WO2022263266A1 - Verfahren zum herstellen eines walzguts mit kastenprofil - Google Patents

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WO2022263266A1
WO2022263266A1 PCT/EP2022/065629 EP2022065629W WO2022263266A1 WO 2022263266 A1 WO2022263266 A1 WO 2022263266A1 EP 2022065629 W EP2022065629 W EP 2022065629W WO 2022263266 A1 WO2022263266 A1 WO 2022263266A1
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WO
WIPO (PCT)
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contour
rolling
flat
control device
stock
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/065629
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Kurz
Karola Gurrath
Marco Miele
Original Assignee
Primetals Technologies Germany Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Germany Gmbh filed Critical Primetals Technologies Germany Gmbh
Priority to EP22733033.9A priority Critical patent/EP4355507A1/de
Priority to CN202280043083.5A priority patent/CN117500617A/zh
Publication of WO2022263266A1 publication Critical patent/WO2022263266A1/de

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Classifications

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

Definitions

  • the present invention is based on an operating method for a rolling mill comprising a number of roll stands for rolling a flat rolling stock, with a control device for the rolling mill
  • the target variables comprising at least one desired profile value of the flat rolled stock which represents the deviation in the thickness of the flat rolled stock at a predetermined distance from the edges of the flat rolled stock characterized by a center thickness which the flat rolled stock has midway between the edges,
  • an ideal contour profile of the flat rolling stock is determined over the rolling stock width
  • the determined target values are transmitted to the roll stands of the rolling train, so that the flat rolling stock is rolled in the rolling train taking into account the transmitted target values.
  • the present invention is also based on a computer program that includes machine code that can be processed by a control device for a rolling train for rolling flat rolling stock, the processing of the machine code by the control device causing the control 20?ooo353
  • the present invention is also based on a control device for a rolling train for rolling flat rolling stock, the control device being designed as a software-programmable control device and being programmed with such a computer program so that it operates the rolling train according to such an operating method.
  • the present invention is also based on a rolling train for rolling a flat rolling stock
  • the rolling train has a number of rolling stands, by means of which the flat rolling stock is rolled,
  • Such an operating method is known, for example, from WO 2019/086172 A1.
  • the control device can be supplied as target variables, among other things, the contour and/or discrete parameters defining the contour.
  • the control device takes the target variables into account when determining the target values.
  • Such an operating method is also known from WO 2020/016387 A1 and US Pat. No. 6,158,260.
  • the thickness of the flat rolled material varies as viewed in the direction of the width of the flat rolled material.
  • the thickness profile can be described by various parameters.
  • An important parameter, which is usually specified, is the center thickness dO, which the flat rolling stock has in its center, ie in an area that is equidistant from both edges of the flat rolling stock.
  • the distance xx can have any value, but usually has the value 25 mm, the value 40 mm or the value 100 mm.
  • a desired profile value C40 of 20 ⁇ m or more is usually specified for hot rolling, so that the strip produced has a convex thickness profile, i.e. a bulbous profile in which the center thickness dO is greater than the thickness at the edges of the flat rolling stock is.
  • the guiding properties can be kept stable both in the hot rolling and in the subsequent cold rolling.
  • the object of the present invention is to create possi possibilities by means of which box sections can be produced as well as possible, while at the same time the stability of the production process should be ensured.
  • an operating method of the type mentioned at the outset is designed in that the control device determines the target values for the manipulated variables using the model in such a way that a contour course expected for the flat rolling stock after the flat rolling stock has been rolled in the rolling mill is exclusively in one across the width of the rolling stock Seen as the initial central area, which extends to the edges of the flat rolled stock up to the initial area limits, which are at a greater distance from the edges of the flat rolled stock than the predetermined distance, the ideal contour is approximated as closely as possible, or the expected one Although the contour is approximated to the ideal contour in addition to the initial central area outside of the initial central area, this is only to the extent that it is possible without impairing the approximation of the expected contour to the ideal contour in the initial central area is.
  • the invention is based on the finding that the course of the contour can generally be influenced very well by the actuators in the middle of the flat rolling stock.
  • the flat rolling stock is getting worse and worse.
  • a drop in thickness is unavoidable in the immediate vicinity of the edges of the flat rolling stock. Therefore, it is possible to mentally divide the flat rolled stock into the initial central portion and two initial outer portions as viewed in the width direction of the flat rolled stock.
  • the initial middle range is from -bl/2 to bl/2, where bl is less than b.
  • the course of the contour can be influenced well.
  • the initial outer regions extend from -b/2 to -bl/2 and from bl/2 to b/2. In the initial outer areas, the course of the contour can only be influenced poorly, so it has to be accepted more or less as it arises.
  • the target values te can be determined in such a way that the stated C40 value is reached.
  • reaching such a low C40 value can result in the contour becoming locally concave (i.e. the flat rolled stock is thicker in areas 40mm (or slightly more) from the edges of the flat rolled stock). towards the middle of the flat rolled stock, possibly even thicker than in the middle of the flat rolled stock).
  • the flat rolling stock forms "humps" at its edges, so to speak. Forcing such a low C40 value can result in the two humps having a significant height.
  • the contour can even become globally concave, i.e. from the center of the flat rolling stock to the edges of the flat rolling stock, the thickness of the flat rolling stock increases across the entire rolling stock width, which can easily make the rolling process unstable.
  • the control device accepts the initial area limits or the distance between the initial area limits and the edges of the flat rolling stock.
  • the default can be followed by an operator, for example.
  • a person skilled in the art may know from experience what value to set the initial range limits to, or the distance of the initial range limits from the edges of the flat stock, exactly or at least approximately, for a given flat stock.
  • the control device determines the initial area limits or the distance between the initial area limits and the edges of the flat rolling stock using the actual values of the flat rolling stock before the flat rolling stock is rolled in the rolling train and/or the predetermined distance.
  • tables or characteristic curves can be stored in the control device, so that the control device is able to determine the appropriate value for a specific flat rolling stock.
  • the input variables can be, for example, the chemical composition of the flat rolling stock, its width, its mean thickness before and/or after rolling, its temperature, etc. This procedure has the advantage that the operator is relieved of the sometimes difficult task of determining the corresponding values.
  • the control device checks whether the expected contour is convex or not, increases the initial central area in the case of a convex contour or reduces the distances between the initial area boundaries and the edges of the flat rolling stock and vice versa in the case of a non-convex contour the initial central area is reduced or the distances of the initial area limits from the edges of the flat rolling stock are increased.
  • the initial mean range can be determined as large as is just about acceptable.
  • control device works in a loop that is executed several times. Within a single pass through the loop, the control device evaluates the currently valid initial area limits and determines the associated setpoint values and the associated expected contour profile for these initial area limits. Based on the check, it then increases or decreases the initial middle region and then runs the loop again.
  • the loop must not be an endless loop. The repetition of the loop must therefore be terminated when a termination criterion is reached.
  • the values then reached for the initial range limits, the associated setpoint values and the associated expected contour profile are then the final values.
  • the exact termination criterion is of secondary importance. For example, in the case of a convex contour, the initial region boundaries can be gradually enlarged, but the loop is exited when a concave contour first occurs. In this case, the values for the initial range limits are used as the final values, at where a convex contour was last determined.
  • the initial area boundaries can be gradually reduced and the loop can be exited when a convex contour occurs for the first time.
  • the values for the initial area limits where a convex contour progression was determined for the first time are used as the final values.
  • the termination criterion can also consist in the fact that a predetermined number of runs of the loop has been carried out or that—in relation to the increasing and reducing of the initial area limits—a predetermined number of direction changes has been reached.
  • the increment can also be reduced, for example, with each change of direction and the termination criterion can be defined by reaching or falling below a predetermined minimum increment.
  • the control device preferably determines the ideal contour profile by determining the coefficients of a polynomial describing the ideal contour profile in such a way that the ideal contour profile matches the target values as well as possible. This results in a simple and reliable determination of the ideal course of the contour. This procedure is particularly advantageous when the desired profile value of the control device is specified directly as such. The match can be determined in particular by minimizing the mean square deviation of the ideal contour from the target variables.
  • the polynomial is usually a polynomial that contains only even powers of the location x in the latitude direction.
  • it can be a monomial, ie contain only a single power of the location x in the direction of latitude.
  • the ideal contour should be defined by a parabola of the 2nd or 4th order.
  • control device In a preferred embodiment of the operating method, it is provided that the control device
  • a contour function extending at least over a final middle area is determined in such a way that the contour function is as close as possible to the actual course of the contour in the final middle area
  • control device determine coefficients of the contour function in order to determine the contour function and then to determine the modeled profile value using the coefficients of the contour function.
  • the model is modified immediately or gradually in such a way that despite the determination of the target values due to the approximation of the expected contour to the ideal contour, a flat rolling stock with a concave contour is produced exclusively or at least primarily in the initial central area.
  • the control device can, for example, evaluate the determined contour function at the predetermined distance from the edges of the flat rolling stock.
  • the value determined in this way can differ from the profile value as it results from the actual course of the contour as such.
  • the control device can use an actual profile value at a distance from the edges of the flat rolling stock, which is greater than the predetermined distance, for example for the actual course of the contour.
  • the control device can determine a C100 value and use it as a C40 value as part of the model adaptation.
  • the last procedure explained relates to the evaluation of the measured variables within the framework of an adaptation of the model from flat rolled stock to flat rolled stock.
  • This procedure can be useful, in particular, when rolling a flat rolling stock in the form of a strip.
  • the integration into a control loop can take place, for example, in that the control device
  • a contour function extending at least over a final middle area is determined in such a way that the contour function is as close as possible to the actual course of the contour in the final middle area
  • the target values for the manipulated variables are corrected.
  • the actual course of the contour is optimized within one and the same flat rolling stock.
  • the control device can check whether the contour function is convex in the final central area or not. In the case of a convex contour function, the control device can enlarge the final central area and, conversely, in the case of a non-convex contour function, reduce the final central area. By doing this, the final central area can be maximized.
  • a hysteresis can be provided and/or a procedure can be implemented that is similar to the procedure that was explained above in connection with the determination of the initial central area based on the expected contour profile.
  • the control device preferably controls a cooling device, by means of which the work rolls of at least one of the roll stands are cooled as a function of the location across the width of the rolling stock, in such a way that the contour profile expected for the flat rolling stock after the flat rolling stock has been rolled in the rolling mill the initial area limits towards the edges of the flat rolling stock is approximated as closely as possible to the ideal contour.
  • This maximizes the width of the flat rolled stock within which the flat rolled stock can be produced within allowable tolerances.
  • this determination is only of secondary importance, ie only to the extent that it is possible without impairing the approximation of the expected contour profile to the ideal contour profile in the initial central area.
  • the object is also achieved by a computer program with the features of claim 13.
  • a computer program with the features of claim 13.
  • the processing of the computer program that the control device operates the rolling train according to an operating method according to the invention.
  • a control device having the features of claim 14.
  • a control device of the type mentioned at the beginning is programmed with a computer program according to the invention, so that the control device operates the rolling train according to an operating method according to the invention.
  • control device is designed as a control device according to the invention in a rolling mill of the type mentioned.
  • FIG 6 different contours
  • FIG 10 different contours
  • a rolling train has a number of rolling stands 1 .
  • a total of four rolling stands 1 are shown in FIG. 1.
  • the rolling train could also have fewer than four rolling stands 1, for example only two or three rolling stands 1. At least a single rolling stand 1 is present.
  • the rolling train could also have more than four roll stands 1, for example five, six or seven roll stands 1.
  • a flat rolling stock 2 is rolled by means of the roll stands 1 in the rolling train.
  • the rolling stock 2 is made of metal, mostly steel, in some cases also made of aluminum, in rare cases made of another metal, for example copper.
  • the rolling stock 2 is usually a strip. In individual cases, however, it can also be a heavy plate.
  • Flat rolling stock - this also applies to the flat rolling stock 2 - are usually characterized by a plurality of geometric sizes Shen. Insofar as they are relevant in the context of the present invention, these variables are explained in more detail below in connection with FIG.
  • An essential geometric variable is the width b of the flat rolling stock 2.
  • the width b is usually at least 600 mm, but can also have considerably larger values. In some cases, values of up to 2000 mm and even more are possible.
  • the flat rolling stock 2 With respect to a coordinate x, which is directed in the width direction of the flat rolling stock 2, the flat rolling stock 2 extends from -b/2 to +b/2. Strictly speaking, the width b varies from roll pass to roll pass. The width b usually increases from pass to pass. However, the change in width b is very small and can be ignored within the scope of the present invention.
