| Dokumentenidentifikation |
DE102006011937A1 20.09.2007 |
| Titel |
Betriebsverfahren für ein Reversierwalzwerk |
| Anmelder |
Siemens AG, 80333 München, DE |
| Erfinder |
Koh, Edmund, Singapore, SG; Schmidt, Birger, Dr., 09618 Brand-Erbisdorf, DE |
| DE-Anmeldedatum |
15.03.2006 |
| DE-Aktenzeichen |
102006011937 |
| Offenlegungstag |
20.09.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
20.09.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
B21B 37/72(2006.01)A, F, I, 20060315, B, H, DE
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| IPC-Nebenklasse |
B21B 37/46(2006.01)A, L, I, 20060315, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Ein Reversierwalzwerk weist mindestens ein Reversiergerüst zum Walzen eines Walzguts, zwei beidseits des Reversiergerüsts angeordnete Rollgänge zum Transportieren des Walzguts und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Reversierwalzwerks auf. Die Rollengänge weisen jeweils mehrere Rollgangbereiche auf, von denen jeder mindestens eine Transportrolle aufweist, wobei die Transportrollen jedes Rollgangbereichs unabhängig von den Transportrollen der anderen Rollgangbereiche ansteuerbar sind. Das Walzgut wird derart transportiert, dass ein Anfang des Walzguts mit einer Einlaufgeschwindigkeit (vE) und ein Ende des Walzguts mit einer Auslaufgeschwindigkeit (vA) transportiert werden. Die Steuereinrichtung errechnet zumindest für jeden bezüglich des jeweiligen Transportvorgangs bezüglich des Reversiergerüsts auslaufseitig angeordneten Rollgangbereich individuell einen Einlaufzeitpunkt (TE), zu dem das Walzgut frühestens in den jeweiligen Rollgangbereich einläuft, und steuert dessen Transportrollen derart an, dass ihre Umfangsgeschwindigkeit (vU) spätestens zum Einlaufzeitpunkt (TE) an die Einlaufgeschwindigkeit (vE) angeglichen ist.
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| Beschreibung[de] |
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für
ein Reversierwalzwerk, das mindestens ein Reversiergerüst zum Walzen eines
Walzguts, zwei beidseits des Reversiergerüsts angeordnete Rollgänge zum
Transportieren des Walzguts und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Reversierwalzwerks
aufweist,
- – wobei die Rollgänge jeweils mehrere Rollgangbereiche aufweisen,
von denen jeder mindestens eine Transportrolle aufweist,
- – wobei die Transportrollen jedes Rollgangbereichs unabhängig von
den Transportrollen der anderen Rollgangbereiche ansteuerbar sind,
- – wobei das Walzgut derart gefördert wird, dass ein Anfang des Walzguts
mit einer Einlaufgeschwindigkeit und ein Ende des Walzguts mit einer Auslaufgeschwindigkeit
transportiert werden.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung einen Datenträger
mit einem auf dem Datenträger gespeicherten Computerprogramm zur Durchführung
eines derartigen Betriebsverfahrens, wenn das Computerprogramm von einer Steuereinrichtung
für ein Reversierwalzwerk ausgeführt wird. Auch betrifft die vorliegende
Erfindung eine Steuereinrichtung für ein Reversierwalzwerk, die derart ausgebildet
ist, insbesondere programmiert ist, dass das Reversierwalzwerk von ihr gemäß
einem derartigen Betriebsverfahren ansteuerbar ist. Ferner betrifft die vorliegende
Erfindung ein Reversierwalzwerk und ein gemäß dem erfindungsgemäßen
Betriebsverfahren hergestelltes Walzgut.
Betriebsverfahren, Datenträger, Steuereinrichtungen, Reversierwalzwerke
und Walzgüter der eingangs genannten Art sind allgemein bekannt.
In sogenannten Kontistraßen werden – insbesondere bandförmige
– Walzgüter auf deren Rollgängen stets in die gleiche Richtung
transportiert. In der Regel ist sogar die Transportgeschwindigkeit, mit der das
Walzgut transportiert wird, zumindest im Wesentlichen konstant. Es ist daher auf
relativ einfache Weise möglich, die Rollgänge derart anzusteuern, dass
die Umfangsgeschwindigkeiten der Transportrollen mit der Transportgeschwindigkeit
des Walzguts übereinstimmt.
In Reversiergerüsten hingegen durchläuft das Walzgut mehrmals
hintereinander ein- und dasselbe Walzgerüst, wobei die Walzrichtung jeweils
alterniert. Das Walzgut muss daher immer wieder beschleunigt und abgebremst werden.
Aus dem selben Grund müssen auch die Transportrollen immer wieder beschleunigt
und abgebremst werden. Dennoch sollten die Umfangsgeschwindigkeiten der Transportrollen
möglichst mit der Transportgeschwindigkeit des Walzguts übereinstimmen.
Denn Relativbewegungen zwischen Walzgut und Transportrollen beeinträchtigen
die Qualität der Walzgutoberfläche und belasten darüber hinaus die
Antriebe der Transportrollen.
