an X-ray measurement and fed to the control device 3 .
  • the actual contour course ct is in 10 shown.
  • a step S32 the control device 3 determines an associated contour function cf'. 10 shows a possible contour function cf'.
  • contour function is to be understood comprehensively. In particular, it also includes the case in which the contour function cf' corresponds 1:1 to the actual course of the contour ct. However, it also includes the case where only an approximation to the actual contour course ct is made.
  • the control device 3 for determining the Contour function cf' Find the coefficients of a polynomial that defines the contour function cf'.
  • step S32 is known from the prior art.
  • a contour function cf" is determined in such a way that the contour function cf" is as wide as possible over the entire width b of the flat rolling stock 2 (or at least in the range from -b/2+a to b/2-a). is approximated to the actual contour course ct.
  • only a final middle region 11' is considered in the present invention for determining the contour function cf'. It is possible that the contour function cf' is only determined in the final central area 11'.
  • contour function cf' it is also possible for the contour function cf' to be determined over the entire width b of the flat rolling stock 2 (or at least in the range from ⁇ b/2+a to b/2 ⁇ a) in order to approximate the actual contour ct, so for example the determination of the coefficients, but only the final central area 11 'is considered.
  • the control device 3 finally calculates a profile value C' of the flat rolling stock 2 using the contour function cf'.
  • This profile value C' is referred to below as the modeled profile value C'.
  • the modeled profile value C' is as shown in 10 not the actual profile value C", which results from the actual contour course ct or which results from determining a contour function cf" if this (as in the prior art) over the entire width b of the flat rolling stock 2 (or at least in the area from -b/2+a to b/2-a) is approximated to the actual contour course ct.
  • the contour function cf' is only different, mostly flatter, than the contour function cf" in the final middle area 11' due to the adaptation to the actual contour course ct".
  • C' a value smaller than the actual one Profile value C" at a distance a from the edges of the flat rolling stock 2.
  • an evaluation can also be carried out at a greater distance a1' than the distance a.
  • the contour function cf' are evaluated at the distance a1' and this value is used as the modeled profile value C'.
  • a step S34 the control device 3 evaluates the modeled profile value C′ as a profile value as part of a model adaptation, by means of which the control device 3 adapts the model 6 of the rolling train.
  • the control device 3 thus acts as if the value C' had resulted as the actual profile value in the predetermined distance a, but not the value C".
  • the correspondingly adapted model 6 is used when the procedure from 3 (respectively. 9 ) as part of the determination of the target values COM for the next flat rolling stock 2 or the next flat rolling stock 2 of the same type.
  • the final central range 11′ can match the initial central range 11 that was used as part of the determination of the target values COM.
  • the distance a1' can also correspond to the distance a1. This is the simplest case. However, it is also possible to use the procedure of 9 as shown in 11 to modify.
  • a step S41 the control device 3 checks whether a termination criterion has been met. Possibilities for defining a meaningful termination criterion are generally known to those skilled in the art. If the termination criterion is met, the control device 3 goes to step S33 from there to step S34.
  • a step S42 the control device 3 checks whether the determined contour function cf' is convex in the final middle region 11'.
  • control device 3 enlarges the final middle area 11' in a step S43. It therefore reduces the distance a1'. Conversely, if the determined contour function cf' is not convex in the final middle area 11', then the control device 3 reduces the size of the final middle area 11' in a step S44. So it increases the distance a1'. Then the controller 3 returns to step S32.
  • Steps S1 to S5 and optionally also steps S11 and S21 to S24 are carried out by the control device 3 before the flat rolling stock 2 is rolled in the rolling train.
  • the additional steps of 11 are carried out during the rolling of the flat rolled stock 2 in the rolling mill.
  • the control device 3 receives the measured variables M in a step S51.
  • the content of step S51 corresponds to step S31 of FIG 9 and 11 .
  • the difference lies essentially in the point in time at which step S51 is carried out, namely already during the rolling of the flat rolled stock 2 in the rolling train.
  • the measured variables M relate to a section of the flat rolling stock 2 that has already been rolled, while another section of the flat rolling stock 2 is currently being rolled.
  • step S52 the control device 3 determines an associated contour function cf'.
  • the content of step S52 is similar to that of step S32 9 and 11 .
  • step S53 the control device 3 uses the deviation the contour function cf' from the ideal contour course ci the set values COM for the manipulated variables. Then the controller 3 goes back to step S5.
  • the loop consisting of the steps S5 and S51 to S53 is executed iteratively again and again until the rolling of the flat rolling stock 2 is completed.
  • the final middle range 11' can match the initial middle range 11 that was used to determine the desired values COM.
  • the distance a1' can also correspond to the distance a1. This is the simplest case. However, it is also possible to use the procedure of 12 as shown in 13 to modify.
  • a step S61 the control device 3 checks whether a termination criterion has been met. Possibilities for defining a meaningful termination criterion are generally known to those skilled in the art. If the termination criterion is met, the control device 3 goes to step S5.
  • the control device 3 checks in a step S62 whether the determined contour function cf' is convex in the final middle region 11'. If this is the case, the control device 3 enlarges the final middle area 11' in a step S63. It therefore reduces the distance a1'. Conversely, if the determined contour function cf' is not convex in the final middle area 11', then the control device 3 reduces the size of the final middle area 11' in a step S64. So it increases the distance a1'. Then the controller 3 returns to step S52.
  • the manipulated variables can act on actuators 7, 8, which affect the contour c of the flat rolling stock 2 over the entire width b of the flat rolling stock 2.
  • a cooling device 9 it is also possible for a cooling device 9 to be present, by means of which the work rolls 10 of at least one of the roll stands 1 can be cooled in a spatially resolved manner over the width of the rolling stock b. In this case it is possible to use the procedure of 3 (or, if applicable, one of the configurations of the 6 to 13 ) as described below in connection with 14 is explained.
  • steps S71 to S73 in addition to steps S1 to S5.
  • steps S71 and S72 are carried out before step S5.
  • Step S73 is usually executed together with step S5.
  • step S71 the control device 3 determines the deviation of the expected contour profile ce from the ideal contour profile ci in the edge areas of the flat rolling stock 2—that is, between the initial area boundaries 12 and the edges of the flat rolling stock 2. Based on this, in step S72 the control device 3 determines control values for those elements of the cooling device 9 which act on the edge regions of the flat rolling stock 2 .
  • the control values are determined in such a way that on the one hand the expected contour profile ce in the edge areas of the flat rolling stock 2 is approximated as closely as possible to the ideal contour profile ci, but on the other hand the expected contour profile in the initial central area 11 is not changed.
  • step S73 the target values COM and additionally the determined ones Control values are output to the cooling device 9 and the cooling device 9 is thus controlled accordingly.
  • the expected contour profile ce is also approximated as closely as possible to the ideal contour profile ci in the areas from the area boundaries 12 to the edges of the flat rolling stock 2 .
  • the setpoint values COM for actuators 7, 8, in which the associated manipulated variable affects the contour c of the flat rolling stock 2 globally over the entire width b of the flat rolling stock 2, are not changed.
  • the set values COM for actuators 9, in which individual manipulated variables affect the contour c of the flat rolling stock 2 only locally, are only changed to the extent that this is possible without changing the expected contour course ce in the initial middle region 11.
  • the activation of the corresponding elements of the cooling device 9 is associated with a maximization of the coolant flow. However, in some cases it may be necessary to minimize or at least reduce the coolant flow.
  • the present invention has many advantages.
  • an enlargement of the initial central area 11 is possible, over which a so-called box profile can be achieved. Nevertheless, the rolling process can be kept reliably stable.

Landscapes

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Abstract

Eine Steuereinrichtung (3) nimmt Istgrößen (I) eines flachen Walzguts (2) vor dem Walzen und Zielgrößen (Z) des Walzguts (2) nach dem Walzen in einer Walzstraße entgegen. Die Zielgrößen (Z) umfassen zumindest einen Profilwert (C) des Walzguts (2), der auf einen vorbestimmten Abstand (a) von den Rändern des Walzguts (2) bezogen ist. Die Steuereinrichtung (3) ermittelt anhand der Zielgrößen (Z) einen idealen Konturverlauf (ci). Anhand der Istgrößen (I) und des idealen Konturverlaufs (ci) ermittelt sie unter Verwendung eines Modells (6) der Walzstraße Sollwerte (COM) für Stellgrößen für die Walzgerüste (1) der Walzstraße. Die Sollwerte (COM) übermittelt sie an die Walzgerüste (1), so dass das Walzgut (2) in der Walzstraße unter Berücksichtigung der Sollwerte (COM) gewalzt wird. Die Steuereinrichtung (3) ermittelt die Sollwerte (COM) derart, dass ein erwarteter Konturverlauf (ce) des Walzguts (2) nach dem Walzen dem idealen Konturverlauf (ci) ausschließlich oder zumindest vorrangig in einem über die Walzgutbreite (b) gesehen mittleren Bereich (11) so weit wie möglich angenähert wird. Der mittlere Bereich (11) erstreckt sich zu den Rändern des Walzgutes (2) hin bis zu Bereichsgrenzen (12), die von den Rändern des Walzguts (2) einen größeren als den vorbestimmten Abstand (a) aufweisen.