  • the flat rolling stock 2 is also characterized by additional geometric variables.
  • These variables can be a thickness profile, ie the thickness d as a function of the location x in the width direction.
  • they can be variables derived from the thickness profile, in particular the contour c or a desired profile value C.
  • the desired profile value C results from the contour c.
  • the desired profile value C is a scalar value. It results from the mean value of the contour c at a predetermined distance a from the edges of the flat rolling stock 2:
  • the distance a has a small value compared to the width b.
  • a distance a of, for example, 25 mm, 40 mm, 50 mm, 75 mm or 100 mm is typical.
  • the desired profile value C is usually supplemented by the distance a, so that one speaks of a C25 value, a C40 value, a C50 value, a C75 value or a C100 value.
  • the rolling train is controlled by a control device 3 according to FIG.
  • the control device 3 is generally designed as a software-programmable control device.
  • the control device 3 is programmed with a computer program 4 .
  • the computer program 4 includes machine code 5 which can be processed by the control device 3 .
  • the processing of the machine code 5 by the control device 3 has the effect that the control device 3 operates the rolling mill according to an operating method which is explained in more detail below--first in connection with FIG.
  • the control device 3 first receives actual variables I of the flat rolling stock 2 in a step S1.
  • the actual variables I describe actual properties of the flat rolling stock 2, which the flat rolling stock 2 has before rolling in the rolling train.
  • the actual variables I can, for example, be the width b, the center thickness dO, the temperature, the chemical composition and other actual variables of the flat rolling stock 2.
  • the actual variables I can be measured values. Alternatively, it can be arithmetically determined values that are determined on the basis of processing steps to which the flat rolling stock 2 is subjected before rolling in the rolling train. Mixed forms are also possible, ie a part of the actual variables I is measured and another part of the actual variables I is calculated.
  • control device 3 receives target values Z of the flat rolling stock 2 in a step S2.
  • the target variables Z describe properties of the flat rolling stock 2 which the flat rolling stock 2 should have after rolling in the rolling train—ie after the last rolling pass to be carried out in the rolling train.
  • the target variables Z include directly or indirectly at least the desired profile value C.
  • the desired profile value C is referenced to the distance a.
  • a C25 value or a C40 value is specified as the desired profile value C.
  • the target variables Z include other variables, for example the center thickness dO and the temperature. In the context of the present invention, however, only the desired profile value C (including the associated distance a) is important. It is possible for the desired profile value C to be specified directly as target variable Z. Alternatively, it is possible for the desired profile value C to be specified indirectly.
  • the contour c can be specified as the target variable Z, so that the desired profile value C results from the value of the contour c at the predetermined distance a from the edges of the flat rolling stock 2 . It is also possible for the thickness d to be specified via the rolling stock width b, so that the control device 3 determines the contour c from the progression of the thickness d and determines the desired profile value C from the contour c.
  • step S3 the control device 3 determines an ideal contour ci of the flat rolling stock 2.
  • the ideal contour ci is a function of the location x.
  • the control device 3 determines the ideal contour profile ci, i.e. over the width b of the flat rolling stock 2.
  • the determination is based on the target values Z, in such a way that a standard based on the deviation of the contour profile ci from the target values Z is minimized.
  • the target variables Z are taken into account in step S3. If - purely by way of example - the target variables include the temperature, the center thickness dO and the desired profile value C, only the desired profile value C has to be taken into account to determine the ideal contour curve ci.
  • the procedure of step S3 is generally known and familiar to those skilled in the art.
  • control device 3 can determine the ideal contour profile ci by determining the coefficients of a polynomial that describes the ideal contour profile ci. In this case, the determination is made in such a way that the ideal contour curve ci—as defined by the coefficients—matches the target variables Z as well as possible.
  • the polynomial is usually a monomial. So it will be through one fully described with a single coefficient for a single power.
  • the ideal contour curve ci is described by a parabola of the 2nd, 4th, 6th, etc. degree, the degree of the control device 3 being specified and only the coefficient being determined by the control device 3 .
  • other values are also important, for example values that are defined similarly to the desired profile value C but are based on greater distances than the distance a for the desired profile value C
  • the polynomial can alternatively be a monomial or a "real" polynomial, i.e. a polynomial in which more than just a single coefficient can be different from 0. In this case too, however, the possible degrees of the control device 3 are specified. Only the coefficients are set by the control device 3 determined.
  • FIG. 4 shows—purely as an example—the case in which the desired profile value C at a distance a of 40 mm from the edges of the flat rolling stock 2 is used exclusively as the relevant target variable Z and the ideal contour curve ci is also a fourth-degree parabola .
  • control device 3 uses the actual variables I of the flat rolling stock 2 and the ideal contour profile ci to determine target values COM for manipulated variables for the rolling stands 1. The determination is made using a model 6 of the rolling train (see FIG. 1).
  • the rolling mill model is based on mathematical and physical equations. Suitable models are generally known to those skilled in the art. They are used in particular for presetting the rolling mill (setup calculation). Purely as an example, reference can be made to DE 10211 623 A1 for such a model.
  • the manipulated variables act on corresponding actuators 7 to 9 of the roll stands 1.
  • the actuators 7 to 9 can, for example, according to the illustration in FIG .
  • the actuators 7 to 9 can include, for example, a sliding device 8, by means of which an opposite displacement of the working rolls 10 (and/or any intermediate rolls) can be set in the same or another roll stand 1.
  • the actuators 7 to 9 can include a cooling device 9, for example, by means of which the work rolls 10 of one of the roll stands 1 can be cooled as a function of the location x. The cooling can thus be adjusted in a spatially resolved manner as seen in the width direction x.
  • the actuators 7 to 9 can thus include actuators 7, 8, in which the associated manipulated variable affects the contour c of the flat rolling stock 2 globally over the entire width b of the flat rolling stock 2 be. Likewise, the actuators 7 to 9 can also include actuators 9 in which individual manipulated variables affect the contour c of the flat rolling stock 2 only locally.
  • the control device 3 transmits the determined setpoint values COM to the roll stands 1 of the rolling mill (more precisely: to the real-time controls of the roll stands 1, ie to the so-called L1 system). This has the effect that the flat rolling stock 2 is rolled in the rolling train, taking into account the transmitted desired values COM.
  • the manner in which the transmitted reference values COM are included in the rolling process can differ from reference value COM to reference value COM. It is possible that a specific setpoint COM is used directly and immediately as the corresponding setpoint of the respective real-time control. Al Alternatively, it is possible for a specific setpoint COM to be just a basic setpoint that is dynamically modified during the rolling process by an additional setpoint or multiple additional setpoints, for example to compensate for dynamic deflection of the corresponding roll stand 1 or fluctuations in tension in the flat rolling stock 2. However, even in the case of a dynamic modification, the respective desired value COM is always taken into account as such.
  • Each determination of the desired values COM corresponds to a respective actual contour course ct, which the flat rolling stock 2 has after rolling in the rolling mill.
  • the respective contour course ce which is expected for these desired values COM, is determined by means of the model 6 for a respective set of desired values COM.
  • the desired values COM are determined in such a way that the expected contour ce corresponds as closely as possible to the ideal contour ci over the entire bandwidth b (or at least in the range from -b/2+a to b/2-a). is approached.
  • the target values COM are thus varied - of course taking into account a termination criterion - until target values COM are determined, by means of which the expected contour profile ce corresponds to the ideal contour profile ci over the entire bandwidth b (or at least in the range from -b/2+a to b /2-a) is approximated as closely as possible.
  • the so-called rms (root mean square) of the difference between the expected contour ce and the ideal contour ci can be minimized.
  • FIG. 6 shows, in addition to the ideal contour curve ci with a reference sign “ce” in brackets, a corresponding expected contour curve when determining the desired values COM according to the procedure of the prior art.
  • the distance al of the initial area boundaries 12 from the edges of the flat rolling stock 2 is greater than the distance a to which the desired profile value C is related. If the distance a is 40 mm, the distance al can be 100 mm, for example. Of course, another value is also possible.
  • the part of the flat rolling stock 2 from the initial area limits 12 to the edges is not taken into account in the context of the optimization of the desired values COM according to step S4.
  • the desired values COM are therefore only varied with the aim of bringing the expected contour ce as close as possible to the ideal contour ci in the initial central area 11 .
  • FIG. 6 shows the expected contour curve ce as it results according to the procedure of the present invention.
  • control device 3 can measure the initial area limits 12 or the distance between the initial area limits 12 and the edges of the flat rolling stock
  • control device 2 accept.
  • a specification by an operator 13 can follow.
  • step Sil the control device 3 determines the distance a1 using the actual variables I of the flat rolling stock 2 and/or using the predetermined distance a.
  • the control device 3 can on the one hand determine k times the distance a, where k is a value greater than 1, and on the other hand determine a predetermined percentage of the width b, the percentage being significantly less than 50%, as a rule less than 20%, mostly even less than 10%.
  • the greater of the two determined values can be used as the distance a1.
  • the percentage can be specified in a fixed manner for the control device 3 or, for example, by the operator 13 .
  • steps S21 to S24 are present in addition to steps S1 to S5.
  • step S21 the control device 3 checks whether a termination criterion is met. Possibilities for defining a sensible termination criterion are generally known to those skilled in the art. If the termination criterion is met, the desired values COM determined in step S4 are accepted and transmitted to the rolling train in step S5. If the termination criterion is not met, the control device 3 checks in step S22 whether the expected contour (ie the expected contour curve ce) is convex. If this is the case, the control device 3 enlarges the initial middle region 11 in step S23. It therefore reduces the distance a1. Conversely, if the expected contour is not convex, the control device 3 reduces the initial central region 11 in step S24. It therefore increases the distance a1. Then the controller 3 returns to step S4.
  • the expected contour ie the expected contour curve ce
  • FIG. 8 thus results in the distance al being determined as small as technically reasonable in an iterative procedure.
  • steps S1 to S5 and optionally also steps S11 and S21 to S24 are carried out by the control device 3 before the flat rolling stock 2 is rolled in the rolling train.
  • steps S11 and S21 to S24 are carried out by the control device 3 before the flat rolling stock 2 is rolled in the rolling train.
  • steps S11 and S21 to S24 are carried out by the control device 3 before the flat rolling stock 2 is rolled in the rolling train.
  • steps S11 and S21 to S24 are carried out by the control device 3 before the flat rolling stock 2 is rolled in the rolling train.
  • the control device 3 receives measured variables M in a step S31.
  • the measured variables M are characteristic of an actual contour course ct of the flat rolling stock 2, which was achieved by rolling the flat rolling stock 2 in the rolling train.
  • the thickness d can be detected as a function of the width b of the flat rolling stock 2 by means of an X-ray measurement and fed to the control device 3 .
  • the actual course of the contour ct is shown in FIG.
  • the control device 3 determines an associated contour function cf'.
  • FIG. 10 shows a possible contour function cf'.
  • the term "contour function" is to be understood comprehensively. In particular, it also includes the case in which the contour function cf' corresponds 1:1 to the actual contour course ct. However, it also includes the case in which the actual contour course ct is only approximated
  • the control device 3 can determine coefficients of a polynomial which defines the contour function cf'.
  • step S32 is known from the prior art.
  • a contour function cf" is determined in such a way that the contour function cf" is as wide as possible over the entire width b of the flat rolling stock 2 (or at least in the range from -b/2+a to b/2-a). is approximated to the actual contour ct.
  • only a final middle region 11' is considered in the present invention to determine the contour function cf'. It is possible that the contour function cf' is only determined in the final middle area 11'.
  • contour function cf' is determined over the entire width b of the flat rolling stock 2 (or at least in the range from -b/2+a to b/2-a), for the approximation to the actual contour ver run ct, so for example the determination of the coefficients th, but only the final middle area 11 'is considered.
  • the control device 3 finally calculates a profile value C' of the flat rolling stock 2 using the contour function cf'.
  • This profile value C' is referred to below as the modeled profile value C'.
  • the modeled profile value C' is not the actual profile value C", which results from the actual contour course ct or which results from determining a contour function cf", if this se (as in the prior art) over the entire width b of the flat rolling stock 2 (or at least in the range from -b/2+a to b/2-a) is approximated to the actual course of the contour ct.
  • the contour function cf' is only different, mostly flatter, than the contour function cf" in the final middle area 11' due to the adaptation to the actual contour course ct".
  • the calculated profile value C' is a value which is smaller than the actual profile value C'' at a distance a from the edges of the flat rolling stock 2.
