WO2008098863A1 - Verfahren zur unterstützung einer wenigstens teilweise manuellen steuerung einer metallbearbeitungsstrasse - Google Patents

Verfahren zur unterstützung einer wenigstens teilweise manuellen steuerung einer metallbearbeitungsstrasse Download PDF

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WO2008098863A1
WO2008098863A1 PCT/EP2008/051450 EP2008051450W WO2008098863A1 WO 2008098863 A1 WO2008098863 A1 WO 2008098863A1 EP 2008051450 W EP2008051450 W EP 2008051450W WO 2008098863 A1 WO2008098863 A1 WO 2008098863A1
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metal
line
phase
proportion
processing line
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PCT/EP2008/051450
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Stefan Schmors
Klaus Weinzierl
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates

Definitions

  • the invention relates to a method for supporting an at least partially manual control of a metal processing line in which strip-shaped or slab-shaped or pre-profiled metal is processed, as well as a metal processing line.
  • Such metalworking lines for example, production lines for rolling the metal, cooling lines for cooling the metal, or a combination of both - are well known.
  • certain phase states of the metal are required in the final product or for certain processing steps as precisely as possible, which means that certain phase portions of different phases of the metal, in particular of the steel, are predetermined as target values. Compliance with these targets is an essential criterion for the quality of the metal.
  • 2005/099923 Al was proposed, for example in WO to use a phase transformation model taking into account a displacement monitoring, the Radioparame ⁇ ter of the metal processing line, the Primary data describing the metal entering the metalworking line and its state, and to determine at least one phase component of tracked metal points from measured values and correspondingly controlling a cooling path based on the result.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method for supporting an at least partially manual control of a metalworking line, which allows a Be ⁇ servant better setting in terms of Zielpara- meter and therefore increases the quality of the processed metal, reduces the production of waste and cobbles prevented.
  • the determination result can furthermore be used for the partial automatic control of the metalworking line, but in the method according to the invention advantageously also displayed to a user in real time, for example at a control device.
  • the operator thus obtained promptly for the quality of the machined metal talls relevant information reflecting the Em Kunststoff by him immediately before ⁇ Taken manual controls, so that if the manual settings can be further optimized by further changes.
  • the display is thus quality assurance, but also prevents cobbles and the production of rejects and increases the safety of the metalworking line.
  • the display can be used even if the metalworking line is operated in an automatic mode, so that it is recognized early that a quality problem occurs and can be switched to manual control to make appropriate corrections.
  • the term "manual control" should also be understood as a minimal intervention - in short, any kind of user information that has an influence on the operating procedure, albeit one that is so small Manual control is the selection of a suitable cooling plan or cooling parameters.
  • a model for determining the phase state of the metal at different metal points can be used to determine the proportion, wherein a tracking of the metal points and / or parameters describing the metal entering the metalworking line and its state , be taken into account.
  • Such models provide reliable information about the phase state of the metal at various metal points.
  • the model is introduced to everyone in the metalworking line. metal point, possibly due to a measurement, initialized. All metal points in the road are tracked. Since, due to the tracking and operating parameters, the influences at all metal points are known, the phase state at each of the metal points under consideration can be continuously updated. For the display then only the corresponding information must be queried at the specific point of the metalworking line. This information may, for example, be taken from the metal point closest to the particular location.
  • the model can also be integrated into a superordinate model, for example with a temperature model. Of course, other methods may be used to determine the phase component (s), for example, measurement procedures.
  • measuring variables can also be included in the determination of the phase state of the metal.
  • at least one measuring device is used for recording state parameters, in particular a pyrometer.
  • state parameters can also be used for adapting the model by a measured value specifies, for example, a correction of the model determined by the phase state ⁇ close.
  • the metalworking line may be any type of metalworking line in which the phase state of the metal plays an important role.
  • the metalworking line may be a production line in which ferritic rolling is provided.
  • Ferritic metal can be rolled with a lower rolling force than, for example, austenitic metal. It is important here that the transformation point of ferrite to austenite is known as precisely as possible and lies between two specific rolling mills. Then can be provided in the inventive method, for example, that the display of the phase fraction of feathers Walzgerust done. In this way, ferritic rolling could be realized, since the operator at any time has an overview of the phase states of the metal and can optionally intervene by a manual control in the rolling process.
  • the method can be used particularly advantageously if the metal is processed in a metal processing line designed as a cooling path for cooling the metal.
  • Cooling lines are often connected to a production line and serve to prepare the metal for removal.
  • a reel may be provided at the end of the cooling section, onto which the processed metal is unwound.
  • further processing takes place at the end of the cooling section or another removal or storage device is provided.
  • An example of this is the heavy plate mill. Since there can not be reeled, the sheets are straightened straight instead in a stretcher and stored as plates. In such Kuhltier actuators are provided which serve to influence the temperature of the metal and therefore have on the phase components Em Kunststoff.
  • a Kuhlumble can, for example, above and below a roller table arranged valves, via the Kuhlkar, in particular water, is applied to the metal. What the ⁇ sermenge and the water pressure can for example be controlled manually or automatically. Frequently, the temperature of the metal is measured at the beginning and at the end of the cooling section. Therefore, it can be provided that measured values of a first pyrometer connected upstream of the cooling path and one downstream of the cooling path are used as the state parameter. Of course, other temperature measurements can be made. The measured values of the first pyrometer can be combined with parameter data and a general
  • Information about the incoming metal for example, that this is made of 100% austenite, serve to initialize the phase components at a metal point.
  • the two te pyrometer ultimately serves to control and adapt the model.
  • a total production can be considered, that means, for example, a combination of production line and Kuhlshare.
  • the proportion is expediently referred to a point at the end of the processing line ⁇ shows, ie, for example, at the end of the Kuhlorder, before rolling on a possibly provided reel. It is then possible to assess directly whether the desired target parameters are reached with the current operating parameters.
  • a faster be ⁇ wegtes band for example at a speed of 10 meters / second, 7 seconds to passing the Kuhlrange.
  • slower speeds for example, 2 meters / second are common, so that the metal takes half a minute to go through the Kuhlrange.
  • the real-time display for example at a point at the end of the metalworking line, causes an operator to observe the effects on the display only after a few seconds or even half a minute.
  • phase diagrams exist in which a variety of different phases are included. A determination and display of the proportions of all these phases is not appropriate. Therefore, mainly relevant phases are preferably displayed. In particular, it can be provided that the proportion of austenitic and / or ferritic and / or pearlitic and / or cementitious and / or further phases is determined and displayed.
  • the share can be displayed in any form that is easy to grasp and clearly arranged.
  • tolerance values may be specified that represent a quality tolerance that should be adhered to.
  • the warning message which can take place op ⁇ table and / or acoustically, the attention of the operator is directed to the problem encountered and the display of the phase or shares and it can be taken appropriate countermeasures.
  • the invention also relates to a metalworking line for the treatment of strip-shaped or slab-form or pre-profiled metal with a control device, comprising one for continuously determining the proportion of at least one metallurgical phase of the metal relative to at least one specific location of the metalworking line, taking into account the phase state influencing operating parameters and / or state parameters of the metal talls formed arithmetic unit, an input device for at least partially selectively possible manual control of the operation of the metal processing line, as well as to at ⁇ show the proportion of the at least one phase based on the specific location of the metal processing line embodied display device.