Description

    Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für eine eine Anzahl von Walzgerüsten umfassende Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts, wobei eine Steuereinrichtung der Walzstraße
    • Istgrößen des flachen Walzguts vor dem Walzen des flachen Walzguts in der Walzstraße und Zielgrößen des flachen Walzguts nach dem Walzen des flachen Walzguts in der Walzstraße entgegennimmt, wobei die Zielgrößen zumindest einen gewünschten Profilwert des flachen Walzguts umfassen, der die Abweichung der Dicke des flachen Walzguts in einem vorbestimmten Abstand von den Rändern des flachen Walzguts von einer Mittendicke charakterisiert, die das flache Walzgut in der Mitte zwischen den Rändern aufweist,
    • anhand der Zielgrößen einen idealen Konturverlauf des flachen Walzguts über die Walzgutbreite ermittelt,
    • anhand der Istgrößen des flachen Walzguts und des idealen Konturverlaufs unter Verwendung eines Modells der Walzstraße Sollwerte für Stellgrößen für die Walzgerüste der Walzstraße ermittelt und
    • die ermittelten Sollwerte an die Walzgerüste der Walzstraße übermittelt, so dass das flache Walzgut in der Walzstraße unter Berücksichtigung der übermittelten Sollwerte gewalzt wird.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Computerprogramm, das Maschinencode umfasst, der von einer Steuereinrichtung für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung die Walzstraße gemäß einem derartigen Betriebsverfahren betreibt.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts, wobei die Steuereinrichtung als softwareprogrammierbare Steuereinrichtung ausgebildet ist und mit einem derartigen Computerprogramm programmiert ist, so dass sie die Walzstraße gemäß einem derartigen Betriebsverfahren betreibt.
  • Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts,
    • wobei die Walzstraße eine Anzahl von Walzgerüsten aufweist, mittels derer das flache Walzgut gewalzt wird,
    • wobei die Walzstraße eine derartige Steuereinrichtung aufweist.
    Stand der Technik
  • Ein derartiges Betriebsverfahren ist beispielsweise aus der WO 2019/086 172 A1 bekannt. Bei diesem Betriebsverfahren können der Steuereinrichtung als Zielgrößen unter anderem die Kontur und/oder die Kontur definierende diskrete Kenngrößen zugeführt werden. Die Steuereinrichtung berücksichtigt die Zielgrößen bei der Ermittlung der Sollwerte.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Beim Walzen eines flachen Walzguts aus Metall, beispielsweise eines Metallbandes, variiert in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen die Dicke des flachen Walzguts. Die Dicke d des flachen Walzguts ist also eine Funktion des Ortes x in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen: d = f x mit − b / 2 < x < b / 2
    Figure imgb0001
     und
    b = Breite des Metallbandes.
  • Der Dickenverlauf kann durch verschiedene Kenngrößen beschrieben werden. Eine wichtige Kenngröße, die in aller Regel vorgegeben wird, ist die Mittendicke d0, die das flache Walzgut in seiner Mitte aufweist, also in einem Bereich, der von beiden Rändern des flachen Walzguts gleich weit entfernt ist.
  • Eine weitere wichtige Kenngröße ist die Kontur, genauer der Konturverlauf. Der Konturverlauf ergibt sich dadurch, dass man den Dickenverlauf von der Mittendicke subtrahiert: c x = d 0 − d x
    Figure imgb0002
  • Eine weitere wichtige Kenngröße ist der gewünschte Profilwert C. Er ergibt sich durch den Mittelwert des Konturverlaufs c in einem Abstand xx von den beiden Rändern des Bandes: C = c − b / 2 + xx + c b / 2 − xx / 2.
    Figure imgb0003
  • Der Abstand xx kann prinzipiell beliebige Werte aufweisen, weist in der Regel aber den Wert 25 mm, den Wert 40 mm oder den Wert 100 mm auf.
  • Im Stand der Technik wird beim Warmwalzen meist ein gewünschter Profilwert C40 von 20 µm oder mehr vorgegeben, damit das erzeugte Band einen konvexen Dickenverlauf aufweist, also einen bauchigen Verlauf, bei dem die Mittendicke d0 größer als die Dicke an den Rändern des flachen Walzguts ist. Dadurch können die Führungseigenschaften sowohl beim Warmwalzen als auch beim nachfolgenden Kaltwalzen stabil gehalten werden.
  • Wird das flache Walzgut - insbesondere zwischen dem Warmwalzen und dem Kaltwalzen - einmal oder mehrmals längsgeteilt, stellen sich erhöhte Anforderungen an die Toleranzen für das flache Walzgut. Für eine Maximierung der Ausbringung werden daher zunehmend sogenannte Kastenprofile gefordert, das heißt, dass das flache Walzgut über die Walzgutbreite gesehen eine möglichst konstante Dicke aufweist, der Konturverlauf also sehr kleine Werte annimmt. Gleichzeitig wird aber gefordert, dass der Konturverlauf nicht konkav wird, da sich hierdurch negative Auswirkungen auf die Stabilität des Produktionsprozesses ergeben. Im Extremfall kann der Walzprozess so instabil werden, dass Materialverlust, Anlagenschäden und Anlagenstillstand die Folge sind.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer Kastenprofile so gut wie möglich erzeugt werden können, wobei gleichzeitig die Stabilität des Produktionsprozesses gewährleistet sein soll.
  • Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 12.
  • Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet, dass die Steuereinrichtung die Sollwerte für die Stellgrößen mittels des Modells derart ermittelt, dass ein für das flache Walzgut nach dem Walzen des flachen Walzguts in der Walzstraße erwarteter Konturverlauf ausschließlich oder zumindest vorrangig in einem über die Walzgutbreite gesehen anfänglichen mittleren Bereich, der sich zu den Rändern des flachen Walzgutes hin bis zu anfänglichen Bereichsgrenzen erstreckt, die von den Rändern des flachen Walzguts einen größeren als den vorbestimmten Abstand aufweisen, dem idealen Konturverlauf so weit wie möglich angenähert wird.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der Konturverlauf sich durch die Stellglieder in aller Regel in der Mitte des flachen Walzguts sehr gut beeinflussen lässt, zu den Rändern des flachen Walzguts hin jedoch immer schlechter. Insbesondere ist in der unmittelbaren Nähe der Ränder des flachen Walzguts ein Dickenabfall unvermeidbar. Es ist daher möglich, das flache Walzgut in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen gedanklich in den anfänglichen mittleren Bereich und zwei anfängliche Außenbereiche aufzuteilen. Der anfängliche mittlere Bereich erstreckt sich von -b1/2 bis b1/2, wobei b1 kleiner als b ist. Im anfänglichen mittleren Bereich kann der Konturverlauf gut beeinflusst werden. Die anfänglichen Außenbereiche erstrecken sich von -b/2 bis -b1/2 und von b1/2 bis b/2. In den anfänglichen Außenbereichen kann der Konturverlauf nur schlecht beeinflusst werden, muss also mehr oder minder so hingenommen werden, wie er sich ergibt.
  • Wird nun ein sehr kleiner gewünschter Profilwert vorgegeben - beispielsweise ein C40-Wert von nur 10 µm -, so können bei einer Vorgehensweise gemäß dem Stand der Technik die Sollwerte zwar derart bestimmt werden, dass der genannte C40-Wert erreicht wird. Das Erreichen eines derart geringen C40-Wertes kann jedoch zur Folge haben, dass der Konturverlauf lokal konkav wird (das heißt, dass das flache Walzgut in Bereichen, die von den Rändern des flachen Walzguts 40 mm (oder etwas mehr) entfernt sind, dicker ist zur Mitte des flachen Walzguts hin, unter Umständen sogar dicker als in der Mitte des flachen Walzguts). Das flache Walzgut bildet an seinen Rändern also sozusagen "Höcker" aus. Das Erzwingen eines derart geringen C40-Wertes kann hierbei zur Folge haben, dass die beiden Höcker eine durchaus nennenswerte Höhe aufweisen. Unter Umständen kann es geschehen, dass der Maximalwert der Dicke des flachen Walzguts nicht mehr in einem gewünschten Toleranzbereich um die Mittendicke herum gehalten werden kann, so dass Ausschuss produziert wird. Im Extremfall kann der Konturverlauf sogar global konkav werden, das heißt, dass von der Mitte des flachen Walzguts zu den Rändern des flachen Walzguts hin die Dicke des flachen Walzguts über die gesamte Walzgutbreite zunimmt. Dadurch kann der Walzprozess leicht instabil werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise können diese Probleme hingegen gelöst oder zumindest deutlich reduziert werden. Denn durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann zum einen ein idealer Konturverlauf angesetzt werden, dessen Einhaltung zum anderen aber nur im anfänglichen mittleren Bereich sichergestellt wird. Der Kantenabfall zu den Rändern des flachen Walzguts wird als unvermeidbar hingenommen und bleibt - im Gegensatz zum Stand der Technik - bei der Ermittlung der Sollwerte unberücksichtigt oder wird zumindest nur nachrangig berücksichtigt, also nur insoweit, als es ohne Beeinträchtigung der Annäherung des erwarteten Konturverlaufs an den idealen Konturverlauf in dem anfänglichen mittleren Bereich möglich ist.
  • Ein wichtiges Element der vorliegenden Erfindung ist die geeignete Bestimmung der anfänglichen Bereichsgrenzen bzw. - hiermit äquivalent - der Abstände der anfänglichen Bereichsgrenzen von den Rändern des flachen Walzguts, im Ergebnis also die Bestimmung des Wertes b1 bzw. des Wertes a1=(b-b1)/2.
  • Im einfachsten Fall nimmt die Steuereinrichtung die anfänglichen Bereichsgrenzen oder den Abstand der anfänglichen Bereichsgrenzen von den Rändern des flachen Walzguts entgegen. Die Vorgabe kann beispielsweise durch eine Bedienperson erfolgen. Beispielsweise kann ein Fachmann aus seiner Erfahrung heraus wissen, auf welchen Wert er die anfänglichen Bereichsgrenzen oder den Abstand der anfänglichen Bereichsgrenzen von den Rändern des flachen Walzguts für ein bestimmtes flaches Walzgut exakt oder zumindest in etwa setzen muss.