  • an evaluation can also be carried out at a greater distance al' than the distance a.
  • the contour function cf' can be evaluated at the distance al' and this value can be used as the modeled profile value C'.
  • a step S34 the control device 3 evaluates the modeled profile value C′ as a profile value as part of a model adaptation, by means of which the control device 3 adapts the model 6 of the rolling train.
  • the control device 3 thus acts as if the value C' had resulted as the actual profile value in the predetermined distance a, but not the value C".
  • the correspondingly adapted model 6 is used when the procedure from FIG 9) within the scope of determining the desired values COM for the next flat rolled stock 2 or the next flat rolled stock 2 of the same type.
  • the final central range 11′ can match the initial central range 11 that was used to determine the desired values COM.
  • the distance al' can also correspond to the distance al. This represents the simplest case. However, it is also possible to modify the procedure from FIG. 9 in accordance with the illustration in FIG.
  • the control device 3 checks in a step S41 whether a termination criterion has been met. Possibilities for defining a meaningful termination criterion ums are well known to those skilled in the art. If the termination criterion is met, the control device 3 goes to step S33 and from there to step S34.
  • the control device 3 checks in a step S42 whether the determined contour function cf' is convex in the final middle region 11'. If this is the case, the control device 3 enlarges the final middle area 11' in a step S43. So it reduces the distance al'. Conversely, if the determined contour function cf' is not convex in the final middle area 11', then the control device 3 reduces the size of the final middle area 11' in a step S44. So it increases the distance al'. Then the controller 3 returns to step S32.
  • FIG. 11 thus results in the distance al' being determined as small as technically reasonable in an iterative procedure.
  • steps S1 to S5 and possibly also steps S11 and S21 to S24 are carried out by the control device 3 before the flat rolling stock 2 is rolled in the rolling train.
  • steps S11 and S21 to S24 are carried out by the control device 3 before the flat rolling stock 2 is rolled in the rolling train.
  • steps S11 and S21 to S24 are carried out by the control device 3 before the flat rolling stock 2 is rolled in the rolling train.
  • steps S11 and S21 to S24 are carried out by the control device 3 before the flat rolling stock 2 is rolled in the rolling train.
  • the additional steps of FIG. 12 are carried out during the rolling of the flat rolled stock 2 in the rolling train.
  • the control device 3 receives the measured variables M in a step S51.
  • the content of step S51 corresponds to step S31 in FIGS. 9 and 11.
  • the difference is essentially the point in time at which step S51 is carried out, namely already during the rolling of the flat rolling stock 2 in the rolling train.
  • the measured variables M relate to a section of the flat rolling stock 2, which has already been rolled, while currently another cut from the flat rolling stock 2 is rolled.
  • step S52 the control device 3 determines an associated contour function cf'.
  • the content of step S52 is similar to step S32 in FIGS. 9 and 11.
  • step S53 the control device 3 uses the deviation of the contour function cf' from the ideal contour curve ci to track the desired values COM for the manipulated variables. Then the controller 3 goes back to step S5.
  • the final central area 11' can be combined with the initial central area
  • the distance al' can also correspond to the distance al. This represents the simplest case. However, it is also possible to use the procedure of FIG.
  • FIG. 13 modifies the procedure of FIG. 12 in the same way in which the procedure of FIG. 9 was modified in FIG.
  • the control device 3 checks in a step S61 whether a termination criterion has been met. Possibilities for defining a meaningful termination criterion are generally known to those skilled in the art. If the termination criterion is met, the control device 3 goes to step S53 and then back to step S5.
  • the control device 3 checks in a step S62 whether the determined contour function cf' is convex in the final middle region 11'. If this is the case, the control device 3 increases in in step S63 the final central area 11'. So it reduces the distance al'. Conversely, if the determined contour function cf' is not convex in the final middle area 11', then the control device 3 reduces the size of the final middle area 11' in a step S64. So it increases the distance al'. Then the controller 3 returns to step S52.
  • FIG. 13 thus leads to the distance al' being determined as small as technically sensible in an iterative procedure.
  • the manipulated variables can act on actuators 7, 8, which affect the contour c of the flat rolled stock 2 over the entire width b of the flat rolled stock 2.
  • a cooling device 9 it is also possible for a cooling device 9 to be present, by means of which the work rolls 10 of at least one of the roll stands 1 can be cooled in a spatially resolved manner over the rolling stock width b. In this case, it is possible to modify the procedure in FIG. 3 (or possibly one of the configurations in FIGS. 6 to 13 based on it) in the way explained below in connection with FIG.
  • steps S71 to S73 are present in addition to steps S1 to S5.
  • steps S71 and S72 are carried out before step S5.
  • Step S73 is usually carried out together with step S5.
  • step S71 the control device 3 determines in the edge areas of the flat rolling stock 2 - ie between the initial area limits 12 and the edges of the flat rolling stock 2 - the deviation of the expected contour ce from the ideal contour ci. Based on this, the control device 3 determines in step S72 for those elements of the cooling device 9 which are on the edge regions of the flat chen rolling stock 2 act, control values.
  • the control values are determined in such a way that on the one hand the expected contour profile ce in the edge areas of the flat rolling stock 2 is approximated as closely as possible to the ideal contour profile ci, but on the other hand the expected contour profile ce in the initial central area 11 does not change will.
  • step S73 the desired values COM and, in addition, the control values determined are output to the cooling device 9 and the cooling device 9 is thus controlled accordingly.
  • the expected contour profile ce is approximated as closely as possible to the ideal contour profile ci, even in the areas from the area boundaries 12 to the edges of the flat rolling stock 2 , but only to a lesser extent.
  • the setpoint values COM for actuators 7, 8, in which the associated manipulated variable affects the contour c of the flat rolling stock 2 globally over the entire width b of the flat rolling stock 2, are not changed.
  • the set values COM for actuators 9, in which individual manipulated variables affect the contour c of the flat rolling stock 2 only locally, are only changed to the extent that this is possible without changing the expected contour curve ce in the initial middle region 11.
  • the activation of the corresponding elements of the cooling device 9 is associated with a maximization of the coolant flow. In some cases, however, it may be necessary to minimize or at least reduce the coolant flow.
  • the present invention has many advantages.
  • an enlargement of the initial central area 11 is possible, over which a so-called box profile can be achieved. Nevertheless, the rolling process can be kept reliably stable.

Abstract

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

Description

Beschreibung
Bezeichnung der Erfindung
Verfahren zum Herstellen eines Walzguts mit Kastenprofil
Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfah ren für eine eine Anzahl von Walzgerüsten umfassende Walz straße zum Walzen eines flachen Walzguts, wobei eine Steuer einrichtung der Walzstraße
- Istgrößen des flachen Walzguts vor dem Walzen des flachen Walzguts in der Walzstraße und Zielgrößen des flachen Walz guts nach dem Walzen des flachen Walzguts in der Walzstraße entgegennimmt, wobei die Zielgrößen zumindest einen ge wünschten Profilwert des flachen Walzguts umfassen, der die Abweichung der Dicke des flachen Walzguts in einem vorbe stimmten Abstand von den Rändern des flachen Walzguts von einer Mittendicke charakterisiert, die das flache Walzgut in der Mitte zwischen den Rändern aufweist,
- anhand der Zielgrößen einen idealen Konturverlauf des fla chen Walzguts über die Walzgutbreite ermittelt,
- anhand der Istgrößen des flachen Walzguts und des idealen Konturverlaufs unter Verwendung eines Modells der Walzstra ße Sollwerte für Stellgrößen für die Walzgerüste der Walz straße ermittelt und
- die ermittelten Sollwerte an die Walzgerüste der Walzstraße übermittelt, so dass das flache Walzgut in der Walzstraße unter Berücksichtigung der übermittelten Sollwerte gewalzt wird.
Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Compu terprogramm, das Maschinencode umfasst, der von einer Steuer einrichtung für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschi nencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steu- 20?ooo353
WO 2022/263266 PCT/EP2022/065629
2 ereinrichtung die Walzstraße gemäß einem derartigen Betriebs verfahren betreibt.
Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steu ereinrichtung für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts, wobei die Steuereinrichtung als softwareprogram mierbare Steuereinrichtung ausgebildet ist und mit einem der artigen Computerprogramm programmiert ist, so dass sie die Walzstraße gemäß einem derartigen Betriebsverfahren betreibt.
Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Walz straße zum Walzen eines flachen Walzguts,
- wobei die Walzstraße eine Anzahl von Walzgerüsten aufweist, mittels derer das flache Walzgut gewalzt wird,
- wobei die Walzstraße eine derartige Steuereinrichtung auf weist.
Stand der Technik
Ein derartiges Betriebsverfahren ist beispielsweise aus der WO 2019/086172 Al bekannt. Bei diesem Betriebsverfahren kön nen der Steuereinrichtung als Zielgrößen unter anderem die Kontur und/oder die Kontur definierende diskrete Kenngrößen zugeführt werden. Die Steuereinrichtung berücksichtigt die Zielgrößen bei der Ermittlung der Sollwerte. Ein derartiges Betriebsverfahren ist auch aus der WO 2020/016387 Al und der US 6158 260 A bekannt.
Zusammenfassung der Erfindung
Beim Walzen eines flachen Walzguts aus Metall, beispielsweise eines Metallbandes, variiert in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen die Dicke des flachen Walzguts. Die Dicke d des flachen Walzguts ist also eine Funktion des Ortes x in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen: d = f(x) mit -b/2 < x < b/2 und b = Breite des Metallbandes. Der Dickenverlauf kann durch verschiedene Kenngrößen be schrieben werden. Eine wichtige Kenngröße, die in aller Regel vorgegeben wird, ist die Mittendicke dO, die das flache Walz gut in seiner Mitte aufweist, also in einem Bereich, der von beiden Rändern des flachen Walzguts gleich weit entfernt ist.
Eine weitere wichtige Kenngröße ist die Kontur, genauer der Konturverlauf. Der Konturverlauf ergibt sich dadurch, dass man den Dickenverlauf von der Mittendicke subtrahiert: c (x) = dO - d(x)
Eine weitere wichtige Kenngröße ist der gewünschte Profilwert C. Er ergibt sich durch den Mittelwert des Konturverlaufs c in einem Abstand xx von den beiden Rändern des Bandes:
C = [c(-b/2+xx) + c(b/2-xx)]/2.
Der Abstand xx kann prinzipiell beliebige Werte aufweisen, weist in der Regel aber den Wert 25 mm, den Wert 40 mm oder den Wert 100 mm auf.
Im Stand der Technik wird beim Warmwalzen meist ein gewünsch ter Profilwert C40 von 20 pm oder mehr vorgegeben, damit das erzeugte Band einen konvexen Dickenverlauf aufweist, also ei nen bauchigen Verlauf, bei dem die Mittendicke dO größer als die Dicke an den Rändern des flachen Walzguts ist. Dadurch können die Führungseigenschaften sowohl beim Warmwalzen als auch beim nachfolgenden Kaltwalzen stabil gehalten werden.
Wird das flache Walzgut - insbesondere zwischen dem Warmwal zen und dem Kaltwalzen - einmal oder mehrmals längsgeteilt, stellen sich erhöhte Anforderungen an die Toleranzen für das flache Walzgut. Für eine Maximierung der Ausbringung werden daher zunehmend sogenannte Kastenprofile gefordert, das heißt, dass das flache Walzgut über die Walzgutbreite gesehen eine möglichst konstante Dicke aufweist, der Konturverlauf also sehr kleine Werte annimmt. Gleichzeitig wird aber gefor dert, dass der Konturverlauf nicht konkav wird, da sich hier durch negative Auswirkungen auf die Stabilität des Produkti onsprozesses ergeben. Im Extremfall kann der Walzprozess so instabil werden, dass Materialverlust, Anlagenschäden und An lagenstillstand die Folge sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Mög lichkeiten zu schaffen, mittels derer Kastenprofile so gut wie möglich erzeugt werden können, wobei gleichzeitig die Stabilität des Produktionsprozesses gewährleistet sein soll.
Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkma len des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 12.
Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs ge nannten Art dadurch ausgestaltet, dass die Steuereinrichtung die Sollwerte für die Stellgrößen mittels des Modells derart ermittelt, dass ein für das flache Walzgut nach dem Walzen des flachen Walzguts in der Walzstraße erwarteter Konturver lauf ausschließlich in einem über die Walzgutbreite gesehen anfänglichen mittleren Bereich, der sich zu den Rändern des flachen Walzgutes hin bis zu anfänglichen Bereichsgrenzen er streckt, die von den Rändern des flachen Walzguts einen grö ßeren als den vorbestimmten Abstand aufweisen, dem idealen Konturverlauf so weit wie möglich angenähert wird, oder der erwartete Konturverlauf dem idealen Konturverlauf zwar zu sätzlich zu dem anfänglichen mittleren Bereich auch außerhalb des anfänglichen mittleren Bereich angenähert wird, aber nur insoweit, als es ohne Beeinträchtigung der Annäherung des er warteten Konturverlaufs an den idealen Konturverlauf in dem anfänglichen mittleren Bereich möglich ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der Konturver lauf sich durch die Stellglieder in aller Regel in der Mitte des flachen Walzguts sehr gut beeinflussen lässt, zu den Rän- dern des flachen Walzguts hin jedoch immer schlechter. Insbe sondere ist in der unmittelbaren Nähe der Ränder des flachen Walzguts ein Dickenabfall unvermeidbar. Es ist daher möglich, das flache Walzgut in Breitenrichtung des flachen Walzguts gesehen gedanklich in den anfänglichen mittleren Bereich und zwei anfängliche Außenbereiche aufzuteilen. Der anfängliche mittlere Bereich erstreckt sich von -bl/2 bis bl/2, wobei bl kleiner als b ist. Im anfänglichen mittleren Bereich kann der Konturverlauf gut beeinflusst werden. Die anfänglichen Außen bereiche erstrecken sich von -b/2 bis -bl/2 und von bl/2 bis b/2. In den anfänglichen Außenbereichen kann der Konturver lauf nur schlecht beeinflusst werden, muss also mehr oder minder so hingenommen werden, wie er sich ergibt.
Wird nun ein sehr kleiner gewünschter Profilwert vorgegeben - beispielsweise ein C40-Wert von nur 10 pm -, so können bei einer Vorgehensweise gemäß dem Stand der Technik die Sollwer te zwar derart bestimmt werden, dass der genannte C40-Wert erreicht wird. Das Erreichen eines derart geringen C40-Wertes kann jedoch zur Folge haben, dass der Konturverlauf lokal konkav wird (das heißt, dass das flache Walzgut in Bereichen, die von den Rändern des flachen Walzguts 40 mm (oder etwas mehr) entfernt sind, dicker ist zur Mitte des flachen Walz guts hin, unter Umständen sogar dicker als in der Mitte des flachen Walzguts). Das flache Walzgut bildet an seinen Rän dern also sozusagen „Höcker" aus. Das Erzwingen eines derart geringen C40-Wertes kann hierbei zur Folge haben, dass die beiden Höcker eine durchaus nennenswerte Höhe aufweisen. Un ter Umständen kann es geschehen, dass der Maximalwert der Di cke des flachen Walzguts nicht mehr in einem gewünschten To leranzbereich um die Mittendicke herum gehalten werden kann, so dass Ausschuss produziert wird. Im Extremfall kann der Konturverlauf sogar global konkav werden, das heißt, dass von der Mitte des flachen Walzguts zu den Rändern des flachen Walzguts hin die Dicke des flachen Walzguts über die gesamte Walzgutbreite zunimmt. Dadurch kann der Walzprozess leicht instabil werden. Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise können diese Prob leme hingegen gelöst oder zumindest deutlich reduziert wer den. Denn durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann zum einen ein idealer Konturverlauf angesetzt werden, dessen Ein haltung zum anderen aber nur im anfänglichen mittleren Be reich sichergestellt wird. Der Kantenabfall zu den Rändern des flachen Walzguts wird als unvermeidbar hingenommen und bleibt - im Gegensatz zum Stand der Technik - bei der Ermitt lung der Sollwerte unberücksichtigt oder wird zumindest nur nachrangig berücksichtigt.
Ein wichtiges Element der vorliegenden Erfindung ist die ge eignete Bestimmung der anfänglichen Bereichsgrenzen bzw. - hiermit äquivalent - der Abstände der anfänglichen Bereichs grenzen von den Rändern des flachen Walzguts, im Ergebnis al so die Bestimmung des Wertes bl bzw. des Wertes al=(b-bl)/2.
Im einfachsten Fall nimmt die Steuereinrichtung die anfängli chen Bereichsgrenzen oder den Abstand der anfänglichen Be reichsgrenzen von den Rändern des flachen Walzguts entgegen. Die Vorgabe kann beispielsweise durch eine Bedienperson er folgen. Beispielsweise kann ein Fachmann aus seiner Erfahrung heraus wissen, auf welchen Wert er die anfänglichen Bereichs grenzen oder den Abstand der anfänglichen Bereichsgrenzen von den Rändern des flachen Walzguts für ein bestimmtes flaches Walzgut exakt oder zumindest in etwa setzen muss.
Alternativ ist es möglich, dass die Steuereinrichtung die an fänglichen Bereichsgrenzen oder den Abstand der anfänglichen Bereichsgrenzen von den Rändern des flachen Walzguts unter Verwertung der Istgrößen des flachen Walzguts vor dem Walzen des flachen Walzguts in der Walzstraße und/oder des vorbe stimmten Abstands ermittelt. Beispielsweise können in der Steuereinrichtung Tabellen oder Kennlinienfelder hinterlegt sein, so dass die Steuereinrichtung in der Lage ist, für ein bestimmtes flaches Walzgut den geeigneten Wert zu ermitteln. Die Eingangsgrößen können beispielsweise die chemische Zusam mensetzung des flachen Walzguts, dessen Breite, dessen Mit- tendicke vor und/oder nach dem Walzen, dessen Temperatur usw. sein. Diese Vorgehensweise weist den Vorteil auf, dass die Bedienperson von der manchmal schwierigen Bestimmung der ent sprechenden Werte entlastet wird.
Besonders gut ist es, wenn die Steuereinrichtung prüft, ob die erwartete Kontur konvex ist oder nicht, im Falle einer konvexen Kontur den anfänglichen mittleren Bereich vergrößert oder die Abstände der anfänglichen Bereichsgrenzen von den Rändern des flachen Walzguts verkleinert und umgekehrt im Falle einer nicht konvexen Kontur den anfänglichen mittleren Bereich verkleinert oder die Abstände der anfänglichen Be reichsgrenzen von den Rändern des flachen Walzguts vergrö ßert. Durch diese Vorgehensweise kann der anfängliche mittle re Bereich so groß wie gerade noch zulässig bestimmt werden.
Die Steuereinrichtung arbeitet im letztgenannten Fall in ei ner mehrmals ausgeführten Schleife. Innerhalb eines einzelnen Durchlaufs der Schleife verwertet die Steuereinrichtung die momentan gültigen anfänglichen Bereichsgrenzen und ermittelt für diese anfänglichen Bereichsgrenzen die zugehörigen Soll werte und den zugehörigen erwarteten Konturverlauf. Anhand der Prüfung vergrößert oder verkleinert sie dann den anfäng lichen mittleren Bereich und führt sodann die Schleife noch mals aus.
Die Schleife darf natürlich keine Endlosschleife sein. Das Wiederholen der Schleife muss daher bei Erreichen eines Ab bruchkriteriums beendet werden. Die dann erreichten Werte für die anfänglichen Bereichsgrenzen, die zugehörigen Sollwerte und der zugehörige erwartete Konturverlauf sind dann die end gültigen Werte. Das genaue Abbruchkriterium ist jedoch von untergeordneter Bedeutung. Es kann beispielsweise darin be stehen, dass im Falle einer konvexen Kontur die anfänglichen Bereichsgrenzen nach und nach vergrößert werden, beim erstma ligen Auftreten einer konkaven Kontur jedoch die Schleife verlassen wird. In diesem Fall werden als endgültige Werte die Werte für die anfänglichen Bereichsgrenzen verwendet, bei denen letztmals ein konvexer Konturverlauf ermittelt wurde.
In umgekehrter Weise können im Falle einer konkaven Kontur die anfänglichen Bereichsgrenzen nach und nach verkleinert werden und kann beim erstmaligen Auftreten einer konvexen Kontur die Schleife verlassen werden. In diesem Fall werden als endgültige Werte die Werte für die anfänglichen Bereichs grenzen verwendet, bei denen erstmals ein konvexer Konturver lauf ermittelt wurde. Es sind aber auch andere Vorgehenswei sen möglich. Auch kann das Abbruchkriterium darin bestehen, dass eine vorbestimmte Anzahl von Durchläufen der Schleife ausgeführt ist oder dass - bezogen auf das Vergrößern und Verkleinern der anfänglichen Bereichsgrenzen - eine vorbe stimmte Anzahl an Richtungswechseln erreicht ist. Auch kann beispielsweise bei jedem Richtungswechsel die Schrittweite verkleinert werden und das Abbruchkriterium durch das Errei chen oder Unterschreiten einer vorbestimmten minimalen Schrittweite definiert sein.
Vorzugsweise ermittelt die Steuereinrichtung den idealen Kon turverlauf dadurch, dass sie die Koeffizienten eines den ide alen Konturverlauf beschreibenden Polynoms derart bestimmt, dass der ideale Konturverlauf so gut wie möglich mit den Zielgrößen übereinstimmt. Dadurch ergibt sich eine einfache und zuverlässige Bestimmung des idealen Konturverlaufs. Diese Vorgehensweise ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der gewünschte Profilwert der Steuereinrichtung als solcher di rekt vorgegeben wird. Die Übereinstimmung kann insbesondere durch Minimieren der mittleren quadratischen Abweichung des idealen Konturverlaufs von den Zielgrößen ermittelt werden.
Je nach Anzahl an vorgegebenen Zielgrößen kann hierbei eine Identität vorliegen, dass also die Zielgrößen exakt erreicht werden.
Das Polynom ist in aller Regel ein Polynom, das nur gerade Potenzen des Ortes x in Breitenrichtung enthält. Es kann ins besondere ein Monom sein, also nur eine einzige Potenz des Ortes x in Breitenrichtung enthalten. Insbesondere kann der ideale Konturverlauf durch eine Parabel 2. oder 4. Ordnung definiert sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Betriebsverfahrens ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung
- nach dem Walzen des flachen Walzguts in der Walzstraße für einen tatsächlichen Konturverlauf des flachen Walzguts cha rakteristische Messgrößen entgegennimmt,
- eine sich zumindest über einen finalen mittleren Bereich erstreckende Konturfunktion derart ermittelt, dass die Kon turfunktion dem tatsächlichen Konturverlauf in dem finalen mittleren Bereich so weit wie möglich angenähert ist, und
- anhand der Konturfunktion rechnerisch einen modellierten Profilwert des flachen Walzguts ermittelt und den model lierten Profilwert im Rahmen einer Modelladaption, mittels derer die Steuereinrichtung das Modell der Walzstraße an passt, als tatsächlichen Profilwert verwertet, der die Ab weichung der Dicke in dem vorbestimmten Abstand von den Rändern des flachen Walzguts von der Mittendicke des fla chen Walzguts charakterisiert.
Insbesondere ist es möglich, dass die Steuereinrichtung zum Ermitteln der Konturfunktion Koeffizienten der Konturfunktion ermittelt und sodann den modellierten Profilwert anhand der Koeffizienten der Konturfunktion ermittelt.
Die Erfassung geeigneter Messgrößen als solche ist bekannt. Sie wird beispielsweise in mehrgerüstigen Walzstraßen zur Steuerung und Regelung des Profils verwendet. Das Ermitteln des zugehörigen tatsächlichen Konturverlaufs (beispielsweise durch Fitten) ist ebenfalls allgemein bekannt. Auch das Adap tieren des Modells ist als solches allgemein bekannt. Durch die Verwertung des modellierten Profilwertes kann aber er reicht werden, dass einerseits ebenso wie im Stand der Tech nik weiterhin ein Nachführen und Adaptieren des Modells er folgen kann, andererseits aber dennoch das Modell nur in ei ner Art und Weise adaptiert wird, dass keine konkaven Kontur verläufe bewirkt werden. Es kann also verhindert werden, dass über die Adaption das Modell sofort oder nach und nach derart modifiziert wird, dass trotz der Ermittlung der Sollwerte aufgrund der Annäherung des erwarteten Konturverlaufs an den idealen Konturverlauf ausschließlich oder zumindest vorrangig im anfänglichen mittleren Bereich dennoch ein flaches Walzgut mit einem konkaven Konturverlauf produziert wird.
