WALZEN MIT MINIMIERUNG DES EINBRUCHS DER BIEGEKRAFT BEIM ANSTICH

Abstract

 In einem Walzgerüst wird ein flaches Walzgut aus Metall gewalzt. Die Arbeitswalzeneinbaustücken werden durch ein Biegesystem auseinander gedrückt. Einem Biegeregler wird ein Basissollwert (FBB*) zugeführt, unter dessen Berücksichtigung der Biegeregler einen resultierenden Sollwert (FB*) ermittelt. Dem Biegeregler wird weiterhin ein Istwert (FB) der Biegekraft zugeführt. Der Biegeregler ermittelt daraus eine Basisstellgröße (SB) für das Biegesystem, so dass bei Ansteuerung des Biegesystems mit der Basisstellgröße (SB)der Istwert (FB) dem Basissollwert (FBB*) möglichst angenähert wird. Ab einem Stabilisierungszeitpunkt (t3), der nach einem Anstichzeitpunkt (t2) liegt, ermittelt der Biegeregler den resultierenden Sollwert (FB*) unter zusätzlicher Berücksichtigung einer tatsächlichen Walzkraft (F). Während eines Anstichzeitraums, der vor dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt (t2) beginnt und spätestens zum Stabilisierungszeitpunkt endet, wird dem Biegeregler ein Zusatzsollwert (FBZ*) zugeführt, den der Biegeregler bei der Ermittlung des resultierenden Sollwertes (FB*) berücksichtigt. Dadurch ist der Istwert (FB) der Biegekraft größer als der Basissollwert (FBB*). Alternativ oder zusätzlich wird auf die Basisstellgröße (SB) eine Zusatzstellgröße (SZ) aufgeschaltet oder die dem Biegesystem zugeführte Stellgröße (SR) durch eine Minimalstellgröße (SM) nach unten begrenzt.

Beschreibung

Gebiet der Technik

[0001] Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für ein Walzgerüst zum Walzen eines flachen Walzguts aus Metall, das einen Walzgutkopf aufweist,

• wobei das Walzgerüst zumindest Arbeitswalzen und Stützwalzen aufweist,
• wobei die Arbeitswalzen in Arbeitswalzeneinbaustücken gelagert sind und auf die Arbeitswalzeneinbaustücke ein die Arbeitswalzeneinbaustücke auseinander drückendes Biegesystem wirkt,
• wobei der Walzgutkopf das Walzgerüst zu einem tatsächlichen Anstichzeitpunkt erreicht,
• wobei einem Biegeregler ein Basissollwert zugeführt wird und der Biegeregler unter Berücksichtigung des Basissollwertes einen resultierenden Sollwert ermittelt,
• wobei dem Biegeregler weiterhin ein Istwert der Biegekraft zugeführt wird,
• wobei der Biegeregler anhand des resultierenden Sollwertes und des Istwertes eine Basisstellgröße für das Biegesystem ermittelt, so dass bei Ansteuerung des Biegesystems mit der Basisstellgröße der Istwert dem resultierenden Sollwert so weit wie möglich angenähert wird,
• wobei der Biegeregler den resultierenden Sollwert ab einem Stabilisierungszeitpunkt, der nach dem Anstichzeitpunkt liegt, unter zusätzlicher Berücksichtigung einer beim Walzen des flachen Walzguts auftretenden tatsächlichen Walzkraft ermittelt.

[0002] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Walzeinheit zum Walzen eines flachen Walzguts aus Metall, das einen Walzgutkopf aufweist,

• wobei die Walzeinheit ein Walzgerüst und einen Biegeregler aufweist,
• wobei das Walzgerüst zumindest in Arbeitswalzeneinbaustücken gelagerte Arbeitswalzen und Stützwalzen aufweist,
• wobei das Walzgerüst ein die Arbeitswalzeneinbaustücke auseinander drückendes Biegesystem aufweist,
• wobei der Biegeregler das Biegesystem ansteuert,
• wobei das Walzgerüst und der Biegeregler im Betrieb der Walzeinheit derart miteinander zusammenwirken, dass sie ein derartiges Betriebsverfahren ausführen.

Stand der Technik

[0003] Walzgerüste zum Walzen eines flachen Walzguts sind oftmals als Quartogerüst (d.h. als Walzgerüst mit Arbeitswalzen und Stützwalzen) oder als Sextogerüst (d.h. als Walzgerüst mit Arbeitswalzen, Stützwalzen sowie zwischen den Arbeitswalzen und den Stützwalzen angeordneten Zwischenwalzen) ausgebildet. In ihnen wird oftmals ein Metallband gewalzt, manchmal auch ein Grobblech.

[0004] Vor dem Walzen eines jeweiligen Walzguts erfolgt eine Stichplanberechnung. Im Rahmen der Stichplanberechnung werden Sollwerte für die einzelnen Stellglieder des Walzgerüsts ermittelt, mit denen die Stellglieder beim Walzen des jeweiligen Walzguts betrieben werden sollen. Die Sollwerte umfassen zumindest die Anstellung oder die Walzkraft. Meist umfassen sie auch einen Sollwert - nachfolgend als Basissollwert bezeichnet - für die Biegekraft, mit der die Arbeitswalzeneinbaustücke und damit auch die Arbeitswalzen auseinander gedrückt werden sollen. Mittels der Biegekraft kann eine Beeinflussung von Kontur, Profil und Planheit des Walzguts erfolgen.

[0005] Für die Beeinflussung von Kontur, Profil und Planheit können auch andere Stellglieder vorhanden sein, beispielsweise eine Arbeitswalzenverschiebung oder eine lokale Kühlung. Bei Walzgerüsten für Edelstahl kann weiterhin zur Profilbeeinflussung eine Schmierung von Bandkanten erfolgen. Die weiteren Stellglieder sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch nicht relevant.

[0006] Die Stichplanberechnung wird von einer übergeordneten Steuereinrichtung durchgeführt, die in Fachkreisen üblicherweise als L2-System bezeichnet wird. Die im Rahmen der Stichplanberechnung ermittelten Sollwerte werden von der Steuereinrichtung an unterlagerte Regler weitergegeben, die während des Walzens des Walzguts eine Echtzeitregelung realisieren. Die Gesamtheit der Regler wird in Fachkreisen üblicherweise als L1-System bezeichnet. Die Vorgabe der Sollwerte erfolgt, bevor das Walzgut den Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen des Walzgerüsts erreicht, also bevor der Anstich erfolgt.

[0007] Beispielsweise wird der Sollwert für die Biegekraft - also der Basissollwert - einem Biegeregler vorgegeben. Dieser Sollwert wird während des Walzens des flachen Walzguts durch verschiedene Korrekturgrößen modifiziert. Eine der Korrekturgrößen ist ein Zusatzsollwert, der in Abhängigkeit von der Walzkraft ermittelt wird und - ähnlich einer AGC - Änderungen der Walzenbiegung kompensieren soll, die aufgrund einer veränderten Walzkraft auftreten. Das Aufschalten dieses Zusatzsollwertes erfolgt jedoch erst, nachdem die Instabilitäten, die sich beim Anstich ergeben, von den Reglern des L1-Systems wieder ausgeregelt sind.

