[0001] Die Erfindung betrifft einen Steuerrechner für eine Walzstraße mit mindestens einem
Walzgerüst, das mindestens zwei Arbeitswalzen zum Walzen eines Metallbandes aufweist
und mit mindestens einem Steuerrechner zur Ermittlung von Sollwerten für Profil- und
Planheitsstellglieder des Walzgerüsts verbunden ist sowie ein rechnergestütztes Ermittlungsverfahren
für Sollwerte für Profil- und Planheitsstellglieder eines Walzgerüsts mit zumindest
Arbeitswalzen zum Walzen von Metallband, das sich in einer Bandbreitenrichtung erstreckt.
[0002] Die Erfindung geht dabei von einem Ermittlungsverfahren für Sollwerte für Profil-
und Planheitsstellglieder eines Walzgerüsts aus wie es in der
DE 102 11 623 A1 beschrieben wird. Gemäß der
DE 102 11 623 A1 werden einem Materialflussmodell Eingangsgrößen zugeführt, die ein Metallband vor
und nach dem Durchlaufen eines Walzgerüstes beschreiben. Das Materialflussmodell ermittelt
online einen Walzkraftverlauf in Bandbreitenrichtung und führt ihn einem Walzenverformungsmodell
zu. Das Walzenverformungsmodell ermittelt daraus sich ergebende Walzenverformungen
und führt sie einem Sollwertermittler zu, der anhand der ermittelten Walzenverformungen
und eines auslaufseitigen Konturverlaufs die Sollwerte für die Profil- und Planheitsstellglieder
ermittelt,
[0003] Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung werden folgende Begriffsdefinitionen verwendet:
Der "Profilwert" wird als skalares Maß für die Abweichung der Banddicke an den Bandrändern
von der Banddicke in der Bandmitte verstanden. Unter "Konturverlauf" wird der Banddickenverlauf
abzüglich der Banddicke in der Bandmitte verstanden. Der Begriff "Planheit" umfasst
von seinem Wortsinn her zunächst nur sichtbare Verwerfungen des Metallbandes. Der
Begriff der Planheit wird aber darüber hinaus als Synonym für die im Band herrschenden
inneren Spannungen verwendet, und zwar unabhängig davon, ob diese inneren Spannungen
zu sichtbaren Verwerfungen des Metallbandes führen oder nicht.
[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Walzstraße und ein rechnergesteuertes
Ermittlungsverfahren für Sollwerte für Profil- und Planheitsstellglieder bereitzustellen,
mittels dessen vorgegebene Profilwerte, Konturverläufe und/oder Planheitsverläufe
des Walzbandes besser als im Stand der Technik beschrieben erreicht und eingehalten
werden können. Insbesondere soll den äußerst hohen Güteanforderungen hinsichtlich
der Genauigkeit bei der Einhaltung von Profil-, Kontur- und Planheitsanforderungen
an das Walzband beim Auslaufen aus der Walzstraße Rechnung getragen werden.
[0005] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, wobei einem
Materialflussmodell Eingangsgrößen zugeführt werden, die das Metallband vor und nach
dem Durchlaufen des Walzgerüsts beschreiben, wobei das Materialflussmodell online
zumindest einen Walzkraftverlauf zumindest in der Bandbreitenrichtung ermittelt und
einem Walzenverformungsmodell zuführt, wobei dem Walzenverformungsmodell ein aktueller
Wert der Bandmittenlage zugeführt wird, wobei das Walzenverformungsmodell unter Heranziehen
des Walzkraftverlaufs sich ergebende Walzenverformungen ermittelt, einem Sollwertermittler
zuführt und wobei der Sollwertermittler anhand der ermittelten Walzenverformungen
und eines auslaufseitigen Soll-Konturverlaufs die Sollwerte für die Profil- und Planheitsstellglieder
ermittelt.