Um den Gleichlauf der Transportrollen der Rollgangbereiche und des
Walzguts zu gewährleisten, ist es im Stand der Technik bekannt, die Transportrollen
sämtlicher Rollgangbereiche, die in Kontakt mit dem Walzgut treten können,
mit dem Walzgut zu beschleunigen bzw. abzubremsen. Dies hat Beschleunigungs- und
Abbremsvorgänge zur Folge, die zum Einen teilweise gar nicht erforderlich sind
und daher die Antriebe unnötig belasten, zum Anderen aber vor allem gleichzeitig
auftreten und daher zu unerwünschten Netzrückwirkungen führen können.
Weiterhin wird oftmals unnötig Energie verbraucht.
Zur Vermeidung der oben genannten Nachteile ist es im Stand der Technik
weiterhin bekannt, dass die Steuereinrichtung einen Zeitpunkt ermittelt, zu dem
das Walzgut in den jeweiligen Rollgangbereich einläuft und ab diesem Zeitpunkt
die Transportrollen des unmittelbar angrenzenden Rollgangbereichs beschleunigt,
in den das Walzgut als nächstes einläuft. Mittels dieser Vorgehensweise
können unnötige Beschleunigungsvorgänge und unerwünschte Netzrückwirkungen
zwar weitgehend vermieden werden. Es ist aber nicht mehr gewährleistet, dass
die Transportrollen des unmittelbar angrenzenden Rollgangbereichs die Transportgeschwindigkeit
bereits erreicht haben, wenn das Walzgut in diesen unmittelbar angrenzenden Rollgangbereich
einläuft.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Betriebsverfahren
für ein Reversierwalzwerk zu schaffen, mittels dessen es möglich ist,
einerseits unnötige Beschleunigungsvorgänge zu vermeiden und erforderliche
Beschleunigungsvorgänge zeitlich zu verteilen und andererseits zu gewährleisten,
dass die Umfangsgeschwindigkeit der Transportrollen an die Transportgeschwindigkeit
des Walzguts angeglichen ist, wenn das Walzgut in dem jeweiligen Rollgangbereich
einläuft.
Die Aufgabe wird bei einem Betriebsverfahren der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung zumindest für jeden bezüglich
des jeweiligen Transportvorgangs bezüglich des Reversiergerüsts auslaufseitig
angeordneten Rollgangbereichs individuell einen Einlaufzeitpunkt errechnet, zu dem
das Walzgut frühestens in den jeweiligen Rollgangbereich einläuft, und
dessen Transportrollen derart ansteuert, dass ihre Umfangsgeschwindigkeit spätestens
zum Einlaufzeitpunkt an die Einlaufgeschwindigkeit angeglichen ist.
Hiermit korrespondierend wird die Aufgabe für den Datenträger
dadurch gelöst, dass auf ihm ein Computerprogramm gespeichert ist, das die
Durchführung eines derartigen Betriebsverfahrens bewirkt,
wenn das Computerprogramm von einer Steuereinrichtung für ein Reversierwalzwerk
ausgeführt wird.
Weiterhin wird die Aufgabe auch durch eine Steuereinrichtung für
ein Reversierwalzwerk gelöst, die derart ausgebildet ist, insbesondere programmiert
ist, dass das Reversierwalzwerk von ihr gemäß einem derartigen Betriebsverfahren
ansteuerbar ist.
Ferner wird die Aufgabe durch ein Reversierwalzwerk gelöst, das
mit einer derartigen Steuereinrichtung versehen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung errechnet die Steuereinrichtung
also anhand ihr vorgegebener Daten, insbesondere des – bezogen auf den jeweiligen
Transportvorgang und das Reversiergerüst – einlaufseitigen und auslaufseitigen
Geschwindigkeitsprofils für das Walzgut, der Bandlänge und der momentanen
Position des Anfangs des Walzgutes den Zeitpunkt, zu dem das Walzgut frühestens
den jeweiligen Rollgangbereich erreicht und welche Einlaufgeschwindigkeit der Walzgutanfang
zu diesem Zeitpunkt aufweist. Anhand der momentanen Umfangsgeschwindigkeiten der
Transportrollen der Rollgangbereiche und der maximal möglichen Beschleunigungen
der Transportrollen der betreffenden Rollgangbereiche kann die Steuereinrichtung
daher zurückrechnen, wann mit dem Angleichen der Umfangsgeschwindigkeit der
Transportrollen des jeweiligen Rollgangbereichs begonnen werden muss. Der Startzeitpunkt
für das Angleichen der Umfangsgeschwindigkeit der Transportrollen an die –
gegebenenfalls zeitabhängige – Einlaufgeschwindigkeit kann daher vorab
ordnungsgemäß ermittelt werden.
In der Regel wird das Walzgut im Reversiergerüst gewalzt werden.
In diesem Fall sind während des Walzvorgangs die Einlaufgeschwindigkeit (=
Geschwindigkeit des Walzgutanfangs) und die Auslaufgeschwindigkeit (= Geschwindigkeit
des Walzgutendes) selbstverständlich voneinander verschieden. Sie sind ferner
in der Regel auch verschieden von einer Umfangsgeschwindigkeit von Arbeitswalzen
des Reversiergerüsts. Die vorliegende Erfindung soll aber auch den Sonderfall
mit umfassen, dass ein reines Transportieren des Walzguts erfolgt, das Walzgut beim
Transportieren also nicht umgeformt wird.