[0008] Der Biegeregler ermittelt daher während eines Anstichzeitraums, der vor dem Anstichzeitpunkt beginnt und nach dem Anstichzeitpunkt endet, anhand ausschließlich des Basissollwertes und des Istwertes der Biegekraft eine Basisstellgröße für das Biegesystem und steuert das Biegesystem gemäß der ermittelten Basisstellgröße an. Die Ermittlung erfolgt derart, dass der Istwert der Biegekraft jederzeit so weit wie möglich an den Basissollwert angenähert wird.

[0009] Beim Anstechen bricht die Biegekraft (also deren Istwert) ein. Der Biegeregler versucht zwar, diesen Einbruch so schnell wie möglich wieder auszuregeln. Bis zum vollständigen Ausregeln vergeht jedoch eine Zeitspanne von mehreren 100 ms, teilweise von bis zu 500 ms.

[0010] Der Einbruch der Biegekraft beeinflusst zum einen die sich ergebende Kontur und das zugehörige Profil sowie die Planheit des Walzguts negativ. Dies kann jedoch oftmals hingenommen werden. Der Einbruch der Biegekraft führt jedoch zum anderen zu einem kurzzeitigen instabilen Zustand, dessen Auswirkungen auf den Bandlauf nicht stets vorhersehbar sind. Insbesondere kann es geschehen, dass sich auslaufseitig des Walzgerüsts in dem Walzgut ein Haken bildet. In manchen Fällen ist der Haken so groß, dass er an Seitenführungen auslaufseitig des Walzgerüsts anstößt. Dies kann zu Beschädigungen der Seitenführungen und im Einzelfall sogar zu einem Verhaken des Walzgutkopfes führen. Der Walzgutkopf wird in diesem Fall nicht mehr weiter transportiert, während das Walzgerüst das Walzgut weiter nachschiebt. Dadurch wölbt sich das Walzgut auf (so genannter Hochgeher). Dies führt zumindest zu einer unplanmäßigen längeren Unterbrechung des Betriebs des Walzgerüsts, manchmal sogar darüber hinaus zu erheblichen Schäden an dem Walzgerüst oder nachgeordneten Einrichtungen.

Zusammenfassung der Erfindung

[0011] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer der instabile Zustand so weit wie möglich vermieden werden kann.

[0012] Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7.

[0013] Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet, dass während eines Anstichzeitraums, der vor dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt beginnt und nach dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt endet,

• dem Biegeregler zusätzlich zum Basissollwert ein Zusatzsollwert zugeführt wird, so dass der Biegeregler während des Anstichzeitraums den resultierenden Sollwert unter Berücksichtigung nicht nur des Basissollwertes, sondern auch des Zusatzsollwertes ermittelt und dadurch unmittelbar vor dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt der Istwert der Biegekraft größer als der Basissollwert ist, und/oder
• durch Aufschalten einer Zusatzstellgröße auf die Basisstellgröße eine resultierende Stellgröße ermittelt wird, die dem Biegesystem zugeführt und das Biegesystem dadurch derart angesteuert wird, dass die resultierende Stellgröße größer als die Basisstellgröße ist, und/oder
• einem Auswahlglied die Basisstellgröße und eine Minimalstellgröße zugeführt werden und das Auswahlglied dem Biegesystem das Maximum von Basisstellgröße und Minimalstellgröße zuführt.

[0014] Sofern der Istwert der Biegekraft unmittelbar vor dem Anstichzeitpunkt größer als der Basissollwert ist, beginnt der Einbruch der Biegekraft auf einem höheren Niveau. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit und das Ausmaß einer möglichen Ausbildung eines Hakens. Sofern die resultierende Stellgröße größer als 0 ist, ist das Hydraulikventil, mittels dessen dem Biegesystem Hydraulikflüssigkeit zugeführt wird, zum Anstichzeitpunkt zumindest teilweise geöffnet. Es muss also nicht zum Anstichzeitpunkt geöffnet werden. Das Anstechen des Walzguts führt daher zu einem kleineren Einbruch der Biegekraft. Auch dies reduziert die Wahrscheinlichkeit und das Ausmaß einer möglichen Ausbildung eines Hakens. Eine resultierende Stellgröße größer als 0 kann durch geeignete Vorgabe der zu Zusatzstellgröße gewährleistet sein. Beispielsweise kann die Zusatzstellgröße auf 110 % des maximal möglichen Wertes gesetzt werden. Selbst wenn der Biegeregler als Basisstellgröße den minimal möglichen Wert ermittelt, ist dadurch das Hydraulikventil zu mindestens -100 % +110 % = 10 % geöffnet.

[0015] Alternativ zu einer Vorgabe der Zusatzstellgröße kann auch direkt die Minimalstellgröße zugeführt werden. Wenn in diesem Fall das Hydraulikventil durch die Basisstellgröße bereits geöffnet ist und die Minimalstellgröße kleiner als die Basisstellgröße ist, bleibt das Hydraulikventil ohne Veränderung der Öffnungsstellung geöffnet. Unabhängig vom Wert der Basisstellgröße wird das Hydraulikventil aber stets zumindest so weit geöffnet, wie dies durch die Minimalstellgröße vorgegeben ist. Durch geeignete Wahl der Minimalstellgröße (nämlich größer als 0) kann also auch in diesem Fall gewährleistet werden, dass das Hydraulikventil zum Anstichzeitpunkt zumindest teilweise geöffnet ist.

[0016] Es ist möglich, dass der Zusatzsollwert und/oder die Zusatzstellgröße und/oder die Minimalstellgröße mit dem Beginn des Anstichzeitraums abrupt auf ihren Maximalwert geschaltet werden. Ebenso ist es möglich, dass der Zusatzsollwert und/oder die Zusatzstellgröße und/oder die Minimalstellgröße mit dem Ende des Anstichzeitraums abrupt auf Null abgesenkt werden. Vorzugsweise aber werden der Zusatzsollwert und/oder die Zusatzstellgröße und/oder die Minimalstellgröße ab dem Beginn des Anstichzeitraums mit endlicher Steigung streng monoton von 0 auf ihren Maximalwert angehoben und/oder zum Ende des Anstichzeitraums mit endlicher Steigung streng monoton von ihrem Maximalwert auf Null abgesenkt. Dadurch ergeben sich weichere Übergänge, die insbesondere den Biegeregler, das Hydraulikventil und das Biegesystem weniger beanspruchen und weiterhin auch insbesondere beim Absenken des Zusatzsollwertes und/oder der Zusatzstellgröße und/oder der Minimalstellgröße auf 0 zu einem stabileren Übergang führen.

[0017] Möglichkeiten zum Anheben und Absenken mit endlicher Steigung sind dem Fachmann allgemein bekannt und vertraut. Beispielsweise kann ein Rampen erfolgen oder kann ein Verschleifen eines binären Schaltvorgangs durch entsprechende Filterung erfolgen.

[0018] In der Regel wird mittels einer Wegverfolgung für das Walzgut ein erwarteter Anstichzeitpunkt ermittelt. In diesem Fall liegt der Beginn des Anstichzeitraums vorzugsweise um eine vorbestimmte frühe Zeitspanne vor dem erwarteten Anstichzeitpunkt.

