WO2009106422A1 - Betriebsverfahren für eine mehrgerüstige walzstrasse mit banddickenermittlung anhand der kontinuitätsgleichung - Google Patents

Betriebsverfahren für eine mehrgerüstige walzstrasse mit banddickenermittlung anhand der kontinuitätsgleichung Download PDF

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WO2009106422A1
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stand
thickness
strip
rolling mill
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Hans-Joachim Felkl
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/04—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring thickness, width, diameter or other transverse dimensions of the product

Definitions

  • the present invention relates to an operating method for a multi-stand rolling mill
  • inlet side speed of the belt and the outlet side speed of the belt are determined on the basis of the detected measured variables with respect to the rolling mill considered, with respect to the rolling stand considered on the basis of FIG
  • Input thickness the inlet side speed of the belt and the outlet side speed of the belt, the belt thickness is determined
  • the present invention further relates to a computer program comprising machine code which is directly executable by a controller for a multi-stand rolling mill, the execution of the machine code by the controller causing the controller to operate the mill according to such an operating method.
  • the present invention also relates to a data carrier with such a computer program stored on the data carrier in machine-readable form.
  • the present invention relates to a control device for a multi-stand rolling train, wherein the control is configured such that it operates the rolling mill according to an operating method of the type described above.
  • the present invention relates to a rolling mill
  • the rolling train has a plurality of rolling stands, which have passed through a belt in succession,
  • the rolling train may have a front thickness measuring device immediately preceding one of the rolling stands of the WaIz road (considered roll stand), or the rolling stand considered may be the first rolling mill stand of the rolling train,
  • control device the rolling stands and, if present, the thickness measuring device are connected to each other in terms of data technology.
  • the strip thickness - ie the thickness at which the strip in each case runs out of one of the rolling stands - is generally measured only behind the first and behind the last rolling stand. Behind the other rolling mills of the rolling mill (intermediate stands), no such measurement of the strip thickness takes place. It can therefore happen that occur by rolling in the intermediate stands Banddicken Meeting that are noticed only behind the last rolling stand.
  • On Reason for the note of the band thickness error is in the prior art, although a control command for the last or the penultimate rolling stand of the rolling mill determined and output to the corresponding mill. By doing so, however, occurring tape thickness errors are correctable only with a relatively large dead time. This is especially true when the control command for the penultimate rolling stand of the rolling mill is determined. Furthermore, only a late correction of an occurring band thickness error occurs. Also, the correction of a band thickness error is not always possible in full.
  • the object of the present invention is to provide possibilities by means of which the strip thickness of a strip running out of a considered rolling stand can be determined in a simple, reliable and accurate manner without requiring a thickness measuring device arranged downstream of the relevant rolling stand.
  • the object is procedurally achieved by an operating method with the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments of the operating method are the subject of the dependent claims 2 to 10.
  • an operating method of the initially mentioned type is configured by
  • the measured quantity for the inlet-side speed of the belt is the roller peripheral speed of the rolling stand immediately preceding the considered rolling stand and / or the measured value for the outlet-side speed of the belt is the roller circumferential speed of the considered rolling stand,
  • That the respective speed of the belt is determined on the basis of the respective roller peripheral speed and the lead of the band in the respective rolling stand.
  • the band consists of successive sections, each section being assigned a respective section thickness at each point in time.
  • the sections are tracked as they pass through the mill train.
  • the section thickness of each section corresponds to the input thickness before entering the considered roll stand and to the strip thickness after leaving the considered roll stand. This procedure allows for improved dynamics in compensating for belt thickness errors.
  • the input thickness is measured by means of a front thickness gauge upstream of the considered roll stand.
  • a front Ckenmess Sket-Shavity
  • This embodiment can also be maintained within the scope of the present invention.
  • the arrangement of the front thickness gauge if required, is freely selectable. It could, for example, also be arranged in front of the first roll stand of the rolling train.
  • a rolling stand is arranged directly upstream of the rolling stand under consideration and that the strip thickness is determined by means of an operating method described above for the rolling mill immediately preceding the rolling stand under consideration.
  • the further measures may include, for example, an indication of the determined strip thickness.
  • a positioning command for the rolling stand under consideration and / or at least one rolling stand that is different from the rolling stand under consideration can be determined.
  • a rear thickness measuring device is often arranged downstream of the last rolling stand of the rolling train. This embodiment can also be maintained within the scope of the present invention. For each roll stand of the rolling mill, which is followed by a rear thickness gauge, it is possible
  • That the other measures include a comparison of the determined for the considered rolling mill strip thickness with the measured outlet thickness.
  • the inlet-side speed of the belt and / or the outlet-side speed of the belt can be determined using the measured variables recorded. determination of a preliminary investigation.
  • the determination method can be adapted based on the comparison.
  • the object is achieved by a computer program, the computer program comprising machine code which is directly executable by a control device for a multi-stand rolling mill, the execution of the machine code by the control device causing the control device to design the rolling mill according to an operating method of the above-explained Art operates. Furthermore, the object is achieved programmatically by a data carrier on which such a computer program is stored in machine-readable form.
  • control device for a multi-stand rolling train, wherein the control device is designed such that it operates the rolling train according to an operating method of the type described above.
  • control device can in particular be designed as a programmable control device which, during operation, executes a computer program of the type described above.
  • the rolling train has a plurality of rolling stands, which have passed through a belt in succession,
  • the rolling train for at least one of the rolling stands (rolling stand considered) of the rolling mill detection means by means of which the measured variables can be detected, with respect to the considered roll stand for the incoming lateral speed of the tape and the outgoing speed of the tape are characteristic
  • At least one of the measured variables is the roll circumferential speed of the considered roll stand or the roll peripheral speed of the rolling mill immediately preceding the rolling stand considered,
  • the rolling train either a directly to the considered rolling mill upstream front thickness gauge, by means of which for the considered rolling mill, the input thickness is measurable, or has a detection means by which for the considered rolling mill, the input thickness supplied by the detecting means, on a rolling stand under consideration Sizes directly related to the rolling stand, the input thickness can be determined, or the considered roll stand is the first roll stand of the rolling train,
  • control device the rolling stands, the detection devices and, if present, the thickness measuring device and the detection device are connected to each other in terms of data technology.
  • FIGS. 2 to 5 are flowcharts
  • a multi-stand rolling train has several rolling stands 1 to 5.
  • the rolling stands 1 to 5 are run through by a band 6 in succession. Shown here are in FIG 1 five rolling stands 1 to 5.
  • the rolling mill could, however alternatively more or less rolling mills 1 to 5, for example 3, 4, 6, 7, ... rolling mills.
  • the rolling train of FIG. 1 is designed as a cold rolling mill (tandem mill). This embodiment is the standard case. Exceptionally, however, the present invention could also be applied to a hot strip mill.
  • a Abhaspei 7 and a front S-roller set 8 are arranged in front of the first rolling stand 1. Behind the last roll stand 5 are a rear S-roller set 9 and a
  • a front thickness measuring device 11 is arranged between the first and the second roll stand 1, 2 of the rolling train. Furthermore, the last roll stand 5 is followed by a rear thickness gauge 12 downstream.
  • the presence of the thickness measuring devices 11, 12 is common, but not mandatory in the context of the present invention.
  • the rolling stands 1 to 5, the reel 7, 10, the S-roller sets 8, 9 and the thickness measuring devices 11, 12 are connected to a control device 13 for the multi-stand rolling train data technology.
  • the control device 13 is designed to operate the rolling mill in accordance with an operating method which will be explained in detail below in conjunction with FIGS. 2 to 7.
  • the control device 13 is generally designed as a programmable control device 13, which executes a computer program 14 during operation.
  • the computer program 14 in this case comprises machine code 15, which is directly executable by the control device 13.
  • the execution of the machine code 15 in this case causes the control device 13 to operate the rolling mill in accordance with an operating method according to the invention.
  • the computer program 14 may have already been deposited in the control device 13 during the production of the control device 13. Alternatively, it is possible to supply the computer program 14 to the control device 13 via a computer-computer connection.
  • the computer-computer connection is not shown in FIG 1 here. It can be designed, for example, as a connection to a LAN or to the Internet.
  • the computer program 14 it is possible to store the computer program 14 on a data carrier 16 in machine-readable form and to feed the computer program 14 to the control device 13 via the data carrier 16.
  • the design of the data carrier 16 is arbitrary nature.
  • the data carrier 16 is designed as a USB memory stick or as a memory card.
  • Shown in FIG. 1 is an embodiment of the data carrier 16 as a CD-ROM.
  • the first rolling stand 1 is operated in the presently preferred embodiment of the present invention not in the manner according to the invention, but in a conventional way se.
  • the operation of the first rolling mill 1 will be explained in more detail below in conjunction with FIG.