  • Alternativ ist es möglich, dass die Steuereinrichtung die anfänglichen Bereichsgrenzen oder den Abstand der anfänglichen Bereichsgrenzen von den Rändern des flachen Walzguts unter Verwertung der Istgrößen des flachen Walzguts vor dem Walzen des flachen Walzguts in der Walzstraße und/oder des vorbestimmten Abstands ermittelt. Beispielsweise können in der Steuereinrichtung Tabellen oder Kennlinienfelder hinterlegt sein, so dass die Steuereinrichtung in der Lage ist, für ein bestimmtes flaches Walzgut den geeigneten Wert zu ermitteln. Die Eingangsgrößen können beispielsweise die chemische Zusammensetzung des flachen Walzguts, dessen Breite, dessen Mittendicke vor und/oder nach dem Walzen, dessen Temperatur usw. sein. Diese Vorgehensweise weist den Vorteil auf, dass die Bedienperson von der manchmal schwierigen Bestimmung der entsprechenden Werte entlastet wird.
  • Besonders gut ist es, wenn die Steuereinrichtung prüft, ob die erwartete Kontur konvex ist oder nicht, im Falle einer konvexen Kontur den anfänglichen mittleren Bereich vergrößert oder die Abstände der anfänglichen Bereichsgrenzen von den Rändern des flachen Walzguts verkleinert und umgekehrt im Falle einer nicht konvexen Kontur den anfänglichen mittleren Bereich verkleinert oder die Abstände der Bereichsg anfänglichen renzen von den Rändern des flachen Walzguts vergrößert. Durch diese Vorgehensweise kann der anfängliche mittlere Bereich so groß wie gerade noch zulässig bestimmt werden.
  • Die Steuereinrichtung arbeitet im letztgenannten Fall in einer mehrmals ausgeführten Schleife. Innerhalb eines einzelnen Durchlaufs der Schleife verwertet die Steuereinrichtung die momentan gültigen anfänglichen Bereichsgrenzen und ermittelt für diese anfänglichen Bereichsgrenzen die zugehörigen Sollwerte und den zugehörigen erwarteten Konturverlauf. Anhand der Prüfung vergrößert oder verkleinert sie dann den anfänglichen mittleren Bereich und führt sodann die Schleife nochmals aus.
  • Die Schleife darf natürlich keine Endlosschleife sein. Das Wiederholen der Schleife muss daher bei Erreichen eines Abbruchkriteriums beendet werden. Die dann erreichten Werte für die anfänglichen Bereichsgrenzen, die zugehörigen Sollwerte und der zugehörige erwartete Konturverlauf sind dann die endgültigen Werte. Das genaue Abbruchkriterium ist jedoch von untergeordneter Bedeutung. Es kann beispielsweise darin bestehen, dass im Falle einer konvexen Kontur die anfänglichen Bereichsgrenzen nach und nach vergrößert werden, beim erstmaligen Auftreten einer konkaven Kontur jedoch die Schleife verlassen wird. In diesem Fall werden als endgültige Werte die Werte für die anfänglichen Bereichsgrenzen verwendet, bei denen letztmals ein konvexer Konturverlauf ermittelt wurde. In umgekehrter Weise können im Falle einer konkaven Kontur die anfänglichen Bereichsgrenzen nach und nach verkleinert werden und kann beim erstmaligen Auftreten einer konvexen Kontur die Schleife verlassen werden. In diesem Fall werden als endgültige Werte die Werte für die anfänglichen Bereichsgrenzen verwendet, bei denen erstmals ein konvexer Konturverlauf ermittelt wurde. Es sind aber auch andere Vorgehensweisen möglich. Auch kann das Abbruchkriterium darin bestehen, dass eine vorbestimmte Anzahl von Durchläufen der Schleife ausgeführt ist oder dass - bezogen auf das Vergrößern und Verkleinern der anfänglichen Bereichsgrenzen - eine vorbestimmte Anzahl an Richtungswechseln erreicht ist. Auch kann beispielsweise bei jedem Richtungswechsel die Schrittweite verkleinert werden und das Abbruchkriterium durch das Erreichen oder Unterschreiten einer vorbestimmten minimalen Schrittweite definiert sein.
  • Vorzugsweise ermittelt die Steuereinrichtung den idealen Konturverlauf dadurch, dass sie die Koeffizienten eines den idealen Konturverlauf beschreibenden Polynoms derart bestimmt, dass der ideale Konturverlauf so gut wie möglich mit den Zielgrößen übereinstimmt. Dadurch ergibt sich eine einfache und zuverlässige Bestimmung des idealen Konturverlaufs. Diese Vorgehensweise ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der gewünschte Profilwert der Steuereinrichtung als solcher direkt vorgegeben wird. Die Übereinstimmung kann insbesondere durch Minimieren der mittleren quadratischen Abweichung des idealen Konturverlaufs von den Zielgrößen ermittelt werden. Je nach Anzahl an vorgegebenen Zielgrößen kann hierbei eine Identität vorliegen, dass also die Zielgrößen exakt erreicht werden.
  • Das Polynom ist in aller Regel ein Polynom, das nur gerade Potenzen des Ortes x in Breitenrichtung enthält. Es kann insbesondere ein Monom sein, also nur eine einzige Potenz des Ortes x in Breitenrichtung enthalten. Insbesondere kann der ideale Konturverlauf durch eine Parabel 2. oder 4. Ordnung definiert sein.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des Betriebsverfahrens ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung
    • nach dem Walzen des flachen Walzguts in der Walzstraße für einen tatsächlichen Konturverlauf des flachen Walzguts charakteristische Messgrößen entgegennimmt,
    • eine sich zumindest über einen finalen mittleren Bereich erstreckende Konturfunktion derart ermittelt, dass die Konturfunktion dem tatsächlichen Konturverlauf in dem finalen mittleren Bereich so weit wie möglich angenähert ist, und
    • anhand der Konturfunktion rechnerisch einen modellierten Profilwert des flachen Walzguts ermittelt und den modellierten Profilwert im Rahmen einer Modelladaption, mittels derer die Steuereinrichtung das Modell der Walzstraße anpasst, als tatsächlichen Profilwert verwertet, der die Abweichung der Dicke in dem vorbestimmten Abstand von den Rändern des flachen Walzguts von der Mittendicke des flachen Walzguts charakterisiert.
  • Insbesondere ist es möglich, dass die Steuereinrichtung zum Ermitteln der Konturfunktion Koeffizienten der Konturfunktion ermittelt und sodann den modellierten Profilwert anhand der Koeffizienten der Konturfunktion ermittelt.
  • Die Erfassung geeigneter Messgrößen als solche ist bekannt. Sie wird beispielsweise in mehrgerüstigen Walzstraßen zur Steuerung und Regelung des Profils verwendet. Das Ermitteln des zugehörigen tatsächlichen Konturverlaufs (beispielsweise durch Fitten) ist ebenfalls allgemein bekannt. Auch das Adaptieren des Modells ist als solches allgemein bekannt. Durch die Verwertung des modellierten Profilwertes kann aber erreicht werden, dass einerseits ebenso wie im Stand der Technik weiterhin ein Nachführen und Adaptieren des Modells erfolgen kann, andererseits aber dennoch das Modell nur in einer Art und Weise adaptiert wird, dass keine konkaven Konturverläufe bewirkt werden. Es kann also verhindert werden, dass über die Adaption das Modell sofort oder nach und nach derart modifiziert wird, dass trotz der Ermittlung der Sollwerte aufgrund der Annäherung des erwarteten Konturverlaufs an den idealen Konturverlauf ausschließlich oder zumindest vorrangig im anfänglichen mittleren Bereich dennoch ein flaches Walzgut mit einem konkaven Konturverlauf produziert wird.
  • Für die konkrete Ermittlung des modellierten Profilwertes kann die Steuereinrichtung beispielsweise die ermittelte Konturfunktion in dem vorbestimmten Abstand von den Rändern des flachen Walzguts auswerten. Der so ermittelte Wert kann sich von dem Profilwert unterscheiden, wie er sich durch den tatsächlichen Konturverlauf als solchen ergibt. Alternativ kann die Steuereinrichtung beispielsweise für den tatsächlichen Konturverlauf einen tatsächlichen Profilwert in einem Abstand von den Rändern des flachen Walzguts verwerten, der größer als der vorbestimmte Abstand ist. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung einen C100-Wert ermitteln und im Rahmen der Modelladaption als C40-Wert verwerten.
  • Die zuletzt erläuterte Vorgehensweise betrifft die Verwertung der Messgrößen im Rahmen einer Adaption des Modells von flachem Walzgut zu flachem Walzgut. Es ist aber auch möglich, die Messwerte direkt in eine Regelschleife einzubinden. Diese Vorgehensweise kann insbesondere beim Walzen eines als Band ausgebildeten flachen Walzguts sinnvoll sein. Die Einbindung in eine Regelschleife kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Steuereinrichtung
    • während des Walzens des flachen Walzguts in der Walzstraße für einen tatsächlichen Konturverlauf des flachen Walzguts charakteristische Messgrößen entgegennimmt,
    • eine sich zumindest über einen finalen mittleren Bereich erstreckende Konturfunktion derart ermittelt, dass die Konturfunktion dem tatsächlichen Konturverlauf in dem finalen mittleren Bereich so weit wie möglich angenähert ist, und
    • anhand der Abweichung der Konturfunktion von dem idealen Konturverlauf die Sollwerte für die Stellgrößen nachführt.
  • Dadurch wird innerhalb ein und desselben flachen Walzguts der tatsächliche Konturverlauf optimiert.
  • Unabhängig davon, ob die Verwertung der Messgrößen im Rahmen einer Adaption des Modells von Walzgut zu Walzgut oder im Rahmen der Einbindung in eine Regelschleife erfolgt, kann die Steuereinrichtung prüfen, ob die Konturfunktion in dem finalen mittleren Bereich konvex ist oder nicht. Im Falle einer konvexen Konturfunktion kann die Steuereinrichtung den finalen mittleren Bereich vergrößern und umgekehrt im Falle einer nicht konvexen Konturfunktion den finalen mittleren Bereich verkleinern. Durch diese Vorgehensweise kann der finale mittlere Bereich maximiert werden. Zur Erreichung einer Stabilität bei dieser Vorgehensweise kann beispielsweise eine Hysterese vorgesehen sein und/oder eine Vorgehensweise implementiert werden, die ähnlich zu der Vorgehensweise ist, die obenstehend in Verbindung mit der Bestimmung des anfänglichen mittleren Bereichs anhand des erwarteten Konturverlaufs erläutert wurde.