  • Such a metal processing line for carrying out the erfmdungsge speciallyen method is formed, and the statements with respect to the procedural ⁇ rens can be transferred to the metalworking line.
  • the arithmetic unit thus receives signals indicating the state of the metal or the metalworking line, in the form of operating parameters and / or state parameters. After determining the at least one phase, corresponding signals are sent to the display device so that the display can take place.
  • a model for determining the phase state of the metal at different metal points is provided. ruckfarung a displacement monitoring the metal points and / or raw data that describe the in the metal processing line ⁇ a metal and its current state is stored.
  • a model may also be part of a more comprehensive model of the metalworking line, which may additionally include, for example, a temperature model.
  • the metalworking line may comprise a measuring device for recording state parameters, in particular a pyrometer.
  • the metalworking line can be any type of processing line, for example a production line or a complete line.
  • the embodiment is particularly advantageous if the metalworking line is designed as a cooling section that comprises actuators for influencing the temperature of the metal.
  • Pyrometers may be provided at the beginning and at the end of such a cooling path, wherein the arithmetic unit is designed as a state parameter to take into account the measured values of the pyrometers.
  • other pyrometers or other measuring devices may be provided.
  • the display device may be designed to display the portion in the form of a curve and / or as a pie chart and / or in numerical form and / or as a bar chart and / or as a color graphic.
  • the invention can be used advantageously not only in the processing of strip-shaped and metal-shaped metal.
  • pre-profiled metal for example the production of pipes or profiles
  • manual control possibilities are often given, so that use here is also profitably possible.
  • FIG. 2 shows a possible user interface for displaying information or for at least partially manual activation of the metalworking line
  • FIGS. 3A-D possible representations of phase portions
  • FIG. 4 shows a possible warning message.
  • a metalworking line 1 which is designed here as Kuhl No. 2.
  • the Kuhl No. 2 is connected downstream of a production line, the last Walzgerust is indicated at 3.
  • Em to be processed metal 4, here in strip form, first passes through the production line and then the Kuhltier 2, whereupon it is unwound for removal or for intermediate storage for further processing on a reel 5, which is downstream of the Kuhlshare 2.
  • the Kuhltier 2 comprises actuators 6 which serve to Beeinflus ⁇ solution the temperature of the metal. 4
  • the actuators take 6 valves and valves with which water ser can be applied to the band-shaped metal 4 to cool it.
  • the cooling path may comprise a large number of such actuators 6.
  • the cooling section 2 further comprises a control device 7, which is indicated schematically in FIG.
  • the control ⁇ device 7 comprises a processing unit 8, an input device 9 for the partial manual control of the actuators and a display device 10.
  • the Kuhl Beaudasonic sensor 11 for measuring the temperature of the metal structure ⁇ 4 upstream or downstream.
  • the arithmetic unit 8 controls the actuators 6 (eg valves, nozzles or flaps etc.) according to operating parameters S, which can be changed in a manual operating mode at least partially by the operator via the input device 9, so that the actuators 6 in groups or can be controlled separately.
  • the manual controllability does not have to be permanently provided, it is just as conceivable that it is possible to switch between an automatic operating mode and a manual operating mode.
  • parts of the actuators 6 can be formed separately for manual ⁇ len control. Furthermore, it is conceivable that the operator varies input magnitudes of an automatic operation, eg an amplification factor with which the amount of water is increased as the belt speed is increased (semi-automatically). Other manual intervention, a manual
  • Control are, for example, the change of planing data (e.g., reel target temperature), the change in cooling strategy (e.g., cooling gradient), the change in the length of un-chilled band sections, or even a quality assessment that does not represent a change in the automatic itself.
  • planing data e.g., reel target temperature
  • change in cooling strategy e.g., cooling gradient
  • the change in the length of un-chilled band sections or even a quality assessment that does not represent a change in the automatic itself.
  • the computing unit 8 further information about the state of Kuhlorder 2 or of the Me ⁇ talls 4.
  • the computing unit 8 P ⁇ mar schemes P of the metal 4 describe, and as a further operating parameter, the metal velocity v supplied.
  • a tracking 28 is provided, which tracks the position of a metal point of the metal 4 during the passage of the cooling line 2 constantly.
  • the path tracking 28 can also be integrated into the arithmetic unit 8; in any case, the arithmetic unit 8 also has the data of the path tracing 28 at its disposal.
  • a model 12 of the cooling section 2 is now stored, which is a model 13 for determining the phase sequence. Stands of the metal 4 at different metal points and a temperature model 14 for determining the temperature relationship ⁇ the temperature distribution of the metal 4 at different metal points includes.
  • the models 13 and 14 can also be implemented as a common model.
  • the model 13 is adapted to determine the proportion of at least one phase of the metal to a plurality of metal dots in consideration of the phase state be ⁇ influential end operating parameters S, the state parameters of the metal 4, here the temperature measurements T, the P ⁇ mar flowers P and the Wegvierungschal x.
  • the temperature model 14 is designed to perform such a determination with respect to the temperature or the temperature profile. The determination of the component or the temperature or temperature takes place continuously.
  • the models 13 and 14, for example, work as follows.
  • the temperature at a certain metal point is measured on the cooling section 2 upstream pyrometer 11. Together with the parameters P, one or more initial phase components can thereby be determined. From there, the metal point is traced, wherein, for example, by the Be ⁇ operating parameters S and the speed v, the tempera ⁇ ture or the phase state of the metal 4 influence influential and whose size is known, a continuous
  • the second temperature measurement at the downstream pyrometer 11 serves to consistency check and adaptation of the model.
  • the information about the phase state of the metal 4 obtained by the model 13 is not or Control of Kuhlpiece 2 used, but the proportion of at least one phase with respect to a specific point 15 of the Kuhlrange 2, here at the end of the Kuhlrange 2, at or shortly after the pyrometer 11, brought by the display device 10 to an operator for display.
  • This allows on the one hand a continuous quality assurance monitoring, on the other hand an operator can observe the effect of a change of the operating parameters S in the context of a manual activation. Therefore, additional information is available which leads to an improvement in the quality of the processed metal 4 and to an increase in the safety of the cooling section 2.
  • phase component (s) taking into account operating parameters and state parameters of the metal 4 and the display of the component on the display device 10 is provided, but also the possibility of a prognosis.
  • the model 13 is designed to predict in advance what effects an altered control of actuators 6 of the cooling line 2 has on the phase state of the metal 4 at the point 15.
  • the current phase components of a metal point are used directly in front of the relevant actuator or the first actuator 6 concerned, in order to start from this
  • Perform prediction which determines the expected proportion of at least one phase at the point 15 taking into account the current and changed operating parameters S and the other operating parameters, such as the speed v. This information is also the
  • FIG. 2 shows a possible user interface 29 to be displayed on the display device 10 (a monitor).
  • a first area 16 general information about the metalworking line 1 is displayed
  • a second area 17 serves to display and set operating parameters S of the actuators 6 Design of such areas is well known and will not be more detailed here.
  • an area 18 for displaying information about the metal 4 is provided.
