[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von Walzgut in einer Walzstraße
mit mindestens zwei Walzgerüsten mit jeweils mindestens einer Walze, wobei jedem Walzgerüst
ein separater Antrieb für die mindestens eine Walze zugeordnet ist.
[0002] Bei der Bearbeitung von Walzgut, z.B. Stahl oder verschiedene Metalle in Form von
sogenannten Brammen oder Knüppeln, durchläuft das Walzgut eine Walzstraße mit mehreren
Walzgerüsten, in der es in mehreren Stichen zu Bändern oder Drähten ausgewalzt wird.
Beim Drahtwalzen werden Walzgerüste verwendet, die als Walzen je zwei übereinander
befindliche Kaliberwalzringe mit abwechselnd rund und oval gestalteten Kalibern aufweisen,
deren Querschnitt nach jedem Stich abnimmt. So wird aus Knüppeln mit annähernd quadratischem
Querschnitt Runddraht hergestellt.
[0003] Um das Walzgut an jedem Walzgerüst auf die gewünschte Dicke bzw. den gewünschten
Querschnitt zu walzen, müssen die Drehzahlen der Walzen der einzelnen Walzgerüste
auf einen Sollwert für die Drehzahl geregelt werden. Die einzelnen Drehzahlsollwerte
und somit auch ein Verhältnis der Drehzahlen der Walzen der aufeinanderfolgenden Walzgerüste
zueinander werden in der Regel aus einem Stichplan vorgegeben. Um am Ende der Walzstraße
die gewünschte Dicke oder den gewünschten Querschnitt des bearbeiteten Walzgutes zu
erhalten, muss das vorgegebene Drehzahlverhältnis während der Bearbeitung möglichst
genau eingehalten werden, d.h. auch die Istwerte für die Drehzahlen der Walzen der
aufeinanderfolgenden Walzgerüste müssen während der gesamten Bearbeitung stets dem
vorgegebenen Drehzahlverhältnis entsprechen.
[0004] Insbesondere beim Drahtwalzen treten sehr hohe Walzgeschwindigkeiten auf, sodass
die Stichabnahmen und das Verhältnis der Drehzahlen der Walzen der einzelnen Walzgerüste
exakt aufeinander abgestimmt und konstant gehalten werden müssen, um Zug- und Druckbelastungen
auf den Draht zwischen den Walzgerüsten zu vermeiden. Schon geringe Abweichungen können
zu einem Reißen des Drahtes oder zu einer Schlingenbildung führen.
[0005] Eine Möglichkeit sicherzustellen, dass das Drehzahlverhältnis konstant gehalten wird,
ist es, alle Walzgerüste über ein mechanisches Verteilergetriebe starr miteinander
zu koppeln und mit einem gemeinsamen großen Motor anzutreiben. Ein großer Nachteil
hierbei ist jedoch, dass beispielsweise bei Verschleiß einzelner Walzringe stets alle
Walzringe ausgewechselt oder neu eingeschliffen werden müssen, da die Querschnitte
bzw. Durchmesser der Kaliber aufeinander abgestimmt sein müssen, um ein gewünschtes
Walzergebnis zu erzielen. Dadurch ist ein solches Vorgehen sehr zeitaufwendig und
kostenintensiv.
[0006] Diese Nachteile können dadurch überwunden werden, dass jedes Walzgerüst mit einem
separaten Antrieb, also eigenem Motor und Getriebe, angetrieben wird. So lassen sich
die Walzengeschwindigkeiten der Walzen für jedes Walzgerüst über Drehzahlsollwerte,
die über eine für jeden Antrieb vorhandene Drehzahlregelung eingestellt werden, für
die einzelnen Antriebe unabhängig voneinander einstellen. Ein Verschleiß einzelner
Walzen bzw. Walzringpaare kann dann über eine Änderung des Drehzahlsollwertes zur
Erreichung der geforderten Walzengeschwindigkeit des jeweiligen Antriebs ausgeglichen
werden. Zudem wird kein in seinem Aufbau aufwändiges mechanisches Verteilergetriebe
benötigt.