[0006] Die Aufgabe wird auch gelöst durch einen Steuerrechner für eine Walzstraße der eingangs
genannten Art, wobei die Walzstraße mindestens eine Messvorrichtung zur Bestimmung
der Bandmittenlage des Metallbandes aufweist, wobei der Steuerrechner eine Vorrichtung
zur Sollwertermittlung und ein Modul zur Modellierung der Walzenverformung aufweist,
wobei das Modul zur Modellierung der Walzenverformung mindestens ein Modul zur Modellierung
der Walzenbiegung und mindestens ein Modul zur Modellierung der Walzentemperatur und
des Walzenverschleißes aufweist, wobei das Modul zur Modellierung der Walzenverformung
mit der Messvorrichtung und mit der Vorrichtung zur Sollwertermittlung gekoppelt ist.
[0007] Wie in der
DE 102 11 623 A1 beschrieben, fußt die vorgeschlagene Berechnung von Sollwerten für Profil- und Planheitsstellglieder
auch insbesondere deshalb auf Modellen, die die elastische Deformation der Arbeitswalzen
sowie die thermischen und Verschleißballigkeiten beschreiben, weil diese Größen während
des Walzbetriebs nicht unter vertretbarem Aufwand messbar sind. Anders als bei der
DE 102 11 623 A1 wird jedoch nicht davon ausgegangen, dass das Band mittig bezogen auf die Gerüstmitte
läuft. Es wird vielmehr berücksichtigt, dass es insbesondere beim Walzen von Warmband
oft zum so genannten Schwärmen kommt, das heißt innerhalb eines Gerüsts ändert sich
die Bandmittenlage während des Bandlaufes in erheblichem Ausmaß. Durch die erfindungsgemäße
Berücksichtigung der Bandmittenlage können insbesondere die Verschleißkanten an der
Arbeitswalzenoberfläche deutlich genauer vorhergesagt werden. Es hat sich zudem herausgestellt,
dass durch die Berücksichtigung der Bandlage die errechnete Durchbiegung des Walzensatzes
und die berechneten thermischen und Verschleißballigkeiten der Arbeitswalzen wesentlich
realitätsgetreuer bestimmt werden können.
[0008] Die Modellergebnisse werden noch deutlich verbessert, wenn der Wert der Bandmittenlage
zyklisch, vorzugsweise z.B. dem Walzentemperatur- und -verschleißmodell, zugeführt
wird. Dies kann z.B. alle drei Sekunden erfolgen.
[0009] Mit Vorteil werden anhand der Verschleißkonturen Grenzen für die axiale Verschiebbarkeit
der Arbeitswalzen, insbesondere CVC-Walzen, bestimmt.
[0010] Mit Vorteil wird für das Walzenbiegemodell ein Schwankungsbereich für die Bandmittenlage
des zu walzenden Bandes ermittelt.
[0011] Mit Vorteil wird das Walzenbiegemodell bei jeder Sollwertermittlung mindestens zwei
mal für mindestens zwei verschiedene Werte der Bandmittenlage aufgerufen. Dabei wird
mit Vorteil die fortlaufende Berechnung von Empfindlichkeiten, die zur Profil- und
Planheitsregelung benutzt werden, während des Bandlaufs entsprechend dem jeweils aktuellen
Bandlagenmesswert zwischen den Biegemodellergebnissen interpoliert. Dabei wird insbesondere
der ermittelte Schwankungsbereich abgedeckt.
[0012] Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung
von erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Zeichnungen zu entnehmen.
Es zeigen:
- Figur 1
- eine Walzstraße,
- Figur 2
- ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung samt ihrer Module bzw. Modelle,
- Figur 3
- eine schematische Darstellung der Mittenlage von Walze und Metallband,
- Figur 4
- die Verschleißgrenzen an der Walze,
- Figur 5
- ein Walzentemperatur- und -verschleißmodell und
- Figur 6
- ein Walzenbiegemodell.
