DD227344B1 - Einrichtung zur ueberwachung von rohrwalzanlagen - Google Patents

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist überall dort anwendbar, wo bei Walzwerken die Walzen nicht angetrieben werden und die Umformkraft über ein Hilfswerkzeug mit dem zu verformenden Werkstuck aufgebracht wird, ζ B durch eine Schaftstange bei Rohrstoßbankanlagen

Vorteilhaft ist die erfindungsgemaße Einrichtung dort einsetzbar, wo bei Walzprozessen eine Vielzahl von Großen der Ausrüstung ζ B mechanische, elektrische Großen von Antriebssystemen, Kenngroßen der Werkzeuge und des zu verformenden Werkstuckes, wie gleichmaßige Zusammensetzung, Temperatur u a in engen Toleranzgrenzen gehalten werden müssen

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Es ist bekannt, daß fur die Überwachung von Rohrwerksanlagen mit einem hohen Automatisierungsgrad zur Überwachung des Betriebsablaufes verschiedene Verfahren und Einrichtungen verwendet werden Sie ermöglichen durch Überwachung des Betriebsablaufes, Überwachung der Lage des zu verformenden Werkstuckes vor wahrend und nach dem Walzvorgang, Überwachung der Drehzahl und des Stromes jedes Antriebsmotors der einzelnen angetriebenen Walzen eine Kontrolle des programmiert vorgegebenen technologischen Vorganges mit den erreichten Werten So ist ζ B in der Patentschrift SU 757226 bzw SU 952396 eine Losung fur kontinuierliche Walzwerke angegeben Ein diesbezügliches Beispiel wird auch in der EPU 0075960 angegeben Hauptziel dieser Erfindungen ist es jedoch, den Walzvorgang dadurch qualitativ zu verbessern daß bestehende Einflußgroßen ζ B des zu verformenden Gutes als Regelgroßen in den Steuerungsablauf des technologischen Prozesses einbezogen werden

Bei Walzwerksanlagen, bei denen die Umformkrafte nicht durch angetriebene rotierende Walzen aufgebracht werden, sondern über das zu verformende Werkstuck, wird ζ B die gesamte Energie über eine Schaftstange aufgebracht, die ihrerseits angetrieben ist Damit ist jedoch eine Abnahme der Umformkrafte und ihre Regelung bei vielgerustigen Walzgerusten in jedem Walzwerksgerust nicht mehr möglich Die Schaftstange muß andererseits die gesamte Energie fur den Walzvorgang und die Überwindung der Tragheitskrafte aufbringen Damit besteht die Gefahr, daß die Schaftstange im Havanefall ausknicken kann und die dadurch bewirkte Entlastung aufgrund der gespeicherten hohen kinetischen Energie zu Anlagenschaden fuhren kann Durch bekannte Verfahren ist dabei nur das Überfahren der Endlagen der Schaftstange durch redundante Systeme mit ausreichender Sicherheit gewährleistet

Im Bereich der Umformung innerhalb der Walzgeruste besteht jedoch die Gefahr, daß aufgrund des hohen Kraftbedarfs des Arbeitsverfahrens in einem Arbeitsgerüst ein durch verschiedene Ursachen bedingter zusätzlicher Kraftbedarf nicht rechtzeitig als Fehlerursache eines latenten Fehlers erkannt wird und erst ζ B durch einen Walzlagerbruch in Erscheinung tritt Diese latenten Fehlerursachen können bei Walzwerken mit nicht angetriebenen Arbeitsgerusten mit den bekannten Verfahren und Einrichtungen nicht erkannt werden, bevor es zu einer Havaneauslosung der Anlage als Folge aufgetretener Zerstörungen gekommen ist

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Ausfallzeiten an hochproduktiven Rohrwalzanlagen mit nicht angetriebenen Arbeitsgerusten, bei denen die Umformkraft über ein Hilfswerkzeug mit dem zu verformenden Werkstuck aufgebracht wird, zu senken, durch driftmaßige Veränderungen eintretende Qualitätsmangel an den verformten Werkstucken zu vermeiden und die Möglichkeit des Eintretens von Anlagenschaden bei spontan auftretenden Überlastungen durch unverzogerte Abschaltung der Rohrwalzanlage zu verringern

Das Wesen der Erfindung Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelost wird