  • the control device 13 controls the rolling train in a step S 1 such that the belt 6 is fed to the first rolling stand 1 with an input thickness d 0.
  • the input thickness d ⁇ can be known in this case, for example, because the first rolling stand 1, a further thickness measuring device is arranged upstream or because the thickness of the wound on the reel 7 belt 6 are known in advance. However, it is not absolutely necessary for the input thickness d ⁇ of the strip 6 entering the first roll stand 1 to be known.
  • a step S2 measured variables are detected that are characteristic of the first rolling stand 1 for the outgoing speed vi of the belt 6. Furthermore, in a step S3, the strip thickness d1 is detected by means of the front thickness measuring device 11, that is to say the thickness d1 at which the strip 6 leaves the first rolling stand 1.
  • the band 6 consists of successive sections 17. Each section 17 is assigned a respective section thickness d at each point in time. The sections 17 are tracked as they pass through Waiz Street. A tracking is hereby professional lighting generally known.
  • the control device 13 therefore assigns the strip thickness d1 as a new section thickness d in a step S4 to each section 17 for which the strip thickness d1 was respectively detected by means of the front thickness measuring device 11.
  • a step S5 the control device 13 determines a setting command for the first roll stand 1.
  • the setting command is determined in this case taking into account the detected strip thickness dl.
  • the determined positioning command is output to the first rolling mill 1 immediately after the determination.
  • step S5 is only optional and therefore only shown in dashed lines in FIG. Because it is possible that, alternatively or in addition to step S5, a step S6 is present. However, since step S6 is also optional, step S6 in FIG. 2 is also shown in dashed lines only.
  • step S6 the control device 13 determines a setting command for the second rolling stand 2 (or one of the following rolling stands 3 to 5), also taking into account the strip thickness d1 detected on the outlet side of the first rolling stand 1.
  • the outputting of the control command to the second rolling stand 2 (or the corresponding downstream rolling stand 3 to 5) is preferably not immediately after the determination of the control command, but only when the corresponding section 17 of the belt 6 in the second rolling stand 2 (or the corresponding subsequent roll stand 3 to 5) is rolled.
  • the corresponding time can be determined on the basis of the tracking of the sections 17 without further ado.
  • the control device 13 controls the rolling train such that the belt 6 is fed to the second rolling stand 2 and runs out of the second rolling stand 2.
  • the input thickness d 1 with which the strip 6 enters the considered roll stand 2 is known.
  • step S12 measured quantities which are characteristic of the second rolling stand 2 for the inlet-side speed vi of the belt 6 and the outlet-side speed v2 of the belt 6 are detected. Possible measured variables will be explained later in conjunction with FIG. 6.
  • control device 13 determines the inlet-side speed vi of the belt 6 and the outgoing-side speed v2 of the belt 6 based on the measured variables (namely the actual measured variables) with respect to the second rolling stand 2 in step S12.
  • a step S14 determines the controller 13 with respect to the second roll stand 2 based on the input thickness dl, the inlet side speed vi of the belt 6 and the outlet side speed v2 of the belt 6, the belt thickness d2, ie the belt thickness d2, with the belt 6 from the second Roll stand 2 expires.
  • the determination is based on the continuity equation, ie on the relationship
  • the strip thickness d2 determined in step S14 is assigned to the corresponding section 17 as its new section thickness d.
  • the section thickness d of each section 17 corresponds to the input thickness d 1 before entering the second rolling stand 2 and to the strip thickness d 2 after it leaves the second rolling stand 2.
  • the further measures include at least one of the steps
  • step S16 the controller 13 determines a
  • Control command for the second rolling stand 2. The determination of the control command takes place here taking into account the determined in step S14 tape thickness d2.
  • the determined positioning command is issued to the second WaIz- scaffold 2 immediately after the determination.
  • step S17 the control device 3 determines a setting command for the third rolling mill 3 (or a subsequent roll stand 4, 5). The determination of the control command for the third roll stand 3 (or the corresponding following
  • Rolling stand 4, 5) takes place here also taking into account the strip thickness d2, with which the belt 6 expires from the second rolling stand 2.
  • the positioning command for the third rolling stand 3 (or the corresponding following rolling stand 4, 5) is preferably not immediately output to the third rolling stand 3 (or the corresponding following rolling stand 4, 5), but only when the corresponding rolling stand 4, 5 17 into the third rolling stand 3 (or the corresponding rolling stand 4, 5) enters.
  • the steps S16 and S17 correspond in content to the steps S5 and S6 of FIG. 2. Therefore, the corresponding explanations apply to the steps S5 and S6, so that both steps S16, S17 can be present.
  • step S18 the determined strip thickness d2 is displayed to the operator 18, for example via a viewing device.
  • the last roll stand 5 of the rolling train its input thickness d4 is determined according to the method explained above in connection with FIG. Furthermore, the last rolling stand 5 is operated in a manner according to the invention. However, it differs from the above explained in conjunction with FIG 3 procedure.
  • the procedure for the last roll stand 5 will be explained in more detail below in conjunction with FIG. However, since the procedure of FIG 4 over long distances with the procedures of FIG 2 and 3 matches, as far as possible, reference is made to the explanations there.
  • the control device 13 executes steps S21 to S25.
  • the steps S21 to S25 correspond with the exception of the fact that they are related to the last roll stand 5, with the steps Sil to S15 of FIG. 3, so that reference is made to the statements there.
  • the controller 13 executes steps S26 and S27.
  • the steps S26 and S27, with the exception of the fact that they are related to the last roll stand 5 and the detected thickness d5 'for distinguishing from the strip thickness d5 is referred to as outlet thickness d5', with the
  • step S28 the control device 13 determines a setting command for the last roll stand 5 and / or for the penultimate rolling stand 4.
  • the setting command is issued immediately after the determination to the corresponding roll stand 5 and 4 respectively.
  • the step S28 is similar in approach to the step S5 of FIG 2 and the step S16 of FIG 3, so that reference may be made to the statements there.
  • the determination of the setting command can be made taking into account the strip thickness d5 determined in step S24 or taking into account the final thickness d5 'of the strip 6 detected in step S26 (or a combination of the two thicknesses d5, d5'). In this case, a determination is to be considered taking into account the detected final thickness d5 '.
  • step S29 the controller 13 takes further action.
  • the control device 13 preferably takes the further measures based on a comparison of the strip thickness d5 determined for the last roll stand 5 of the rolling train with the measured final thickness d5 '.
  • step S29 may include, for example, a step S31 according to FIG. 5.
  • step S31 the controller 13 adapts the determination method used to determine the intake-side speed vi to v4 of the belt 6 and / or the discharge-side speed v2 to v5 of the belt 6 in steps S13 and S23.
  • steps S32 to S34 may be present according to FIG.
  • step S32 the controller 13 determines the value of a logical variable OK.
  • the logical variable OK assumes the value TRUE then and only if the determined strip thickness d5 does not deviate too much from the measured outlet thickness d5 '. Otherwise, the logical variable OK assumes the value FALSE.
  • step S33 the controller 13 checks the value of the logical variable OK. Depending on the result of the check, the control device 13 executes step S34 in which it outputs an error message to an operator 18 of the rolling train.
  • the steps S32 to S34 thus correspond to a plausibility check, so that it is possible to detect a defect.
  • the defect may have occurred, for example, in one of the thickness measuring devices 11, 12 or in one of the measuring devices which detect the measured variables which are characteristic of the inlet-side speed vi to v4 or the outlet-side speed v2 to v5 of the belt 6.
  • a measuring device 19 in the form of a laser.
  • the respective speed v ⁇ to v5 of the belt 6 is detected by a laser measuring method.
  • the detected measured variable corresponds directly to the respective velocity v ⁇ to v5 of the strip 6.
  • roller 20 whose peripheral speed vR is detected.
  • the roller 20 is made in this case to the belt 6 and runs with the belt 6 with.
  • suitable rollers 20 are the rollers of one of the S roller sets 8, 9, rollers of a ski lifter, tension measuring rollers or rollers of a plan measuring device.
  • the respective measured variable vR usually corresponds directly to the respective speed v ⁇ to v5 of the belt 6.
  • the measuring device based on the location for which the respective speed vi to v5 should apply, are designed as rollers 21 of the upstream rolling stand 3 and that the measured variable with the circumferential speed vW of the respective rollers 21 corresponds.
  • the peripheral speed vW of the rollers 21 is fed to a model 22 in which the lead of the belt 6 in the respective rolling stand 3 is modeled.
  • the fashion Dell 22 is usually implemented within the control device 13 here.
  • the model 22 determines the respective speed v ⁇ to v5 of the belt 6 on the basis of the respective roller peripheral speed vW and the advance of the belt 6 in the respective rolling stand 1 to 5.