  • Temperature of the metal 4 displayed at the point 15. there is provided a display 20 of the present current at the point 15 of the metal phase portions 4, as determined by the Mo ⁇ dell. 13
  • a prognosis 21 with modified activation in the area 18 can also be represented. If the original value before changed control is additionally displayed in 21, a direct comparison is possible.
  • the user interface 16 may include an operating element 22 for activating the above-described test mode, as well as a further operating element 23 for accepting the changed operating parameters entered in a test mode.
  • further selectable for example by means of a mouse control 24 controls can be provided.
  • FIGS. 3A-3D show various possibilities of designing the display 20 of the proportion of the at least one Phase.
  • FIG 3A shows a display 20a in the form of a Tortengra ⁇ PhiK. Shown are the proportions of the phases ferrite, austenite and the proportion of other phases.
  • FIG. 3B shows a display 20b in the form of a bar chart. The proportions of the phases ferrite, austenite, perlite and cementite are shown.
  • FIG. 3C shows a numerical display 20c of the proportions of the phases ferrite and austenite as well as other phases.
  • FIG. 3D shows a possible display 2Od in the form of a color graphic.
  • the proportions of the phases austenite, perlite, cementite and ferrite are shown in different colors and scaled in the same length.
  • the boundaries 25 between the colors shift according to the changes as indicated by the arrows 26.
  • a scale of 0% to 100% can be provided so that the shares can also be read.
  • This provides a particularly intuitive embodiment of the display 2Od.
  • color coding is also possible with the other displays 20a, 20b and 20c.
  • the controller 7 is further configured to issue a warning message when at least a portion below Wenig ⁇ least exceeds a predetermined value at the point 15 or.
  • a warning message 27 is shown by way of example in FIG.
  • the display device 10 may also include an acoustic component that may generate an audible warning signal. The alert directs the operator's attention to the display 20 of the phase state 4. It is pointed out that there is a problem with quality or even a dangerous situation.

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Abstract

Verfahren zur Unterstützung einer wenigstens teilweise manuellen Steuerung einer Metallbearbeitungsstrasse (1), in der band- oder brammenförmiges oder vorprofiliertes Metall (4) bearbeitet wird, wobei kontinuierlich bezogen auf wenigstens eine bestimmte Stelle der Metallbearbeitungsstrasse der Anteil wenigstens einer metallurgischen Phase des Metalls unter Berücksichtung von den Phasenzustand beeinflussenden Betriebsparametern der Metallbearbeitungsstrasse (1) und/oder von Zustandsparametern des Metalls ermittelt und der Anteil der wenigstens einen Phase bezogen auf die bestimmte Stelle der Metallbearbeitungsstrasse einem Bediener zur Anzeige gebracht wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Unterstützung einer wenigstens teilweise manuellen Steuerung einer Metallbearbeitungsstraße
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung einer wenigstens teilweise manuellen Steuerung einer Metallbearbei- tungsstraße, in der band- oder brammenformiges oder vorprofi- liertes Metall bearbeitet wird, sowie eine Metallbearbei- tungsstraße.
Solche Metallbearbeitungsstraßen - beispielsweise Fertigungsstraßen zum Walzen des Metalls, Kuhlstrecken zur Abkühlung des Metalls oder eine Kombination beider - sind allgemein be- kannt. Häufig werden dabei im Endprodukt oder auch für bestimmte Bearbeitungsschritte möglichst exakt bestimmte Phasenzustände des Metalls benotigt, das bedeutet, bestimmte Phasenanteile verschiedener Phasen des Metalls, insbesondere des Stahls, sind als Zielwerte vorgegeben. Die Einhaltung dieser Zielwerte ist ein wesentliches Kriterium für die Qualität des Metalls.
Um in einer automatisch gesteuerten Anlage eine möglichst ex¬ akte Einhaltung des gewünschten Phasenzustands des Metalls zu erreichen, wurde beispielsweise in der WO 2005/099923 Al vorgeschlagen, ein Phasenumwandlungsmodell zu verwenden, das unter Berücksichtigung einer Wegverfolgung, der Betriebsparame¬ ter der Metallbearbeitungsstraße, der Primardaten, die das in die Metallbearbeitungsstraße einlaufende Metall und dessen Zustand beschreiben, und von Messwerten wenigstens ein Pha- senanteil an wegverfolgten Metallpunkten zu bestimmen und anhand des Ergebnisses eine Kuhlstrecke entsprechend anzusteuern .
Eine automatische Ansteuerung kann jedoch nicht in jedem Pro- zess die gewünschten Zielparameter (beispielsweise Phasenan- teile, Temperatur, Dicke und dergleichen) des bearbeiteten Metalls tatsachlich erreichen, so dass Anlagen mit einer we- nigstens teilweise manuellen Steuerung bekannt sind. In die¬ sen Anlagen kann eine Bedienperson diverse Komponenten, bei¬ spielsweise Stellglieder zur Kühlung, Rollgange oder Walzen, von Hand ansteuern, um so eine Einstellung auf die gewunsch- ten Zielparameter zu erreichen. Am Ende der Bearbeitungsstraße wird dann beispielsweise die Temperatur gemessen und der Bedienperson zur Anzeige gebracht, beispielsweise am Ende einer Kuhlstrecke. Verschiedene Einstellungen von Betriebsparametern können dabei zur selben Temperatur fuhren, jedoch zu unterschiedlichen Phasenzuständen des Metalls, so dass - für die Bedienperson nicht erkennbar - eine Ausschussproduktion auftreten kann. Auch wird mithin eine schlechtere Qualität des bearbeiteten Metalls erhalten. Es kann auch vorkommen, dass aufgrund des falschen Phasenzustandes eine Bearbeitung fehlschlagt und es zu so genannten Cobbles in der Anlage kommt, das Metall sich also in der Anlage verkantet oder verhakt, was wenigstens zu einem Stillstand der Anlage fuhren kann. Bei einem solchen Cobble ist auch die Sicherheit eventuell anwesender Personen gefährdet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Unterstützung einer wenigstens teilweise manuellen Steuerung einer Metallbearbeitungsstraße anzugeben, das einer Be¬ dienperson eine bessere Einstellung im Hinblick auf Zielpara- meter erlaubt und daher die Qualität des bearbeiteten Metalls erhöht, die Ausschussproduktion verringert und Cobbles verhindert .