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, fur die Überwachung von Rohrwalzanlagen im Bereich der nicht angetriebenen Walzgeruste und des vor- und nachgelagerten technologischen Verfahrweges auf spontan auftretende Überlastungen und zu Uberlastungenfuhrende Mangel der Ausrüstung und qualitatsbeeinflussende Drifterscheinungen im Bereich der Arbeitsgeruste eine Einrichtung zu schaffen, die auf der Grundlage des Motorstromes des Hauptantriebsmotors und der Erfassung des Verfahrweges die dafür erforderlichen Werte ermittelt

Merkmale der Erfindung

Ein an sich bekanntes Rohrwalzwerk mit mehreren, auswechselbaren und nicht angetriebenen Arbeitsgerusten, bei dem die Umformkraft durch eine angetriebene Schaftstange aufgebracht und über eine Dornstange auf das zu verformende Werkstuck übertragen wird, enthalt einen Hauptantriebsmotor und ein Ritzel zum Antrieb der Zahnstange mit Schaftstange, einen Wegregler der Schaftstange, einen Drehzahlregler, einen Stromregler und einen Stromrichter sowie ein Eingabegerat fur das Fahrdiagramm Die Einschaltung des Hauptantriebes erfolgt über einen Schnellschalter, der im Falle der Ausschaltung eine elektrische Bremseinrichtung betätigt Der Strom des Hauptantriebsmotors wird durch einen Stromwandler erfaßt, seine Geschwindigkeit durch eine Tachomaschine Mit der Schaftstange ist ein Impulsgeber verbunden Der Hauptantriebsmotor wird durch einen Speisetransformator versorgt

Die erfmdungsgemaße Einrichtung enthalt eine Synchronisiereinrichtung, die mit einem Impulsgeber und mit einer Infrarotfotozelle am ersten Arbeitsgerüst verbunden ist An den Ausgang der Synchronisiereinrichtung sind zwei gesteuerte Integratoren angeschlossen, die außerdem beide mit dem Stromwandler verbunden sind An die gesteuerten Integratoren ist ein Korrekturglied der Geschwindigkeit der Schaftstange, anschließendem Korrekturglied der Walztemperatur des zu verformenden Werkstucks und daran anschließend ein Korrekturglied der Speisespannung des Hauptantriebsmotors angeschlossen Mit dem Korrekturglied der Speisespannung des Hauptantriebes ist ein Speicher mit Summation verbunden, der außerdem mit der Synchronisierschaltung verbunden ist Ein nachgeschalteter Komparator ist außerdem über einen Speicher mit einem Eingabegerat fur 10 fehlerfreie Zyklen verbunden und wird durch einen Zykluszahler gesteuert, der seinerseits mit der Infrarotfotozelle am ersten Arbeitsgerüst verbunden ist

Der Ausgang dieses Komparators ist mit einem weiteren verbunden, an dem außerdem das Eingabegerat fur den Grenzwert fehlerfreie Zyklen angeschlossen ist und dessen Ausgang mit einem Anzeige- und Steuergerat verbunden ist Vom Ausgang des Speichers mit Summation wird ein weiterer Speicher angesteuert, der mit dem Zykluszahler verbunden ist An seinem Ausgang sind zwei Komparatoren angeschlossen, von denen einer mit dem Eingabegerat fur den Grenzwert fehlerfreier Zyklen verbunden ist Der Ausgang beider Komparatoren wirkt auf eine Steuerschaltung, an die ein weiterer Komparator angeschlossen ist, der außerdem mit dem Eingabegerat fur den Grenzwert fehlerfreie Zyklen verbunden ist Die Steuerschaltung wirkt auf eine Anzeige der Zykluszahl In einem weiteren Komparator, der mit dem Stromwandler verbunden ist und über einen Speicher mit einetn Eingabegerat fur den Grenzwert der Stromaufnahme pro durchlaufene Arbeitsgeruste verbunden ist und durch die Synchronisierschaltung getaktet wird, erfolgt die Ansteuerung eines Anzeige-und Steuergerätes zur Gefahrenanzeige Das Anzeige- und Steuergerat zur Gefahrenanzeige ist mit dem Anzeige- und Steuergerat verbunden und wirkt auf aen Schnellschalter mit elektrischer Bremseinrichtung

Die erfmdungsgemaße Einrichtung wirkt in folgender Weise In die erfmdungsgemaße Einrichtung werden vor dem Beginn des Walzens eines zu verformenden Werkstucks, ζ B eines Lochstuckes bestimmter Abmessung und Matenalart eingegeben

