WO1998019802A1 - Verfahren und einrichtung zur dynamischen einstellung des walzspaltes bei einem walzgerüst einer mehrgerüstigen walzstrasse - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur dynamischen einstellung des walzspaltes bei einem walzgerüst einer mehrgerüstigen walzstrasse Download PDF

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WO1998019802A1
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strip
roll gap
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Ralf Sykosch
Matthias Müller
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/48—Tension control; Compression control
    • B21B37/50—Tension control; Compression control by looper control
    • 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
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for dynamically adjusting the roll gap in a roll stand of a multi-stand rolling mill.
  • mass flow disturbances due to the thickness control i.e.
  • mass flow disturbances of the first type which are only important at the strip head
  • mass flow disturbances of the second type can occur across the entire band due to the divergence effects that occur.
  • the AGC algorithm is based on a positive feedback behavior in the manner of a geometric series. Normally, the row converges so that the line-of-sight position changes to a new stationary end value after a load roll gap fault.
  • the series can diverge for the duration of static friction in the stand window, so that the AGC algorithm then diverged until the static friction broke loose and considerable mass flow disturbances of the second kind result.
  • the thickness control is generally set relatively slowly in order to always be on the safe side. Since the permissible mass flow disruption is different for each belt and scaffold depending on the schedule, it depends on numerous influences, but is unknown in terms of size. promiss with most tapes a considerable part of the actually possible control speed is not used.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for carrying out the method which avoid the above-mentioned disadvantages of the known methods and devices.
  • the object is achieved according to the invention by a method according to claim 1 or a device according to claim 12.
  • the inventive method and the inventive device for dynamic adjustment of the roll gap in a roll stand of a multi-stand rolling mill for rolling a strip, a strip supply, ie a loop, between two roll stands being set and limited by a loop or strip supply control the dynamics of the setting of the roll gap is limited depending on the state variables of the loop or strip supply control.
  • Such a method has proven to be particularly suitable for avoiding the disadvantages mentioned above.
  • This inventive solution is also superior to a purely limitation as a function of state variables of the rolling mill, as disclosed, for example, by EP 0 680 021 A1, or to a limitation according to DE 195 11 267 Cl.
  • the limitation of the dynamics when setting the roll gap is advantageously carried out by limiting the speed at which the setting development of the roll gap takes place. It has proven to be advantageous to carry out the speed limitation when reducing the roll gap independently of the speed limit when enlarging the roll gap.
  • the setting of the roll gap of roll stands of a multi-stand rolling mill is usually carried out by means of strip thickness controllers, which set the setpoint for the roll gap as a function of the control deviation of the thickness controller, i.e. determine the difference between a specified target strip thickness and the actual strip thickness.
  • the value of the control deviation before input into the strip thickness controller is advantageously limited depending on the state variables of the loop or strip supply control.
  • the roll gap is set according to a setpoint for the roll gap by means of a hydraulic roll gap control (HGC), the rate of change of the so-called HGC additional setpoint being limited according to FIG. 1 or an equivalent variable.
  • HGC hydraulic roll gap control
  • the roll gap is adjusted by means of a motor-controlled roll gap control (MGC), the so-called equivalent thickness control deviation according to FIG. 2 or an equivalent size being limited.
  • MMC motor-controlled roll gap control
  • Both the limitation of the additional HGC setpoint in the case of hydraulic roll gap control and the limitation of the equivalent thickness control deviation in the case of motorized roll gap control have proven to be particularly suitable for limiting the speed when setting the roll gap.
  • the dynamics or the speed of the setting of the roll gap are limited as a function of at least one of the sizes - Strip stock in front of the roll stand or an equivalent size
  • Adjustment speed when the roll gap is enlarged depending on the control deviation i.e. limit the difference between the setpoint and actual value, the sling height or the strip supply in front of and behind the roll stand.
  • FIG. 1 shows a limitation according to the invention of the setting speed of the roll gap in the case of hydraulic roll gap control
  • FIG. 2 shows a limitation of the setting speed of the roll gap in the case of motor-driven roll gap control
  • FIG. 3 shows a diagram for defining the membership function
  • FIG. 4 shows the principle of a hydraulic roll gap control
  • FIG. 5 shows the principle of a motorized roll gap control.
