WO2022243425A1 - Verfahren zum betreiben eines walzgerüstes - Google Patents

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WO2022243425A1
WO2022243425A1 PCT/EP2022/063555 EP2022063555W WO2022243425A1 WO 2022243425 A1 WO2022243425 A1 WO 2022243425A1 EP 2022063555 W EP2022063555 W EP 2022063555W WO 2022243425 A1 WO2022243425 A1 WO 2022243425A1
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WO
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actual
metal strip
force
control
roll stand
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/063555
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Horn
Michael Zielenbach
Michael Degner
Olaf Norman Jepsen
Kerstin SPILL
Original Assignee
Sms Group Gmbh
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Publication date
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Priority to JP2023571876A priority patent/JP2024519382A/ja
Priority to EP22730726.1A priority patent/EP4341016A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/68—Camber or steering control for strip, sheets or plates, e.g. preventing meandering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2261/00—Product parameters
    • B21B2261/02—Transverse dimensions
    • B21B2261/10—Cross-sectional area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/62—Roll-force control; Roll-gap control by control of a hydraulic adjusting device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B39/00—Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B39/02—Feeding or supporting work; Braking or tensioning arrangements, e.g. threading arrangements
    • B21B39/10—Arrangement or installation of feeding rollers in rolling stands

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a roll stand for rolling a metal strip.
  • the roll stand has lateral guide rails arranged on at least one of the two sides at the inlet and/or outlet--seen in the direction of transport of the metal strip--for guiding the metal strip.
  • EP 698428 B1 discloses a method for thickness control based on a position measurement in the bending cylinders of the roll stand.
  • the international patent application WO 03/053604 describes a method for controlling the roll gap of the roll stand, it being recommended that a position or travel sensor be assigned to each bending cylinder in the roll stand.
  • the measured values provided by the position or displacement encoder enable the roll gap to be set more precisely in order to achieve optimum threading in or out of the metal strip and optimum rolling of the rolled metal strip with a desired flatness and a required profile.
  • the application explains the connection between the inclined position of the roll gap and the lateral running of the metal strip to be rolled out of the roll gap of the roll stand.
  • the international publication WO 2006/119984 discloses a method of a device for specifically influencing the geometry of the pre-strip in a roll stand.
  • this patent application claims a method for hot rolling of rolling stock, with both a swivel control with a dynamic adjustment of the roughing stand and a position and force control of lateral guides being proposed for the course control of the rolling stock upstream and downstream of a roughing stand.
  • the regulation of the employment and the regulation of the employment of the lateral guides are linked in such a way that a saber-shaped or wedged slab is formed into a straight and wedge-free pre-strip in one or more passes in a targeted manner, reversing or in continuous operation.
  • the object of the invention is to further develop a known method for operating a roll stand with an inclined position control and a force or position control coupled thereto for the control of lateral guides so that the force or position setpoints for the control of both the adjustment and of the lateral guide rails can be better determined with a view to avoiding sagging in the metal strip at the outlet of the roll stand.
  • the solution to the task is that the force or position setpoints for the control of the lateral guides according to the for Pivot position control already determined actual wedge quality and / or calculated according to the determined actual offset.
  • the claimed basic control loop in the form of the swivel control is used to detect and eliminate a wedge shape of the metal strip to be rolled. Any wedge shape in the incoming metal strip is compensated for by a swivel specification, i.e. the adjusting cylinders of the roll stand are given different values with regard to their setting position or their setting force, in order to compensate for different thickness values of the metal strip in its width direction.
  • a swivel specification i.e. the adjusting cylinders of the roll stand are given different values with regard to their setting position or their setting force, in order to compensate for different thickness values of the metal strip in its width direction.
  • the claimed method enables resource-efficient production in hot rolling mills for flat products. It enables an increase in productivity and material output by reducing downtimes.
  • the properties and quality of the metal strip to be rolled are optimized and the plant operator is relieved of the burden of controlling the strip run.
  • the claimed coupling step is only carried out if either the determined actual wedgeness is greater than a specified maximum permissible wedgeness and/or when the determined actual offset of the metal strip after rolling is inadmissible because it is greater than a specified maximum permissible eccentricity .
