[0001] Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für eine Walzstraße,
- wobei ein eine Bandbreite aufweisendes Metallband nacheinander in mehreren aufeinanderfolgenden
Walzgerüsten der Walzstraße gewalzt wird,
- wobei mittels den Walzgerüsten zugeordneter Walzgerüstmodelle jeweils das Walzen des
Metallbandes in dem jeweiligen Walzgerüst modelliert wird,
- wobei mittels den Bereichen zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten
zugeordneter Bandstückmodelle jeweils der Transport des Metallbandes vom jeweils vorgeordneten
Walzgerüst zum jeweils nachgeordneten Walzgerüst modelliert wird,
- wobei den Walzgerüstmodellen das Profil eines Walzspaltes des jeweiligen Walzgerüsts
beeinflussende Gerüstdaten und eine Walzgeschwindigkeit des jeweiligen Walzgerüsts
zugeführt werden,
- wobei den Walzgerüstmodellen für einen im jeweiligen Walzgerüst gewalzten jeweiligen
Abschnitt des Metallbandes ein einlaufseitiger Spannungszustand und ein auslaufseitiger
Spannungszustand sowie ortsaufgelöst über die Bandbreite ein einlaufseitiges Profil
zugeführt werden.
[0002] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Computerprogramm, das Maschinencode
umfasst, der von einer Steuereinrichtung für eine Walzstraße abarbeitbar ist, wobei
die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung
die Walzstraße gemäß einem derartigen Betriebsverfahren betreibt.
[0003] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung für eine
Walzstraße, wobei die Steuereinrichtung mit einem derartigen Computerprogramm programmiert
ist, so dass die Steuereinrichtung die Walzstraße gemäß einem derartigen Betriebsverfahren
betreibt.
[0004] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Walzstraße zum Walzen eines
Metallbandes,
- wobei die Walzstraße mehrere Walzgerüste aufweist,
- wobei die Walzstraße eine Steuereinrichtung aufweist, welche die Walzstraße gemäß
einem derartigen Betriebsverfahren betreibt.
[0005] Ein derartiges Betriebsverfahren, das zugehörige Computerprogramm, die entsprechende
Steuereinrichtung und die Walzstraße sind beispielsweise aus der
DE 102 11 623 A1 und der korrespondierenden
US 7 031 797 B2 bekannt.
[0006] Die Stabilität des Bandlaufs durch eine Warmwalzstraße ist eine wichtige Voraussetzung
für die Ausbringung eines fehlerfreien Flachprodukts und seine maßliche Qualität.
Die Beobachtung des Bandlaufs ist jedoch von der Steuerbühne aus nur sehr eingeschränkt
möglich. Im Stand der Technik wird versucht, den fehlenden direkten Einblick durch
Videokameras und dergleichen zu ergänzen, die an geeigneten Orten angeordnet sind.
Aufgrund von Emissionen wie beispielsweise Wasser, Dampf, Rauch und Staub ist das
Bandverhalten aber dennoch oft nur schlecht erkennbar. Darüber hinaus ist aufgrund
der Beobachtung der örtlichen Bewegung des Bandes oftmals nicht die Ursache für diese
Bewegung erkennbar. Insbesondere sind die am Band unsichtbar angreifenden Kräfte,
die zu einer ebenfalls unsichtbaren Verteilung von Zug- und Druckspannungen sowie
Schubspannungen im Inneren des Metallbandes führen, nicht erkennbar.
[0007] Ein unter Spannungen stehendes Metallband neigt zu unerwünschten Verlagerungen. Dies
gilt besonders für das hintere Bandende (Bandfuß) beim Ausfädeln aus den einzelnen
Walzgerüsten der Walzstraße. Insbesondere beim Ausfädeln sollte das Band daher spannungsfrei
sein. Anderenfalls kann es zu einem seitlichen Ausbrechen des Bandendes oder zu einem
sogenannten Hochgeher kommen. In einem derartigen Fall sind zumindest Bandbeschädigungen
die Folge. In extremen Fällen können aufgrund von Banddopplungen auch Walzenschäden
auftreten.
[0008] Beim Einfädeln muss weiterhin das vordere Bandende (Bandkopf) von Walzgerüst zu Walzgerüst
den jeweiligen Walzspalt treffen, und zwar nach Möglichkeit, ohne im Bereich zwischen
je zwei Walzgerüsten seitliche Führungen zu berühren. Da der Bandkopf aus den hinteren
Walzgerüsten der Walzstraße jedoch bereits sehr schnell ausläuft, ist das Querbewegungsverhalten
für die Steuerleute schwierig einzuschätzen und erfordert vor allen Dingen ein schnelles
Reagieren.
[0009] Aufgrund der im Inneren des Metallbandes herrschenden Spannungen kann es weiterhin
zu unerwünschten seitlichen Bandverlagerungen (Mäander) kommen, die beim Berühren
der Seitenführungen zu Bandkantenschäden führen und weiterhin die Seitenführungen
verschleißen.
[0010] Ein Einblick in die realen Spannungsverteilungen in einem gerade gewalzten Metallband
ist im Stand der Technik nur sehr eingeschränkt möglich. So werden im Stand der Technik
beispielsweise Schlingenheber verwendet, welche eingebaute Kraftmesssysteme aufweisen.
Im einfachsten Fall liefern die Schlingenheber einen Mittelwert einer Längszugkraft
in Walzrichtung. Bei einem Differenzzuggeber im Schlingenheber kann eine lineare Zugverteilung
über die Bandbreite approximiert werden. Mit einem sogenannten Tensiometer besteht
die Möglichkeit, über die Bandbreite verteilt eine Mehrzahl von Zugmesswerten zu erfassen.
Allen Messmethoden ist jedoch gemeinsam, dass sie nur an einer einzigen Stelle der
Wegkoordinate in Bandlaufrichtung ein Spannungsabbild liefern. Vereinfachend wird
daher im Stand der Technik angenommen, dass dieses Abbild entlang des Metallbandes
in Bandlaufrichtung gesehen an jeder Stelle zwischen zwei Walzgerüsten die gleiche
ist.
[0011] Die Annahme des Standes der Technik ist jedoch falsch, da die Einspannsituation für
das Metallband je nach dessen Querlage, Abstand zum Walzspalt und Profiländerungen
in den begrenzenden Walzspalten variiert. Weiterhin können Querkräfte auf die Bandkanten
einwirken, wenn das Metallband in Kontakt mit Seitenführungen tritt. Auf diese Weise
kommt es zu vielfältigen Kraft- und Momentangriffen am Metallband, woraus in der gesamten
Bandoberfläche komplexe Isospannungslinien resultieren.
[0012] Die Lage des Metallbandes zwischen den Walzgerüsten ist ebenfalls nicht überall einsehbar.
Ein Grund hierfür ist die relativ große räumliche Ausdehnung der Walzgerüste. Mit
Linienscannern oder Flächenkameras können die Bandlagen an einem Ort bzw. über einen
eingeschränkten Sichtbereich zwischen den Walzgerüsten visualisiert und als Messwert
zur Verfügung gestellt werden. Die Erstreckung des Metallbandes im gesamten Bereich
zwischen zwei Walzgerüsten kann jedoch nicht erfasst werden. Diese Form des Metallbandes
kann beispielsweise als Säbel oder als Schlangenlinie vorliegen.
[0013] In der Prozessautomatisierung von Walzstraßen ist weiterhin die Vorausberechnung
von Sollwerten für die verschiedensten Stellglieder von Walzengerüsten mittels sehr
komplexer Gerüstmodelle bekannt. Die Stellglieder können beispielsweise die hydraulische
Anstellung, die Walzenrückbiegung, die axiale Verschiebung von Arbeitswalzen, Stützwalzen
und/oder Zwischenwalzen, den Antrieb der Walzen und Spritzdüsen für Kühlwasser und
Schmieröl umfassen. Diese Gerüstmodelle bestehen aus iterativ berechneten Teilmodellen
zur Beschreibung des Lastwalzspaltes beispielsweise auf Basis der Karman-Siebel-Differenzialgleichung,
die den Materialfluss im Walzspalt, die Biegung und Abplattung der Arbeits- und der
Stützwalzen, die thermische Balligkeit und die Verschleißentwicklung der Arbeitswalzen,
den Schiebeeinfluss der Arbeitswalzen, die hydraulische Anstellung, die Elastizität
des Gerüstständers und den Antrieb der Arbeitswalzen umfassen. Die Modellierung des
Lastwalzspaltes basiert auf der Annahme eines mittigen Banddurchlaufs mit symmetrischer
Lastverteilung. Dies erlaubt die Beschränkung der Rechnung auf eine Hälfte des Walzspaltes.
[0014] Modelle der zuletzt genannten Art sind beispielsweise aus folgenden Veröffentlichungen
bekannt:
- "The Calculation of Roll Pressure in Hot and Cold Flat Rolling", Orowan, Proceedings
Institute of Mechanical Engineers, Vol. 150, 1943;
- "Analysis of Shape and Discussion of Problems of Scheduling, Setup and Shape Control",
Spooner, Brian, The Metal Society, Shape Control Conference, Chester, April 1976;
- "Improved Crown Performance at Hoogovens' Hot Strip Mill", Tellman, Heesen, 6th International
Rolling Conference, Düsseldorf, June 1994.
[0015] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen,
aufgrund derer eine genaue Beschreibung der tatsächlichen Verhältnisse im Metallband
möglich wird.
[0016] Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens sind Gegenstand
der abhängigen Ansprüche 2 bis 7.
[0017] Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren für eine Walzstraße geschaffen,
- a) wobei ein eine Bandbreite aufweisendes Metallband nacheinander in mehreren aufeinanderfolgenden
Walzgerüsten der Walzstraße gewalzt wird,
- b) wobei mittels den Walzgerüsten zugeordneter Walzgerüstmodelle jeweils das Walzen
des Metallbandes in dem jeweiligen Walzgerüst modelliert wird,
- c) wobei mittels den Bereichen zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten
zugeordneter Bandstückmodelle jeweils das Profil- und Planheitsverhalten eines zwischen
den beiden aufeinanderfolgenden Walzgerüsten befindlichen Bereichs des Metallbandes
und der Transport des Metallbandes vom jeweils vorgeordneten Walzgerüst zum jeweils
nachgeordneten Walzgerüst modelliert wird,
- d) wobei den Walzgerüstmodellen das Profil eines Walzspaltes des jeweiligen Walzgerüsts
beeinflussende Gerüstdaten und eine Walzgeschwindigkeit des jeweiligen Walzgerüsts
zugeführt werden,
- e) wobei den Walzgerüstmodellen für einen im jeweiligen Walzgerüst gewalzten jeweiligen
Abschnitt des Metallbandes jeweils ortsaufgelöst über die Bandbreite ein einlaufseitiger
Spannungszustand und ein auslaufseitiger Spannungszustand sowie ein einlaufseitiges
Profil zugeführt werden,
- f) wobei die Walzgerüstmodelle anhand der ihnen zugeführten Daten für den im jeweiligen
Walzgerüst gewalzten Abschnitt des Metallbandes jeweils ortsaufgelöst über die Bandbreite
jeweils eine einlaufseitige Geschwindigkeit, eine auslaufseitige Geschwindigkeit und
ein auslaufseitiges Profil ermitteln,
- g) wobei anhand der auslaufseitigen Profile und der auslaufseitigen Geschwindigkeiten
der in den Walzgerüsten gewalzten Abschnitte des Metallbandes auslaufseitig eine jeweilige
mittlere Banddicke und eine jeweilige mittlere Länge der jeweiligen Abschnitte des
Metallbandes ermittelt werden,
- h) wobei die Bandstückmodelle an den von ihnen jeweils modellierten Bereich des Metallbandes
zum jeweils vorgeordneten Walzgerüst hin einen jeweiligen Abschnitt mit der für das
jeweils vorgeordnete Walzgerüst auslaufseitig ermittelten mittleren Banddicke und
mittleren Länge ansetzen,
- i) wobei weiterhin den Bandstückmodellen ortsaufgelöst über die Bandbreite Profile
und Geschwindigkeiten der aus den jeweils vorgeordneten Walzgerüsten auslaufenden
Abschnitte des Metallbandes zugeführt werden,
- j) wobei die Bandstückmodelle dem jeweils angesetzten Abschnitt ortsaufgelöst über
die Bandbreite das vom jeweils vorgeordneten Walzgerüstmodell ermittelte auslaufseitige
Profil zuordnen,
- k) wobei den Bandstückmodellen ortsaufgelöst über die Bandbreite die Geschwindigkeiten
der in die jeweils nachgeordneten Walzgerüste einlaufenden Abschnitte des Metallbandes
zugeführt werden,
- l) wobei die Bandstückmodelle die von ihnen jeweils modellierten Bereiche des Metallbandes
zum jeweils nachgeordneten Walzgerüst hin ortsaufgelöst über die Bandbreite um einen
zur jeweiligen einlaufseitigen Geschwindigkeit proportionalen Abschnitt verkürzen,
- m) wobei die Bandstückmodelle anhand der den Abschnitten des von ihnen jeweils modellierten
Bereichs des Metallbandes zugeordneten Profile und Spannungszustände, der Profile
und Geschwindigkeiten der aus den jeweils vorgeordneten Walzgerüsten auslaufenden
Abschnitte des Metallbandes sowie der Geschwindigkeiten der in die jeweils nachgeordneten
Walzgerüste einlaufenden Abschnitte des Metallbandes ortsaufgelöst über die Bandbreite
und die Bandlänge neue Spannungszustände ermitteln und den Abschnitten zuordnen,
- n) wobei ausgehend vom Schritt m) der Schritt k) rückgängig gemacht wird und erneut
die Schritte e) und f), sodann wieder die Schritte i) bis m) usw. ausgeführt werden,
bis sich im Schritt f) eine Konvergenz zu den im zuvor ausgeführten Schritt f) ermittelten
Profilen und/oder Geschwindigkeiten ergibt und/oder sich im Schritt m) eine Konvergenz
zu den im zuvor ausgeführten Schritt m) ermittelten neuen Spannungszuständen ergibt,
- o) wobei die Bandstückmodelle anhand der den Abschnitten zugeordneten Spannungszustände
ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung die Seitenlage des Metallbandes ermitteln,
- p) wobei die Seitenlage des Metallbandes ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung und/oder
ortsaufgelöst über die Bandbreite und in Bandlaufrichtung die Spannungszustände des
Metallbandes einem Bediener der Walzstraße visualisiert werden und/oder im Rahmen
der Ermittlung der die Profile der Walzspalte der Walzgerüste beeinflussenden Gerüstdaten
verwendet werden.
