DE10226499A1

DE10226499A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen und Auswerten von Messsignalen

Info

Publication number: DE10226499A1
Application number: DE2002126499
Authority: DE
Inventors: Manfred Schneider; Alexander Horch; David Fernandez-Santiago
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2022-06-15
Also published as: DE10226499B4

Abstract

Bei einem Verfahren zum Erfassen und Auswerten von Messsignalen bei der Herstellung von Bahnen (2), insbesondere Stoffbahnen, wie gewalzten Bändern, Metallbändern, Folienbahnen, Papierbahnen, werden Signale zeitbasiert erfasst, die zeitbasierten Signale in längenbezogene Signale umgewandelt und auf eine gemeinsame Längenbasis gebracht und wird eine maximale Korrelation zwischen den zu vergleichenden Signalen ermittelt. Bei einer Vorrichtung (1) zum Erfassen und Auswerten von Messsignalen bei der Herstellung von Bahnen (2) zum Durchführen des Verfahrens sind zumindest ein Messwertaufnehmer (5, 6) zum Erfassen von Bandgeschwindigkeiten (v), zumindest ein Messwertaufnehmer (7, 8) im Bereich vor und/oder hinter einer Bandbearbeitungseinheit zum Erfassen bandbezogener Prozessgrößen (d), ein Zeitgeber (11) zum Takten der Messwerterfassung und eine Signalverarbeitungseinrichtung (10) zum Aufbereiten und Auswerten der erfassten Messsignale vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen und Auswerten von Messsignalen bei der Herstellung von Bahnen, insbesondere Stoffbahnen, wie gewalzten Bändern, Metallbändern, Folienbahnen, Papierbahnen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Herstellung von Bahnen bzw. Bandmaterial, insbesondere gewalzten Bändern, wird die Produktqualität, insbesondere in Bezug auf die Dicke der Bänder, auf Schäden, wie Rattermarken etc. ständig kontrolliert, um Produktfehler schnell erkennen und beheben zu können. Hierzu wurden zahlreiche Verfahren entwickelt.

Aus der DE 100 23 554 A1 ist beispielsweise ein Verfahren und eine Anordnung zum Überwachen einer Walzwerksanlage bekannt. Hierbei sollen insbesondere Schäden auf den Walzenoberflächen detektiert werden können. Zu diesem Zwecke ist zumindest ein Messwertaufnehmer im Bereich der mit einer bestimmten Drehzahl rotierenden Walzen, eine Signalverarbeitungseinrichtung zum Aufbereiten und Auswerten eines Messsignals, vorzugsweise eines Schwingungssignals, vorgesehen. Aus dem Ergebnis der Messwertauswertung wird ein den Walzenzustand kennzeichnender Kennwert gebildet, der mit einem anwendungsspezifisch festgelegten Kennwertbereich korreliert wird, um als Parameter für den Benutzungszustand der Walzen herangezogen werden zu können. Als Verfahren zur Messwertauswertung werden die Analyse des Frequenzspektrums oder Leistungsdichtespektrums gewählt. Außerdem können ein Autokorrelationsverfahren, ein Verfahren auf Basis einer orthogonalen Korrelation oder ein Schätzverfahren (ARMA = Auto Regressive Moving Average) angewendet werden. Die Kennwerte des anwendungsspezifisch festgelegten Kennwertebereichs können während einer Lernphase bestimmt werden. Die verschiedenen Messungen werden zunächst mittels einer Gauss'schen Glocken- bzw. Verteilkurve oder einer Rechteckfunktion bewertet und der erhaltene Mittelwert oder der wahrscheinlichste Wert zur Kennwertbildung verwendet. Ein gemessenes Spektrum eines Sensors setzt sich aus einem Nutz- und einem Störspektrum zusammen, wobei das Nutzspektrum den gesuchten Walzenschaden und das Störspektrum andere Anregungen z. B. aufgrund von überlagerten Signalen anderer Walzen oder Walzenlagerschäden wiedergibt.

Aus der DE 197 35 339 A1 ist ein Verfahren zur Kompensation von periodischen Störsignalen bei einer Rolle, insbesondere eines Haspel, bekannt. In einem ersten Schritt wird ein mit der Rolle und dem periodischen Störsignal verknüpfter Messistwert, insbesondere der Bandzug, und die hiermit verbundenen Abweichungen von einem vorgegebenen Wert für Amplitude und Phasenlage erfasst. In einem zweiten Schritt wird eine impulsförmige Zusatzstellgröße aufgeschaltet. Die Phasenlage der Zusatzstellgröße wird so gewählt, dass die Auswirkung auf den Messistwert in ein von der Auswirkung des periodischen Signals entferntes Gebiet fällt. In einem dritten Schritt werden die Abweichungen von dem vorgegebenen Wert hinsichtlich Amplitude und Phasenlage erfasst. In einem vierten Schritt werden die Phasenlage φ_kneu und die Amplitude A_kneu für die weitere Aufschaltung der impulsförmigen Zusatzstellgröße bestimmt nach φ_kneu = φ_k0 - (φ_minb - φ_maxalt) und A_kneu = (F_zmaxalt/F_zminb) A_k0, wobei F_zmaxalt die Amplitude der ausschließlich durch das periodische Störsignal bedingten maximalen Abweichung des Messistwerts vom vorgegebenen Wert Und F_zminb die Amplitude der ausschließlich durch die zunächst bewirkte Zusatzstellgröße bedingten maximalen Abweichung des Messistwerts vom vorgegebenen Wert ist. φ_minb ist dabei der Drehwinkel zu F_zminb, φ_maxalt ist der Drehwinkel zu F_zmaxalt und φ_k0 der Drehwinkel zu A_k0.