  • the claimed position or force regulation of the lateral guides activated in addition to the claimed swivel regulation.
  • the lateral guides are also adjusted with a correction value with regard to a specified target position or a specified target force, depending on the current actuator of the lateral guides.
  • the side guides should be individually controllable on each side.
  • the aim of the pivoting control is that the control difference between the ascertained actual angularity of the metal strip and the specified desired angularity becomes as close to zero as possible. This means that the thickness of the metal strip to be rolled should be the same on the drive side and the operating side of the roll stand, ie on the left and right edge, if possible, unless certain deviations are tolerated.
  • the actual keyness and/or the actual offset are determined indirectly by deriving these actual values from at least one of the following directly measurable variables.
  • This is, for example, the difference between the rolling force, ie the difference between the rolling force on the drive side and the rolling force on the operator side, recorded by pressure measurement, on the adjusting cylinders of the roll stand.
  • the actual positions of the adjusting cylinders and finally the measurement of the position of the bending cylinders in the roll stand close to the roll gap are also directly comparable as measured variables.
  • measuring the position of the bending cylinders close to the roll gap enables a very precise statement to be made about the derivation of the actual wedge shape.
  • the wedgeness can be measured directly. At least one of the four measurements mentioned must be carried out in order to be able to derive any statement about the actual keyness from these measured values. Because the measured values mentioned also provide information about the centric or eccentric position of the metal strip in the rolling dispute, a statement about the central position or the actual offset of the metal strip can also be derived in addition or as an alternative.
  • pairs of values can be stored in tabular form, so that, for example, a wedge value of x mm is assigned a displacement of the ruler by y mm (nominal position); or - an xy steep curve can be stored in an alternative embodiment, which is based on a calculation formula taking into account
  • Forming of the metal strip in the roll stand is taken into account for the inlet-side conditions to be set.
  • the invention primarily provides that the cornering guides are simply controlled via actuators with the previously specified desired values (without a feedback control loop). Alternatively, however, the control can also take place in the form of a position or force control loop.
  • the method according to the invention can be used both for roughing mills and for finishing mills.
  • the description is accompanied by a figure which schematically illustrates the method according to the invention.
  • the top half of the figure contains an illustration of the swivel control 100 and the bottom half of the figure shows the actuation 300 of the lateral guide rails 350 .
  • the swivel control 100 and the control 300 of the lateral guide rails are coupled via a block 170 for deriving or calculating the actual Wedge of the metal strip and/or its actual offset from directly measured values and an admissibility query 200.
  • Panning control 100 is represented by a classic control loop. This consists of a calculation unit 110 for calculating a specified target wedge size or a target swivel value of the work rolls for setting the roll gap in roll stand 150. As part of the swivel control, the calculated target wedge size is compared with the actual value calculated in block 170 - keenness. The difference between the desired keying and the actual keying is determined in the comparator 120 and output to a downstream controller 130 as the so-called control difference e. The controller 130 calculates an actuating signal for an actuator 140 from the control difference e as an input variable; here, in the swivel control, the actuator is formed by the adjusting cylinders of the work rolls in the roll stand.
  • Said swivel control 100 is characterized by feedback, in which, in a further method step, the position of the adjusting cylinders (step 160-2) and/or the position of the bending cylinders of the roll stand (method step 160-1) and/or the differential force of the adjusting cylinders ( Method step 160-3) is measured directly in order to derive the actual wedge quality and/or the actual offset from this in the said block 170 by calculation, i.e. to record it indirectly.
  • the actual keyness can be obtained from a direct measured value acquisition on the metal strip (160-4). The same applies to measuring the eccentricity of the metal strip (160-5)
  • a subsequent query step 200 the ascertained actual offset and/or the ascertained actual keyness are checked to see whether they are permissible, ie whether they are each below predetermined maximum limit values. If both actual values are permissible in this respect, there is no special activation of the lateral guide rails 350 according to the invention; but these remain rather in permanently set guide positions for central guidance of the strip in the roll gap. If the admissibility query is answered in the affirmative, this means that no impermissibly large sagging is detected or expected in the metal strip exiting the roll stand 150 and that therefore no correction of the strip run of the metal strip by the side guides is required.