Zur Losung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der ein- gangs genannten Art erfindungsgemaß vorgesehen, dass kontinuierlich bezogen auf wenigstens eine bestimmte Stelle der Me¬ tallbearbeitungsstraße der Anteil wenigstens einer metallurgischen Phase des Metalls unter Berücksichtigung von den Phasenzustand beeinflussenden Betriebsparametern der Metallbear- beitungsstraße und/oder von Zustandsparametern des Metalls ermittelt und der Anteil der wenigstens einen Phase bezogen auf die bestimmte Stelle der Metallbearbeitungsstraße einem Bediener zur Anzeige gebracht wird. Erfindungsgemaß wird also zunächst der Anteil wenigstens ei¬ ner Phase an einer bestimmten, insbesondere für den Bearbei- tungsprozess relevanten Stelle der Metallbearbeitungsstraße ermittelt. Das Ermittlungsergebnis kann weiterhin zur teil- weisen automatischen Steuerung der Metallbearbeitungsstraße verwendet werden, wird jedoch im erfmdungsgemaßen Verfahren einem Bediener vorteilhafterweise auch in Echtzeit angezeigt, beispielsweise an einer Steuerungseinrichtung. Der Bediener erhalt somit zeitnah für die Qualität des bearbeiteten Me- talls relevante Informationen, die den Emfluss von ihm vor¬ genommener manueller Ansteuerungen unmittelbar wiedergeben, so dass gegebenenfalls durch weitere Veränderungen die manuellen Einstellungen weiter optimiert werden können. Die Anzeige dient also der Qualitätssicherung, verhindert jedoch auch Cobbles und die Produktion von Ausschuss und erhöht die Sicherheit an der Metallbearbeitungsstraße. Insbesondere kann die Anzeige auch dann verwendet werden, wenn die Metallbearbeitungsstraße in einem automatischen Modus betrieben wird, so dass frühzeitig erkannt wird, dass ein Qualitatsproblem auftritt und auf eine manuelle Steuerung umgeschaltet werden kann, um entsprechende Korrekturen vorzunehmen. Im Allgemeinen soll hier unter dem Begriff „manuelle Steuerung" jedoch auch ein Minimaleingriff verstanden werden - kurz jede Art von Benutzerinformation, die einen - wenn auch noch so klei- nen - Emfluss auf den Betriebsablauf hat. Em Beispiel zu einem solchen Handeingriff, der auch eine manuelle Steuerung darstellt, ist die Auswahl eines geeigneten Kuhlplanes oder geeigneter Kuhlparameter.
Zur Ermittlung des Anteils kann insbesondere ein Modell zur Ermittlung des Phasenzustands des Metalls an verschiedenen Metallpunkten (definierte Orte auf dem Metall) verwendet werden, wobei eine Wegverfolgung der Metallpunkte und/oder Pn- mardaten, die das in die Metallbearbeitungsstraße einlaufende Metall und dessen Zustand beschreiben, berücksichtigt werden. Solche Modelle erreichen verlassliche Aussagen über den Phasenzustand des Metalls an verschiedenen Metallpunkten. Das Modell wird für jeden in die Metallbearbeitungsstraße einlau- fenden Metallpunkt, gegebenenfalls aufgrund einer Messung, initialisiert. Alle in der Straße befindlichen Metallpunkte werden wegverfolgt. Da aufgrund der Wegverfolgung und der Betriebsparameter die Einflüsse an allen Metallpunkten bekannt sind, kann kontinuierlich der Phasenzustand an jedem der betrachteten Metallpunkte aktualisiert werden. Für die Anzeige muss dann lediglich die entsprechende Information an der bestimmten Stelle der Metallbearbeitungsstraße abgefragt werden. Diese Information kann beispielsweise dem Metallpunkt entnommen werden, der der bestimmten Stelle am nächsten liegt. Das Modell kann auch in ein übergeordnetes Modell integriert sein, beispielsweise mit einem Temperaturmodell. Selbstverständlich können auch andere Methoden verwendet werden, um den oder die Phasenanteile zu bestimmen, beispiels- weise Messvorgange.
Wie bereits erwähnt, können in die Ermittlung des Phasenzustands des Metalls auch Messgroßen eingehen. Dazu kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Messeinrichtung zur Aufnahme von Zustandsparametern, insbesondere ein Pyrometer, verwendet wird. Mittels eines Pyrometers lasst sich die Temperatur an einem bestimmten Metallpunkt messen, so dass, insbesondere in Verbindung mit den Pπmardaten, an einem solchen Punkt bei¬ spielsweise eine Initialisierung des Modells vorgenommen wer- den kann. Selbstverständlich können Zustandsparameter auch zur Adaption des Modells dienen, indem ein Messwert beispielsweise eine Korrektur des vom Modell bestimmten Phasen¬ zustands nahe legt.
Die Metallbearbeitungsstraße kann jegliche Art von Metallbearbeitungsstraße sein, in der der Phasenzustand des Metalls eine wichtige Rolle spielt. So kann die Metallbearbeitungs- straße beispielsweise eine Fertigungsstraße sein, in der ein ferritisches Walzen vorgesehen ist. Ferritisches Metall lasst sich mit einer geringeren Walzkraft als beispielsweise auste- nitisches Metall walzen. Wichtig ist hierbei, dass der Umwandlungspunkt von Ferrit in Austenit möglichst genau bekannt ist und zwischen zwei bestimmten Walzgerusten liegt. Dann kann im erfindungsgemaßen Verfahren beispielsweise vorgesehen sein, dass die Anzeige des Phasenanteils an federn Walzgerust erfolgt. Auf diese Weise ließe sich ferritisches Walzen realisieren, da der Bediener zu jeder Zeit einen Überblick über die Phasenzustände des Metalls hat und gegebenenfalls durch eine manuelle Ansteuerung in den Walzprozess eingreifen kann.
Besonders vorteilhaft anwendbar ist das Verfahren jedoch, wenn das Metall m einer als Kuhlstrecke zur Kühlung des Me- talls ausgebildeten Metallbearbeitungsstraße bearbeitet wird. Kuhlstrecken schließen sich häufig an eine Fertigungsstraße an und dienen der Vorbereitung des Metalls zur Entnahme. Beispielsweise kann daher am Ende der Kuhlstrecke eine Haspel vorgesehen sein, auf die das bearbeitete Metall aufgehaspelt wird. Selbstverständlich ist es genauso möglich, dass am Ende der Kuhlstrecke eine Weiterbearbeitung erfolgt oder eine andere Entnahme- beziehungsweise Lagereinrichtung vorgesehen ist. Ein Beispiel hierfür ist die Grobblechstraße. Da dort nicht gehaspelt werden kann, werden die Bleche stattdessen in einem Streckrichter geradegebogen und wie Platten gelagert. In einer solchen Kuhlstrecke sind Stellglieder vorgesehen, die zur Temperaturbeeinflussung des Metalls dienen und daher auch auf die Phasenanteile Emfluss haben. Eine Kuhlstrecke kann beispielsweise oberhalb und unterhalb eines Rollganges angeordnete Ventile aufweisen, über die Kuhlmittel, insbesondere Wasser, auf das Metall aufgebracht wird. Manuell oder automatisch angesteuert werden können beispielsweise die Was¬ sermenge und der Wasserdruck. Häufig wird am Anfang und am Ende der Kuhlstrecke die Temperatur des Metalls gemessen. Da- her kann vorgesehen sein, dass als Zustandsparameter Messwerte eines der Kuhlstrecke vorgeschalteten ersten und eines der Kuhlstrecke nachgeschalteten zweiten Pyrometers verwendet werden. Selbstverständlich können auch weitere Temperaturmessungen vorgenommen werden. Die Messwerte des ersten Pyrome- ters können gemeinsam mit Pπmardaten und einer allgemeinen
Information über das einlaufende Metall, beispielsweise, dass dieses zu 100 % aus Austenit gebildet ist, zur Initialisierung der Phasenanteile an einem Metallpunkt dienen. Das zwei- te Pyrometer dient letztendlich zur Kontrolle und zur Adaption des Modells.