  • FIG. 1 and 2 show two expedient exemplary embodiments for limiting the intermediate variable in a hydraulic roll gap control (HGC) and a motorized roll gap control (MGC). In the latter case, a corresponding intervention in the thickness control must take place separately.
  • HGC hydraulic roll gap control
  • MMC motorized roll gap control
  • reference numerals 1, 2, 3, 4, 5 and 6 denote membership functions
  • the membership functions 1, 2, 3, 4, 5 and 6 as well as the minimum formers 10, 11 are part of a fuzzy system for forming reduction factors k aUf and k zu for the speed limitation when enlarging and reducing the roll gap.
  • Loop lifters 20 and 21 are arranged between the roll stands 7, 8, 9 and maintain a predetermined tension in the rolled strip 22.
  • the strip supply s which is equivalent to the angle of attack of the sling lifter, is increased or decreased.
  • s x _ ⁇ denotes the strip supply between roll stands 7 and 8, ie in front of roll stand x and s x the strip supply between roll stands 8 and 9, ie behind roll stand x.
  • s * x - ⁇ denotes the nominal strip stock between roll stand 7 and roll stand 8 and s * x the nominal strip stock between roll stand 8 and roll stand 9. According to FIG.
  • the output variables of the membership functions are the affiliations iii, m 2 , ⁇ r ⁇ 3 , m 4 . Furthermore, the membership functions 5 and 6 form affiliations x and m F from the armature current of the main drive i A , x and the rolling force F W / X on the roll stand x.
  • the affiliations m,., M F , m and m 3 are supplied to the minimum former 10 and the affiliations ⁇ ii and m 4 to the minimum former 11.
  • the minimum formers 10 and 11 act as defuzzifiers.
  • the membership function 6, with which the rolling force F ", x is received, represents an optional additional extension. In this way, the function of the overload protection can be implemented particularly advantageously.
  • the membership function 5, with which the main drive current i A , x is received, also represents an optional extension.
  • this membership function 5 the load redistribution between successive scaffolds, which is carried out regularly in the case of limit dimensions with a view to reaching main drive current limits, can be automatically secured .
  • the rate of change standardized, influencing the actuating speed of the employment system is set in accordance with feedback-based worst-case considerations so that the intermediate size is adapted in the sense of accompanying measures to the changes in mass flow that are obviously still to be handled by the loop control.
  • Such an intermediate variable influencing the actuating speed of the setting system can be, for example, the additional AGC setpoint h ⁇ in the case of the two-loop AGC or the additional AGC setpoint ds " A for the HGC, as in FIG.
  • the basic consideration in the design of the membership functions is that the direction of action of changes in employment on the tape supply of the neighboring loops can have an improving or a deteriorating tendency depending on the sign of the tape supply control deviation.
  • the reduction factor can then remain at one, ie without effect. If the tendency deteriorates, the currently permitted travel speed in the corresponding direction is reduced. However, this does not mean that the limit is also reached, since AGC and thickness control initially work independently of this intervention.
  • the loop-controlled dynamic limitation by means of the limits that is to say the reduction factors K aU f and K too, is only a flanking measure. By reducing the travel speed, the loop causing this is provided with the prerequisites for rapid tape supply correction.
  • 3 shows a possible and advantageous method for defining the membership functions from FIGS. 1 and 2. The following indices apply in FIG. 3:
  • the maximum value for a positive ⁇ s is s * because the minimum value for s is zero (tight band in passline, i.e. zero stock).
  • Negative values of ⁇ s can reach significantly higher amounts than s *, so that the criteria of the accompanying measures need to be less stringent here. That is why the membership function is more expansive to the left. Ie the zero crossing of the slope is not limited to a maximum of s *, but, as assumed in the picture, can be extracted, for example, to (-2) • s *.
  • the ordinate intersection is 1.0.
  • K irU 1.0 -. ⁇ s for i and m 3 J f- u . q fc> *
  • S 4 shows the principle of a hydraulic roll gap control for setting a roll gap h in a roll stand 31.
  • the rolling force F is first measured and then fed to a load roll gap compensation circuit 30 (AGC).
  • AGC load roll gap compensation circuit 30
  • the output variable of this circuit 30 is ds * , A.
  • the sum s * of this additional AGC setpoint ds * , A , the additional setpoint for the roll gap ds * determined by the strip thickness control and the basic position setpoint s victim ⁇ 0 is the input variable for an HGC position control circuit 32 which defines the position s H for the roll stand 31 sets.