[0019] Die vorbestimmte frühe Zeitspanne ist beispielsweise derart bemessen, dass der Zusatzsollwert und/oder die Zusatzstellgröße und/oder die Minimalstellgröße ihren Maximalwert zu einem Zeitpunkt erreichen, dessen Abstand zum erwarteten Anstichzeitpunkt mindestens so groß wie eine Fehlertoleranz zwischen dem tatsächlichen und dem erwarteten Anstichzeitpunkt ist. Die Fehlertoleranz kann der Fachmann ohne weiteres anhand der ihm bekannten Ungenauigkeiten der Wegverfolgung des Walzgutkopfes abschätzen. Typischerweise liegt die vorbestimmte Zeitspanne im Bereich zwischen 0,5 s und 2,0 s, insbesondere zwischen 0,8 s und 1,5 s, beispielsweise bei ca. 1,0 s.

[0020] Es ist möglich, dass das Ende des Anstichzeitraums um eine vorbestimmte späte Zeitspanne nach dem erwarteten Anstichzeitpunkt liegt. Vorzugsweise aber liegt das Ende des Anstichzeitraums um eine vorbestimmte späte Zeitspanne nach dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt. Der tatsächliche Anstichzeitpunkt kann ohne weiteres erfasst werden, beispielsweise aufgrund eines abrupten Anstiegs der tatsächlichen Walzkraft oder des von Antrieben der Arbeitswalzen tatsächlich aufgebrachten Walzmoments.

[0021] In beiden Fällen ist die vorbestimmte späte Zeitspanne derart bemessen, dass der Zusatzsollwert und/oder die Zusatzstellgröße und/oder die Minimalstellgröße ihren Maximalwert bis zu einem Zeitpunkt beibehalten, dessen Abstand zum erwarteten oder tatsächlichen Anstichzeitpunkt einen vorbestimmten Wert aufweist. Ab diesem Zeitpunkt kann dann das Absenken des Zusatzsollwertes und/oder der Zusatzstellgröße und/oder der Minimalstellgröße auf 0 erfolgen. Der genannte Wert - also die Zeitspanne, während derer der Zusatzsollwert und/oder die Zusatzstellgröße und/oder die Minimalstellgröße noch auf ihrem Maximalwert gehalten werden - ist durch die Auslegung und Dimensionierung des Biegesystems bestimmt. Meist liegt der Wert im Bereich zwischen 0,1 s und 1,0 s, insbesondere zwischen 0,2 s und 0,6 s, beispielsweise bei 0,3 s oder 0,4 s.

[0022] Vorzugsweise werden ein Maximalwert des Zusatzsollwertes und/oder der Zusatzstellgröße und/oder der Minimalstellgröße vor dem Walzen des flachen Walzguts in Abhängigkeit von Eigenschaften des Walzguts und/oder in Abhängigkeit von einer erwarteten Walzkraft bestimmt. Dadurch kann der entsprechende Maximalwert optimal auf den konkret auszuführenden Walzstich abgestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Maximalwert des Zusatzsollwertes und/oder der Zusatzstellgröße und/oder der Minimalstellgröße derart bestimmt wird, dass die resultierende Stellgröße unmittelbar vor dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt ihren maximal möglichen Wert annimmt. Diese Vorgehensweise kann insbesondere bei den vorderen Gerüsten einer mehrgerüstigen Fertigstraße oder bei einem Walzgerüst zum Walzen von Grobblech (plate mill) sinnvoll sein.

[0023] Vorzugsweise werden der Zusatzsollwert und/oder die Zusatzstellgröße und/oder die Minimalstellgröße derart bestimmt, dass ein Einbruch des Istwertes der Biegekraft zum tatsächlichen Anstichzeitpunkt, der sich ohne den Zusatzsollwert und/oder die Zusatzstellgröße und/oder die Minimalstellgröße einstellen würde, zu mindestens 50 % kompensiert wird. Wenn also der Basissollwert den Wert X aufweist und ohne den Zusatzsollwert und/oder die Zusatzstellgröße und/oder die Minimalstellgröße beim Anstich ein Einbruch auf den Wert Y erfolgen würde, werden der Zusatzsollwert und/oder die Zusatzstellgröße und/oder die Minimalstellgröße vorzugsweise derart ermittelt, dass die Biegekraft maximal auf den Wert (X+Y)/2 einbricht, vorzugsweise sogar nur auf einen Wert, der größer als (X+Y)/2 ist. Besonders bevorzugt ist, wenn die Biegekraft maximal auf den Basissollwert einbricht, also auf den Wert X.

[0024] Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Walzeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Erfindungsgemäß wirken bei einer Walzeinheit der eingangs genannten Art das Walzgerüst und der Biegeregler im Betrieb der Walzeinheit derart miteinander zusammen, dass sie ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren ausführen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[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 in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1

ein Walzgerüst von der Seite vor dem Walzen eines Walzguts,

FIG 2

das Walzgut von FIG 1 von der Seite beim Anstich, also zu Beginn des Walzens des Walzguts,

FIG 3

das Walzgerüst von FIG 1 von der Seite während des Walzens des Walzguts,

FIG 4

einen Teil des Walzgerüsts der FIG 1 bis 3 von vorne,

FIG 5

einen Teil einer Steuerungsstruktur für das Walzgerüst der FIG 1 bis 4,

FIG 6

ein Zeitdiagramm für ein Betriebsverfahren für das Walzgerüst der FIG 1 bis 4 gemäß dem Stand der Technik,

FIG 7

einen Teil einer Steuerungsstruktur für das Walzgerüst der FIG 1 bis 4 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

FIG 8

ein Zeitdiagramm für ein Betriebsverfahren für das Walzgerüst der FIG 1 bis 4 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

FIG 9

einen Teil einer Steuerungsstruktur für das Walzgerüst der FIG 1 bis 4 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

FIG 10

ein Zeitdiagramm für ein Betriebsverfahren für das Walzgerüst der FIG 1 bis 4 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und

FIG 11

einen Teil einer Steuerungsstruktur für das Walzgerüst der FIG 1 bis 4 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsformen

[0026] Gemäß den FIG 1 bis 4 weist ein Walzgerüst 1 Arbeitswalzen 2 und Stützwalzen 3 auf. Dies stellt im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Minimalkonfiguration des Walzgerüsts 1 dar. Zusätzlich könnte das Walzgerüst 1 weiterhin Zwischenwalzen aufweisen. Die Zwischenwalzen wären in diesem Fall zwischen den Arbeitswalzen 2 und den Stützwalzen 3 angeordnet. Die Arbeitswalzen 2 weisen entsprechend der Darstellung in FIG 4 Lagerzapfen 4 auf, mit denen die Arbeitswalzen 2 in Arbeitswalzeneinbaustücken 5 gelagert sind. In analoger Weise weisen die Stützwalzen 3 Lagerzapfen 6 auf, mit denen die Stützwalzen 3 in Stützwalzeneinbaustücken 7 gelagert sind.

[0027] Auf die Stützwalzeneinbaustücke 7 und damit im Ergebnis auch auf die Stützwalzen 3 wird beim Walzen eines Walzguts 8 eine Walzkraft F aufgebracht. Die Walzkraft F wird über die Stützwalzen 3 auf die Arbeitswalzen 2 übertragen. Dies ist Fachleuten allgemein bekannt. Das Walzgut 8 selbst besteht aus Metall, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium. Es ist ein flaches Walzgut, beispielsweise ein Band oder ein Grobblech. Es weist einen Walzgutkopf 9 auf. Der Walzgutkopf 9 ist derjenige Bereich des Walzguts 8, der in dem Walzgerüst 1 zuerst gewalzt wird. Dementsprechend ist in den FIG 1 bis 3 mit x eine Transportrichtung des Walzguts 8 bezeichnet.