Selbstverständlich kann auch eine Gesamtfertigung betrachtet werden, das bedeutet, beispielsweise eine Kombination aus Fertigungsstraße und Kuhlstrecke.
Um die Qualität des bearbeiteten Metalls ideal am relevanten Ort beurteilen zu können, wird der Anteil zweckmaßigerweise bezogen auf eine Stelle am Ende der Bearbeitungsstraße ange¬ zeigt, also beispielsweise am Ende der Kuhlstrecke, vor dem Aufrollen auf eine möglicherweise vorgesehene Haspel. Dann kann unmittelbar beurteilt werden, ob mit den momentanen Betriebsparametern die gewünschten Zielparameter erreicht wer- den.
Betrachtet man beispielsweise eine Kuhlstrecke, die eine Lange von etwa 70 Metern aufweist, so benotigt ein schneller be¬ wegtes Band, beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von 10 Metern/Sekunde, 7 Sekunden zum Durchfahren der Kuhlstrecke. Häufig sind jedoch auch langsamere Geschwindigkeiten, beispielsweise 2 Meter/Sekunde üblich, so dass das Metall eine halbe Minute benotigt, um die Kuhlstrecke zu durchlaufen. Wird nun am Beginn der Kuhlstrecke eine veränderte Ansteue- rung vorgenommen, so bedingt die Echtzeitanzeige beispielsweise an einer Stelle am Ende der Metallbearbeitungsstraße, dass ein Bediener die Auswirkungen erst nach einigen Sekunden oder gar einer halben Minute an der Anzeige beobachten kann.
Daher kann in einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen sein, dass zusätzlich zur Bestimmung des aktuellen Anteils bei veränderter Ansteuerung wenigstens einer Komponente der Bearbeitungsstraße auch eine Prognose für den zukunftigen Anteil unter Berücksichtigung der veränderten An- Steuerung an der Stelle ermittelt und angezeigt wird. Das be¬ deutet, unter Kenntnis der aktuellen Betriebsparameter und der aktuellen Phasenanteile an der Position, an der die veränderte Ansteuerung vorgenommen wird, kann ab dieser Position eine Vorausberechnung bis hm zu der Stelle, bezüglich der die Anzeige erfolgt, vorgenommen werden, so dass die Auswir¬ kung der Veränderung für einen Bediener unmittelbar ersichtlich ist - insbesondere auch, wenn ihm der Vergleichswert mit den vorherigen Einstellungen dort auch noch angezeigt wird. Eine solche Prognose - die allerdings selbstverständlich nachfolgende, vom Bediener nicht kontrollierte Änderungen des Bearbeitungsprozesses, beispielsweise eine ungeplante Erhöhung der Transportgeschwindigkeit, noch nicht beachten kann - gibt dem Bediener früher Hinweise darauf, auf welche Art sich eine Veränderung der Ansteuerung auswirkt. Mit besonderem Vorteil kann zusatzlich vorgesehen sein, dass ein Testmodus angewählt werden kann. In diesem Testmodus können an der Benutzerschnittstelle Veränderungen der Ansteuerung festgelegt werden, die jedoch nicht unmittelbar übernommen werden können. Dennoch ist es möglich, aufgrund der Ermittlung der Pha- senanteile und der bekannten veränderten und nicht veränderten Betriebsparameter eine Prognose zu erstellen, die anzeigt, welche Auswirkungen die beabsichtigte Änderung haben wird. Ist der Bediener zufrieden, so kann er die Änderungen, beispielsweise durch Betätigung eines weiteren Bedienelements, in die Steuerung übernehmen.
Für Metalle, insbesondere für kohlenstoffhaltige Stahle, existieren komplexe Phasendiagramme, in denen eine Vielzahl verschiedener Phasen enthalten ist. Eine Ermittlung und Anzeige der Anteile aller dieser Phasen ist nicht zweckmäßig. Daher werden bevorzugt hauptsächlich relevante Phasen angezeigt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Anteil der austenitischen und/oder ferritischen und/oder perlitischen und/oder zementitischen und/oder weiterer Phasen ermittelt und angezeigt wird.
Die Anzeige des Anteils kann in beliebiger, leicht zu erfas- sender und übersichtlicher Form erfolgen. So kann zweckmaßi- gerweise die Anzeige des Anteils in Form einer Kurve und/oder als Tortengraphik und/oder in numerischer Form und/oder als Balkendiagramm und/oder als Farbgraphik erfolgen. Mit beson- derem Vorteil kann auch vorgesehen sein, dass bei Unterschreitung oder Überschreitung wenigstens eines vorgegebenen Werts für wenigstens einen Anteil an der Stelle eine Warnmeldung ausgegeben wird. So können beispielsweise Toleranzwerte vorgegeben sein, die eine Qualitatstoleranz darstellen, die eingehalten werden sollten. Durch die Warnmeldung, die op¬ tisch und/oder akustisch erfolgen kann, wird die Aufmerksamkeit des Bedieners auf das aufgetretene Problem und die Anzeige des oder der Phasenanteile gelenkt und es können geeig- nete Gegenmaßnahmen ergriffen werden.
Daneben betrifft die Erfindung auch eine Metallbearbeitungs- straße zur Behandlung von band- oder brammenformigem oder vorprofliiertem Metall mit einer Steuerungseinrichtung, um- fassend eine zur kontinuierlichen Ermittlung des Anteils wenigstens einer metallurgischen Phase des Metalls bezogen auf wenigstens eine bestimmte Stelle der Metallbearbeitungsstraße unter Berücksichtigung von den Phasenzustand beeinflussenden Betriebsparametern und/oder von Zustandsparametern des Me- talls ausgebildete Recheneinheit, eine Eingabevorrichtung zur wenigstens teilweise selektiv möglichen manuellen Steuerung des Betriebs der Metallbearbeitungsstraße sowie eine zur An¬ zeige des Anteils der wenigstens einen Phase bezogen auf die bestimmte Stelle der Metallbearbeitungsstraße ausgebildete Anzeigevorrichtung. Insbesondere ist eine solche Metallbearbeitungsstraße zur Durchfuhrung des erfmdungsgemaßen Verfahrens ausgebildet, und die Ausfuhrungen bezüglich des Verfah¬ rens lassen sich auf die Metallbearbeitungsstraße übertragen. Die Recheneinheit empfangt somit Signale, die den Zustand des Metalls bzw. der Metallbearbeitungsstraße angeben, in Form von Betriebsparametern und/oder Zustandsparametern. Nach Ermittlung der wenigstens einen Phase werden entsprechende Signale an die Anzeigevorrichtung gesendet, so dass die Anzeige erfolgen kann.
So kann vorgesehen sein, dass in der Recheneinheit zur Ermittlung des Anteils ein Modell zur Ermittlung des Phasenzustands des Metalls an verschiedenen Metallpunkten unter Be- rucksichtigung einer Wegverfolgung der Metallpunkte und/oder von Primardaten, die das in die Metallbearbeitungsstraße ein¬ laufende Metall und dessen Zustand beschreiben, abgelegt ist. Ein solches Modell kann beispielsweise auch Teil eines umfas- senderen Modells der Metallbearbeitungsstraße sein, das zusätzlich beispielsweise ein Temperaturmodell umfassen kann.