  • the increases or rate of change of ds * A , ds * , or the sum of ds ⁇ A , ds * and s * , # 0 be limited.
  • FIG. 5 schematically shows a motor-controlled roll gap control for setting the roll gap h in a roll stand 34.
  • the rolling force F in the roll stand 34 is measured and together with the basic position setpoint S * , 0 and an additional setpoint ds * , for, determined by a strip thickness control the roll gap h is fed to a motorized roll gap control 33.
  • Output variable of the motorized roll gap control 33 is
  • an attack speed target value SM which is the input variable of a controlled motor 35.
  • the output variable of the controlled motor is a setting position s M.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Einstellung des Walzspaltes bei einem Walzgerüst einer mehrgerüstigen Walzstraße zum Walzen eines Bandes, wobei ein Bandvorrat, d.h. eine Schlinge, zwischen zwei Walzgerüsten durch eine Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung eingestellt bzw. begrenzt wird, wobei die Dynamik der Einstellung des Walzspaltes in Abhängigkeit von Zustandgrößen der Walzstraße, insbesondere von Zustandgrößen der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung, begrenzt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Einrichtung zur dynamischen Einstellung des Walzspaltes bei einem Walzgerüst einer mehrgerustigen Walz- Straße
Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. einer Einrichtung zur dynamischen Einstellung des Walzspaltes bei einem Walzgerüst einer mehrgerustigen Walzstraße.
Beim Walzen in Walzstraßen, wie sie z.B. die US 3,170,344 zeigt, insbesondere in Warmbreitbandfertigstraßen tritt bei Erst- und Umstellungsbändern technologisch bedingt am Bandkopf im Mittel eine größere Dickenabweichung auf. Ausgehend von der Dickenmessung hinter der Fertigstraße ist es Aufgabe einer Dickenregelung, die abweichende Banddicke möglichst schnell auf den ursprünglichen oder einen zweckmäßig neu disponierten Sollwert zu bringen. Durch den dazu notwendigen Stelleingriff auf die Anstellposition z.B. des letzten Gerü- stes tritt eine Massenflußstörung, im folgenden Massenfluß- störung erster Art genannt, auf. Diese Störung ist um so größer, je schneller der Dickenfehler ausgeregelt wird. Für die zulässige Massenflußstörung und damit für die Regelgeschwindigkeit der Dickenregelung besteht jedoch eine für jedes Band unterschiedliche obere Grenze, die durch das bei der Schiingenregelung vorhandene Ausregelungspotential für Störgrößensteilheiten bedingt ist, das vom Anstiegsfehlerverhalten der Regelung abhängt .
Da die Dynamik des Anstellungssystems, ob elektromotorisch (MGC) oder hydraulisch (HGC) , prinzipiell höher ist als die der Hauptantriebe, sind mit dem Anstellungssystem Massenfluß- störungen generierbar, deren Ausregelung die Stellglieddynamik der Schlingenregelung übersteigt und daher prinzipiell nicht mehr über die Schlingenregelung ausregelbar sind. Daher muß ein auf der sicheren Seite liegender Kompromiß zwischen der gewünschten Ausregelgeschwindigkeit von Dickenfehlern und den im Hinblick auf die Schlingenregelung zulässigen Massen- flußstörungen gefunden werden.
Neben den größeren Massenflußstörungen durch die Dickenregelung, d.h. den Massenflußstörungen erster Art, die nur am Bandkopf von Bedeutung sind, gibt es zudem erhebliche Massen- flußstörungen, die sich unter bestimmten Voraussetzungen durch Divergenzeffekte des auf Mitkopplung beruhenden AGC-Algorithmus ergeben können (AGC = Automatic Gauge Control; Funktion der walzkraftbasierten Lastwalzspaltstörungs-Kompen- sation) . Diese Störungen, im folgenden als Massenflußstörungen zweiter Art bezeichnet, können durch hierbei auftretende Divergenzeffekte über das ganze Band verteilt auftreten. Dem AGC-Algorithmus liegt prinzipiell ein Mitkopplungsverhalten nach Art einer geometrische Reihe zugrunde. Normalerweise konvergiert die Reihe so, daß die Anstellposition nach einer Lastwalzspaltstörung auf einen neuen stationären Endwert ein- läuft. Bei Vorliegen der ungünstigen mechanischen Voraussetzung, daß im Gerüst Anstellung und Walzkraftmessung zusammenliegend (z.B. oben-oben) statt gegenüberliegend (z.B. oben- unten) angeordnet sind, kann für die Dauer von eingetretener Haftreibung im Ständerfenster die Reihe divergieren, so daß der AGC-Algorithmus dann bis zum Losbrechen der Haftreibung divergiert und sich erhebliche Massenflußstörungen zweiter Art ergeben.