Für die konkrete Ermittlung des modellierten Profilwertes kann die Steuereinrichtung beispielsweise die ermittelte Kon turfunktion in dem vorbestimmten Abstand von den Rändern des flachen Walzguts auswerten. Der so ermittelte Wert kann sich von dem Profilwert unterscheiden, wie er sich durch den tat sächlichen Konturverlauf als solchen ergibt. Alternativ kann die Steuereinrichtung beispielsweise für den tatsächlichen Konturverlauf einen tatsächlichen Profilwert in einem Abstand von den Rändern des flachen Walzguts verwerten, der größer als der vorbestimmte Abstand ist. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung einen C100-Wert ermitteln und im Rahmen der Modelladaption als C40-Wert verwerten.
Die zuletzt erläuterte Vorgehensweise betrifft die Verwertung der Messgrößen im Rahmen einer Adaption des Modells von fla chem Walzgut zu flachem Walzgut. Es ist aber auch möglich, die Messwerte direkt in eine Regelschleife einzubinden. Diese Vorgehensweise kann insbesondere beim Walzen eines als Band ausgebildeten flachen Walzguts sinnvoll sein. Die Einbindung in eine Regelschleife kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Steuereinrichtung
- während des Walzens des flachen Walzguts in der Walzstraße für einen tatsächlichen Konturverlauf des flachen Walzguts charakteristische Messgrößen entgegennimmt,
- eine sich zumindest über einen finalen mittleren Bereich erstreckende Konturfunktion derart ermittelt, dass die Kon turfunktion dem tatsächlichen Konturverlauf in dem finalen mittleren Bereich so weit wie möglich angenähert ist, und
- anhand der Abweichung der Konturfunktion von dem idealen Konturverlauf die Sollwerte für die Stellgrößen nachführt. Dadurch wird innerhalb ein und desselben flachen Walzguts der tatsächliche Konturverlauf optimiert.
Unabhängig davon, ob die Verwertung der Messgrößen im Rahmen einer Adaption des Modells von Walzgut zu Walzgut oder im Rahmen der Einbindung in eine Regelschleife erfolgt, kann die Steuereinrichtung prüfen, ob die Konturfunktion in dem fina len mittleren Bereich konvex ist oder nicht. Im Falle einer konvexen Konturfunktion kann die Steuereinrichtung den fina len mittleren Bereich vergrößern und umgekehrt im Falle einer nicht konvexen Konturfunktion den finalen mittleren Bereich verkleinern. Durch diese Vorgehensweise kann der finale mitt lere Bereich maximiert werden. Zur Erreichung einer Stabili tät bei dieser Vorgehensweise kann beispielsweise eine Hyste rese vorgesehen sein und/oder eine Vorgehensweise implemen tiert werden, die ähnlich zu der Vorgehensweise ist, die obenstehend in Verbindung mit der Bestimmung des anfänglichen mittleren Bereichs anhand des erwarteten Konturverlaufs er läutert wurde.
Vorzugsweise steuert die Steuereinrichtung eine Kühleinrich tung, mittels derer die Arbeitswalzen mindestens eines der Walzgerüste als Funktion des Ortes über die Walzgutbreite ge sehen gekühlt werden, derart an, dass der für das flache Walzgut nach dem Walzen des flachen Walzguts in der Walzstra ße erwartete Konturverlauf von den anfänglichen Bereichsgren zen zu den Rändern des flachen Walzguts hin so weit wie mög lich an den idealen Konturverlauf angenähert wird. Dadurch kann die Breite des flachen Walzguts, innerhalb derer das flache Walzgut innerhalb der zulässigen Toleranzen produziert werden kann, maximiert werden. Diese Ermittlung erfolgt aber nur nachrangig, also nur insoweit, als es ohne Beeinträchti gung der Annäherung des erwarteten Konturverlaufs an den ide alen Konturverlauf in dem anfänglichen mittleren Bereich mög lich ist.
Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Computerprogramms, dass die Steuerein richtung die Walzstraße gemäß einem erfindungsgemäßen Be triebsverfahren betreibt.
Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Erfindungsgemäß ist eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art mit einem erfindungsgemäßen Computerprogramm programmiert, so dass die Steuereinrichtung die Walzstraße gemäß einem erfindungsgemä ßen Betriebsverfahren betreibt.
Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Walzstraße mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Erfindungsgemäß ist bei einer Walzstraße der eingangs genannten Art die Steuerein richtung als erfindungsgemäße Steuereinrichtung ausgebildet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
FIG 1 eine Walzstraße mit mehreren Walzgerüsten,
FIG 2 ein flaches Walzgut im Querschnitt,
FIG 3 ein Ablaufdiagramm,
FIG 4 einen idealen Konturverlauf,
FIG 5 Arbeitswalzen eines Walzgerüsts und Stellglieder,
FIG 6 verschiedene Konturverläufe,
FIG 7 ein Ablaufdiagramm,
FIG 8 ein Ablaufdiagramm,
FIG 9 ein Ablaufdiagramm,
FIG 10 verschiedene Konturverläufe,
FIG 11 ein Ablaufdiagramm,
FIG 12 ein Ablaufdiagramm,
FIG 13 ein Ablaufdiagramm und FIG 14 ein Ablaufdiagramm.
Beschreibung der Ausführungsformen
Gemäß FIG 1 weist eine Walzstraße eine Anzahl von Walzgerüs ten 1 auf. Dargestellt sind in FIG 1 insgesamt vier Walzge rüste 1. Die Walzstraße könnte aber auch weniger als vier Walzgerüste 1 aufweisen, beispielsweise nur zwei oder drei Walzgerüste 1. Minimal ist ein einziges Walzgerüst 1 vorhan den. Ebenso könnte die Walzstraße aber auch mehr als vier Walzgerüste 1 aufweisen, beispielsweise fünf, sechs oder sie ben Walzgerüste 1.
In der Walzstraße wird mittels der Walzgerüste 1 ein flaches Walzgut 2 gewalzt. Das Walzgut 2 besteht aus Metall, meistens aus Stahl, in manchen Fällen auch aus Aluminium, in seltenen Fällen aus einem anderen Metall, beispielsweise Kupfer. Das Walzgut 2 ist in der Regel ein Band. Im Einzelfall kann es sich aber auch um ein Grobblech handeln.
Flache Walzgüter - das gilt auch für das flache Walzgut 2 - werden in der Regel durch eine Mehrzahl an geometrischen Grö ßen charakterisiert. Diese Größen werden, soweit sie im Rah men der vorliegenden Erfindung relevant sind, nachfolgend in Verbindung mit FIG 2 näher erläutert.
Eine wesentliche geometrische Größe ist die Breite b des fla chen Walzguts 2. Die Breite b liegt in der Regel bei mindes tens 600 mm, kann aber auch erheblich größere Werte aufwei sen. In manchen Fällen sind Werte bis 2000 mm und sogar dar über hinaus möglich. Bezüglich einer Koordinate x, die in Breitenrichtung des flachen Walzguts 2 gerichtet ist, er streckt sich das flache Walzgut 2 also von -b/2 bis +b/2. Ge nau genommen variiert die Breite b von Walzstich zu Walz stich. Meist nimmt die Breite b von Walzstich zu Walzstich zu. Die Änderung der Breite b ist jedoch sehr gering und kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung vernachlässigt werden. Eine weitere wesentliche geometrische Größe ist die Mittendi- cke dO, das heißt die Dicke d, die das flache Walzgut 2 bei der Koordinate x = 0 aufweist.
In vielen Fällen wird das flache Walzgut 2 weiterhin auch durch zusätzliche geometrische Größen charakterisiert. Bei diesen Größen kann es sich um einen Dickenverlauf handeln, also die Dicke d als Funktion des Ortes x in Breitenrichtung. Alternativ kann es sich um aus dem Dickenverlauf abgeleitete Größen handeln, insbesondere die Kontur c oder einen ge wünschten Profilwert C. Die Kontur c ist in aller Regel defi niert als die Differenz der Dicke d als Funktion des Ortes x in Breitenrichtung und der Mittendicke dO: c(x) = dO - d(x).
Der gewünschte Profilwert C ergibt sich aus der Kontur c. Im Gegensatz zur Kontur c, die eine Funktion über die Breite b des flachen Walzguts 2 ist, ist der gewünschte Profilwert C ein skalarer Wert. Er ergibt sich aus dem Mittelwert der Kon tur c in einem vorbestimmten Abstand a von den Rändern des flachen Walzguts 2:
C = [c(-b/2+a)+c(b/2-a)]/2.
Der Abstand a weist einen im Vergleich zur Breite b kleinen Wert auf. Typisch ist ein Abstand a von beispielsweise 25 mm, 40 mm, 50 mm, 75 mm oder 100 mm. Entsprechend wird der ge wünschte Profilwert C meist durch den Abstand a ergänzt, so dass man von einem C25-Wert, einem C40-Wert, einem C50-Wert, einem C75-Wert oder einem C100-Wert spricht.
Die Walzstraße wird gemäß FIG 1 von einer Steuereinrichtung 3 gesteuert. Die Steuereinrichtung 3 ist in der Regel als soft wareprogrammierbare Steuereinrichtung ausgebildet. In diesem Fall ist die Steuereinrichtung 3 mit einem Computerprogramm 4 programmiert. Das Computerprogramm 4 umfasst Maschinencode 5, der von der Steuereinrichtung 3 abarbeitbar ist. Die Abarbei tung des Maschinencodes 5 durch die Steuereinrichtung 3 be- wirkt, dass die Steuereinrichtung 3 die Walzstraße gemäß ei nem Betriebsverfahren betreibt, das nachstehend - zunächst in Verbindung mit FIG 3 - näher erläutert wird.
Gemäß FIG 3 nimmt die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S1 zunächst Istgrößen I des flachen Walzguts 2 entgegen. Die Istgrößen I beschreiben tatsächliche Eigenschaften des fla chen Walzguts 2, die das flache Walzgut 2 vor dem Walzen in der Walzstraße aufweist. Die Istgrößen I können beispielswei se die Breite b, die Mittendicke dO, die Temperatur, die che mische Zusammensetzung und andere Istgrößen des flachen Walz guts 2 sein. Die Istgrößen I können gemessene Werte sein. Al ternativ kann es sich um rechnerisch ermittelte Werte han deln, die aufgrund von Bearbeitungsschritten ermittelt wer den, denen das flache Walzgut 2 vor dem Walzen in der Walz straße unterzogen wird. Auch Mischformen sind möglich, dass also ein Teil der Istgrößen I gemessen wird und ein anderer Teil der Istgrößen I rechnerisch ermittelt wird.
Weiterhin nimmt die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S2 Zielgrößen Z des flachen Walzguts 2 entgegen. Die Zielgrößen Z beschreiben Eigenschaften des flachen Walzguts 2, die das flache Walzgut 2 nach dem Walzen in der Walzstraße - also nach dem letzten in der Walzstraße auszuführenden Walzstich - aufweisen soll.
Soweit es die vorliegende Erfindung betrifft, umfassen die Zielgrößen Z direkt oder indirekt zumindest den gewünschten Profilwert C. Der gewünschte Profilwert C ist auf den Abstand a referenziert. Es wird also beispielsweise als gewünschter Profilwert C ein C25-Wert oder ein C40-Wert vorgegeben. In der Regel umfassen die Zielgrößen Z weitere Größen, bei spielsweise die Mittendicke dO und die Temperatur. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommt es jedoch nur auf den ge wünschten Profilwert C (einschließlich des zugehörigen Ab stands a) an. Es ist möglich, dass als Zielgröße Z der gewünschte Profil wert C als solcher direkt vorgegeben wird. Alternativ ist es möglich, dass der gewünschte Profilwert C indirekt vorgegeben wird. Beispielsweise kann als Zielgröße Z die Kontur c vorge geben werden, so dass der gewünschte Profilwert C sich durch den Wert der Kontur c in dem vorbestimmten Abstand a von den Rändern des flachen Walzguts 2 ergibt. Auch ist es möglich, dass die Dicke d über die Walzgutbreite b vorgegeben wird, so dass die Steuereinrichtung 3 aus dem Verlauf der Dicke d die Kontur c ermittelt und aus der Kontur c den gewünschten Pro filwert C ermittelt.
