[0001] L'invention concerne essentiellement un procédé de régulation pour laminoir multicage
à chaud et notamment pour laminoir multicage dépourvu de capteurs de force. Ce procédé
est plus particulièrement destiné à éliminer les contraintes parasites de traction/compression
auxquelles est soumis un produit, de type barre, tôle ou profilé métallique, en cours
de laminage.
[0002] Comme il est connu, les opérations de laminage conduisent inévitablement à l'apparition
de variations plus ou moins importantes des grandeurs qui sont liées à la déformation
du métal laminé. Ceci est notamment la conséquence du fait que les forces et couples
de laminage, la température du produit laminé et les coefficients de frottement ne
restent pas rigoureusement constants lors du laminage. Les imprécisions dues à la
conduite du processus de laminage ne peuvent être complètement éliminées et il y a,
par exemple, de petites variations des vitesses instantanées. Il y a aussi des perturbations
qui sont dues à des oscillations occasionnées par des imperfections de la chaîne cinématique
propre au laminoir ou encore à une usure des outils mis en oeuvre.
[0003] Les variations des grandeurs de laminage et les variations dimensionnelles du produit
en entrée de laminoir contribuent à la détérioration des attributs dimensionnels du
produit fini. Toutes ces perturbations ont pour conséquence le non-respect des consignes
de traction imposées par le schéma de laminage pour les différentes cages d'un laminoir.
Ce non-respect se traduit par la présence de contraintes de traction ou de compression
dans les parties de produit alors situées dans les intercages.
[0004] L'apparition d'une traction ou d'une compression dans un produit en prise dans plusieurs
cages successives d'un train continu a notamment lieu lors de l'engagement du produit
dans une des cages, lorsque le préréglage en vitesse de cette cage est imparfait.
Le produit présent dans un intercage donné travaille en traction, si la cage en aval
tend à tirer la cage en amont; elle travaille en compression, si la cage en amont
tend à pousser la cage en aval par son intermédiaire. La différence entre les vitesses
d'un produit en sortie d'une cage amont Vs
n-1 et en entrée de la cage aval suivante Ve
n donne naissance à une contrainte Δτ exprimée par la loi de Hooke, qui est telle que
définie ci-dessous :

où Δτ est la variation de contrainte de traction ou de compression subie par le métal
entre les deux cages, où L représente la distance entre ces cages et où E est le module
de Young.
[0005] Lorsqu'un déséquilibre existe entre les vitesses de sortie Vs
n-1 de la cage d'amont identifiée n-1 et d'entrée Ve
n de la cage identifiée n qui lui succède, il se produit une modification de contrainte
du métal dans l'intercage et un déplacement du point de fonctionnement des deux cages
vers un point d'équilibre pour lequel le débit de sortie de la cage amont est égal
au débit d'entrée de la cage qui la suit. Comme il est connu cette modification se
traduit par des modifications d'épaisseur du métal laminé et des variations de glissement
des deux cages concernées. Un phénomène d'auto-stabilisation du processus de laminage
apparaît, il se fait au détriment des tolérances dimensionnelles du produit et du
profil recherché.
[0006] L'apparition d'efforts de traction ou de compression dans un produit en prise dans
plusieurs cages successives, en cours de laminage, a lieu aussi lorsque le produit
n'est pas totalement homogène sur toute sa longueur et lorsqu'il présente des variations
de section et/ou de dureté qui sont liées, par exemple, à des variations de température.
[0007] Ainsi, une variation de dureté dans un produit, à l'entrée d'une cage n-1, provoque
une variation de section en sortie de cette cage et une variation du glissement aval,
ce qui conduit à une modification du débit de métal en sortie de la cage.
[0008] Pour remédier à ces inconvénients, il existe des systèmes de commande appliqués aux
laminoirs multicages qui comportent des moyens destinés à contrôler les tractions
dans les différents intercages par une régulation individuelle du rapport couple de
laminage/force de laminage cage par cage. Cette régulation implique la présence de
capteurs et notamment de capteurs de force de laminage qui sont coûteux, difficiles
à installer et à maintenir, et qui constituent potentiellement des sources de pannes.
De plus cette solution, nécessitant la présence de capteurs, n'est pas toujours applicable,
notamment dans le cas de trains de laminage à barres ou poutrelles où de tels capteurs
sont rarement installés.
[0009] L'invention propose donc un procédé d'estimation, et de régulation des tractions/compressions
dans un laminoir multicage travaillant des produits métalliques à chaud.
[0010] Selon une caractéristique de l'invention, à partir d'une situation initiale où à
l'occasion du passage d'un produit par les différentes cages du train, il est mémorisé
à titre de référence la valeur de couple mesurée pour chaque cage traversée par le
produit, au moment où ce produit va atteindre la cage suivante en aval et alors que
la cage pour laquelle la mesure est effectuée a été commutée de régulation de vitesse
en régulation de couple. La dernière cage dans lequel le produit est entré agit en
tant que cage pilote de vitesse vis-à-vis de toute autre cage, située en amont, pour
permettre à celle-ci de conserver un couple égal à son couple de référence par une
adaptation de sa vitesse.
[0011] Une réactualisation permanente de l'estimation du couple de traction et couple de
laminage à traction nulle est effectuée pour chaque cage et l'estimation des tractions
intercages permet une régulation de ces dernières à des niveaux prédéfinis dans un
schéma de laminage. Ceci permet de viser un laminage avec des tractions intercages
minimales, comme préconisé par de nombreux exploitants de laminoirs.
[0012] Selon une caractéristique de l'invention, à partir du moment où les mesures de couple
de référence ont été mémorisées en tant que valeurs de référence de laminage, il est
exploité une clé de répartition des contraintes de traction entre cages du train telle
que:

où ΔC
T,i correspond, suivant son signe, à la variation de contrainte de traction ou compression
pour la cage de rang i parmi les n cages du train,
où R
i et r
i sont le rayon de travail et le rapport de réduction pour la cage de rang i,
où S
0 correspond à la somme des variations du couple résistant mesuré (ΔC
i) ramenées au niveau de la mécanique (ΔC
i.r
i) et divisées par le bras de levier (

), ΔC
i étant la variation du couple résistant Ci par rapport au couple de référence mémorisé
pour la cage de rang i,
avec λ
i égal à zéro, soit si le produit S
0.ΔC
i est négatif, soit si le produit S
0.ΔC
i est positif, alors qu'il s'agit de la première cage et que la variation de couple
résistant mesuré ΔC
1, décalée en fonction de la vitesse sous la seconde cage, dépasse un seuil paramétrable,
soit encore si le produit S
0.ΔC
i est positif, alors que la variation de couple résistant mesuré ΔC
i-1 est supérieure à un second seuil paramétrable et que la variation de ce couple résistant
mesuré ΔC
i-1 décalée en fonction de la vitesse sous la cage i, avec i>1, est inférieure à un troisième
seuil paramétrable;
ou λ
i égal à ΔC
i, si le produit S
0.ΔC
i est positif, alors qu'il s'agit de la première cage et que la variation de couple
résistant mesuré ΔC
i décalée en fonction de la vitesse sous la seconde cage, est inférieure à un quatrième
seuil paramétrable, ou soit encore qu'il s'agit d'une autre cage et que, soit la variation
de couple résistant mesuré ΔC
i-1 est inférieure à un cinquième seuil paramétrable, soit cette variation de couple
ΔC
i-1 décalée en fonction de la vitesse sous la cage i, avec i>1, est supérieure à un sixième
seuil paramétrable.
[0013] L'invention propose aussi un système de commande pour laminoir multicage, travaillant
des produits métalliques à chaud, dont les cages sont contrôlées par des unités de
commande, à logique programmée, placées sous le contrôle d'au moins une unité de supervision
commune, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens matériels et logiciels permettant
d'assurer la mise en oeuvre du procédé tel que défini ci-dessus.
[0014] L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description
qui suit en liaison avec la figure évoquée ci-dessous.
[0015] La figure unique présente un schéma de principe d'un laminoir multicage.
[0016] Le laminoir schématisé sur la figure unique est supposé être un laminoir à chaud
pour transformation de produits métalliques B. C'est par exemple un train à fil, à
profilé ou barre, ou encore à bande ou plaque. Ce train est classiquement composé
d'une pluralité de cages 1 successives représentées par une cage d'entrée de train
1
1 et une cage de sortie de train 1
n entre lesquelles sont figurées deux des cages intermédiaires 1
2 et 1
i, ces cages étant symbolisées par leurs paires de cylindres respectives.
[0017] Comme connu, les cylindres des cages sont entraînés par des moteurs électriques qui
sont pilotés chacun par une unité de commande 2, telles les unités 2
1, 2
2, 2
i et 2
n. Ces unités sont elles-mêmes comprises dans un système de commande où elles sont
sous le contrôle d'au moins une unité de supervision 3. Les unités de commande et
de supervision sont ici supposés de type logique programmée et organisées autour de
processeurs auxquels sont associées diverses mémoires et des interfaces spécialisées,
notamment pour la commande des cages et pour l'exploitation du laminoir par le personnel
exploitant. La structure et les fonctions respectives de ces éléments constitutifs
combinant des moyens matériels et logiciels qui sont bien connus de l'homme de métier,
ne sont développées ici que pour les parties qui ont un rapport direct avec l'objet
de l'invention.
[0018] Comme indiqué plus haut, le procédé selon l'invention a pour objet d'éliminer de
manière coordonnée les contraintes parasites de traction/compression par action au
niveau des moteurs des cages du laminoir en prenant comme référence les couples développés
par les différentes cages en vue d'obtenir un état dit de traction minimale au niveau
du produit laminé lors du passage de ce produit par chacune des cages.
[0019] Le contrôle de traction minimale sur un train continu à un double intérêt, il permet
de maintenir une contrainte minimale constante au niveau du produit ce qui en améliore
la qualité, il permet aussi de réduire les phases de réglage des cages et donc d'éviter
les déclassements des premiers produits. Il doit être réalisé tant à l'engagement
du produit dans une cage que sur toute la longueur du produit.
[0020] Le contrôle de traction minimale à l'engagement est ici basé sur l'utilisation d'un
dispositif à mémoire de couple qui suppose connue la valeur du couple de laminage
C
L.
[0021] Comme il est connu, cette valeur peut être établie en exploitant la relation:

où I est le courant d'induit du moteur de cage, Φ est l'induction dans ce moteur
,ω la vitesse de rotation, J l'inertie ramenée à l'arbre moteur, K le coefficient
de couple et Cp le couple de pertes mécaniques.
[0022] L'induction dans le moteur est reconstituée à partir de la mesure de la vitesse de
rotation ω du moteur. Le couple de laminage s'écrit:

où C
Net I
N
représentent respectivement le couple nominal et le courant nominal du moteur.
[0023] Le calcul en temps réel du couple de laminage d'une cage peut être réalisé dans le
variateur de vitesse ici supposé inclus dans l'unité de commande de cette cage. Il
est alors obtenu à partir de la référence de couple C
m obtenue en sortie d'étage de vitesse et de la mesure de vitesse.
[0024] Le couple de laminage C
L est alors calculé de la façon suivante :