[0007] Eine große Herausforderung einer solchen Antriebslösung stellt jedoch die Drehzahlregelung
der einzelnen Walzgerüste während der Bearbeitung von Walzgut dar. Beim Anstich eines
Walzgerüsts, d.h. beim Auftreffen des Walzguts auf die Walzen, wirkt auf dieses ein
reales Lastmoment, welches einen Einbruch der Drehzahl der Walzen an diesem Walzgerüst
bewirkt. Die Walzen anderer Walzgerüste hingegen, auf die zum Anstichzeitpunkt kein
oder ein abweichendes, z.B. ein kleineres reales Lastmoment wirkt, weisen eine unveränderte
bzw. nur leicht veränderte Drehzahl auf. Dies hat zur Folge, dass die Drehzahlen der
einzelnen Antriebe bzw. Walzen nicht mehr synchron, also nicht mehr in einem vorgegebenen
Drehzahlverhältnis zueinander arbeiten. Dies kann zu Zug- oder Druckbelastungen und
somit zu einem Reißen des Drahtes oder zu Schlingenbildung des Walzgutes zwischen
einzelnen Walzgerüsten führen.
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Bearbeitung von Walzgut anzugeben,
bei dem die oben genannten Nachteile vermieden werden.
[0009] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Bei der Bearbeitung
von Walzgut in einer Walzstraße, die mindestens zwei Walzgerüste mit jeweils mindestens
einer Walze umfasst, wobei jedem Walzgerüst ein separater Antrieb mit Drehzahlregelung
für die mindestens eine Walze zugeordnet ist, wird bei Beaufschlagung zumindest eines
der Antriebe mit einem realen Lastmoment, zur Drehzahlregelung der Antriebe zumindest
einem Regelkreis der Antriebe zusätzlich in Abhängigkeit des realen Lastmoments ein
simuliertes Lastmoment zugeführt.
[0010] Bei der Bearbeitung von Walzgut in einer Walzstraße mit Walzgerüsten, die jeweils
einen eigenen Antrieb aufweisen, werden die Walzen der einzelnen Walzgerüste jeweils
auf einen Drehzahlsollwert geregelt. Hierfür weist jeder Antrieb eine Drehzahlregelung
mit einem Regelkreis auf, in dem ständig ein Istwert für die Drehzahl erfasst, mit
dem Sollwert für die Drehzahl verglichen und gegebenenfalls daran angepasst wird.
Wird ein Antrieb mit einem realen Lastmoment beaufschlagt, bewirkt dies einen Einbruch
der Drehzahl und somit eine Verringerung des Istwerts für die Drehzahl. Die Drehzahlregelung
des Antriebs regelt die Walzen des Walzgerüsts wieder auf die Sollwerte für die Drehzahl
ein. Die einzelnen Drehzahlsollwerte werden dabei so gewählt, dass das Walzgut an
jedem Walzgerüst auf eine gewünschte Dicke bzw. gewünschten Querschnitt gewalzt wird.
Es wird somit ein Drehzahlverhältnis der Walzen der aufeinanderfolgenden Walzgerüste
zueinander vorgegeben, welches während der Bearbeitung des Walzgutes eingehalten werden
muss.
[0011] Um dies zu gewährleisten müssen auch die Istwerte der Drehzahlen der Walzen der Walzgerüste
stets diesem vorgegebenen Drehzahlverhältnis entsprechen. Das Drehzahlverhältnis muss
folglich auch bei auftretenden Lastmomenten konstant gehalten werden. Da ein an einem
Antrieb auftretendes, reales Lastmoment einen Einbruch des Istwertes der Drehzahl
bewirkt, wird zur Drehzahlregelung der weiteren Antriebe deren Regelkreis ein simuliertes
Lastmoment zugeführt. Dieses bewirkt, dass der Istwert der Drehzahl an den weiteren
Antrieben ebenfalls verringert wird und das vorgegebene Drehzahlverhältnis auch während
der Beaufschlagung eines Antriebs mit einem realen Lastmoment erhalten bleibt.