In einem Schritt S3 ermittelt die Steuereinrichtung 3 einen idealen Konturverlauf ci des flachen Walzguts 2. Der ideale Konturverlauf ci ist eine Funktion des Ortes x. Die Steuer einrichtung 3 ermittelt den idealen Konturverlauf ci also über die Breite b des flachen Walzguts 2. Die Ermittlung er folgt anhand der Zielgrößen Z, und zwar derart, dass eine auf die Abweichung des Konturverlaufs ci von den Zielgrößen Z be zogene Norm minimiert wird. Im Rahmen des Schrittes S3 werden selbstverständlich nur die relevanten Zielgrößen Z berück sichtigt. Wenn - rein beispielhaft - die Zielgrößen die Tem peratur, die Mittendicke dO und den gewünschten Profilwert C umfassen, muss für die Ermittlung des idealen Konturverlaufs ci nur der gewünschte Profilwert C berücksichtigt werden. Die Vorgehensweise des Schrittes S3 ist Fachleuten allgemein be kannt und geläufig.
Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 3 den idealen Kon turverlauf ci dadurch ermitteln, dass sie die Koeffizienten eines Polynoms, das den idealen Konturverlauf ci beschreibt, bestimmt. Die Bestimmung erfolgt in diesem Fall derart, dass der ideale Konturverlauf ci - wie er durch die Koeffizienten definiert ist - so gut wie möglich mit den Zielgrößen Z über einstimmt.
Sofern es nur auf den gewünschten Profilwert C ankommt, ist das Polynom in der Regel ein Monom. Es wird also durch einen einzigen Koeffizienten für eine einzige Potenz vollständig beschrieben. In diesem Fall wird der ideale Konturverlauf ci durch eine Parabel 2., 4., 6. usw. Grades beschrieben, wobei der Grad der Steuereinrichtung 3 vorgegeben ist und von der Steuereinrichtung 3 nur der Koeffizient bestimmt wird. Sofern es zusätzlich zu dem gewünschten Profilwert C auch auf weite re Werte ankommt, beispielsweise auf Werte, die ähnlich dem gewünschten Profilwert C definiert sind, aber auf größere Ab stände als der Abstand a für den gewünschten Profilwert C be zogen sind, kann das Polynom alternativ ein Monom oder ein „echtes" Polynom sein, also ein Polynom, bei dem mehr als nur ein einziger Koeffizient von 0 verschieden sein kann. Auch in diesem Fall sind die möglichen Grade der Steuereinrichtung 3 jedoch vorgegeben. Nur die Koeffizienten werden von der Steu ereinrichtung 3 bestimmt.
FIG 4 zeigt - rein beispielhaft - den Fall, dass als relevan te Zielgröße Z ausschließlich der gewünschte Profilwert C in einem Abstand a von 40 mm von den Rändern des flachen Walz guts 2 verwertet wird und weiterhin der ideale Konturverlauf ci eine Parabel 4. Grades ist.
In einem Schritt S4 ermittelt die Steuereinrichtung 3 anhand der Istgrößen I des flachen Walzguts 2 und des idealen Kon turverlaufs ci Sollwerte COM für Stellgrößen für die Walzge rüste 1. Die Ermittlung erfolgt unter Verwendung eines Mo dells 6 der Walzstraße (siehe FIG 1).
Das Modell der Walzstraße basiert auf mathematisch-physika lischen Gleichungen. Geeignete Modelle sind Fachleuten allge mein bekannt. Sie werden insbesondere für die Voreinstellung der Walzstraße (setup Berechnung) verwendet. Rein beispiel haft kann für ein derartiges Modell auf die DE 10211 623 Al verwiesen werden.
Im Rahmen der Modellierung ist es möglich, die Vorgehensweise von FIG 3 für jeden einzelnen Walzstich auszuführen. Es kön- nen aber auch mehrere Walzstiche gleichzeitig betrachtet wer den. Dies ist Fachleuten allgemein bekannt.
Die Stellgrößen wirken auf entsprechende Stellglieder 7 bis 9 der Walzgerüste 1. Die Stellglieder 7 bis 9 können beispiels weise entsprechend der Darstellung in FIG 5 eine Biegeein richtung 7 umfassen, mittels derer bei einem bestimmten der Walzgerüste 1 die Walzenbiegung von dessen Arbeitswalzen 10 eingestellt werden kann. Alternativ oder zusätzlich können die Stellglieder 7 bis 9 beispielsweise eine Schiebeeinrich tung 8 umfassen, mittels derer bei demselben oder einem ande ren der Walzgerüste 1 eine gegenläufige Verschiebung der Ar beitswalzen 10 (und/oder von gegebenenfalls vorhandenen Zwi schenwalzen) eingestellt werden kann. Alternativ oder zusätz lich können die Stellglieder 7 bis 9 beispielsweise eine Küh leinrichtung 9 umfassen, mittels derer die Arbeitswalzen 10 eines der Walzgerüste 1 als Funktion des Ortes x gesehen ge kühlt werden kann. Die Kühlung kann also in Breitenrichtung x gesehen ortsaufgelöst eingestellt werden. Die Stellglieder 7 bis 9 können somit Stellglieder 7, 8 umfassen, bei denen die zugehörige Stellgröße die Kontur c des flachen Walzguts 2 global über die gesamte Breite b des flachen Walzguts 2 be einflusst. Ebenso können die Stellglieder 7 bis 9 aber auch Stellglieder 9 umfassen, bei denen einzelne Stellgrößen die Kontur c des flachen Walzguts 2 nur lokal beeinflussen.
Die ermittelten Sollwerte COM übermittelt die Steuereinrich tung 3 in einem Schritt S5 an die Walzgerüste 1 der Walzstra ße (genauer: an die EchtZeitregelungen der Walzgerüste 1, al so an das sogenannte Ll-System). Dadurch wird bewirkt, dass das flache Walzgut 2 in der Walzstraße unter Berücksichtigung der übermittelten Sollwerte COM gewalzt wird.
Die Art und Weise, auf welche die übermittelten Sollwerte COM in den Walzvorgang eingehen, kann von Sollwert COM zu Soll wert COM verschieden sein. Es ist möglich, dass ein bestimm ter Sollwert COM direkt und unmittelbar als entsprechender Sollwert der jeweiligen EchtZeitregelung verwendet wird. Al- ternativ ist es möglich, dass ein bestimmter Sollwert COM le diglich ein Basissollwert ist, der während des Walzvorgangs durch einen Zusatzsollwert oder mehrere Zusatzsollwerte dyna misch modifiziert wird, beispielsweise um eine dynamische Auffederung des entsprechenden Walzgerüsts 1 oder Zugschwan kungen im flachen Walzgut 2 zu kompensieren. Auch im Falle einer dynamischen Modifizierung wird aber stets der jeweilige Sollwert COM als solcher mit berücksichtigt.
Mit jeder Festlegung der Sollwerte COM korrespondiert ein je weiliger tatsächlicher Konturverlauf ct, denen das flache Walzgut 2 nach dem Walzen in der Walzstraße aufweist. Zur Er mittlung der Sollwerte COM wird mittels des Modells 6 für ei nen jeweiligen Satz von Sollwerten COM der jeweilige Kontur verlauf ce ermittelt, der für diese Sollwerte COM erwartet wird.
Im Stand der Technik erfolgt die Ermittlung der Sollwerte COM derart, dass der erwartete Konturverlauf ce dem idealen Kon turverlauf ci über die gesamte Bandbreite b (oder zumindest im Bereich von -b/2+a bis b/2-a) so weit wie möglich angenä hert wird. Die Sollwerte COM werden also - selbstverständlich unter Berücksichtigung eines Abbruchkriteriums - variiert, bis Sollwerte COM ermittelt werden, mittels derer der erwar tete Konturverlauf ce dem idealen Konturverlauf ci über die gesamte Bandbreite b (oder zumindest im Bereich von -b/2+a bis b/2-a) so weit wie möglich angenähert ist. Beispielsweise kann der sogenannte rms (root mean square) der Differenz zwi schen dem erwarteten Konturverlauf ce und dem idealen Kontur verlauf ci minimiert werden. FIG 6 zeigt zusätzlich zu dem idealen Konturverlauf ci mit einem in Klammern gesetzten Be zugszeichen „ce" einen entsprechenden erwarteten Konturver lauf bei einer Ermittlung der Sollwerte COM gemäß der Vorge hensweise des Standes der Technik.
Bei der vorliegenden Erfindung hingegen erfolgt zwar eine ähnliche Vorgehensweise. Die Ermittlung der Sollwerte COM er folgt also - ebenso wie im Stand der Technik - derart, dass der erwartete Konturverlauf ce dem idealen Konturverlauf ci so weit wie möglich angenähert wird. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch für die Optimierung der Sollwerte COM - beispielsweise die Minimierung des rms der Abweichung des erwarteten Konturver laufs ce von dem idealen Konturverlauf ci - über die Band breite b gesehen ausschließlich ein anfänglicher mittlerer Bereich 11 des flachen Walzguts 2 betrachtet. Es wird also ausschließlich ein Bereich betrachtet, der sich zu den Rän dern des flachen Walzguts 2 hin nur bis zu anfänglichen Be reichsgrenzen 12 erstreckt. Der Abstand al der anfänglichen Bereichsgrenzen 12 von den Rändern des flachen Walzguts 2 ist gemäß FIG 6 größer als der Abstand a, auf den der gewünschte Profilwert C bezogen ist. Wenn der Abstand a 40 mm beträgt, kann der Abstand al beispielsweise 100 mm betragen. Es ist aber selbstverständlich auch ein anderer Wert möglich.
Der Teil des flachen Walzguts 2 von den anfänglichen Be reichsgrenzen 12 zu den Rändern hin wird im Rahmen der Opti mierung der Sollwerte COM gemäß dem Schritt S4 nicht berück sichtigt. Die Sollwerte COM werden also nur mit dem Ziel va riiert, dass der erwartete Konturverlauf ce dem idealen Kon turverlauf ci im anfänglichen mittleren Bereich 11 so weit wie möglich angenähert wird. FIG 6 zeigt den erwarteten Kon turverlauf ce, wie er sich gemäß der Vorgehensweise der vor liegenden Erfindung ergibt.
Es ist zwar möglich, dass sich durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch von den anfänglichen Bereichsgrenzen 12 zu den Rändern hin eine möglichst gute Annäherung des erwar teten Konturverlaufs ce an den idealen Konturverlauf ci ergibt. Ein derartiges Ergebnis - sofern es sich einstellt - ist jedoch ein sich rein zufällig ergebender Nebeneffekt, der im Rahmen der Ermittlung der Sollwerte COM nicht berücksich tigt wird.
Für die Festlegung der anfänglichen Bereichsgrenzen 12 sind verschiedene Vorgehensweisen möglich. Im einfachsten Fall kann die Steuereinrichtung 3 die anfäng lichen Bereichsgrenzen 12 oder den Abstand al der anfängli chen Bereichsgrenzen 12 von den Rändern des flachen Walzguts
2 entgegennehmen. Beispielsweise kann entsprechend der Dar stellung in FIG 1 eine Vorgabe durch eine Bedienperson 13 er folgen. Alternativ ist es möglich, dass die Steuereinrichtung
3 die anfänglichen Bereichsgrenzen 12 oder den Abstand al der anfänglichen Bereichsgrenzen 12 von den Rändern des flachen Walzguts 2 eigenständig ermittelt. Möglichkeiten hierfür wer den nachstehend in Verbindung mit den FIG 7 und 8 erläutert.
In der Ausgestaltung gemäß FIG 7 ist zusätzlich zu den Schritten S1 bis S5 ein Schritt Sil vorhanden. Im Schritt Sil ermittelt die Steuereinrichtung 3 den Abstand al unter Ver wertung der Istgrößen I des flachen Walzguts 2 und/oder unter Verwertung des vorbestimmten Abstands a. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 3 im Schritt Sil einerseits das k-fache des Abstands a ermitteln, wobei k ein Wert größer als 1 ist, und andererseits einen vorbestimmten Prozentsatz der Breite b ermitteln, wobei der Prozentsatz deutlich kleiner als 50 % ist, in der Regel kleiner als 20 %, meist sogar kleiner als 10 %. Als Abstand al kann in diesem Fall als der größere der beiden ermittelten Werte verwertet werden. Der Prozentsatz kann der Steuereinrichtung 3 fest vorgegeben sein oder bei spielsweise von der Bedienperson 13 festgelegt werden.
In der Ausgestaltung gemäß FIG 8 sind zusätzlich zu den Schritten S1 bis S5 Schritte S21 bis S24 vorhanden.