Wenn mit dem Transportieren des Walzguts begonnen wird, ist es möglich,
dass die verbleibende Zeit nicht mehr ausreicht, um die Transportrollen eines der
reversiergerüstnahen, bezüglich des jeweiligen Transportvorgangs bezüglich
des Reversiergerüsts auslaufseitig angeordneten Rollgangbereiche auf die Einlaufgeschwindigkeit
zu beschleunigen. Um auch in diesem Fall zu gewährleisten, dass die Transportrollen
des betreffenden Rollgangbereichs auf die Einlaufgeschwindigkeit beschleunigt sind,
ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung vor dem Transportieren des Walzguts für
mindestens einen der bezüglich des jeweiligen Transportvorgangs bezüglich
des Reversiergerüsts auslaufseitig angeordneten Rollgangbereich eine Mindestzeitspanne
ermittelt, die erforderlich ist, um die Umfangsgeschwindigkeit der Transportrollen
des betreffenden Rollgangbereichs an die Einlaufgeschwindigkeit anzugleichen, und
den Beginn des Transportierens des Walzguts verzögert und die Umfangsgeschwindigkeit
der Transportrollen des betreffenden Rollgangbereichs an die Einlaufgeschwindigkeit
annähert, solange die Mindestzeitspanne größer als eine Transportdauer
ist, die der Differenz von Einlaufzeitpunkt und Beginn des Transportierens des Walzguts
entspricht.
Diese zuletzt beschriebene Vorgehensweise ist insbesondere für
den Rollgangbereich sinnvoll, der bezüglich des jeweiligen Transportvorgangs
bezüglich des Reversiergerüsts auslaufseitig unmittelbar an das Reversiergerüst
angrenzt.
Vorzugsweise steuert die Steuereinrichtung zumindest für jeden
bezüglich des jeweiligen Transportvorgangs bezüglich des Reversiergerüsts
auslaufseitig angeordneten Rollgangbereich das Angleichen der Umfangsgeschwindigkeit
der Transportrollen des jeweiligen Rollgangbereichs an die Einlaufgeschwindigkeit
gemäß einem für den jeweiligen Rollgangbereich individuellen Beschleunigungsverlauf,
wobei der Beschleunigungsverlauf derart bestimmt ist, dass eine Regelreserve verbleibt.
Denn dann ist es möglich, unvorhergesehene Änderungen der Einlaufgeschwindigkeit
auszuregeln. Die Regelreserve wird bei gegebener maximaler Beschleunigung dadurch
realisiert, dass die Zeitspanne zum Angleichen der Umfangsgeschwindigkeit an die
Einlaufgeschwindigkeit größer als die oben erwähnte Minimalzeitspanne
bestimmt wird.
Die obenstehend beschriebene Vorgehensweise kann nicht nur auslaufseitig,
sondern auch einlaufseitig ergriffen werden, solange der Anfang des Walzguts das
Reversiergerüst also noch nicht erreicht hat. In diesen Fällen kann statt
der Einlaufgeschwindigkeit die Auslaufgeschwindigkeit herangezogen werden, also
die Geschwindigkeit, mit der sich das Ende des Walzguts bewegt. Denn solange der
Anfang des Walzguts das Reversiergerüst noch nicht erreicht hat, sind die Einlaufgeschwindigkeit
und die Auslaufgeschwindigkeit identisch.
In analoger Weise zum Ansteuern der Rollgangbereiche, wenn das Walzgut
in den jeweiligen Rollgangbereich einläuft, kann auch beim Auslaufen des Walzgutendes
aus einem Rollgangbereich – zumindest eingangsseitig des Reversiergerüsts
– ein ähnliches Ansteuern der Rollgangbereiche sinnvoll sein. In diesem
Fall ermittelt die Steuereinrichtung zumindest für jeden bezüglich des
jeweiligen Transportvorgangs bezüglich des Reversiergerüsts
einlaufseitig angeordneten Rollgangbereich individuell einen Auslaufzeitpunkt, zu
dem das Walzgut spätestens aus dem jeweiligen Rollgangbereich ausläuft,
und steuert dessen Transportrollen derart an, dass ihre Umfangsgeschwindigkeit frühestens
ab dem Auslaufzeitpunkt unter die Auslaufgeschwindigkeit abgesenkt wird. Der Zeitpunkt,
zu dem mit dem Absenken der Umfangsgeschwindigkeit begonnen wird, sollte vorzugsweise
vor dem Zeitpunkt liegen, zu dem das Walzgutende aus dem in Richtung auf das Reversiergerüst
unmittelbar angrenzenden Rollgangbereich ausläuft.