Um zu große Massenflußstörungen erster Art zu vermeiden, wird die Dickenregelung in der Regel relativ langsam eingestellt, um stets auf der sicheren Seite zu liegen. Da die zulässige Massenflußstörung stichplanabhängig bei jedem Band und jedem Gerüst anders ist, also von zahlreichen Einflüssen abhängt, von der Größe her jedoch unbekannt ist, wird bei diesem Korn- promiß bei den meisten Bändern ein beachtlicher Teil der eigentlich möglichen Regelgeschwindigkeit nicht ausgenutzt.
Um die Auswirkungen der bei bestimmten Konstellationen mögli- chen Massenflußstörungen zweiter Art in Grenzen zu halten; erweist sich dort bisher nur ein sogenannter AGC-Unterkompen- sationsfaktor deutlich kleiner Eins als praktikabel. Der dadurch entstehende Wirkungsgradverlust bei der Ausregelung von sogenannten Skidmarks bzw. Schienenstellen, d.h. kälteren Stellen im Band, muß bei diesem Kompromiß in Kauf genommen werden .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, das oben- genannte Nachteile der bekannten Verfahren und Einrichtungen vermeide .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. eine Einrichtung gemäß Anspruch 12 gelöst. Gemäß dem erfinderischen Verfahren bzw. der erfinderischen Einrichtung zur dynamischen Einstellung des Walzspaltes bei einem Walzgerüst einer mehrgerustigen Walzstraße zum Walzen eines Bandes, wobei ein Bandvorrat, d.h. eine Schlinge, zwischen zwei Walzgerüsten durch eine Schlingen- bzw. Band- vorratsregelung eingestellt und begrenzt wird, wird die Dynamik der Einstellung des Walzspaltes in Abhängigkeit von Zu- standsgrößen der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung begrenzt . Ein derartiges Verfahren hat sich als besonders geeignet erwiesen, obengenannte Nachteile zu vermeiden. Auch ist diese erfinderische Lösung einer reinen Begrenzung in Abhängigkeit von Zustandsgrößen der Walzstraße, wie sie z.B. die EP 0 680 021 AI offenbart, oder einer Begrenzung gemäß der DE 195 11 267 Cl überlegen. Die Begrenzung der Dynamik bei der Einstellung des Walzspaltes erfolgt vorteilhafterwei- se durch Begrenzung der Geschwindigkeit mit der die Einstel- lung des Walzspaltes erfolgt. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, die Geschwindigkeitsbegrenzung beim Verringern des Walzspalts unabhängig von der Geschwindigkeitsbegrenzung beim Vergrößern des Walzspaltes auszuführen.