[0018] Durch diese Vorgehensweise können mit zweidimensionaler Auflösung (nämlich in Bandlaufrichtung
und in Bandbreitenrichtung) die Spannungszustände im Metallband ermittelt und dargestellt
werden. Auch können die sich hierdurch ergebenden seitlichen Verlagerungen des Metallbandes
ermittelt und dargestellt werden.
[0019] Insbesondere beim Warmwalzen des Metallbandes ist oftmals in dem Bereich zwischen
je zwei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten ein Schlingenheber angeordnet. In diesem
Fall wird den jeweiligen Bandstückmodellen die Stellung des jeweiligen Schlingenhebers
zusätzlich vorgegeben. Die jeweiligen Bandstückmodelle sind dadurch in der Lage, die
Stellung des jeweiligen Schlingenhebers bei der Ermittlung der neuen Spannungszustände
des von ihnen modellierten Bereichs des Metallbandes zu berücksichtigen.
[0020] Vorzugsweise sind die Walzgerüstmodelle und die Bandstückmodelle ausschließlich durch
die den Walzgerüstmodellen von den Bandstückmodellen zugeführten Spannungszustände
und Profile und die den Bandstückmodellen von den Walzgerüstmodellen zugeführten Geschwindigkeiten
und Profile miteinander gekoppelt und im Übrigen voneinander unabhängig. Dadurch können
die verschiedenen Walzgerüstmodelle simultan gerechnet werden und analog die verschiedenen
Bandstückmodelle ebenfalls simultan gerechnet werden.
[0021] Vorzugsweise werden die resultierenden Spannungszustände der Abschnitte des Metallbandes
dem Bediener der Walzstraße farbcodiert visualisiert. Dadurch ergibt sich für den
Bediener der Walzstraße eine besonders gute Erkennbarkeit der resultierenden Spannungszustände.
[0022] Die das Profil des Walzspaltes des jeweiligen Walzgerüsts beeinflussenden Gerüstdaten
umfassen vorzugsweise, immer bezogen auf das jeweilige Walzgerüst, mindestens eine
der Größen mittlere Anstellung, Differenzanstellung zwischen Bedienseite und Antriebsseite,
Walzenbiegung, axiale Walzenverschiebung, Walzenschliff, Walzenverschleiß und thermisches
Profil.
[0023] Vorzugsweise können Materialeigenschaften, Seitenlage und Profil des Metallbandes
vor dem von dem Metallband zuerst durchlaufenen Walzgerüst der Walzstraße vorgegeben
werden. Die Materialeigenschaften und das Profil des Metallbandes vor dem von dem
Metallband zuerst durchlaufenen Walzgerüst der Walzstraße können hierbei vorzugsweise
als Funktionen über die Bandlänge des Metallbandes vorgegeben werden.
[0024] Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs
8 gelöst. Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Computerprogramms, dass die
Steuereinrichtung die Walzstraße gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betreibt.
[0025] Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung für eine Walzstraße mit den
Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung mit einem
erfindungsgemäßen Computerprogramm programmiert, so dass die Steuereinrichtung die
Walzstraße gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betreibt.
[0026] Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Walzstraße mit den Merkmalen des Anspruchs
10 gelöst. Erfindungsgemäß betreibt die Steuereinrichtung die Walzstraße jeweils gemäß
einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren.
[0027] 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
- eine mehrgerüstige Walzstraße,
- FIG 2
- ein Metallband,
- FIG 3
- eine Steuereinrichtung einschließlich einer übergreifenden Darstellung von Walzgerüstmodellen
und Bandstückmodellen,
- FIG 4
- ein Ablaufdiagramm,
- FIG 5
- ein Walzgerüst und ein Walzgerüstmodell,
- FIG 6
- ein Stück eines Metallbands und ein Bandstückmodell
- FIG 7
- eine mögliche Darstellung eines modellierten Metallbandes und
- FIG 8
- eine mögliche Ausgestaltung eines Bandstückmodells.
[0028] Gemäß FIG 1 weist eine Walzstraße zum Walzen eines Metallbandes 1 mehrere aufeinanderfolgende
Walzgerüste 2 auf. Das Metallband 1 ist oftmals ein Stahlband. Das Metallband 1 kann
jedoch alternativ aus einem anderen Material bestehen, beispielsweise aus Aluminium,
Kupfer, Messing und anderen Metallen oder Metalllegierungen. Das Metallband 1 weist
- siehe FIG 2 - eine Bandbreite b auf. Es durchläuft die Walzstraße in einer Bandlaufrichtung
x. Die Anzahl an Walzgerüsten 2 liegt in der Regel zwischen vier und acht, insbesondere
kann sie bei fünf, sechs oder sieben liegen. Die Walzgerüste 2 werden nachfolgend
entsprechend ihrer Reihenfolge, in der sie von dem Metallband 1 durchlaufen werden,
als erstes Walzgerüst 2a, zweites Walzgerüst 2b usw. bezeichnet. Das Metallband 1
wird in den Walzgerüsten 2 der Walzstraße nacheinander in mehreren Walzstichen gewalzt.
[0029] Die Eigenschaften des Metallbandes 1 beim Einlauf in die Walzstraße, also vor dem
von dem Metallband 1 zuerst durchlaufenen Walzgerüst 2a der Walzstraße - können gegeben
sein. Die Eigenschaften des Metallbandes 1 umfassen insbesondere dessen Materialeigenschaften
und dessen anfängliches Profil. Sie können zeit- oder ortsabhängig (d.h. über die
Länge des Metallbandes 1 variierend) sein. In diesem Fall sind die Eigenschaften des
Metallbandes 1 (einschließlich dessen Temperatur) vor dem von dem Metallband 1 zuerst
durchlaufenen Walzgerüst 2a der Walzstraße als Funktionen über die Bandlänge des Metallbandes
1 gegeben. Weiterhin kann eine Seitenlage des Metallbandes 1 vor dem von dem Metallband
1 zuerst durchlaufenen Walzgerüst 2a der Walzstraße gegeben sein.
[0030] Die Walzstraße weist eine Steuereinrichtung 3 auf. Die Walzstraße wird von der Steuereinrichtung
3 gesteuert. Die Steuereinrichtung 3 ist mit einem Computerprogramm 4 programmiert.
Das Computerprogramm 4 umfasst Maschinencode 5, der von der Steuereinrichtung 3 abarbeitbar
ist. Die Abarbeitung des Maschinencodes 5 durch die Steuereinrichtung 3 bewirkt, dass
die Steuereinrichtung 3 die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren betreibt, das
nachstehend näher erläutert wird. Das Zuführen des Computerprogramms 4 zur Steuereinrichtung
3 kann auf beliebige Weise erfolgen. Beispielsweise kann das Computerprogramm 4 auf
einem mobilen Datenträger 6 in (ausschließlich) maschinenlesbarer Form, beispielsweise
in elektronischer Form, hinterlegt sein.
[0031] Beim realen Walzen des realen Metallbandes 1 läuft zunächst ein Bandkopf 7 in das
erste Walzgerüst 2a der Walzstraße ein, wird dort gewalzt und läuft wieder aus dem
ersten Walzgerüst 2a der Walzstraße aus. Danach laufen auf den Bandkopf 7 folgende
Abschnitte des Metallbandes 1 in das erste Walzgerüst 2a der Walzstraße ein, werden
dort gewalzt und laufen wieder aus dem ersten Walzgerüst 2a der Walzstraße aus. Während
dieses Vorgangs ist das aus dem ersten Walzgerüst 2a der Walzstraße auslaufende Metallband
1 zunächst noch nicht mit einem externen Zug beaufschlagt.
[0032] Sodann läuft der Bandkopf 7 in das zweite Walzgerüst 2b der Walzstraße ein, wird
dort gewalzt und läuft wieder aus dem zweiten Walzgerüst 2b der Walzstraße aus. Danach
laufen die auf den Bandkopf 7 folgenden Abschnitte des Metallbandes 1 in das zweite
Walzgerüst 2b der Walzstraße ein, werden dort gewalzt und laufen wieder aus dem zweiten
Walzgerüst 2b der Walzstraße aus. Während dieses Vorgangs ist das aus dem zweiten
Walzgerüst 2b der Walzstraße auslaufende Metallband 1 ebenfalls noch nicht mit einem
externen Zug beaufschlagt. Das Metallband 1 ist zu diesem Zeitpunkt jedoch - zumindest
in der Regel - noch nicht vollständig in das erste Walzgerüst 2a der Walzstraße 2
eingelaufen. Während des Walzens des Bandkopfes 7 und der auf den Bandkopf 7 folgenden
Abschnitte des Metallbandes 1 im zweiten Walzgerüst 2b der Walzstraße laufen daher
gleichzeitig andere Abschnitte des Metallbandes 1 in das erste Walzgerüst 2a der Walzstraße
ein, werden dort gewalzt und laufen wieder aus dem ersten Walzgerüst 2a der Walzstraße
aus. Derjenige Bereich des Metallbandes 1, der sich in diesem Zustand zwischen dem
ersten und dem zweiten Walzgerüst 2a, 2b der Walzstraße befindet, kann daher mit einem
externen Zug beaufschlagt sein.
[0033] Analoge Ausführungen gelten jeweils für die weiteren Walzgerüste 2c, 2d usw. sowie
für die zwischen jeweils zwei Walzgerüsten 2 befindlichen Bereiche des Metallbandes
1.
[0034] Zu einem erheblich späteren Zeitpunkt laufen einem Bandfuß 8 vorausgehende Abschnitte
und der Bandfuß 8 in das erste Walzgerüst 2a der Walzstraße ein, werden dort gewalzt
und laufen wieder aus dem ersten Walzgerüst 2a der Walzstraße aus. Während dieses
Vorgangs laufen andere Abschnitte des Metallbandes 1 in das zweite Walzgerüst 2b ein,
werden dort gewalzt und laufen wieder aus dem zweiten Walzgerüst 2b der Walzstraße
aus. Es ist daher möglich, dass das aus dem ersten Walzgerüst 2a der Walzstraße auslaufende
Metallband 1 noch mit einem externen Zug beaufschlagt ist. Vorzugsweise wird der Zug
jedoch kurz vor dem Walzen des Bandfußes 8 im ersten Walzgerüst 2a der Walzstraße
so weit wie möglich reduziert.