Zweckmaßigerweise kann die Metallbearbeitungsstraße eine Messeinrichtung zur Aufnahme von Zustandsparametern, insbe- sondere ein Pyrometer, umfassen.
Die Metallbearbeitungsstraße kann jede beliebige Art von Bearbeitungsstraße, beispielsweise eine Fertigungsstraße oder eine Komplettstraße sein. Besonders vorteilhaft ist die Aus- gestaltung, wenn die Metallbearbeitungsstraße als eine Stellglieder zur Temperaturbeeinflussung des Metalls umfassende Kuhlstrecke ausgebildet ist. Am Anfang und am Ende einer solchen Kuhlstrecke können Pyrometer vorgesehen sein, wobei die Recheneinheit zur Berücksichtigung der Messwerte der Pyrome- ter als Zustandsparameter ausgebildet ist. Selbstverständlich können auch weitere Pyrometer oder sonstige Messeinrichtungen vorgesehen sein.
Die Anzeigevorrichtung kann zur Anzeige des Anteils in Form einer Kurve und/oder als Tortengraphik und/oder in numerischer Form und/oder als Balkendiagramm und/oder als Farbgraphik ausgebildet sein.
Schließlich sei angemerkt, dass die Erfindung nicht nur bei der Bearbeitung von band- und brammenformigen Metall vorteilhaft eingesetzt werden kann. Insbesondere bei der Behandlung vorprofliiertem Metalls, beispielsweise der Herstellung von Rohren oder Profilen, sind häufig manuelle Steuerungsmoglich- keiten gegeben, so dass ein Einsatz auch hier gewinnbringend möglich ist. Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausfuhrungs- beispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
FIG 1 eine erfmdungsgemaße Metallbearbeitungsstraße,
FIG 2 eine mögliche Benutzerschnittstelle zur Anzeige von Informationen oder zur wenigstens teilweise manuellen Ansteuerung der Metallbearbeitungsstraße, FIG 3A - D mögliche Darstellungen von Phasenanteilen, und FIG 4 eine mögliche Warnmeldung.
FIG 1 zeigt eine Metallbearbeitungsstraße 1, die hier als Kuhlstraße 2 ausgebildet ist. Die Kuhlstraße 2 ist einer Fertigungsstraße nachgeschaltet, deren letztes Walzgerust bei 3 angedeutet ist. Em zu bearbeitendes Metall 4, hier in Bandform, durchlauft zunächst die Fertigungsstraße und danach die Kuhlstrecke 2, woraufhin es zum Abtransport oder zur Zwi- schenspeicherung für eine weitere Bearbeitung auf einer Haspel 5, die der Kuhlstrecke 2 nachgeschaltet ist, aufgehaspelt wird.
Die Kuhlstrecke 2 umfasst Stellglieder 6, die zur Beeinflus¬ sung der Temperatur des Metalls 4 dienen. In diesem Fall um¬ fassen die Stellglieder 6 Klappen und Ventile, mit denen Was- ser auf das bandförmige Metall 4 aufbringbar ist, um es abzukühlen. Obwohl in der Zeichnung nur einige Stellglieder 6 dargestellt sind, kann die Kuhlstrecke jedoch eine große Vielzahl solcher Stellglieder 6 umfassen.
Die Kuhlstrecke 2 umfasst ferner eine Steuerungseinrichtung 7, die in FIG 1 schematisch angedeutet ist. Die Steuerungs¬ einrichtung 7 umfasst eine Recheneinheit 8, eine Eingabevorrichtung 9 zur teilweisen manuellen Ansteuerung der Stellglieder sowie eine Anzeigevorrichtung 10. Weiterhin ist der Kuhlstraße jeweils ein Pyrometer 11 zur Messung der Tempera¬ tur des Metalls 4 vor- beziehungsweise nachgeschaltet. Die Recheneinheit 8 steuert die Stellglieder 6 (z.B. Ventile, Düsen oder Klappen etc.) gemäß Betriebsparametern S an, die in einem manuellen Betriebsmodus zumindest teilweise über die Eingabevorrichtung 9 von einem Bediener verändert werden kon- nen, so dass die Stellglieder 6 in Gruppen oder separat angesteuert werden können. Die manuelle Ansteuerbarkeit muss nicht permanent vorgesehen sein, es ist genauso gut denkbar, dass zwischen einem automatischen Betriebsmodus und einem manuellen Betriebsmodus umgeschaltet werden kann. Weiterhin ist es denkbar, dass Teile der Stellglieder 6 separat zur manuel¬ len Ansteuerung ausgebildet werden können. Weiterhin ist es denkbar, dass der Bediener Eingangsgroßen eines automatischen Betriebs variiert, z.B. einen Verstärkungsfaktor, mit dem die Wassermenge bei Erhöhung der Bandgeschwindigkeit erhöht wird (halbautomatisch) . Andere Handeingriffe, die eine manuelle
Steuerung darstellen, sind beispielsweise die Veränderung von Pπmardaten (z.B. Haspelsolltemperatur), die Veränderung der Kuhlstrategie (z.B. Kuhlgradient) , die Veränderung der Lange ungekuhlter Bandabschnitte oder auch eine Qualitatsbeurtei- lung, die keine Änderung der Automatik selbst darstellt.
Weiterhin erhalt die Recheneinheit 8 weitere Informationen über den Zustand der Kuhlstrecke 2 beziehungsweise des Me¬ talls 4. Neben den Messwerten T der Pyrometer 11 werden der Recheneinheit 8 Pπmardaten P des Metalls 4, die das Metall 4 beziehungsweise dessen Zustand beim Einlaufen m die Kuhlstrecke 2 beschreiben, sowie als weiterer Betriebsparameter die Metallgeschwmdigkeit v zugeführt.
Ferner ist eine Wegverfolgung 28 vorgesehen, die die Position eines Metallpunktes des Metalls 4 wahrend des Durchlaufens der Kuhlstrecke 2 standig nach verfolgt. Die Wegverfolgung 28 kann auch in die Recheneinheit 8 integriert sein, in jedem Fall stehen der Recheneinheit 8 auch die Daten der Wegverfol- gung 28 zur Verfugung.
In der Recheneinheit 8 ist nun ein Modell 12 der Kuhlstrecke 2 abgelegt, das ein Modell 13 zur Ermittlung des Phasenzu- Stands des Metalls 4 an verschiedenen Metallpunkten sowie ein Temperaturmodell 14 zur Ermittlung der Temperatur beziehungs¬ weise der Temperaturverteilung des Metalls 4 an verschiedenen Metallpunkten umfasst. Die Modelle 13 und 14 können auch als gemeinsames Modell implementiert sein. Das Modell 13 ist dazu ausgebildet, unter Berücksichtigung der den Phasenzustand be¬ einflussenden Betriebsparameter S, der Zustandsparameter des Metalls 4, hier der Temperaturmesswerte T, der Pπmardaten P und der Wegverfolgungsdaten x den Anteil wenigstens einer Phase des Metalls an mehreren Metallpunkten zu ermitteln. Genauso ist das Temperaturmodell 14 dazu ausgebildet, eine solche Ermittlung bezüglich der Temperatur beziehungsweise des Temperaturverlaufs durchzufuhren. Die Ermittlung des oder der Anteile beziehungsweise der Temperatur erfolgt dabei kontinu- ierlich. Dabei arbeiten die Modelle 13 und 14 beispielsweise wie folgt.