[0025] Un filtrage réalisé sur la référence de couple permet une mise en phase des signaux
de couple et de vitesse afin d'améliorer la détermination du couple de laminage.
[0026] Un exemple de dispositif à mémoire de couple est décrit ici en relation avec les
deux premières cages du train schématisé sur la figure unique. Ce dispositif agit
à partir d'une situation initiale où les moteurs de ces deux cages sont régulés en
vitesse, cette régulation étant réalisée de manière classique, par exemple à l'aide
d'un variateur de vitesse de type SYCONUM de la demanderesse.
[0027] Une mesure du couple de laminage de la cage 1
1 est effectuée juste avant l'engagement dans la cage 1
2 d'un produit en cours de laminage dans la cage 1
1. Il n'y a alors aucune traction ou compression en amont ou en aval de la cage 1
1. La valeur de couple ainsi déterminée est alors mémorisée en tant que valeur de référence
initiale pour la période postérieure du laminage.
[0028] Suite à cette mesure et à la mise en mémoire correspondante, le moteur de la cage
1
1 est commuté de régulation de vitesse en régulation de couple. Dès que le produit
est engagé dans la cage 1
2, celle-ci, régulée en vitesse, agit alors comme cage pilote vis-à-vis de la cage
1
1 qui s'adapte en vitesse de manière à conserver son couple égal à son couple de référence.
[0029] La détection de la présence d'un produit dans une cage est indiquée par la présence
d'un signal dit de produit en cage. Ce signal est élaboré dans le variateur de vitesse
d'une cage, d'une part, en l'absence de transitoire de vitesse, lorsque le couple
de laminage instantané est supérieur à une valeur de seuil fixe ou éventuellement
établie en fonction du produit à laminer, et, d'autre part, lorsque le couple de laminage
instantané est supérieur à un seuil depuis un temps déterminé, alors qu'un transitoire
de vitesse est en cours.
[0030] La synchronisation ainsi réalisée entre les deux cages permet d'assurer une absence
de contrainte dans l'intercage, après un phénomène transitoire du aux inerties mécaniques.
Elle est obtenue par prise en compte de paramètres électriques classiquement mesurés
au niveau des alimentations des moteurs des cages. Ceci évite donc les problèmes de
mise en oeuvre et de stabilité classiquement liés aux capteurs, lorsque ceux-ci sont
présents.
[0031] Le dispositif présente une grande sensibilité dans la mesure où les variations de
traction qui se produisent en aval d'une cage, se traduisent par d'importantes variations
du couple de laminage au niveau de cette cage.
[0032] A partir du moment où une absence de traction est obtenue dans l'intercage entre
les deux premières cages, il est possible de répéter l'opération pour la troisième
puis successivement pour toutes les cages suivantes du laminoir. Chaque cage devient
tour à tour pilote pour les cages situées en amont, jusqu'au moment où le pilotage
est pris en main par la cage suivante.
[0033] Il est également envisageable d'utiliser un tel dispositif à mémoire de couple, lorsqu'il
est prévu qu'un produit soit soumis à une traction ou une compression déterminée dans
un intercage, en modifiant la valeur de couple C
O,i mémorisée pour une cage 1
i juste avant l'impact du produit dans la cage 1
i+1 en lui ajoutant le couple de traction ou de compression souhaité.