[0035] Schließlich läuft der Bandfuß 8 in das erste Walzgerüst 2a der Walzstraße ein, wird
dort gewalzt und läuft wieder aus dem ersten Walzgerüst 2a der Walzstraße aus. Spätestens
mit dem Auslaufen des Bandfußes 8 wird der verbleibende, sich zwischen dem ersten
und dem zweiten Walzgerüst 2a, 2b der Walzstraße befindliche Bereich des Metallbandes
1 zuglos.
[0036] Analoge Ausführungen gelten jeweils für die weiteren Walzgerüste 2b, 2c, 2d usw.
sowie für die zwischen jeweils zwei Walzgerüsten 2 befindlichen Bereiche des Metallbandes
1.
[0037] Die Steuereinrichtung 3 modelliert im Rahmen der Ausführung des Computerprogramms
4 bzw. der Abarbeitung des Maschinencodes 5 die obenstehend erläuterten, realen Vorgänge.
Die Steuereinrichtung 3 implementiert zu diesem Zweck gemäß FIG 3 für jedes reale
Walzgerüst 2 ein jeweiliges Walzgerüstmodell 9 und für jeden realen Bereich hinter
dem jeweiligen Walzgerüst 2 ein jeweiliges Bandstückmodell 10.
[0038] Die Walzgerüstmodelle 9 und die Bandstückmodelle 10 arbeiten getaktet und koordiniert.
Es wird also mittels der Walzgerüstmodelle 9 und der Bandstückmodelle 10 jeweils das
Verhalten des Metallbandes 1 während eines einzelnen Arbeitstaktes simuliert. Danach
werden, ausgehend von den Ergebnissen des jeweiligen Arbeitstaktes, die Ergebnisse
des jeweiligen nachfolgenden Arbeitstaktes ermittelt. Der Arbeitstakt korrespondiert
meist mit einem relativ kleinen Zeitraum, insbesondere mit einem Zeitraum zwischen
100 Millisekunden und 1 Sekunde. Beispielsweise kann der Arbeitstakt mit einem Zeitraum
zwischen 200 Millisekunden und 500 Millisekunden korrespondieren, insbesondere etwa
300 Millisekunden.
[0039] Wie sich aus den nachfolgenden Ausführungen ergeben wird, ist es möglich, dass die
Modellierung in Echtzeit mit dem Durchlauf des realen Metallbandes 1 durch die Walzstraße
ausgeführt wird. In diesem Fall darf die Zeitspanne, die zur getakteten und koordinierten
Ausführung der Modelle 9, 10 benötigt wird, - also diejenige Zeitspanne, welche die
Steuereinrichtung 3 benötigt, um mittels der Modelle 9, 10 das Walzen des Metallbandes
1 zu modellieren - maximal so groß wie der modellierte Zeitraum sein. Anderenfalls,
wenn also keine direkte Kopplung mit der realen Walzstraße in Echtzeit erforderlich
ist, kann diese Zeitspanne auch größer sein.
[0040] Die Walzgerüstmodelle 9 sind jeweils einem der Walzgerüste 2 der Walzstraße zugeordnet.
Mittels der Walzgerüstmodelle 9 wird jeweils das Walzen des Metallbandes 1 in dem
jeweiligen Walzgerüst 2 modelliert. In analoger Weise sind die Bandstückmodelle 10
jeweils einem Bereich zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten 2 zugeordnet.
Mittels der Bandstückmodelle 10 wird jeweils das Profil- und Planheitsverhalten eines
zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Walzgerüsten 2 befindlichen Bereichs des
Metallbandes 1 modelliert. Mittels der Bandstückmodelle 10 wird weiterhin der Transport
des Metallbandes 1 vom jeweils vorgeordneten Walzgerüst 2 - beispielsweise dem Walzgerüst
2a - zum jeweils nachgeordneten Walzgerüst - beispielsweise dem Walzgerüst 2b - modelliert.
[0041] Nachfolgend wird in Verbindung mit den FIG 4 und 5 zunächst in Verbindung mit dem
entsprechenden Walzgerüst 2 die Wirkungsweise eines der Walzgerüstmodelle 9 näher
erläutert. Sodann wird in Verbindung mit den FIG 4 und 6 in Verbindung mit der entsprechenden
Lücke zwischen zwei Walzgerüsten 2 die Wirkungsweise eines der Bandstückmodelle 10
näher erläutert. Sodann wird in Verbindung mit FIG 3 das Zusammenwirken der beiden
Modelle 9, 10 erläutert. Soweit nachstehend in Verbindung mit der Modellierung auf
das Metallband 1 und dessen Abschnitte Bezug genommen wird, ist also stets die virtuelle
Repräsentation innerhalb der Steuereinrichtung 3 gemeint, nicht das reale Metallband
1 und dessen reale Abschnitte.
[0042] Zunächst wird gemäß FIG 4 in einem Schritt S1 ein Merker F auf den Wert 0 gesetzt.
Der Sinn und Zweck dieser Maßnahme wird im weiteren Verlauf der Erläuterung von FIG
4 ersichtlich werden.
[0043] Gemäß FIG 5 läuft ein Abschnitt des realen Metallbandes 1 in eines der Walzgerüste
2 ein. Das Einlaufen erfolgt mit einer Walzgeschwindigkeit v. Das Walzgerüst 2 ist
derart eingestellt, dass sein Walzspalt 11 (siehe FIG 3) ein bestimmtes Profil aufweist.
Der Walzspalt 11 kann - zusätzlich zur mittleren Anstellung - durch entsprechende
Einstellungen beeinflusst werden, beispielsweise durch eine segmentierte Kühlung oder
durch eine Rückbiegung. Die Walzgeschwindigkeit v und die entsprechenden Einstellungen
(bzw. die korrespondierenden Gerüstdaten G) werden gemäß FIG 4 dem jeweiligen Walzgerüstmodell
9 in einem Schritt S2 zugeführt. Es handelt sich bei den dem Walzgerüstmodell 9 zugeführten
Gerüstdaten G um die realen Gerüstdaten G, entsprechen denen das jeweilige Walzgerüst
2 eingestellt ist. Gleiches gilt für die Walzgeschwindigkeit v. Die Walzgeschwindigkeit
v wird dem Walzgerüstmodell 9 in der Regel als Skalar vorgegeben. Sie kann direkt
als solche oder alternativ über die Umfangsgeschwindigkeit von Walzen 12 des jeweiligen
Walzgerüsts 2 definiert sein.
[0044] Die Gerüstdaten G sind diejenigen Parameter und Variablen des modellierten Walzgerüsts
2, welche ortsaufgelöst über die Bandbreite b das jeweilige Profil des Walzspaltes
11 des entsprechenden Walzgerüsts 2 beeinflussen. Die Gerüstdaten G können beispielsweise
die antriebsseitige und die bedienseitige Anstellung des Walzgerüsts 2 (äquivalent
hierzu: eine mittlere Anstellung und eine Differenzanstellung zwischen Bedienseite
und Antriebsseite), den antriebsseitigen und den bedienseitigen Elastizitätsmodul
des Walzgerüsts 2, eine Walzkraft, eine Differenzwalzkraft, eine Walzenbiegung, eine
axiale Walzenverschiebung, einen Walzenschliff, einen Walzenverschleiß, ein thermisches
Profil der Arbeitswalzen des Walzgerüsts 2 und dergleichen mehr umfassen. Die Gerüstdaten
G können - analog zu den Eigenschaften des Metallbandes 1 - zeit- oder ortsabhängig
(d.h. über die Länge des Metallbandes 1 variierend) vorgegeben sein. Sie korrespondieren
insbesondere dann, wenn das erfindungsgemäße Verfahren in Echtzeit ausgeführt wird,
zu jedem Zeitpunkt mit den tatsächlichen Gerüstdaten G, mit denen das jeweilige Walzgerüst
2 betrieben wird.
[0045] Der Begriff Profil wird im Stand der Technik teilweise mit unterschiedlichen Bedeutungen
verwendet. So bedeutet Profil von seinem eigentlichen Wortsinn her den Verlauf der
Banddicke d - siehe FIG 1 - über der Bandbreite b. Der Begriff wird aber im Stand
der Technik nicht nur für den Verlauf der Banddicke d über der Bandbreite b verwendet,
sondern zum Teil auch als ein rein skalares Maß für die Abweichung der Banddicke d
an den Bandrändern von der Banddicke d in der Bandmitte. Im Rahmen der vorliegenden
Erfindung wird der Begriff Profil im eigentlichen Wortsinn verwendet. Dies gilt sowohl
für das Profil des Walzspalts 11 als auch für später noch eingeführte Profile P, PE,
PA.
[0046] Der einlaufende Abschnitt weist - ortsaufgelöst über die Bandbreite b - ein Profil
PE auf. Die Ortsauflösung über die Bandbreite b kann nach Bedarf gewählt sein. Minimal
sollten jedoch, verteilt über die Bandbreite b, mindestens fünf Werte für das einlaufseitige
Profil PE definiert sein. Gleiches gilt für andere, später noch eingeführte Größen,
die ortsaufgelöst über die Bandbreite b vorgegeben oder ermittelt werden.
[0047] Der Abschnitt ist weiterhin - ebenfalls ortsaufgelöst über die Bandbreite b - einlaufseitig
mit einem Spannungszustand SE beaufschlagt. Der Abschnitt ist weiterhin - ebenfalls
ortsaufgelöst über die Bandbreite b - auch auslaufseitig mit einem Spannungszustand
SA beaufschlagt. Dem Walzgerüstmodell 9 werden gemäß den FIG 4 und 5 das einlaufseitige
Profil PE und die Spannungszustände SE, SA in einem Schritt S3 zugeführt. Sowohl das
Profil PE als auch die Spannungszustände SE, SA werden dem Walzgerüstmodell 9 über
die Bandbreite b ortsaufgelöst zugeführt. Soweit erforderlich, können dem Walzgerüstmodell
9 im Rahmen des Schrittes S3 weitere Daten des einlaufenden Abschnitts des Metallbandes
1 zugeführt werden.
[0048] Anhand der ihm zugeführten Daten ermittelt das Walzgerüstmodell 9 für den momentan
gewalzten Abschnitt des Metallbandes 1 - jeweils ortsaufgelöst über die Bandbreite
b - eine einlaufseitige Geschwindigkeit vE, eine auslaufseitige Geschwindigkeit vA
und ein auslaufseitiges Profil PA. Der entsprechende Schritt ist in FIG 4 mit dem
Bezugszeichen S4 versehen. Im Wesentlichen wird das Profil PA durch die im modellierten
Walzgerüst 2 vorliegende Form des Walzspalts 11 bestimmt, also dessen Profil. Weiterhin
haben auch die einlaufseitig und auslaufseitig auf das Metallband 1 wirkende Kräfte
(insbesondere die Züge) einen Einfluss auf das auslaufseitige Profil PA.
[0049] Das Walzgerüstmodell 9 kann derart ausgelegt sein, dass es diese Größen PA, vA, vE
auch dann ermitteln kann, wenn das Metallband 1 außermittig in das modellierte Walzgerüst
2 einläuft und/oder wenn das in das modellierte Walzgerüst 2 einlaufende Metallband
1 einlaufseitig ein asymmetrisches Profil PE und/oder einlaufseitig und/oder auslaufseitig
einen asymmetrischen Spannungszustand SE, SA aufweist. Auch der Walzspalt 11 des modellierten
Walzgerüsts 2 kann asymmetrisch sein.
[0050] Der genaue Aufbau und die genaue Wirkungsweise des Walzgerüstmodells 9 kann je nach
Lage des Einzelfalls variieren. Vorzugsweise ist das Walzgerüstmodell 9 jedoch so
aufgebaut, wie dies in der
DE 102 11 623 A1 bzw. der korrespondierenden
US 7 031 797 B2 detailliert beschrieben ist.
[0051] Die Wirkungsweise der Walzgerüstmodelle 9 ist prinzipiell für jedes Walzgerüstmodell
9 dieselbe. Lediglich die Eingangsgrößen, Parameter und Ausgangsgrößen sind individuell
für das jeweils modellierte Walzgerüst 2.