[0012] Mit anderen Worten: Wird ein Antrieb durch das Auftreten eines realen Lastmoments
abgebremst oder beschleunigt, werden auch die weiteren Antriebe, induziert durch ein
simuliertes Lastmoment, verlangsamt oder beschleunigt, um eine synchrone Änderung,
z.B. eine Reduzierung der Istwerte der Drehzahl an allen Walzgerüsten zu erreichen.
Dies gewährleistet, dass das vorgegebene Drehzahlverhältnis auch dann konstant bleibt,
wenn der Istwert der Drehzahl an zumindest einem Walzgerüst von dem Sollwert für die
Drehzahl abweicht. Synchron bedeutet, dass die Drehzahlen und Walzengeschwindigkeiten
der einzelnen Walzgerüste einen zeitgleichen und gleichförmigen Verlauf zeigen, sodass
das vorgegebene Drehzahlverhältnis stets konstant ist.
[0013] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also den nicht oder nur mit einem geringeren
realen Lastmoment beaufschlagten Antrieben, zum Zeitpunkt der Beaufschlagung eines
Antriebs mit einem realen Lastmoment, also z.B. beim Anstich des Walzgutes in einem
Walzgerüst, im Regelkreis ein künstliches, nachgebildetes Lastmoment simuliert. Dieses
simulierte Lastmoment bewirkt einen nahezu zeitgleichen und synchron verlaufenden
Einbruch der Istwerte der Drehzahl an jedem Walzgerüst, sodass das aus den Sollwerten
für die Drehzahl vorgegebene Verhältnis der Drehzahlen auch bei von den Sollwerten
abweichenden Istwerten für die Drehzahl eines oder mehrerer Antriebe konstant bleibt
und während der gesamten Bearbeitung erhalten wird. Dadurch wird ein Reißen des Walzgutes,
beispielsweise Draht, oder Schlingenbildung zuverlässig verhindert.
[0014] Mit anderen Worten: Wenn an mindestens einem der Antriebe ein reales Lastmoment wirkt,
wird zur Regelung der Drehzahl im Regelkreis der weiteren Antriebe jeweils ein Lastmoment
simuliert, um einen synchronen Drehzahleinbruch an allen Walzgerüsten zu bewirken.
Die Größe des simulierten Lastmoments wird in Abhängigkeit vom realen Lastmoment derart
gewählt, dass die Drehzahlen der Antriebe das vorgegebene Drehzahlverhältnis einhalten.
[0015] Die Idee der vorliegenden Erfindung beruht folglich darauf, dass durch Beaufschlagung
jedes Antriebs mit entsprechendem Lastmoment, sei es ein reales, ein simuliertes oder
ein gemischt real und simuliertes Lastmoment, die Synchronität der Drehzahlen und
der Walzengeschwindigkeiten der einzelnen Walzgerüste auch bei zeitlich versetzt erfolgender
realer Belastung gewährleistet ist. Unter Synchronität ist dabei die Erhaltung des
vorgegebenen Verhältnisses der Drehzahlen und Walzengeschwindigkeiten auch bei Änderung
eines Istwertes mindestens einer Drehzahl zu verstehen.
[0016] Bei einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise beim Auftreffen
des Walzgutes auf das erste Walzgerüst, also beim Anstich im ersten Walzgerüst, ein
Antrieb nur mit einem realen Lastmoment beaufschlagt und dem Regelkreis der weiteren
Antriebe nur jeweils ein simuliertes Lastmoment zugeführt. Durchläuft das Walzgut
die Walzstraße, werden die einzelnen Walzgerüste nacheinander mit einem realen Lastmoment
beaufschlagt. Beim Anstich im zweiten Walzgerüst wirkt dann beispielsweise am ersten
Walzgerüst nur ein reales Lastmoment und am zweiten Walzgerüst ein kleineres, reales
Lastmoment und es wird zusätzlich ein simuliertes Lastmoment in den Regelkreis der
Drehzahlregelung des zweiten Walzgerüstes aufgeschaltet. Den Antrieben der nachfolgenden
Walzgerüste wird jeweils nur ein simuliertes Lastmoment zugeführt. Es sind somit für
die Drehzahlregelung der einzelnen Antriebe gesamte Lastmomente vorhanden, die sich
sowohl nur aus einem realen als auch aus einem rein simulierten Lastmoment oder aus
einer Kombination beider zusammensetzen können.