  • the measured variable vW is linked to the respective velocity vi to v5 of the strip 6 by means of a scaling factor.
  • the linkage by means of a corresponding scaling factor can also be useful, although to a lesser extent, for measured variables vR that are detected by means of a laser 19 or a roller 20. For example, this will be explained in more detail below in connection with FIG. 7 for the roller 20.
  • the band 6 wraps around the roller 20 over a wrap angle ⁇ .
  • the belt 6 moves at the belt speed v.
  • the roller 20 has the roller peripheral speed vR.
  • the belt speed v and the roller peripheral speed vR are about the relationship
  • k, k is a factor that depends on the wrap angle ⁇ . For small wrap angles ⁇ , the factor k tends to approach zero, and for increasing wrap angles ⁇ it increases. At most, the factor k can assume the value one, d is the local strip thickness, D the diameter of the roll 20.
  • the detected measured variables vR, vW must be supplied to the control device 13. Irrespective of the detected measured variable vR, vW, therefore, the corresponding measuring device 19 to 21 must be connected to the control device 13 in a correspondingly data-related manner.
  • the operating method according to the invention (see FIG. 3) is applied to the rolling stands 2, 3 and 4.
  • a modified operating method according to the invention was used (cf. FIG. 4), for the first rolling stand 1 a conventional operating method.
  • the front thickness measuring device 11 pre-allocate the front thickness measuring device 11 to the first rolling stand 1 and also to detect or determine the inlet-side speed v ⁇ of the strip 6 for the first rolling stand 1.
  • the inlet-side speed v ⁇ for the first rolling stand 1 in particular the peripheral speed vR of the rollers of the front S-roller set 8 comes into question.
  • the strip thickness d5 of the strip 6 emerging from the last roll stand 5 is determined directly in accordance with the procedure of FIG. 3. It only eliminates the detection of the final thickness d5 '(steps S26 and S27) and the taking of the other measures (step S29).
  • the present invention has many advantages.
  • the determined strip thickness d 2 to d 5 are assigned to the respective rolled section 17 and the respective section 17 is tracked through the rolling train,
  • the dimensional accuracy of the finished strip 6 can be significantly improved. This applies in particular to the area of slow travel (for example when threading in and out of the belt 6 or during the changeover between two belts 6 in continuous operation).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

Ein Band (6) wird einem (2 - 5) der Walzgerüste (1 - 5) (betrachtetes Walzgerüst) einer mehrgerüstigen Walzstraße mit einer bekannten Eingangsdicke (d1 - d4) zugeführt und läuft und aus dem betrachteten Walzgerüst (2 - 5) mit einer Banddicke (d2 - d5) aus. Es werden Messgrößen (vR, vW) erfasst, die bezüglich des betrachteten Walzgerüsts (2 - 5) für die einlaufseitige Geschwindigkeit (v1 - v4) des Bandes (6) und die auslauf seitige Geschwindigkeit (v2 - v5) des Bandes (6) charakteristisch sind. Anhand der erfassten Messgrößen (vR, vW) werden bezüglich des betrachteten Walzgerüsts (2 - 5) die einlauf seitige Geschwindigkeit (v1 - v4) des Bandes (6) und die auslauf seitige Geschwindigkeit (v2 - v5) des Bandes (6) ermittelt. Bezüglich des betrachteten Walzgerüsts (2 - 5) wird anhand der Eingangsdicke (d1 - d4), der einlauf seitigen Geschwindigkeit (v1 - v4) des Bandes (6) und der auslaufsei- tigen Geschwindigkeit (v2 - v5) des Bandes (6) die Banddicke (d2 - d5) ermittelt. Unter Berücksichtigung der ermittelten Banddicke (d2 - d5) werden weitere Maßnahmen ergriffen. Die Messgröße (vW) für die einlauf seitige Geschwindigkeit (v1 - v4) des Bandes (6) ist die Walzenumfangsgeschwindigkeit (vW) des dem betrachteten Walzgerüst (2 - 5) unmittelbar vorgeordneten Walzgerüsts (1 - 4). Alternativ oder zusätzlich ist die Messgröße (vW) für die auslauf seitige Geschwindigkeit (v2 - v5) des Bandes (6) die Walzenumfangsgeschwindigkeit (vW) des betrachteten Walzgerüsts (2 - 5). Die Voreilung des Bandes (6) im jeweiligen Walzgerüst (2 - 5) wird modelliert. Die jeweilige Geschwindigkeit (v1 - v5) des Bandes (6) wird anhand der jeweiligen Walzenumfangsgeschwindigkeit (vR) und der Voreilung des Bandes (6) im jeweiligen Walzgerüst (1 - 5) ermittelt.

Description

Beschreibung
Betriebsverfahren für eine mehrgerüstige Walzstraße mit Banddickenermittlung anhand der Kontinuitätsgleichung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine mehrgerüstige Walzstraße,
- wobei ein Band einem der Walzgerüste (betrachtetes Walzgerüst) der Walzstraße mit einer bekannten Eingangsdicke zu- geführt wird und aus dem betrachteten Walzgerüst mit einer Banddicke ausläuft,
- wobei Messgrößen erfasst werden, die bezüglich des betrachteten Walzgerüsts für die einlaufseitige Geschwindigkeit des Bandes und die auslaufseitige Geschwindigkeit des Ban- des charakteristisch sind,
- wobei anhand der erfassten Messgrößen bezüglich des betrachteten Walzgerüsts die einlaufseitige Geschwindigkeit des Bandes und die auslaufseitige Geschwindigkeit des Bandes ermittelt werden, - wobei bezüglich des betrachteten Walzgerüsts anhand der
Eingangsdicke, der einlaufseitigen Geschwindigkeit des Bandes und der auslaufseitigen Geschwindigkeit des Bandes die Banddicke ermittelt wird,
- wobei unter Berücksichtigung der ermittelten Banddicke wei- tere Maßnahmen ergriffen werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm, das Maschinencode umfasst, der von einer Steuereinrichtung für eine mehrgerüstige Walzstraße unmittelbar aus- führbar ist, wobei die Ausführung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung die Walzstraße gemäß einem derartigen Betriebsverfahren betreibt. Auch betrifft die vorliegende Erfindung einen Datenträger mit einem auf dem Datenträger in maschinenlesbarer Form gespei- cherten derartigen Computerprogramm.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuereinrichtung für eine mehrgerüstige Walzstraße, wobei die Steuer- einrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren der obenstehend beschriebenen Art betreibt.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Walzstraße,
- wobei die Walzstraße mehrere von einem Band nacheinander durchlaufene Walzgerüste aufweist,
- wobei die Walzstraße eine einem der Walzgerüste der WaIz- Straße (betrachtetes Walzgerüst) unmittelbar vorgeordnete vordere Dickenmesseinrichtung aufweisen kann oder das betrachtete Walzgerüst das erste Walzgerüst der Walzstraße sein kann,
- wobei die Walzstraße eine Steuereinrichtung der obenstehend beschriebenen Art aufweist,
- wobei die Steuereinrichtung, die Walzgerüste und, soweit vorhanden, die Dickenmesseinrichtung datentechnisch miteinander verbunden sind.
Die obenstehend beschriebenen Gegenstände sind allgemein bekannt. Rein beispielhaft wird auf die JP 04-158 912 A und die JP 06-210 338 A verwiesen.
Aus der DE 33 03 829 Al ist ein Betriebsverfahren für eine mehrgerüstige Walzstraße bekannt, bei dem unter anderen die Voreilung eines Bandes in einem Walzspalt eines Walzgerüsts ermittelt wird. Zum Ermitteln der Voreilung werden unter anderem die einlaufseitige und die auslaufseitige Banddicke benötigt .
Bei mehrgerüstigen Kaltwalzwerken wird die Banddicke - d. h. die Dicke, mit der das Band jeweils aus einem der Walzgerüste ausläuft - in der Regel nur hinter dem ersten und hinter dem letzten Walzgerüst gemessen. Hinter den übrigen Walzgerüsten der Walzstraße (Zwischengerüste) erfolgt keine derartige Messung der Banddicke. Es kann daher geschehen, dass durch das Walzen in den Zwischengerüsten Banddickenfehler auftreten, die erst hinter dem letzten Walzgerüst bemerkt werden. Auf Grund des Bemerkens des Banddickenfehlers wird im Stand der Technik zwar ein Stellbefehl für das letzte oder das vorletzte Walzgerüst der Walzstraße ermittelt und an das entsprechende Walzgerüst ausgegeben. Durch diese Vorgehensweise sind jedoch auftretende Banddickenfehler nur mit einer relativ großen Totzeit korrigierbar. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Stellbefehl für das vorletzte Walzgerüst der Walzstraße bestimmt ist. Weiterhin erfolgt nur eine späte Korrektur eines aufgetretenen Banddickenfehlers. Auch ist die Kor- rektur eines Banddickenfehlers nicht immer in vollem Umfang möglich .