[0052] Sodann wird gemäß FIG 4 in einem Schritt S5 geprüft, ob der Merker F den Wert 0 aufweist.
Nur wenn dies der Fall ist, werden Schritte S6 bis S9 ausgeführt. Anderenfalls werden
die Schritte S6 bis S9 übersprungen.
[0053] Im Schritt S6 wird der Merker F auf den Wert 1 gesetzt. Diese Maßnahme bewirkt, dass
im Rahmen der Abarbeitung der in FIG 4 dargestellten Schleife die Schritte S6 bis
S9 nur ein einziges Mal ausgeführt werden.
In einem Schritt S7 wird anhand des auslaufseitigen Profils PA und der auslaufseitigen
Geschwindigkeit vA des Abschnitts des Metallbandes 1, die durch das betrachtete Walzgerüstmodell
9 ermittelt wurden, auslaufseitig eine mittlere Banddicke dM und eine mittlere Länge
lM ermittelt. Die Ermittlung erfolgt derart, dass das Massenflussgesetz erfüllt ist.
[0054] Die ermittelte mittlere Banddicke dM und die ermittelte mittlere Länge lM werden
- siehe auch FIG 6 - dem nachfolgenden Bandstückmodell 10 zugeführt. Das nachfolgende
Bandstückmodell 10 nimmt die ermittelte mittlere Banddicke dM und die ermittelte mittlere
Länge lM im Schritt S8 entgegen.
[0055] Das nachfolgende Bandstückmodell 10 modelliert bereits einen Bereich des Metallbandes
1, nämlich denjenigen Bereich, der sich zwischen dem bisher betrachteten Walzgerüst
2 und dem diesem Walzgerüst 2 nachfolgenden Walzgerüst 2 befindet. Im Schritt S9 setzt
das nachfolgende Bandstückmodell 10 an den von ihm modellierten Bereich des Metallbandes
1 zum vorgeordneten Walzgerüst 2 hin einen Abschnitt an. Der angesetzte Abschnitt
weist zunächst die mittlere Banddicke dM und die ermittelte mittlere Länge lM des
Schrittes S8 auf.
[0056] Die Schritte S2 bis S4 werden durch das jeweilige Walzgerüstmodell 9 ausgeführt.
Die Schritte S6 und S7 können durch das betrachtete Walzgerüstmodell 9 vorgenommen
werden. Alternativ können sie durch das dem betrachteten Walzgerüstmodell 9 nachgeordnete
Bandstückmodell 10 vorgenommen werden. Die Schritte S8 und S9 werden durch das dem
betrachteten Walzgerüstmodell 9 nachgeordnete Bandstückmodell 10 vorgenommen. Nachfolgende
Schritte S10 bis S14 werden durch das dem betrachteten Walzgerüstmodell 9 nachgeordnete
Bandstückmodell 10 vorgenommen.
[0057] Sodann wird dem betrachteten Bandstückmodell 10 vom vorgeordneten Walzgerüstmodell
9 die Geschwindigkeit vA des Abschnitts des Metallbandes 1 zugeführt, der in dem betrachteten
Arbeitstakt aus dem vorgeordneten Walzgerüst 2 ausläuft. Die Zuführung erfolgt ortsaufgelöst
über die Bandbreite b. Weiterhin wird dem betrachteten Bandstückmodell 10 vom vorgeordneten
Walzgerüstmodell 9 das Profil PA zugeführt, mit dem der betrachtete Abschnitt des
Metallbandes 1 in dem betrachteten Arbeitstakt aus dem vorgeordneten Walzgerüst 2
ausläuft. Auch hier erfolgt die Zuführung ortsaufgelöst über die Bandbreite b. Das
Bandstückmodell 10 nimmt die Geschwindigkeit vA und das Profil PA im Schritt S10 entgegen.
Das Bandstückmodell 10 ordnet das Profil PA dem entsprechenden angesetzten Abschnitt
im Schritt S11 zu.
[0058] Sodann wird den Bandstückmodellen 10 - diesmal nicht vom vorgeordneten Walzgerüstmodell
9, sondern vom nachgeordneten Walzgerüstmodell 9 - die Geschwindigkeit vE des Abschnitts
des Metallbandes 1 zugeführt, der in dem betrachteten Arbeitstakt in das nachgeordnete
Walzgerüst 2 einläuft. Auch hier erfolgt die Zuführung ortsaufgelöst über die Bandbreite
b. Das Bandstückmodell 10 nimmt diese Geschwindigkeit vE im Schritt S12 entgegen.
[0059] Im Schritt S13 verkürzt das betrachtete Bandstückmodell 10 den von ihm modellierten
Bereich des Metallbandes 1 zum jeweils nachgeordneten Walzgerüsts 2 hin. Das Verkürzen
erfolgt ortsaufgelöst über die Bandbreite b. Das Bandstückmodell 10 verkürzt den von
ihm modellierten Bereich des Metallbandes 1 um einen zur jeweiligen einlaufseitigen
Geschwindigkeit vE proportionalen Abschnitt.
[0060] Durch die Schritte S9 und S13 modelliert das betrachtete Bandstückmodell 10 den Transport
des Metallbandes 1 vom jeweils vorgeordneten Walzgerüst 2 zum jeweils nachgeordneten
Walzgerüst 2. Zusätzlich modelliert das betrachtete Bandstückmodell 10 auch das Profil-
und Planheitsverhalten des Bereichs des Metallbandes 1, der sich zwischen den beiden
aufeinanderfolgenden Walzgerüsten 2 befindet. Dies geschieht im Schritt S14.
[0061] Jedes Bandstückmodell 10 modelliert eine Anzahl von Abschnitten des Metallbandes
1. Denn jeder angesetzte Abschnitt wird mit dem Ansetzen weiterer Abschnitte nach
und nach auf das nachgeordnete Walzgerüst 2 zu gefördert. Jedem Abschnitt wird beim
Ansetzen zunächst ein jeweiliges Profil P zugeordnet, nämlich das vom vorgeordneten
Walzgerüst 2 zugeordnete auslaufseitige Profil PA. Weiterhin sind den Abschnitten
des Bereichs des Metallbandes 1 (mit Ausnahme des momentan angesetzten Abschnitts)
Spannungszustände S zugeordnet. Dem angesetzten Abschnitt ist also zunächst ein Spannungszustand
S = 0 zugeordnet (keine Spannung). Dieser Zustand entspricht jedoch nicht dem Kräftegleichgewicht.
Im Schritt S14 ermittelt das Bandstückmodell 10 daher anhand der Profile P und der
Spannungszustände S, die den Abschnitten des Bereichs des Metallbandes 1 - jeweils
ortsaufgelöst über die Bandbreite b - zugeordnet sind, ortsaufgelöst über die Bandbreite
b und in Bandlaufrichtung x neue Spannungszustände S für den modellierten Bereich
des Metallbandes 1. Das Bandstückmodell 10 berücksichtigt hierbei zusätzlich die Geschwindigkeit
vA des aus dem vorgeordneten Walzgerüst 2 auslaufenden Abschnitts des Metallbandes
1 und die Geschwindigkeit vE des in das nachgeordnete Walzgerüst 2 einlaufenden Abschnitts
des Metallbandes 1. Auch diese Berücksichtigung erfolgt ortsaufgelöst über die Bandbreite
b. Die neu ermittelten Spannungszustände S ordnet das Bandstückmodell 10 den Abschnitten
des modellierten Bereichs des Metallbandes 1 zu. Eine mögliche Ausgestaltung des Bandstückmodells
10 wird später erläutert werden.
[0062] Der im Rahmen des Schrittes S9 an den durch das Bandstückmodell 10 modellierten Bereich
des Metallbandes 1 angesetzte Abschnitt weist zunächst über die Bandbreite b eine
einheitliche Dicke - nämlich die mittlere Dicke dM - und eine einheitliche Länge auf.
Die Dicke und die Länge wird jedoch bei der nachfolgenden Ausführung des Schrittes
S11 geändert. Im Rahmen des Schrittes S13 wird der durch das Bandstückmodell 10 modellierte
Bereich des Metallbandes 1 in Abhängigkeit von der jeweiligen einlaufseitigen Geschwindigkeit
vE verkürzt. Es kann geschehen, dass durch das Verkürzen der modellierte Bereich des
Metallbandes 1 zum nachfolgenden Walzgerüst 2 hin innerhalb eines Abschnitts endet,
dass also in einem bestimmten Arbeitstakt nur ein Teil dieses Abschnitts oder Teile
von zwei aneinander grenzenden Abschnitten an das nachfolgende Walzgerüstmodell 9
übergeben werden. In diesem Fall werden die Daten P, S des betreffenden Abschnitts
des Metallbandes 1 weiterhin innerhalb des betreffenden Bandstückmodells 10 gespeichert.
Soweit es die Ermittlung der neuen Spannungszustände S und der neuen Profile P betrifft,
wird der bereits an das nachfolgende Walzgerüstmodell 9 übergebene Teil des betreffenden
Abschnitts vom Bandstückmodell 10 jedoch nicht mehr berücksichtigt. Wenn der betreffende
Abschnitt vollständig in das nachfolgende Walzgerüst 2 eingelaufen ist (bzw. vollständig
an das nachfolgende Walzgerüstmodell 9 übergeben wurde), wird der Abschnitt aus der
Modellierung durch das betreffende Bandstückmodell 10 entfernt. Aufgrund des Umstands,
dass die Übergabe an das nachfolgende Walzgerüstmodell 9 ortsaufgelöst über die Bandbreite
b erfolgt, kann ferner ortsaufgelöst über die Bandbreite b variieren, in welchem Umfang
ein jeweiliger Abschnitt bereits an das nachfolgende Walzgerüstmodell 9 übergeben
wird.
[0063] Durch die Ermittlung der Spannungszustände S können sich weiterhin Längsverschiebungen
der Abschnitte ergeben. Die Längsverschiebungen können ortsaufgelöst über die Bandbreite
b voneinander verschieden sein. Da im Rahmen des Schrittes S13 das Verkürzen proportional
zur jeweiligen einlaufseitigen Geschwindigkeit vE erfolgt, kann es somit geschehen,
dass der an das nachfolgende Walzgerüstmodell 9 übergebene Teil des betreffenden Abschnitts
über die Bandbreite b gesehen variiert, also nicht überall der gleiche ist.
[0064] Zur Beschreibung der Spannungszustände S des Metallbandes 1 wird im Stand der Technik
oftmals der Begriff Planheit verwendet. Der Begriff Planheit umfasst von seinem Wortsinn
her zunächst nur die sichtbaren Verwerfungen des Metallbandes 1, wenn dieses nicht
mit äußeren Spannungen beaufschlagt ist. Der Begriff wird im Stand der Technik aber
oftmals auch als Synonym für die im Metallband 1 herrschenden inneren Spannungen verwendet.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommt es auf die inneren Spannungen im Metallband
1 an. Es wird daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Vermeidung von Zweideutigkeiten
stets von Spannungen bzw. Spannungszuständen gesprochen. Hiermit sind die mechanischen
Zug- und Druckverhältnisse im Metallband 1 gemeint.
[0065] Die Wirkungsweise der Bandstückmodelle 10 ist - analog zu den Walzgerüstmodellen
9 - prinzipiell für jedes Bandstückmodell 10 dieselbe. Lediglich die Eingangsgrößen,
Parameter und Ausgangsgrößen sind individuell für den jeweils modellierten Bereich
des Metallbandes 1.
[0066] In einem Schritt S15 prüft die Steuereinrichtung 3, ob sich eine Konvergenz ergibt.
Hierbei kann die Steuereinrichtung 3 insbesondere prüfen, ob die im Schritt S4 ermittelten
auslaufseitigen Profile PA und die im Schritt S4 ermittelten Geschwindigkeiten vA,
VE sich im Vergleich zur vorherigen Iteration nicht oder nur geringfügig genug geändert
haben. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung 3 prüfen, ob die im Schritt
S14 ermittelten Profile P und Spannungszustände S sich im Vergleich zur vorherigen
Iteration nicht oder nur geringfügig genug geändert haben.