Zunächst wird am der Kuhlstrecke 2 vorgeschalteten Pyrometer 11 die Temperatur an einem bestimmten Metallpunkt gemessen. Gemeinsam mit den Pπmardaten P lassen sich dadurch ein oder mehrere initiale Phasenanteile bestimmen. Ab dort wird der Metallpunkt wegverfolgt, wobei, beispielsweise durch die Be¬ triebsparameter S und die Geschwindigkeit v, die die Tempera¬ tur beziehungsweise den Phasenzustand des Metalls 4 beein- flussen und deren Große bekannt ist, eine kontinuierliche
Nachfuhrung des wenigstens einen Phasenanteils beziehungsweise der Temperatur in Echtzeit realisiert ist. Vor der Haspel 5 endet die Wegverfolgung 28 der Metallpunkte. Das bedeutet, an allen wegverfolgten Metallpunkten des Metalls 4 ist zu je- der Zeit der wenigstens eine Phasenanteil aus dem Modell 13 bekannt .
Die zweite Temperaturmessung am nachgeschalteten Pyrometer 11 dient zur Konsistenzprufung und Adaption des Modells.
In der erfindungsgemaßen Metallbearbeitungsstraße 1 werden die durch das Modell 13 erhaltenen Informationen über den Phasenzustand des Metalls 4 nun nicht oder nicht nur zur An- Steuerung der Kuhlstrecke 2 verwendet, sondern der Anteil der wenigstens einen Phase bezogen auf eine bestimmte Stelle 15 der Kuhlstrecke 2, hier am Ende der Kuhlstrecke 2, bei oder kurz nach dem Pyrometer 11, mittels der Anzeigevorrichtung 10 einem Bediener zur Anzeige gebracht. Dadurch wird zum einen eine standige qualitatssichernde Überwachung ermöglicht, zum anderen kann ein Bediener im Rahmen einer manuellen Ansteuerung den Effekt einer Veränderung der Betriebsparameter S beobachten. Daher stehen zusätzliche Informationen zur Verfu- gung, die zu einer Verbesserung der Qualität des bearbeiteten Metalls 4 und zu einer Erhöhung der Sicherheit im Bereich der Kuhlstrecke 2 fuhren.
Dabei ist im Rahmen des in der Kuhlstrecke durchgeführten er- fmdungsgemaßen Verfahrens nicht nur die Ermittlung des oder der Phasenanteile unter Berücksichtigung von Betriebsparametern und Zustandsparametern des Metalls 4 und die Anzeige des Anteils an der Anzeigevorrichtung 10 vorgesehen, sondern auch die Möglichkeit einer Prognose. Das Modell 13 ist dazu ausge- bildet, vorauszuberechnen, welche Auswirkungen eine veränderte Ansteuerung von Stellgliedern 6 der Kuhlstraße 2 auf den Phasenzustand des Metalls 4 an der Stelle 15 hat. Dazu werden die aktuellen Phasenanteile eines Metallpunktes unmittelbar vor dem betroffenen Stellglied beziehungsweise dem ersten be- troffenen Stellglied 6 verwendet, um davon ausgehend eine
Vorausberechnung durchzufuhren, die unter Beachtung der aktuellen und veränderten Betriebsparameter S beziehungsweise der weiteren Betriebsparameter, beispielsweise der Geschwindigkeit v, den zu erwartenden Anteil der wenigstens einen Phase an der Stelle 15 bestimmt. Auch diese Information wird dem
Bediener nach der Ermittlung vorteilhafterweise angezeigt, so dass dieser zur Beobachtung des Einflusses auf die Phasenver- teilung nicht erst warten muss, bis ein mit den neuen Betriebsparametern bearbeiteter Metallpunkt auch tatsachlich die Stelle 15 erreicht. Zweckmaßigerweise ist außerdem ein
Testmodus vorgesehen, in den die Steuerungseinrichtung 7 z.B. durch Anwählen eines entsprechenden an der Anzeigevorrichtung 10 dargestellten Schaltfeldes schaltbar ist, wobei veränderte Betriebsparameter S nicht unmittelbar, sondern beispielsweise erst nach Betätigung eines Bedienelements, übernommen werden. Es wird jedoch bereits wahrend der noch nicht angewandten veränderten Ansteuerung eine Prognose für die Stelle 15 er- stellt und angezeigt, so dass ein Bediener seine Einstellung entsprechend anpassen kann, ohne Ausschuss zu produzieren. Auch für diese Prognose wird von den aktuellen, in den Modellen 13 und 14 enthaltenen Phasenanteilen beziehungsweise Temperaturen ausgegangen.
Eine mögliche, auf der Anzeigevorrichtung 10 (einem Monitor) darzustellende Benutzerschnittstelle 29 zeigt FIG 2. Dabei werden in einem ersten Bereich 16 allgemeine Informationen über die Metallbearbeitungsstraße 1 angezeigt, ein zweiter Bereich 17 dient der Anzeige und Einstellung von Betriebsparametern S der Stellglieder 6. Die Ausgestaltung solcher Bereiche ist allgemein bekannt und soll hier nicht naher ausgeführt werden. Zusätzlich ist jedoch ein Bereich 18 zur Anzeige von Informationen über das Metall 4 vorgesehen. In grund- satzlich bekannter Weise werden Informationen 19 über die
Temperatur des Metalls 4 an der Stelle 15 angezeigt. Zusätzlich ist jedoch eine Anzeige 20 der aktuell an der Stelle 15 vorliegenden Phasenanteile des Metalls 4, wie sie von dem Mo¬ dell 13 ermittelt wurden, vorgesehen. Zusatzlich kann auch eine Prognose 21 bei veränderter Ansteuerung im Bereich 18 dargestellt werden. Wird in 21 zusätzlich noch der ursprüngliche Wert vor veränderter Ansteuerung angezeigt, so ist ein unmittelbarer Vergleich möglich. Weiterhin kann die Benutzerschnittstelle 16 ein Bedienelement 22 zur Aktivierung des o- ben bereits beschriebenen Testmodus umfassen, sowie ein weiteres Bedienelement 23 zur Übernahme der in einem Testmodus eingegebenen veränderten Betriebsparameter. Selbstverständlich können auch, wie bekannt, weitere beispielsweise mittels einer Maussteuerung anwahlbare Bedienelemente 24 vorgesehen sein.
Die Figuren 3A - 3D zeigen verschiedene Möglichkeiten der Ausgestaltung der Anzeige 20 des Anteils der wenigstens einen Phase. FIG 3A zeigt eine Anzeige 20a in Form einer Tortengra¬ phik. Dargestellt sind die Anteile der Phasen Ferrit, Auste- nit sowie der Anteil weiterer Phasen.
FIG 3B zeigt eine Anzeige 20b in Form eines Balkendiagramms. Angezeigt werden die Anteile der Phasen Ferrit, Austenit, Perlit und Zementit.