Im Schritt S21 prüft die Steuereinrichtung 3, ob ein Abbruch kriterium erfüllt ist. Möglichkeiten zur Festlegung eines sinnvollen Abbruchkriteriums sind Fachleuten allgemein be kannt. Ist das Abbruchkriterium erfüllt, werden die im Schritt S4 ermittelten Sollwerte COM übernommen und im Schritt S5 an die Walzstraße übermittelt. Ist das Abbruchkriterium nicht erfüllt, prüft die Steuerein richtung 3 im Schritt S22, ob die erwartete Kontur (also der erwartete Konturverlauf ce) konvex ist. Ist dies der Fall, vergrößert die Steuereinrichtung 3 im Schritt S23 den anfäng lichen mittleren Bereich 11. Sie verkleinert also den Abstand al. Ist umgekehrt die erwartete Kontur nicht konvex, so ver kleinert die Steuereinrichtung 3 im Schritt S24 den anfängli chen mittleren Bereich 11. Sie vergrößert also den Abstand al. Sodann geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S4 zu rück.
Die Ausgestaltung von FIG 8 führt somit dazu, dass in einer iterativen Vorgehensweise der Abstand al so klein wie tech nisch sinnvoll bestimmt wird.
Aus der Natur der Schritte S1 bis S5 und gegebenenfalls auch der Schritte Sil sowie S21 bis S24 ist ersichtlich, dass sie von der Steuereinrichtung 3 vor dem Walzen des flachen Walz guts 2 in der Walzstraße ausgeführt werden. Dies gilt auch für die weitere Ausgestaltung, die nachstehend in Verbindung mit FIG 9 erläutert wird. Die zusätzlichen Schritte von FIG 9 werden jedoch nach dem Walzen des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße ausgeführt.
Gemäß FIG 9 nimmt die Steuereinrichtung 3 nach dem Walzen des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße in einem Schritt S31 Messgrößen M entgegen. Die Messgrößen M sind für einen tat sächlichen Konturverlauf ct des flachen Walzguts 2 charakte ristisch, der durch das Walzen des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße erreicht wurde. Beispielsweise kann mittels einer Röntgenmessung die Dicke d als Funktion über die Breite b des flachen Walzguts 2 erfasst und der Steuereinrichtung 3 zuge führt werden. Der tatsächliche Konturverlauf ct ist in FIG 10 dargestellt .
In einem Schritt S32 ermittelt die Steuereinrichtung 3 eine zugehörige Konturfunktion cf'. FIG 10 zeigt eine mögliche Konturfunktion cf'. Der Begriff „Konturfunktion" ist umfassend zu verstehen. Er umfasst insbesondere auch den Fall, dass die Konturfunktion cf' 1:1 mit dem tatsächlichen Konturverlauf ct übereinstimmt. Er umfasst aber auch den Fall, dass nur eine Annäherung an den tatsächlichen Konturverlauf ct vorgenommen wird. Bei spielsweise kann die Steuereinrichtung 3 zur Ermittlung der Konturfunktion cf' Koeffizienten eines Polynoms ermitteln, das die Konturfunktion cf' definiert.
Der Schritt S32 ist vom Ansatz her aus Stand der Technik be kannt. Beim Stand der Technik wird jedoch eine Konturfunktion cf" derart ermittelt, dass die Konturfunktion cf" über die gesamte Breite b des flachen Walzguts 2 (oder zumindest im Bereich von -b/2+a bis b/2-a) so weit wie möglich an den tat sächlichen Konturverlauf ct angenähert wird. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird bei der vorliegenden Erfindung zur Er mittlung der Konturfunktion cf' nur ein finaler mittlerer Be reich 11' betrachtet. Es ist möglich, dass bereits die Kon turfunktion cf' nur im finalen mittleren Bereich 11' ermit telt wird. Ebenso ist es möglich, dass zwar eine Ermittlung der Konturfunktion cf' über die gesamte Breite b des flachen Walzguts 2 (oder zumindest im Bereich von -b/2+a bis b/2-a) erfolgt, für die Annäherung an den tatsächlichen Konturver lauf ct, also beispielsweise die Bestimmung der Koeffizien ten, aber nur der finale mittlere Bereich 11' betrachtet wird.
In einem Schritt S33 ermittelt die Steuereinrichtung 3 schließlich anhand der Konturfunktion cf' rechnerisch einen Profilwert C' des flachen Walzguts 2. Dieser Profilwert C' wird nachstehend als modellierter Profilwert C' bezeichnet. Der modellierte Profilwert C' ist entsprechend der Darstel lung in FIG 10 nicht der tatsächliche Profilwert C", der sich durch den tatsächlichen Konturverlauf ct ergibt bzw. der sich durch Ermittlung einer Konturfunktion cf" ergibt, sofern die se (wie im Stand der Technik) über die gesamte Breite b des flachen Walzguts 2 (oder zumindest im Bereich von -b/2+a bis b/2-a) an den tatsächlichen Konturverlauf ct angenähert ist. Vielmehr ist die Konturfunktion cf' aufgrund der Anpassung an den tatsächlichen Konturverlauf ct nur im finalen mittleren Bereich 11' anders, meist flacher, als die Konturfunktion cf". Durch Auswertung der erfindungsgemäß ermittelten Kontur funktion cf' in dem Abstand a ergibt sich somit als model lierter Profilwert C' ein Wert, der kleiner als der tatsäch liche Profilwert C" im Abstand a von den Rändern des flachen Walzguts 2 ist. Alternativ zu einer Auswertung der erfin dungsgemäß ermittelten Konturfunktion cf' in dem Abstand a kann auch eine Auswertung in einem größeren Abstand al' als dem Abstand a vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Konturfunktion cf' in dem Abstand al' ausgewertet werden und dieser Wert als modellierter Profilwert C' verwertet werden.
In einem Schritt S34 verwertet die Steuereinrichtung 3 den modellierten Profilwert C' im Rahmen einer Modelladaption, mittels derer die Steuereinrichtung 3 das Modell 6 der Walz straße anpasst, als Profilwert. Die Steuereinrichtung 3 tut also so, als ob sich in dem vorbestimmten Abstand a als tat sächlicher Profilwert der Wert C' ergeben hätte, nicht aber der Wert C". Das entsprechend angepasste Modell 6 wird bei einer erneuten Ausführung der Vorgehensweise von FIG 3 (bzw. FIG 9) im Rahmen der Ermittlung der Sollwerte COM für das nächste flache Walzgut 2 bzw. das nächste gleichartige flache Walzgut 2 verwertet.
Der finale mittlere Bereich 11' kann mit anfänglichen dem mittleren Bereich 11 übereinstimmen, der im Rahmen der Er mittlung der Sollwerte COM verwendet wurde. Ebenso kann auch der Abstand al' mit dem Abstand al übereinstimmen. Dies stellt den einfachsten Fall dar. Es ist aber ebenso möglich, die Vorgehensweise von FIG 9 entsprechend der Darstellung in FIG 11 zu modifizieren.
In der Ausgestaltung gemäß FIG 11 prüft die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S41, ob ein Abbruchkriterium erfüllt ist. Möglichkeiten zur Festlegung eines sinnvollen Abbruchkriteri- ums sind Fachleuten allgemein bekannt. Ist das Abbruchkrite rium erfüllt, geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S33 von dort aus zum Schritt S34 über.
Ist das Abbruchkriterium nicht erfüllt, prüft die Steuerein richtung 3 in einem Schritt S42, ob die ermittelte Kontur funktion cf' in dem finalen mittleren Bereich 11' konvex ist. Ist dies der Fall, vergrößert die Steuereinrichtung 3 in ei nem Schritt S43 den finalen mittleren Bereich 11'. Sie ver kleinert also den Abstand al'. Ist umgekehrt die ermittelte Konturfunktion cf' in dem finalen mittleren Bereich 11' nicht konvex, so verkleinert die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S44 den finalen mittleren Bereich 11'. Sie vergrößert also den Abstand al'. Sodann geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S32 zurück.
Die Ausgestaltung von FIG 11 führt somit dazu, dass in einer iterativen Vorgehensweise der Abstand al' so klein wie tech nisch sinnvoll bestimmt wird.
Alternativ oder zusätzlich zu den Ausgestaltungen der FIG 9 bis 11 ist es möglich, die Vorgehensweise der FIG 3 (bezie hungsweise gegebenenfalls auch von FIG 7 oder FIG 8) entspre chend FIG 12 auszugestalten. Auch im Rahmen von FIG 12 werden die Schritte S1 bis S5 und gegebenenfalls auch die Schritte Sil sowie S21 bis S24 von der Steuereinrichtung 3 vor dem Walzen des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße ausgeführt. Die zusätzlichen Schritte von FIG 12 werden jedoch während des Walzens des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße ausge führt.
Gemäß FIG 12 nimmt die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S51 die Messgrößen M entgegen. Der Schritt S51 korrespondiert inhaltlich mit dem Schritt S31 der FIG 9 und 11. Der Unter schied besteht im wesentlichen im Zeitpunkt, zu dem der Schritt S51 ausgeführt wird, nämlich bereits während des Wal zens des flachen Walzguts 2 in der Walzstraße. Die Messgrößen M sind auf einen Abschnitt des flachen Walzguts 2 bezogen, der bereits gewalzt wurde, während momentan ein anderer Ab schnitt des flachen Walzguts 2 gewalzt wird.
In einem Schritt S52 ermittelt die Steuereinrichtung 3 eine zugehörige Konturfunktion cf'. Der Schritt S52 ist inhaltlich gleichartig zum Schritt S32 der FIG 9 und 11. In einem Schritt S53 führt die Steuereinrichtung 3 anhand der Abwei chung der Konturfunktion cf' von dem idealen Konturverlauf ci die Sollwerte COM für die Stellgrößen nach. Sodann geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S5 zurück.
Die aus den Schritten S5 sowie S51 bis S53 bestehende Schlei fe wird iterativ immer wieder ausgeführt, bis das Walzen des flachen Walzguts 2 abgeschlossen ist.
Analog zur Vorgehensweise gemäß den FIG 9 kann der finale mittlere Bereich 11' mit dem anfänglichen mittleren Bereich
11 übereinstimmen, der im Rahmen der Ermittlung der Sollwerte COM verwendet wurde. Ebenso kann auch der Abstand al' mit dem Abstand al übereinstimmen. Dies stellt den einfachsten Fall dar. Es ist aber ebenso möglich, die Vorgehensweise von FIG
12 entsprechend der Darstellung in FIG 13 zu modifizieren.
FIG 13 modifiziert die Vorgehensweise von FIG 12 auf die gleiche Art und Weise, auf welche die Vorgehensweise von FIG 9 in FIG 11 modifiziert wurde.
In der Ausgestaltung gemäß FIG 13 prüft die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S61, ob ein Abbruchkriterium erfüllt ist. Möglichkeiten zur Festlegung eines sinnvollen Abbruchkriteri ums sind Fachleuten allgemein bekannt. Ist das Abbruchkrite rium erfüllt, geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S53 über und sodann zum Schritt S5 zurück.
Ist das Abbruchkriterium nicht erfüllt, prüft die Steuerein richtung 3 in einem Schritt S62, ob die ermittelte Kontur funktion cf' in dem finalen mittleren Bereich 11' konvex ist. Ist dies der Fall, vergrößert die Steuereinrichtung 3 in ei- nem Schritt S63 den finalen mittleren Bereich 11'. Sie ver kleinert also den Abstand al'. Ist umgekehrt die ermittelte Konturfunktion cf' in dem finalen mittleren Bereich 11' nicht konvex, so verkleinert die Steuereinrichtung 3 in einem Schritt S64 den finalen mittleren Bereich 11'. Sie vergrößert also den Abstand al'. Sodann geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S52 zurück.
Die Ausgestaltung von FIG 13 führt somit dazu, dass in einer iterativen Vorgehensweise der Abstand al' so klein wie tech nisch sinnvoll bestimmt wird.
Wie bereits erwähnt, können die Stellgrößen auf Stellglieder 7, 8 wirken, welche die Kontur c des flachen Walzguts 2 über die gesamte Breite b des flachen Walzguts 2 beeinflussen. Es ist aber, wie bereits in Verbindung mit FIG 5 erläutert, ebenso möglich, dass eine Kühleinrichtung 9 vorhanden ist, mittels derer die Arbeitswalzen 10 mindestens eines der Walz gerüste 1 über die Walzgutbreite b gesehen ortsaufgelöst ge kühlt werden können. In diesem Fall ist es möglich, die Vor gehensweise von FIG 3 (oder gegebenenfalls eine der darauf aufbauenden Ausgestaltungen der FIG 6 bis 13) so zu modifi zieren, wie dies nachstehend in Verbindung mit FIG 14 erläu tert wird.