[0013] Gemäß Figur 1 wird eine Walzstraße zum Walzen eines Metallbandes 1 von einem Steuerrechner
2 gesteuert. Die in Figur 1 gezeigte Walzstraße weist mehrere Walzgerüste 3, insbesondere
mindestens drei Walzgerüste 3, auf. In Figur 1 sind sieben Walzgerüste 3 dargestellt.
Das Metallband 1 wird in der Walzstraße in einer Walzrichtung x gewalzt und durchläuft
die Walzstraße mit der Geschwindigkeit v. Die Betriebsweise des Steuerrechners 2 wird
vorzugsweise von einem Computerprogrammprodukt festgelegt, mit dem der Steuerrechner
2 programmiert ist.
[0014] Die in Figur 1 gezeigte Walzstraße ist als Fertigstraße zum Warmwalzen von Stahlband
oder Grobblech ausgebildet. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die Anwendung
bei einer mehrgerüstigen Fertigstraße zum Warmwalzen von Stahlband beschränkt. Vielmehr
könnte die Walzstraße auch als Kaltwalzstraße (Tandemstraße) ausgebildet sein und/oder
nur ein Walzgerüst (z.B. ein Reversiergerüst) aufweisen und/oder zum Walzen eines
Nichteisenmetalls (z. B. Aluminium oder Kupfer) ausgebildet sein. Die Walzgerüste
3 weisen zumindest Arbeitswalzen 4 und, wie in Figur 1 für eines der Walzgerüste 3
angedeutet, in der Regel auch Stützwalzen 5 auf. Sie könnten auch noch mehr Walzen
aufweisen, beispielsweise axial verschiebbare Zwischenwalzen. Auch die Arbeitswalzen
können axial verschiebbar sein.
[0015] Vom Steuerrechner 2 werden Gerüstreglern 6 Sollwerte für in der Zeichnung nicht dargestellte
Profil- und Planheitsstellglieder vorgegeben. Die Gerüstregler 6 regeln die Stellglieder
dann entsprechend den vorgegebenen Sollwerten.
[0016] Durch die Sollwerte wird pro Walzgerüst 3 ein auslaufseitiger Walzspaltverlauf beeinflusst,
der sich zwischen den Arbeitswalzen 4 einstellt. Der auslaufseitige Walzspaltverlauf
korrespondiert mit einem auslaufseitigen Konturverlauf ϑ (in der Zeichnung nicht dargestellt)
des Metallbandes 1. Die Sollwerte für die Stellglieder müssen daher derart ermittelt
werden, dass sich dieser korrespondierende Walzspaltverlauf ergibt.
[0017] Der Steuerrechner 2 wird mit den Eingangsgrößen ϑ
0, S
0, ϑ
T, S
T und weiteren Eingangsgrößen beaufschlagt, die im folgenden näher erläutert werden.
[0018] Die dem Steuerrechner 2 zugeführten Eingangsgrößen umfassen beispielsweise Stichplandaten
wie eine Eingangsdicke h
0 des Metallbandes 1 sowie für jedes Walzgerüst 3 eine Gesamtwalzkraft FW (Figur 2,
nachfolgend kurz Walzkraft genannt) und eine Stichabnahme r. Sie umfassen in der Regel
ferner eine Enddicke h
n, einen Sollprofilwert, einen Sollendkonturverlauf ϑ
T und einen gewünschten Planheitsverlauf S
T. Meist soll das gewalzte Metallband 1 so plan wie möglich sein. Der Steuerrechner
2 ermittelt die Sollwerte also aus Eingangsgrößen, die ihm zugeführt werden und die
das Metallband 1 ein- und auslaufseitig beschreiben.
[0019] Mit Hilfe mindestens einer Messvorrichtung zur Bestimmung der Bandmittenlage 125
(Figur 2) wird die Bandmittenlage des Metallbandes 1 ermittelt. Die Messvorrichtung
125 ist in Figur 1 nicht dargestellt. Eine oder mehrere Messvorrichtungen zur Bestimmung
der Bandmittenlage 125 werden vorzugsweise zwischen den Walzgerüsten 3 angeordnet.