— Grenzwert der Stromaufnahme pro durchlaufener Arbeitsgeruste

— Grenzwert der Stromaufnahme des vor- und nachgelagerten Verfahrensweges gemäß Fahrdiagramm

— Stromsumme über die Walzdauer pro durchlaufener Arbeitsgeruste fur eine bestimmte Anzahl fehlerfreier Walzzyklen bei einer bestimmten Walztemperatur, bestimmten Walzgeschwindigkeit und bei Nennwert der Speisespannung am Hauptantrieb

— Grenzwert der zulassigen Abweichung pro Arbeitsgerüst von der Stromsumme fur eine Anzahl fehlerfreier Walzzyklen bei einer bestimmten Walztemperatur, bestimmten Walzgeschwindigkeit und bei Nennwert der Speisespannung am Hauptantrieb

Beim Beginn des Walzens des zu verformenden Werkstuckes, ζ B eines Lochstuckes, wird abgeleitet von den Signalen der Infrarotfotozellen am ersten Arbeitsgerüst und den Impulsen des Impulsgebers in der Synchronisierschaltung laufend die Lage der Spitze des Lochstucks innerhalb der Arbeitsgeruste ermittelt Die von der Synchronisierschaltung gesteuerten Integratoren integrieren das vom Stromwandler abgegebene Signal über die Walzdauer in einem Gerüst, ohne daß beim Übergang auf das

nächste Gerüst ein Informationsverlust auftritt, bzw nach aquidistanten Wegabschnitten der Dornstange innerhalb der Arbeitsgeruste. Im Korrekturglied der Walztemperatur des Lochstucks wird die gemessene Walztemperatur zur Korrektur der sich auf eine festgelegte Walztemperatur beziehenden Eingabewerte herangezogen Im Korrekturglied der Geschwindigkeit der Schaftstange wird die gemessene Walzgeschwmdigkeit zur Korrektur der sich auf eine festgelegte Walzgeschwmdigkeit beziehenden Eingabewerte herangezogen Im Korrekturglied der Speisespannung des Hauptantriebes wird die gemessene Speisespannung zur Korrektur der sich auf die Nennspannung beziehenden Eingabewerte verwendet Die korrigierten Werte pro Arbeitsgerüst werden im Speicher mit Summation abgelegt und bis zu einer festgelegten Anzahl von Arbeitszyklen aufsummiert, was über den Zykluszahler bewirkt wird, an dem zwei unterschiedliche, voneinander unabhängige Werte eingestellt werden können. Wird der erste eingestellte Wert überschritten, so wird über den angeschlossenen Komparator ein Vergleich mit der eingegebenen Stromsumme über die Walzdauer pro Arbeitsgerüst fur die gleiche Anzahl fehlerfreier Walzzyklen bei einer bestimmten Walztemperatur, bestimmten Walzgeschwmdigkeit und bei Nennwert ausgeführt Die ermittelte Abweichung wird im nachfolgenden Komparator mit dem eingegebenen Grenzwert der zulassigen Abweichung pro Arbeitsgerüst von der Stromsumme bei einer bestimmten Walztemperatur, bestimmten Walzgeschwmdigkeit und bei Nennwert der Speisespannung am Hauptantrieb verglichen.

Bei Überschreitung des Grenzwertes erfolgt eine gerustbezogene Anzeige mit dem Anzeige- und Steuergerat sowie bei einer Überschreitung der voreingestellten Zahl von Gerüsten, bei denen die Überschreitung über eine einstellbare Anzahl von Zyklen zulassig ist, eine sofortige Gefahrenabschaltung. Durch Loschung des jeweils ersteingespeicherten Wertes durch jeden neuen Wert wird über den Zyklusspeicher gesteuert, daß im Speicher mit Summation stets eine gleichbleibende Anzahl von Werten vorhanden ist.