  • Vorzugsweise steuert die Steuereinrichtung eine Kühleinrichtung, mittels derer die Arbeitswalzen mindestens eines der Walzgerüste als Funktion des Ortes über die Walzgutbreite gesehen gekühlt werden, derart an, dass der für das flache Walzgut nach dem Walzen des flachen Walzguts in der Walzstraße erwartete Konturverlauf von den anfänglichen Bereichsgrenzen zu den Rändern des flachen Walzguts hin so weit wie möglich an den idealen Konturverlauf angenähert wird. Dadurch kann die Breite des flachen Walzguts, innerhalb derer das flache Walzgut innerhalb der zulässigen Toleranzen produziert werden kann, maximiert werden. Diese Ermittlung erfolgt aber nur nachrangig.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Computerprogramms, dass die Steuereinrichtung die Walzstraße gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betreibt.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Erfindungsgemäß ist eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art mit einem erfindungsgemäßen Computerprogramm programmiert, so dass die Steuereinrichtung die Walzstraße gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betreibt.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Walzstraße mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Erfindungsgemäß ist bei einer Walzstraße der eingangs genannten Art die Steuereinrichtung als erfindungsgemäße Steuereinrichtung ausgebildet.
    • 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 Walzstraße mit mehreren Walzgerüsten,
    FIG 2
    ein flaches Walzgut im Querschnitt,
    FIG 3
    ein Ablaufdiagramm,
    FIG 4
    einen idealen Konturverlauf,
    FIG 5
    Arbeitswalzen eines Walzgerüsts und Stellglieder,
    FIG 6
    verschiedene Konturverläufe,
    FIG 7
    ein Ablaufdiagramm,
    FIG 8
    ein Ablaufdiagramm,
    FIG 9
    ein Ablaufdiagramm,
    FIG 10
    verschiedene Konturverläufe,
    FIG 11
    ein Ablaufdiagramm,
    FIG 12
    ein Ablaufdiagramm,
    FIG 13
    ein Ablaufdiagramm und
    FIG 14
    ein Ablaufdiagramm.
    Beschreibung der Ausführungsformen
  • Gemäß FIG 1 weist eine Walzstraße eine Anzahl von Walzgerüsten 1 auf. Dargestellt sind in FIG 1 insgesamt vier Walzgerüste 1. Die Walzstraße könnte aber auch weniger als vier Walzgerüste 1 aufweisen, beispielsweise nur zwei oder drei Walzgerüste 1. Minimal ist ein einziges Walzgerüst 1 vorhanden. Ebenso könnte die Walzstraße aber auch mehr als vier Walzgerüste 1 aufweisen, beispielsweise fünf, sechs oder sieben Walzgerüste 1.
  • In der Walzstraße wird mittels der Walzgerüste 1 ein flaches Walzgut 2 gewalzt. Das Walzgut 2 besteht aus Metall, meistens aus Stahl, in manchen Fällen auch aus Aluminium, in seltenen Fällen aus einem anderen Metall, beispielsweise Kupfer. Das Walzgut 2 ist in der Regel ein Band. Im Einzelfall kann es sich aber auch um ein Grobblech handeln.
  • Flache Walzgüter - das gilt auch für das flache Walzgut 2 - werden in der Regel durch eine Mehrzahl an geometrischen Größen charakterisiert. Diese Größen werden, soweit sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung relevant sind, nachfolgend in Verbindung mit FIG 2 näher erläutert.
  • Eine wesentliche geometrische Größe ist die Breite b des flachen Walzguts 2. Die Breite b liegt in der Regel bei mindestens 600 mm, kann aber auch erheblich größere Werte aufweisen. In manchen Fällen sind Werte bis 2000 mm und sogar darüber hinaus möglich. Bezüglich einer Koordinate x, die in Breitenrichtung des flachen Walzguts 2 gerichtet ist, erstreckt sich das flache Walzgut 2 also von -b/2 bis +b/2. Genau genommen variiert die Breite b von Walzstich zu Walzstich. Meist nimmt die Breite b von Walzstich zu Walzstich zu. Die Änderung der Breite b ist jedoch sehr gering und kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung vernachlässigt werden. Eine weitere wesentliche geometrische Größe ist die Mittendicke d0, das heißt die Dicke d, die das flache Walzgut 2 bei der Koordinate x = 0 aufweist.
  • In vielen Fällen wird das flache Walzgut 2 weiterhin auch durch zusätzliche geometrische Größen charakterisiert. Bei diesen Größen kann es sich um einen Dickenverlauf handeln, also die Dicke d als Funktion des Ortes x in Breitenrichtung. Alternativ kann es sich um aus dem Dickenverlauf abgeleitete Größen handeln, insbesondere die Kontur c oder einen gewünschten Profilwert C. Die Kontur c ist in aller Regel definiert als die Differenz der Dicke d als Funktion des Ortes x in Breitenrichtung und der Mittendicke d0: c x = d 0 − d x .
    Figure imgb0004
  • Der gewünschte Profilwert C ergibt sich aus der Kontur c. Im Gegensatz zur Kontur c, die eine Funktion über die Breite b des flachen Walzguts 2 ist, ist der gewünschte Profilwert C ein skalarer Wert. Er ergibt sich aus dem Mittelwert der Kontur c in einem vorbestimmten Abstand a von den Rändern des flachen Walzguts 2: C = c − b / 2 + a + c b / 2 − a / 2.
    Figure imgb0005
  • Der Abstand a weist einen im Vergleich zur Breite b kleinen Wert auf. Typisch ist ein Abstand a von beispielsweise 25 mm, 40 mm, 50 mm, 75 mm oder 100 mm. Entsprechend wird der gewünschte Profilwert C meist durch den Abstand a ergänzt, so dass man von einem C25-Wert, einem C40-Wert, einem C50-Wert, einem C75-Wert oder einem C100-Wert spricht.
  • Die Walzstraße wird gemäß FIG 1 von einer Steuereinrichtung 3 gesteuert. Die Steuereinrichtung 3 ist in der Regel als softwareprogrammierbare Steuereinrichtung ausgebildet. In diesem Fall ist die Steuereinrichtung 3 mit einem Computerprogramm 4 programmiert. Das Computerprogramm 4 umfasst Maschinencode 5, der von der Steuereinrichtung 3 abarbeitbar ist. Die Abarbeitung des Maschinencodes 5 durch die Steuereinrichtung 3 bewirkt, dass die Steuereinrichtung 3 die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren betreibt, das nachstehend - zunächst in Verbindung mit FIG 3 - näher erläutert wird.
  • Gemäß FIG 3 nimmt die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S1 zunächst Istgrößen I des flachen Walzguts 2 entgegen. Die Istgrößen I beschreiben tatsächliche Eigenschaften des flachen Walzguts 2, die das flache Walzgut 2 vor dem Walzen in der Walzstraße aufweist. Die Istgrößen I können beispielsweise die Breite b, die Mittendicke d0, die Temperatur, die chemische Zusammensetzung und andere Istgrößen des flachen Walzguts 2 sein. Die Istgrößen I können gemessene Werte sein. Alternativ kann es sich um rechnerisch ermittelte Werte handeln, die aufgrund von Bearbeitungsschritten ermittelt werden, denen das flache Walzgut 2 vor dem Walzen in der Walzstraße unterzogen wird. Auch Mischformen sind möglich, dass also ein Teil der Istgrößen I gemessen wird und ein anderer Teil der Istgrößen I rechnerisch ermittelt wird.
  • Weiterhin nimmt die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S2 Zielgrößen Z des flachen Walzguts 2 entgegen. Die Zielgrößen Z beschreiben Eigenschaften des flachen Walzguts 2, die das flache Walzgut 2 nach dem Walzen in der Walzstraße aufweisen soll.
  • Soweit es die vorliegende Erfindung betrifft, umfassen die Zielgrößen Z direkt oder indirekt zumindest den gewünschten Profilwert C. Der gewünschte Profilwert C ist auf den Abstand a referenziert. Es wird also beispielsweise als gewünschter Profilwert C ein C25-Wert oder ein C40-Wert vorgegeben. In der Regel umfassen die Zielgrößen Z weitere Größen, beispielsweise die Mittendicke d0 und die Temperatur. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommt es jedoch nur auf den gewünschten Profilwert C (einschließlich des zugehörigen Abstands a) an.
  • Es ist möglich, dass als Zielgröße Z der gewünschte Profilwert C als solcher direkt vorgegeben wird. Alternativ ist es möglich, dass der gewünschte Profilwert C indirekt vorgegeben wird. Beispielsweise kann als Zielgröße Z die Kontur c vorgegeben werden, so dass der gewünschte Profilwert C sich durch den Wert der Kontur c in dem vorbestimmten Abstand a von den Rändern des flachen Walzguts 2 ergibt. Auch ist es möglich, dass die Dicke d über die Walzgutbreite b vorgegeben wird, so dass die Steuereinrichtung 3 aus dem Verlauf der Dicke d die Kontur c ermittelt und aus der Kontur c den gewünschten Profilwert C ermittelt.
  • In einem Schritt S3 ermittelt die Steuereinrichtung 3 einen idealen Konturverlauf ci des flachen Walzguts 2. Der ideale Konturverlauf ci ist eine Funktion des Ortes x. Die Steuereinrichtung 3 ermittelt den idealen Konturverlauf ci also über die Breite b des flachen Walzguts 2. Die Ermittlung erfolgt anhand der Zielgrößen Z, und zwar derart, dass eine auf die Abweichung des Konturverlaufs ci von den Zielgrößen Z bezogene Norm minimiert wird. Im Rahmen des Schrittes S3 werden selbstverständlich nur die relevanten Zielgrößen Z berücksichtigt. Wenn - rein beispielhaft - die Zielgrößen die Temperatur, die Mittendicke d0 und den gewünschten Profilwert C umfassen, muss für die Ermittlung des idealen Konturverlaufs ci nur der gewünschte Profilwert C berücksichtigt werden. Die Vorgehensweise des Schrittes S3 ist Fachleuten allgemein bekannt und geläufig.
  • Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 3 den idealen Konturverlauf ci dadurch ermitteln, dass sie die Koeffizienten eines Polynoms, das den idealen Konturverlauf ci beschreibt, bestimmt. Die Bestimmung erfolgt in diesem Fall derart, dass der ideale Konturverlauf ci - wie er durch die Koeffizienten definiert ist - so gut wie möglich mit den Zielgrößen Z übereinstimmt.
  • Sofern es nur auf den gewünschten Profilwert C ankommt, ist das Polynom in der Regel ein Monom. Es wird also durch einen einzigen Koeffizienten für eine einzige Potenz vollständig beschrieben. In diesem Fall wird der ideale Konturverlauf ci durch eine Parabel 2., 4., 6. usw. Grades beschrieben, wobei der Grad der Steuereinrichtung 3 vorgegeben ist und von der Steuereinrichtung 3 nur der Koeffizient bestimmt wird. Sofern es zusätzlich zu dem gewünschten Profilwert C auch auf weitere Werte ankommt, beispielsweise auf Werte, die ähnlich dem gewünschten Profilwert C definiert sind, aber auf größere Abstände als der Abstand a für den gewünschten Profilwert C bezogen sind, kann das Polynom alternativ ein Monom oder ein "echtes" Polynom sein, also ein Polynom, bei dem mehr als nur ein einziger Koeffizient von 0 verschieden sein kann. Auch in diesem Fall sind die möglichen Grade der Steuereinrichtung 3 jedoch vorgegeben. Nur die Koeffizienten werden von der Steuereinrichtung 3 bestimmt.
  • FIG 4 zeigt - rein beispielhaft - den Fall, dass als relevante Zielgröße Z ausschließlich der gewünschte Profilwert C in einem Abstand a von 40 mm von den Rändern des flachen Walzguts 2 verwertet wird und weiterhin der ideale Konturverlauf ci eine Parabel 4. Grades ist.
  • In einem Schritt S4 ermittelt die Steuereinrichtung 3 anhand der Istgrößen I des flachen Walzguts 2 und des idealen Konturverlaufs ci Sollwerte COM für Stellgrößen für die Walzgerüste 1. Die Ermittlung erfolgt unter Verwendung eines Modells 6 der Walzstraße (siehe FIG 1).
  • Das Modell der Walzstraße basiert auf mathematisch-physikalischen Gleichungen. Geeignete Modelle sind Fachleuten allgemein bekannt. Sie werden insbesondere für die Voreinstellung der Walzstraße (setup Berechnung) verwendet. Rein beispielhaft kann für ein derartiges Modell auf die DE 102 11 623 A1 verwiesen werden.
  • Im Rahmen der Modellierung ist es möglich, die Vorgehensweise von FIG 3 für jeden einzelnen Walzstich auszuführen. Es können aber auch mehrere Walzstiche gleichzeitig betrachtet werden. Dies ist Fachleuten allgemein bekannt.
  • Die Stellgrößen wirken auf entsprechende Stellglieder 7 bis 9 der Walzgerüste 1. Die Stellglieder 7 bis 9 können beispielsweise entsprechend der Darstellung in FIG 5 eine Biegeeinrichtung 7 umfassen, mittels derer bei einem bestimmten der Walzgerüste 1 die Walzenbiegung von dessen Arbeitswalzen 10 eingestellt werden kann. Alternativ oder zusätzlich können die Stellglieder 7 bis 9 beispielsweise eine Schiebeeinrichtung 8 umfassen, mittels derer bei demselben oder einem anderen der Walzgerüste 1 eine gegenläufige Verschiebung der Arbeitswalzen 10 (und/oder von gegebenenfalls vorhandenen Zwischenwalzen) eingestellt werden kann. Alternativ oder zusätzlich können die Stellglieder 7 bis 9 beispielsweise eine Kühleinrichtung 9 umfassen, mittels derer die Arbeitswalzen 10 eines der Walzgerüste 1 als Funktion des Ortes x gesehen gekühlt werden kann. Die Kühlung kann also in Breitenrichtung x gesehen ortsaufgelöst eingestellt werden. Die Stellglieder 7 bis 9 können somit Stellglieder 7, 8 umfassen, bei denen die zugehörige Stellgröße die Kontur c des flachen Walzguts 2 global über die gesamte Breite b des flachen Walzguts 2 beeinflusst. Ebenso können die Stellglieder 7 bis 9 aber auch Stellglieder 9 umfassen, bei denen einzelne Stellgrößen die Kontur c des flachen Walzguts 2 nur lokal beeinflussen.
  • Die ermittelten Sollwerte COM übermittelt die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S5 an die Walzgerüste 1 der Walzstraße (genauer: an die Echtzeitregelungen der Walzgerüste 1, also an das sogenannte L1-System). Dadurch wird bewirkt, dass das flache Walzgut 2 in der Walzstraße unter Berücksichtigung der übermittelten Sollwerte COM gewalzt wird.
  • Die Art und Weise, auf welche die übermittelten Sollwerte COM in den Walzvorgang eingehen, kann von Sollwert COM zu Sollwert COM verschieden sein. Es ist möglich, dass ein bestimmter Sollwert COM direkt und unmittelbar als entsprechender Sollwert der jeweiligen Echtzeitregelung verwendet wird. Alternativ ist es möglich, dass ein bestimmter Sollwert COM lediglich ein Basissollwert ist, der während des Walzvorgangs durch einen Zusatzsollwert oder mehrere Zusatzsollwerte dynamisch modifiziert wird, beispielsweise um eine dynamische Auffederung des entsprechenden Walzgerüsts 1 oder Zugschwankungen im flachen Walzgut 2 zu kompensieren. Auch im Falle einer dynamischen Modifizierung wird aber stets der jeweilige Sollwert COM als solcher mit berücksichtigt.
  • Mit jeder Festlegung der Sollwerte COM korrespondiert ein jeweiliger tatsächlicher Konturverlauf ct, denen das flache Walzgut 2 nach dem Walzen in der Walzstraße aufweist. Zur Ermittlung der Sollwerte COM wird mittels des Modells 6 für einen jeweiligen Satz von Sollwerten COM der jeweilige Konturverlauf ce ermittelt, der für diese Sollwerte COM erwartet wird.
  • Im Stand der Technik erfolgt die Ermittlung der Sollwerte COM derart, dass der erwartete Konturverlauf ce dem idealen Konturverlauf ci über die gesamte Bandbreite b (oder zumindest im Bereich von -b/2+a bis b/2-a) so weit wie möglich angenähert wird. Die Sollwerte COM werden also - selbstverständlich unter Berücksichtigung eines Abbruchkriteriums - variiert, bis Sollwerte COM ermittelt werden, mittels derer der erwartete Konturverlauf ce dem idealen Konturverlauf ci über die gesamte Bandbreite b (oder zumindest im Bereich von -b/2+a bis b/2-a) so weit wie möglich angenähert ist. Beispielsweise kann der sogenannte rms (root mean square) der Differenz zwischen dem erwarteten Konturverlauf ce und dem idealen Konturverlauf ci minimiert werden. FIG 6 zeigt zusätzlich zu dem idealen Konturverlauf ci in gestrichelten Linien und mit einem in Klammern gesetzten Bezugszeichen "ce" einen entsprechenden erwarteten Konturverlauf bei einer Ermittlung der Sollwerte COM gemäß der Vorgehensweise des Standes der Technik.
  • Bei der vorliegenden Erfindung hingegen erfolgt zwar eine ähnliche Vorgehensweise. Die Ermittlung der Sollwerte COM erfolgt also - ebenso wie im Stand der Technik - derart, dass der erwartete Konturverlauf ce dem idealen Konturverlauf ci so weit wie möglich angenähert wird. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch für die Optimierung der Sollwerte COM - beispielsweise die Minimierung des rms der Abweichung des erwarteten Konturverlaufs ce von dem idealen Konturverlauf ci - über die Bandbreite b gesehen ausschließlich ein anfänglicher mittlerer Bereich 11 des flachen Walzguts 2 betrachtet. Es wird also ausschließlich ein Bereich betrachtet, der sich zu den Rändern des flachen Walzguts 2 hin nur bis zu anfänglichen Bereichsgrenzen 12 erstreckt. Der Abstand a1 der anfänglichen Bereichsgrenzen 12 von den Rändern des flachen Walzguts 2 ist gemäß FIG 6 größer als der Abstand a, auf den der gewünschte Profilwert C bezogen ist. Wenn der Abstand a 40 mm beträgt, kann der Abstand a1 beispielsweise 100 mm betragen. Es ist aber selbstverständlich auch ein anderer Wert möglich.
  • Der Teil des flachen Walzguts 2 von den anfänglichen Bereichsgrenzen 12 zu den Rändern hin wird im Rahmen der Optimierung der Sollwerte COM gemäß dem Schritt S4 nicht berücksichtigt. Die Sollwerte COM werden also nur mit dem Ziel variiert, dass der erwartete Konturverlauf ce dem idealen Konturverlauf ci im anfänglichen mittleren Bereich 11 so weit wie möglich angenähert wird. FIG 6 zeigt den erwarteten Konturverlauf ce, wie er sich gemäß der Vorgehensweise der vorliegenden Erfindung ergibt.
  • Es ist zwar möglich, dass sich durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch von den anfänglichen Bereichsgrenzen 12 zu den Rändern hin eine möglichst gute Annäherung des erwarteten Konturverlaufs ce an den idealen Konturverlauf ci ergibt. Ein derartiges Ergebnis - sofern es sich einstellt - ist jedoch ein sich rein zufällig ergebender Nebeneffekt, der im Rahmen der Ermittlung der Sollwerte COM nicht berücksichtigt wird.