[0017] Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden bei Beaufschlagung mehrerer
Antriebe mit einem realen Lastmoment die simulierten Lastmomente in Abhängigkeit des
höchsten realen Lastmoments zugeführt. Mit anderen Worten: Tritt an mehreren Antrieben
ein reales Lastmoment auf, werden die simulierten Lastmomente die dem jeweiligen Regelkreis
der weiteren Antriebe zugeführt werden durch das höchste reale Lastmoment bestimmt.
[0018] Das höchste reale Lastmoment wird insbesondere mit einer Maximal-Auswahl-Funktion
bestimmt.
[0019] Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn bei Beaufschlagung mehrerer Antriebe mit einem
realen Lastmoment Differenzmomente zwischen dem höchsten realen Lastmoment und den
realen Lastmomenten gebildet werden und diese Differenzmomente als simulierte Lastmomente
zugeführt werden. Dabei wird für jedes Walzgerüst ein Differenzmoment zwischen dem
höchsten realen Lastmoment und dem an dem jeweiligen Walzgerüst auftretenden realen
Lastmoment gebildet und dem Regelkreis des jeweiligen Antriebs als simuliertes Lastmoment
zugeführt. Mit anderen Worten: Das höchste reale Lastmoment bestimmt die Summe aus
realem und simuliertem Lastmoment an jedem Walzgerüst.
[0020] Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein Drehzahlverhältnis
der Walzen der aufeinanderfolgenden Walzgerüste anhand eines Stichplans ermittelt.
Mit anderen Worten: Für jedes Walzgerüst wird anhand des Stichplans ein Drehzahlsollwert
ermittelt, sodass das Walzgut in jedem Walzgerüst auf eine gewünschte Dicke bzw. gewünschten
Querschnitt gewalzt wird. Die Drehzahlsollwerte der einzelnen Walzen eines Walzgerüsts
weisen ein bestimmtes Drehzahlverhältnis zueinander auf. Um dieses anhand des Stichplans
ermittelte Drehzahlverhältnis während der gesamten Bearbeitung des Walzgutes konstant
zu halten, wird gemäß dem vorliegenden Verfahren zur Drehzahlregelung der Antriebe
deren Regelkreis zusätzlich jeweils ein simuliertes Lastmoment zugeführt. Somit bleibt
das Drehzahlverhältnis durch Bewirken eines gleich verlaufenden Drehzahleinbruchs
an allen Walzgerüsten konstant.
[0021] Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das jeweils simulierte
Lastmoment ebenfalls anhand eines Stichplans berechnet. Dies ist vor allem zu Beginn
der Bearbeitung des Walzgutes von Vorteil, wenn noch keine Messwerte vorliegen.
[0022] In einer weiteren Ausprägung des Verfahrens wird das jeweils simulierte Lastmoment
anhand von Messgrößen ermittelt. Eine solche Messgröße kann beispielsweise ein aus
der Messung eines realen Drehmoments oder drehmomentproportionaler Motorströme ermitteltes
Lastmoment sein. Während der Bearbeitung des Walzgutes werden solche Messgrößen ständig
ermittelt, sodass das jeweils simulierte Lastmoment ständig nachgeführt und optimiert
werden kann. Dies führt zu einer genaueren Ermittlung des simulierten Lastmoments
in Abhängigkeit des realen Lastmoments.