  • the situation is different if one of the two actual values, i.e. the determined actual wedgeness or the determined actual offset of the outgoing metal strip, exceeds the specified maximum permissible limit value. Then a correction of the strip run of the metal strip is required by the lateral guides.
  • the lateral guide rails 350 can be controlled by position or by force. For this purpose, a position setpoint is calculated in a position calculation unit 310, to which the cornering guide 350 is adjusted with the aid of an actuator 340, for example a hydraulic cylinder.
  • a force calculation unit 310' can be used to calculate a force setpoint for a cornering ruler 350, with the ruler 350 then being adjusted or turned to the force setpoint with the aid of the actuator 340.
  • the adjustment or control of the lateral guides 350 takes place without feedback, i.e. within the framework of a simple control as just described.
  • the adjustment of the lateral guide rails 350 can also take place in the form of a position control or a force control.
  • position control the calculated target position of the respective cornering guide would be compared with an actual position of cornering guide 350 previously measured in a method step 360 in order to determine a position control difference e p therefrom.
  • the position control difference would be given as an input variable to a position controller 330, which uses it to determine a position control signal for the actuator 340.
  • the actuator 340 would then become the cornering ruler 350 according to the determined position control signal.
  • the setpoint force calculated in calculation step 310' would be compared with an actual force previously determined by measurement in a measuring step 360' in a comparison device 320' in order to calculate a force control difference bk therefrom.
  • This force control difference would be given as an input variable to a force controller 330 ′, which uses it to determine a force control signal for the actuator 340 .
  • This actuator 340 then controls the lateral guide 350 according to the said force control signal.

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes (150) zum Walzen von einem Metallband mit mindestens einem im Einlauf und/oder im Auslauf des Walzgerüstes - in Transportrichtung des Metallbandes gesehen - auf beiden Seiten angeordneten Seitenführungslineal (350) zum Führen des Metallbandes. Um die Kraft- oder Positions-Sollwerte für die Ansteuerung der Seitenführungslineale (350) im Hinblick auf eine Vermeidung einer Säbelbildung bei dem Metallband im Auslauf des Walzgerüstes besser ermitteln zu können als im Stand der Technik, werden die Kraft- oder Positions-Sollwerte für die Ansteuerung der Seitenführungslineale nach Maßgabe der für die Schwenklagenregelung bereits ermittelten Ist-Keiligkeit und/oder nach Maßgabe des ermittelten Ist-Versatzes berechnet.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes zum Walzen von einem Metallband. Das Walzgerüst hat im Einlauf und/oder im Auslauf - in Transportrichtung des Metallbandes gesehen - auf mindestens einer der beiden Seiten Seitenführungslineale angeordnet zum Führen des Metallbandes.
Derartige Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes sind dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt.
Die EP 698428 B1 offenbart ein Verfahren zur Dickenregelung unter Zugrundelegung einer Positionsmessung in den Biegezylindern des Walzgerüstes. Die internationale Patentanmeldung WO 03/053604 beschreibt ein Verfahren zur Regelung des Walzspaltes des Walzgerüstes, wobei empfohlen wird, dass in dem Walzgerüst jedem Biegezylinder ein Positions- oder Weggeber zugeordnet ist. Die von dem Positions- oder Weggeber bereitgestellten Messwerte ermöglichen eine exaktere Einstellung des Walzspaltes, um ein optimales Ein- oder Ausfädeln des Metallbandes und ein optimales Walzen der gewalzten Metallbänder mit einer angestrebten Planheit und einem geforderten Profil zu erzielen. Außerdem erläutert die Anmeldung den Zusammenhang zwischen der Schräglage des Walzspaltes und dem seitlichen Verlaufen des zu walzenden Metallbandes aus dem Walzspalt des Walzgerüstes.