Im Rahmen der rechtzeitigen Beschleunigung der Transportrollen vor
dem Einlaufen des Walzguts in den jeweiligen Rollgangbereich muss der Einlaufzeitpunkt
von der Steuereinrichtung rechnerisch bestimmt werden. Im Rahmen des Absenkens der
Umfangsgeschwindigkeit der Transportrollen nach dem Auslaufen des Walzguts aus dem
jeweiligen Rollgangbereich ist die gleiche Vorgehensweise möglich. Hier ist
es alternativ auch möglich, das Auslaufen des Walzguts messtechnisch zu erfassen,
beispielsweise anhand der Belastung der Antriebe der betreffenden Transportrollen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen.
Es zeigen in Prinzipdarstellung:
1 schematisch ein Reversierwalzwerk und
2 bis 5 Ablaufdiagramme.
Gemäß 1 weist ein Reversierwalzwerk
ein Reversiergerüst 1, zwei beidseits des Reversiergerüsts
1 angeordnete Rollgänge 2, 3 und eine Steuereinrichtung
4 auf. Das Reversiergerüst 1 dient zum reversierenden Walzen
eines Walzguts 5, insbesondere eines bandförmigen Walzguts
5. Die Rollgänge 2, 3 dienen zum Transportieren
des Walzguts 5. Die Steuereinrichtung 4 bewirkt die Steuerung
des Reversierwalzwerks, also insbesondere des Reversiergerüsts 1 und
der Rollgänge 2, 3.
Die Rollgänge 2, 3 weisen jeweils mehrere Rollgangbereiche
6 auf. Jeder Rollgangbereich 6 weist mindestens eine Transportrolle
7 auf. Die Transportrollen 7 jedes Rollgangbereichs
6 sind von der Steuereinrichtung 4 unabhängig von den Transportrollen
7 der anderen Rollgangbereiche 6 ansteuerbar. Insbesondere ist
den Transportrollen 7 jedes Rollgangbereichs 6 jeweils mindestens
ein eigener Antrieb 8 zugeordnet.
Zur Realisierung der vorliegenden Erfindung wird zunächst ein
Computerprogramm 9 für die Steuereinrichtung 4 erstellt.
Dieses Computerprogramm 9 wird in (ausschließlich) maschinenlesbarer
Form auf einem Datenträger 10 gespeichert. Der Datenträger
10 kann beispielsweise ein interner Datenträger der Steuereinrichtung
4 oder eines anderen, der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten
Rechners sein. Der Datenträger 10 kann aber auch ein transportabler
Datenträger 10 wie beispielsweise eine CD-ROM 10, eine Speicherkarte
oder ein USB-Memory-Stick sein.
Das Computerprogramm 9 wird in die Steuereinrichtung
4 geladen und dort gespeichert, beispielsweise auf deren Festplatte. Wird
das Computerprogramm 9 auf Grund entsprechender Aufrufbedingungen (z. B.
eine Benutzereingabe) aufgerufen, steuert die Steuereinrichtung 4 das Reversierwalzwerk
gemäß einem Betriebsverfahren an, das nachfolgend in Verbindung mit den
2 bis 5 näher erläutert
wird. Durch das Speichern des Computerprogramms 9 in der Steuereinrichtung
4 wird diese daher entsprechend programmiert bzw. allgemeiner ausgebildet.
Gemäß 2 nimmt die Steuereinrichtung
4 in einem Schritt S1 verschiedene Parameter entgegen. So nimmt die Steuereinrichtung
4 im Schritt S1 zunächst eine Anfangsposition pA entgegen. Die Anfangsposition
pA charakterisiert die Position pA eines Anfangs 11 des Walzguts
5 zum momentanen Zeitpunkt t. Weiterhin nimmt die Steuereinrichtung
4 auch eine korrespondierende Endposition pE eines Endes 12 des
Walzguts 5 zum momentanen Zeitpunkt t entgegen. Ferner nimmt die Steuereinrichtung
4 eine Transportgeschwindigkeit vT des Walzguts 5 entgegen. Die
Transportgeschwindigkeit vT gibt an, mit welcher Geschwindigkeit das Walzgut
5 dem Reversiergerüst 1 zugeführt werden soll. Schließlich
nimmt die Steuereinrichtung 4 Gerüsteinstellungen des Reversiergerüsts
1 entgegen.
Die Ausführung des Schrittes S1 erfolgt zu einem Zeitpunkt, zu
dem der Walzgutanfang 11 das Reversiergerüst 1 noch nicht
erreicht hat. Im Rahmen eines Schrittes S2 ist die Steuereinrichtung 4
daher in der Lage, folgende Ermittlungen vorzunehmen:
- – Sie kann zunächst anhand der Anfangsposition pA und der Transportgeschwindigkeit
vT einen Zeitpunkt ermitteln, zu dem der Walzgutanfang 11 in das Reversiergerüst
1 einläuft. Vor diesem Zeitpunkt ist eine Einlaufgeschwindigkeit vE,
mit der der Walzgutanfang 11 in die einlaufseitig angeordneten Rollgangbereiche
6 einläuft, gleich der Transportgeschwindigkeit vT. Ab diesem Zeitpunkt
ist die Einlaufgeschwindigkeit vE, mit welcher der Walzgutanfang 11 in
die auslaufseitigen Rollgangbereiche 6 einläuft, durch den Quotienten
der Transportgeschwindigkeit vT und einer relativen Stichabnahme &dgr;h bestimmt.