Sie übermitteln Messwerte der Bandmittenlage 122 (Figur 3) bzw. Werte für Abweichungen
der Bandmittenlage ΔM(Figur 3) an den Steuerrechner 2.
[0020] Gemäß Figur 2 sind im Steuerrechner 2 unter anderem mehrere Module zur Modellierung
der Walzstraße vorgesehen. So weist der Steuerrechner 2 ein Modul zur Modellierung
der Arbeitswalzenabplattung 8, ein Modul zur Modellierung der Walzenbiegung 9 und
ein Modul zur Modellierung der Walzentemperatur und des Walzenverschleißes 10 auf.
Die vorgenannten Module 8, 9, 10 bilden gemeinsam, gegebenenfalls unter Einbeziehung
weiterer Module, ein Modul zur Modellierung der Walzenverformung 7. Im Steuerrechner
2 sind ferner Mittel zur Konturermittlung 12 und ein Modul zur Modellierung der Bandverformung
13 implementiert.
[0021] Die ermittelten Soll-Konturverläufe ϑ werden einem Modul zur Modellierung der Bandverformung
13 zugeführt, um die zugehörigen Soll-Walzkraftverläufe F
R,i in der Bandbreitenrichtung z (vergleiche Figuren 3 und 4) für die einzelnen Walzgerüste
3 zu ermitteln. Das Bandverformungsmodell 13 ist straßenbezogen und vorzugsweise in
Materialflussmodelle unterteilt. Die Materialflussmodelle dienen dazu, online das
physikalische Verhalten des Metallbandes 1 im Walzspalt zu modellieren und werden
in der
DE 102 11 623 A1 näher beschrieben.
[0022] Da die Abplattung der Arbeitswalzen 4 zum Metallband 1 entscheidend vom Walzkraftverlauf
F
R(z) in Bandbreitenrichtung z abhängt, wird der Walzkraftverlauf F
R(z) gemäß Figur 2 dem Arbeitswalzenabplattungsmodell 8 zugeführt. Im Arbeitswalzenabplattungsmodell
8 werden ferner Parameter, wie die Bandbreite, die Bandeinlaufdicke, die Stichabnahme,
die Walzkraft FW, der Arbeitswalzenradius und der Elastizitätsmodul der Oberfläche
der Arbeitswalzen 4 zugeführt. Das Arbeitswalzenabplattungsmodell 8 ermittelt einen
Abplattungsverlauf der Arbeitswalzen 4 zum Metallband 1 hin in der Bandbreitenrichtung
z und gibt den Abplattungsverlauf an den Sollwertermittler 11 weiter. Der Walzkraftverlauf
F
R(z) muß nicht zwangsweise ausschließlich dem Arbeitswalzenabplattungsmodell 8 zugeführt
werden. Er kann dem Walzenverformungsmodell auch in anderer Weise zugeführt werden.
So kann der Walzkraftverlauf F
R(z) alternativ oder zusätzlich dem Walzenbiegemodell 9 und/oder dem Walzentemperatur-
und -verschleißmodell 10 zugeführt werden.
[0023] Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine Arbeitswalze 4 sowie einen Schnitt durch
das Metallband 1, wobei die Zeichenebene senkrecht zur Walzrichtung x liegt. In der
Zeichenebene liegen die Banddickenrichtung y und die Bandbreitenrichtung z, die parallel
zur Walzenachse 120 liegt. Da es insbesondere beim Walzen von Warmband mittels einer
Walzstraße zum so genannten Schwärmen des Bandes 1 kommt, ändert sich die Lage der
Bandmitte 122 innerhalb der Gerüste 3 während des Bandlaufes erheblich. Nur im Ausnahmefall
sind also in der Praxis die Walzenmitte 121, die stets senkrecht zur Walzenachse 120
liegt, und die Bandmittenlage 120 nicht zueinander versetzt. Man kann mit Hilfe von
Gebern eine Abweichung ΔM der Bandmittenlage 122 von der Walzenmitte 121 ermitteln.