Es wäre von Vorteil, wenn für jedes Walzgerüst die Banddicke bekannt wäre, mit der das Band aus dem jeweiligen Walzgerüst ausläuft. Denn dann könnten entstandene Banddickenfehler sofort korrigiert oder andere Maßnahmen ergriffen werden.
Es ist denkbar, zu diesem Zweck hinter jedem Walzgerüst eine Dickenmesseinrichtung anzuordnen. Dickenmesseinrichtungen sind jedoch teuer und werden daher in der Praxis nicht eingesetzt .
Weiterhin ist es denkbar, für jedes Zwischengerüst die Walzkraft zu erfassen, mit der in dem Zwischengerüst das Band ge- walzt wird, und anhand des eingestellten Walzspalts dieses Zwischengerüsts und der jeweiligen Walzkraft in Verbindung mit der Federkonstanten des jeweiligen Zwischengerüsts zu ermitteln, wie weit das betrachtete Zwischengerüst auffedert, und so den wirksamen Walzspalt und damit die Banddicke zu er- mittein. Diese Vorgehensweise ist jedoch zu ungenau. Sie wird daher in der Praxis nicht angewendet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer auf einfache, zuverläs- sige und genaue Weise die Banddicke eines aus einem betrachteten Walzgerüst auslaufenden Bandes ermittelbar ist, ohne hierfür eine dem betreffenden Walzgerüst nachgeordnete Dickenmesseinrichtung zu benötigen. Die Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10.
Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
- dass die Messgröße für die einlaufseitige Geschwindigkeit des Bandes die Walzenumfangsgeschwindigkeit des dem be- trachteten Walzgerüst unmittelbar vorgeordneten Walzgerüsts ist und/oder die Messgröße für die auslaufseitige Geschwindigkeit des Bandes die Walzenumfangsgeschwindigkeit des betrachteten Walzgerüsts ist,
- dass die Voreilung des Bandes im jeweiligen Walzgerüst mo- delliert wird und
- dass die jeweilige Geschwindigkeit des Bandes anhand der jeweiligen Walzenumfangsgeschwindigkeit und der Voreilung des Bandes im jeweiligen Walzgerüst ermittelt wird.
Die im Stand der Technik erforderliche Dickenmesseinrichtung wird also indirekt und rechnerisch realisiert. Es wird sozusagen ein „Softsensor" verwendet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht das Band aus aufeinander folgenden Abschnitten, wobei jedem Abschnitt zu jedem Zeitpunkt eine jeweilige Abschnittdicke zugeordnet ist. Die Abschnitte werden beim Durchlaufen der Walzstraße wegverfolgt. Die Abschnittdicke jedes Abschnittes korrespondiert vor dem Einlaufen in das betrachtete Walzgerüst mit der Eingangsdicke und nach dem Auslaufen aus dem betrachteten Walzgerüst mit der Banddicke. Durch diese Vorgehensweise ist eine verbesserte Dynamik beim Ausregeln von Banddickenfehlern möglich.
Es ist möglich, dass die Eingangsdicke mittels einer dem betrachteten Walzgerüst vorgeordneten vorderen Dickenmesseinrichtung gemessen wird. Insbesondere ist bei mehrgerüstigen Walzstraßen des Standes der Technik oftmals eine vordere Di- ckenmesseinrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Walzgerüst der Walzstraße angeordnet. Diese Ausgestaltung kann auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung beibehalten werden. Prinzipiell ist die Anordnung der vorderen Dickenmesseinrich- tung - sofern sie erforderlich ist - frei wählbar. Sie könnte beispielsweise auch vor dem ersten Walzgerüst der Walzstraße angeordnet sein.
Alternativ zum Messen der Eingangsdicke mittels einer Dicken- messeinrichtung ist es möglich, dass dem betrachteten Walzgerüst ein Walzgerüst unmittelbar vorgeordnet ist und dass für das dem betrachteten Walzgerüst unmittelbar vorgeordnete Walzgerüst die Banddicke mittels eines obenstehend beschriebenen Betriebsverfahrens ermittelt wird.
Die weiteren Maßnahmen können beispielsweise ein Anzeigen der ermittelten Banddicke umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Stellbefehl für das betrachtete Walzgerüst und/oder mindestens ein vom dem betrachteten Walzgerüst verschiedenes Walzgerüst ermittelt werden.
Wie ebenfalls bereits erwähnt, ist bei mehrgerüstigen Walzstraßen des Standes der Technik oftmals dem letzten Walzgerüst der Walzstraße eine hintere Dickenmesseinrichtung nach- geordnet. Auch diese Ausgestaltung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung beibehalten werden. Bei jedem Walzgerüst der Walzstraße, dem eine hintere Dickenmesseinrichtung nachgeordnet ist, ist es möglich,
- dass mittels der hinteren Dickenmesseinrichtung eine Aus- laufdicke des Bandes erfasst wird und
- dass die weiteren Maßnahmen einen Vergleich der für das betrachtete Walzgerüst ermittelten Banddicke mit der gemessenen Auslaufdicke umfassen.
Beispielsweise ist es möglich, dass bezüglich mindestens eines der betrachteten Walzgerüste die einlaufseitige Geschwindigkeit des Bandes und/oder die auslaufseitige Geschwindigkeit des Bandes anhand der erfassten Messgrößen unter Verwen- dung eines Ermittlungsverfahrens ermittelt werden. In diesem Fall kann beispielsweise das Ermittlungsverfahren anhand des Vergleichs adaptiert werden.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass im Falle einer zu starken Abweichung der ermittelten Banddicke von der gemessenen Auslaufdicke eine Fehlermeldung ausgegeben wird. Es ist somit möglich, Plausibilitätsprüfungen durchzuführen.
Programmtechnisch wird die Aufgabe durch ein Computerprogramm gelöst, wobei das Computerprogramm Maschinencode umfasst, der von einer Steuereinrichtung für eine mehrgerüstige Walzstraße unmittelbar ausführbar ist, wobei die Ausführung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steu- ereinrichtung die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren der obenstehend erläuterten Art betreibt. Weiterhin wird die Aufgabe programmtechnisch durch einen Datenträger gelöst, auf dem in maschinenlesbarer Form ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist.
Einrichtungstechnisch wird die Aufgabe durch eine Steuereinrichtung für eine mehrgerüstige Walzstraße gelöst, wobei die Steuereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren der obenstehend be- schriebenen Art betreibt. Die Steuereinrichtung kann hierbei insbesondere als programmierbare Steuereinrichtung ausgebildet sein, die im Betrieb ein Computerprogramm der obenstehend beschriebenen Art ausführt.
Anlagentechnisch wird die Aufgabe schließlich durch eine Walzstraße gelöst,
- wobei die Walzstraße mehrere von einem Band nacheinander durchlaufene Walzgerüste aufweist,
- wobei die Walzstraße für mindestens eines der Walzgerüste (betrachtetes Walzgerüst) der Walzstraße Erfassungseinrichtungen aufweist, mittels derer Messgrößen erfassbar sind, die bezüglich des betrachteten Walzgerüsts für die einlauf- seitige Geschwindigkeit des Bandes und die auslaufseitige Geschwindigkeit des Bandes charakteristisch sind,
- wobei mindestens eine der Messgrößen die Walzenumfangsgeschwindigkeit des betrachteten Walzgerüsts oder die Walzen- Umfangsgeschwindigkeit des dem betrachteten Walzgerüst unmittelbar vorgeordneten Walzgerüsts ist,
- wobei die Walzstraße entweder eine dem betrachteten Walzgerüst unmittelbar vorgeordnete vordere Dickenmesseinrichtung aufweist, mittels derer für das betrachtete Walzgerüst die Eingangsdicke messbar ist, oder eine Ermittlungseinrichtung aufweist, mittels derer für das betrachtete Walzgerüst die Eingangsdicke anhand von der Ermittlungseinrichtung zugeführten, auf ein dem betrachteten Walzgerüst unmittelbar vorgeordnetes Walzgerüst bezogenen Größen die Eingangsdicke ermittelbar ist, oder das betrachtete Walzgerüst das erste Walzgerüst der Walzstraße ist,
- wobei die Walzstraße eine Steuereinrichtung der obenstehend beschriebenen Art aufweist,
- wobei die Steuereinrichtung, die Walzgerüste, die Erfas- sungseinrichtungen und, soweit vorhanden, die Dickenmesseinrichtung und die Ermittlungseinrichtung datentechnisch miteinander verbunden sind.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
FIG 1 schematisch den Aufbau einer mehrgerüstigen
Walzstraße, FIG 2 bis 5 Ablaufdiagramme,
FIG 6 einen Abschnitt einer mehrgerüstigen Walzstraße und
FIG 7 ein über eine Rolle laufendes Band.