[0067] Wenn sich noch keine Konvergenz ergeben hat, geht die Steuereinrichtung 3 zu einem
Schritt S16 über. Im Schritt S16 setzt das jeweilige Bandstückmodell 10 an den den
von ihm modellierten Bereich des Metallbandes 1 zum jeweils nachgeordneten Walzgerüsts
2 hin genau denjenigen Abschnitt wieder an, um den es den Bereich im Schritt S13 verkürzt
hat. Im Ergebnis wird somit der Schritt S13 im Schritt S16 wieder rückgängig gemacht.
Sodann geht die Steuereinrichtung 3 zum Schritt S3 zurück und führt die nächste Iteration
aus.
[0068] Wenn sich hingegen eine hinreichende Konvergenz ergeben hat, geht die Steuereinrichtung
3 zu einem Schritt S17 über. Im Schritt S17 ermittelt das jeweilige Bandstückmodell
10 anhand der den Abschnitten des jeweils modellierten Bereichs des Metallbandes 1
zugeordneten Spannungszustände S die Seitenlage des Metallbandes 1. Die Ermittlung
erfolgt ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung x.
[0069] In einem Schritt S18 visualisiert die Steuereinrichtung 3 einem Bediener 13 der Walzstraße
(siehe FIG 1) die Seitenlage des Metallbandes 1 ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung
x. Rein beispielhaft ist dies in FIG 7 dargestellt. Die vertikalen Linien in FIG 7
sollen die Orte der Walzgerüste 2 andeuten. Alternativ oder zusätzlich visualisiert
die Steuereinrichtung 3 dem Bediener 13 im Schritt S18 ortsaufgelöst über die Bandbreite
b und in Bandlaufrichtung x die resultierenden Spannungszustände S des Metallbandes
1. Die Visualisierung kann insbesondere farbcodiert erfolgen. Dies ist in FIG 7 durch
eine Darstellung in unterschiedlichen Graustufen angedeutet.
[0070] Alternativ oder zusätzlich zum Schritt S18 kann ein Schritt S19 vorhanden sein. Im
Schritt S19 verwendet die Steuereinrichtung 3 die ermittelte Seitenlage und/oder die
ermittelten Spannungszustände S im Rahmen der Ermittlung der die Profile der Walzspalte
11 der Walzgerüste 2 beeinflussenden Gerüstdaten G. Die Berücksichtigung der neu ermittelten
Gerüstdaten G erfolgt in der Regel im nächsten Arbeitstakt.
[0071] Im Rahmen der Erläuterungen zu FIG 4 ist obenstehend wiederholt ausgeführt, dass
das Walzgerüstmodell 9 bzw. das Bandstückmodell 10 gewisse Schritte ausführen. Genau
genommen werden die Schritte jeweils von der Steuereinrichtung 3 ausgeführt, allerdings
im Rahmen der Abarbeitung des jeweiligen Modells 9, 10. Insbesondere führt somit die
Steuereinrichtung 3 auch die Schritte S1, S5 und S15 bis S19 aus.
[0072] Soweit den Walzgerüstmodellen 9 einlaufseitig Größen PE, SE zugeführt werden - insbesondere
das einlaufseitige Profil PE und der einlaufseitige Spannungszustand SE -, werden
die entsprechenden Größen PE, SE entsprechend der Darstellung in den FIG 3, 5 und
6 den Walzgerüstmodellen 9 vom jeweils vorgeordneten Bandstückmodell 10 zugeführt.
Eine Ausnahme bildet lediglich das erste Walzgerüst 2a. Hier sind die einlaufseitigen
Größen PE, SE vorbestimmt. Soweit den Walzgerüstmodellen 9 auslaufseitig Größen SA
zugeführt werden
- insbesondere der auslaufseitige Spannungszustand SA -, werden die entsprechenden Größen
SA entsprechend der Darstellung in den FIG 3, 5 und 6 den Walzgerüstmodellen 9 vom
jeweils nachgeordneten Bandstückmodell 10 zugeführt. In analoger Weise werden von
den Walzgerüstmodellen 9 einlaufseitig ausgegebene Größen vE - insbesondere die einlaufseitige
Geschwindigkeit vE - an das jeweils vorgeordnete Bandstückmodell 10 ausgegeben. Von
den Walzgerüstmodellen 9 auslaufseitig ausgegebene Größen vA, PA
- insbesondere die auslaufseitige Geschwindigkeit vA und das auslaufseitige Profil PA
- werden an das jeweils nachgeordnete Bandstückmodell 10 ausgegeben. Die entsprechenden
Ausführungen gelten in analoger Weise auch für die Bandstückmodelle 10. Im Ergebnis
sind dadurch die Walzgerüstmodelle 9 und die Bandstückmodelle 10 ausschließlich durch
die den Walzgerüstmodellen 9 von den Bandstückmodellen 10 zugeführten Spannungszustände
SE, SA und
Profile PE und die den Bandstückmodellen 10 von den Walzgerüstmodellen 9 zugeführten
Geschwindigkeiten vE, vA und Profile PA miteinander gekoppelt. Im Übrigen sind die
Walzgerüstmodelle 9 und die Bandstückmodelle 10 voneinander unabhängig. Es ist daher
im Rahmen der Implementierung der Vorgehensweise von FIG 4 möglich, alle Walzgerüstmodelle
9 parallel auszuführen, die Ergebnisse an die Bandstückmodelle 10 zu übergeben und
sodann parallel alle Bandstückmodelle 10 auszuführen. Gegebenenfalls wird diese Vorgehensweise
- also abwechselnde Ausführung aller Walzgerüstmodelle 9 und aller Bandstückmodelle
10 - wiederholt, bis sich eine hinreichende Konvergenz ergeben hat. Dann und erst
dann sind die Berechnungen für einen Arbeitstakt abgeschlossen, und die Schrittabfolge
gemäß FIG 4 wird, beginnend mit dem Schritt S1, für den nächsten Arbeitstakt wiederholt.
[0073] Das Bandstückmodell 10 enthält gemäß FIG 8 - selbstverständlich in der entsprechenden
Reihenfolge - eine Sequenz von Abschnitten des Metallbandes 1, nämlich diejenigen
Abschnitte des Metallbandes 1, die zum jeweiligen Zeitpunkt zwar bereits aus dem jeweils
vorhergehenden Walzgerüst 2 ausgelaufen sind, aber noch nicht in das nachfolgende
Walzgerüst 2 eingelaufen sind. Jedem dieser Abschnitte sind - ortsaufgelöst über die
Bandbreite b - jeweils das Profil P und der Spannungszustand S zugeordnet. Die Anzahl
an innerhalb des jeweiligen Bandstückmodells 10 modellierten Abschnitten kann nach
Bedarf bestimmt sein. Es sind jedoch stets mehrere Abschnitte enthalten. Meist liegt
die Anzahl an Abschnitten mindestens bei fünf. Ausnahmen gelten lediglich zu Beginn
des Walzens, wenn dem Bandstückmodell 10 der Bandkopf 7 und die auf den Bandkopf 7
folgenden Abschnitte zugeführt werden, und am Ende des Walzens, wenn also die dem
Bandfuß 8 vorausgehenden Abschnitte und der Bandfuß 8 von dem entsprechenden Bandstückmodell
10 dem nächsten Walzgerüstmodell 9 zugeführt werden.
[0074] Die Bandstückmodelle 10 modellieren anhand der ihnen zugeführten Daten PA, vA der
neu angesetzten Abschnitte des Metallbandes 1 und der Profile P und der Spannungszustände
S der bereits zuvor modellierten Abschnitte neue Spannungszustände S für alle modellierten
Abschnitte, also auch den neu angesetzten Abschnitt. Der Abschnitt, um den der modellierte
Bereich des Metallbandes 1 im Schritt S13 verkürzt wurde, wird hierbei jedoch nicht
berücksichtigt. Die Modellierung erfolgt ortsaufgelöst über die Bandbreite b und in
Bandlaufrichtung x. Die Ortsauflösung über die Bandbreite b ist die gleiche wie die
Ortsauflösung über die Bandbreite b der Walzgerüstmodelle 9. Die Ortsauflösung in
Bandlaufrichtung x korrespondiert in der Regel mit den Abschnitten, wie sie vom jeweiligen
Bandstückmodell 10 angesetzt werden. Eine Ausnahme gilt jedoch, wie bereits erläutert,
für den letzten, an das nachfolgende Walzgerüstmodell angrenzenden Abschnitt. Hier
kann es geschehen, dass, bezogen auf die Abschnitte, wie sie im Schritt S9 generiert
wurden, beim Verkürzen im Schritt S13 im jeweiligen Bandstückmodell 10 Teilabschnitte
verbleiben und darüber hinaus das Ausmaß, in dem die Teilabschnitte verbleiben, ortsaufgelöst
über die Bandbreite b variiert.
Die Ermittlung der neuen Spannungszustände S durch das jeweilige Bandstückmodell 10
kann beispielsweise derart erfolgen, wie dies nachstehend näher erläutert wird.
[0075] Die Abschnitte sind gemäß FIG 8 aufgrund der Ortsauflösung über die Bandbreite b
in Zellen 14 unterteilt. Die Zellen 14 entsprechen finiten Elementen. Jeder Zelle
14 ist eine jeweilige anfängliche Länge zugeordnet, welche die jeweilige Zelle 14
im spannungsfreien Zustand aufweisen würde. Sodann werden für die Zellen 14 der Abschnitte
jeweilige resultierende Längen ermittelt. Die Ermittlung der resultierenden Längen
erfolgt unter Berücksichtigung einer Querkopplung QK der Zellen 14 untereinander und
unter Berücksichtigung einer Längskopplung LK der Zellen 14 untereinander. Weiterhin
wird angenommen, dass die dadurch resultierenden Verzerrungen elastisch sind.
[0076] Die Querkopplung QK ergibt sich durch den Schermodul des Metallbandes 1. Die Längskopplung
LK ergibt sich durch den Elastizitätsmodul des Metallbandes 1. Der Elastizitätsmodul
und der Schermodul sind in der Regel zumindest für den jeweiligen Abschnitt einheitlich.
Sie können auch für Gruppen von Abschnitten einheitlich sein, beispielsweise für die
jeweils zwischen zwei Walzgerüsten 2 befindlichen Abschnitte.
[0077] Mit der Ermittlung der resultierenden Länge steht zugleich auch der Spannungszustand
S der jeweiligen Zelle 14 fest. Er ergibt sich durch die Differenz der anfänglichen
und der resultierenden Länge der jeweiligen Zelle 14 und den Elastizitätsmodul der
jeweiligen Zelle 14.
[0078] Bei der Ermittlung der resultierenden Längen werden weiterhin Randbedingungen berücksichtigt.
In dem Fall, dass das betrachtete Stück des Metallbandes 1 den Bandkopf 7 enthält
und der Bandkopf 7 demzufolge noch nicht in das nachfolgende Walzgerüst 2 eingelaufen
ist, werden als Randbedingungen festgelegt, dass die am Bandkopf 7 angreifenden äußeren
Kräfte Null sind (oder anders ausgedrückt: dass der Bandkopf 7 sich frei bewegen kann)
und dass der soeben aus dem vorhergehenden Walzgerüst 2 ausgelaufene Abschnitt an
das vorhergehende Walzgerüst 2 (genauer: dessen Walzspalt 11) angrenzt. Diese Randbedingung
definiert insbesondere die Seitenlage dieses Abschnitts.
[0079] In analoger Weise werden in dem Fall, dass das betrachtete Stück des Metallbandes
1 den Bandfuß 8 enthält und demzufolge der Bandfuß 8 bereits aus dem vorhergehenden
Walzgerüst 2 ausgelaufen ist, als Randbedingungen festgelegt, dass die am Bandfuß
8 angreifenden äußeren Kräfte Null sind (oder anders ausgedrückt: dass der Bandfuß
8 sich frei bewegen kann) und dass der soeben in das nachfolgende Walzgerüst 2 einlaufende
Abschnitt an das nachfolgende Walzgerüst 2 (genauer: dessen Walzspalt 11) angrenzt.
Diese Randbedingung definiert insbesondere die Seitenlage dieses Abschnitts.