Die internationale Veröffentlichung WO 2006/119984 offenbart ein Verfahren einer Vorrichtung zur gezielten Beeinflussung der Vorbandgeometrie in einem Walzgerüst. Konkret beansprucht diese Patentanmeldung ein Verfahren zum Warmwalzen von Walzgut, wobei zur Verlaufsregelung des Walzgutes sowohl eine Schwenk-Regelung mit einer dynamischen Einstellung des Vorgerüstes und eine Positions- und Kraftregelung von Seitenführungen vorgeschlagen wird, die einem Vorgerüst vor- und nachgeschaltet sind. Die Regelung der Anstellung sowie die Regelung der Anstellung der Seitenführungen sind derart miteinander verknüpft, dass in einem oder in mehreren Stichen gezielt, reversierend oder im Durchlaufbetrieb, eine säbelige oder keilige Bramme in ein gerades und keilfreies Vorband umgeformt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein bekanntes Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes mit einer Schräglagenregelung und einer damit gekoppelten Kraft- oder Positionsregelung zur Ansteuerung von Seitenführungslinealen dahingehend weiterzubilden, dass die Kraft- oder Positions-Sollwerte für die Ansteuerung von sowohl der Anstellung, als auch der Seitenführungslineale im Hinblick auf eine Vermeidung einer Säbelbildung bei dem Metallband im Auslauf des Walzgerüstes besser ermittelt werden. Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst.
Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass optional ein Ist-Versatz des
Metallbandes nach dem Walzen gegenüber der Mittenlinie des Walzgerüstes ermittelt wird; dass die Ist-Keiligkeiten und/oder der Ist-Versatz auf Zulässigkeit hin überprüft wird; und dass die Kopplung nur dann durchgeführt wird, wenn die Ist- Keiligkeit und/oder der Ist-Versatz unzulässig ist und dass die Kopplung dann folgenden Schritt aufweist: Individuelles Ansteuern des Seitenführungslineals - in Transportrichtung des Metallbandes gesehen - auf mindestens einer der beiden Seiten im Einlauf und/oder im Auslauf des Walzgerüstes mit einem individuell nach Maßgabe der ermittelten Ist-Keiligkeit und/oder nach Maßgabe des ermittelten Ist-Versatzes vorgegebenen Kraft- oder Positions-Sollwertes zum
Verhindern einer Säbelbildung bei dem aus dem Walzgerüst auslaufenden
Metallband.
In Kurzform: Die Lösung der Aufgabe besteht darin, dass die Kraft- oder Positions- Sollwerte für die Ansteuerung der Seitenführungslineale nach Maßgabe der für die Schwenklagenregelung bereits ermittelten Ist-Keiligkeit und/oder nach Maßgabe des ermittelten Ist-Versatzes berechnet werden.
Der beanspruchte Grundregelkreis in Form der Schwenkregelung dient zur Erfassung und Behebung einer Keilform des zu walzenden Metallbandes. Eine eventuelle Keilform in dem einlaufenden Metallband wird durch eine Schwenk vorgabe kompensiert, d.h. die Anstellzylinder des Walzgerüstes erhalten abweichende Werte hinsichtlich ihrer Stellposition oder ihrer Stellkraft, um auf diese Weise abweichende Dickenwerte des Metallbandes in seiner Breitenrichtung zu kompensieren. Insgesamt ermöglicht das beanspruchte Verfahren eine ressourceneffiziente Produktion in Warmwalzstraßen für Flachprodukte. Es ermöglicht eine Erhöhung der Produktivität und des Materialausbringens durch eine Reduktion von Störzeiten. Die Eigenschaften und die Qualität des zu walzenden Metallbandes werden optimiert und der Anlagenbediener wird bei der Steuerung des Bandlaufes entlastet.