[0028] Das Walzgerüst 1 weist weiterhin ein Biegesystem 10 auf. Das Biegesystem 10 besteht in der Regel aus mindestens zwei Hydraulikzylindereinheiten 11, 12, die antriebsseitig und bedienseitig auf die Arbeitswalzeneinbaustücke 5 wirken und dadurch die Arbeitswalzeneinbaustücke 5 auseinander drücken. Das Biegesystem 10 dient der Einstellung von Kontur, Profil und Planheit des Walzguts 8. In manchen Fällen greifen an den Arbeitswalzeneinbaustücken 5 jeweils mehrere Hydraulikzylindereinheiten 11, 12 an. In diesem Fall sind entsprechend mehr Hydraulikzylindereinheiten 11, 12 vorhanden.

[0029] Das Walzgerüst 1 wird gemäß FIG 5 von einer Steuerungsstruktur gesteuert. Die Steuerungsstruktur umfasst üblicherweise eine Steuereinrichtung 13 und in jedem Fall einen Biegeregler 14.

[0030] Die Steuereinrichtung 13 ist eine übergeordnete Steuereinrichtung, die als L2-System wirkt, das heißt im Rahmen einer Stichplanberechnung für unterlagerte Regler deren Sollwerte ermittelt. In FIG 5 ist diesbezüglich nur ein einziger Regler dargestellt, nämlich ein Biegeregler 14. In der Praxis sind natürlich auch weitere Regler vorhanden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommt es jedoch nur auf den Biegeregler 14 an. Daher ist auch nur der Biegeregler 14 dargestellt und wird nachfolgend auch nur der Biegeregler 14 erläutert.

[0031] Die Stichplanberechnung wird für das Walzgut 8 durchgeführt, noch bevor das Walzgut 8 in dem Walzgerüst 1 gewalzt wird (siehe FIG 1). Im Rahmen der Stichplanberechnung ermittelt die Steuereinrichtung 13 Sollwerte für die Anstellung des Walzgerüsts 1, gegebenenfalls die Walzenverschiebung und andere mehr. Insbesondere ermittelt die Steuereinrichtung 13 im Rahmen der Stichplanberechnung für das Walzen des Walzguts 8 in dem Walzgerüst 1 einen Basissollwert FBB* der Biegekraft. Der Basissollwert FBB* kann ein einzelner, singulärer, zeitlich konstanter Wert sein. Alternativ können für verschiedene Abschnitte des zu walzenden Bandes jeweils eigene Basissollwerte FBB* ermittelt werden. In diesem Fall variiert der Basissollwert FBB* zeitlich.

[0032] Der Basissollwert FBB* wird dem Biegeregler 14 ab einem Zeitpunkt t1 (siehe FIG 6) zugeführt. Der Zeitpunkt t1 wird nachfolgend als Vorgabezeitpunkt t1 bezeichnet. Zum Vorgabezeitpunkt t1 hat der Walzgutkopf 9 das Walzgerüst 1 noch nicht erreicht (siehe FIG 1). Das Zuführen des Basissollwertes FBB* erfolgt in der Regel durch die Steuereinrichtung 13. Prinzipiell kann der Basissollwert FBB* dem Biegeregler 14 aber auch anderweitig zugeführt werden.

[0033] Dem Biegeregler 14 wird weiterhin ein Istwert FB der Biegekraft zugeführt. Möglichkeiten zur Erfassung oder Ermittlung des Istwertes FB sind Fachleuten allgemein bekannt. Beispielsweise können zur Ermittlung der Biegekraft FB Arbeitsdrücke pP, pT in Arbeitsräumen der Hydraulikzylindereinheiten 11, 12 in Verbindung mit den wirksamen Arbeitsflächen rechnerisch miteinander verknüpft werden.

[0034] Der Biegeregler 14 steuert das Biegesystem 10. Insbesondere ermittelt der Biegeregler 14 anhand eines resultierenden Sollwertes FB* und des Istwertes FB eine Basisstellgröße SB für das Biegesystem 10. Die Ermittlung der Basisstellgröße SB erfolgt derart, dass der Istwert FB dem resultierenden Sollwert FB* so weit wie möglich angenähert wird, sofern das Biegesystem 10 mit der Basisstellgröße SB angesteuert wird. Den resultierenden Sollwert FB* ermittelt der Biegeregler 14 unter Verwertung zumindest des Basissollwertes FBB*. Temporär kann der resultierende Sollwert FB* mit dem Basissollwert FBB* identisch sein. Zumindest zeitweise gehen in den resultierenden Sollwert FB* aber auch weitere Größen ein. Dies wird noch ersichtlich werden. Unter Verwertung der Basisstellgröße SB ermittelt der Biegeregler 14 eine resultierende Stellgröße SR. Temporär kann die resultierende Stellgröße SR mit der Basisstellgröße SB identisch sein. Im normalen Betrieb, d.h. während des stabilen Walzens des flachen Walzguts 8, gibt der Biegeregler 14 die resultierende Stellgröße SR an das Biegesystem 10 aus und steuert dadurch das Biegesystem 10.

[0035] Der Biegeregler 14 ermittelt als Basisstellgröße SB und auch als resultierende Stellgröße SR insbesondere einen Öffnungszustand für Hydraulikventile 15, 16, mittels derer Arbeitsräume der Hydraulikzylindereinheiten 11, 12 mit einem hohen Arbeitsdruck pP (Pumpendruck) und einem niedrigen Arbeitsdruck pT (Tankdruck) beaufschlagt werden. Die Hydraulikventile 15, 16 sind in der Regel kontinuierlich verstellbare Ventile, also Proportionalventile oder Servoventile.

[0036] Aufgrund der Vorgabe des Basissollwertes FBB* ermittelt der Biegeregler 14 somit ab dem Vorgabezeitpunkt t1 zunächst eine relativ große Basisstellgröße SB, möglicherweise sogar einen maximal möglichen Wert MAX der Basisstellgröße SB (und damit auch der resultierenden Stellgröße SR). Er reduziert die Basisstellgröße SB jedoch wieder auf 0 oder nahezu auf Null, sobald der Istwert FB der Biegekraft dem Basissollwert FBB* so weit wie möglich angeglichen ist. Ergänzend wird in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung positive Werte der Basisstellgröße SB mit einer Erhöhung der Biegekraft (bis auf einen technisch maximal möglichen Wert) korrespondieren, negative Werte mit einer Verringerung der Biegekraft.

[0037] Zu einem Zeitpunkt t2 erreicht der Walzgutkopf 9 das Walzgerüst 1 (siehe FIG 2). Der Zeitpunkt t2 wird nachfolgend als tatsächlicher Anstichzeitpunkt t2 bezeichnet. Der tatsächliche Anstichzeitpunkt t2 kann ohne weiteres erfasst werden, beispielsweise durch Erkennen eines deutlichen Anstiegs der Walzkraft F oder eines Walzmoments eines Antriebs der Arbeitswalzen 2. Beim Anstich bricht die Biegekraft FB deutlich ein. Einbrüche von 50 % und mehr sind durchaus möglich. Binnen relativ kurzer Zeit öffnet der Biegeregler 14 durch Vorgabe einer entsprechenden Basisstellgröße SB die Hydraulikventile 15, 16 und stellt dadurch die Biegekraft wieder auf ihrem resultierenden Sollwert FB* ein. Die Zeitdauer zum Wiederherstellen der Biegekraft liegt meist deutlich unter 1 s, beispielsweise bei ca. 500 ms.