Wird der am Zykluszahler eingestellte zweite Wert erreicht, so werden die diesen Zyklus betreffenden Werte aus dem Speicher mit Summation an den nächsten Speicher übertragen Wird erneut der am Zykluszahler eingestellte zweite Wert nach Ruckstellung des Zykluszahlers erreicht, so werden durch die angeschlossenen beiden Komparatoren Vorzeichen und Betrag der Abweichung zum ersten eingespeicherten Wert ermittelt. Bei gleichem Vorzeichen ermittelt die Steuerschaltung durch Vergleich des Betrages bei der erreichten Zykluszahl mit dem eingegebenen Grenzwert der zulassigen Abweichung pro durchlaufener Arbeitsgeruste von der Stromsumme fur eine Anzahl fehlerfreier Walzzyklen bei einer bestimmten Walztemperatur, bestimmten Walzgeschwmdigkeit und bei Nennwert der Speisespannung am Hauptantrieb, bei welcher Zykluszahl dieser Grenzwert erreicht wird Dieser Wert wird an der Anzeige der Zykluszahl ausgegeben Die vom Stromwandler abgegebenen Werte werden über die Steuerung durch die Synchronisierschaltung gerustweise mit dem eingegebenen Grenzwert der Stromaufnahme pro durchlaufener Arbeitsgeruste und nach Verlassen der Arbeitsgeruste mit den Grenzwerten der Stromaufnahme des vor- und nachgelagerten technologischen Verfahrweges gemäß Fahrdiagramm verglichen. Eine Grenzwertuberschreitung wird an das Anzeige- und Steuergerat Gefahrenabschaltung übermittelt und bewirkt die Gefahrenabschaltung über den Schnellschalter mit elektrischer Bremseinrichtung Die erfindungsgemaße Einrichtung ermöglicht es somit, standig die Zykluszahl der eingesetzten Arbeitsgeruste zu verfolgen und rechtzeitig zu signalisieren, wenn Arbeitsgeruste ausgewechselt werden müssen, und ermöglicht durch die Vorlaufinformation auch die Berücksichtigung der unvermeidlichen Bereitstellungszeit Eintretende Beeinträchtigungen des normalen Walzablaufes, die noch nicht zu einer unmittelbaren Gefahrdung fuhren, werden angezeigt und erst dann in eine Gefahrenmeldung umgesetzt, wenn sich ihre Häufigkeit erhöht. Eine spontan aufgetretende Gefahrdung wird auf niedrigstem Niveau zur sofortigen Schnellabschaltung benutzt, wobei die Ansprechschwelle bedeutend unter der traditionellen Sicherheitseinrichtungen liegt (Sicherungen, Schnellschalter), da diese auf einem gerade noch zulassigen oberen Niveau ansprechen Die fur den Betrieb der erfindungsgemaßen Einrichtung erforderlichen Eingabewerte werden durch die Einrichtung selbst ermittelt und aufbereitet Nach Entscheidung, daß ein fehlerfreier Arbeitsabiauf dadurch gekennzeichnet wird, können sie unmittelbar als Eingabewerte verwendet werden, d h bei Verwendung eines rechnerverwalteten Archivs, sind keine gesonderten Arbeiten erforderlich.

Ausfuhrungsbeispiel

Die zum Ausfuhrungsbeispiel gehörenden Zeichnungen zeigen in

Figur 1 ein elektrisches Ubersichtsschaltbild eines Rohrwalzwerkes mit nicht angetriebenen Arbeitsgerusten mit der erfindungsgemaßen Überwachungseinrichtung

Figur 2 eine Darstellung des Fahrdiagrammes und weiterer Meßgroßen Figur 3· Impulsdiagramm zwei gesteuerter Integratoren

Das elektrische Ubersichtsschaltbild nach Figur 1 zeigt ein bekanntes Rohrwalzwerk mit mehreren, nicht angetriebenen auswechselbaren Arbeitsgerusten 38 Die Auswechselbaren Arbeitsgeruste 38 befinden sich in einem Walzenstander 37 und in ihre Kahberoffnung wird das auf einer Dornstange 33 befindliche Lochstuck 34 eingestoßen, wobei die Antriebskraft von einer angetriebenen Schaftstange 31 übertragen wird