Erfindungsgemäß wird der beanspruchte Koppelschritt nur dann durchgeführt, wenn entweder die ermittelte Ist-Keiligkeit größer ist als eine vorgegebene maximal zulässige Keiligkeit und/oder wenn der ermittelte Ist-Versatz des Metallbandes nach dem Walzen unzulässig ist, weil er größer als eine vorgegebene maximalzulässige Außermittigkeit ist. Nur wenn mindestens eines der besagten Limits überschritten ist, wird zusätzlich zu der beanspruchten Schwenk-Regelung auch die beanspruchte Positions- oder Kraftregelung der Seitenführungen aktiviert. Anders ausgedrückt: es werden dann zusätzlich zur Korrektur der Stellwerte der Anstellzylinder im Rahmen der Schwenk-Regelung auch die Seitenführungslineale mit einem Korrekturwert im Hinblick auf eine vorgegebene Sollposition oder eine vorgegebene Soll-Kraft, je nach aktuellem Stellglied der Seitenführungslineale angestellt. Die Seitenführungslineale sollten - in Transportrichtung des Metallbandes gesehen - auf jeder Seite individuell ansteuerbar sein. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zielt die Schwenkregelung darauf ab, dass die Regeldifferenz zwischen der ermittelten Ist-Keiligkeit des Metallbandes und der vorgegebenen Soll-Keiligkeit möglichst zu Null wird. D.h., die Dicke des zu walzenden Metallbandes soll nach Möglichkeit auf der Antriebsseite und der Bedienseite des Walzgerüstes, d. h. am linken und am rechten Rand gleich sein, soweit nicht gewisse Abweichungen toleriert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt das Ermitteln der Ist-Keiligkeit und/oder des Ist-Versatzes indirekt, indem diese Ist-Werte aus mindestens einer der folgenden direkt messbaren Größen abgeleitet werden. Dabei handelt es sich beispielsweise um die Differenz Walzkraft, also dem Unterschied der antriebsseitigen und bedienseitigen über Druckmessung erfassten Walzkraft an den Anstellzylindern des Walzgerüstes. Weiterhin direkt als Messgröße vergleichbar sind die Ist-Positionen der Anstellzylinder und schließlich die walzspaltnahe Positionsmessung der Biegezylinder in dem Walzgerüst. Insbesondere die walzspaltnahe Positionsmessung der Biegezylinder ermöglicht eine sehr genaue Aussage über die Ableitung der Ist-Keiligkeit.
Alternativ kann eine direkte Messung der Keiligkeit erfolgen. Mindestens eine der vier genannten Messungen muss erfolgen, um überhaupt eine Aussage über die Ist-Keiligkeit aus diesen Messwerten ableiten zu können. Weil die besagten Messwerte auch eine Aussage über die zentrische oder außerzentrische Lage des Metallbandes im Walzstreit ergeben, kann zusätzlich oder alternativ auch eine Aussage über die Mittellage bzw. den Ist-Versatz des Metallbandes abgeleitet werden.
In der Berechnungseinrichtung für die Berechnung der Soll-Positionen oder der Soll-Kräfte für die Seitenführungslineale können in einfacher Ausführung Wertepaare tabellarisch hinterlegt sein, so dass z.B. einem Keilwert von x mm eine Verschiebung des Lineals um y mm (Soll-Position) zugewiesen wird; oder - kann in einer alternativen Ausführung eine x-y Steilkurve hinterlegt werden, die auf einer Berechnungsformel unter Berücksichtigung von
Umformwiderständen, Gerüststeifigkeit etc. beruht; oder
- kann in einer weiteren alternativen Ausführung ein komplettes Umformmodell hinterlegt sein, das den Materialfluss und die komplette
Umformung des Metallbandes im Walzgerüst für die einzustellenden einlaufseitigen Bedingungen berücksichtigt.
Die Erfindung sieht primär vor, dass die Seitenführungslineale über Aktuatoren mit den zuvor gegebenen Soll-Werten einfach angesteuert werden (ohne rückgekoppelten Regelkreis). Alternativ kann die Ansteuerung jedoch auch in Form eines Positions- oder Kraft-Regelkreises erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl für Vorwalzstraßen wie auch für Fertigwalzstraßen einsetzbar.
Der Beschreibung ist eine Figur beigefügt, welche das erfindungsgemäße Verfahren schematisch veranschaulicht. In der oberen Hälfte enthält die Figur eine Darstellung der Schwenkregelung 100 und in der unteren Hälfte ist in der Figur die Ansteuerung 300 der Seitenführungslineale 350 veranschaulicht.
Die Schwenkregelung 100 und die Ansteuerung 300 der Seitenführungslineale sind gekoppelt über einen Block 170 zur Ableitung bzw. Berechnung der Ist- Keiligkeit des Metallbandes und/oder dessen Ist-Versatz aus direkt gemessenen Messwerten sowie einer Zulässigkeitsabfrage 200.