Die Abweichung ΔM schwankt während des Walzbetriebs ständig und kann bis zu mehreren
Zentimetern betragen. Dies wirkt sich insbesondere auf die Verschleißgrenzen der Arbeitswalzen
4 aus. So weichen die tatsächlichen Verschleißgrenzen 124 (Figur 4) aufgrund des Schwärmens
des Bandes erheblich von den Verschleißgrenzen 123 (Figur 4) ab, die man bei einem
stets mittig laufenden Band erwarten würde.
[0024] Statt nun davon auszugehen, dass das Band stets mittig bezogen auf die Walzenmitte
121 bzw. die Gerüstmitte verläuft, wird die genaue Bandmittenlage 122, die von einer
Messvorrichtung 125 ermittelt wird, an das Modul zur Modellierung der Walzenverformung
7 weitergegeben (vergleiche auch Figur 2). So wird für das Walzenbiegemodell 9 zunächst
aus dem aktuellen Bandlagenmesswert 122 und/oder aus Bandlagenmesswerten der Vergangenheit
ein Toleranzbereich für die Bandlage des zu walzenden Bandes bestimmt. Das Walzenbiegemodell
9 wird vorzugsweise mindestens zwei mal für verschiedene Bandlagen aufgerufen. Vorzugsweise
wird für die Berechnung der Profil- und Planheitssollwerte, wie auch beispielsweise
für die fortlaufende Berechnung von Empfindlichkeiten während des Bandlaufs, entsprechend
dem jeweils aktuellen Bandlagenmesswert zwischen den Biegemodellergebnissen interpoliert.
[0025] Dem Walzentemperatur- und -verschleißmodell 10 (Figur 5) wird bei jedem Modellaufruf
der aktuelle Bandlagenmesswert zugeführt. Dies erfolgt vorzugsweise zyklisch. Dabei
wird vorzugsweise davon ausgegangen, dass die Abweichung der Bandmittenlage ΔM sich
zwischen zwei Aufrufen des Walzentemperaturund -verschleißmodells 10 nur relativ geringfügig
ändert.
[0026] Bei der zyklischen Berechnung von Empfindlichkeiten während des Bandlaufs ist zu
beachten, dass nicht nur Ergebnisse des Walzentemperatur- und -verschleißmodells 10
sich zeitlich ändern, sondern auch die des Biegemodells 9, wenn sich die Bandmittenlage
122 zeitlich ändert. Ein zyklisches Aufrufen des Biegemodells muss deshalb jedoch
nicht zwangsläufig erfolgen.
[0027] Mit Hilfe des Walzentemperatur- und -verschleißmodells 10 werden eine Temperaturkontur
und eine Verschleißkontur für alle Walzen für das jeweilige Walzgerüst 3 ermittelt.
Da sich die Temperatur und der Verschleiß der Walzen 4, 5 im Laufe der Zeit ändern,
muss das Walzentemperatur- und -verschleißmodell 10 immer wieder, insbesondere in
regelmäßigen zeitlichen Abständen aufgerufen werden. Der Abstand zwischen zwei Aufrufen
liegt üblicherweise in der Größenordnung zwischen einer und zehn Sekunden, zum Beispiel
bei drei Sekunden. Dabei wird ein geeignetes Mittelungsverfahren für die gemessene
Bandmittenlage ΔM verwendet. Die vom Walzentemperatur- und - verschleißmodell 10 ermittelten
Temperatur- und Verschleißkonturen werden gemäß Figur 2 dem Walzenbiegemodell 9 zugeführt.