Die DE 196 14 300 A1 beschreibt ein Verfahren zur selbstregulierenden Kompensation der Auswirkungen des ungleichmäßigen Rundlaufs einer Rolle bzw. eines Haspels beim Aufwickeln von Metallbändern, Papierband oder von Kunststofffolien. Ein ungleichmäßiger Zugistwert des Bandes wirkt sich nachteilig auf den Walzprozess aus und führt insbesondere zu ungleichmäßigen Banddicken am Ausgang des Walzgerüsts. Bei diesem Verfahren wird vorgeschlagen, eine Approximation eines Zugistwerts mit zumindest einer drehharmonischen Sinusfunktion, deren Argument der Rollendrehwinkel ist, vorzunehmen. Die Sinusapproximation erfolgt nach der orthogonalen Korrelation oder gemäß der harmonischen Analyse nach Fourier. Es werden Schätzwerte für die Amplitude und die Phase des durch den ungleichmäßigen Rundlauf bewirkten Sinussignals gebildet. Aus den Schätzwerten wird ein Zusatzmoment gebildet. Der Momentensollwert für die Rolle wird mit dem Zusatzmoment beaufschlagt. Neben der drehharmonischen Sinusfunktion erster Ordnung kann zumindest eine weitere drehharmonische Sinusfunktion zweiter oder höherer Ordnung berücksichtigt werden.

In "Verminderung von Rattermarken beim Dressieren von Stahlbändern", Wilhelm Hofmann, Heinrich Aigner, Stahl und Eisen 118 (1998) Nr. 3, Seiten 69-72, wird ein System zum Vermeiden von Rattermarken auf einem Band beschrieben. Rattermarken treten auf als Folge räumlicher Biegeschwingungen von Arbeits- und Stützwalzen. Das System überwacht die Schwingungen und regelt automatisch die Bandlaufgeschwindigkeit. Im Rahmen der Überwachung werden durch einen Beschleunigungssensor Beschleunigungen vertikal zu der Walzrichtung erfasst und mit Hilfe der Fast Fourier Transformation aufsummiert und in ihre Frequenzspektren zerlegt. Die erhaltenen Beschleunigungswerte werden im Frequenzbereich zwischen 200 Hz und 1200 Hz in geschwindigkeitsproportionale Werte umgewandelt.

In "Einsatz rechnergestützter Überwachungs- und Diagnosesysteme an Walzanlagen", Jerry Mackel, Bernd Geropp, Andreas Asch, Stahl und Eisen 119 (1999) Nr. 6/7, Seiten 167-174, wird eine Übersicht über rechnergestützte Anlagenüberwachungssysteme mit drehmomentgestützter Überwachung zum Erzielen einer hohen Produktqualität und Anlagenproduktivität zur Online-Qualitätssicherung vorgesehen. Bei einer anlagenbezogenen Stichplanoptimierung wird ein Klassierverfahren eingesetzt, das die gemessenen Drehmomentzeitverläufe statistisch aufsummiert. Hierdurch werden Belastungskollektive gebildet, die eine Abschätzung des Abnutzungsvorrats bzw. der Bauteilermüdung gestatten. Schwingungssignale werden zur Schadenfrüherkennung und -lokalisierung im Zeit- und Frequenzbereich mit Verfahren der Signalanalyse untersucht. Für eine frequenzselektive Überwachung wird das Frequenzspektrum mit einer Grenzkurve verglichen. Es wird darauf hingewiesen, dass im Zeitbereich Schwingungskomponenten nur schwer bestimmten Maschinenkomponenten zugeordnet werden können. Im Frequenzbereich hingegen lassen sich Beiträge bestimmter Maschinenkomponenten zum Gesamtschwingungsbild leichter identifizieren und unterscheiden. Des weiteren wird die Anwendung eines Frequenz-Drehzahl-Diagramms und der Methode der digitalen Bildverarbeitung zu Vereinfachung einer Analyse beschrieben. Bei ersterem wird der während des Anlagenbetriebes durchfahrene Drehzahlbereich in Klassen konstanter Breite eingeteilt und das Frequenzspektrum jeweils mit der Klasse verrechnet, zu der die Bezugsdrehzahl gehört. Aus dem Drehzahl-Frequenz-Diagramm sind unmittelbar die drehzahlproportionalen und die nichtdrehzahlproportionalen Schwingungen als Störfrequenzen ablesbar, wobei die drehzahlproportionalen durch den Nullpunkt und die nichtdrehzahlproportionalen parallel zu der Drehzahlachse verlaufende Geraden zeigen.

Die DE 43 08 796 C2 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung und Diagnose schwingungserregter Bauteile, bei denen ein Schwingungssignal zeitabhängig aufgenommen, verstärkt, gefiltert, demoduliert, vom Zeitbereich in den Frequenzbereich transformiert und ausgewertet wird. Der Schwingungsaufnehmer ist durch einen Klopfsensor mit im überwachten Frequenzbereich nicht linearer Frequenzkennlinie gebildet. Ausgehend von einem Zeitsignal des Klopfsensors wird eine Filterung vorgenommen, um Strukturresonanzen der zu überwachenden Maschine oder des Messsystems hervorzuheben. Das aufbereitete Zeitsignal wird beispielsweise durch eine Fast Fourier Transformation in den Frequenzbereich transformiert. Das entstehende Frequenzspektrum ermöglicht das Erkennen von Schädigungen sowie die Angabe der von der Schädigung betroffenen Einzelbauteile.

In "Neuronale Netze zur Identifikation der Exzentrizitäten beim Kaltwalzen", Werner Haas Öve, Andreas Kugi, Karl Aistleitner, e&i 112. Jg. (1995), H. 7/8, Seiten 361-364, wird ein Verfahren zur Rekonstruktion von Exzentrizitäten aus gemessenen Signalen, die bei einem Kaltwalzvorgang durch Lagerabweichungen auftreten, unter Einsatz von Störgrößenkompensatoren beschrieben. Hierbei werden neuronale Netze zum Ermitteln der Exzentrizitäten eingesetzt. Aus Drehzahlinformationen der Arbeitswalzen und Stützwalzen sowie den Durchmessern von diesen wird ein Eingangsvektor für das neuronale Netz zu einem bestimmten Zeitpunkt mit einer bestimmten Abtastzeit ermittelt.