[0080] Wenn das betrachtete Stück des Metallbandes 1 weder den Bandkopf 7 noch den Bandfuß
8 enthält, werden als Randbedingungen festgelegt, dass der soeben aus dem vorhergehenden
Walzgerüst 2 ausgelaufene Abschnitt an das vorhergehende Walzgerüst 2 angrenzt und
der soeben in das nachfolgende Walzgerüst 2 einlaufende Abschnitt an das nachfolgende
Walzgerüst 2 angrenzt. Diese Randbedingungen definieren zum einen die Seitenlage der
an die beiden angrenzenden Walzgerüste 2 angrenzenden Abschnitte und definieren zum
anderen eine resultierende Zugspannung, welche über die beiden Walzgerüste 2 auf den
modellierten Bereich des Metallbandes 1 ausgeübt wird.
[0081] In vielen Fällen - insbesondere beim Warmwalzen von Stahl - ist weiterhin entsprechend
der schematischen Darstellung in FIG 1 in dem Bereich zwischen je zwei aufeinanderfolgenden
Walzgerüsten jeweils ein Schlingenheber 15 angeordnet. Die Stellung s des jeweiligen
Schlingenhebers 15 beeinflusst zum einen die effektive Strecke, welche das Metallband
1 vom vorgeordneten Walzgerüst 2 zum nachgeordneten Walzgerüst 2 zurücklegen muss.
Dadurch beeinflusst die Stellung s des jeweiligen Schlingenhebers 15 auch die resultierende
Zugspannung, welche über die beiden Walzgerüste 2 auf den modellierten Bereich des
Metallbandes 1 ausgeübt wird. Falls die Schlingenheber 15 vorhanden sind, wird daher
die Stellung s des jeweiligen Schlingenhebers 15 dem jeweiligen Bandstückmodell 10
zusätzlich vorgegeben. Das jeweilige Bandstückmodell 10 berücksichtigt die Stellung
s des entsprechenden Schlingenhebers 15 bei der Ermittlung der neuen Spannungszustände
S des von ihnen modellierten Bereichs des Metallbandes 1.
[0082] Das Bandstückmodell 10 nimmt ferner, sofern der modellierte Bereich des Metallbandes
1 an das vorgeordnete Walzgerüst 2 angrenzt, von dem vorgeordneten Walzgerüstmodell
9 Randbedingungen für den angrenzenden Abschnitt entgegen, insbesondere die genaue
Seitenlage dieses Abschnitts und die auslaufseitige Geschwindigkeit vA dieses Abschnitts.
In analoger Weise nimmt das Bandstückmodell 10, sofern der modellierte Bereich des
Metallbandes 1 an das nachgeordnete Walzgerüst 2 angrenzt, von dem nachgeordneten
Walzgerüstmodell 9 Randbedingungen für den angrenzenden Abschnitt entgegen, insbesondere
die genaue Seitenlage dieses Abschnitts und die einlaufseitige Geschwindigkeit vE
dieses Abschnitts.
[0083] Es ergibt sich also ein zweidimensionales System gekoppelter Differenzialgleichungen,
das zunächst ortsaufgelöst über die Bandbreite b und in Bandlaufrichtung x die neuen
Spannungszustände S des Metallbandes 1 liefert. Derartige, auf Finite-Element-Methoden
beruhende Ansätze sind dem Fachmann bekannt. Rein beispielhaft wird auf folgende Veröffentlichungen
verwiesen:
Erik Parteder, Alexander Kainz, Gerald Hein, Klaus Zeman, "3D Modelling Concepts in
Hot Strip Rolling", in H. Clemens, W. Krieger, H. Wagner: Berg- und Hüttenmännische
Monatshefte (BHM), in Berg- und Hüttenmännische Monatshefte, Vol. 152, Nummer 11,
Springer Wien, Seite(n) 367-371, 11-2007, ISBN: 0005-8912, ISSN: 0005-8912
O.C. Zienkiewicz, P.C. Jain, E. Onate, Flow of solids during forming and extrusion:
Some aspects of numerical solutions, International Journal of Solids and Structures,
Volume 14, Issue 1, 1978, Pages 15-38, ISSN 0020-7683, http://dx.doi.org/10.1016/0020-7683(78)90062-8.
[0084] Mit den neuen Spannungszuständen S der Abschnitte und deren anfänglichen Profilen
PA stehen auch die neuen Profile P der Abschnitte fest. Diese ergeben sich aus der
Differenz zwischen alten und den neuen Spannungszuständen S und dem jeweiligen anfänglichen
Profil P in Verbindung mit dem Massenflussgesetz.
[0085] Zur schnelleren Lösung des Systems gekoppelter Differenzialgleichungen "merkt" sich
das jeweilige Bandstückmodell 10 vorzugsweise die zuletzt ermittelte Lösung für den
nächsten Arbeitstakt und verwendet diese als anfänglichen Ansatz im nächsten Arbeitstakt.
[0086] Die Ermittlung der Seitenlage des Metallbandes 1 kann von der Steuereinrichtung 3
alternativ im Rahmen der Abarbeitung der Bandstückmodelle 10 oder unabhängig hiervon
erfolgen. In beiden Fällen wird ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung x der Versatz des
Metallbandes 1 in Richtung der Bandbreite b ermittelt. Im Ergebnis können hierzu im
einfachsten Fall für die Abschnitte des Metallbandes 1 anhand der resultierenden Längen
der Zellen 14 des jeweiligen Abschnitts jeweils eine mittlere Länge und ein resultierender
Längenkeil ermittelt werden. Es ergeben sich daher, vereinfacht ausgedrückt, für den
jeweiligen Abschnitt Größen, welche ein Trapez definieren, dessen parallele Seiten
durch die Außenkanten des betrachteten Abschnitts des Metallbandes 1 gebildet sind.
Diese Trapeze können aneinander angesetzt werden, so dass sich der Verlauf des durch
das jeweilige Bandstückmodell 10 modellierten jeweiligen Bereichs des Metallbandes
1 ergibt.
[0087] Zu Beginn des Walzens, wenn also der Bandkopf 7 noch nicht das jeweils nachfolgende
Walzgerüst 2 erreicht hat, können durch diese Vorgehensweise das Auslaufen des Metallbandes
1 aus dem jeweils vorgeordneten Walzgerüst 2 und der sich dabei ergebende Säbel modelliert
werden. In analoger Weise können am Ende des Walzens, wenn also der Bandfuß 8 bereits
aus dem vorhergehenden Walzgerüst 2 ausgelaufen ist, durch diese Vorgehensweise das
Einlaufen des Metallbandes 1 in das nachgeordnete Walzgerüst 2 und das sich dabei
ergebende Ausschlagen des Bandfußes 8 modelliert werden. Während des Walzens des Bandmittelstücks,
während sich also im betrachteten Stück des Metallbandes 1 weder der Bandkopf 7 noch
der Bandfuß 8 befinden, kann durch diese Vorgehensweise mittels des jeweiligen Bandstückmodells
10 die reine Seitenlage des entsprechenden Stückes des Metallbandes 1 modelliert werden.
[0088] Die Einbindung der Modellierung durch die Walzgerüstmodelle 9 und die Bandstückmodelle
10 in den Betrieb der Walzstraße kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen.
[0089] So ist es beispielsweise möglich, die Modellierung parallel zum laufenden Betrieb
der Walzstraße auszuführen. In diesem Fall wird die Modellierung synchron mit dem
Durchlauf des realen Metallbandes 1 durch die Walzstraße ausgeführt. Es wird also
während des Walzens der Abschnitte des Metallbandes 1 in den Walzgerüsten 2 ausgeführt.
Die in den Walzgerüstmodellen 9 modellierten Abschnitte des Metallbandes 1 sind also
zu jedem Zeitpunkt diejenigen Abschnitte des Metallbandes 1, welche den realen Abschnitten
des Metallbandes 1 zugeordnet sind, die momentan in den Walzgerüsten 2 gewalzt werden.
In analoger Weise sind die in den Bandstückmodellen 10 modellierten Abschnitte des
Metallbandes 1 zu jedem Zeitpunkt diejenigen Abschnitte des Metallbandes 1, welche
den realen Abschnitten des Metallbandes 1 zugeordnet sind, die sich momentan in der
jeweiligen Lücke zwischen zwei Walzgerüsten 2 befinden. Die Gerüstgrößen G sind in
diesem Fall entweder erfasste Istdaten der Walzgerüste 2 oder deren Sollwerte, wie
sie von der Steuereinrichtung 3 zur Ansteuerung der Walzgerüste 2 verwendet werden.
Die Vorgabe der Eigenschaften des Metallbandes 1 vor dem ersten Walzgerüst 2a der
Walzstraße kann in diesem Fall auf einer Messung oder einer modellgestützten Berechnung
beruhen.
[0090] In diesem Fall ist es möglich, die mittels der Bandstückmodelle 10 ermittelten Werte
an den Bediener 13 der Walzstraße auszugeben (siehe Schritt S18 von FIG 3). Der Bediener
13 ist dadurch in der Lage, entsprechend zu reagieren. Hingegen werden in diesem Fall
nicht unmittelbar und direkt durch die Steuereinrichtung 3 Steuerbefehle für die Walzstraße
in Abhängigkeit von den durch die Modellierung ermittelten Profilen PA, P und Spannungszuständen
S ergriffen. Die Realisierung entspricht also einem sogenannten Beobachter. Die an
den Bediener 13 ausgegebenen Werte können zum einen die Seitenlage des Metallbandes
1 ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung x visualisieren. Zum anderen können die an den
Bediener 13 ausgegebenen Werte ortsaufgelöst über die Bandbreite b und in Bandlaufrichtung
x die Spannungszustände S des Metallbandes 1 visualisieren. Auch eine Visualisierung
der Profile P ist möglich. Weiterhin ist es möglich, die sich ergebenden Profile P,
die sich ergebenden Spannungszustände S und die ermittelten Seitenlagen automatisiert
- also mittels der Steuereinrichtung 3 - auf das Auftreten vorbestimmter Ereignisse
zu überwachen. Dadurch kann beispielsweise beim Auftreten kritischer Zustände automatisch
der Bediener 13 alarmiert werden.
[0091] Alternativ ist im Falle einer Modellierung parallel zum laufenden Betrieb der Walzstraße
eine weitere Vorgehensweise möglich. Diese Vorgehensweise ist mit der obenstehend
erläuterten Vorgehensweise kombinierbar. Denn insbesondere ist es möglich, bei der
Ermittlung von Sollwerten für die Walzgerüste 2 die Eingangsgrößen PE, SE, SA zu berücksichtigen,
die mittels der beiden angrenzenden Bandstückmodelle 10 ermittelt wurden. Es ist also
möglich, die mittels der Bandstückmodelle 10 ermittelten Profile P und/oder Spannungszustände
S (diese ortsaufgelöst sowohl über die Bandbreite b als auch in Bandlaufrichtung x)
und/oder die Seitenlage des Metallbandes 1 (diese ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung
x) zu berücksichtigen. Die entsprechenden Gerüstdaten G für die Walzgerüste 2 beeinflussen
insbesondere das Profil des Walzspaltes 11 des entsprechenden Walzgerüsts 2. Insbesondere
bezüglich der Seitenlage, prinzipiell aber auch bezüglich des Profils P und/oder des
Spannungszustands S ist es weiterhin auch möglich, diese Werte im Sinne eines Regelkreises
beim vorgeordneten Walzgerüst 2 und/oder beim nachgeordneten Walzgerüst 2 zu verwerten.
Auch ist es möglich andere, mittels der Walzgerüstmodelle 9 und/oder der Bandstückmodelle
10 Größen zu ermitteln, die an der realen Walzstraße nicht ermittelt werden können,
und diese Größen Reglern zuzuführen, welche ihrerseits automatisiert Eingriffe in
den Walzprozess vornehmen.