- – In analoger Weise ermittelt die Steuereinrichtung
4 anhand der Endposition pE und der Transportgeschwindigkeit vT einen Zeitpunkt,
zu dem das Walzgutende 12 in das Reversiergerüst 1 einläuft.
Vor diesem Zeitpunkt ist eine Auslaufgeschwindigkeit vA, mit der das Walzgutende
12 aus den einlaufseitigen Rollgangbereichen 6 ausläuft,
gleich der Transportgeschwindigkeit vT. Nach diesem Zeitpunkt ist die Auslaufgeschwindigkeit
vA, mit der das Walzgutende 12 aus den auslaufseitig angeordneten Rollgangbereichen
6 ausläuft, durch den Quotienten von Transportgeschwindigkeit vT und
relativer Stichabnahme &dgr;h bestimmt.
Die Begriffe „Einlaufgeschwindigkeit" und „Auslaufgeschwindigkeit"
bezeichnen im Rahmen der vorliegenden Erfindung also die Geschwindigkeiten, mit
denen der Walzgutanfang 11 in die Rollgangbereiche 6 einläuft
bzw. das Walzgutende 12 aus den Rollgangbereichen 6 ausläuft.
Sie werden also anders als üblich verwendet.
Die relative Stichabnahme &dgr;h kann durch die Gerüstparameter
explizit bestimmt sein. Es ist aber auch möglich, dass die Steuereinrichtung
4 die relative Stichabnahme &dgr;h anhand der Gerüsteinstellungen
selbst ermittelt.
Im Ergebnis ermittelt die Steuereinrichtung 4 somit im Schritt
S2 sowohl für die Einlaufgeschwindigkeit vE als auch für die Auslaufgeschwindigkeit
vA deren zeitliche Verläufe. Sie ist daher in der Lage, vorab zu ermitteln,
wo sich der Walzgutanfang 11 und das Walzgutende 12 zu einem beliebigen
Zeitpunkt t befinden.
In einem Schritt S3 selektiert die Steuereinrichtung zunächst
denjenigen der Rollgangbereiche 6, der auslaufseitig unmittelbar an das
Reversiergerüst 1 angrenzt. Sie selektiert also den Rollgangbereich
6, in den das Walzgut 5 nach dem Walzen durch das Reversiergerüst
1 als erstes einläuft. In einem Schritt S4 nimmt sie die erforderlichen
Anpassungen einer Umlaufgeschwindigkeit vU der Transportrollen 7 des selektierten
Rollgangbereichs 6 vor. Der Schritt S4 wird in Verbindung mit
3 noch detailliert erläutert werden.
In einem Schritt S5 prüft die Steuereinrichtung 4 sodann,
ob sie den Schritt S4 bereits für alle auslaufseitig angeordneten Rollgangbereiche
6 durchgeführt hat. Wenn dies nicht der Fall ist, selektiert die Steuereinrichtung
4 in einem Schritt S6 den nächsten auslaufseitigen Rollgangbereich
6 und geht zum Schritt S4 zurück.
In Schritten S7 bis S10 führt die Steuereinrichtung
4 eine mit den Schritten S3 bis S6 korrespondierende Vorgehensweise bezüglich
der einlaufseitig angeordneten Rollgangbereiche 6 durch. Auch hier wird
der Schritt S8 in Verbindung mit 4 noch näher
erläutert werden.
In einem Schritt S11 prüft die Steuereinrichtung 4,
ob der Transport des Walzguts 5 beendet ist, der jeweilige Transportvorgang
also beendet ist. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Steuereinrichtung
4 zum Schritt S3 zurück. Anderenfalls prüft die Steuereinrichtung
4 in einem Schritt S12, ob alle Transportvorgänge (insbesondere alle
auszuführenden Walzstiche) bereits ausgeführt sind. Wenn dies nicht der
Fall ist, geht die Steuereinrichtung 4 zum Schritt S1 zurück. Anderenfalls
ist das erfindungsgemäße Betriebsverfahren beendet.
Zur Implementierung des Schrittes S4 von 2
geht die Steuereinrichtung 4 gemäß 3
vorzugsweise wie folgt vor:
Zunächst ermittelt sie in einem Schritt S21 anhand der Anfangsposition pA und
des Einlaufgeschwindigkeitsprofils vE(t) eine Einlaufzeit TE für den selektierten
Rollgangbereich 6. Weiterhin ermittelt sie (ebenfalls im Rahmen des Schrittes
S21) anhand der Endposition pE und des Auslaufgeschwindigkeitsprofils vA(t) Auslaufzeitpunkte
TA und TA' für den selektierten Rollgangbereich 6 sowie für den
Rollgangbereich 6, der in Richtung der Transportgeschwindigkeit vT an den
selektierten Rollgangbereich 6 angrenzt.