[0023] Um den Zeitpunkt der Beaufschlagung eines Antriebs mit einem realen Lastmoment zu
kennen, wird dieser bei einer bevorzugten Ausführungsform detektiert. Mit anderen
Worten: Der Anstichzeitpunkt des Walzgutes an einem Walzgerüst wird anhand einer geeigneten
Messgröße, wie z.B. eine Walzkraft, ein Drehmoment oder ein momentenbildender Motorstrom,
messtechnisch erfasst. Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn der Zeitpunkt des
Anstichs in einem Walzgerüst anhand der Bewegung des Walzgutes durch die Walzstraße
erfolgt. Bei einer solchen Materialverfolgung wird der Anstichzeitpunkt beispielsweise
mit Hilfe von Detektoren, z. B. sogenannte "hot metal detectors", bestimmt. Dabei
bietet es sich beispielsweise an, den Kopf des Walzgutes, wie z.B. die Spitze des
Drahtes, der die Walzgerüste durchläuft als Messpunkt zu verwenden.
[0024] Eine weitere bevorzugte Variante besteht darin, den Zeitpunkt der Beaufschlagung
eines Antriebs mit einem realen Lastmoment anhand eines Modells zu ermitteln. Dies
kann beispielsweise rechnerisch mithilfe eines Bewegungsmodells des Walzgutes erfolgen.
Dabei wird die Geschwindigkeit des Walzgutes z.B. anhand einer Walzenumfangsgeschwindigkeit
und einer berechneten Voreilung ermittelt.
[0025] Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie
die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich
im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang
mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
[0026] Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der
Zeichnungen verwiesen. Es zeigen in einer schematischen Prinzipskizze:
- FIG 1
- einen Ausschnitt einer Walzstraße mit aufeinanderfolgenden Walzgerüsten und mit einem
separaten Antrieb für jedes Walzgerüst,
- FIG 2
- eine schematische Darstellung eines Regelkreises für einen Antrieb eines Walzgerüsts,
- FIG 3
- ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs eines an einem Antrieb auftretenden realen Lastmoments,
- FIG 4
- ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der Drehzahl eines Antriebs, der mit einem realen
Lastmoment gemäß FIG 3 beaufschlagt wird,
- FIG 5
- ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs eines an einem Antrieb simulierten Lastmoments,
- FIG 6
- ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der Drehzahl eines Antriebs, der mit einem simulierten
Lastmoment gemäß FIG 5 beaufschlagt wird.
[0027] FIG 1 zeigt einen Ausschnitt einer Walzstraße 2 mit aufeinanderfolgenden Walzgerüsten
4 zur Bearbeitung eines Walzgutes 6. In FIG 1 sind beispielhaft acht aufeinanderfolgende
Walzgerüste 4 dargestellt, die das Walzgut 6, z.B. ein Knüppel der zu Draht gewalzt
wird, durchläuft.
[0028] Jedem Walzgerüst 4 ist ein separater Antrieb 8, umfassend einen Motor 10 und ein
Getriebe 12, mit Drehzahlregelung zugeordnet, welcher in FIG 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit
nur für ein Walzgerüst 4 eingezeichnet ist. Das Getriebe 12 ist beispielsweise eine
Kombination aus einem Kammwalzgetriebe und einem Übersetzungsgetriebe. Jedes Walzgerüst
4 umfasst weiterhin mindestens eine Walze 13, beispielsweise zwei Walzen 13, die von
dem jeweiligen Antrieb 8 auf einen Sollwert für die Drehzahl n
Soll geregelt wird. Hierfür wird im Regelkreis 14 der Drehzahlregelung des Antriebs 8
ständig ein Istwert der Drehzahl n
Ist erfasst, mit dem Sollwert der Drehzahl n
Soll welcher z.B. anhand eines Stichplans ermittelt wird, verglichen und daran angepasst.
[0029] FIG 2 zeigt einen Regelkreis 14 eines Antriebs 8 gemäß der vorliegenden Erfindung
zur Regelung der Drehzahl n
Ist des Antriebs 8 und somit der Walzen 13 des Walzgerüsts 4.
[0030] Der Regelkreis 14 umfasst eine Regeleinrichtung 16, wie z.B. einen PI-Regler, mit
dem eine Regeldifferenz zwischen dem Istwert der Drehzahl n
Ist und dem Sollwert der Drehzahl n
Soll erfasst und geregelt wird. Desweiteren umfasst der Regelkreis 14 eine unterlagerte
Drehmomentregelung mit einem Umrichter 18, der den Motor 10 mit Strom versorgt und
diesen in einen gewünschten Betriebspunkt steuert, und einen Integrator 20, der die
bei der Regelung zu berücksichtigenden Trägheitsmomente des Antriebs 8 repräsentiert.