[0038] Nach dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 erfolgt das Walzen des Walzguts 8 (siehe FIG 3). Unmittelbar nach dem Anstichzeitpunkt t2 ergibt sich jedoch ein vergleichsweise instabiler Zustand des Walzgerüsts 1, der von den verschiedenen, dem Walzgerüst 1 zugeordneten Reglern (unter anderem dem Biegeregler 14) wieder ausgeregelt wird. Zu einem Stabilisierungszeitpunkt t3 ist wieder ein stabiler Zustand erreicht. Der zeitliche Abstand des Stabilisierungszeitpunkts t3 vom Anstichzeitpunkt t2 ist durch die Auslegung und Dimensionierung des Walzgerüsts bestimmt. In der Regel liegt er im Bereich von 1 s und weniger, beispielsweise bei 500 ms oder sogar darunter.

[0039] Ab dem Stabilisierungszeitpunkt t3 wird mittels einer Ermittlungseinheit 17 ein Korrekturwert δFB* ermittelt. Der Korrekturwert δFB* wird auf den Basissollwert FBB* aufgeschaltet. Ab dem Stabilisierungszeitpunkt t3 ergibt sich der resultierende Sollwert FB* somit als Summe des Basissollwertes FBB* und des Korrekturwertes δFB*. Die Ermittlung des Korrekturwertes δFB* in der Ermittlungseinheit 17 erfolgt in Abhängigkeit von der (tatsächlichen) Walzkraft F. Die Ermittlungseinheit 17 realisiert somit eine sogenannte DPC (= "Biege-AGC").

[0040] Gegebenenfalls können dem Biegeregler 14 ab dem Stabilisierungszeitpunkt t3 zusätzlich auch weitere Korrekturgrößen zugeführt werden, beispielsweise von einer Planheitsregelung oder von einer Profil-Feedbackregelung. Auch eine Korrektur basierend auf thermischen Einflussgrößen ist möglich. Zumindest die Kompensation von walzkraftbedingten Einflüssen ist jedoch gegeben.

[0041] Zu einem Zeitpunkt t4 läuft ein Walzgutfuß 18 (siehe FIG 1 bis 3) des Walzguts 8 aus dem Walzgerüst 1 aus. Analog zum tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 kann auch der tatsächliche Abstichzeitpunkt t4 ohne weiteres erfasst werden, insbesondere durch Erkennen eines deutlichen Absinkens der Walzkraft F oder eines Walzmoments eines Antriebs der Arbeitswalzen 2. Der Zeitpunkt t4 wird nachfolgend als Abstichzeitpunkt bezeichnet. In der Regel wird das Aufschalten des Korrekturwertes δFB* auf den Basissollwert FBB* kurz vor dem Abstichzeitpunkt t4 eingefroren, d.h. der zuletzt ermittelte Korrekturwert δFB* wird beibehalten. Dies ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch von untergeordneter Bedeutung.

[0042] Die obenstehend erläuterte Vorgehensweise des Standes der Technik wird im Kern beibehalten, jedoch erfindungsgemäß modifiziert und ergänzt. Eine mögliche Modifizierung und Ergänzung wird nachstehend in Verbindung mit den FIG 7 und 8 näher erläutert, eine weitere mögliche Modifizierung und Ergänzung in Verbindung mit den FIG 9 und 10 und eine wiederum andere Modifizierung und Ergänzung in Verbindung mit FIG 11.

[0043] Im Rahmen der Ausgestaltung gemäß den FIG 7 und 8 wird dem Biegeregler 14 während eines Anstichzeitraums - zusätzlich zum Basissollwert FBB* - ein Zusatzsollwert FBZ* zugeführt. Der Zusatzsollwert FBZ* kann dem Biegeregler 14 von der Steuereinrichtung 13 zugeführt. Er kann aber auch anderweitig vorgegeben werden, beispielsweise von einer Bedienperson (nicht dargestellt).

[0044] Der Anstichzeitraum beginnt zu einem Anfangszeitpunkt t5 und endet zu einem Endzeitpunkt t6. Der Anfangszeitpunkt t5 liegt vor dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2. Der Endzeitpunkt t6 liegt nach dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2. Er liegt meist vor dem Stabilisierungszeitpunkt t3. Auch kann er mit dem Stabilisierungszeitpunkt t3 zusammenfallen. Zumindest in der Regel sollte der Endzeitpunkt t6 aber nicht nach dem Stabilisierungszeitpunkt t3 liegen. Denn ab dem Stabilisierungszeitpunkt t3 ist Sinn und Zweck der Regelungen des Walzgerüsts 1 nicht mehr, einen stabilen Beginn des Walzens zu gewährleisten. Vielmehr ist es nunmehr Sinn und Zweck der Regelungen des Walzgerüsts 1, das Walzgut 8 auf seine Zieleigenschaften zu walzen, insbesondere auf seine Zieldicke und sein Zielprofil bzw. seine Zielkontur. Eine über den Stabilisierungszeitpunkt t3 hinausgehende Vorgabe des Zusatzsollwertes FBZ* wäre hierfür nachteilig.

[0045] Der Zusatzsollwert FBZ* wird auf den Basissollwert FBB* aufgeschaltet. Das Zuführen des Zusatzsollwertes FBZ* zum Biegeregler 14 bewirkt, dass der Biegeregler 14 als resultierenden Sollwert FB* die Summe von Basissollwert FBB* und Zusatzsollwert FBZ* ermittelt. Die Ermittlung der Basisstellgröße SB erfolgt also derart, dass der Istwert FB der Biegekraft so weit wie möglich dieser Summe angenähert ist. Aufgrund des modifizierten Sollwertes (FBB*+FBZ* statt FBB*) ist der Istwert FB der Biegekraft unmittelbar vor dem Anstichzeitpunkt t2 größer als der Basissollwert FBB*.

[0046] Im Rahmen der Ausgestaltung gemäß den FIG 9 und 10 wird während des Anstichzeitraums eine Zusatzstellgröße SZ auf die Basisstellgröße SB aufgeschaltet. Den Hydraulikventilen 15, 16 wird somit als resultierende Stellgröße SR die Summe von Basisstellgröße SB und Zusatzstellgröße SZ zugeführt. Im Ergebnis ist somit die resultierende Stellgröße SR unmittelbar vor dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 größer als die Basisstellgröße SB. Die Zusatzstellgröße SZ kann dem Biegeregler 14 von der Steuereinrichtung 13 zugeführt. Sie kann aber auch anderweitig vorgegeben werden, beispielsweise von einer Bedienperson (nicht dargestellt).