Als nächstes ermittelt die Steuereinrichtung 4 in einem
Schritt S22 einen Startzeitpunkt TS. Der Startzeitpunkt TS ist vorzugsweise durch
die Formel
TS = TE – TR – |vE(TE) – vU(t)|/a
bestimmt. TR ist eine Zeit, die größer als Null ist. Sie hat die Bedeutung
einer Regelreserve. vE(TE) ist die Einlaufgeschwindigkeit vE, mit welcher der Walzgutanfang
11 zum Einlaufzeitpunkt TE in den selektierten Rollgangbereich
6 einläuft. vU(t) ist die Umfangsgeschwindigkeit vU der Transportrollen
7 des selektierten Rollgangbereichs 6 zum momentanen Zeitpunkt
t. a ist eine maximale Beschleunigung der Transportrollen 7 des selektierten
Rollgangs 6.
Weiterhin errechnet die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt
S23 eine Absenkzeit TA''. Die Absenkzeit TA'' ist vorzugsweise durch die Formel
TA'' = TA + k(TA' – TA)
bestimmt. k ist ein Faktor, der zwischen Null und Eins liegt. Vorzugsweise liegt
er in der Nähe von Null, z. B. zwischen 0,0 und 0,2.
In einem Schritt S24 prüft die Steuereinrichtung 4,
ob die momentane Zeit t bereits den Startzeitpunkt TS überschritten hat. Wenn
dies nicht der Fall ist, führt die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt
S25 eine Reaktion durch, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung beliebig sein
kann.
Wenn der Startzeitpunkt TS hingegen erreicht oder überschritten
ist, prüft die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S26 weiterhin,
ob der Einlaufzeitpunkt TE bereits überschritten ist, das Walzgut
5 also bereits den selektierten Rollgangbereich 6 erreicht hat.
Wenn dies nicht der Fall ist, steuert die Steuereinrichtung 4 in einem
Schritt S27 die Transportrollen 7 derart an, dass ihre Umfangsgeschwindigkeit
vU an die Einlaufgeschwindigkeit vE zum Einlaufzeitpunkt TE angenähert wird.
Da dieses Angleichen im Schritt S27 vorzugsweise mit der maximalen Beschleunigung
a erfolgt, ist gewährleistet, dass die Umfangsgeschwindigkeit vU der Transportrollen
7 rechtzeitig, also spätestens zum Einlaufzeitpunkt TE, an die Einlaufgeschwindigkeit
vE angeglichen ist. Darüber hinaus verbleibt die Zeitreserve TR als Regelreserve
zum Ausgleichen von etwaigen unvorhergesehenen Änderungen der Einlaufgeschwindigkeit
vE. Auf Grund der individuellen Ermittlung des Startzeitpunkts TS und der individuellen
Einlaufgeschwindigkeit vE zu diesem Zeitpunkt TS ist ferner auch der Beschleunigungsverlauf,
mit dem das Angleichen der Umfangsgeschwindigkeit vU erfolgt, individuell für
den jeweiligen Rollgangbereich 6.
Wenn auch die Einlaufzeit TE bereits überschritten ist, prüft
die Steuereinrichtung 4 in einem Schritt S28, ob bereits die Absenkzeit
TA'' erreicht ist. Wenn dies nicht der Fall ist, hält die Steuereinrichtung
4 die Umfangsgeschwindigkeit vU der Transportrollen 7 des selektierten
Rollgangbereichs 6 auf der zum jeweiligen Zeitpunkt t gegebenen Einlaufgeschwindigkeit
vE. Anderenfalls senkt sie in einem Schritt S30 die Umfangsgeschwindigkeit vU der
Transportrollen 7 des selektierten Rollgangbereichs 6 ab.
Im Schritt S29 ist die Vergleichsgeschwindigkeit für die Umfangsgeschwindigkeit
vU die Einlaufgeschwindigkeit vE, im Schritt S30 die Auslaufgeschwindigkeit vA.
Der Widerspruch zwischen den Schritten S29 und S30 ist aber nur scheinbar. Denn
zum Absenkzeitpunkt TA'' ist das Walzgut 5 bereits vollständig gewalzt.
Sowohl der Walzgutanfang 11 als auch das Walzgutende 12 befinden
sich daher auslaufseitig des Reversiergerüsts 1. Aus diesem Grund
ist nach dem Absenkzeitpunkt TA'' die Auslaufgeschwindigkeit vA gleich der Einlaufgeschwindigkeit
vE.
Die in 4 dargestellte Implementierung
des Schrittes S8 von 2 korrespondiert über weite
Strecken mit 3. Der einzige Unterschied besteht darin,
dass bei 4 anstelle des Schrittes S29 ein Schritt S31
ausgeführt wird, in dem die Umfangsgeschwindigkeit vU auf der Auslaufgeschwindigkeit
vA gehalten wird. Auch hier ist der Widerspruch zum Schritt S27 nur scheinbarer
Natur. Denn auf Grund des Umstands, dass sich im Rahmen von 4
der selektierte Rollgangbereich 6 einlaufseitig befindet, ist beim Einlaufen
des Walzgutanfangs 11 in den selektierten Rollgangbereich 6 die
Einlaufgeschwindigkeit vE gleich der Auslaufgeschwindigkeit. VA.