[0031] Ein reales Lastmoment M
Load greift nach dem Umrichter 18 und vor dem Integrator 20 in den Regelkreis 14 ein und
beeinflusst direkt den Istwert der Drehzahl n
Ist. Ein simuliertes Lastmoment M
Load,
Sim wird dem Regelkreis 14 direkt nach der Regeleinrichtung 16 zugeführt, um nur eine
geringe Verzögerung des simulierten Lastmoments M
Load, Sim gegenüber dem realen Lastmoment M
Load zu erreichen. Das simulierte Lastmoment M
Load,
Sim beeinflusst somit direkt das im Motor 10 vom Umrichter 18 erzeugte Drehmoment und
somit auch die zugeführte Leistung.
[0032] Bei Beaufschlagung eines Antriebs 8 mit einem realen Lastmoment M
Load, welches wie in FIG 3 gezeigt zu einem Zeitpunkt T, also beispielsweise beim Anstich
des Walzgutes 6 in einem Walzgerüst 4, sprungartig ansteigt, verringert sich die aktuelle
Drehzahl n
Ist des Antriebs 8 und der Walzen 13. FIG 4 zeigt einen der Größe des realen Lastmoments
M
Load entsprechenden Einbruch des Istwertes der Drehzahl n
Ist zum Zeitpunkt T. Antriebe 8, auf die kein oder ein vom realen Lastmoment M
Load abweichendes Lastmoment wirkt, erfahren keinen oder nur einen geringeren Einbruch
der Drehzahl n
Ist. Somit laufen die Walzen der Walzgerüste 4 nicht mehr synchron, d.h. nicht mehr in
einem aus dem Stichplan vorgegebenen Verhältnis der Drehzahlen.
[0033] Um das Drehzahlverhältnis sämtlicher Antriebe 8 während der gesamten Bearbeitung
des Walzgutes 6 konstant, also dem aus dem Stichplan vorgegebenen Drehzahlverhältnis
entsprechend, zu halten, wird gemäß FIG 2 dem Regelkreis 14 zumindest eines der Antriebe
8 bei Beaufschlagung eines Antriebs 8 mit einem realen Lastmoment M
Load in Abhängigkeit des realen Lastmoments M
Load zusätzlich ein simuliertes Lastmoment M
Load,
Sim zugeführt, wie dies in FIG 5 dargestellt ist. Das simulierte Lastmoment M
Load,
Sim zeigt einen einem realen Lastmoment M
Load entsprechenden zeitlichen Verlauf. Dabei kann an einem Antrieb 8 nur ein reales Lastmoment
M
Load, ein rein simuliertes Lastmoment M
Load,
sim oder sowohl ein reales Lastmoment M
Load als auch ein simuliertes Lastmoment M
Load,
sim wirken. In jedem Fall wird das dem Regelkreis 14 eines Antriebs 8 zugeführte simulierte
Lastmoment M
Load,
Sim dabei so gewählt, dass sich für jeden Antrieb 8 jedes Walzgerüsts 4 in Abhängigkeit
vom realen Lastmoment M
Lo-
ad ein Lastmoment ergibt, das eine zeitgleiche und synchron verlaufende Verringerung
der Drehzahl n
Ist aller Antriebe 8 bewirkt. So wird durch ein simuliertes Lastmoment M
Load,
Sim zum Zeitpunkt T ein zeitgleicher Drehzahleinbruch- in FIG 6 dargestellt- an allen
Antrieben 8 und damit eine Synchronität der Walzen 13 der einzelnen Walzgerüste 4
gewährleistet.