Die Ausgangsgröße des Walzprozesses ist die Abweichung der Banddicke von der Sollbanddicke. Nach einem Verfahren nach Widrow und Hoff wird die Fouriertransformierte einer gemessenen Banddickenabweichung vor dem Abzug eines identifizierten Exzentersignals ermittelt. Diese Methode eignet sich besonders für den Einsatz bei langsamen zeitveränderlichen Prozessen. Anstelle des Einsatzes von neuronalen Netzen kann eine Identifikation nach der Methode der gewichteten kleinsten Quadrate erfolgen. Das neuronale Netz reagiert jedoch empfindlicher auf Schwankungen der Exzenterfrequenzen als die Methode der gewichteten kleinsten Quadrate. Es werden für das neuronale Netz je Abtastschritt weniger Rechenoperationen benötigt als bei der Methode der gewichteten kleinsten Quadrate, insbesondere bei sehr schnellen Abtastzeiten.

Dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik betreffend Vorrichtungen und Verfahren zum Überwachen von Walzwerksanlagen und der Qualität gewalzter Bänder insbesondere bei Kalt- und Warmwalzanlagen haftet der Nachteil an, dass ein Vergleich von Qualitätsmessdaten bei unterschiedlich langen Bändern kaum bzw. wenn überhaupt nur erschwert möglich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erfassen und Auswerten von Messsignalen bei der Herstellung von Bahnen, insbesondere Stoffbahnen, wie gewalzten Bändern, Metallbändern, Folienbahnen, Papierbahnen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei denen die geschilderten Nachteile nicht mehr auftreten und ein direkter Vergleich von Qualitätsmessdaten bei Bahnen und Bändern, insbesondere eine örtliche Zuordnung von Messschrieben der gleichen Messgröße von aufeinander folgenden Prozessschritten des gleichen Bandmaterials ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass Signale zeitbasiert erfasst, die zeitbasierten Signale in längenbezogene Signale umgewandelt und auf eine gemeinsame Längenbasis gebracht werden und eine maximale Korrelation zwischen den zu vergleichenden Signalen ermittelt wird. Für eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest ein Messwertaufnehmer zum Erfassen der Bandgeschwindigkeit, zumindest ein Messwertaufnehmer im Bereich vor und/oder hinter einer Bandbearbeitungseinheit zum Erfassen von bandbezogenen Prozessgrößen, ein Zeitgeber zum Takten der Messwerterfassung und eine Signalverarbeitungseinrichtung zum Aufbereiten und Auswerten der erfassten Messsignale vorgesehen sind. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Dadurch wird ein Verfahren zum Erfassen und Auswerten von Messsignalen bei der Herstellung von Bahnen, insbesondere Stoffbahnen, wie gewalzten Bändern, Metallbändern, Folienbahnen, Papierbahnen, geschaffen, bei dem die Daten auf eine einheitliche Länge des Bandmaterials bezogen werden. Die Darstellung von Qualitätsmessdaten ist zunächst zeitbasiert, da die Daten in gleichen Zeitabschnitten bzw. zeitäquidistant erfasst werden. Beim Stand der Technik ist eine örtliche Zuordnung von Messschrieben der gleichen Messgröße von aufeinander folgenden ähnlichen Prozessschritten des gleichen Bandmaterials mit zeitbasierten Daten aufgrund der unterschiedlichen Verarbeitungsgeschwindigkeit in jedem Prozessschritt nicht direkt möglich. Beispielsweise wird die Messung der Banddicken beim Walzen bei aufeinanderfolgenden Stichen (Walzvorgängen) mit erfindungsgemäßen Maßnahmen vorgenommen. Alternativ können auch andere bandbezogene Prozessgrößen ermittelt werden. Anstelle eines Walzvorgangs ist die Verwendung auch bei anderen Bandbehandlungsverfahren und - anlagen möglich, wie z. B. beim Glühen, Beschichten, Umwickeln etc.

Anschließend werden die zeitbasierten Signale in längenbezogene Signale umgewandelt. Die Zuordnung der Messschriebe von aufeinanderfolgenden Stichen erfolgt durch Ermitteln einer maximalen Korrelation, bevorzugt mittels Kreuzkorrelation, der längenbezogenen Signale nach Umwandlung der zeitbasierten in die längenbezogenen Signale. Zudem erfolgt vorzugsweise zum Erzeugen von äquidistanten längenbezogenen Daten eine Längenreduktion oder Streckung. Der Einsatz von Sensoren zur Fehlerdiagnose, insbesondere zum Aufspüren von Bandproblemen, wird durch den Vergleich der gemessenen und umgewandelten längenbezogenen Daten aufgrund der gleichen Vergleichsbasis möglich. Ebenso wird ein Überwachen der Sensoren hierdurch ermöglicht.

Vorzugsweise werden die Messungen und/oder die Umwandlung der zeitbasierten in die längenbezogenen Signale offline vorgenommen. Insbesondere die Umwandlung der zeitbasierten in die längenbezogenen Signale kann dadurch einfacher und sehr effektiv vorgenommen werden, losgelöst vom aktuellen Herstellprozess, jedoch mit der Eingriffsmöglichkeit auf diesen in einem nachfolgenden Schritt.