Die Schwenkregelung 100 wird durch einen klassischen Regelkreis repräsentiert. Dieser besteht aus einer Berechnungseinheit 110 zur Berechnung einer vorzugegebenen Soll-Keiligkeit bzw. eines Soll-Schwenkwertes der Arbeitswalzen zur Einstellung des Walzspaltes in dem Walzgerüst 150. Im Rahmen der Schwenkregelung wird die berechnete Soll-Keiligkeit verglichen mit der in dem Block 170 berechneten tatsächlichen Ist-Keiligkeit. Die Differenz von Soll-Keiligkeit und Ist-Keiligkeit wird in dem Vergleicher 120 ermittelt und als sogenannte Regeldifferenz e auf einen nachgeschalteten Regler 130 ausgegeben. Der Regler 130 berechnet aus der Regeldifferenz e als Eingangsgröße ein Stellsignal für ein Stellglied 140; hier bei der Schwenkregelung wird das Stellglied durch die Anstellzylinder der Arbeitswalzen in dem Walzgerüst gebildet. Die Anstellzylinder werden im Rahmen der Regelung nach Maßgabe des besagten Stellsignals in dem Walzgerüst 150 angestellt auf einen dementsprechenden Walzspalt. Die besagte Schwenkregelung 100 zeichnet sich durch eine Rückkopplung aus, bei welcher in einem weiteren Verfahrensschritt die Position der Anstellzylinder (Schritt 160-2) und/oder die Position der Biegezylinder des Walzgerüstes (Verfahrensschritt 160-1) und/oder die Differenzkraft der Anstellzylinder (Verfahrensschritt 160-3) direkt gemessen wird, um daraus in dem besagten Block 170 die Ist-Keiligkeit und/oder den Ist-Versatz rechnerisch abzuleiten, d.h. indirekt zu erfassen. Alternativ kann die Ist-Keiligkeit aus einer direkten Messwerterfassung am Metallband (160-4) erfolgen. Gleiches gilt für eine Messwerterfassung der Außermittigkeit des Metallbandes (160-5)
In einem nachfolgenden Abfrageschritt 200 werden der ermittelte Ist-Versatz und/oder die ermittelte Ist-Keiligkeit dahingehend überprüft, ob sie zulässig sind, d.h. ob sie jeweils unterhalb von vorgegebenen maximalen Grenzwerten liegen. Wenn beide Ist-Werte insofern zulässig sind, erfolgt erfindungsgemäß keine spezielle Ansteuerung der Seitenführungslineale 350; sondern diese verbleiben vielmehr in fest-eingestellten Führungspositionen zur mittigen Führung des Bandes in den Walzspalt. Wenn die Zulässigkeitsabfrage bejaht wird, bedeutet dies, dass bei dem aus dem Walzgerüst 150 auslaufenden Metallband keine unzulässig große Säbelbildung erkannt bzw. erwartet wird und dass deshalb keine Korrektur des Bandlaufs des Metallbandes durch die Seitenführungslineale erforderlich ist.
Anders ist die Situation, wenn einer der beiden Ist-Werte, d.h. die ermittelte Ist- Keiligkeit oder der ermittelte Ist-Versatz des auslaufenden Metallbandes den jeweils vorgegebenen maximal zulässigen Grenzwert überschreitet. Dann ist eine Korrektur des Bandlaufs des Metallbandes durch die Seitenführungslineale erforderlich. Die Ansteuerung der Seitenführungslineale 350 kann auf Position oder auf Kraft erfolgen. Dazu wird in einer Positionsberechnungseinheit 310 ein Positionssollwert berechnet, auf den das Seitenführungslineal 350 mit Hilfe eines Stellgliedes 340, beispielsweise eines Hydraulikzylinders angestellt wird.
Alternativ kann mit Hilfe einer Kraft-Berechnungseinheit 310‘, ein Kraft-Sollwert für ein Seitenführungslineal 350 berechnet werden, wobei das Lineal 350 dann mit Hilfe des Stellgliedes 340 auf den Kraft-Sollwert eingestellt bzw. angestellt wird. Grundsätzlich erfolgt die Anstellung bzw. Ansteuerung der Seitenführungslineale 350 ohne Rückkopplung, d.h. im Rahmen einer einfachen Ansteuerung wie soeben beschrieben.