[0034] C
O,i devient

où T
i,i+1 est la valeur de la traction ou compression intercage suivant qu'elle est positive
ou négative et où R
i et r
i sont le rayon de travail et le rapport de réduction de la cage 1
i.
[0035] Il est aussi prévu de mettre en mémoire, la correction de vitesse apportée par le
dispositif de mémoire de couple pour une cage, lors du laminage d'un produit, à partir
de la valeur de référence initiale fixée par l'opérateur ou le schéma de laminage,
de manière à corriger cette valeur de référence pour le produit suivant à laminer,
si les produits sont homogènes entre eux. Ceci permet un auto-apprentissage pour les
différentes cages du train à partir de corrections réalisées en phase de début de
laminage.
[0036] Toutefois, l'utilisation du dispositif de mémoire de couple en phase d'engagement
n'est préférablement pas conservée sous cette forme pour la suite de l'opération de
laminage de manière à éviter que toute variation de couple ne soit considérée comme
une variation de traction intercage.
[0037] Ainsi, toutes les cages en charge, à l'exception de la dernière qui est pilote de
vitesse, sont régulées en couple, mais ce n'est pas le couple résistant qui est maintenu
constant comme pendant la phase d'engagement. En effet, seule la part de couple correspondant
au couple de traction de la cage est régulée. Une caractéristique de l'invention est
de fournir les moyens d'estimer les différentes tractions intercages avec une bonne
précision. Le niveau de traction régulé correspond généralement à un niveau proche
de zéro ou de non-traction, mais il peut également correspondre à tout autre niveau
souhaité
[0038] Le passage de la phase d'engagement à la phase de laminage normal se fait, pour la
cage i, dès que le produit entre dans la cage i+1 et que le couple résistant de cette
dernière est stable, le transitoire d'impact étant terminé.
[0039] Il est à noter que la dernière cage en charge dans un train est exploitée en tant
que cage pilote de vitesse pour toute cage située en amont dans le laminoir. Toute
variation de vitesse se produisant à son niveau doit donc se reporter en cascade sur
toute cage placée en amont et ceci est ici réalisé par un dispositif de régulation
des rapports de vitesse entre cages.
[0040] Ce dispositif a pour objet de contrôler le débit du train au droit de chaque cage
pendant les phases d'engagement du produit et d'accélération globale du train, il
est destiné à assurer la constance du rapport des vitesses de rotation de deux cages
successives, telles 1
i et 1
i+1, par action sur celle de ces cages qui est en amont de l'autre.
[0041] A cet effet, le dispositif de régulation des rapports de vitesse met en mémoire,
à titre de valeur de référence, le rapport de vitesses de rotation (ω
i-1/ω
i)
0 pour les cages 1
i-1 et 1
i, quand la cage 1
i est commutée en régulation de couple, juste avant que le produit en cours de laminage
arrive à l'entrée de la cage 1
i+1 afin de pouvoir exploiter ultérieurement cette valeur de référence, au cours du laminage.
[0042] La cage 1
i s'auto-adapte en vitesse à l'engagement du produit en cours de laminage dans la cage
1
i+1 grâce à la régulation de couple et elle déclenche une correction de la vitesse de
la cage 1
i-1, située en amont, d'une valeur