  • Für die Festlegung der anfänglichen Bereichsgrenzen 12 sind verschiedene Vorgehensweisen möglich.
  • Im einfachsten Fall kann die Steuereinrichtung 3 die anfänglichen Bereichsgrenzen 12 oder den Abstand a1 der anfänglichen Bereichsgrenzen 12 von den Rändern des flachen Walzguts 2 entgegennehmen. Beispielsweise kann entsprechend der Darstellung in FIG 1 eine Vorgabe durch eine Bedienperson 13 erfolgen. Alternativ ist es möglich, dass die Steuereinrichtung 3 die anfänglichen Bereichsgrenzen 12 oder den Abstand a1 der anfänglichen Bereichsgrenzen 12 von den Rändern des flachen Walzguts 2 eigenständig ermittelt. Möglichkeiten hierfür werden nachstehend in Verbindung mit den FIG 7 und 8 erläutert.
  • In der Ausgestaltung gemäß FIG 7 ist zusätzlich zu den Schritten S1 bis S5 ein Schritt S11 vorhanden. Im Schritt S11 ermittelt die Steuereinrichtung 3 den Abstand a1 unter Verwertung der Istgrößen I des flachen Walzguts 2 und/oder unter Verwertung des vorbestimmten Abstands a. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 3 im Schritt S11 einerseits das k-fache des Abstands a ermitteln, wobei k ein Wert größer als 1 ist, und andererseits einen vorbestimmten Prozentsatz der Breite b ermitteln, wobei der Prozentsatz deutlich kleiner als 50 % ist, in der Regel kleiner als 20 %, meist sogar kleiner als 10 %. Als Abstand a1 kann in diesem Fall als der größere der beiden ermittelten Werte verwertet werden. Der Prozentsatz kann der Steuereinrichtung 3 fest vorgegeben sein oder beispielsweise von der Bedienperson 13 festgelegt werden.
  • In der Ausgestaltung gemäß FIG 8 sind zusätzlich zu den Schritten S1 bis S5 Schritte S21 bis S24 vorhanden.
  • Im Schritt S21 prüft die Steuereinrichtung 3, ob ein Abbruchkriterium erfüllt ist. Möglichkeiten zur Festlegung eines sinnvollen Abbruchkriteriums sind Fachleuten allgemein bekannt. Ist das Abbruchkriterium erfüllt, werden die im Schritt S4 ermittelten Sollwerte COM übernommen und im Schritt S5 an die Walzstraße übermittelt.
  • Ist das Abbruchkriterium nicht erfüllt, prüft die Steuereinrichtung 3 im Schritt S22, ob die erwartete Kontur (also der erwartete Konturverlauf ce) konvex ist. Ist dies der Fall, vergrößert die Steuereinrichtung 3 im Schritt S23 den anfänglichen mittleren Bereich 11. Sie verkleinert also den Abstand a1. Ist umgekehrt die erwartete Kontur nicht konvex, so verkleinert die Steuereinrichtung 3 im Schritt S24 den anfänglichen mittleren Bereich 11. Sie vergrößert also den Abstand a1. Sodann geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S4 zurück.
  • Die Ausgestaltung von FIG 8 führt somit dazu, dass in einer iterativen Vorgehensweise der Abstand a1 so klein wie technisch sinnvoll bestimmt wird.
  • Aus der Natur der Schritte S1 bis S5 und gegebenenfalls auch der Schritte S11 sowie S21 bis S24 ist ersichtlich, dass sie von der Steuereinrichtung 3 vor dem Walzen des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße ausgeführt werden. Dies gilt auch für die weitere Ausgestaltung, die nachstehend in Verbindung mit FIG 9 erläutert wird. Die zusätzlichen Schritte von FIG 9 8 werden jedoch nach dem Walzen des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße ausgeführt.
  • Gemäß FIG 9 nimmt die Steuereinrichtung 3 nach dem Walzen des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße in einem Schritt S31 Messgrößen M entgegen. Die Messgrößen M sind für einen tatsächlichen Konturverlauf ct des flachen Walzguts 2 charakteristisch, der durch das Walzen des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße erreicht wurde. Beispielsweise kann mittels einer Röntgenmessung die Dicke d als Funktion über die Breite b des flachen Walzguts 2 erfasst und der Steuereinrichtung 3 zugeführt werden. Der tatsächliche Konturverlauf ct ist in FIG 10 dargestellt.
  • In einem Schritt S32 ermittelt die Steuereinrichtung 3 eine zugehörige Konturfunktion cf'. FIG 10 zeigt eine mögliche Konturfunktion cf'.
  • Der Begriff "Konturfunktion" ist umfassend zu verstehen. Er umfasst insbesondere auch den Fall, dass die Konturfunktion cf' 1:1 mit dem tatsächlichen Konturverlauf ct übereinstimmt. Er umfasst aber auch den Fall, dass nur eine Annäherung an den tatsächlichen Konturverlauf ct vorgenommen wird. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 3 zur Ermittlung der Konturfunktion cf' Koeffizienten eines Polynoms ermitteln, das die Konturfunktion cf' definiert.
  • Der Schritt S32 ist vom Ansatz her aus Stand der Technik bekannt. Beim Stand der Technik wird jedoch eine Konturfunktion cf" derart ermittelt, dass die Konturfunktion cf" über die gesamte Breite b des flachen Walzguts 2 (oder zumindest im Bereich von -b/2+a bis b/2-a) so weit wie möglich an den tatsächlichen Konturverlauf ct angenähert wird. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird bei der vorliegenden Erfindung zur Ermittlung der Konturfunktion cf' nur ein finaler mittlerer Bereich 11' betrachtet. Es ist möglich, dass bereits die Konturfunktion cf' nur im finalen mittleren Bereich 11' ermittelt wird. Ebenso ist es möglich, dass zwar eine Ermittlung der Konturfunktion cf' über die gesamte Breite b des flachen Walzguts 2 (oder zumindest im Bereich von -b/2+a bis b/2-a) erfolgt, für die Annäherung an den tatsächlichen Konturverlauf ct, also beispielsweise die Bestimmung der Koeffizienten, aber nur der finale mittlere Bereich 11' betrachtet wird.
  • In einem Schritt S33 ermittelt die Steuereinrichtung 3 schließlich anhand der Konturfunktion cf' rechnerisch einen Profilwert C' des flachen Walzguts 2. Dieser Profilwert C' wird nachstehend als modellierter Profilwert C' bezeichnet. Der modellierte Profilwert C' ist entsprechend der Darstellung in FIG 10 nicht der tatsächliche Profilwert C", der sich durch den tatsächlichen Konturverlauf ct ergibt bzw. der sich durch Ermittlung einer Konturfunktion cf" ergibt, sofern diese (wie im Stand der Technik) über die gesamte Breite b des flachen Walzguts 2 (oder zumindest im Bereich von -b/2+a bis b/2-a) an den tatsächlichen Konturverlauf ct angenähert ist. Vielmehr ist die Konturfunktion cf' aufgrund der Anpassung an den tatsächlichen Konturverlauf ct nur im finalen mittleren Bereich 11' anders, meist flacher, als die Konturfunktion cf". Durch Auswertung der erfindungsgemäß ermittelten Konturfunktion cf' in dem Abstand a ergibt sich somit als modellierter Profilwert C' ein Wert, der kleiner als der tatsächliche Profilwert C" im Abstand a von den Rändern des flachen Walzguts 2 ist. Alternativ zu einer Auswertung der erfindungsgemäß ermittelten Konturfunktion cf' in dem Abstand a kann auch eine Auswertung in einem größeren Abstand a1' als dem Abstand a vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Konturfunktion cf' in dem Abstand a1' ausgewertet werden und dieser Wert als modellierter Profilwert C' verwertet werden.
  • In einem Schritt S34 verwertet die Steuereinrichtung 3 den modellierten Profilwert C' im Rahmen einer Modelladaption, mittels derer die Steuereinrichtung 3 das Modell 6 der Walzstraße anpasst, als Profilwert. Die Steuereinrichtung 3 tut also so, als ob sich in dem vorbestimmten Abstand a als tatsächlicher Profilwert der Wert C' ergeben hätte, nicht aber der Wert C". Das entsprechend angepasste Modell 6 wird bei einer erneuten Ausführung der Vorgehensweise von FIG 3 (bzw. FIG 9) im Rahmen der Ermittlung der Sollwerte COM für das nächste flache Walzgut 2 bzw. das nächste gleichartige flache Walzgut 2 verwertet.
  • Der finale mittlere Bereich 11' kann mit anfänglichen dem mittleren Bereich 11 übereinstimmen, der im Rahmen der Ermittlung der Sollwerte COM verwendet wurde. Ebenso kann auch der Abstand a1' mit dem Abstand a1 übereinstimmen. Dies stellt den einfachsten Fall dar. Es ist aber ebenso möglich, die Vorgehensweise von FIG 9 entsprechend der Darstellung in FIG 11 zu modifizieren.
  • In der Ausgestaltung gemäß FIG 11 prüft die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S41, ob ein Abbruchkriterium erfüllt ist. Möglichkeiten zur Festlegung eines sinnvollen Abbruchkriteriums sind Fachleuten allgemein bekannt. Ist das Abbruchkriterium erfüllt, geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S33 von dort aus zum Schritt S34 über.
  • Ist das Abbruchkriterium nicht erfüllt, prüft die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S42, ob die ermittelte Konturfunktion cf' in dem finalen mittleren Bereich 11' konvex ist.
  • Ist dies der Fall, vergrößert die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S43 den finalen mittleren Bereich 11'. Sie verkleinert also den Abstand a1'. Ist umgekehrt die ermittelte Konturfunktion cf' in dem finalen mittleren Bereich 11' nicht konvex, so verkleinert die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S44 den finalen mittleren Bereich 11'. Sie vergrößert also den Abstand a1'. Sodann geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S32 zurück.