[0092] Alternativ zu einer Modellierung parallel zum laufenden Betrieb der Walzstraße ist
es weiterhin möglich, der Steuereinrichtung 3 gemäß FIG 1 ein Sollprofil P* und/oder
einen Sollspannungszustand S* des Metallbandes 1 zuzuführen, die Modellierung durchzuführen
und das sich hinter dem letzten Walzgerüst 2 der Walzstraße ergebende Profil PA und/oder
den sich hinter dem letzten Walzgerüst 2 der Walzstraße ergebenden Spannungszustand
SA mit den korrespondierenden Sollgrößen P*, S* zu vergleichen. Ergeben sich zu große
Abweichungen, werden die Gerüstdaten G der Walzgerüste 2 variiert, so dass die Abweichungen
reduziert werden. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die Abweichungen im zulässigen
Rahmen liegen. Mit den so ermittelten Gerüstdaten G werden die Walzgerüste 2 dann
beim Walzen des Metallbandes 1 angesteuert. In diesem Fall muss die Modellierung entweder
vollständig vorab ausgeführt werden oder aber für jeden Abschnitt des Metallbandes
1 vor dem Walzen des entsprechenden Abschnitts des Metallbandes 1 im ersten Walzgerüst
2a der Walzstraße abgeschlossen sein. Auch in diesem Fall beeinflussen die Gerüstdaten
G die Profile der Walzspalte 11 der Walzgerüste 2. Auch hier kann die Vorgabe der
Eigenschaften des Metallbandes 1 vor dem ersten Walzgerüst 2a der Walzstraße auf einer
Messung oder einer modellgestützten Berechnung beruhen.
[0093] Bezüglich des Bandkopfes 7 ist es weiterhin möglich, die Gerüstdaten G der Walzgerüste
2 in analoger Weise derart zu ermitteln, dass der Bandkopf 7 in definierter Weise
in das jeweils nächste Walzgerüst 2 einläuft. Auch ist es bezüglich des Bandfußes
8 möglich, die Gerüstdaten G der Walzgerüste 2 derart zu ermitteln, dass der Bandfuß
8 beim Auslaufen aus einem der Walzgerüste 2 möglichst wenig ausschlägt. In diesen
beiden Fällen wird also die Seitenlage des Metallbandes 1 bei der Ermittlung der Gerüstdaten
G berücksichtigt. Auch in diesem Fall beeinflussen die entsprechenden Gerüstdaten
G die Profile der Walzspalte 11 der Walzgerüste 2.
[0094] Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung somit folgenden Sachverhalt:
Ein Metallband 1 wird nacheinander in mehreren Walzgerüsten 2 gewalzt. Das Walzen
in den Walzgerüsten 2 wird mittels jeweiliger Walzgerüstmodelle 9 modelliert, das
Profil- und Planheitsverhalten zwischen den Walzgerüsten 2 und der Transport des Metallbandes
1 von Walzgerüst 2 zu Walzgerüst 2 mittels Bandstückmodellen 10. Den Walzgerüstmodellen
9 werden das Profil eines jeweiligen Walzspaltes 11 beeinflussende Gerüstdaten G und
eine jeweilige Walzgeschwindigkeit v zugeführt. Den Walzgerüstmodellen 9 wird für
den jeweils gewalzten Abschnitt des Metallbandes 1 jeweils ortsaufgelöst über die
Bandbreite b ein einlaufseitiger Spannungszustand SE und ein auslaufseitiger Spannungszustand
SA sowie ein einlaufseitiges Profil PE zugeführt. Sie ermitteln daraus jeweils ortsaufgelöst
über die Bandbreite b jeweils eine einlaufseitige Geschwindigkeit vE, eine auslaufseitige
Geschwindigkeit vA und ein auslaufseitiges Profil PA. Anhand des auslaufseitigen Profils
PA und der auslaufseitigen Geschwindigkeit vA werden eine mittlere Banddicke dM und
eine mittlere Länge lM ermittelt. Ein entsprechender Abschnitt wird vom nachfolgenden
Bandstückmodell 10 an den von diesem Bandstückmodell 10 modellierten Bereich des Metallbandes
1 angesetzt. Dem Abschnitt wird das ermittelte auslaufseitige Profil PA zugeordnet.
Den Bandstückmodellen 10 wird ferner ortsaufgelöst über die Bandbreite b die Geschwindigkeit
vE des in das jeweils nachgeordnete Walzgerüst 2 einlaufenden Abschnitts des Metallbandes
1 zugeführt. Sie verkürzen den jeweils modellierten Bereiche des Metallbandes 1 zum
nachgeordneten Walzgerüst 2 hin ortsaufgelöst über die Bandbreite b um einen zur jeweiligen
einlaufseitigen Geschwindigkeit vE proportionalen Abschnitt. Die Bandstückmodelle
10 ermitteln anhand der den Abschnitten des Metallbandes 1 zugeordneten Profile P
und Spannungszustände S, des Profils PA und der Geschwindigkeit vA des aus dem vorgeordneten
Walzgerüst 2 auslaufenden Abschnitts sowie der Geschwindigkeit vE des in das nachgeordnete
Walzgerüste 2 einlaufenden Abschnitts ortsaufgelöst über die Bandbreite b und die
Bandlänge neue Spannungszustände S. Die Vorgehensweise wird iteriert, bis sich eine
Konvergenz ergibt. Die Bandstückmodelle 10 ermitteln sodann anhand der den Abschnitten
zugeordneten Spannungszustände S ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung x die Seitenlage
des Metallbandes 1. Die Seitenlage des Metallbandes 1 wird ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung
x einem Bediener 13 der Walzstraße visualisiert. Alternativ oder zusätzlich werden
ortsaufgelöst über die Bandbreite b und in Bandlaufrichtung x die Spannungszustände
S des Metallbandes 1 visualisiert. Alternativ oder zusätzlich werden die Ergebnisse
im Rahmen der Ermittlung der die Profile der Walzspalte 11 der Walzgerüste 2 beeinflussenden
Gerüstdaten G verwendet.
[0095] Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere ist es möglich,
das reale Verhalten des Metallbandes 1 nahezu perfekt zu modellieren und anhand der
modellierten Ergebnisse Größen abzuleiten, die im realen Walzprozess messtechnisch
nicht erfassbar sind.
[0096] 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.
Bezugszeichenliste
[0097]
- 1
- Metallband
- 2
- Walzgerüste
- 3
- Steuereinrichtung
- 4
- Computerprogramm
- 5
- Maschinencode
- 6
- Datenträger
- 7
- Bandkopf
- 8
- Bandfuß
- 9
- Walzgerüstmodelle
- 10
- Bandstückmodelle
- 11
- Walzspalt
- 12
- Walzen
- 13
- Bediener
- 14
- Zellen
- 15
- Schlingenheber
- 16
- angesetzte Abschnitte
- 17
- Bandpunkte
- b
- Bandbreite
- d, dM
- Banddicken
- F
- Merker
- F*
- Vorverzerrung
- G
- Gerüstdaten
- i, j
- Einheitsvektoren
- L
- Länge des modellierten Bereichs des Metallbandes
- lM
- mittlere Länge
- LK, QK
- Kopplungen
- P, PA, PE, P*
- Profile
- s
- Stellung des Schlingenhebers
- S, SE, SA, S*
- Spannungszustände
- S1 bis S19
- Schritte
- u
- Verschiebungen
- ux, uy
- Komponenten der Verschiebungen
- v, vA, vE
- Geschwindigkeiten
- vM
- mittlere Geschwindigkeit
- x
- Bandlaufrichtung
- xi
- vorbestimmte Positionen in Bandlaufrichtung
- y
- Bandbreitenrichtung
1. Betriebsverfahren für eine Walzstraße,
a) wobei ein eine Bandbreite (b) aufweisendes Metallband (1) nacheinander in mehreren
aufeinanderfolgenden Walzgerüsten (2) der Walzstraße gewalzt wird,
b) wobei mittels den Walzgerüsten (2) zugeordneter Walzgerüstmodelle (9) jeweils das
Walzen des Metallbandes (1) in dem jeweiligen Walzgerüst (2) modelliert wird,
c) wobei mittels den Bereichen zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten
(2) zugeordneter Bandstückmodelle (10) jeweils das Profil- und Planheitsverhalten
eines zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Walzgerüsten (2) befindlichen Bereichs
des Metallbandes (1) und der Transport des Metallbandes (1) vom jeweils vorgeordneten
Walzgerüst (2) zum jeweils nachgeordneten Walzgerüst (2) modelliert wird,
d) wobei den Walzgerüstmodellen (9) das Profil eines Walzspaltes (11) des jeweiligen
Walzgerüsts (2) beeinflussende Gerüstdaten (G) und eine Walzgeschwindigkeit (v) des
jeweiligen Walzgerüsts (2) zugeführt werden,
e) wobei den Walzgerüstmodellen (9) für einen im jeweiligen Walzgerüst (2) gewalzten
jeweiligen Abschnitt des Metallbandes (1) jeweils ortsaufgelöst über die Bandbreite
(b) ein einlaufseitiger Spannungszustand (SE) und ein auslaufseitiger Spannungszustand
(SA) sowie ein einlaufseitiges Profil (PE) zugeführt werden,
f) wobei die Walzgerüstmodelle (9) anhand der ihnen zugeführten Daten (v, G, SE, SA,
PE) für den im jeweiligen Walzgerüst (2) gewalzten Abschnitt des Metallbandes (1)
jeweils ortsaufgelöst über die Bandbreite (b) jeweils eine einlaufseitige Geschwindigkeit
(vE), eine auslaufseitige Geschwindigkeit (vA) und ein auslaufseitiges Profil (PA)
ermitteln,
g) wobei anhand der auslaufseitigen Profile (PA) und der auslaufseitigen Geschwindigkeiten
(vA) der in den Walzgerüsten (2) gewalzten Abschnitte des Metallbandes (1) auslaufseitig
eine jeweilige mittlere Banddicke (dM) und eine jeweilige mittlere Länge (lM) der
jeweiligen Abschnitte des Metallbandes (1) ermittelt werden,
h) wobei die Bandstückmodelle (10) an den von ihnen jeweils modellierten Bereich des
Metallbandes (1) zum jeweils vorgeordneten Walzgerüst (2) hin einen jeweiligen Abschnitt
mit der für das jeweils vorgeordnete Walzgerüst (2) auslaufseitig ermittelten mittleren
Banddicke (dM) und mittleren Länge (lM) ansetzen,
i) wobei weiterhin den Bandstückmodellen (10) ortsaufgelöst über die Bandbreite (b)
Profile (PA) und Geschwindigkeiten (vA) der aus den jeweils vorgeordneten Walzgerüsten
(2) auslaufenden Abschnitte des Metallbandes (1) zugeführt werden,
j) wobei die Bandstückmodelle (10) dem jeweils angesetzten Abschnitt ortsaufgelöst
über die Bandbreite (b) das vom jeweils vorgeordneten Walzgerüstmodell (9) ermittelte
auslaufseitige Profil (PA) zuordnen,
k) wobei den Bandstückmodellen (10) ortsaufgelöst über die Bandbreite (b) die Geschwindigkeiten
(vE) der in die jeweils nachgeordneten Walzgerüste (2) einlaufenden Abschnitte des
Metallbandes (1) zugeführt werden,
l) wobei die Bandstückmodelle (10) die von ihnen jeweils modellierten Bereiche des
Metallbandes (1) zum jeweils nachgeordneten Walzgerüst (2) hin ortsaufgelöst über
die Bandbreite (b) um einen zur jeweiligen einlaufseitigen Geschwindigkeit (vE) proportionalen
Abschnitt verkürzen,
m) wobei die Bandstückmodelle (10) anhand der den Abschnitten des von ihnen jeweils
modellierten Bereichs des Metallbandes (1) zugeordneten Profile (P) und Spannungszustände
(S), der Profile (PA) und Geschwindigkeiten (vA) der aus den jeweils vorgeordneten
Walzgerüsten (2) auslaufenden Abschnitte des Metallbandes (1) sowie der Geschwindigkeiten
(vE) der in die jeweils nachgeordneten Walzgerüste (2) einlaufenden Abschnitte des
Metallbandes (1) ortsaufgelöst über die Bandbreite (b) und die Bandlänge neue Spannungszustände
(S) ermitteln und den Abschnitten zuordnen,
n) wobei ausgehend vom Schritt m) der Schritt k) rückgängig gemacht wird und erneut
die Schritte e) und f), sodann wieder die Schritte i) bis m) usw. ausgeführt werden,
bis sich im Schritt f) eine Konvergenz zu den im zuvor ausgeführten Schritt f) ermittelten
Profilen (PA) und/oder Geschwindigkeiten (vA, vE) ergibt und/oder sich im Schritt
m) eine Konvergenz zu den im zuvor ausgeführten Schritt m) ermittelten neuen Spannungszuständen
(S) ergibt,
o) wobei die Bandstückmodelle (10) anhand der den Abschnitten zugeordneten Spannungszustände
(S) ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung (x) die Seitenlage des Metallbandes (1) ermitteln,
p) wobei die Seitenlage des Metallbandes (1) ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung (x)
und/oder ortsaufgelöst über die Bandbreite (b) und in Bandlaufrichtung (x) die Spannungszustände
(S) des Metallbandes (1) einem Bediener (13) der Walzstraße visualisiert werden und/oder
im Rahmen der Ermittlung der die Profile der Walzspalte (11) der Walzgerüste (2) beeinflussenden
Gerüstdaten (G) verwendet werden.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass in dem Bereich zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten (2) ein Schlingenheber
(15) angeordnet ist, dass die Stellung (s) des jeweiligen Schlingenhebers (15) den
jeweiligen Bandstückmodellen (10) zusätzlich vorgegeben wird und dass die jeweiligen
Bandstückmodelle (10) die Stellung (s) des jeweiligen Schlingenhebers (15) bei der
Ermittlung der neuen Spannungszustände (S) des von ihnen modellierten Bereichs des
Metallbandes (1) berücksichtigen.