Bevorzugt werden die Signale betreffend ein Ein- und Ausfädeln des Bandes in die und aus der Bandbehandlungsanlage und/oder eine anderweitig bedingte Signalabweichung von dem normalen Betriebszustand aus dem Messschrieb entfernt, insbesondere herausgeschnitten. Hierbei werden besonders bevorzugt zeitbasierte Flags für das Einfädeln und Ausfädeln bzw. allgemein die Ein- und Auslaufvorgänge mitgeschrieben. Dies bedeutet insbesondere, dass ein binäres Signal aufgezeichnet wird, das während der Ein- und Ausfädelzeit auf "1" liegt. Während der übrigen Zeit liegt dieses auf "0". Ist es demnach bekannt, dass die ersten 500 Abtastpunkte, was z. B. einer Zeitdauer von 5 Sekunden bei einer Abtastung alle 0,01 Sekunden entspricht, dem Einfädeln entsprechen, können diese 500 Abtastpunkte des zeitbasierten Bandeigenschaftensignals (z. B. Banddickensignals) aus dem Messschrieb herausgeschnitten werden. Hierdurch ist die Einfädelphase aus dem Messschrieb entfernt. Entsprechendes gilt für die Ausfädelphase. Bei einem alternativen bevorzugten Verfahren werden alle Signalteile am Anfang und Ende des Messschriebs entfernt, die von einer vorgebbaren Signalabweichung abweichen, insbesondere diese überschreiten, z. B. größer sind als das 6-fache der Standardabweichung des Signals in der Mitte des Messschriebs. In diesem Falle kann die Verwendung von Flag-Signalen entfallen. Alternativ sind noch weitere Verfahren zum Entfernen von übermäßigen Signalabweichungen aus dem Messschrieb anwendbar.

Vorzugsweise wird eine gemeinsame Längenbasis durch Integration des Geschwindigkeitsprofils des Bandes über der Zeit errechnet nach

Der Geschwindigkeitsvektor v(t) enthält nichtäquidistante Längenwerte, die zum Anzeigen des Signals, z. B. eines Banddickensignals, über der Längenbasis verwendet werden können.

Um eine äquidistante Längenbasis zu erhalten, wird vorzugsweise ein neuer Längenvektor L'(t) durch lineare Interpolation gebildet. Besonders bevorzugt kann dabei eingegeben werden, welchen Feinheitsgrad die lineare Interpolation aufweisen soll. Z. B. kann vorgegeben werden, dass der neue längenbezogene Vektor ebenso viele Messpunkte bzw. Abtastpunkte aufweist wie der ursprüngliche zeitbasierte Vektor. Ebenso kann ein neuer Längenabschnitt ΔL vorgegeben werden, der die Längenbasis durch Aufteilen der Bandlänge in Segmente der Länge ΔL erzeugt.

Vorzugsweise werden die Signale gespiegelt, wobei zum Spiegeln des Signalvektors dieser vorzugsweise durch eine Spiegelfunktion umgewandelt wird, wobei die Spiegelfunktion den Vektor umklappt. Hierdurch entsteht ein Ausgangsvektor mit der gleichen Abtastrate, jedoch einer umgekehrten Anordnung der Messpunkte. Wenn der Eingangsvektor v = [1 2 3. . .] ist, ist der gespiegelte Vektor v_m = [. . . 3 2 1]. Das Spiegeln erweist sich als vorteilhaft beim Vergleich von Auslaufprozessgrößen eines Verarbeitungsschritts mit Einlaufprozessgrößen des nachfolgenden Verarbeitungsschritts. Durch Auf- und Abwickeln von Bahnen oder Bändern ändert sich die Bearbeitungsrichtung. Die zuletzt aufgewickelte Bahn wird als erste wieder abgewickelt. Bei der Signalauswertung wird daher vorzugsweise eines der Signale umgekehrt, um es mit dem anderen vergleichen zu können. Ein Spiegeln von Signalen wird bei anderen Vergleichen nicht bevorzugt, da diese mit dem gleichen Vorzeichen vorliegen.

Beim Vergleich der Banddicken unterschiedlicher Fertigungsdurchgänge oder am Anfang und Ende unterscheidet sich die Gesamtbandlänge üblicherweise. Daher wird vorzugsweise eine Bandlänge gewählt, die für alle Gegebenheiten gleich ist und einen Vergleich ermöglicht. Bei der Anpassung an eine gemeinsame vergleichbare Bandlänge wird vorzugsweise die jeweils kürzere Signallänge gestreckt. Die Streckung erfolgt bevorzugt durch lineare Interpolation. Dadurch weist das neue Signal ebenso viele Messpunkte bzw. Abtastwerte auf wie das längere unveränderte, insbesondere nicht gestreckte oder verkürzte Signal. Das Strecken erweist sich gegenüber dem Kürzen des längeren Signals als vorteilhaft, da kein Informationsverlust befürchtet werden muss. Das Strecken von Signalen erweist sich außerdem als vorteilhaft, sofern ein Benutzer die Enddaten betrachten bzw. vergleichen möchte. Ein Strecken von Signalen ist weder unbedingt erforderlich für die Kreuzkorrelation noch um einen optimalen Verschiebefaktor für die Daten zum Verschieben auf dem Diagramm zum besseren Vergleichen der Daten zu erhalten. Die Kreuzkorrelationsfunktion kann ebenfalls auf der Grundlage eines nicht gestreckten Signals ermittelt werden.

Um die Signale übereinander so anordnen zu können, dass einander entsprechende Teile an der gleichen Stelle liegen, werden die Signale vorzugsweise gegeneinander um den bei der Kreuzkorrelation gefundenen Verschiebefaktor verschoben. Während des Verschiebens wird den Signalen vorzugsweise ein jeweiliger individueller Längenvektor zugeordnet, um diese geeignet darstellen zu können. Daher werden die Signalenden bezüglich des letzten Wertes verlängert, so dass sie die gleiche Länge, den gleichen Anfang und das gleiche Ende aufweisen. Dadurch kann der gleiche Längenvektor verwendet werden.