[0047] Bei der Ausgestaltung gemäß FIG 9 werden ausgangsseitig des Biegereglers 14 die Basisstellgröße SB und die Zusatzstellgröße SZ addiert. Bei der Ausgestaltung gemäß FIG 9 hingegen werden ausgangsseitig des Biegereglers 14 die Basisstellgröße SB und eine Minimalstellgröße SM einem Auswahlglied 19 zugeführt. Das Auswahlglied 19 wählt die größere der ihm zugeführten Stellgrößen SB, SE aus und führt die ausgewählte Stellgröße dem Biegesystem 10 als resultierende Stellgröße SR zu. Bei dieser Ausgestaltung ist es zum einen nicht erforderlich, den Zusatzsollwert FBZ* vorzugeben, da der Biegeregler 14 zwar bewirken kann, dass die resultierende Stellgröße SR größer als die Minimalstellgröße SM ist. Der Biegeregler 14 kann aber nicht bewirken, dass die resultierende Stellgröße SR kleiner als die Minimalstellgröße SM ist. Die Minimalstellgröße definiert also einen minimalen Ansteuerzustand des Biegesystem 10.

[0048] In aller Regel ist es ausreichend, entweder die Vorgehensweise gemäß den FIG 7 und 8 oder die Vorgehensweise gemäß den FIG 9 und 10 zu ergreifen. Prinzipiell ist es aber ebenso möglich, die beiden Vorgehensweisen miteinander zu kombinieren. Beispielsweise kann zwar primär das Aufschalten der Zusatzstellgröße SZ erfolgen, so dass der Istwert FB der Biegekraft erhöht wird. In diesem Fall kann gleichzeitig der Zusatzsollwert FBZ* entsprechend nachgeführt werden, damit der Biegeregler 14 nicht aufgrund der Abweichung des Istwertes FB der Biegekraft vom Basissollwert FBB* der Erhöhung der Biegekraft entgegenwirkt. Auch ohne ein Nachführen des Zusatzsollwertes FBZ* kann jedoch erreicht werden, dass die resultierende Stellgröße SR zwangsweise positiv ist. Hierfür ist lediglich erforderlich, die Zusatzstellgröße SZ hinreichend groß zu wählen. Die Ausgestaltung gemäß FIG 11 muss in aller Regel nicht mit einer der Ausgestaltungen der FIG 7 bis 10 kombiniert werden.

[0049] Insbesondere aus den FIG 8 und 10, im Einzelfall auch den FIG 7 und 9, sind auch verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung erkennbar. Gleiches gilt im Ergebnis auch für die Ausgestaltung von FIG 11. Diese Ausgestaltungen sind für die Realisierung des Grundprinzips der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich, bieten aber zusätzliche Vorteile. Die Ausgestaltungen werden nachstehend einzeln näher erläutert. Sie sind unabhängig voneinander realisierbar, können aber nach Bedarf auch miteinander kombiniert werden. Weiterhin werden die Ausgestaltungen nachstehend ausnahmslos in Verbindung mit FIG 8 und teilweise FIG 7 erläutert, also für den Fall, dass der Zusatzsollwert FBZ* vorgegeben wird. Die vorteilhaften Ausgestaltungen sind jedoch in völlig analoger Weise auch realisierbar, wenn die Zusatzstellgröße SZ oder die Minimalstellgröße SM vorgegeben werden.

[0050] Eine mögliche Ausgestaltung betrifft die Art und Weise, auf welche ab dem Anfangszeitpunkt t5 der Zusatzsollwert FBZ* vorgegeben wird. Insbesondere wird der Zusatzsollwert FBZ* vorzugsweise ab dem Anfangszeitpunkt t5 streng monoton und mit endlicher Steigung von 0 auf einen Maximalwert FBZ0* angehoben. Der Zeitraum, während dessen diese Anhebung erfolgt, kann insbesondere im Bereich von mehreren 100 ms liegen. Das Anheben sollte vor dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 beendet sein. Entsprechende Vorgehensweisen zum allmählichen Anheben sind Fachleuten allgemein bekannt.

[0051] Eine weitere mögliche Ausgestaltung betrifft die Art und Weise, auf welche der Zusatzsollwert FBZ* nach dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 abgesenkt wird. Insbesondere wird der Zusatzsollwert FBZ* vorzugsweise streng monoton und mit endlicher Steigung von seinem Maximalwert FBZ0* auf 0 abgesenkt. Der Zeitraum, während dessen diese Absenkung erfolgt, kann insbesondere ebenfalls im Bereich von mehreren 100 ms liegen. Entsprechende Vorgehensweisen zum allmählichen Absenken sind Fachleuten allgemein bekannt. Der Wert 0 muss jedoch spätestens zum Stabilisierungszeitpunkt t3 erreicht sein.

[0052] Eine weitere mögliche Ausgestaltung betrifft die Festlegung des Anfangszeitpunkts t5. Insbesondere kann im Rahmen einer Wegverfolgung des Walzgutkopfes 9 (die Implementierung einer Wegverfolgung ist Fachleuten allgemein bekannt) ein erwarteter Anstichzeitpunkt t7 ermittelt werden. Demzufolge ist es problemlos möglich, den Anfangszeitpunkt t5 derart zu bestimmen, dass er um eine vorbestimmte frühe Zeitspanne T1 vor dem erwarteten Anstichzeitpunkt t7 liegt.

[0053] Der tatsächliche Anstichzeitpunkt t2 kann zeitlich vor oder zeitlich nach dem erwarteten Anstichzeitpunkt t7 liegen. Die zeitliche Abweichung ist aber maximal so groß wie eine vorbekannte Fehlertoleranz δt. Der tatsächliche Anstichzeitpunkt t2 liegt also in dem Intervall [t7-δt;t7+δt].

[0054] Die vorbestimmte frühe Zeitspanne T1 kann insbesondere derart bemessen sein, dass der Zusatzsollwert FBZ* seinen Maximalwert FBZ0* zum tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 bereits mit Sicherheit erreicht hat. Diese Ausgestaltung ermöglicht es insbesondere, zu gewährleisten, dass auch der Istwert FB der Biegekraft bereits der Summe von Basissollwert FBB* und Zusatzsollwert FBZ* so weit wie möglich angeglichen ist. Alternativ kann die vorbestimmte frühe Zeitspanne t1 kann aber auch derart bemessen sein, dass der Zusatzsollwert FBZ* seinen Maximalwert FBZ0* zum tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 mit Sicherheit noch nicht erreicht hat. Diese Ausgestaltung ermöglicht es insbesondere, zu gewährleisten, dass die resultierende Stellgröße SR zum tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 einen positiven Wert aufweist. Typischerweise liegt die vorbestimmte Zeitspanne T1 im Bereich zwischen 0,5 s und 2,0 s, insbesondere zwischen 0,8 s und 1,5 s, beispielsweise bei ca. 1,0 s.

[0055] Eine besondere Art und Weise der Bestimmung der frühen Zeitspanne T1 kann auch mit einer besonderen Art und Weise der Bestimmung des Zusatzsollwertes FBZ* (bzw. von dessen Maximalwert FBZ0*) kombiniert werden. Insbesondere kann die frühe Zeitspanne T1 derart bestimmt werden, dass zum tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 "die Biegekraft FB bereits der Summe von Basissollwert FBB* und Zusatzsollwert FBZ* so weit wie möglich angeglichen ist". Gleichzeitig kann der Zusatzsollwert FBZ* (bzw. dessen Maximalwert FBZ0*) aber derart bestimmt sein, dass der Istwert FB der Biegekraft die Summe von Basissollwert FBB* und Zusatzsollwert FBZ* gar nicht erreichen kann (aus diesem Grund wurde die oben stehende Formulierung in Anführungszeichen gesetzt). Diese Vorgehensweise hat zur Folge, dass die resultierende Stellgröße SR zwangsweise auf einen positiven Wert - oftmals sogar auf den Maximalwert MAX geht - und dort verharrt, weil das eigentlich gewünschte Ergebnis (FB = FBB* + FBZ*) nicht erreicht werden kann.