Gemäß FIG 1 weist eine mehrgerüstige Walzstraße mehrere Walzgerüste 1 bis 5 auf. Die Walzgerüste 1 bis 5 werden von einem Band 6 nacheinander durchlaufen. Dargestellt sind hierbei in FIG 1 fünf Walzgerüste 1 bis 5. Die Walzstraße könnte jedoch alternativ mehr oder weniger Walzgerüste 1 bis 5 aufweisen, beispielsweise 3, 4, 6, 7, ... Walzgerüste. Weiterhin ist die Walzstraße von FIG 1 als Kaltwalzstraße (Tandemstraße) ausgebildet. Diese Ausgestaltung stellt den Regelfall dar. Aus- nahmsweise könnte die vorliegende Erfindung jedoch auch bei einer Warmbandstraße angewendet werden.
Gemäß FIG 1 sind vor dem ersten Walzgerüst 1 ein Abhaspei 7 und ein vorderer S-Rollensatz 8 angeordnet. Hinter dem letz- ten Walzgerüst 5 sind ein hinterer S-Rollensatz 9 und ein
Aufhaspel 10 angeordnet. Das Vorhandensein der Haspel 7, 10 und der S-Rollensätze 8, 9 ist üblich, aber nicht zwingend erforderlich.
Schließlich ist zwischen dem ersten und dem zweiten Walzgerüst 1, 2 der Walzstraße eine vordere Dickenmesseinrichtung 11 angeordnet. Weiterhin ist dem letzten Walzgerüst 5 eine hintere Dickenmesseinrichtung 12 nachgeordnet. Auch das Vorhandensein der Dickenmesseinrichtungen 11, 12 ist üblich, aber im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht zwingend erforderlich.
Die Walzgerüste 1 bis 5, die Haspel 7, 10, die S-Rollensätze 8, 9 und die Dickenmesseinrichtungen 11, 12 sind mit einer Steuereinrichtung 13 für die mehrgerüstige Walzstraße datentechnisch verbunden. Die Steuereinrichtung 13 ist derart ausgebildet, dass sie die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren betreibt, das nachstehend in Verbindung mit den FIG 2 bis 7 detailliert erläutert werden wird.
Die Steuereinrichtung 13 ist in der Regel als programmierbare Steuereinrichtung 13 ausgebildet, die im Betrieb ein Computerprogramm 14 ausführt. Das Computerprogramm 14 umfasst hierbei Maschinencode 15, der von der Steuereinrichtung 13 unmittelbar ausführbar ist. Die Ausführung des Maschinencodes 15 bewirkt in diesem Fall, dass die Steuereinrichtung 13 die Walzstraße entsprechend einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betreibt. Das Computerprogramm 14 kann bereits bei der Herstellung der Steuereinrichtung 13 in der Steuereinrichtung 13 hinterlegt worden sein. Alternativ ist es möglich, das Computerprogramm 14 der Steuereinrichtung 13 über eine Rechner-Rechner-Verbin- düng zuzuführen. Die Rechner-Rechner-Verbindung ist in FIG 1 hierbei nicht dargestellt. Sie kann beispielsweise als Anbindung an ein LAN oder an das Internet ausgebildet sein. Wiederum alternativ ist es möglich, das Computerprogramm 14 auf einem Datenträger 16 in maschinenlesbarer Form zu speichern und das Computerprogramm 14 der Steuereinrichtung 13 über den Datenträger 16 zuzuführen. Die Ausgestaltung des Datenträgers 16 ist hierbei beliebiger Natur. Beispielsweise ist es möglich, dass der Datenträger 16 als USB-Memorystick oder als Speicherkarte ausgebildet ist. Dargestellt ist in FIG 1 eine Ausgestaltung des Datenträgers 16 als CD-ROM.
Das erste Walzgerüst 1 wird im Rahmen der derzeit bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nicht auf die erfindungsgemäße Weise betrieben, sondern auf konventionelle Wei- se . Der Betrieb des ersten Walzgerüsts 1 wird nachfolgend in Verbindung mit FIG 2 näher erläutert.
Gemäß FIG 2 steuert die Steuereinrichtung 13 in einem Schritt Sl die Walzstraße derart, dass das Band 6 dem ersten Walzge- rüst 1 mit einer Eingangsdicke dθ zugeführt wird. Die Eingangsdicke dθ kann hierbei bekannt sein, beispielsweise weil dem ersten Walzgerüst 1 eine weitere Dickenmesseinrichtung vorgeordnet ist oder weil die Dicke des auf dem Aufhaspel 7 aufgehaspelten Bandes 6 vorab bekannt sind. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, dass die Eingangsdicke dθ des in das erste Walzgerüst 1 einlaufenden Bandes 6 bekannt ist.
In einem Schritt S2 werden Messgrößen erfasst, die bezüglich des ersten Walzgerüsts 1 für die auslaufseitige Geschwindig- keit vi des Bandes 6 charakteristisch sind. Weiterhin wird in einem Schritt S3 mittels der vorderen Dickenmesseinrichtung 11 die Banddicke dl erfasst, also die Dicke dl, mit der das Band 6 aus dem ersten Walzgerüst 1 ausläuft. Wie schematisch in FIG 1 angedeutet ist, besteht das Band 6 aus aufeinander folgenden Abschnitten 17. Jedem Abschnitt 17 ist zu jedem Zeitpunkt eine jeweilige Abschnittdicke d zugeordnet. Die Abschnitte 17 werden beim Durchlaufen der WaIz- Straße wegverfolgt. Eine Wegverfolgung ist hierbei Fachleuchten allgemein bekannt. Die Steuereinrichtung 13 ordnet daher in einem Schritt S4 jedem Abschnitt 17, für den mittels der vorderen Dickenmesseinrichtung 11 jeweils die Banddicke dl erfasst wurde, die Banddicke dl als neue Abschnittdicke d zu.
In einem Schritt S5 ermittelt die Steuereinrichtung 13 für das erste Walzgerüst 1 einen Stellbefehl. Der Stellbefehl wird hierbei unter Berücksichtigung der erfassten Banddicke dl ermittelt. Der ermittelte Stellbefehl wird unmittelbar nach dem Ermitteln an das erste Walzgerüst 1 ausgegeben.
Der Schritt S5 ist nur optional und daher in FIG 2 nur gestrichelt dargestellt. Denn es ist möglich, dass alternativ oder zusätzlich zum Schritt S5 ein Schritt S6 vorhanden ist. Da jedoch auch der Schritt S6 nur optional ist, ist auch der Schritt S6 in FIG 2 nur gestrichelt dargestellt.
Im Schritt S6 ermittelt die Steuereinrichtung 13 einen Stellbefehl für das zweite Walzgerüst 2 (oder eines der nachfol- genden Walzgerüste 3 bis 5) , und zwar ebenfalls unter Berücksichtigung der auslaufseitig des ersten Walzgerüsts 1 erfassten Banddicke dl. Das Ausgeben des Stellbefehls an das zweite Walzgerüst 2 (oder das entsprechende nachfolgende Walzgerüst 3 bis 5) erfolgt jedoch vorzugsweise nicht unmittelbar nach dem Ermitteln des Stellbefehls, sondern erst dann, wenn der entsprechende Abschnitt 17 des Bandes 6 im zweiten Walzgerüst 2 (oder dem entsprechenden nachfolgenden Walzgerüst 3 bis 5) gewalzt wird. Der entsprechende Zeitpunkt ist auf Grund der Wegverfolgung der Abschnitte 17 ohne weiteres ermittelbar.
Im Gegensatz zum ersten Walzgerüst 1 werden das zweite, das dritte und das vierte Walzgerüst 2, 3, 4 auf eine neuartige, erfindungsgemäße Art und Weise betrieben. Diese Vorgehenswei- se wird nachfolgend anhand von FIG 3 für das zweite Walzgerüst 2 näher erläutert. Für das dritte und das vierte Walzgerüst 3, 4 gelten analoge Ausführungen.
Gemäß FIG 3 steuert die Steuereinrichtung 13 die Walzstraße derart, dass das Band 6 dem zweiten Walzgerüst 2 zugeführt wird und aus dem zweiten Walzgerüst 2 ausläuft. Im Unterschied zur Vorgehensweise für das erste Walzgerüst 1 ist hierbei die Eingangsdicke dl, mit der das Band 6 in das be- trachtete Walzgerüst 2 einläuft, bekannt. Für das zweite
Walzgerüst 2 ist dies sofort und unmittelbar ersichtlich, da die Eingangsdicke dl mit der Dicke dl korrespondiert, die mittels der vorderen Dickenmesseinrichtung 11 erfasst wurde.