Üblicherweise erfolgt die Einstellung des Walzspaltes von Walzgerüsten einer mehrgerustigen Walzstraße mittels Banddickenreglern, die den Sollwert für den Walzspalt in Abhängigkeit der Regelabweichung der Dickenregler, d.h. der Diffe- renz zwischen einer vorgegebenen Sollbanddicke und der Istbanddicke, ermitteln. Dabei wird in vorteilhafter Weise der Wert der Regelabweichung vor Eingang in den Banddickenregler in Abhängigkeit von Zustandsgrößen der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung begrenzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Einstellung des Walzspaltes gemäß eines Sollwertes für den Walzspalt mittels einer hydraulischen Walzspaltregelung (HGC) , wobei die Änderungsgeschwindigkeit des soge- nannten HGC-Zusatzsollwertes gemäß FIG 1 oder einer äquivalenten Größe begrenzt wird. In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Einstellung des Walzspaltes mittels einer motorischen Walzspaltregelung (MGC) , wobei die sogenannte äquivalente Dickenregelabweichung gemäß FIG 2 oder eine äquivalente Größe begrenzt wird. Sowohl die Begrenzung des HGC-Zusatzsollwertes bei hydraulischer Walzspaltregelung als auch die Begrenzung der äquivalenten Dickenregelabweichung bei motorischer Walzspaltregelung hat sich als besonders geeignet erwiesen, die Geschwindigkeit bei der Einstellung des Walzspaltes zu begrenzen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Begrenzung der Dynamik bzw. der Geschwindigkeit der Einstellung des Walzspaltes in Abhängigkeit von zumindest einer der Größen - Bandvorrat vor dem Walzgerüst bzw. einer äquivalenten Größe
- Bandvorrat hinter dem Walzgerüst bzw. einer äquivalenten Größe - Regelabweichung der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung, d.h. der Differenz zwischen Soll- und Istwert der Schlingenhöhe bzw. des Bandvorrats, für die Schlinge bzw. den Bandvorrat vor dem Walzgerüst
- Regelabweichung der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung für die Schlingenhöhe bzw. den Bandvorrat hinter dem
Walzgerüst
- zeitliche Ableitung des Bandvorrats vor dem Walzgerüst
- zeitliche Ableitung der Bandvorrats hinter dem Walzgerüst
- zeitliche Ableitung der Regelabweichung der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung für die Schlingenhöhe bzw. den
Bandvorrat vor dem Walzgerüst
- zeitliche Ableitung der Regelabweichung der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung für die Schlingenhöhe bzw. den Bandvorrat hinter dem Walzgerüst - Walzkraft
- Motorstrom des Antriebs des Walzgerüstes
- Drehzahl des Antriebs des Walzgerüstes
- Drehmoment des Antriebs des Walzgerüstes
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die
Einstellgeschwindigkeit bei der Vergrößerung des Walzspaltes in Abhängigkeit der Regelabweichung, d.h. der Differenz zwischen Soll- und Istwert, der Schlingenhöhe bzw. des Bandvorrats vor und hinter dem Walzgerüst zu begrenzen.
Weitere Vorteile und erfindungsgemäße Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei- spielen, anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den Unteransprüchen. Im einzelnen zeigen: FIG 1 eine erfindungsgemäße Begrenzung der Einstellgeschwindigkeit des Walzspaltes bei hydraulischer Walzspaltregelung, FIG 2 eine erfindungsgemäße Begrenzung der Einstellgeschwindigkeit des Walzspaltes bei motorischer Walz- spaltregelung, FIG 3 ein Schema zur Definition der Zugehörigkeitsfunktion, FIG 4 das Prinzip einer hydraulischen Walzspaltregelung, FIG 5 das Prinzip einer motorischen Walzspaltregelung.
FIG 1 und FIG 2 zeigen zwei zweckmäßige Ausführungsbeispiele für die Begrenzung der Zwischengröße bei einer hydraulischen Walzspaltregelung (HGC) und einer motorischen Walzspaltregelung (MGC) . Im letzteren Fall muß separat ein entsprechender Eingriff bei der Dickenregelung erfolgen.
In FIG 1 und 2 bezeichnen Bezugszeichen 1,2,3,4,5 und 6 Zugehörigkeitsfunktionen, Bezugszeichen 7,8 und 9 Walzgerüste x_ι,x und x+i einer mehrgerustigen Walzstraße, Bezugszeichen 10 und 11 Minimumbildner und Bezugszeichen 12 und 13 Multiplikationspunkte. Die Zugehörigkeitsfunktionen 1,2,3,4,5 und 6 sowie die Minimumbildner 10,11 sind Bestandteil eines Fuz- zy-Systems zur Bildung von Verkleinerungsfaktoren kaUf und kzu für die Geschwindigkeitsbegrenzung beim Vergrößern und beim Verkleinern des Walzspaltes. Zwischen den Walzgerüsten 7,8,9 sind Schiingenheber 20 und 21 angeordnet, die im Walzband 22 einen vorbestimmten Zug aufrechterhalten. Je nach Bedingung in der Walzstraße wird der Bandvorrat s, der dem Anstellwinkel des Schiingenhebers äquivalent ist, vergrößert oder ver- kleinert. In FIG 1 und 2 bezeichnet dabei sx_ι den Bandvorrat zwischen Walzgerüst 7 und 8, d.h. vor Walzgerüst x und sx den Bandvorrat zwischen Walzgerüst 8 und 9, d.h. hinter Walzgerüst x. s*x-ι bezeichnet den Sollbandvorrat zwischen Walzgerüst 7 und Walzgerüst 8 und s*x den Sollbandvorrat zwischen Walzgerüst 8 und Walzgerüst 9. Gemäß FIG 1 und FIG 2 wird die Differenz Δsx_ι bzw. Δsx zwischen dem Bandvorratssollwert s*x_ι bzw. s*x und dem Bandvorratsάstwert sx_ι bzw. sx gebildet. Diese Differenz Δsx-ι, Δsx kann z.B. als Regelabweichung für die Regelung der Schiingenheber 20 und 21 verwendet werden. Ferner geht die Differenz Δsx_ι in die Zugehörigkeitsfunktionen 1 und 2 und die Differenz Δsx in die Zugehörigkeitsfunk- tionen 3 und 4 ein.