Die Schaftstange 31 wird über ein doppeltes Ritzel 30 von meist zwei Hauptantnebsmotoren angetrieben, von denen einer 29 dargestellt ist Die Antriebsmotpren 29 werden vom Stromrichter 25 mit Stromregler gespeist, der wiederum vom Drehzahlregler 24 angesteuert wird, vor dem ^er Wegregler der Schaftstange 23 angeordnet ist. Der Weg regler der Schaftstange 23 erhalt über das Eingabegerat fur das Fahrdiagramm 1 die erforderlichen Vorgaben fur das Fahrdiagramm Zwischen dem Ausgang des Stromrichters 25 und den Hauptantnebsmotoren 29 befindet sich der Schnellschalter 27 mit den elektrischen Bremseinrichtungen über den die Schaftstange 31 bei Gefahrenbremsung kurzfristig stillgesetzt werden kann Der Strom der Hauptantnebsmotoren wird vom Stromwandler 26 erfaßt, die Geschwindigkeit der Schaftstange 31 mit einer mechanisch verbundenen Tachomaschine 28 und der ebenfalls mechanisch verbundene Impulsgeber 32 liefert pro Zentimeter Schattstangenweg einen Impuls Der Stromwandler 26 ist mit dem Stromregler des Stromrichters 25, die Tachomaschine 28 mit dem Drehzahlregler 24 und der Impulsgeber 32 mit dem Wegregler der Schaftstange 23 verbunden Der Impulsgeber 32 ist außer jTiit dem Wegregler der Schaftstange 31 mit der Synchronisierschaltung 22 verbunden, an die außerdem die Infrarotfotozelle am ersten Arbeitsgerüst 36 angeschlossen ist und die genau dann ein Signal abgibt, wenn sich das Lochstuck 34 mit der Spitze am

Einlauf des ersten Arbeitsgerustes 38 befindet Der Stromwandler 26 ist außer mit dem Stromrichter mit Stromregler 25 mit den beiden gesteuerten Integratoren 18,19 verbunden und mit dem Komparator 17 Die Steuereingange der beiden gesteü"erten Integratoren 18,19 sind mit den Gegentaktausgangen der Synchronisierschaltung 22 verbunden, wahrend ihre Ausgange mit dem Korrekturglied der Geschwindigkeit der Schaftstange 15 verbunden sind An das Korrekturglied der Geschwindigkeit der Schaftstange 15 ist außerdem die Tachomaschine 28 angeschlossen Der Ausgang des Korrekturgliedes der Geschwindigkeit der Schaftstange 15 ist mit dem Korrekturglied der Walztemperatur 12 des Lochstucks 34 verbunden, an das außerdem das Pyrometer fur die Walzentemperatur 35 des Lochstucks 34 angeschlossen ist Der Ausgang des Korrekturgliedes der Walztemperatur 12 des Lochstucks 34 ist mit dem Korrekturglied der Speisespannung 42 verbunden, die an den Speisetransformator 43 angeschlossen ist Der Ausgang des Korrekturgliedes 42 ist mit dem Speicher 10 verbunden, an dem außerdem ein Ausgang der Synchronisierschaltung 22 angeschlossen ist und dessen Ausgang an den Komparatur 8 gefuhrt ist, und außerdem an den Speicher 11 Am zweiten Eingang des Komparators 8 ist der Speicher 7 angeschlossen, der ebenfalls über den Takteingang mit der Synchronisierschaltung 22 verbunden ist Die Freigabe des Komparators 8 erfolgt über den Zykluszahler

Mit dem Eingang des Speichers 7 ist das Eingabegerat fur 10 fehlerfreie Zyklen 4 verbunden Der Ausgang des Komparators 8 ist mit dem Komparator 9 verbunden, an dessen anderem Eingang das Eingabegerat 6 Grenzwert fehlerfreie Zyklen angeschlossen ist Der Ausgang des Komparators 9 fuhrt auf das Anzeige- und Steuergerat 5 DerTakteingang des Speichers 11 ist mit dem Zykluszahler 21 verbunden, wahrend sein Ausgang auf den Komparator 13 und 16 gefuhrt ist, deren Ausgange mit der Steuerschaltung 41 verbunden sind

Der Analogausgang der Steuerschaltung 41 ist mit dem Komparator 40 verbunden, an dessen Vergleichseingang ebenfalls das Eingabegerat 6 ,Grenzwert fehlerfreie Zyklen" angeschlossen ist Der Ausgang des Komparators 40 ist mit der Steuerschaltung 41 verbunden und deren digitaler Ausgang mit der Anzeige 39 „Zykluszahl überschritten" Die Anzeige „Zykluszahl überschritten" 39 ist mit der Infrarotfotozelle am ersten Arbeitsgerüst 36 verbunden und ein Ausgang wirkt außerdem auf das Anzeige- und Steuergerat 5 ein