Gemäß den 2 bis 4
werden sowohl das Angleichen der Umfangsgeschwindigkeit vU an die Einlaufgeschwindigkeit
vE als auch das Absenken der Umfangsgeschwindigkeit vU unter die Auslaufgeschwindigkeit
vA für die Transportrollen 7 aller Rollgangbereiche 6 ausgeführt,
also sowohl einlaufseitig als auch auslaufseitig. Es ist aber möglich, das
erfindungsgemäße Verfahren nur auslaufseitig auszuführen. In diesem
Fall können die Schritte S7 bis 10 sowie auch 4
entfallen.
Unabhängig davon, ob das erfindungsgemäße Betriebsverfahren
nur auslaufseitig oder auch einlaufseitig ausgeführt wird, ist es weiterhin
möglich, nur die Angleichung der Umfangsgeschwindigkeit vU an die Einlaufgeschwindigkeit
vE, nicht mehr aber das Absenken der Umfangsgeschwindigkeit vU nach dem Auslaufzeitpunkt
TA erfindungsgemäß vorzunehmen. In diesem Fall können in den
3 und 4 die Schritte S23,
S28 und S30 entfallen. Es wird also in diesem Fall stets vom Schritt S26 direkt
zum Schritt S29 übergegangen. Ferner kann in diesem Fall im Schritt S21 die
Ermittlung der Auslaufzeitpunkte TA, TA' entfallen.
Bereits mit der bisher beschriebenen Vorgehensweise ergibt sich eine
erhebliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik. Mit der Ausgestaltung
gemäß 5 kann das erfindungsgemäße
Betriebsverfahren aber noch weiter optimiert werden.
Gemäß 5 werden zwischen die
Schritte S2 und S3 von 2 Schritt S41 bis S46 eingeschoben.
Im Schritt S41 selektiert die Steuereinrichtung 4 –
analog zum Schritt S3 von 2 – den Rollgangbereich
6, der auslaufseitig dem Reversiergerüst 1 am nächsten
liegt. Im Schritt S42 ermittelt die Steuereinrichtung 4 eine Transportdauer
&dgr;t. Die Transportdauer &dgr;t entspricht der Zeitspanne, die ab dem Beginn
des Transportierens des Walzguts 5 bis zum Einlaufzeitpunkt TE des Walzgutanfangs
11 in den selektierten Rollgangbereich 6 verstreicht.
Im Schritt S43 ermittelt die Steuereinrichtung 4 gemäß
der Formel
TM = TR + |vE(TE) – vU(t)|/a
eine Minimalzeit TM. Die in dieser Formel verwendeten Größen sind alle
bereits definiert.
Im Schritt S44 prüft die Steuereinrichtung 4, ob die
Transportdauer &dgr;t die Minimalzeit TM übersteigt. Wenn dies nicht der
Fall ist, nähert die Steuereinrichtung 4 im Schritt
S45 die Umfangsgeschwindigkeit vU der Transportrollen 7 des selektierten
Rollgangbereichs 6 an die Einlaufgeschwindigkeit vE an. Anderenfalls beginnt
sie im Schritt S46 mit dem Transport des Walzguts 5.
Gemäß 5 wird der Beginn des
Transportierens des Walzguts 5 nur in Abhängigkeit der Daten für
den auslaufseitig dem Walzgerüst 1 nächstliegenden Rollgangbereich
6 verzögert. Es wäre theoretisch aber natürlich auch möglich,
die Schritte S41 bis S46 auch für die anderen auslaufseitigen Rollgangbereiche
6 durchzuführen. In aller Regel reicht die Vorgehensweise gemäß
5 aber aus.
Mittels des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens ist somit
gewährleistet, dass alle Transportrollen 7, die mit dem Walzgut
5 in Kontakt stehen, stets eine Umfangsgeschwindigkeit vU aufweisen, die
mit der Transportgeschwindigkeit des Walzguts 5 im betreffenden Rollgangbereich
6 korrespondiert.
|
| Anspruch[de] |
Betriebsverfahren für ein Reversierwalzwerk, das mindestens ein
Reversiergerüst (1) zum Walzen eines Walzguts (5), zwei beidseits
des Reversiergerüsts (1) angeordnete Rollgänge (2,
3) zum Transportieren des Walzguts (5) und eine Steuereinrichtung
(4) zum Steuern des Reversierwalzwerks aufweist,
– wobei die Rollgänge (2, 3) jeweils mehrere Rollgangbereiche
(6) aufweisen, von denen jeder mindestens eine Transportrolle (7)
aufweist,
– wobei die Transportrollen (7) jedes Rollgangbereichs (6)
unabhängig von den Transportrollen (7) der anderen Rollgangbereiche
(6) ansteuerbar sind,
– wobei das Walzgut (5) derart transportiert wird, dass ein Anfang
(11) des Walzguts (5) mit einer Einlaufgeschwindigkeit (vE) und
ein Ende (12) des Walzguts (5) mit einer Auslaufgeschwindigkeit
(vA) transportiert werden,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) zumindest
für jeden bezüglich des jeweiligen Transportvorgangs bezüglich des
Reversiergerüsts (1) auslaufseitig angeordneten Rollgangbereich (6)
– individuell einen Einlaufzeitpunkt (TE) errechnet, zu dem das Walzgut (5)
frühestens in den jeweiligen Rollgangbereich (6) einläuft, und
– dessen Transportrollen (7) derart ansteuert, dass ihre Umfangsgeschwindigkeit
(vU) spätestens zum Einlaufzeitpunkt (TE) an die Einlaufgeschwindigkeit (vE)
angeglichen ist.
Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
– dass die Steuereinrichtung (4) vor dem Transportieren des Walzguts
(5) für mindestens einen der bezüglich des jeweiligen Transportvorgangs
bezüglich des Reversiergerüsts (1) auslaufseitig angeordneten
Rollgangbereichs (6) eine Mindestzeitspanne (tM) ermittelt, die erforderlich
ist, um die Umfangsgeschwindigkeit (vU) der Transportrollen (7) des betreffenden
Rollgangbereichs (6) an die Einlaufgeschwindigkeit (vE) anzugleichen, und
– dass die Steuereinrichtung (4) den Beginn des Transportierens
des Walzguts (5) verzögert und die Umfangsgeschwindigkeit (vU) der
Transportrollen (7) des betreffenden Rollgangbereichs (6) an die
Einlaufgeschwindigkeit (vE) annähert, solange die Mindestzeitspanne (TM) größer
als eine Transportdauer (&dgr;t) ist, die der Differenz von Einlaufzeitpunkt (TE)
und Beginn des Transportierens des Walzguts (5) entspricht.
Betriebsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
mindestens eine bezüglich des jeweiligen Transportvorgangs bezüglich des
Reversiergerüsts (1) auslaufseitig angeordnete Rollgangbereich (6)
unmittelbar an das Reversiergerüst (1) angrenzt.
Betriebsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung (4) zumindest für jeden bezüglich
des jeweiligen Transportvorgangs bezüglich des Reversiergerüsts (1)
auslaufseitig angeordneten Rollgangbereichs (6) das Angleichen der Umfangsgeschwindigkeit
(vU) der Transportrollen (7) des jeweiligen Rollgangbereichs (6)
an die Einlaufgeschwindigkeit (vE) gemäß einem für den jeweiligen
Rollgangbereich (6) individuellen Beschleunigungsverlauf steuert und dass
der Beschleunigungsverlauf derart bestimmt ist, dass eine Regelreserve (TR) verbleibt.
Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung (4) zumindest für jeden bezüglich
des jeweiligen Transportvorgangs bezüglich des Reversiergerüsts (1)
einlaufseitig angeordneten Rollgangbereich (6)
– individuell einen Auslaufzeitpunkt (TA) ermittelt, zu dem das Walzgut (5)
spätestens aus dem jeweiligen Rollgangbereich (6) ausläuft, und
– dessen Transportrollen (7) derart ansteuert, dass ihre Umfangsgeschwindigkeit
(vU) frühestens ab dem Auslaufzeitpunkt (TA) unter die Auslaufgeschwindigkeit
(vA) abgesenkt wird.
Betriebsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Umfangsgeschwindigkeit (vU) der Transportrollen (6) zumindest der bezüglich
des jeweiligen Transportvorgangs bezüglich des Reversiergerüsts (1)
einlaufseitig angeordneten Rollgangbereichs (6) spätestens ab dem
Auslaufzeitpunkt (TA') für den in Richtung auf das Reversiergerüst (1)
jeweils unmittelbar angrenzenden Rollgangbereich (6) abgesenkt wird.
Datenträger mit einem auf dem Datenträger gespeicherten Computerprogramm
(9) zur Durchführung eines Betriebsverfahrens nach
einem der obigen Ansprüche, wenn das Computerprogramm (9) von einer
Steuereinrichtung (4) für ein Reversierwalzwerk ausgeführt wird.
Steuereinrichtung für ein Reversierwalzwerk, die derart ausgebildet
ist, insbesondere programmiert ist, dass das Reversierwalzwerk von ihr gemäß
einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ansteuerbar ist.
Reversierwalzwerk, das mindestens ein Reversiergerüst (1)
zum Walzen eines Walzguts (5), zwei beidseits des Reversiergerüsts
(1) angeordnete Rollgänge (2, 3) zum Transportieren
des Walzguts (5) und eine Steuereinrichtung (4) zum Steuern des
Reversierwalzwerks aufweist, wobei die Rollgänge (2, 3) jeweils
mehrere Rollgangbereiche (6) aufweisen, von denen jeder mindestens eine
Transportrolle (7) aufweist, wobei die Transportrollen (7) jedes
Rollgangbereichs (6) unabhängig von den Transportrollen (7)
der anderen Rollgangbereiche (6) ansteuerbar sind, wobei die Steuereinrichtung
(4) derart ausgebildet ist, insbesondere programmiert ist, dass das Reversierwalzwerk
von ihr gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1
bis 6 ansteuerbar ist.
Walzgut, insbesondere bandförmiges Walzgut, dadurch gekennzeichnet,
dass es gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1
bis 6 hergestellt wurde.
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