Ausgangsgrößen der Zugehörigkeitsfunktionen sind die Zugehö- rigkeiten iii , m2 , ιrι3 , m4. Ferner werden mittels der Zugehörigkeitsfunktionen 5 und 6 Zugehörigkeiten x und mF aus dem Ankerstrom des Hauptantriebs iA,x und der Walzkraft FW/X am Walzgerüst x gebildet. Die Zugehörigkeiten m,., mF, m und m3 werden dem Minimumbildner 10 und die Zugehörigkeiten πii und m4 dem Minimumbildner 11 zugeführt. Die Minimumbildner 10 und 11 wirken als Defuzzifizierer .
Die Zugehörigkeitsfunktion 6, mit der die Walzkraft F„,x eingeht, stellt dabei eine optionale zusätzliche Erweiterung dar. Auf diese Weise kann die Funktion des Überlastschutzes besonders vorteilhaft implementiert werden.
Die Zugehörigkeitsfunktion 5, mit der der Hauptantriebsstrom iA,x eingeht, stellt ebenfalls eine optionale Erweiterung dar. Durch Einbeziehung dieser Zugehörigkeitsfunktion 5 kann insbesondere die bei Grenzabmessungen im Hinblick auf Erreichung von Hauptantriebsstromgrenzen regelmäßig über Anstellungs- Handeingriffe vorgenommene Lastumverteilung zwischen aufeinanderfolgenden Gerüsten automatisch abgesichert werden.
Ausgangsgrößen der Fuzzy Logik und somit der Minimumbildner 10 und 11, sind zwei Verkleinerungsfaktoren kauf und kzu, die kleiner gleich Eins sind und mit denen eine obere und eine untere veränderliche Begrenzung, die auf eine auf die Dik- kenänderungsgeschwindigkeit normierte, die Stellgeschwindigkeit des Anstellungssystems beeinflussende Zwischengröße wirken, nach Maßgabe von rückkopplungsbasierten Worst-Case- Betrachtungen so eingestellt werden, daß die Zwischengröße im Sinne von flankierenden Maßnahmen an die von der Schlingenregelung offensichtlich noch zu verkraftenden Massenflußverän- derungen angepaßt wird. Eine derartige, die Stellgeschwindigkeit des Anstellsystems beeinflussende Zwischengröße kann z.B. der AGC-Zusatzsollwert h~ beim zweischleifigen AGC oder der AGC-Zusatzsollwert ds„A für das HGC sein, wie in der
Kernstruktur 15 im HGC in FIG 1 gezeigt. Die Stellgeschwindigkeit des Anstellsystems beeinflussende Zusatzgröße kann
Λ z.B. auch die äquivalente Dickenregelabweichung Δh sein, wie in der Kernstruktur 14 im MGC in FIG 2 gezeigt .