Der Stromwandler 26 ist wie beschrieben mit dem Komparator 17 verbunden, an dessen Vergleichseingang der Ausgang des Speichers 14 liegt und dessen Ausgang mit dem Anzeige- und Steuergerat „Gefahrenabschaltung" verbunden ist DerTakteingang des Speichers 14 ist mit der Synchronisierschaltung 22 verbunden und der Eingang des Speichers 14 mit dem Eingabegerat 2 fur den Grenzwert der Stromaufnahme pro durchlaufener Arbeitsgeruste Verfahrweg Vor Beginn des Walzens einer bereits gefertigten Walzabmessung mit einer festgelegten Anzahl Arbeitsgerusten 38 entsprechender Kalibrierung ebenso wie der Kalibrierung des Lochstucks und der Dornstange 33 wird in bekannter Weise das Fahrdiagramm über das Eingabegerat fur das Fahrdiagramm eingegeben

Außerdem werden in die Einrichtung zur Überwachung eingegeben

— Der Grenzwert der Stromaufnahme pro durchlaufener Arbeitsgeruste über das Eingabegerat 2

— Grenzwerte der Stromaufnahme des vor- und nachgelagerten technologischen Verfahrweges gemäß Fahrdiagramm über das Eingabegerat 2

— die Stromsumme über die Walzdauer pro durchlaufener Arbeitsgeruste 38 fur 10 fehlerfreie Walzzyklen bei einer Walztemperatur von 1100⁰K und einer Walzgeschwindigkeit von 6 m/s bei Nennsp

— über Eingabegerat 4fur 10 fehlerfreie Zyklen

— Grenzwert der zulassigen Abweichung pro durchlaufener Arbeitsgeruste 38 von der Stromsumme fur 10 fehlerfreie Walzzyklen bei einer Walztemperatur von 1100°K und einer Walzgeschwindigkeit von 6m/s am Eingabegerat 6

Beim Beginn des Walzens des ersten Lochstucks 34 im ersten Arbeitsgerüst 38 erfaßt die Infrarotfotozelle 36 am ersten Arbeitsgerüst 38 die Spitze des Lochstucks 34 und mit den Impulsen des Impulsgebers 32 pro zurückgelegten Weg der Dornstange 33 wird in der Synchronisierschaltung 22 die Ortsposition der Spitze des Lochstucks bei Beginn der Walzung in jedem Arbeitsgerüst 38 als Impuls ausgegeben

In Figur 2 1 ist das Geschwindigkeits- Fahrdiagramm des Walzwerkes als Funktion des Fahrweges der Schaftstange 31 dargestellt Das von der Infrarotfotozelle 36 am ersten Arbeitsgerüst abgegebene Signal ist in Figur 2 3 dargestellt In Figur 2 2 ist das vom Stromwandler 26 abgegebene Stromsignal dargestellt, das am Integrationseingang der gesteuerten Integratoren 18,19 anliegt Dieses Stromsignal wird von den gesteuerten Integratoren 18,19 nach Steuerung durch die Synchronisierschaltung 22 wie folgt verarbeitet, was in Figur 3 dargestellt ist

Zum Zeitpunkt t_1; der identisch ist mit der Lage des Lochstucks 34 im Einlauf des ersten Arbeitsgerustes 38, wird der gesteuerte Integrator 18 über die Synchronisierschaltung 22 bis zum Zeitpunkt t2 freigegeben, dem Beginn der Walzung im zweiten Arbeitsgerüst 38 Zu diesem Zeitpunkt t₂ wird der gesteuerte Integrator 19 über den Gegentaktausgang der Synchronisierschaltung 22 bis zum Zeitpunkt t₃ freigegeben, dem Beginn der Walzung im 3 Arbeitsgerüst In der Zeit von t₂-t3 wurde der vom Integrator 18 bist₂ erreichte Wert kurzzeitig gehalten und an das Korrekturglied 15 Geschwindigkeit der Schaftstange 31 übergeben und dann auf Null zurückgestellt Somit ist der gesteuerte Integrator 18 zum Zeitpunkt t₃ erneut zur Integration vorbereitet, wahrend der gesteuerte Integrator 19 Halte- und Ruckstellphase durchlauft und die Werteubergabe an das Korrekturglied 15 Geschwindigkeit der Schaftstange 31 erfolgt Dieser Vorgang wird von Arbeitsgerüst zu Arbeitsgerüst fortgesetzt, bis die Spitze des Lochstucks das letzte Arbeitsgerüst passiert hat Die Integration kann dabei auch nach aquidistanten Wegabschnitten der Dornstange 33 innerhalb der Arbeitsgeruste 38 erfolgen Im Korrekturglied 15 Geschwindigkeit der Schaftstajige31 wird über die von der Tachomaschine 28 ermittelte Geschwindigkeit der Schaftstange 31 der integrierte Stromistwert auf die Bedingungen bei einer Walzgeschwindigkeit von 6m/s umgerechnet Anschließend wird der erhaltene Wert an das Korrekturglied 12 der Walztemperatur des Lochstuckes 34 über die mit dem Pyrometer 35 gemessenen Werte auf die Bedingungen bei einer Walztemperatur von 1 100⁰K umgerechnet Im Korrekturglied der Speisespannung 42 werden die Werte auf die Bedingungen bei Nennspannung umgerechnet Das Ergebnis wird gerustweise im Speicher 10 abgelegt, so daß sich über einen Walzzyklus die in Figur 2 6 dargestellte Wertefolge ergibt