  • Die Ausgestaltung von FIG 11 führt somit dazu, dass in einer iterativen Vorgehensweise der Abstand a1' so klein wie technisch sinnvoll bestimmt wird.
  • Alternativ oder zusätzlich zu den Ausgestaltungen der FIG 9 bis 11 ist es möglich, die Vorgehensweise der FIG 3 (beziehungsweise gegebenenfalls auch von FIG 7 oder FIG 8) entsprechend FIG 12 auszugestalten. Auch im Rahmen von FIG 12 werden die Schritte S1 bis S5 und gegebenenfalls auch die Schritte S11 sowie S21 bis S24 von der Steuereinrichtung 3 vor dem Walzen des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße ausgeführt. Die zusätzlichen Schritte von FIG 11 werden jedoch während des Walzens des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße ausgeführt.
  • Gemäß FIG 12 nimmt die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S51 die Messgrößen M entgegen. Der Schritt S51 korrespondiert inhaltlich mit dem Schritt S31 der FIG 9 und 11. Der Unterschied besteht im wesentlichen im Zeitpunkt, zu dem der Schritt S51 ausgeführt wird, nämlich bereits während des Walzens des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße. Die Messgrößen M sind auf einen Abschnitt des flachen Walzguts 2 bezogen, der bereits gewalzt wurde, während momentan ein anderer Abschnitt des flachen Walzguts 2 gewalzt wird.
  • In einem Schritt S52 ermittelt die Steuereinrichtung 3 eine zugehörige Konturfunktion cf'. Der Schritt S52 ist inhaltlich gleichartig zum Schritt S32 der FIG 9 und 11. In einem Schritt S53 führt die Steuereinrichtung 3 anhand der Abweichung der Konturfunktion cf' von dem idealen Konturverlauf ci die Sollwerte COM für die Stellgrößen nach. Sodann geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S5 zurück.
  • Die aus den Schritten S5 sowie S51 bis S53 bestehende Schleife wird iterativ immer wieder ausgeführt, bis das Walzen des flachen Walzguts 2 abgeschlossen ist.
  • Analog zur Vorgehensweise gemäß den FIG 9 kann der finale mittlere Bereich 11' mit dem anfänglichen mittleren Bereich 11 übereinstimmen, der im Rahmen der Ermittlung der Sollwerte COM verwendet wurde. Ebenso kann auch der Abstand a1' mit dem Abstand a1 übereinstimmen. Dies stellt den einfachsten Fall dar. Es ist aber ebenso möglich, die Vorgehensweise von FIG 12 entsprechend der Darstellung in FIG 13 zu modifizieren.
  • FIG 13 modifiziert die Vorgehensweise von FIG 12 auf die gleiche Art und Weise, auf welche die Vorgehensweise von FIG 9 in FIG 11 modifiziert wurde.
  • In der Ausgestaltung gemäß FIG 13 prüft die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S61, ob ein Abbruchkriterium erfüllt ist. Möglichkeiten zur Festlegung eines sinnvollen Abbruchkriteriums sind Fachleuten allgemein bekannt. Ist das Abbruchkriterium erfüllt, geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S5 über.
  • Ist das Abbruchkriterium nicht erfüllt, prüft die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S62, ob die ermittelte Konturfunktion cf' in dem finalen mittleren Bereich 11' konvex ist. Ist dies der Fall, vergrößert die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S63 den finalen mittleren Bereich 11'. Sie verkleinert also den Abstand a1'. Ist umgekehrt die ermittelte Konturfunktion cf' in dem finalen mittleren Bereich 11' nicht konvex, so verkleinert die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S64 den finalen mittleren Bereich 11'. Sie vergrößert also den Abstand a1'. Sodann geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S52 zurück.
  • Die Ausgestaltung von FIG 13 führt somit dazu, dass in einer iterativen Vorgehensweise der Abstand a1' so klein wie technisch sinnvoll bestimmt wird.
  • Wie bereits erwähnt, können die Stellgrößen auf Stellglieder 7,8 wirken, welche die Kontur c des flachen Walzguts 2 über die gesamte Breite b des flachen Walzguts 2 beeinflussen. Es ist aber, wie bereits in Verbindung mit FIG 5 erläutert, ebenso möglich, dass eine Kühleinrichtung 9 vorhanden ist, mittels derer die Arbeitswalzen 10 mindestens eines der Walzgerüste 1 über die Walzgutbreite b gesehen ortsaufgelöst gekühlt werden können. In diesem Fall ist es möglich, die Vorgehensweise von FIG 3 (oder gegebenenfalls eine der darauf aufbauenden Ausgestaltungen der FIG 6 bis 13) so zu modifizieren, wie dies nachstehend in Verbindung mit FIG 14 erläutert wird.
  • Gemäß FIG 14 sind zusätzlich zu den Schritten S1 bis S5 Schritte S71 bis S73 vorhanden. In der Regel werden die Schritte S71 und S72 vor dem Schritt S5 ausgeführt. Der Schritt S73 wird in der Regel zusammen mit dem Schritt S5 ausgeführt.
  • Im Schritt S71 ermittelt die Steuereinrichtung 3 in den Randbereichen des flachen Walzguts 2 - also zwischen den anfänglichen Bereichsgrenzen 12 und den Rändern des flachen Walzguts 2 - die Abweichung des erwarteten Konturverlaufs ce vom idealen Konturverlauf ci. Aufbauend hierauf ermittelt die Steuereinrichtung 3 im Schritt S72 für diejenigen Elemente der Kühleinrichtung 9, welche auf die Randbereiche des flachen Walzguts 2 wirken, Ansteuerwerte. Die Ermittlung der Ansteuerwerte erfolgt derart, dass einerseits zwar der erwartete Konturverlauf ce in den Randbereichen des flachen Walzguts 2 so weit wie möglich an den idealen Konturverlauf ci angenähert wird, andererseits aber der erwartete Konturverlauf in dem anfänglichen mittleren Bereich 11 nicht geändert wird. Im Schritt S73 werden die Sollwerte COM und zusätzlich die ermittelten Ansteuerwerte an die Kühleinrichtung 9 ausgegeben und die Kühleinrichtung 9 somit entsprechend angesteuert. Im Ergebnis wird somit der erwartete Konturverlauf ce auch in den Bereichen von den Bereichsgrenzen 12 zu den Rändern des flachen Walzguts 2 hin so weit wie möglich an den idealen Konturverlauf ci angenähert.
  • Im Rahmen der Schritte S71 bis S73 werden insbesondere die Sollwerte COM für Stellglieder 7, 8, bei denen die zugehörige Stellgröße die Kontur c des flachen Walzguts 2 global über die gesamte Breite b des flachen Walzguts 2 beeinflusst, nicht geändert. Aber auch die Sollwerte COM für Stellglieder 9, bei denen einzelne Stellgrößen die Kontur c des flachen Walzguts 2 nur lokal beeinflussen, werden nur insoweit geändert, als dies ohne Änderung des erwarteten Konturverlaufs ce im anfänglichen mittleren Bereich 11 möglich ist.
  • In der Regel ist die Ansteuerung der entsprechenden Elemente der Kühleinrichtung 9 mit einer Maximierung des Kühlmittelflusses verbunden. In manchen Fällen kann jedoch auch eine Minimierung oder zumindest eine Reduzierung des Kühlmittelflusses erforderlich sein.
  • Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere ist gegenüber den Vorgehensweisen des Standes der Technik eine Vergrößerung des anfänglichen mittleren Bereichs 11 möglich, über den ein sogenanntes Kastenprofil erzielt werden kann. Dennoch kann der Walzprozess zuverlässig stabil gehalten werden.
  • 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 Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Walzgerüst
    2
    Walzgut
    3
    Steuereinrichtung
    4
    Computerprogramm
    5
    Maschinencode
    6
    Modell
    7
    Biegeeinrichtung
    8
    Schiebeeinrichtung
    9
    Kühleinrichtung
    10
    Arbeitswalzen
    11, 11'
    mittlere Bereiche
    12
    Bereichsgrenzen
    13
    Bedienperson
    a, a1, a1'
    Abstände
    b
    Breite
    C, C', C"
    Profilwerte
    c
    Kontur
    ce, ci, ct
    Konturverläufe
    cf', cf"
    Konturfunktionen
    COM
    Sollwerte
    d
    Dicke
    d0
    Mittendicke
    I
    Istgrößen
    M
    Messgrößen
    S1 bis S73
    Schritte
    x
    Koordinate
    Z
    Zielgrößen

Claims (15)

  1. Betriebsverfahren für eine eine Anzahl von Walzgerüsten (1) umfassende Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts (2), wobei eine Steuereinrichtung (3) der Walzstraße
    - Istgrößen (I) des flachen Walzguts (2) vor dem Walzen des flachen Walzguts (2) in der Walzstraße und Zielgrößen (Z) des flachen Walzguts (2) nach dem Walzen des flachen Walzguts (2) in der Walzstraße entgegennimmt, wobei die Zielgrößen (Z) zumindest einen gewünschten Profilwert (C) des flachen Walzguts (2) umfassen, der die Abweichung der Dicke (d) des flachen Walzguts (2) in einem vorbestimmten Abstand (a) von den Rändern des flachen Walzguts (2) von einer Mittendicke (d0) charakterisiert, die das flache Walzgut (2) in der Mitte zwischen den Rändern aufweist,
    - anhand der Zielgrößen (Z) einen idealen Konturverlauf (ci) des flachen Walzguts (2) über die Walzgutbreite (b) ermittelt,
    - anhand der Istgrößen (I) des flachen Walzguts und des idealen Konturverlaufs (ci) unter Verwendung eines Modells (6) der Walzstraße Sollwerte (COM) für Stellgrößen für die Walzgerüste (1) der Walzstraße ermittelt und
    - die ermittelten Sollwerte (COM) an die Walzgerüste (1) der Walzstraße übermittelt, so dass das flache Walzgut (2) in der Walzstraße unter Berücksichtigung der übermittelten Sollwerte (COM) gewalzt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (3) die Sollwerte (COM) für die Stellgrößen mittels des Modells (6) derart ermittelt, dass ein für das flache Walzgut (2) nach dem Walzen des flachen Walzguts (2) in der Walzstraße erwarteter Konturverlauf (ce) ausschließlich oder zumindest vorrangig in einem über die Walzgutbreite (b) gesehen anfänglichen mittleren Bereich (11), der sich zu den Rändern des flachen Walzgutes (2) hin bis zu anfänglichen Bereichsgrenzen (12) erstreckt, die von den Rändern des flachen Walzguts (2) einen größeren als den vorbestimmten Abstand (a) aufweisen, dem idealen Konturverlauf (ci) so weit wie möglich angenähert wird.