Die Grundüberlegung bei der Auslegung der Zugehörigkeitsfunktionen ist, daß die Wirkungsrichtung von Anstellungsänderungen auf die Bandvorräte der benachbarten Schlingen je nach Vorzeichen der Bandvorratsregelabweichung eine verbessernde oder eine verschlechternde Tendenz haben kann. Im Falle von verbessernder Tendenz besteht kein Anlaß für einen Eingriff; aus Sicht derjenigen Schlinge kann der Verkleinerungsfaktor dann auf Eins, d.h. ohne Wirkung, bleiben. Bei verschlechternder Tendenz wird die augenblicklich erlaubte Verfahrge- schwindigkeit in der entsprechenden Richtung zurückgenommen. Dies heißt jedoch nicht, daß die Begrenzung dabei auch erreicht wird, da AGC und Dickenregelung zunächst einmal unabhängig von diesem Eingriff arbeiten. Insofern stellt die schlingengesteuerte Dynamikbegrenzung mittels der Grenzen, also der Verkleinerungsfaktoren KaUf und Kzu nur eine flankierende Maßnahme dar. Durch das Zurücknehmen der Verfahrge- schwindigkeit wird der dies veranlassenden Schlinge die Voraussetzung zur schnellen Bandvorratskorrektur verschafft. FIG 3 zeigt ein mögliches und vorteilhaftes Verfahren zur Definition der Zugehörigkeitsfunktionen aus FIG 1 und FIG 2. Dabei gelten in FIG 3 folgende Indizes:
u = unten (Schlinge zu tief) Δs>0 o = oben (Schlinge zu hoch) Δs<0 Δs = Bandvorratsregelabweichung Δs = S*x - Sx
Der maximale Wert für ein positives Δs ist s*, weil der Mini- malwert für s Null ist (Band stramm in Passline, d.h. Null Vorrat) .
Negative Werte von Δs können deutlich höhere Beträge als s* erreichen, so daß hier die Kriterien der flankierenden Maß- nahmen weniger streng sein müssen. Deswegen ist die Zugehörigkeitsfunktion nach links ausladender. D.h. der Nulldurchgang der Schräge ist nicht auf maximal s* beschränkt, sondern kann, wie im Bild angenommen, z.B. bis (-2) • s* herausgezogen werden.
Nulldurchgänge für den speziellen eckigen Ansatz sind:
Δs>0 : fu -s*, 0,5 ≤ fu < 1,0 Δs<0 : -f0-s*, 0,5 < f0 < 2,0
Der Ordinatenschnittpunkt liegt jeweils bei 1.0.
Die Geradengleichungen für die abschnittsweise Programmierung der Fuzzy-Logik lauten somit:
KirU = 1,0 - . Δs für i und m3 J f-u . q fc> *
K1> 0 = 1,0 + Δs für m2 und m4 f„ . S FIG 4 zeigt das Prinzip einer hydraulischen Walzspaltregelung zur Einstellung eines Walzspaltes h in einem Walzgerüst 31. Dabei wird die Walzkraft F erst gemessen und dann einer Last- walzspaltstörungs-Kompensationsεchaltung 30 (AGC) zugeführt. Ausgangsgröße dieser Schaltung 30 ist ds*,A . Die Summe s* aus diesem AGC-Zusatzsollwert ds*,A , dem von der Banddickenregelung ermittelten Zusatzsollwert für den Walzspalt ds* und dem Anstellpositons-Grundsollwert s„ι0 ist Eingangsgröße für einen HGC Lageregelkreis 32, der die Anstellposition sH für das Walzgerüst 31 einstellt. Neben der Begrenzung des Zuwachses bzw. der Änderungsgeschwindigkeit des AGC-Zusatz- sollwertes gemäß FIG 1 können auch die Zuwächse bzw. die Änderungsgeschwindigkeiten von ds* A , ds*, oder der Summe von ds^A , ds* und s*,#0 begrenzt werden.