Die Stromistwerte des Stromwandlers 26 werden außerdem im Komparator 17 über die Synchronisierschaltung 22 getaktet gerustweise mit den im Eingabegerat 2 fur den Grenzwert der Stromaufnahme pro durchlaufene Arbeitsgeruste/Verfahrweg vorgegebenen und im Speicher 14 abgespeicherten Werten verglichen Außerhalb der Arbeitsgeruste erfolgt der Vergleich mit den Grenzwerten der Stromaufnahme des vor- und nachgelagerten technologischen Verfahrweges gemäß Fahrdiagramm nach

Fig 2 2 Eine Grenzwertuberschreitung wird an das Anzeige- und Steuergerat 3 „Gefahrenabschaltung ' übermittelt und bewirkt eine Anzeige, die in Abhängigkeit von der Große der Überschreitung und der Anzahl der durchlaufenen Arbeitsgeruste 38 zur Abschaltung des Hauptantnebsmotors 29 zur elektrischen Bremsung über den Schnellschalter mit elektrischer Bremseinrichtung 27 fuhrt

Beim folgenden Walzzyklus wiederholen sich die geschilderten Ablaufe, jedoch wird über die Infrarotfotozelle am ersten Arbeitsgerüst 36 der Zykluszahler weiter geschaltet Die am Ausgang des Korrekturgliedes 12 der Walztemperatur des Lochstucks ermittelten Werte werden gerustweise im Speicher 10 mit Summation abgelegt Beim zehnten Walzzyklus aktiviert der Zykluszahler 20 den Komparator 8 und der Vergleich mit den in Speicher 7 eingeschriebenen Vergleichdwerten fur zehn fehlerfreie Zyklen wird gerustweise ausgeführt Im Komparator 9 wird der sich bei Differenzbildung der Werte ergebende Betrag mit dem im Eingabegerat 6 eingestellten Grenzwert „fehlerfreie Zyklen" verglichen und bei Überschreitung im Anzeigegerat 5 gerustweise angezeigt Bei einer vorzuwählenden Anzahl von Gerüsten, in denen die Überschreitung auftritt, aktiviert der Steuerteil des Anzeigegerätes 5 das Steuergerat 3 „Gefahrenabschaltung", wenn die vorgegebene Gerustanzahl über eine bestimmte Anzahl Zyklen wiederholt überschritten wird Beim elften Walzzyklus loscht der Wert den eingespeicherten des ersten Zyklus im Speicher mit Summation 10 und so fortlaufend in jedem folgenden Zyklus wird ein neuer Wert eingeschrieben

Beim 110ten Walzzyklus wird über den Zykluszahler 21 der Speicher 11 aktiviert, in den bereits beim 10ten Zyklus über den Zykluszahler 20 der erste Wert pro Gerüst eingespeichert wurde

Im Komparator 13 wird die Wertefolge des 10ten Zyklus gerustweise mit der des 110ten Zyklus betragsweise und im Komparator 16 vorzeichenweise verglichen und in der Steuerschaltung 41 abgespeichert Die Steuerschaltung 41 zahlt den fur 100 Zyklen ermittelten Betrag mit der gleichen Wertigkeit über einen eigenen Taktgenerator und einen Analog- Digitalwandler weiter, wobei der Analogwert am Komparator 40 anliegt und die Taktimpulse an der Anzeige 39 „Zykluszahl" ausgegeben werden Am Komparator 40 liegt außerdem von Eingang 6 der Grenzwert „fehlerfreie Zyklen 'an Bei Gleichheit der Werte am Komparator 40 wird der interne Taktgenerator der Steuerschaltung 41 gestoppt und an der Anzeige 39 Zykluszahl ist abzulesen, nach wieviel Zyklen das Arbeitsgerüst seinen optimalen Grenzwert überschritten hat Die geschilderten Ablaufe wiederholen sich beim jeweils folgenden lOOten Walzzyklus bei unveränderten Vorzeichen an Komparator 16 Das Uberwachungssystem ermittelt fur eine unbekannte Walzabmessung durch Auswertung und Ausdruck der in den Speichern 7,10,11 abgelegten Werte die erforderlichen Vergleichswerte, wobei jedoch die Kennzeichnung der zu einem fehlerfreien Zyklus gehörenden Werte einmalige weitere Messungen an den Arbeitsgerusten und Fertigerzeugnissen erfordert