[0056] Eine weitere mögliche Ausgestaltung betrifft - unter Einhaltung der Bedingung, dass der Endzeitpunkt t6 nicht nach dem Stabilisierungszeitpunkt t3 liegt - die Festlegung des Endzeitpunkts t6. Denn wie bereits erwähnt, kann der tatsächliche Anstichzeitpunkt t2 ohne weiteres erfasst werden bzw. aufgrund erfasster Messgrößen ermittelt werden. Demzufolge ist es problemlos möglich, den Endzeitpunkt t6 derart zu bestimmen, dass er um eine vorbestimmte späte Zeitspanne T2 nach dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 liegt.

[0057] Vorzugsweise ist die vorbestimmte späte Zeitspanne T2 derart bemessen, dass der Zusatzsollwert FBZ* seinen Maximalwert FBZ0* bis zu einem Zeitpunkt beibehält, dessen Abstand vom tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 einen vorbestimmten Wert aufweist. Dieser Wert kann insbesondere im Bereich zwischen 0,1 s und 1,0 s liegen. Beispielsweise kann er zwischen 0,2 s und 0,6 s liegen. Besonders bevorzugt ist ein Wert zwischen 0,3 s und 0,4 s. Nach diesem letztgenannten Zeitpunkt erfolgt dann das - gegebenenfalls sprunghafte, bevorzugt allmähliche - Absenken des Zusatzsollwertes FBZ* von seinem Maximalwert FBZ0* auf 0. Das Erreichen des Wertes 0 entspricht dem Endzeitpunkt t6. Da weiterhin auch die Zeitdauer bekannt ist, während derer das Absenken des Zusatzsollwertes FBZ* erfolgt, ist ausgehend vom tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 der Endzeitpunkt t6 ohne weiteres ermittelbar.

[0058] Alternativ ist es möglich, die vorbestimmte späte Zeitspanne T2 ausgehend von dem erwarteten Anstichzeitpunkt t7 zu ermitteln. In diesem Fall erfolgen die Ermittlungen nicht ausgehend vom tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2, sondern ausgehend vom erwarteten Anstichzeitpunkt t7.

[0059] Eine weitere mögliche Ausgestaltung betrifft die Art und Weise, auf welche - beispielsweise von der Steuereinrichtung 13 - der Zusatzsollwert FBZ* (bzw. dessen Maximalwert FBZ0*) bestimmt wird. Insbesondere können Eigenschaften E1, E2 des Walzguts 8 verwertet werden. Bei den Eigenschaften E1 handelt es sich um Istgrößen oder erwartete Größen des Walzguts 8, die das Walzgut 8 vor dem Walzen in dem Walzgerüst 1 aufweist bzw. vermutlich aufweist. Beispiele derartiger Größen sind die Breite, die Dicke, die Temperatur und die chemische Zusammensetzung und unter Umständen auch die Vorbehandlung des Walzguts 8. Bei den Eigenschaften E2 handelt es sich um Zielgrößen, die das Walzgut 8 nach dem Walzen in dem Walzgerüst 1 aufweisen soll. Beispiele derartiger Größen sind die Breite und die Dicke des Walzguts 8. Weiterhin sind mechanische Eigenschaften E3 des Walzgerüsts 1 bekannt, beispielsweise der Elastizitätsmodul des Gerüstständers, die Durchmesser der Arbeitswalzen 2, die Durchmesser der Stützwalzen 3 und andere mehr. Schließlich werden - beispielsweise von der Steuereinrichtung 13 - im Rahmen der Stichplanberechnung erwartete Werte für Betriebsgrößen des Walzgerüsts 1 für das Walzen des Walzguts 8 ermittelt, insbesondere ein Erwartungswert FE für die Walzkraft F. Vorzugsweise wird der Zusatzsollwert FBZ* bzw. dessen Maximalwert FBZ0* in Abhängigkeit von den Eigenschaften E1, E2 des Walzguts 8 und/oder des Erwartungswertes FE der Walzkraft F ermittelt. Gegebenenfalls können zusätzlich auch die mechanischen Eigenschaften E3 des Walzgerüsts 1 mit berücksichtigt werden. Die konkrete Bestimmung kann beispielsweise über eine Formel oder eine Tabelle erfolgen. Die Formel bzw. die Tabelle können beispielsweise in der Steuereinrichtung 13 hinterlegt sein.

[0060] Eine weitere mögliche Ausgestaltung betrifft ebenfalls die Art und Weise, auf die der Zusatzsollwert FBZ* bzw. dessen Maximalwert FBZ0* bestimmt werden. Insbesondere kann der Zusatzsollwert FBZ* derart bestimmt werden, dass die resultierende Stellgröße SR unmittelbar vor dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 ihren maximal möglichen Wert annimmt. Diese Bestimmung des Zusatzsollwertes FBZ* führt dazu, dass die Hydraulikventile 15, 16 zum tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2 vollständig geöffnet sind und dadurch der gesamte Arbeitsdruck pP des hydraulischen Systems (einschließlich Akkumulatoren) den Anstich stabilisiert. Diese Vorgehensweise kann insbesondere bei einer Grobblechstraße und bei den vorderen Walzgerüsten einer mehrgerüstigen Fertigstraße (bei einem Metallband) sinnvoll sein. Eine Anwendung dieser Vorgehensweise bei hinteren Walzgerüsten einer mehrgerüstigen Fertigstraße ist jedoch prinzipiell ebenfalls möglich.

[0061] Auch eine letzte mögliche Ausgestaltung betrifft die Art und Weise, auf welche der Zusatzsollwert FBZ* bzw. dessen Maximalwert FBZ0* bestimmt wird. Insbesondere kann der Zusatzsollwert FBZ* derart bestimmt werden, dass ein Einbruch des Istwertes FB der Biegekraft zum tatsächlichen Anstichzeitpunkt t2, der sich ohne das Zuführen des Zusatzsollwertes FBZ* zum Biegeregler 14 einstellen würde, zu mindestens 50 % kompensiert wird.

[0062] In vielen Fällen wird es ausreichen, wenn die Hydraulikventile 15, 16 nicht vollständig, sondern nur geringfügig geöffnet sind. Insbesondere für derartige Fälle sind Ausgestaltungen sinnvoll, bei denen die Minimalstellgröße SM vorgegeben wird und die Minimalstellgröße SM einen relativ geringen Wert aufweist, beispielsweise einen Wert, der zwischen 8 % und 20 % der maximal möglichen Aussteuerung der Hydraulikventile 15, 16 liegt. Eine Vorgabe einer größeren Minimalstellgröße SM für andere Fälle soll aber nicht ausgeschlossen sein.

[0063] Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere wird der Anstich deutlich stabilisiert. Weiterhin ergibt sich eine Verkürzung des Zeitraums, der ab dem Anstichzeitpunkt t2 vergeht, bis der Istwert FB der Biegekraft wieder den Basissollwert FBB* erreicht. Schließlich werden der Einfädelvorgang und der Walzvorgang als solche stabilisiert.