[0028] Die wesentlichen Eingangsparameter für das Walzentemperaturund -verschleißmodell
10 sind wie auch in Figur 5 dargestellt, Banddaten, Walzendaten, Kühlungsdaten, die
Walzkräfte FW sowie die Bandgeschwindigkeit v. Zudem geht auch Information über die
Abweichung der Bandmittenlage ΔM in das Walzentemperatur- und -verschleißmodell 10
ein. Mit Hilfe des Walzentemperatur- und -verschleißmodells 10 wird insbesondere die
thermische Balligkeit bzw. eine Temperaturkontur ermittelt.
[0029] Dem Walzenbiegemodell 9 werden neben den vom Walzentemperatur- und -verschleißmodell
ermittelten Temperatur- und Verschleißkorrekturen auch geometrische Daten der Walzen
4, 5, die Walzkraft FW, eine Rückbiegekraft sowie gegebenenfalls eine Walzenverschiebung
zugeführt (vergleiche Figur 6). Außerdem gehen erfindungsgemäß auch Informationen
über die Abweichung der Bandmittenlage ΔM in das Walzenbiegemodell 9 ein. Mit Hilfe
des Walzenbiegemodells 9 wird eine Walzenverformung ermittelt, insbesondere also die
elastische Walzenbiegekontur.
[0030] Die vom Walzenbiegemodell 9 und die vom Walzentemperatur- und - verschleißmodell
10 ermittelten Konturen werden gemäß Figur 2 dem Sollwertermittler 11 zugeführt. Dem
Sollwertermittler 11 werden schließlich noch die Banddickenverläufe ϑ zugeführt. Der
Sollwertermittler 11 kann somit für jedes Walzgerüst 3 durch Differenzbildung zwischen
dem auslaufseitigen Konturverlauf ϑ einerseits und dem ermittelten Abplattungen und
Verformungen der Walzen 4, 5 andererseits ermitteln, welche Restwalzenkontur durch
die Profil- und Planheitsstellglieder noch realisiert werden muss.
[0031] Die auslaufseitige Walzspaltkontur der Walzgerüste 3 kann von verschiedenen Aktuatoren
bzw. Stellgliedern beeinflusst werden. Beispielhaft seien die Walzenrückbiegung, eine
axiale Walzenverschiebung bei CVC-Walzen und eine Längsverdrehung der Arbeitswalzen
4 genannt ("pair crossing"). Auch eine nur lokal wirkende Walzenbeheizung oder -kühlung
ist denkbar. Der Sollwertermittler 11 kann Sollwerte für alle diese Stellglieder ermitteln.
1. Rechnergestütztes Ermittlungsverfahren für Sollwerte für Profil- und Planheitsstellglieder
eines Walzgerüsts (3) mit zumindest Arbeitswalzen (4) zum Walzen von Metallband (1),
das sich in einer Bandbreitenrichtung (z) erstreckt,
- wobei einem Materialflussmodell (18) Eingangsgrößen (ϑ, s) zugeführt werden, die
das Metallband (1) vor und nach dem Durchlaufen des Walzgerüsts (3) beschreiben,
- wobei das Materialflussmodell (18) online zumindest einen Walzkraftverlauf zumindest
in der Bandbreitenrichtung (z) ermittelt und einem Walzenverformungsmodell (7) zuführt,
- wobei dem Walzenverformungsmodell (7) ein aktueller Wert der Bandmittenlage (122)
zugeführt wird,
- wobei das Walzenverformungsmodell (7) unter Heranziehen des Walzkraftverlaufs sich
ergebende Walzenverformungen ermittelt und einem Sollwertermittler (11) zuführt und
- wobei der Sollwertermittler (11) anhand der ermittelten Walzenverformungen und eines
auslaufseitigen Soll-Konturverlaufs (ϑ) die Sollwerte für die Profil- und Planheitsstellglieder
ermittelt.
2. Ermittlungsverfahren nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Bandmittenlage (22) zyklisch zugeführt wird.
3. Ermittlungsverfahren nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass anhand von Verschleißkonturen Grenzen für die axiale Verschiebbarkeit der Arbeitswalzen
ermittelt werden.