Zum Auffinden eines geeigneten Verschiebefaktors, um den die Signale gegeneinander verschoben werden, wird bevorzugt eine Kreuzkorrelation zwischen den zu vergleichenden Signalen vorgesehen. Eine solche Kreuzkorrelationsfunktion zwischen zwei Signalen x(t) und y(t) ist definiert zu (s. a. Rolf Isermann "Identifikation dynamischer Systeme I", 2. Aufl. 1992, Springer Verlag, Seite 124-134)

Die Signale können so bearbeitet werden, dass sich ein Mittelwert von Null einstellt. Da die verfügbaren Datensätze sich auf eine endliche Länge N beziehen, kann die Kreuzkorrelationsfunktion nicht genau berechnet werden. Eine Abschätzung kann jedoch auf der Grundlage der folgenden Gleichung erfolgen

Der Maximalwert für den Versatz τ, für den die Kreuzkorrelationsfunktion berechnet wird, wird vorzugsweise als ein Bruchteil der Länge des kürzeren der beiden Vektoren x und y vorgegeben, z. B. zu 20%. Die maximale Korrelation beträgt dann

Für den Fall, dass keine signifikante Korrelation zwischen den zu vergleichenden Signalen gefunden werden kann, wird bevorzugt ein 95%-Sicherheitsintervall bestimmt. Sofern die errechnete maximale Korrelation außerhalb bzw. unterhalb des Sicherheitsintervalls liegt, wird vorzugsweise ein Merker gesetzt, um anzuzeigen, dass keine maximale Korrelation möglich ist, somit ein Vergleich zwischen den Signalen nicht sinnvoll erscheint.

Vorzugsweise wird nur eine positive Korrelation bei der Suche nach der maximalen Korrelation vorgenommen, da ein Verschieben der Signale auf der Grundlage einer negativen Korrelation nicht immer zu korrekten Ergebnissen führt, da dabei eine positive Abweichung in dem einen Signal einer negativen Abweichung in dem anderen Signal entspricht. Daher sollte die Abweichung bei beiden Signalen dasselbe Vorzeichen aufweisen, um sinnvolle Ergebnisse zu liefern.

Außerdem erweist es sich als vorteilhaft, wenn für die Kreuzkorrelationsanalyse bei den Signalwerten keine Ausreißer vorhanden sind, also keine einen bestimmten Maximal- und/oder Minimalwert überschreitende Signalwerte, da diese das Ergebnis verfälschen können. Daher erweist es sich als vorteilhaft, die während der Ein- und Auslaufphase und während der Zeit, zu der die Regelungs- bzw. Steuerungseinheit noch nicht läuft, aufgenommenen Daten aus der Betrachtung herauszunehmen. Daher wird vorzugsweise eine Abfrage dahingehend vorgenommen, ob die Einlaufphase beendet ist bzw. die Auslaufphase noch nicht begonnen hat und ob die Bandgeschwindigkeit oberhalb eines vorbestimmten Minimalwertes liegt. Die Signale während einer Einlauf- und Auslaufphase und einer zu niedrigen Bandgeschwindigkeit werden von der Korrelationsanalyse ausgenommen. Alternativ können anstelle der Einlauf- und Auslaufsignale als Anfangs- und Enddaten diejenigen Teile aus dem Messschrieb herausgeschnitten werden, bei denen der Massenflussregler oder beispielsweise eine Dickenregelung nicht aktiv sind. Auch für die Aktivierung der Massenflussregelung bzw. der Dickenregelung wird ein binäres Signal gegeben. Grundsätzlich kann das Herausschneiden also von verschiedenen Ausgangspunkten aus vorgenommen werden, wobei alle Teile am Anfang und Ende des Messschriebs, die noch nicht dem Arbeitbereich zugerechnet werden, vorzugsweise herausgenommen werden, um das Messergebnis nicht zu verfälschen.

Vorzugsweise sind für die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens Eingangsgrößen der Signalverarbeitungseinrichtung zum Umwandeln von zeitbasierten in längenbezogene Signale und zu deren Korrelation zwei zu analysierende zeitbasierte Messschriebe, ein Zeit-Merkersignal eines Einlaufs und eines Auslaufs und die Eingangs- und Ausgangsgeschwindigkeiten des Bandes bzw. der Bänder und somit der zeitbasierte Vektor, die zu vergleichenden Signale, wie beispielsweise Banddickensignale, die Geschwindigkeitsvektoren für die zu vergleichenden Signale und, sofern vorhanden, Merker für die Einlauf- und Auslaufphase und/oder die Phase, zu der sich die Steuerungs- oder Regelungseinheit in einem automatischen Betrieb befindet.