FIG 3C zeigt eine numerische Anzeige 20c der Anteile der Pha- sen Ferrit und Austenit sowie anderer Phasen.
FIG 3D zeigt eine mögliche Anzeige 2Od in Form einer Farbgraphik. Entlang eines einzigen Balkens sind in verschiedenen Farben die Anteile der Phasen Austenit, Perlit, Zementit und Ferrit gleich skaliert in entsprechender Lange angegeben. Die Grenzen 25 zwischen den Farben verschieben sich entsprechend den Veränderungen, wie durch die Pfeile 26 angedeutet ist. Zusätzlich kann eine Skala von 0 % bis 100 % vorgesehen sein, so dass die Anteile auch abgelesen werden können. Damit ist eine besonders intuitive Ausgestaltung der Anzeige 2Od gegeben. Selbstverständlich ist eine Farbkodierung auch bei den anderen Anzeigen 20a, 20b und 20c möglich.
Bei einer Änderung der Phasenanteile andern sich die jeweili- gen Darstellungen entsprechend der Echtzeit-Ermittlung der
Anteile, so dass der Benutzer sofort die tatsächliche Phasen- verteilung - sei es im Arbeitsbetrieb oder im Testmodus - er¬ kennen kann.
Die Steuerungseinrichtung 7 ist weiterhin zur Ausgabe einer Warnmeldung ausgebildet, wenn wenigstens ein Anteil wenigs¬ tens einen vorgegebenen Wert an der Stelle 15 überschreitet oder unterschreitet. Eine solche Warnmeldung 27 ist beispielhaft in FIG 4 dargestellt. Die Anzeigevorrichtung 10 kann auch eine akustische Komponente umfassen, die ein akustisches Warnsignal erzeugen kann. Die Warnmeldung lenkt die Aufmerksamkeit des Bedieners auf die Anzeige 20 des Phasenzustands des Metalls 4. Er wird darauf hingewiesen, dass ein Problem bei der Qualität oder gar eine Gefahrensituation besteht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Unterstützung einer wenigstens teilweise manuellen Steuerung einer Metallbearbeitungsstraße, in der band- oder brammenformiges oder vorprofliiertes Metall bearbeitet wird, wobei kontinuierlich bezogen auf wenigstens eine bestimmte Stelle der Metallbearbeitungsstraße der Anteil wenigstens einer metallurgischen Phase des Metalls unter Be- rucksichtung von den Phasenzustand beeinflussenden Betπebs- parametern der Metallbearbeitungsstraße und/oder von Zu- standsparametern des Metalls ermittelt und der Anteil der wenigstens einen Phase bezogen auf die bestimmte Stelle der Metallbearbeitungsstraße einem Bediener zur Anzeige gebracht 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 zur Ermittlung des Anteils ein Modell zur Ermittlung des Phasenzustands des Me¬ talls an verschiedenen Metallpunkten verwendet wird, wobei eine Wegverfolgung der Metallpunkte und/oder Pπmardaten, die das in die Metallbearbeitungsstraße einlaufende Metall und dessen Zustand beschreiben, berücksichtigt werden.
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 wenigstens eine Messeinrichtung zur Aufnahme von Zustandsparametern, insbesondere ein Pyrometer, verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Metall in einer als Kuhlstrecke zur Kühlung des Metalls aus¬ gebildeten Metallbearbeitungsstraße bearbeitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Zustandsparameter Messwerte eines der Kuhlstrecke vorgeschalteten ersten und eines der Kuhlstrecke nachgeschalteten zweiten Pyrometers verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Anteil bezogen auf eine Stelle am Ende der Bearbeitungsstraße angezeigt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zusätzlich zur Bestimmung des aktuellen Anteils bei veränderter Ansteuerung wenigstens einer Komponente der Bearbeitungsstra- ße auch eine Prognose für den zukunftigen Anteil unter Berücksichtigung der veränderten Ansteuerung an der Stelle ermittelt und angezeigt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Testmodus angewählt wird, in dem die veränderte Ansteuerung nicht unmittelbar u- bernommen wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Anteil der austenitischen und/oder ferritischen und/oder per- litischen und/oder zementitischen und/oder weiterer Phasen ermittelt und angezeigt wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anzeige des Anteils in Form einer Kurve und/oder als Torten¬ graphik und/oder in numerischer Form und/oder als Balkendiagramm und/oder als Farbgraphik erfolgt.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei Unterschreitung oder Überschreitung wenigstens eines vorgegebenen Werts für wenigstens einen Anteil an der Stelle eine Warnmeldung ausgegeben wird.
12. Metallbearbeitungsstraße zur Behandlung von band- o- der brammenformigem oder vorprofiliertem Metall (4) mit einer Steuerungseinrichtung (7) umfassend eine zur kontinuierlichen Ermittlung des Anteils wenigstens einer metallurgischen Phase des Metalls (4) bezogen auf wenigstens eine bestimmte Stelle (15) der Metallbearbeitungsstraße (1) unter Berucksichtung von den Phasenzustand beeinflussenden Betriebsparametern (S) und/oder von Zustandsparametern des Metalls (4) ausgebildete Recheneinheit (8), eine Eingabevorrichtung (9) zur wenigstens teilweise selektiv möglichen manuellen Steuerung des Betriebs der Metallbearbeitungsstraße sowie eine zur Anzeige (20) des Anteils der wenigstens einen Phase bezogen auf die bestimmte Stelle (15) der Metallbearbeitungsstraße (1) ausgebildete Anzeigevorrichtung (10) .
13. Metallbearbeitungsstraße nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in der Recheneinheit (8) zur Ermittlung des Anteils ein Modell (13) zur Ermittlung des Phasenzustands des Metalls (4) an ver- schiedenen Metallpunkten unter Berücksichtigung einer Wegverfolgung (28) der Metallpunkte und/oder von Pπmardaten (P), die das in die Metallbearbeitungsstraße (1) einlaufende Me¬ tall (4) und dessen Zustand beschreiben, abgelegt ist.
14. Metallbearbeitungsstraße nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie wenigstens eine Messeinrichtung zur Aufnahme von Zustandspa¬ rametern, insbesondere ein Pyrometer (11), umfasst.
15. Metallbearbeitungsstraße nach einem der Ansprüche 12 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie eine Stellglieder (6) zur Temperaturbeeinflussung des Metalls (4) umfassende Kuhlstrecke (2) ist.
16. Metallbearbeitungsstraße nach Anspruch 15, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jeweils am Anfang und am Ende der Kuhlstrecke (2) ein Pyrometer (11) vorgesehen sind, wobei die Recheneinheit (8) zur Berucksich- tigung der Messwerte (T) der Pyrometer (11) als Zustandspara- meter ausgebildet ist.
17. Metallbearbeitungsstraße nach einem der Ansprüche 12 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anzeigevorrichtung (10) zur Anzeige des Anteils in Form einer Kurve und/oder als Tortengraphik (20a) und/oder in numerischer Form (20c) und/oder als Balkendiagramm (20b) und/oder als Farbgraphik (20d) ausgebildet ist.
18. Metallbearbeitungsstraße nach einem der Ansprüche 12 bis 17, ausgebildet zur Durchfuhrung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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