Mit dem Uberwachungssystem ist ein Walzwerk mit nicht angetriebenen Arbeitsgerusten sowohl gegen plötzliche Überlastungen jeder Art geschützt als auch gegen driftende Einflüsse durch Verschleißgroßen Die Driftgroße wird im laufenden technologischen Prozeß gemessen und die wahrscheinliche Zykluszahl bis zur Nutzungsgrenze der Arbeitsgeruste laufend angezeigt Dadurch kann ein nicht sachgemäß arbeitendes Gerüst rechtzeitig erkannt und ausgewechselt werden und die Reservebereitstellung forciert werden, bevor der latente Schaden zu einer Anlagenschadigung gefuhrt hat

Claims (2)

Erfindungsanspruch:

1 Einrichtung zur Überwachung von Rohrwalzanlagen, vorzugsweise mit mehreren, auswechselbaren nicht angetriebenen Arbeitsgerusten, bei denen die Umformkraft über ein Hilfswerkzeug mit dem zu verformenden Lochstuck (34) aufgebracht wird, das sich auf einem Innenwerkzeug ζ B einer Dornstange (33) befindet, die über eine Schaftstange (31) über reversierbare Hauptantriebsmotoren (29) nach einem Fahrdiagramm entsprechend der Lage der Schaftstange (31) gesteuert wird, das am Eingabegerat fur Fahrdiagramm (1) eingegeben und über Komparator (17) und Speicher (14) mit dem über ein Eingabegerat fur Grenzwert pro durchlaufener Arbeitsgeruste/Verfahrweg (2) eingegebenen Wert verglichen wird, wobei der Ausgang von Komparator (17) auf ein Anzeige- und Steuergerat Gefahrenabschaltung (3) einwirkt sowie ein Anzeige- und Steuergerat (5), das über Komparator (9) und Komparator (8) mit dem Eingabegerat fur zehn fehlerfreie Zyklen (4) über Speicher (7) verbunden ist und mit einem Speicher mit Summation (10), dessen Ausgang außerdem mit einem Speicher (11), den Komparatoren (13), (16), (40) und einer Steuerschaltung (41) und einem Eingabegerat Grenzwert fehlerfreie Zyklen (6) verbunden ist und auf die Anzeige Zykluszahl (39) einwirkt, gekennzeichnet dadurch, daß sich das Signal im Speicher mit Summation (10) dadurch ergibt, daß am Hauptantriebsmotor (29) ein Impulsgeber (32) und am ersten nicht angetriebenen Arbeitsgerüst (38) eine Infrarotfotozelle am ersten Arbeitsgerüst (36) vorhanden ist, die mit einer Synchronisierschaltung (22) verbunden sind, rrut der zwei gesteuerte Integratoren (18), (19) verbunden sind, an deren Integrationseingang ein Stromwandler (26) am Hauptantriebsmotor (29) angeschlossen ist und dessen Ausgang mit einem Korrekturglied der Geschwindigkeit der Schaftstange (15) verbunden ist, an das ein Korrekturglied der Walztemperatur des Lochstucks (12) angeschlossen ist und an das ein Korrekturglied der Speisespannung (42) des Hauptantriebsmotors (29) angeschlossen ist und dessen Ausgang an den Speicher mit Summation (10) gefuhrt ist, der von derSynchronisierschaltung (22) getaktet ist

2 Einrichtung zur Überwachung von Rohrwalzanlagen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die gesteuerten Integratoren (18), (19) so von derSynchronisierschaltung (22) angesteuert sind, daß der Stromistwert des Strom wandlers (26) sowohl in Abhängigkeit von den momentan in den Walzvorgang einbezogenen nicht angetriebenen Arbeitsgerusten (38) als auch von aquidistanten Wegabschnitten der Dornstange (33) innerhalb der nicht angetriebenen Arbeitsgeruste (38) integriert ist