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzgerüstmodelle (9) und die Bandstückmodelle (10) ausschließlich durch die
den Walzgerüstmodellen (9) von den Bandstückmodellen (10) zugeführten Spannungszustände
(SE, SA) und Profile (PE) und die den Bandstückmodellen (10) von den Walzgerüstmodellen
(9) zugeführten Geschwindigkeiten (vE, vA) und Profile (PA) miteinander gekoppelt
sind und im übrigen voneinander unabhängig sind.
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, da- durch gekennzeichnet, dass die resultierenden Spannungszustände (S) der Abschnitte des Metallbandes (1)
dem Bediener (13) der Walzstraße farbcodiert visualisiert werden.
5. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die das Profil des Walzspaltes (11) des jeweiligen Walzgerüsts (2) beeinflussenden
Gerüstdaten (G), immer bezogen auf das jeweilige Walzgerüst (2), mindestens eine der
Größen mittlere Anstellung, Differenzanstellung zwischen Bedienseite und Antriebsseite,
Walzenbiegung, axiale Walzenverschiebung, Walzenschliff, Walzenverschleiß und thermisches
Profil umfassen.
6. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass Materialeigenschaften, Seitenlage und Profil des Metallbandes (1) vor dem von
dem Metallband (1) zuerst durchlaufenen Walzgerüst (2a) der Walzstraße vorgegeben
werden.
7. Betriebsverfahren nach Anspruch 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Materialeigenschaften und das Profil des Metallbandes (1) vor dem von dem
Metallband (1) zuerst durchlaufenen Walzgerüst (2a) der Walzstraße als Funktionen
über die Bandlänge des Metallbandes (1) vorgegeben werden.
8. Computerprogramm, das Maschinencode (5) umfasst, der von einer Steuereinrichtung (3)
für eine Walzstraße abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes (5)
durch die Steuereinrichtung (3) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (3) die Walzstraße
gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche betreibt.
9. Steuereinrichtung für eine Walzstraße, wobei die Steuereinrichtung mit einem Computerprogramm
(4) nach Anspruch 8 programmiert ist, so dass die Steuereinrichtung die Walzstraße
gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 betreibt.
10. Walzstraße zum Walzen eines Metallbandes (1),
- wobei die Walzstraße mehrere Walzgerüste (2) aufweist,
- wobei die Walzstraße eine Steuereinrichtung (3) aufweist, welche die Walzstraße
gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 betreibt.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Betriebsverfahren für eine Walzstraße,
a) wobei ein eine Bandbreite (b) aufweisendes Metallband (1) nacheinander in mehreren
aufeinanderfolgenden Walzgerüsten (2) der Walzstraße gewalzt wird,
b) wobei mittels den Walzgerüsten (2) zugeordneter Walzgerüstmodelle (9) jeweils das
Walzen des Metallbandes (1) in dem jeweiligen Walzgerüst (2) modelliert wird,
c) wobei mittels den Bereichen zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten
(2) zugeordneter Bandstückmodelle (10) jeweils das Profil- und Planheitsverhalten
eines zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Walzgerüsten (2) befindlichen Bereichs
des Metallbandes (1) und der Transport des Metallbandes (1) vom jeweils vorgeordneten
Walzgerüst (2) zum jeweils nachgeordneten Walzgerüst (2) modelliert wird,
d) wobei den Walzgerüstmodellen (9) das Profil eines Walzspaltes (11) des jeweiligen
Walzgerüsts (2) beeinflussende Gerüstdaten (G) und eine Walzgeschwindigkeit (v) des
jeweiligen Walzgerüsts (2) zugeführt werden,
e) wobei den Walzgerüstmodellen (9) für einen im jeweiligen Walzgerüst (2) gewalzten
jeweiligen Abschnitt des Metallbandes (1) jeweils ortsaufgelöst über die Bandbreite
(b) ein einlaufseitiger Spannungszustand (SE) und ein auslaufseitiger Spannungszustand
(SA) sowie ein einlaufseitiges Profil (PE) zugeführt werden,
f) wobei die Walzgerüstmodelle (9) anhand der ihnen zugeführten Daten (v, G, SE, SA,
PE) für den im jeweiligen Walzgerüst (2) gewalzten Abschnitt des Metallbandes (1)
jeweils ortsaufgelöst über die Bandbreite (b) jeweils eine einlaufseitige Geschwindigkeit
(vE), eine auslaufseitige Geschwindigkeit (vA) und ein auslaufseitiges Profil (PA)
ermitteln,
g) wobei anhand der auslaufseitigen Profile (PA) und der auslaufseitigen Geschwindigkeiten
(vA) der in den Walzgerüsten (2) gewalzten Abschnitte des Metallbandes (1) auslaufseitig
eine jeweilige mittlere Banddicke (dM) und eine jeweilige mittlere Länge (lM) der
jeweiligen Abschnitte des Metallbandes (1) ermittelt werden,
h) wobei die Bandstückmodelle (10) an den von ihnen jeweils modellierten Bereich des
Metallbandes (1) zum jeweils vorgeordneten Walzgerüst (2) hin einen jeweiligen Abschnitt
mit der für das jeweils vorgeordnete Walzgerüst (2) auslaufseitig ermittelten mittleren
Banddicke (dM) und mittleren Länge (lM) ansetzen,
i) wobei weiterhin den Bandstückmodellen (10) ortsaufgelöst über die Bandbreite (b)
Profile (PA) und Geschwindigkeiten (vA) der aus den jeweils vorgeordneten Walzgerüsten
(2) auslaufenden Abschnitte des Metallbandes (1) zugeführt werden,
j) wobei die Bandstückmodelle (10) dem jeweils angesetzten Abschnitt ortsaufgelöst
über die Bandbreite (b) das vom jeweils vorgeordneten Walzgerüstmodell (9) ermittelte
auslaufseitige Profil (PA) zuordnen,
k) wobei den Bandstückmodellen (10) ortsaufgelöst über die Bandbreite (b) die Geschwindigkeiten
(vE) der in die jeweils nachgeordneten Walzgerüste (2) einlaufenden Abschnitte des
Metallbandes (1) zugeführt werden,
l) wobei die Bandstückmodelle (10) die von ihnen jeweils modellierten Bereiche des
Metallbandes (1) zum jeweils nachgeordneten Walzgerüst (2) hin ortsaufgelöst über
die Bandbreite (b) um einen zur jeweiligen einlaufseitigen Geschwindigkeit (vE) proportionalen
Abschnitt verkürzen,
m) wobei die Bandstückmodelle (10) anhand der den Abschnitten des von ihnen jeweils
modellierten Bereichs des Metallbandes (1) zugeordneten Profile (P) und Spannungszustände
(S), der Profile (PA) und Geschwindigkeiten (vA) der aus den jeweils vorgeordneten
Walzgerüsten (2) auslaufenden Abschnitte des Metallbandes (1) sowie der Geschwindigkeiten
(vE) der in die jeweils nachgeordneten Walzgerüste (2) einlaufenden Abschnitte des
Metallbandes (1) ortsaufgelöst über die Bandbreite (b) und die Bandlänge neue Spannungszustände
(S) ermitteln und den Abschnitten zuordnen,
n) wobei ausgehend vom Schritt m) der Schritt l) rückgängig gemacht wird und erneut
die Schritte e) und f), sodann wieder die Schritte i) bis m) ausgeführt werden, bis
sich im Schritt f) eine Konvergenz zu den im zuvor ausgeführten Schritt f) ermittelten
Profilen (PA) und/oder Geschwindigkeiten (vA, vE) ergibt und/oder sich im Schritt
m) eine Konvergenz zu den im zuvor ausgeführten Schritt m) ermittelten neuen Spannungszuständen
(S) ergibt,
o) wobei die Bandstückmodelle (10) anhand der den Abschnitten zugeordneten Spannungszustände
(S) ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung (x) die Seitenlage des Metallbandes (1) ermitteln,
p) wobei die Seitenlage des Metallbandes (1) ortsaufgelöst in Bandlaufrichtung (x)
und/oder ortsaufgelöst über die Bandbreite (b) und in Bandlaufrichtung (x) die Spannungszustände
(S) des Metallbandes (1) einem Bediener (13) der Walzstraße visualisiert werden und/oder
im Rahmen der Ermittlung der die Profile der Walzspalte (11) der Walzgerüste (2) beeinflussenden
Gerüstdaten (G) verwendet werden.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-k ennzeichnet, dass in dem Bereich zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten (2) ein Schlingenheber
(15) angeordnet ist, dass die Stellung (s) des jeweiligen Schlingenhebers (15) den
jeweiligen Bandstückmodellen (10) zusätzlich vorgegeben wird und dass die jeweiligen
Bandstückmodelle (10) die Stellung (s) des jeweiligen Schlingenhebers (15) bei der
Ermittlung der neuen Spannungszustände (S) des von ihnen modellierten Bereichs des
Metallbandes (1) berücksichtigen.
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g ekennzeichnet, dass die Walzgerüstmodelle (9) und die Bandstückmodelle (10) ausschließlich durch
die den Walzgerüstmodellen (9) von den Bandstückmodellen (10) zugeführten Spannungszustände
(SE, SA) und Profile (PE) und die den Bandstückmodellen (10) von den Walzgerüstmodellen
(9) zugeführten Geschwindigkeiten (vE, vA) und Profile (PA) miteinander gekoppelt
sind und im übrigen voneinander unabhängig sind.
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die resultierenden Spannungszustände (S) der Abschnitte des Metallbandes (1) dem
Bediener (13) der Walzstraße farbcodiert visualisiert werden.
5. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, da-d urch gekennzeichnet, dass die das Profil des Walzspaltes (11) des jeweiligen Walzgerüsts (2) beeinflussenden
Gerüstdaten (G), immer bezogen auf das jeweilige Walzgerüst (2), mindestens eine der
Größen mittlere Anstellung, Differenzanstellung zwischen Bedienseite und Antriebsseite,
Walzenbiegung, axiale Walzenverschiebung, Walzenschliff, Walzenverschleiß und thermisches
Profil umfassen.
6. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, da-d u r c h gekennzeichnet, dass Materialeigenschaften, Seitenlage und Profil des Metallbandes (1) vor dem von
dem Metallband (1) zuerst durchlaufenen Walzgerüst (2a) der Walzstraße vorgegeben
werden.
7. Betriebsverfahren nach Anspruch 6, dadurch ge-k ennzeichnet, dass die Materialeigenschaften und das Profil des Metallbandes (1) vor dem von dem
Metallband (1) zuerst durchlaufenen Walzgerüst (2a) der Walzstraße als Funktionen
über die Bandlänge des Metallbandes (1) vorgegeben werden.
8. Computerprogramm, das Maschinencode (5) umfasst, der von einer Steuereinrichtung (3)
für eine Walzstraße abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes (5)
durch die Steuereinrichtung (3) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (3) die Walzstraße
gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche betreibt.
9. Steuereinrichtung für eine Walzstraße, wobei die Steuereinrichtung mit einem Computerprogramm
(4) nach Anspruch 8 programmiert ist, so dass die Steuereinrichtung die Walzstraße
gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 betreibt.
10. Walzstraße zum Walzen eines Metallbandes (1),
- wobei die Walzstraße mehrere Walzgerüste (2) aufweist,
- wobei die Walzstraße eine Steuereinrichtung (3) aufweist, welche die Walzstraße
gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 betreibt.