FIG 5 zeigt schematisch eine motorische Walzspaltregelung zur Einstellung des Walzspaltes h in einem Walzgerüst 34. Dabei wird die Walzkraft F im Walzgerüst 34 gemessen und zusammen mit dem Anstellpositions-Grundsollwert S*,0 und einem von ei- ner Banddickenregelung ermittelten Zusatzsollwert ds*, für den Walzspalt h einer motorischen Walzspaltregelung 33 zugeführt. Ausgangsgröße der motorischen Walzspaltregelung 33 ist
ein Anstellgeschwindigkeitssollwert SM , der Eingangsgröße eines geregelten Motors 35 ist. Ausgangsgröße des geregelten Motors ist eine Anstellposition sM.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur dynamischen Einstellung des Walzspaltes bei einem Walzgerüst einer mehrgerustigen Walzstraße zum Walzen eines Bandes, wobei ein Bandvorrat, d.h. eine Schlinge, zwischen zwei Walzgerüsten durch eine Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung eingestellt bzw. begrenzt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dynamik der Einstellung des Walzspaltes in Abhängig- keit von Zustandgrößen der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung begrenzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Geschwindigkeit, mit der die Einstellung des Walzspaltes erfolgt, in Abhängigkeit von Zustandgrößen der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung begrenzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Geschwindigkeit, mit der eine Verkleinerung des Walzspaltes erfolgt, unabhängig von der Geschwindigkeit begrenzt wird, mit der eine Vergrößerung des Walzspaltes erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Einstellung des Walzspaltes des Walzgerüstes mittels eines Banddicken- reglers erfolgt, der den Sollwert für den Walzspalt in Abhängigkeit der Regelabweichung des Banddickenreglers, d.h. der Differenz zwischen einer vorgegebenen Sollbanddicke und der Istbanddicke regelt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Wert der Regelabweichung vor Eingang in den Banddik- kenregler in Abhängigkeit von Zustandsgrößen der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung begrenzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Einstellung des Walzspaltes mittels einer hydraulischen Walzspaltregelung (HGC) erfolgt, wobei die Änderungsge- schwindigkeit des sogenannten HGC-Zusatzsollwertes oder eine äquivalente Größe begrenzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Einstellung des Walzspaltes mittels einer motorischen Walzspaltregelung (MGC) erfolgt, wobei die sogenannte äquivalente Dickenregelabweichung oder eine äquivalente Größe begrenzt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bestimmung von Grenzwerten zur Begrenzung der Dynamik der Einstellung bzw. der Einstellgeschwindigkeit des Walzspaltes mittels Fuzzy-Techniken oder Kennfeldtechniken er- folgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bestimmung von Grenzwerten zur Begrenzung der Dynamik der Einstellung bzw. der Geschwindigkeit der Einstellung des Walzspaltes mittels neuronaler Netze erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Begrenzung der Dynamik bzw. der Geschwindigkeit der Einstellung des Walzspaltes, in Abhängigkeit von zumindest einer der Größen
- Bandvorrat vor dem Walzgerüst bzw. einer äquivalenten Größe - Bandvorrat hinter dem Walzgerüst bzw. einer äquivalenten Größe
- Regelabweichung der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung, d.h. der Differenz zwischen Soll- und Istwert der Schlin- genhöhe bzw. des Bandvorrats, für die Schlinge bzw. den Bandvorrat vor dem Walzgerüst
- Regelabweichung der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung für die Schlingenhöhe bzw. den Bandvorrat hinter dem Walzgerüst - zeitliche Ableitung des Bandvorrats vor dem Walzgerüst
- zeitliche Ableitung der Bandvorrats hinter dem Walzgerüst
- zeitliche Ableitung der Regelabweichung der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung für die Schlingenhöhe bzw. den Bandvorrat vor dem Walzgerüst - zeitliche Ableitung der Regelabweichung der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung für die Schlingenhöhe bzw. den Bandvorrat hinter dem Walzgerüst
- Walzkraft
- Motorstrom des Antriebs des Walzgerüstes - Drehzahl des Antriebs des Walzgerüstes
- Drehmoment des Antriebs des Walzgerüstes erfolgt .
10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Begrenzung der Einstellgeschwindigkeit bei der Vergrößerung des Walzspaltes in Abhängigkeit der Regelabweichung, d.h. der Differenz zwischen Soll- und Istwert, der Schlingenhöhe bzw. des Bandvorrats vor und hinter dem Walz- gerüst erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Begrenzung der Einstellgeschwindigkeit bei der Ver- ringerung des Walzspaltes in Abhängigkeit der Regelabweichung der Schlingenhöhe bzw. des Bandvorrats vor und hinter dem Walzgerüst sowie in Abhängigkeit von Motorstrom und Walzkraft erfolgt .
12. Einrichtung zur dynamischen Einstellung des Walzspaltes bei einem Walzgerüst einer mehrgerustigen Walzstraße zum Walzen eines Bandes, wobei ein Bandvorrat, d.h. eine Schlinge, zwischen zwei Walzgerüsten durch eine Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung eingestellt bzw. begrenzt wird, insbesondere zur Durchführung der Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Dynamik der Einstellung des Walzspaltes in Abhängigkeit von Zustandgrößen der Schlingen- bzw. Bandvorratsregelung begrenzt wird.
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