Alternativ kann die Anstellung der Seitenführungslineale 350 auch in Form einer Positionsregelung oder einer Kraftregelung erfolgen. Bei einer Positionsregelung würde die berechnete Sollposition des jeweiligen Seitenführungslineals mit einer zuvor in einem Verfahrensschritt 360 messtechnisch erfassten Ist-Position des Seitenführungslineals 350 verglichen, um daraus eine Positions-Regeldifferenz ep zu ermitteln. Die Positions-Regeldifferenz würde als Eingangsgröße auf einen Positionsregler 330 gegeben, welcher daraus ein Positions-Stellsignal für das Stellglied 340 ermittelt. Das Stellglied 340 würde dann das Seitenführungslineal 350 nach Maßgabe des ermittelten Positions-Stellsignals ansteuern. Analog würde bei einer Kraftregelung, die in dem Berechnungsschritt 310' berechnete Sollkraft mit einer zuvor in einem Messschritt 360' messtechnisch ermittelten Ist-Kraft in einer Vergleichseinrichtung 320' verglichen, um daraus eine Kraft-Regeldifferenz bk zu berechnen. Diese Kraft-Regeldifferenz würde als Eingangsgröße auf einen Kraftregler 330' gegeben, der daraus ein Kraft-Stellsignal für das Stellglied 340 ermittelt. Dieses Stellglied 340 steuert dann das Seitenführungslineal 350 nach Maßgabe des besagten Kraft-Stellsignals an. Dadurch, dass eine Messung im Walzgerüst oder in Bandlaufrichtung nach dem Walzgerüst auch auf eine Einstellung der Lineale vor dem Walzgerüst wirken kann, wird die Keiligkeit und/oder Mittigkeit der nachfolgenden Bandlängenabschnitte verbessert. Dadurch, dass eine Messung im Walzgerüst oder in Bandlaufrichtung nach dem Walzgerüst auch auf eine Einstellung der Lineale nach dem Walzgerüst wirken kann, wird die Keiligkeit und/oder Mittigkeit des aktuell gemessenen Bandlängenabschnitts verbessert.
Bezugszeichenliste
100 Schwenkregelung
110 Berechnungseinheit für Sollwert für Keiligkeit bzw. für den Schwenkwert der Arbeitswalzen 120 Keiligkeitsvergleicher 130 Schwenkregler
140 Stellglied, insbesondere Anstellzylinder 150 Walzgerüst
160-1 Messung der Position der Biegezylinder 160-2 Messung der Position der Anstellzylinder 160-3 Messung der Differenzwalzkraft der Anstellzylinder 160-4 Messung der Ist-Keiligkeit des Metallbandes 160-5 Messung der AussermittigkeitA/ersatz
170 Berechnungseinrichtung für die Ist-Keiligkeit und/oder den Ist-Versatz 200 Zulässigkeitsabfrage 300 Ansteuerung der Seitenführungslineale 310 Berechnungseinrichtung für Soll-Position
310' Berechnungseinrichtung für Soll-Kraft für das Seitenführungslineal
320 Vergleicher
320' Vergleicher
330 Positionsregler
330' Kraftregler
340 Stellglied insbesondere Hydraulikzylinder zur Ansteuerung des Seitenführungslineal 350 Seitenführungslineal
360 Messwertermittlung für die Ist-Position des Seitenführungslineals 360' Messwertermittlung für die Ist-Kraft des Seitenführungslineals

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes (150) zum Walzen von einem Metallband mit mindestens einem im Einlauf und/oder Auslauf des Walzgerüstes - in Transportrichtung des Metallbandes gesehen - auf mindestens einer der beiden Seiten angeordneten Seitenführungslineal zum Führen des Metallbandes, aufweisend folgende Schritte:
Durchführen einer Schwenkregelung (100) , bei der eine Ist-Keiligkeit des Metallbandes ermittelt und auf eine vorgegebene Soll-Keiligkeit geregelt wird durch dynamische Anstellung der Arbeitswalzen in dem Walzgerüst; und
Durchführen einer Positions- oder Kraftansteuerung (300) des mindestens einen Seitenführungslineals (350); wobei die Schwenkregelung und die Positions- oder Kraftansteuerung (300) des Seitenführungslineals (350) miteinander gekoppelt werden können; dadurch gekennzeichnet, dass optional ein Ist-Versatz des Metallbandes (160-5) nach dem Walzen gegenüber der Mittenlinie des Walzgerüstes (150) ermittelt wird; dass die Ist-Keiligkeiten und/oder der Ist-Versatz auf Zulässigkeit hin überprüft wird; und dass die Kopplung nur dann durchgeführt wird, wenn die Ist-Keiligkeit und/oder der Ist-Versatz unzulässig ist und dass die Kopplung dann folgenden Schritt aufweist:
Individuelles Ansteuern des Seitenführungslineals (350) - in Transportrichtung des Metallbandes gesehen - auf mindestens einer der beiden Seiten im Einlauf und/oder im Auslauf des Walzgerüstes (150) mit einem individuell nach Maßgabe der ermittelten Ist-Keiligkeit und/oder nach Maßgabe des ermittelten Ist-Versatzes vorgegebenen Kraft- oder Positions- Sollwertes zum Verhindern einer Säbelbildung bei dem aus dem Walzgerüst auslaufenden Metallband.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Überprüfungsschritt folgende Teilschritte aufweist:
Überprüfen, ob die ermittelte Ist-Keiligkeit zulässig ist, weil sie kleiner als eine vorgegebene maximal zulässige Keiligkeit ist; und/oder Überprüfen, ob der ermittelte Ist-Versatz des Metallbandes nach dem Walzen zulässig ist, weil er kleiner als eine vorgegebene maximal zulässige Aussermittigkeit ist.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Regeln der Ist-Keiligkeit des Metallbandes auf die vorgegebene Soll-Keiligkeit eine Regeldifferenz (e) zwischen der Soll- und der Ist- Keiligkeit ermittelt wird; und dass über die Kraft und/oder die Position der Anstellzylinder (140) der Arbeitswalzen als Stellglieder die Kontur für den Walzspalt nach Maßgabe der ermittelten Regeldifferenz (e) individuell derart vorgegeben und eingestellt wird, dass die Regeldifferenz nach dem Walzen des Metallbandes möglichst zu Null wird.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Ist-Keiligkeit und/oder des Ist-Versatzes (170) indirekt erfolgt durch Ableiten aus mindestens einer der folgenden erfassten Größen: der Ist-Positionen der Biegezylinder des Walzgerüstes (160-1); und/oder der Ist-Positionen der Anstellzylinder (160-2); und/oder der Differenzkraft der Anstellzylinder (160-3) oder direkt erfolgt durch Messen der Ist-Keiligkeit (160-4) des Bandes; und/oder
Messen der Aussermittigkeit/des Versatzes (160-5) des Metallbandes.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das individuelle Ansteuern der Seitenführungslineale (350) auf mindestens einer der beiden Seiten im Einlauf- und/oder im Auslauf des Walzgerüstes (150) in Form einer Kraft-Regelung erfolgt, aufweisend folgende Teilschritte:
Messen der Ist-Kraft (360') auf ein jeweiliges Seitenführungslineal (350); Ermitteln einer Kraft-Regeldifferenz (bk) zwischen der vorgegebenen Soll- Kraft und der gemessenen Ist-Kraft; und
Ansteuern eines Anstellglieds (340) zum kraftmäßigen Anstellen des jeweiligen Seitenführungslineals (350) nach Maßgabe der Kraft- Regeldifferenz derart, dass die Kraft-Regeldifferenz (bk) möglichst zu Null wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das individuelle Ansteuern der Seitenführungslineale (350) auf mindestens einer der beiden Seiten im Einlauf- und/oder im Auslauf des Walzgerüstes (150) in Form einer Positions-Regelung erfolgt, aufweisend folgende Teilschritte:
Messen der Ist-Position (360) des jeweiligen Seitenführungslineals (350); Ermitteln einer Positions-Regeldifferenz (ep) zwischen der vorgegebenen Soll-Position und der gemessenen Ist-Position; und Ansteuern eines Anstellglieds (340) zum positionsmäßigen Anstellen des jeweiligen Seitenführungslineals (350) nach Maßgabe der Positions- Regeldifferenz (ep) derart, dass die Positions-Regeldifferenz möglichst zu Null wird.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Walzgerüst (150) um ein Vorwalzgerüst oder ein Fertigwalzgerüst handelt.
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