[0043] Toutes les cages du laminoir qui sont situées en amont se synchronisent alors successivement
sous l'effet des régulations de rapport des vitesses spécifiques à chaque entraînement.
[0044] En phase de laminage normal le principe est exactement le même. La traction entre
les cages i et i+1 est régulée par action sur la vitesse du moteur de la cage i et,
comme précédemment, toutes les cages du laminoir en amont se synchronisent alors successivement
sous l'effet des régulations de rapport des vitesses spécifiques à chaque entraînement.
[0045] L'algorithme permettant d'estimer toutes les tractions intercages découlent du raisonnement
suivant :
[0046] On suppose d'abord qu'il n'y a pas de contrainte de traction ou compression dans
le produit en entrée de la cage d'entrée 1
1 et en sortie de la cage de sortie 1
n du laminoir et l'on suppose que les couples de laminage à traction nulle sont constants
et que les variations de couple résistant au droit de chaque cage ne sont dues qu'aux
variations des couples de traction intercage. Il est alors possible de définir les
relations suivantes pour les différentes cages d'un laminoir.

où ΔC
i est la variation du couple résistant par rapport au couple mémorisé pour la cage
1
i, T
i étant la traction ou la compression intercage suivant son signe, R
i et r
i étant le rayon de travail et le rapport de réduction pour cette cage 1
i.
[0047] Ces relations permettent d'établir l'équation suivante:

[0048] Le couple de laminage pour une cage, tel qu'indirectement mesuré à partir du couple
moteur de cette cage, est constitué de deux composantes qui correspondent respectivement
au couple de laminage à traction nulle et au couple de traction ou de compression.
Il peut être exprimé par l'équation:

où C
L est le couple de laminage ramené au moteur de cage, où C
L,O est le couple de laminage à traction nulle ramené au moteur et où T
entrée et T
sortie sont respectivement la traction ou la compression intercage en entrée et en sortie
de la cage considérée.
[0049] La première des deux composantes correspond au couple à fournir par le moteur d'une
cage en l'absence de traction ou de compression en amont et en aval de la cage. La
seconde de ces composantes a pour effet d'augmenter ou de diminuer le couple à fournir
par le moteur de la cage considérée, suivant le cas.
[0051] Ces relations conduisent à l'équation°:

mesuré ΔC
i décalée en fonction de la vitesse sous la seconde cage dépasse un seuil paramétrable,
soit encore si le produit S
0.ΔC
i est positif, alors que la variation de couple résistant mesuré ΔC
i-1 est supérieure à un second seuil paramétrable et que cette variation de couple résistant
mesuré ΔC
i-1 décalée en fonction de la vitesse sous la cage i, avec i>1, est inférieure à un troisième
seuil paramétrable;
- λ
i est égal à ΔC
i, si le produit S
0.ΔC
i est positif, alors qu'il s'agit de la première cage et que la variation de couple
résistant mesuré ΔC
i décalée en fonction de la vitesse sous la seconde cage est inférieure à un quatrième
seuil paramétrable, ou soit encore qu'il s'agit d'une autre cage et que, soit la variation
de couple résistant mesuré ΔC
i-1 est inférieure à un cinquième seuil paramétrable, soit cette variation de couple
ΔC
i-1 décalée en fonction de la vitesse sous la cage i, avec i>1, est supérieure à un sixième
seuil paramétrable.
[0052] La clé de répartition au niveau des cages d'un laminoir multicage peut donc être
écrite sous la forme suivante dans le cas des variations de couple de laminage à traction
nulle ΔC
L,0,i:

d'où β=

[0053] Cette forme convient bien, quels que soient les niveaux de couple des cages.
[0054] La clé de répartition au niveau des cages d'un laminoir multicage dans le cas des
variations liées aux contraintes de traction ΔC
T,i est telle que :

et l'on a toujours

[0055] Il est donc possible d'estimer les parts respectives des tractions amont et aval
dans le couple total de traction du moteur d'une cage pour chacune des cages en partant
de la cage de sortie 1
n du laminoir et en remontant cage par cage vers la cage d'entrée 1
1.
[0056] Cette estimation s'établit alors au moyen des relations suivantes :

[0057] Les efforts de traction et/ou de compression intercages T
i peuvent être déterminés à partir des relations précédemment définies.
[0058] Le système de commande utilisé est un système entièrement numérique où toutes les
tractions intercages sont périodiquement calculées à la période d'échantillonnage
du système.
[0059] Ainsi à l'instant t=n.T ou T est la période d'échantillonnage et où n est l'indice
de l'échantillon, on peut écrire :

où C
mem,o,i représente le couple de référence mémorisé à l'instant t=0 équivalent au couple de
laminage à traction nulle à l'engagement de la cage i.
[0060] C
mem,i(n) est le couple mémorisé de la cage i à l'instant n.T.
[0061] ΔC
L,o,i(j) représente la variation de couple de laminage à traction nulle de la cage i à
l'instant t=j.T par rapport à l'instant précédent (j-1).T.
[0062] ΔC
i(n) qui est la variation du couple de laminage de la cage i par rapport au couple
mémorisé à l'instant précédent s'écrit alors :

où C
i(n) est le couple de laminage de la cage i à l'instant n.T.
[0063] Les couples C
mem,i et les variations de couple ΔC
i sont calculés à chaque instant d'échantillonnage comme indiqué ci-dessus.
[0064] Le calcul des variations de couple ΔC
L,o,i et ΔC
T,i se fait alors conformément à l'algorithme décrit précédemment en utilisant la clé
de répartition.
[0065] Il est fondamental de noter qu'une caractéristique de l'invention est de réactualiser
en permanence le couple de référence mémorisé C
mem,i qui représente en fait le couple de laminage à traction nulle de la cage i tel qu'il
évolue en cours de laminage.
[0066] Les couples de traction intercages sont donc régulés et il n'y a par contre pas de
régulation au niveau des couples résistants totaux des cages. Un défaut, telle une
variation de dureté où une variation dimensionnelle de produit, se traduisant par
un échelon de couple résistant lorsque ce défaut est dans une cage conduira le système
de commande mettant en oeuvre le procédé selon l'invention à tendre à annuler les
variations de contraintes de traction/compression intercages qui apparaîtront immanquablement
en raison des modifications de la section du produit en sortie de cage et du glissement
aval au niveau de cette cage. Des corrections en cascade sont ainsi réalisées de cage
à cage.
1. Procédé de régulation des tractions/compressions dans un laminoir multicage travaillant
des produits métalliques à chaud caractérisé en ce qu'à partir d'une situation initiale où à l'occasion du passage d'un produit par les
différentes cages du train, il est mémorisé à titre de référence la valeur de couple
mesurée pour chaque cage traversée par le produit au moment où ce produit va atteindre
la cage suivante en aval, et alors que la cage pour laquelle la mesure est effectuée
a été commutée de régulation de vitesse en régulation de couple et en ce que la dernière cage dans laquelle le produit est entré agit en tant que cage pilote
de vitesse vis-à-vis de toute autre cage, située en amont, pour permettre à celle-ci
de conserver un couple égal à son couple de référence par une adaptation de sa vitesse.
2. Procédé de régulation, selon la revendication 1, dans lequel à partir du moment où
les mesures de couple de référence ont été mémorisées en tant que valeurs de référence
de laminage, il est exploité une clé de répartition des contraintes de traction entre
cages du train telle que:

où ΔC
T,i correspond, suivant son signe, à la variation de contrainte de traction ou compression
pour la cage de rang i parmi les n cages du train,
où R
i et r
i sont le rayon de travail et le rapport de réduction pour la cage de rang i,
où S
0 correspond à la somme des variations du couple résistant mesuré (ΔC
i) ramenées au niveau de la mécanique (ΔC
i.r
i) et divisées par le bras de levier (

), ΔC
i étant la variation du couple résistant Ci par rapport au couple de référence mémorisé
pour la cage de rang i,
avec λ
i égal à zéro, soit si le produit S
0.ΔC
i est négatif, soit si le produit S
0.ΔC
i est positif, alors qu'il s'agit de la première cage et que la variation de couple
résistant mesuré ΔC
i, décalée en fonction de la vitesse sous la seconde cage, dépasse un seuil paramétrable,
soit encore si le produit S
0.ΔC
i est positif, alors que la variation de couple résistant mesuré ΔC
i-1 est supérieure à un second seuil paramétrable et que cette variation de couple résistant
mesuré ΔC
i-1 décalée en fonction de la vitesse sous la cage i, avec i>1, est inférieure à un troisième
seuil paramétrable;
ou λ
i égal à ΔC
i, si le produit S
0.ΔC
i est positif, alors qu'il s'agit de la première cage et que la variation de couple
résistant mesuré ΔC
i, décalée en fonction de la vitesse sous la seconde cage, est inférieure à un quatrième
seuil paramétrable, ou soit encore qu'il s'agit d'une autre cage et que, soit la variation
de couple résistant mesuré ΔC
i-1 est inférieure à un cinquième seuil paramétrable, soit cette variation de couple
ΔC
i-1 décalée en fonction de la vitesse sous la cage i, avec i>1, est supérieure à un sixième
seuil paramétrable.
3. Système de commande pour laminoir multicage, travaillant des produits métalliques
à chaud, dont les cages sont contrôlées par des unités de commande, à logique programmée,
placées sous le contrôle d'au moins une unité de supervision commune,
caractérisé en ce qu'il comporte des moyens matériels et logiciels permettant:
- de mesurer la valeur de couple pour chaque cage traversée par un produit au moment
où ce produit va atteindre la cage suivante en aval ;
- de commuter de régulation de vitesse en régulation de couple une cage traversée
par ledit produit lorsque ce dernier va atteindre la cage suivante en aval ;
- d'activer en tant que cage pilote de vitesse vis-à-vis de toute autre cage, située
en amont, la dernière cage dans lequel le produit est alors entré.
1. Verfahren zur Regulierung von Zug/Druck in einem Mehrwalzengerüst-Walzwerk, das Metallprodukte
warmbearbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer Anfangssituation, wobei beim Durchlauf eines Produkts durch die
verschiedenen Walzengerüste der Straße der Drehmomentwert für jedes Walzengerüst,
durch das das Produkt hindurchläuft, in dem Moment, in dem dieses Produkt das folgende
stromabwärts gelegene Walzengerüst erreicht, als Referenz gespeichert wird, während
das Walzengerüst, für das die Messung durchgeführt wurde, von der Geschwindigkeitsregelung
auf die Drehmomentregelung umgeschaltet wird, und dadurch, dass das letzte Walzengerüst,
in das das Produkt eingeführt wird, als Geschwindigkeitspilot-Walzengerüst gegenüber
jedem anderen stromaufwärts gelegenen Walzengerüst wirkt, um zu ermöglichen, dass
dieses ein seinem Referenzdrehmoment entsprechendes Drehmoment durch eine Anpassung
seiner Geschwindigkeit beibehält.
2. Regelungsverfahren nach Anspruch 1, wobei ausgehend von dem Zeitpunkt, zu dem die
Referenzdrehmoment-Messungen als Walz-Referenzwerte gespeichert wurden, der folgende
Verteilungsschlüssel der Zugspannungen zwischen den Walzengerüsten der Straße ausgenutzt
wird:

wobei ΔC
T,i je nach seinem Vorzeichen der Zug- oder Druckspannungsänderung für das Walzengerüst
des Rangs i von den n Walzengerüsten der Straße entspricht,
wobei R
i und r
i die Arbeitsradien und die Untersetzung für das Walzengerüst von Rang i sind,
wobei S
0 der Summe der Änderungen des gemessenen Gegenmoments (ΔC
i)entspricht, die auf das Niveau der Mechanik (ΔC
i.r
i) zurückgeführt und durch den Hebelarm geteilt werden

wobei ΔC
i die Änderung des Gegenmoments C
i bezüglich des für das Walzengerüst von Rang i gespeicherten Referenzmoments ist,
wobei λ
i = 0 entspricht, entweder wenn das Produkt S
0.ΔC
i negativ ist oder wenn das Produkt S
0.ΔC
i positiv ist, während es sich um das erste Walzengerüst handelt und während die Änderung
des gemessenen Gegenmoments ΔC
i, die als Funktion der Geschwindigkeit unter dem zweiten Walzengerüst abgestuft ist,
eine parametrierbare Schwelle übersteigt, oder auch wenn das Produkt S
0·ΔC
i positiv ist, während die Änderung des gemessenen Gegenmoments ΔC
i-1 oberhalb einer zweiten parametrierbaren Schwelle liegt und diese Änderung des gemessenen
Gegenmoments ΔC
i-1, die als Funktion der Geschwindigkeit unter dem Walzengerüst i, mit i>1, abgestuft
ist, unterhalb einer dritten parametrierbaren Schwelle liegt;
oder wobei λ
i = ΔC
i entspricht, wenn das Produkt S
0.ΔC
i positiv ist, während es sich um das erste Walzengerüst handelt und die Änderung des
gemessenen Gegenmoments ΔC
i, die als Funktion der Geschwindigkeit unter dem zweiten Walzengerüst abgestuft ist,
unterhalb einer vierten parametrierbaren Schwelle liegt, oder auch wenn es sich um
ein anderes Walzengerüst handelt und die Änderung des gemessenen Gegenmoments ΔC
i-1 unterhalb einer fünften parametrierbaren Schwelle liegt, oder diese Änderung des
Moments ΔC
i-1, die als Funktion der Geschwindigkeit unter dem Walzengerüst i, mit i>1, abgestuft
ist, oberhalb einer sechsten parametrierbaren Schwelle liegt.
3. Steuersystem für ein Mehrwalzengerüst-Walzwerk, das Metallprodukte heiß bearbeitet,
dessen Walzengerüste durch Steuereinheiten mit programmierter Logik gesteuert werden,
die unter der Steuerung von mindestens einer gemeinsamen Überwachungseinheit angeordnet
sind,
dadurch gekennzeichnet, dass es Hardware- und Software-Mittel aufweist, die folgendes ermöglichen:
- Messen des Drehmomentwerts für jedes Walzengerüst, das von einem Produkt überquert
wird, in dem Moment, in dem dieses Produkt das folgenden stromabwärts gelegene Walzengerüst
erreicht;
- Umschalten, von der Geschwindigkeitsregelung auf die Drehmomentregelung eines Walzengerüsts,
das von dem Produkt durchlaufen wird, wenn letzteres das folgende, stromabwärts gelegene
Walzengerüst erreicht;
- Aktivieren als Geschwindigkeitspilot-Walzengerüst gegenüber jedem anderen stromaufwärts
angeordneten Walzengerüst des letzten Walzengerüsts, in das das Produkt somit eintritt.