[0064] 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 Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

[0065] 

1

Walzgerüst

2

Arbeitswalzen

3

Stützwalzen

4, 6

Lagerzapfen

5

Arbeitswalzeneinbaustücke

7

Stützwalzeneinbaustücke

8

Walzgut

9

Walzgutkopf

10

Biegesystem

11, 12

Hydraulikzylindereinheiten

13

Steuereinrichtung

14

Biegeregler

15, 16

Hydraulikventile

17

Ermittlungseinheit

18

Walzgutfuß

19

Auswahlglied

E1 bis E3

Eigenschaften

F

Walzkraft

FE

Erwartungswert

FB*

resultierender Sollwert

FBB*

Basissollwert

FBZ*

Zusatzsollwert

FBZ0*

Maximalwert

FB

Istwert der Biegekraft

MAX

maximal möglicher Wert

pP, pT

Arbeitsdrücke

SB

Basisstellgröße

SM

Minimalstellgröße

SR

resultierende Stellgröße

SZ

Zusatzstellgröße

t1 bis t7

Zeitpunkte

T1, T2

Zeitspannen

x

Transportrichtung

δFB*

Korrekturwert

δt

Fehlertoleranz

Ansprüche

1. Betriebsverfahren für ein Walzgerüst (1) zum Walzen eines flachen Walzguts (8) aus Metall, das einen Walzgutkopf (9) aufweist,

- wobei das Walzgerüst (1) zumindest Arbeitswalzen (2) und Stützwalzen (3) aufweist,

- wobei die Arbeitswalzen (2) in Arbeitswalzeneinbaustücken (5) gelagert sind und auf die Arbeitswalzeneinbaustücke (5) ein die Arbeitswalzeneinbaustücke (5) auseinander drückendes Biegesystem (10) wirkt,

- wobei der Walzgutkopf (9) das Walzgerüst (1) zu einem tatsächlichen Anstichzeitpunkt (t2) erreicht,

- wobei einem Biegeregler (14) ein Basissollwert (FBB*) zugeführt wird und der Biegeregler (14) unter Berücksichtigung des Basissollwertes (FBB*) einen resultierenden Sollwert (FB*) ermittelt,

- wobei dem Biegeregler (14) weiterhin ein Istwert (FB) der Biegekraft zugeführt wird,

- wobei der Biegeregler (14) anhand des resultierenden Sollwertes (FB*) und des Istwertes (FB) eine Basisstellgröße (SB) für das Biegesystem (10) ermittelt, so dass bei Ansteuerung des Biegesystems (10) mit der Basisstellgröße (SB) der Istwert (FB) dem resultierenden Sollwert (FB*) so weit wie möglich angenähert wird,

- wobei der Biegeregler (14) den resultierenden Sollwert (FB*) ab einem Stabilisierungszeitpunkt (t3), der nach dem Anstichzeitpunkt (t2) liegt, unter zusätzlicher Berücksichtigung einer beim Walzen des flachen Walzguts (8) auftretenden tatsächlichen Walzkraft (F) ermittelt,

dadurch gekennzeichnet,
dass während eines Anstichzeitraums, der vor dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt (t2) beginnt und nach dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt (t2) endet,

- dem Biegeregler (14) zusätzlich zum Basissollwert (FBB*) ein Zusatzsollwert (FBZ*) zugeführt wird, so dass der Biegeregler (14) während des Anstichzeitraums den resultierenden Sollwert (FB*) unter Berücksichtigung nicht nur des Basissollwertes (FBB*), sondern auch des Zusatzsollwertes (FBZ*) ermittelt und dadurch unmittelbar vor dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt (t2) der Istwert (FB) der Biegekraft größer als der Basissollwert (FBB*) ist, und/oder

- durch Aufschalten einer Zusatzstellgröße (SZ) auf die Basisstellgröße (SB) eine resultierende Stellgröße (SR) ermittelt wird, die dem Biegesystem (10) zugeführt und das Biegesystem (10) dadurch derart angesteuert wird, dass die resultierende Stellgröße (SR) größer als die Basisstellgröße (SB) ist und/oder

- einem Auswahlglied (19) die Basisstellgröße (SB) und eine Minimalstellgröße (SM) zugeführt werden und das Auswahlglied (19) dem Biegesystem (10) das Maximum von Basisstellgröße (SB) und Minimalstellgröße (SM) zuführt.

2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zusatzsollwert (FBZ*) und/oder die Zusatzstellgröße (SZ) und/oder die Minimalstellgröße (SM) ab dem Beginn (t5) des Anstichzeitraums mit endlicher Steigung streng monoton von 0 auf einen Maximalwert (FBZ0*) angehoben werden und/oder zum Ende (t6) des Anstichzeitraums mit endlicher Steigung streng monoton von ihrem Maximalwert (FBZ0*) auf Null abgesenkt werden.

3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels einer Wegverfolgung für das Walzgut (8) ein erwarteter Anstichzeitpunkt (t7) ermittelt wird und dass der Beginn (t5) des Anstichzeitraums um eine vorbestimmte frühe Zeitspanne (T1) vor dem erwarteten Anstichzeitpunkt (t7) liegt.

4. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ende (t6) des Anstichzeitraums um eine vorbestimmte späte Zeitspanne (T2) nach dem tatsächlichen Anstichzeitpunkt (t2) liegt.

5. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Maximalwert des Zusatzsollwertes (FBZ*) und/oder der Zusatzstellgröße (SZ) und oder der Minimalstellgröße (SM) vor dem Walzen des Walzguts (8) in dem Walzgerüst (1) in Abhängigkeit von Eigenschaften (E1, E2) des Walzguts (8) und/oder in Abhängigkeit von einer erwarteten Walzkraft (FE) bestimmt werden.

6. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Maximalwert des Zusatzsollwertes (FBZ*) und/oder der Zusatzstellgröße (SZ) und/oder der Minimalstellgröße (SM) derart bestimmt wird, dass die resultierende Stellgröße (SR) zum tatsächlichen Anstichzeitpunkt (t2) ihren maximal möglichen Wert (MAX) annimmt.

7. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zusatzsollwert (FBZ*) und/oder die Zusatzstellgröße (SZ) und/oder die Minimalstellgröße (SM) derart bestimmt werden, dass ein Einbruch des Istwertes (FB) der Biegekraft zum tatsächlichen Anstichzeitpunkt (t2), der sich ohne den Zusatzsollwert (FBZ*) und/oder die Zusatzstellgröße (SZ) und/oder die Minimalstellgröße (SM) einstellen würde, zu mindestens 50 % kompensiert wird.

8. Walzeinheit zum Walzen eines flachen Walzguts (8) aus Metall, das einen Walzgutkopf (9) aufweist,

- wobei die Walzeinheit ein Walzgerüst (1) und einen Biegeregler (14) aufweist,

- wobei das Walzgerüst (1) zumindest in Arbeitswalzeneinbaustücken (5) gelagerte Arbeitswalzen (2) und Stützwalzen (3) aufweist,

- wobei das Walzgerüst (1) ein die Arbeitswalzeneinbaustücke (5) auseinander drückendes Biegesystem (10) aufweist,

- wobei der Biegeregler (14) das Biegesystem (10) ansteuert,

- wobei das Walzgerüst (1) und der Biegeregler (14) im Betrieb der Walzeinheit derart miteinander zusammenwirken, dass sie ein Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche ausführen.

Zeichnung