  2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (3) die anfänglichen Bereichsgrenzen (12) oder den Abstand (a1) der anfänglichen Bereichsgrenzen (12) von den Rändern des flachen Walzguts (2) entgegennimmt.
  3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung die anfänglichen Bereichsgrenzen (12) oder den Abstand (a1) der anfänglichen Bereichsgrenzen (12) von den Rändern des flachen Walzguts (2) unter Verwertung der Istgrößen (I) des flachen Walzguts (2) vor dem Walzen des flachen Walzguts (2) in der Walzstraße und/oder des vorbestimmten Abstands (a) ermittelt.
  4. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (3) prüft, ob die erwartete Kontur (ce) konvex ist oder nicht, dass die Steuereinrichtung (3) im Falle einer konvexen Kontur den anfänglichen mittleren Bereich (11) vergrößert oder die Abstände (a1) der anfänglichen Bereichsgrenzen (12) von den Rändern des flachen Walzguts (2) verkleinert und dass die Steuereinrichtung (3) im Falle einer nicht konvexen Kontur den anfänglichen mittleren Bereich (11) verkleinert oder die Abstände (a1) der anfänglichen Bereichsgrenzen (12) von den Rändern des flachen Walzguts (2) vergrößert.
  5. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (3) den idealen Konturverlauf (ci) dadurch ermittelt, dass sie die Koeffizienten eines den idealen Konturverlauf (ci) beschreibenden Polynoms, insbesondere eines Monoms, derart bestimmt, dass der ideale Konturverlauf (ci) so gut wie möglich mit den Zielgrößen (Z) übereinstimmt.
  6. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (3)
    - nach dem Walzen des flachen Walzguts (2) in der Walzstraße für einen tatsächlichen Konturverlauf (ct) des flachen Walzguts (2) charakteristische Messgrößen (M) entgegennimmt,
    - eine sich zumindest über einen finalen mittleren Bereich (11') erstreckende Konturfunktion (cf') derart ermittelt, dass die Konturfunktion (cf') dem tatsächlichen Konturverlauf (ct) in dem finalen mittleren Bereich (11') so weit wie möglich angenähert ist, und
    - anhand der Konturfunktion (cf') rechnerisch einen modellierten Profilwert (C') des flachen Walzguts (2) ermittelt und den modellierten Profilwert (C') im Rahmen einer Modelladaption, mittels derer die Steuereinrichtung (3) das Modell (6) der Walzstraße anpasst, als Profilwert verwertet, der die Abweichung der Dicke (d) in dem vorbestimmten Abstand (a) von den Rändern des flachen Walzguts (2) von der Mittendicke (d0) des flachen Walzguts (2) charakterisiert.
  7. Betriebsverfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (3) zum Ermitteln der Konturfunktion (cf') Koeffizienten der Konturfunktion (cf') ermittelt und dass die Steuereinrichtung (3) den modellierten Profilwert (C') anhand der Koeffizienten der Konturfunktion (cf') ermittelt.
  8. Betriebsverfahren nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (3)
    - prüft, ob die Konturfunktion (cf') in dem finalen mittleren Bereich (11') konvex ist oder nicht,
    - im Falle einer konvexen Konturfunktion den finalen mittleren Bereich (11') vergrößert und
    - im Falle einer nicht konvexen Konturfunktion den finalen mittleren Bereich (11') verkleinert.
  9. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (3)
    - während des Walzens des flachen Walzguts (2) in der Walzstraße für einen tatsächlichen Konturverlauf (ct) des flachen Walzguts (2) charakteristische Messgrößen (M) entgegennimmt,
    - eine sich zumindest über einen finalen mittleren Bereich (11') erstreckende Konturfunktion (cf') derart ermittelt, dass die Konturfunktion (cf') dem tatsächlichen Konturverlauf (ct) in dem finalen mittleren Bereich (11') so weit wie möglich angenähert ist, und
    - anhand der Abweichung der Konturfunktion (cf') von dem idealen Konturverlauf (ci) die Sollwerte (COM) für die Stellgrößen nachführt.
  10. Betriebsverfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (3) zum Ermitteln der Konturfunktion (cf') Koeffizienten der Konturfunktion (cf') ermittelt.
  11. Betriebsverfahren nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (3)
    - prüft, ob die Konturfunktion (cf') in dem finalen mittleren Bereich (11') konvex ist oder nicht,
    - im Falle einer konvexen Konturfunktion den finalen mittleren Bereich (11') vergrößert und
    - im Falle einer nicht konvexen Konturfunktion den finalen mittleren Bereich (11') verkleinert.
  12. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Steuereinrichtung (3) eine Kühleinrichtung (9), mittels derer die Arbeitswalzen (10) mindestens eines der Walzgerüste (1) als Funktion des Ortes (x) über die Walzgutbreite (b) gesehen gekühlt werden, derart ansteuert, dass der für das flache Walzgut (2) nach dem Walzen des flachen Walzguts (2) in der Walzstraße erwartete Konturverlauf (ce) von den anfänglichen Bereichsgrenzen (12) zu den Rändern des flachen Walzguts (2) hin so weit wie möglich an den idealen Konturverlauf (ci) angenähert wird, soweit es ohne Beeinträchtigung der Annäherung des erwarteten Konturverlaufs (ce) an den idealen Konturverlauf (ci) in dem anfänglichen mittleren Bereich (11) möglich ist.
  13. Computerprogramm, das Maschinencode (5) umfasst, der von einer Steuereinrichtung (3) für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts (2) abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes (5) durch die Steuereinrichtung (3) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (3) die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche betreibt.
  14. Steuereinrichtung für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts (2), wobei die Steuereinrichtung als softwareprogrammierbare Steuereinrichtung ausgebildet ist und mit einem Computerprogramm (4) nach Anspruch 13 programmiert ist, so dass sie die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 betreibt.
  15. Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts (2),
    - wobei die Walzstraße eine Anzahl von Walzgerüsten (1) aufweist, mittels derer das flache Walzgut (2) gewalzt wird,
    - wobei die Walzstraße eine Steuereinrichtung (3) nach Anspruch 14 aufweist.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6158260A (en) * 1999-09-15 2000-12-12 Danieli Technology, Inc. Universal roll crossing system
DE10211623A1 (de) 2002-03-15 2003-10-16 Siemens Ag Rechnergestütztes Ermittlungverfahren für Sollwerte für Profil-und Planheitsstellglieder
WO2019086172A1 (de) 2017-11-06 2019-05-09 Primetals Technologies Germany Gmbh Gezielte einstellung der kontur durch entsprechende vorgaben
WO2020016387A1 (de) * 2018-07-19 2020-01-23 Sms Group Gmbh VERFAHREN ZUM ERMITTELN VON STELLGRÖßEN FÜR AKTIVE PROFIL- UND PLANHEITSSTELLGLIEDER FÜR EIN WALZGERÜST UND VON PROFIL- UND MITTENPLANHEITSWERTEN FÜR WARMGEWALZTES METALLBAND
CN110479770B (zh) * 2019-08-07 2021-04-06 武汉钢铁有限公司 一种二十辊轧机板形的优化控制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1400550B1 (it) * 2010-06-09 2013-06-11 Danieli Automation Spa Procedimento e dispositivo per il controllo dimensionale della sezione di un prodotto laminato.
IT1405344B1 (it) * 2010-06-14 2014-01-03 Danieli Off Mecc Linea di laminazione e relativo procedimento
ITUD20110101A1 (it) * 2011-06-30 2012-12-31 Danieli Off Mecc Dispositivo e procedimento di rimozione della scaglia da un prodotto metallico
EP2839892A1 (de) * 2013-08-23 2015-02-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Bearbeitung von Walzgut in einer Walzstraße und Walzstraße
EP3195945B1 (de) * 2014-09-16 2019-07-31 Nippon Steel Corporation Walzsteuerungsverfahren für metallplatte, walzsteuerungsvorrichtung und verfahren zur herstellung einer gewalzten metallplatte
EP3858503B1 (de) * 2020-01-28 2023-01-25 Primetals Technologies Germany GmbH Walzwerk mit werkstoffeigenschaftsabhängiger walzung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6158260A (en) * 1999-09-15 2000-12-12 Danieli Technology, Inc. Universal roll crossing system
DE10211623A1 (de) 2002-03-15 2003-10-16 Siemens Ag Rechnergestütztes Ermittlungverfahren für Sollwerte für Profil-und Planheitsstellglieder
WO2019086172A1 (de) 2017-11-06 2019-05-09 Primetals Technologies Germany Gmbh Gezielte einstellung der kontur durch entsprechende vorgaben
WO2020016387A1 (de) * 2018-07-19 2020-01-23 Sms Group Gmbh VERFAHREN ZUM ERMITTELN VON STELLGRÖßEN FÜR AKTIVE PROFIL- UND PLANHEITSSTELLGLIEDER FÜR EIN WALZGERÜST UND VON PROFIL- UND MITTENPLANHEITSWERTEN FÜR WARMGEWALZTES METALLBAND
CN110479770B (zh) * 2019-08-07 2021-04-06 武汉钢铁有限公司 一种二十辊轧机板形的优化控制方法

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