In einem Schritt S12 werden Messgrößen erfasst, die bezüglich des zweiten Walzgerüsts 2 für die einlaufseitige Geschwindigkeit vi des Bandes 6 und die auslaufseitige Geschwindigkeit v2 des Bandes 6 charakteristisch sind. Mögliche Messgrößen werden später in Verbindung mit FIG 6 näher erläutert werden.
In einem Schritt S13 ermittelt die Steuereinrichtung 13 anhand der im Schritt S12 erfassten Messgrößen (und zwar der aktuellen Messgrößen) bezüglich des zweiten Walzgerüsts 2 die einlaufseitige Geschwindigkeit vi des Bandes 6 und die aus- laufseitige Geschwindigkeit v2 des Bandes 6.
In einem Schritt S14 ermittelt die Steuereinrichtung 13 bezüglich des zweiten Walzgerüsts 2 anhand der Eingangsdicke dl, der einlaufseitigen Geschwindigkeit vi des Bandes 6 und der auslaufseitigen Geschwindigkeit v2 des Bandes 6 die Banddicke d2, also die Banddicke d2, mit der das Band 6 aus dem zweiten Walzgerüst 2 ausläuft. Die Ermittlung erfolgt hierbei anhand der Kontinuitätsgleichung, also anhand der Beziehung
dl = — -dl v2 Die Ermittlung der auslaufseitigen Banddicke d2 erfolgt selbstverständlich für den momentan gewalzten Abschnitt 17 des Bandes 6.
Weiterhin wird in einem Schritt S15 die im Schritt S14 ermittelte Banddicke d2 dem entsprechenden Abschnitt 17 als dessen neue Abschnittdicke d zugeordnet. Durch diese Vorgehensweise korrespondiert die Abschnittdicke d jedes Abschnitts 17 vor dem Einlaufen in das zweite Walzgerüst 2 mit der Eingangsdi- cke dl und nach dem Auslaufen aus dem zweiten Walzgerüst 2 mit der Banddicke d2.
Sodann werden unter Berücksichtigung der ermittelten Banddicke d2 weitere Maßnahmen ergriffen. Die weiteren Maßnahmen umfassen hierbei in der Regel mindestens einen der Schritte
S16, S17 und S18. Da jeder einzelne (wenn auch nicht alle zusammen) der Schritte S16, S17 und S18 optional ist, sind die Schritte S16, S17 und S18 in FIG 3 gestrichelt eingezeichnet.
Im Schritt S16 ermittelt die Steuereinrichtung 13 einen
Stellbefehl für das zweite Walzgerüst 2. Die Ermittlung des Stellbefehls erfolgt hierbei unter Berücksichtigung der im Schritt S14 ermittelten Banddicke d2. Der ermittelte Stellbefehl wird unmittelbar nach dem Ermitteln an das zweite WaIz- gerüst 2 ausgegeben.
Im Schritt S17 ermittelt die Steuereinrichtung 3 einen Stellbefehl für das dritte Walzgerüst 3 (oder ein nachfolgendes Walzgerüst 4, 5) . Die Ermittlung des Stellbefehls für das dritte Walzgerüst 3 (oder das entsprechende nachfolgende
Walzgerüst 4, 5) erfolgt hierbei ebenfalls unter Berücksichtigung der Banddicke d2, mit der das Band 6 aus dem zweiten Walzgerüst 2 ausläuft. Der Stellbefehl für das dritte Walzgerüst 3 (oder das entsprechende nachfolgende Walzgerüst 4, 5) wird jedoch vorzugsweise nicht sofort an das dritte Walzgerüst 3 (oder das entsprechende nachfolgende Walzgerüst 4, 5) ausgegeben, sondern erst dann, wenn der entsprechende Ab- schnitt 17 in das dritte Walzgerüst 3 (oder das entsprechende nahfolgende Walzgerüst 4, 5) einläuft.
Die Schritte S16 und S17 korrespondieren inhaltlich mit den Schritten S5 und S6 von FIG 2. Es gelten daher die entsprechenden Ausführungen zu den Schritten S5 und S6, dass also beide Schritte S16, S17 vorhanden sein können.
Im Schritt S18 wird die ermittelte Banddicke d2 dem Bediener 18 angezeigt, beispielsweise über ein Sichtgerät.
Wie bereits erwähnt, gelten für das dritte und das vierte Walzgerüst 3, 4 analoge Ausführungen. Der einzige wesentliche Unterschied besteht darin, dass beim zweiten Walzgerüst 2 die Eingangsdicke dl eine gemessene Größe ist, während beim dritten und beim vierten Walzgerüst 3, 4 die jeweilige Eingangsdicke d2, d3 anhand der obenstehend in Verbindung mit FIG 2 erläuterten Vorgehensweise, angewendet auf das unmittelbar vorgeordnete Walzgerüst 2 bzw. 3, ermittelt wird.
Auch für das letzte Walzgerüst 5 der Walzstraße wird dessen Eingangsdicke d4 gemäß dem obenstehend in Verbindung mit FIG 3 erläuterten Verfahren ermittelt. Weiterhin wird auch das letzte Walzgerüst 5 auf eine erfindungsgemäße Art und Weise betrieben. Sie unterscheidet sich jedoch von der obenstehend in Verbindung mit FIG 3 erläuterten Vorgehensweise. Die Vorgehensweise für das letzte Walzgerüst 5 wird nachstehend in Verbindung mit FIG 4 näher erläutert. Da die Vorgehensweise von FIG 4 jedoch über weite Strecken mit den Vorgehensweisen der FIG 2 und 3 übereinstimmt, wird, soweit möglich, auf die dortigen Erläuterungen verwiesen.
Gemäß FIG 4 führt die Steuereinrichtung 13 Schritte S21 bis S25 aus. Die Schritte S21 bis S25 korrespondieren mit Ausnah- me des Umstands, dass sie auf das letzte Walzgerüst 5 bezogen sind, mit den Schritten Sil bis S15 von FIG 3, so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird. Weiterhin führt die Steuereinrichtung 13 Schritte S26 und S27 aus. Die Schritte S26 und S27 korrespondieren mit Ausnahme des Umstands, dass sie auf das letzte Walzgerüst 5 bezogen sind und die erfasste Dicke d5' zur Unterscheidung von der Banddicke d5 als Auslaufdicke d5' bezeichnet ist, mit den
Schritten S3 und S4 von FIG 2, so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen werden kann.
Weiterhin führt die Steuereinrichtung 13 einen Schritt S28 aus. Im Schritt S28 ermittelt die Steuereinrichtung 13 einen Stellbefehl für das letzte Walzgerüst 5 und/oder für das vorletzte Walzgerüst 4. Der Stellbefehl wird unmittelbar nach dem Ermitteln an das entsprechende Walzgerüst 5 bzw. 4 ausgegeben. Der Schritt S28 entspricht vom Ansatz her dem Schritt S5 von FIG 2 bzw. dem Schritt S16 von FIG 3, so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen werden kann. Die Ermittlung des Stellbefehls kann jedoch unter Berücksichtigung der im Schritt S24 ermittelten Banddicke d5 oder unter Berücksichtigung der im Schritt S26 erfassten Enddicke d5' des Bandes 6 (oder einer Kombination der beiden Dicken d5, d5' ) erfolgen. Vorzuziehen ist hierbei eine Ermittlung unter Berücksichtigung der erfassten Enddicke d5' .
Schließlich führt die Steuereinrichtung 13 einen Schritt S29 aus. Im Schritt S29 ergreift die Steuereinrichtung 13 weitere Maßnahmen. Die Steuereinrichtung 13 ergreift die weiteren Maßnahmen hierbei vorzugsweise anhand eines Vergleichs der für das letzte Walzgerüst 5 der Walzstraße ermittelten Banddicke d5 mit der gemessenen Enddicke d5' .
Die weiteren Maßnahmen des Schrittes S29 können gemäß FIG 5 beispielsweise einen Schritt S31 umfassen. Im Schritt S31 adaptiert die Steuereinrichtung 13 das Ermittlungsverfahren, das verwendet wird, um im Rahmen der Schritte S13 und S23 die einlaufseitige Geschwindigkeit vi bis v4 des Bandes 6 und/oder die auslaufseitige Geschwindigkeit v2 bis v5 des Bandes 6 zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich zum Schritt S31 können gemäß FIG 5 Schritte S32 bis S34 vorhanden sein. Im Schritt S32 ermittelt die Steuereinrichtung 13 den Wert einer logischen Variablen OK. Die logische Variable OK nimmt hierbei den Wert WAHR dann und nur dann an, wenn die ermittelte Banddicke d5 von der gemessenen Auslaufdicke d5' nicht zu stark abweicht. Anderenfalls nimmt die logische Variable OK den Wert UNWAHR an.