4. Ermittlungsverfahren nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Walzenbiegemodell (9) ein Schwankungsbereich für die Bandmittenlage (122)
des zu walzenden Bandes (1) ermittelt wird.
5. Ermittlungsverfahren nach Patentanspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Walzenbiegemodell (9) bei jeder Sollwertermittlung mindestens zweimal für mindestens
zwei verschiedene Werte der Bandmittenlage (22) aufgerufen wird.
6. Ermittlungsverfahren nach Patentanspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den mindestens zwei Werten der Bandmittenlage (122) ein Interpolationsverfahren
durchgeführt wird.
7. Steuerrechner (2) zur Ermittlung von Sollwerten für Profil- und Planheitsstellglieder
eines Walzgerüsts (3) einer Walzstraße insbesondere gemäß einem Verfahren nach einem
der vorstehenden Patentansprüche aufweist,
- wobei das Walzgerüst mindestens zwei Arbeitswalzen (4) zum Walzen eines Metallbandes
(1) aufweist,
- wobei die Walzstraße mindestens eine Messvorrichtung (125) zur Bestimmung der Bandmittenlage
(122) des Metallbandes (1) aufweist,
- wobei der Steuerrechner (2) eine Vorrichtung zu Sollwertermittlung (11) und ein
Modul zur Modellierung der Walzenverformung (7) aufweist,
- wobei das Modul zur Modellierung der Walzenverformung (7) mindestens ein Modul zur
Modellierung der Walzenbiegung (9) und mindestens ein Modul zur Modellierung der Walzentemperatur
und des Walzenverschleißes (10) aufweist,
- wobei das Modul zur Modellierung der Walzenverformung (7) mit der Messvorrichtung
(125) gekoppelt ist und
- wobei das Modul zur Modellierung der Walzenverformung (7) mit der Vorrichtung zu
Sollwertermittlung (11) gekoppelt ist.
8. Walzstraße mit einem Steuerrechner (2) nach Patentanspruch 7.
1. Computer-aided method for determining desired values for profile and flatness control
elements of a roll stand (3), having at least work rolls (4) for rolling metal strip
(1), which extends in the direction of the strip width (z),
- wherein a material flow model (18) is fed input variables (θ, s) which describe
the metal strip (1) before and after passage through the roll stand (3),
- wherein the material flow model (18) determines online at least one rolling force
distribution, at least in the direction of the strip width (z), and feeds it to a
roll deformation model (7),
- wherein the roll deformation model (7) is fed a current value of the strip centre
position (122),
- wherein the roll deformation model (7), using the rolling force distribution, determines
resulting roll deformations and feeds them to a desired value calculator (11), and
- wherein the desired value calculator (11), on the basis of the determined roll deformations
and of a desired contour characteristic on the delivery side (θ), determines the desired
values for the profile and flatness control elements.
2. Determination method according to Patent Claim 1, characterized in that the value of the strip centre position (22) is supplied cyclically.
3. Determination method according to one of the preceding patent claims, characterized in that, on the basis of wear contours, limits for the axial displaceability of the work
rolls are determined.
4. Determination method according to one of the preceding patent claims, characterized in that, for the roll bending model (9), a range of variation for the strip centre position
(122) of the strip to be rolled (1) is determined.
5. Determination method according to Patent Claim 4, characterized in that, in each desired value determination, the roll bending model (9) is called up at
least twice for at least two different values of the strip centre position (22).
6. Determination method according to Patent Claim 5, characterized in that, between the at least two values of the strip centre position (122), an interpolation
process is carried out.