[0034] Beim Einfädeln des Walzgutes 6 in das erste Walzgerüst 4 wird beispielsweise nur
ein Antrieb 8, nämlich der des ersten Walzgerüsts 4, mit einem realen Lastmoment M
Load beaufschlagt. An allen weiteren Antrieben 8 wirkt kein reales Lastmoment M
Load, sodass deren Regelkreis 14 in Abhängigkeit des am ersten Walzgerüst 4 auftretenden
realen Lastmoments M
Load nur jeweils ein simuliertes Lastmoment M
Load,
Sim zugeführt wird.
[0035] Trifft das Walzgut 6 im zweiten Walzgerüst 4 auf, ist der Antrieb 8 des ersten Walzgerüsts
4 weiterhin mit dem realen Lastmoment M
Load beaufschlagt. Auch am zweiten Walzgerüst 4 wirkt nun ein reales Lastmoment M
Load, welches sich von dem am ersten Walzgerüst 4 wirkenden realen Lastmoment M
Load unterscheidet. Bei Beaufschlagung mehrerer, in diesem Fall zweier Antriebe 8 mit
einem realen Lastmoment M
Load wird das größere reale Lastmoment M
Load, also das höchste reale Lastmoment M
Lo-
ad, bestimmt. Dies kann beispielsweise mit Hilfe einer Maximalauswahl-Funktion erfolgen.
In Abhängigkeit des höchsten realen Lastmoments M
Load werden den Regelkreisen 14 der Antriebe 8 simulierte Lastmomente M
Load,
Sim zugeführt. Hierfür wird z.B. jeweils eine Differenz zwischen dem höchsten realen
Lastmoment M
Load und dem realen Lastmoment M
Load an jedem Walzgerüst 4 gebildet. Dieses Differenzmoment wird dem jeweiligen Regelkreis
14 des Antriebs 8 mit den geringeren realen Lastmomenten M
Load als simuliertes Lastmoment M
Load,
Sim zugeführt.
[0036] Mit anderen Worten: Das höchste reale Lastmoment M
Load, das an einem Antrieb 8 eines Walzgerüsts 4 wirkt, bestimmt die Summe aus realem
Lastmoment M
Load und simuliertem Lastmoment M
Load,
Sim an den weiteren Walzgerüsten 4.
[0037] In diesem Ausführungsbeispiel ist das reale Lastmoment M
Load am ersten Walzgerüst größer als das reale Lastmoment M
Load am zweiten Walzgerüst. Das reale Lastmoment M
Load am ersten Walzgerüst ist somit das höchste reale Lastmoment M
Load. Beim Auftreffen des Walzgutes 6 im zweiten Walzgerüst 4 wird ein Differenzmoment
zwischen dem am ersten Walzgerüst 4 auftretenden realen Lastmoment M
Load und dem am zweiten Walzgerüst 4 auftretenden realen Lastmoment M
Load bestimmt und dem Regelkreis 14 des zweiten Walzgerüsts 4 als simuliertes Lastmoment
M
Load,
Sim aufgeschaltet. Den weiteren Antrieben 8 wird weiterhin das in Abhängigkeit des am
ersten Walzgerüst 4 auftretenden realen Lastmoments M
Load bestimmte simulierte Lastmoment M
Load,
Sim zugeführt.
[0038] Wird bei der Bearbeitung des Walzgutes 6 beispielsweise anschließend das dritte Walzgerüst
4 mit einem größeren realen Lastmoment M
Load beaufschlagt als das erste Walzgerüst 4, ist somit das reale Lastmoment M
Load am dritten Walzgerüst 4 das höchste reale Lastmoment M
Load, das die Summe aus realem und simuliertem Lastmoment an den übrigen Walzgerüsten
4 bestimmt. Es werden wiederum Differenzmomente gebildet und den Regelkreisen 14 der
übrigen Antriebe 8 zugeführt. Die simulierten Lastmomente M
Load,
Sim werden somit entsprechend dem neuen höchsten realen Lastmoment M
Load erhöht.
[0039] Die Größe des simulierten Lastmoments M
Load,
Sim kann beispielsweise ebenfalls anhand eines Stichplans ermittelt werden. Während der
Bearbeitung des Walzgutes 6 ist es möglich das simulierte Lastmoment M
Load,
Sim aus einer Messgröße M, wie z.B. aus der Messung realer Drehmomente oder drehmomentproportionaler
Motorströme ermittelte Lastdrehmomente, zu bestimmen. Hierfür ist eine Messeinrichtung
22 vorhanden.