Gemäß FIG 14 sind zusätzlich zu den Schritten S1 bis S5 Schritte S71 bis S73 vorhanden. In der Regel werden die Schritte S71 und S72 vor dem Schritt S5 ausgeführt. Der Schritt S73 wird in der Regel zusammen mit dem Schritt S5 ausgeführt .
Im Schritt S71 ermittelt die Steuereinrichtung 3 in den Rand bereichen des flachen Walzguts 2 - also zwischen den anfäng lichen Bereichsgrenzen 12 und den Rändern des flachen Walz guts 2 - die Abweichung des erwarteten Konturverlaufs ce vom idealen Konturverlauf ci. Aufbauend hierauf ermittelt die Steuereinrichtung 3 im Schritt S72 für diejenigen Elemente der Kühleinrichtung 9, welche auf die Randbereiche des fla- chen Walzguts 2 wirken, Ansteuerwerte. Die Ermittlung der An steuerwerte erfolgt derart, dass einerseits zwar der erwarte te Konturverlauf ce in den Randbereichen des flachen Walzguts 2 so weit wie möglich an den idealen Konturverlauf ci angenä hert wird, andererseits aber der erwartete Konturverlauf ce in dem anfänglichen mittleren Bereich 11 nicht geändert wird. Im Schritt S73 werden die Sollwerte COM und zusätzlich die ermittelten Ansteuerwerte an die Kühleinrichtung 9 ausgegeben und die Kühleinrichtung 9 somit entsprechend angesteuert. Im Ergebnis wird somit der erwartete Konturverlauf ce - aber nur nachrangig - auch in den Bereichen von den Bereichsgrenzen 12 zu den Rändern des flachen Walzguts 2 hin so weit wie möglich an den idealen Konturverlauf ci angenähert.
Im Rahmen der Schritte S71 bis S73 werden insbesondere die Sollwerte COM für Stellglieder 7, 8, bei denen die zugehörige Stellgröße die Kontur c des flachen Walzguts 2 global über die gesamte Breite b des flachen Walzguts 2 beeinflusst, nicht geändert. Aber auch die Sollwerte COM für Stellglieder 9, bei denen einzelne Stellgrößen die Kontur c des flachen Walzguts 2 nur lokal beeinflussen, werden nur insoweit geän dert, als dies ohne Änderung des erwarteten Konturverlaufs ce im anfänglichen mittleren Bereich 11 möglich ist.
In der Regel ist die Ansteuerung der entsprechenden Elemente der Kühleinrichtung 9 mit einer Maximierung des Kühlmittel flusses verbunden. In manchen Fällen kann jedoch auch eine Minimierung oder zumindest eine Reduzierung des Kühlmittel flusses erforderlich sein.
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbeson dere ist gegenüber den Vorgehensweisen des Standes der Tech nik eine Vergrößerung des anfänglichen mittleren Bereichs 11 möglich, über den ein sogenanntes Kastenprofil erzielt werden kann. Dennoch kann der Walzprozess zuverlässig stabil gehal ten werden. Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge schränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus ab- geleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu ver lassen.
Bezugszeichenliste
1 Walzgerüst
2 Walzgut
3 Steuereinrichtung
4 Computerprogramm
5 Maschinencode
6 Modell
7 Biegeeinrichtung
8 Schiebeeinrichtung
9 Kühleinrichtung
10 Arbeitswalzen
11, 11' mittlere Bereiche
12 Bereichsgrenzen
13 Bedienperson a, al, al' Abstände b Breite
C, C', C" Profilwerte c Kontur ce, ci, ct Konturverlaufe cf', cf" Konturfunktionen
COM Sollwerte d Dicke dO Mittendicke
I Istgrößen
M Messgrößen
S1 bis S73 Schritte x Koordinate
Z Zielgrößen

Claims

Ansprüche
1. Betriebsverfahren für eine eine Anzahl von Walzgerüsten
(1) umfassende Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts
(2), wobei eine Steuereinrichtung (3) der Walzstraße
- Istgrößen (I) des flachen Walzguts (2) vor dem Walzen des flachen Walzguts (2) in der Walzstraße und Zielgrößen (Z) des flachen Walzguts (2) nach dem Walzen des flachen Walz guts (2) in der Walzstraße entgegennimmt, wobei die Ziel größen (Z) zumindest einen gewünschten Profilwert (C) des flachen Walzguts (2) umfassen, der die Abweichung der Dicke (d) des flachen Walzguts (2) in einem vorbestimmten Abstand (a) von den Rändern des flachen Walzguts (2) von einer Mit tendicke (dO) charakterisiert, die das flache Walzgut (2) in der Mitte zwischen den Rändern aufweist,
- anhand der Zielgrößen (Z) einen idealen Konturverlauf (ci) des flachen Walzguts (2) über die Walzgutbreite (b) ermit telt,
- anhand der Istgrößen (I) des flachen Walzguts und des idea len Konturverlaufs (ci) unter Verwendung eines Modells (6) der Walzstraße Sollwerte (COM) für Stellgrößen für die Walzgerüste (1) der Walzstraße ermittelt und
- die ermittelten Sollwerte (COM) an die Walzgerüste (1) der Walzstraße übermittelt, so dass das flache Walzgut (2) in der Walzstraße unter Berücksichtigung der übermittelten Sollwerte (COM) gewalzt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung (3) die Sollwerte (COM) für die Stellgrößen mittels des Modells (6) derart ermittelt, dass ein für das flache Walzgut (2) nach dem Walzen des flachen Walzguts (2) in der Walzstraße erwarteter Konturverlauf (ce) ausschließlich in einem über die Walzgutbreite (b) gesehen anfänglichen mittleren Bereich (11), der sich zu den Rändern des flachen Walzgutes (2) hin bis zu anfänglichen Bereichs grenzen (12) erstreckt, die von den Rändern des flachen Walz guts (2) einen größeren als den vorbestimmten Abstand (a) aufweisen, dem idealen Konturverlauf (ci) so weit wie möglich angenähert wird, oder der erwartete Konturverlauf (ce) dem idealen Konturverlauf (ci) zwar zusätzlich zu dem anfängli chen mittleren Bereich (11) auch außerhalb des anfänglichen mittleren Bereich (11) angenähert wird, aber nur insoweit, als es ohne Beeinträchtigung der Annäherung des erwarteten Konturverlaufs (ce) an den idealen Konturverlauf (ci) in dem anfänglichen mittleren Bereich (11) möglich ist.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung (3) die anfänglichen Bereichsgren zen (12) oder den Abstand (al) der anfänglichen Bereichsgren zen (12) von den Rändern des flachen Walzguts (2) entgegen nimmt.
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung die anfänglichen Bereichsgrenzen (12) oder den Abstand (al) der anfänglichen Bereichsgrenzen (12) von den Rändern des flachen Walzguts (2) unter Verwer tung der Istgrößen (I) des flachen Walzguts (2) vor dem Wal zen des flachen Walzguts (2) in der Walzstraße und/oder des vorbestimmten Abstands (a) ermittelt.
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung (3)
- prüft, ob die erwartete Kontur (ce) konvex ist oder nicht,
- im Falle einer konvexen Kontur den anfänglichen mittleren Bereich (11) vergrößert oder die Abstände (al) der anfäng lichen Bereichsgrenzen (12) von den Rändern des flachen Walzguts (2) verkleinert und
- im Falle einer nicht konvexen Kontur den anfänglichen mitt leren Bereich (11) verkleinert oder die Abstände (al) der anfänglichen Bereichsgrenzen (12) von den Rändern des fla chen Walzguts (2) vergrößert.
5. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung (3) den idealen Konturverlauf (ci) dadurch ermittelt, dass sie die Koeffizienten eines den idea len Konturverlauf (ci) beschreibenden Polynoms, insbesondere eines Monoms, derart bestimmt, dass der ideale Konturverlauf (ci) so gut wie möglich mit den Zielgrößen (Z) übereinstimmt.
6. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung (3)
- nach dem Walzen des flachen Walzguts (2) in der Walzstraße für einen tatsächlichen Konturverlauf (ct) des flachen Walzguts (2) charakteristische Messgrößen (M) entgegen nimmt,
- eine sich zumindest über einen finalen mittleren Bereich (11') erstreckende Konturfunktion (cf') derart ermittelt, dass die Konturfunktion (cf') dem tatsächlichen Konturver lauf (ct) in dem finalen mittleren Bereich (11') so weit wie möglich angenähert ist, und
- anhand der Konturfunktion (cf') rechnerisch einen model lierten Profilwert (Cf ) des flachen Walzguts (2) ermittelt und den modellierten Profilwert (Cf ) im Rahmen einer Model ladaption, mittels derer die Steuereinrichtung (3) das Mo dell (6) der Walzstraße anpasst, als Profilwert verwertet, der die Abweichung der Dicke (d) in dem vorbestimmten Ab stand (a) von den Rändern des flachen Walzguts (2) von der Mittendicke (dO) des flachen Walzguts (2) charakterisiert.
7. Betriebsverfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung (3) zum Ermitteln der Konturfunk tion (cf') Koeffizienten der Konturfunktion (cf') ermittelt und dass die Steuereinrichtung (3) den modellierten Profil wert (CP ) anhand der Koeffizienten der Konturfunktion (cf') ermittelt.
8. Betriebsverfahren nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung (3) - prüft, ob die Konturfunktion (cf') in dem finalen mittleren Bereich (11') konvex ist oder nicht,
- im Falle einer konvexen Konturfunktion den finalen mittle ren Bereich (11') vergrößert und
- im Falle einer nicht konvexen Konturfunktion den finalen mittleren Bereich (11') verkleinert.
9. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung (3)
- während des Walzens des flachen Walzguts (2) in der Walz straße für einen tatsächlichen Konturverlauf (ct) des fla chen Walzguts (2) charakteristische Messgrößen (M) entge gennimmt,
- eine sich zumindest über einen finalen mittleren Bereich (11') erstreckende Konturfunktion (cf') derart ermittelt, dass die Konturfunktion (cf') dem tatsächlichen Konturver lauf (ct) in dem finalen mittleren Bereich (11') so weit wie möglich angenähert ist, und
- anhand der Abweichung der Konturfunktion (cf') von dem ide alen Konturverlauf (ci) die Sollwerte (COM) für die Stell größen nachführt.
10. Betriebsverfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung (3) zum Ermitteln der Konturfunk tion (cf') Koeffizienten der Konturfunktion (cf') ermittelt.
11. Betriebsverfahren nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung (3)
- prüft, ob die Konturfunktion (cf') in dem finalen mittleren Bereich (11') konvex ist oder nicht,
- im Falle einer konvexen Konturfunktion den finalen mittle ren Bereich (11') vergrößert und
- im Falle einer nicht konvexen Konturfunktion den finalen mittleren Bereich (11') verkleinert.
12. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung (3) eine Kühleinrichtung (9), mit tels derer die Arbeitswalzen (10) mindestens eines der Walz gerüste (1) als Funktion des Ortes (x) über die Walzgutbreite (b) gesehen gekühlt werden, derart ansteuert, dass der für das flache Walzgut (2) nach dem Walzen des flachen Walzguts
(2) in der Walzstraße erwartete Konturverlauf (ce) von den anfänglichen Bereichsgrenzen (12) zu den Rändern des flachen Walzguts (2) hin so weit wie möglich an den idealen Kontur verlauf (ci) angenähert wird, soweit es ohne Beeinträchtigung der Annäherung des erwarteten Konturverlaufs (ce) an den ide alen Konturverlauf (ci) in dem anfänglichen mittleren Bereich (11) möglich ist.
13. Computerprogramm, das Maschinencode (5) umfasst, der von einer Steuereinrichtung (3) für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts (2) abarbeitbar ist, wobei die Abar beitung des Maschinencodes (5) durch die Steuereinrichtung
(3) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (3) die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche betreibt.
14. Steuereinrichtung für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts (2), wobei die Steuereinrichtung als soft wareprogrammierbare Steuereinrichtung ausgebildet ist und mit einem Computerprogramm (4) nach Anspruch 13 programmiert ist, so dass sie die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 betreibt.
15. Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzguts (2),
- wobei die Walzstraße eine Anzahl von Walzgerüsten (1) auf weist, mittels derer das flache Walzgut (2) gewalzt wird,
- wobei die Walzstraße eine Steuereinrichtung (3) nach An spruch 14 aufweist.
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