7. Control computer (2) for determining desired values for profile and flatness control
elements of a roll stand (3) of a roll train, in particular according to a method
according to one of the preceding patent claims,
- wherein the roll stand has at least two work rolls (4) for rolling a metal strip
(1),
- wherein the roll train has at least one measuring apparatus (125) for determining
the strip centre position (122) of the metal strip (1),
- wherein the control computer (2) has a desired value determination apparatus (11)
and a module for modelling the roll deformation (7),
- wherein the module for modelling the roll deformation (7) has at least one module
for modelling the roll bending (9) and at least one module for modelling the roll
temperature and the roll wear (10),
- wherein the module for modelling the roll deformation (7) is coupled to the measuring
apparatus (125), and
- wherein the module for modelling the roll deformation (7) is coupled to the desired
value determination apparatus (11).
8. Roll train having a control computer (2) according to Patent Claim 7.
1. Procédé assisté par ordinateur de détermination de valeurs de consigne pour des organes
de réglage du profil et de la planéité d'une cage (3) de laminoir ayant au moins des
cylindres (4) de travail pour laminer de la bande (1) métallique, la cage s'étendant
dans une direction (z) en largeur de la bande,
- dans lequel on envoie à un modèle (18) de flux de matière des grandeurs (ϑ, s) d'entrée
qui décrivent la bande (1) métallique avant et après le passage de la cage (3) de
laminoir,
- dans lequel le modèle (18) de flux de matière détermine en ligne au moins une courbe
de force de laminage, au moins dans la direction (z) en largeur de la bande, et l'envoie
à un modèle (7) de déformation de cylindre,
- dans lequel on envoie au modèle (7) de déformation de cylindre une valeur instantanée
de la position (122) médiane de la bande,
- dans lequel le modèle (7) de déformation de cylindre détermine en tirant parti de
la courbe de la force de laminage des déformations de cylindre qui se produisent et
les envoie à un déterminateur (11) de valeur de consigne, et
- dans lequel le déterminateur (11) de valeur de consigne détermine au moyen des déformations
de cylindre déterminées et d'une courbe (ϑ) de contour de consigne, côté sortie, les
valeurs de consigne pour les organes de réglage du profil et de la planéité.
2. Procédé de détermination suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que l'on envoie cycliquement la valeur de la position (22) médiane de la bande.
3. Procédé de détermination suivant l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'on détermine au moyen de contours d'usure des limites pour la possibilité de déplacement
axial des cylindres de travail.
4. Procédé de détermination suivant l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'on détermine, pour le modèle (9) de cintrage de cylindre, une plage de fluctuation
de la position (122) médiane de la bande (1) à laminer.
5. Procédé de détermination suivant la revendication 4,
caractérisé en ce que l'on fait appel au modèle (9) de cintrage de cylindre pour chaque détermination de
valeurs de consigne au moins deux fois pour au moins deux valeurs différentes de la
position (22) médiane de la bande.
6. Procédé de détermination suivant la revendication 5,
caractérisé en ce que l'on effectue un procédé d'interpolation entre au moins deux valeurs de la position
(122) médiane de la bande.
7. Ordinateur (2) de commande pour déterminer des valeurs de consigne d'organes de réglage
du profil et de la planéité d'une cage (3) de laminoir d'un train de laminoir, notamment
suivant un procédé selon l'une des revendications précédentes,
- dans lequel la cage de laminoir a au moins deux cylindres (4) de travail pour laminer
une bande (1) de métal,
- dans lequel le train de laminoir a au moins un dispositif (125) de mesure pour déterminer
la position (122) médiane de la bande (1) métallique,
- dans lequel l'ordinateur (2) de commande a un dispositif de détermination (11) de
valeurs de consigne et un module de modélisation de la déformation (7) de cylindre,
- dans lequel le module de modélisation de la déformation (7) de cylindre a au moins
un module de modélisation du cintrage (9) de cylindre, et au moins un module de modélisation
de la température de cylindre et de l'usure (10) de cylindre,
- dans lequel le module de modélisation de la déformation (7) de cylindre est couplé
au dispositif (125) de mesure et,
- dans lequel le module de modélisation de la déformation (7) de cylindre est couplé
au dispositif de détermination (11) de valeur de consigne.
8. Train de laminoir ayant un ordinateur (2) de commande suivant la revendication 7.