Im Schritt S33 überprüft die Steuereinrichtung 13 den Wert der logischen Variablen OK. Je nach Ergebnis der Überprüfung führt die Steuereinrichtung 13 den Schritt S34 aus, in dem sie eine Fehlermeldung an einen Bediener 18 der Walzstraße ausgibt .
Die Schritte S32 bis S34 entsprechen somit einer Plausibili- tätsprüfung, so dass es möglich ist, einen Defekt aufzudecken. Der Defekt kann hierbei beispielsweise in einer der Di- ckenmesseinrichtungen 11, 12 oder in einer der Messeinrichtungen aufgetreten sein, welche die Messgrößen erfassen, die für die einlaufseitige Geschwindigkeit vi bis v4 bzw. die auslaufseitige Geschwindigkeit v2 bis v5 des Bandes 6 charakteristisch sind.
In Verbindung mit FIG 6 werden nachfolgend verschiedene Vor- gehensweisen zur Ermittlung der Geschwindigkeiten vθ bis v5 des Bandes 6 erläutert. Die Vorgehensweisen sind hierbei alternativ einsetzbar. Insbesondere ist es ausreichend, pro zu ermittelnder Geschwindigkeit vθ bis v5 eine der nachstehend in Verbindung mit FIG 6 beschriebenen Vorgehensweisen zu er- greifen. Weiterhin ist es zwar üblich und die Regel, dass alle Geschwindigkeiten vθ bis v5 auf die gleiche Art und Weise ermittelt werden. Zwingend ist dies jedoch nicht erforderlich. Vielmehr ist es möglich, für jede einzelne Geschwindigkeit vθ bis v5 eine jeweils besonders geeignete Vorgehenswei- se zu ergreifen. Insbesondere ist es daher möglich, für (mindestens) eines der Walzgerüste 1 bis 5 die einlaufseitige Geschwindigkeit vθ bis v4 des Bandes 6 auf eine andere Art und Weise zu ermitteln als die auslaufseitige Geschwindigkeit vi bis v5 des Bandes 6.
Die möglichen Vorgehensweisen werden nachfolgend in Verbin- düng mit FIG 6 anhand eines Abschnittes der Walzstraße erläutert, der durch zwei den Abschnitt begrenzende Walzgerüste 1 bis 5, hier die Walzgerüste 3 und 4, begrenzt ist. Die Ausführungen zu FIG 6 sind jedoch ohne weiteres auf die anderen Walzgerüste 1, 2 und 5 der Walzstraße übertragbar.
Durch FIG 6 ist es beispielsweise möglich, eine als Laser ausgebildete Messeinrichtung 19 vorzusehen. In diesem Fall ist es so, dass die jeweilige Geschwindigkeit vθ bis v5 des Bandes 6 mittels eines Lasermessverfahrens erfasst wird. Wei- terhin korrespondiert in diesem Fall die erfasste Messgröße direkt mit der jeweiligen Geschwindigkeit vθ bis v5 des Bandes 6.
Alternativ ist es möglich, als Messeinrichtung eine Rolle 20 vorzusehen, deren Umfangsgeschwindigkeit vR erfasst wird. Die Rolle 20 wird in diesem Fall an das Band 6 angestellt und läuft mit dem Band 6 mit. Typische Beispiele geeigneter Rollen 20 sind die Rollen eines der S-Rollensätze 8, 9, Rollen eines Schiingenhebers, Zugmessrollen oder Rollen eines Plan- heitsmessgerätes .
Auch bei der Ausgestaltung der Messeinrichtung als Rolle 20 korrespondiert die jeweilige Messgröße vR in der Regel direkt mit der jeweiligen Geschwindigkeit vθ bis v5 des Bandes 6.
Wiederum alternativ ist es möglich, dass die Messeinrichtung, bezogen auf den Ort, für den die jeweilige Geschwindigkeit vi bis v5 gelten soll, als Walzen 21 des vorgeordneten Walzge- rüsts 3 ausgebildet sind und dass die Messgröße mit der Um- fangsgeschwindigkeit vW der jeweiligen Walzen 21 korrespondiert. In diesem Fall wird die Umfangsgeschwindigkeit vW der Walzen 21 einem Modell 22 zugeführt, in dem die Voreilung des Bandes 6 im jeweiligen Walzgerüst 3 modelliert wird. Das Mo- dell 22 ist hierbei in der Regel innerhalb der Steuereinrichtung 13 implementiert. Das Modell 22 ermittelt in diesem Fall die jeweilige Geschwindigkeit vθ bis v5 des Bandes 6 anhand der jeweiligen Walzenumfangsgeschwindigkeit vW und der Vorei- lung des Bandes 6 im jeweiligen Walzgerüst 1 bis 5.
Insbesondere im Falle der letztgenannten Vorgehensweise ist die Messgröße vW mit der jeweilige Geschwindigkeit vi bis v5 des Bandes 6 mittels eines Skalierungsfaktors verknüpft. Die Verknüpfung mittels eines entsprechenden Skalierungsfaktors kann jedoch, wenn auch in geringerem Ausmaß, auch für Messgrößen vR sinnvoll sein, die mittels eines Lasers 19 oder einer Rolle 20 erfasst werden. Beispielhaft wird dies nachstehend in Verbindung mit FIG 7 für die Rolle 20 näher erläu- tert.
Gemäß FIG 7 umschlingt das Band 6 die Rolle 20 über einen Um- schlingungswinkel α. Das Band 6 bewegt sich mit der Bandgeschwindigkeit v. Die Rolle 20 weist die Rollenumfangsge- schwindigkeit vR auf. Die Bandgeschwindigkeit v und die Rollenumfangsgeschwindigkeit vR sind über die Beziehung
v = vR\ l + k- — D
verknüpft, k ist hierbei ein Faktor, der vom Umschlingungs- winkel α abhängt. Für kleine Umschlingungswinkel α geht der Faktor k tendenziell gegen Null, für größer werdende Umschlingungswinkel α steigt er an. Maximal kann der Faktor k den Wert Eins annehmen, d ist die lokale Banddicke, D der Durchmesser der Rolle 20.
Die erfassten Messgrößen vR, vW müssen selbstverständlich der Steuereinrichtung 13 zugeführt werden. Unabhängig von der erfassten Messgröße vR, vW muss daher die korrespondierende Messeinrichtung 19 bis 21 mit der Steuereinrichtung 13 entsprechend datentechnisch verbunden sein. Obenstehend wurde erläutert, dass das erfindungsgemäße Betriebsverfahren (siehe FIG 3) bezüglich der Walzgerüste 2, 3 und 4 angewendet wird. Für das letzte Walzgerüst 5 wurde ein modifiziertes erfindungsgemäßes Betriebsverfahren angewendet (vergleiche FIG 4), für das erste Walzgerüst 1 ein konventionelles Betriebsverfahren. Prinzipiell ist es jedoch möglich, auch das erste und/oder das letzte Walzgerüst 1, 5 gemäß der gleichen Betriebsweise zu betreiben, die obenstehend in Verbindung mit FIG 3 für das zweite, das dritte und das vierte Walzgerüst 2, 3, 4 erläutert wurde. Beispielsweise ist es möglich, die vordere Dickenmesseinrichtung 11 dem ersten Walzgerüst 1 vorzuordnen und auch die einlaufseitige Geschwindigkeit vθ des Bandes 6 für das erste Walzgerüst 1 zu erfassen bzw. zu ermitteln. Als Messgröße für die einlaufsei- tige Geschwindigkeit vθ für das erste Walzgerüst 1 kommt insbesondere die Umfangsgeschwindigkeit vR der Rollen des vorderen S-Rollensatzes 8 in Frage. In analoger Weise ist es möglich, die hintere Dickenmesseinrichtung 12 entfallen zu lassen. In diesem Fall wird direkt die Banddicke d5 des aus dem letzten Walzgerüst 5 auslaufenden Bandes 6 entsprechend der Vorgehensweise von FIG 3 ermittelt. Es entfallen lediglich das Erfassen der Enddicke d5' (Schritte S26 und S27) und das Ergreifen der weiteren Maßnahmen (Schritt S29) .
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere kann auf Grund des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens, bei dem
- einerseits aus dem Verhältnis der ein- und der auslaufsei- tigen Geschwindigkeit vi bis v5 des Bandes 6 die aktuelle
Stichabnahme des jeweils betrachteten Walzgerüsts 2 bis 5 ermittelt wird und
- andererseits die ermittelte Banddicke d2 bis d5 dem jeweils gewalzten Abschnitt 17 zugeordnet und der jeweilige Ab- schnitt 17 durch die Walzstraße wegverfolgt wird,
eine erheblich verbesserte Ansteuerung der Walzgerüste 1 bis 5 erfolgen und so ein überlegenes Betriebsergebnis erzielt werden. Insbesondere kann die Maßhaltigkeit des fertigen Bandes 6 deutlich verbessert werden. Dies gilt insbesondere für den Bereich der Langsamfahrt (beispielsweise beim Ein- und Ausfädeln des Bandes 6 oder bei der Umstellung zwischen zwei Bändern 6 im Kontibetrieb) . Als Nebenprodukt können weiterhin Banddickenmessungen durch Vergleich von ermittelten Banddicken dl bis d5 und gemessenen Band- bzw. Enddicken dl, d5' auf Plausibilität überprüft werden.
Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.

Claims

Patentansprüche
1. Betriebsverfahren für eine mehrgerüstige Walzstraße,
- wobei ein Band (6) einem (2 - 5) der Walzgerüste (1 - 5) (betrachtetes Walzgerüst) der Walzstraße mit einer bekannten Eingangsdicke (dl - d4) zugeführt wird und aus dem betrachteten Walzgerüst (2 - 5) mit einer Banddicke (d2 - d5) ausläuft,
- wobei Messgrößen (vR, vW) erfasst werden, die bezüglich des betrachteten Walzgerüsts (2 - 5) für die einlaufseitige Geschwindigkeit (vi - v4) des Bandes (6) und die auslaufsei- tige Geschwindigkeit (v2 - v5) des Bandes (6) charakteristisch sind,
- wobei anhand der erfassten Messgrößen (vR, vW) bezüglich des betrachteten Walzgerüsts (2 - 5) die einlaufseitige Geschwindigkeit (vi - v4) des Bandes (6) und die auslaufsei- tige Geschwindigkeit (v2 - v5) des Bandes (6) ermittelt werden,
- wobei bezüglich des betrachteten Walzgerüsts (2 - 5) anhand der Eingangsdicke (dl - d4), der einlaufseitigen Geschwindigkeit (vi - v4) des Bandes (6) und der auslaufseitigen Geschwindigkeit (v2 - v5) des Bandes (6) die Banddicke (d2
- d5) ermittelt wird,
- wobei unter Berücksichtigung der ermittelten Banddicke (d2 - d5) weitere Maßnahmen ergriffen werden, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Messgröße (vW) für die einlaufseitige Geschwindigkeit (vi - v4) des Bandes (6) die Walzenumfangsgeschwindigkeit (vW) des dem betrachteten Walzgerüst (2 - 5) unmittel- bar vorgeordneten Walzgerüsts (1 - 4) ist und/oder die
Messgröße (vW) für die auslaufseitige Geschwindigkeit (v2 - v5) des Bandes (6) die Walzenumfangsgeschwindigkeit (vW) des betrachteten Walzgerüsts (2 - 5) ist,
- dass die Voreilung des Bandes (6) im jeweiligen Walzgerüst (2 - 5) modelliert wird und
- dass die jeweilige Geschwindigkeit (vi - v5) des Bandes (6) anhand der jeweiligen Walzenumfangsgeschwindigkeit (vR) und der Voreilung des Bandes (6) im jeweiligen Walzgerüst (1 - 5) ermittelt wird.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (6) aus aufeinander folgenden Abschnitten (17) besteht, dass jedem Abschnitt (17) zu jedem Zeitpunkt eine jeweilige Abschnittdicke (d) zugeordnet ist, dass die Abschnitte (17) beim Durchlaufen der Walzstraße wegverfolgt werden und dass die Abschnittdicke (d) je- des Abschnittes (17) vor dem Einlaufen in das betrachtete
Walzgerüst (2 - 5) mit der Eingangsdicke (dl - d4) und nach dem Auslaufen aus dem betrachteten Walzgerüst (1 - 5) mit der Banddicke (d2 - d5) korrespondiert.
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsdicke (dl) mittels einer dem betrachteten Walzgerüst (2) vorgeordneten vorderen Dickenmesseinrichtung (11) gemessen wird.
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Dickenmesseinrichtung (11) zwischen dem ersten und dem zweiten Walzgerüst (1, 2) der Walzstraße angeordnet ist.
5. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem betrachteten Walzgerüst (3 - 5) ein Walzgerüst (2 - 4) unmittelbar vorgeordnet ist und dass für das dem betrachteten Walzgerüst (3 - 5) unmittelbar vorgeordnete Walzgerüst (2 - 4) die Banddicke (d2 - d4) mit- tels eines Betriebsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ermittelt wird.
6. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Maßnahmen ein An- zeigen der ermittelten Banddicke (d2 - d5) umfassen.
7. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Maßnahmen das Er- mittein eines Stellbefehls für das betrachtete Walzgerüst (2
- 5) und/oder mindestens ein von dem betrachteten Walzgerüst (2 - 5) verschiedenes Walzgerüst (3 - 5) der Walzstraße umfassen .
8. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
- dass mittels einer dem betrachteten Walzgerüst (5) nachge- ordneten hinteren Dickenmesseinrichtung (12) eine Auslauf- dicke (d5' ) des Bandes (6) erfasst wird und
- dass die weiteren Maßnahmen einen Vergleich der für das betrachtete Walzgerüst (5) ermittelten Banddicke (d5) mit der gemessenen Auslaufdicke (d5' ) umfassen.
9. Betriebsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich mindestens eines der betrachteten Walzgerüste (2 - 5) die einlaufseitige Geschwindigkeit (vi - v4) des Bandes (6) und/oder die auslaufseitige Geschwindigkeit (v2 - v5) des Bandes (6) anhand der erfassten Messgrößen (vR, vW) unter Verwendung eines Ermittlungsverfahrens ermittelt werden und dass das Ermittlungsverfahrens anhand des Vergleichs adaptiert wird.
10. Betriebsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer zu starken Abweichung der ermittelten Banddicke (d5) von der gemessenen Auslaufdicke (d5' ) eine Fehlermeldung ausgegeben wird.
11. Computerprogramm, wobei das Computerprogramm Maschinencode (15) umfasst, der von einer Steuereinrichtung (13) für eine mehrgerüstige Walzstraße unmittelbar ausführbar ist, wobei die Ausführung des Maschinencodes (15) durch die Steuereinrichtung (13) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (13) die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche betreibt.
12. Datenträger mit einem auf dem Datenträger in maschinenlesbarer Form gespeicherten Computerprogramm (14) nach Anspruch 11.
13. Steuereinrichtung für eine mehrgerüstige Walzstraße, wobei die Steuereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 betreibt.
14. Steuereinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie als programmierbare Steuereinrichtung ausgebildet ist, die im Betrieb ein Computerprogramm (14) nach Anspruch 11 ausführt.
15. Walzstraße,
- wobei die Walzstraße mehrere von einem Band (6) nacheinander durchlaufene Walzgerüste (1 - 5) aufweist,
- wobei die Walzstraße für mindestens eines (2 - 5) der Walzgerüste (1 - 5) (betrachtetes Walzgerüst) der Walzstraße Erfassungseinrichtungen (19 - 21) aufweist, mittels derer Messgrößen (vR, vW) erfassbar sind, die bezüglich des betrachteten Walzgerüsts (2 - 5) für die einlaufseitige Geschwindigkeit (vi - v4) des Bandes (6) und die auslaufsei- tige Geschwindigkeit (v2 - v5) des Bandes (6) charakteris- tisch sind,
- wobei mindestens eine der Messgrößen (vR, vW) die Walzenumfangsgeschwindigkeit (vW) des betrachteten Walzgerüsts (2 - 5) oder des dem betrachteten Walzgerüst (2 - 5) unmittelbar vorgeordnetem Walzgerüsts (1 - 4) ist, - wobei die Walzstraße entweder eine dem betrachteten Walzgerüst (2) unmittelbar vorgeordnete vordere Dickenmessein- richtung (11) aufweist, mittels derer für das betrachtete Walzgerüst (2) die Eingangsdicke (dl) messbar ist, oder eine Ermittlungseinrichtung (13) aufweist, mittels derer für das betrachtete Walzgerüst (3 - 5) die Eingangsdicke (d2 - d4) anhand von der Ermittlungseinrichtung (13) zugeführten, auf ein dem betrachteten Walzgerüst (3 - 5) unmittelbar vorgeordnetes Walzgerüst (2 - 4) bezogenen Größen die Ein- gangsdicke (d2 - d4) ermittelbar ist, oder das betrachtete Walzgerüst (1) das erste Walzgerüst (1) der Walzstraße ist, wobei die Walzstraße eine Steuereinrichtung (13) nach Anspruch 13 oder 14 aufweist, wobei die Steuereinrichtung (13), die Walzgerüste (1 - 5), die Erfassungseinrichtungen (19 - 21) und, soweit vorhanden, die Dickenmesseinrichtung (11) und die Ermittlungseinrichtung (13) datentechnisch miteinander verbunden sind.
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