[0040] Gemäß der Erfindung erfolgt die Zuführung eines simulierten Lastmoments M
Load,
Sim zur Drehzahlregelung der Antriebe 8 in zumindest einen Regelkreis 14 eines der Antriebe
8 bei Beaufschlagung mindestens eines Antriebs 8 mit einem realen Lastmoment M
Load. Eine Beaufschlagung eines Antriebs 8 mit einem realen Lastmoment M
Load erfolgt beispielsweise beim Anstich bzw. Auftreffen des Walzgutes 6 in einem Walzgerüst
4.
[0041] Ein Zeitpunkt T der Beaufschlagung eines Antriebs 8 mit einem realen Lastmoment M
Load kann detektiert, also anhand einer Messgröße M ermittelt, werden. Hierfür wird mittels
der Messeinrichtung 22 beispielsweise eine Walzkraft oder ein Drehmoment messtechnisch
erfasst. Eine Ermittlung des Zeitpunktes T kann auch anhand eines am Walzgut 6 ermittelten
Wertes, z.B. dessen Geschwindigkeit und Bewegung durch die Walzstraße 2, erfolgen.
Das simulierte Lastmoment M
Load,
Sim wird dem Regelkreis 14 dann zum Zeitpunkt T zugeführt.
[0042] Denkbar ist es auch, den Zeitpunkt T anhand eines Modells, welches z.B. die Bewegung
des Walzgutes 6 durch die Walzstraße 2 abbildet, rechnerisch zu ermitteln.
[0043] Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert
und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele
eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden,
ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
1. Verfahren zur Bearbeitung von Walzgut (6) in einer Walzstraße (2), die mindestens
zwei Walzgerüste (4) mit jeweils mindestens einer Walze (13) umfasst, wobei jedem
Walzgerüst (4) ein separater Antrieb (8) mit Drehzahlregelung für die mindestens eine
Walze (13) zugeordnet ist, bei dem bei Beaufschlagung zumindest eines der Antriebe
(8) mit einem realen Lastmoment (MLoad), zur Drehzahlregelung der Antriebe (8) zumindest einem Regelkreis (14) eines der
Antriebe (8) zusätzlich in Abhängigkeit des realen Lastmoments (MLoad) ein simuliertes Lastmoment (MLoad, Sim) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Antrieb (8) nur mit einem realen Lastmoment
(MLoad) beaufschlagt wird und dem Regelkreis (14) der weiteren Antriebe (8) nur jeweils
ein simuliertes Lastmoment (MLoad, Sim) zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem bei Beaufschlagung mehrerer Antriebe (8)
mit einem realen Lastmoment (MLoad) die simulierten Lastmomente (MLoad, Sim) in Abhängigkeit des höchsten realen Lastmoments (MLoad) zugeführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das höchste reale Lastmoment (MLoad) mit einer Maximal-Auswahl-Funktion bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei Beaufschlagung mehrerer
Antriebe (8) mit einem realen Lastmoment (MLoad) Differenzmomente zwischen dem höchsten realen Lastmoment (MLoad) und den realen Lastmomenten (MLoad) gebildet werden und diese Differenzmomente als simulierte Lastmomente (MLoad, Sim) zugeführt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Drehzahlverhältnis
der Walzen (13) der Walzgerüste (4) anhand eines Stichplans ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das jeweils simulierte
Lastmoment (MLoad, Sim) anhand eines Stichplans berechnet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das jeweils simulierte
Lastmoment (MLoad, Sim) anhand einer Messgröße (M) ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Zeitpunkt (T) der Beaufschlagung
eines Antriebs (8) mit einem realen Lastmoment (MLoad) detektiert wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zeitpunkt (T) der Beaufschlagung
eines Antriebs (8) mit einem realen Lastmoment (MLoad) anhand eines Modells ermittelt wird.