Die drei Hauptanwendungsbereiche für die beschriebenen Algorithmen sind der Vergleich von Eingangs- und Ausgangseigenschaften einer Probe bei einem Arbeitsdurchgang, der Vergleich der Eingangseigenschaft eines Arbeitsdurchgangs mit der Ausgangseigenschaft des vorherigen Arbeitsdurchgangs und der Vergleich der Eingangs- und Ausgangseigenschaften verschiedener Arbeitsdurchgänge. Weitere Anwendungsgebiete können das Erzeugen von Differenzsignalen zum Feststellen von Signaländerungen sein.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen in:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Bandbearbeitungsprozesses mit angeschlossener erfindungsgemäßer Vorrichtung zum Erfassen und Auswerten von Messsignalen,
Fig. 2 drei Messschriebe, bei denen ein Geschwindigkeitssignal und die Änderung eines Bandausgangsdickensignals in Zeitabhängigkeit und das Bandausgangssignal zusätzlich nach Umwandlung vergrößert in Abhängigkeit von der Bandlänge aufgezeichnet ist,
Fig. 3 zwei Diagramme, in denen nicht gestreckte (oben) und gestreckte (unten) Signale in Abhängigkeit von der Bandlänge aufgezeichnet sind,
Fig. 4 eine schematische Darstellung kreuzkorrelierter Signale, in einem Fall bei nicht gestreckten Signalen und im anderen bei gestrecktem Signal,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Kreuzkorrelationsfunktion mit vergrößertem Ausschnitt zur Verdeutlichung eines Versatzes der maximalen Korrelation um 42 Abtastpunkte,
Fig. 6 eine schematische Darstellung von Ausgangs- und Eingangssignalen nach der Signalaufbereitung mit vergrößertem Ausschnitt in dem unteren Messschrieb,
Fig. 7 eine schematische Darstellung von Eingangs- und Ausgangsdickensignalen innerhalb eines Walzdurchgangs, aufgetragen über der Zeit (oben) und nach Aufbereiten der Signale über der Bandlänge (unten),
Fig. 8 eine schematische Darstellung von Eingangs- und Ausgangsdickensignalen verschiedener Bearbeitungs-, insbesondere Walzdurchgänge, aufgetragen über der Bandlänge, im oberen Messschrieb in gestreckter und im unteren Messschrieb in verschobener Darstellung, und
Fig. 9 eine schematische Darstellung von Ausgangsdickensignalen verschiedener Walzdurchgänge, aufgetragen über der Bandlänge nach dem Spiegeln, Strecken und Verschieben der Signale.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Bandbearbeitungsprozesses, bei dem eine Vorrichtung 1 zum Erfassen und Auswerten von Messsignalen vorgesehen ist. Ein Band 2 läuft in einem ersten Durchgang (i) durch eine Bearbeitungseinheit 3 und in einem zweiten Durchgang (i + 1) durch eine Bearbeitungseinheit 4 hindurch und wird in diesen von einem ersten Zustand in einen zweiten bzw. dem zweiten in einem dritten Zustand gebracht, insbesondere von einer ersten Dicke in eine zweite geringere und eine dritte noch geringere Dicke gewalzt. Das Band wird im Beispiel eines Walzvorgangs über Walzen in einem Walzenspalt angetrieben (nicht gezeigt). Das Band wird vor und hinter der jeweiligen Bearbeitungseinheit 3, 4 aufgewickelt, wobei die Auf- und Abwickler (nicht gezeigt) vorzugsweise selbst angetrieben sind. Einlauf- und Auslaufgeschwindigkeit sind dabei unterschiedlich. Auf der Auslaufseite wird dieselbe Materialmenge abtransportiert wie auf der Einlaufseite ankommt. Da im Beispielfall eines Walzvorgangs jedoch während des Walzvorgangs die Banddicke abnimmt, läuft das auslaufende Band entsprechend schneller. Dieser als Massenflussbeziehung bezeichnete Effekt ergibt eine Proportionalität v1.d1 = v2.d2 zwischen der Auslaufgeschwindigkeit und der Einlaufgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeiten werden von Geschwindigkeitsaufnehmern 5, 6 erfasst. Aufgrund der Elastizität des Bandes oder der Bahn entspricht die Abwicklergeschwindigkeit in vielen Fällen nicht exakt der Einlaufgeschwindigkeit in die Bearbeitungseinheit. Der oder die Geschwindigkeitsaufnehmer werden daher vorzugsweise zumeist im Einlauf angeordnet. Außerdem sind Bandeigenschaftenaufnehmer 7, 8, wie z. B. Dickensensoren, vor und hinter der Bearbeitungseinheit angeordnet, die die Bandeigenschaften, z. B. die Banddicke, erfassen.
Die Vorrichtung 1 weist des weiteren einen Taktgeber 11 auf, der jeweils nach vorbestimmten gleichen Zeitabschnitten eine Abtastung auslöst. Sowohl die Dickensignale als auch die Geschwindigkeitssignale können somit in gleichbleibenden Zeitabständen aufgezeichnet werden.
Aus den erfassten Geschwindigkeitswerten v(t) im Ein- und Auslauf errechnet eine Signalverarbeitungseinrichtung 10 der Vorrichtung 1 die gesuchte Längenbasis. Zur Umrechnung in die Längenbasis werden die Einlaufgeschwindigkeit für die Einlaufdicke und die Auslaufgeschwindigkeit für die Auslaufdicke verwendet. Die Auswertung der Banddickensignale erfolgt nach einem jeweiligen Walzvorgang, also offline. Ein direkter Eingriff in den aktuellen Walzvorgang ist nicht vorgesehen. Ein solcher kann jedoch alternativ vorgesehen werden, insbesondere dann, wenn aus dem ausgewerteten Walzvorgang eine gravierende Verminderung der Produktqualität bei weiteren Walzdurchläufen aufgrund von z. B. Rattermarken, einer Verstellung der Walzen oder einer Schädigung von diesen etc. zu befürchten steht. In einem solchen Falle kann entweder ein Abschalten der Anlage, eine Beeinflussung der Walzgeschwindigkeit, der Walzenzustellung, Walzenstellung etc. erfolgen. Bei einem anderen Bandbearbeitungsvorgang können entsprechende Maßnahmen ergriffen werden.
Über eine Anzeigeeinrichtung 12 können die umgewandelten und ausgewerteten Signaldaten angezeigt werden. Insbesondere kann hierüber auch ein Alarmsignal bei Überschreiten eines Qualitätsschwellwertes ausgegeben werden.
Die Auswertung der Signale in der Signalverarbeitungseinrichtung 10 führt durch lineare Interpolation der zeitabhängigen Signale zu längenbezogenen Signalen. Dieser Vorgang ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Hierbei wird zunächst der Bereich des Einlaufs des Bandes in die Bearbeitungseinheit und des Auslaufs aus dieser herausgeschnitten, da hierbei eine Ungleichmäßigkeit in den aufgenommenen Signalen auftritt, wie insbesondere dem oberen und dem mittleren Diagramm entnommen werden kann. Die herausgeschnittenen Teile sind mit Balken im mittleren Diagramm gekennzeichnet. Das unterste Diagramm gibt einen vergrößerten Ausschnitt der längenbezogenen Signale wieder.
Bei dem Schritt der Umwandlung von einer Zeit- auf eine Längenbasis wird zunächst eine nichtäquidistante Längenbasis errechnet. Nachfolgend wird unter Verwendung einer linearen Interpolation ein äquidistanter Vektor für Längenbasis und Datenvektor, hier Ausgangsdicke d_Ausgang des Bandes, berechnet unter Verwendung einer bestimmten Abschnittslänge als neuem Längeninkrement. Der entsprechende Zusammenhang zur Veranschaulichung dieses Schritts lautet:

[L,Leq,yeq] = Zeit2länge(t,y,v,Lseg,einlauf,auslauf,plt)

mit
t - äquidistanter Zeitvektor in Sekunden
y - Datenvektor, zeitäquidistant
v - Geschwindigkeitsvektor (zeitäquidistant) in Metern pro Minute
als Eingangsgrößen und mit
Lseg - Abschnittslänge in Metern,
Vorgabe Lseg = Bandlänge/Anzahl der Abtastungen
einlauf - Merker zum Anzeigen des Einlaufs (1 = ja, 0 = nein), falls angegeben, sind Einlaufabschnitte von den Daten ausgenommen; Vorgabe ist üblicherweise kein Einlauf/Auslauf;
auslauf - Merker zum Anzeigen des Auslaufs (1 = ja, 0 = nein), falls angegeben, sind Auslaufabschnitte von den Daten ausgenommen; Vorgabe ist kein Einlauf/Auslauf;
plt - Merker für das Drucken oder Darstellen von Ergebnissen (1 = ja, 0 = nein); Vorgabe ist zumeist ja;
als optionale Eingangsgrößen und mit
L - nichtäquidistanter längenbezogener Vektor, der gegen y und v aufgetragen werden kann;
Leq - äquidistante Längenbasis (nach der Interpolation)
yeq - äquidistanter Datenvektor (nach der Interpolation)
als gewünschte Ausgangsgrößen.
Im einem zweiten in Fig. 2 nicht dargestellten Auswerteschritt werden die Signale gespiegelt. Hierbei werden die Elemente eines Vektors, hier y, umgekehrt oder gekippt. Der Vektor y kann ein Reihenvektor oder ein Spaltenvektor sein. Der Zusammenhang für den zweiten Schritt lautet:
[ym] = spiegele(y)
mit
y - Eingangssignal
als Eingangsgröße und
ym - gespiegeltes Eingangssignal
als Ausgangsgröße.
In Fig. 3 ist das Strecken eines Signals, hier des im oberen Diagramm zuoberst dargestellten Signals, schematisch veranschaulicht. Die Anzahl der Abtastungen bleibt nach dem Strecken gleich. Sehr deutlich ist das obere gestreckte Signal x in dem unteren Messschrieb zu sehen, das nun die gleiche Bandlänge überdeckt wie das andere Signal y. Das Signal x ist zunächst nur auf eine Bandlänge von 450 m bezogen, wohingegen das Signal y auf eine Bandlänge von 600 m bezogen ist. Nach dem Strecken des Signals x ist dies nun ebenfalls auf eine Bandlänge von 600 m bezogen.
Der Zusammenhang für das Strecken des kürzeren der beiden Signale x und y, so dass es die gleiche Gesamtlänge wie das längere aufweist, lautet:

[Ls,xs,ys] = strecke(Lx,x,Ly,y,plt)

mit
Lx - äquidistante Längenbasis von Signal x
x - erstes der beiden auf die gleiche Länge zu streckenden Signale
Ly - äquidistante Längenbasis des Signals y
y - zweites der beiden auf die gleiche Länge zu streckenden Signale
als Eingangsgrößen und mit
plt - Druck- oder Anzeigemerker (Vorgabe 1 = ja)
als optionaler Eingangsgröße und mit
Ls - neue Längenbasis (ist gleich der Längenbasis des längeren Signals)
xs - gestreckte Version von x (wenn x kleiner ist als y, anderenfalls ist xs = x)
ys - gestreckte Version von y (wenn y kürzer ist als x, anderenfalls ist ys = y)
als gewünschte Ausgangsgrößen.
In Fig. 4 sind gestreckte und nicht gestreckte Signale schematisch über der aus diesen gebildeten Kreuzkorrelationsfunktion dargestellt. Hierbei wird deutlich, dass ein Strecken des kürzeren Signals nicht unbedingt erforderlich ist, um eine aussagekräftige Korrelation beider Signale x und y zu erhalten. Die Kreuzkorrelationsfunktion ist in beiden Fällen die gleiche.
Es wird nun die maximale positive Korrelation und der Versatz für die beiden korrelierten Signale s1 und s2 ermittelt. In Fig. 4 liegt kein Versatz vor. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, dass die maximale Korrelation bei einem Versatz von +42 liegt. Der Versatz der maximalen Korrelation gibt den Faktor an, um den die Signale verschoben werden, um in dem gleichen Bereich auf der x-Achse zu liegen. Eine große Dickenabweichung am Anfang des Bandes kann am Ende des Bandes an der gleichen Stelle lokalisiert werden. Der entsprechende Zusammenhang lautet:

[XCF,Versatz,Grenzen,Korrmax,Verschiebefak] = maxkorr(s1,s2,nVersatz,plt)

mit
s1 - erste Zeitfolge
s2 - zweite Zeitfolge
als Eingangsgrößen und mit
nVersatz - Anzahl von Versätzen für das Auffinden der Korrelation (Vorgabe: halbe Länge des kürzeren Signals)
plt - Merker für das Drucken oder Anzeigen (Vorgabe 1 = ja)
als optionale Eingangsgrößen und mit
XCF - Kreuzkorrelationsfunktion bzw. Vektor einer Länge 2.nVersätze + 1; Versatz 0 liegt bei nVersatz + 1;
Versatz - Versätze enthaltender Vektor [-nVersatz : 1 : nVersatz]
Grenzen - Sicherheitsintervallgrenze zum Feststellen einer nicht signifikanten Korrelation der Signale
Korrmax - Wert der maximalen positiven Korrelation
Verschiebefak - Anzahl von Abtastungen der maximalen positiven Korrelation als gewünschte Ausgangsgrößen.
Im einem weiteren Schritt werden die Signale s1 und s2 durch den Verschiebefaktor über der Länge so verschoben, dass ihre maximale Kreuzkorrelation bei einem Versatz von Null liegt. Die Signale werden nachfolgend mit dem Mittelwert des Signals in beiden Richtungen aufgefüllt, um sie gleich lang zu machen. Falls das Auffüllen nicht gewünscht wird, können die Signale s1 und s2 alternativ korrekt übereinander ausgedruckt werden unter Verwendung von Zeitvektoren t1 und t2. Der den Verschiebeschritt wiedergebende Zusammenhang lautet:

[ssh1,ssh2,L_ss,t1,t2] = verschiebeSignale(s1,s2,L_s,Verschiebefak,plt)

mit
s1 - erste Zeitfolge
s2 - zweite Zeitfolge
L_s - längenbezogener Vektor für s1 und s2
Verschiebefak - Anzahl von Versätzen, um die die Signale verschoben werden sollen; das Vorzeichen gibt die Richtung des Verschiebens an;
als Eingangsgrößen und mit
plt - Merker für das Drucken oder Anzeigen der Ergebnisse
als optionale Eingangsgröße und mit
ssh1 - verschobenes und aufgefülltes Signal s1
ssh2 - verschobenes und aufgefülltes Signal s2
L_ss - längenbezogener Vektor für das Drucken oder Anzeigen von ssh1 und ssh2 über der Bandlänge
t1 - verschobene Längenbasis (kann zum Drucken oder Anzeigen von s1 verwendet werden)
t2 - verschobene Längenbasis (kann zum Drucken oder Anzeigen von s2 verwendet werden)
als gewünschte Ausgangsgrößen.
In Fig. 6 ist ein Beispiel für verschobene und einander nun überdeckende Signale dargestellt. Am Anfang und am Ende sind konstante Anteile angefügt, um einen gemeinsamen Längenvektor zu erhalten. Dies ist jedoch in Fig. 6 nicht explizit gezeigt. Der Verschiebefaktor beträgt 42 Abtastpunkte, was 4,2 m Bandlänge entspricht. Die Bandabschnittslänge ist hier zu 0,1 m gewählt.
In Fig. 7 ist ein Vergleich der Eingangs- und Ausgangsdicke eines Bandes bei einem Walzdurchgang in zwei Messschrieben gezeigt. Hierbei finden alle vorstehend beschriebenen Algorithmen Anwendung bis auf die Spiegelfunktion, da beide Signalvektoren bereits die gleiche Richtung ihres Geschwindigkeitsvektors aufweisen. Das Ausgangsdickensignal ist bei einer längenbezogenen Darstellung viel länger als das Eingangsdickensignal. Daher wird vorzugsweise eine Streckung des Eingangsdickensignals vorgenommen. Aus Fig. 7 wird deutlich, dass Abweichungen zwischen der Eingangsdicke und der Ausgangsdicke sich besser in einem längenbezogenen Ausdruck erkennen lassen. Dort sind in dem oberen Diagramm die Eingangs- und Ausgangsdicken über der Zeit in Sekunden und in dem unteren Diagramm die Eingangs- und Ausgangsdicken über der Bandlänge in Metern dargestellt. Der in Fig. 7 gezeigte Ausschnitt ist einem Prozessabschnitt mit konstanter Bandgeschwindigkeit entnommen. Sofern die Bandgeschwindigkeit nicht konstant wäre, ergäbe sich ein signifikanterer Unterschied zwischen den Signalen. Eine nicht konstante Bandgeschwindigkeit tritt beispielsweise am Anfang und am Ende des Bandes auf. Diese Teilbereiche werden, wie oben erläutert, aus der Betrachtung herausgenommen. Anschließend verbleiben üblicherweise noch weitere Teile mit nicht konstanter Geschwindigkeit übrig, die der weiteren Betrachtung zu unterziehen sind. Der Vergleich von Einlauf- und Auslaufdicke bzw. von anderen bandbezogenen Prozessgrößen an Ein- und Auslauf desselben Stichs kann vorteilhaft zum Vergleich zweier Messwertaufnehmer verwendet werden, um eventuell auftretende Fehler zu diagnostizieren, wie z. B. einen Offset oder ein hohes Rauschniveau.
Bei dem Vergleich einer Eingangsdicke eines ersten Walzdurchgangs mit der Ausgangsdicke eines vorherigen Walzdurchgangs, werden zwei Messungen für exakt die gleiche Materialmenge vorgenommen. Im Idealfall ist das Eingangsdickensignal des einen Durchgangs das gleiche wie das Ausgangsdickensignal des vorherigen Durchgangs. Durch eine derartige Vergleichsmessung können Messfehler, wie beispielsweise ein Offset, oder Probleme mit der Handhabung des Bandcoils bzw. Bundes im Wesentlichen vermieden werden. Gemäß Fig. 8 werden zwei Beispiele für Messungen an unterschiedlichen Durchgängen in Messschrieben gezeigt, nämlich der Ausgangsdicke im Durchgang i und der Eingangsdicke im nächsten Durchgang i + 1 (siehe auch Fig. 1). Hierbei findet zum besseren Vergleich der erhaltenen Signale vorzugsweise ein Spiegeln des einen Signals bzw. Signalsvektors statt. Im oberen Diagramm sind beide Signale außerdem gestreckt und längenbezogen gezeigt. Ein Verschieben hat nicht stattgefunden. Ein Vergleich der beiden Kurven ist daher nur schwer möglich. Im unteren Diagramm sind die gleichen Signale nach dem Verschieben gezeigt. Ein direkter und exakter Vergleich ist nun möglich.
Ein Vergleich der Ein- und Ausgangsdicken von n verschiedenen Walzdurchgängen ist sehr aufwendig. Es werden alle verfügbaren Dickenmessungen (am Eingang, am Ausgang oder an beiden) für dasselbe Bandcoil bzw. denselben Bund für alle Durchgänge auf der Grundlage der gleichen Längenbasis vorgenommen. Ein Beispiel für die Ausgangsdicke eines in drei Durchgängen gerollten Bunds ist in Fig. 9 gezeigt. Die Ausgangsdickenmessung ist dort von drei verschiedenen Walzdurchgängen dargestellt. Die Darstellung erfolgt nach dem Spiegeln, Strecken und Verschieben längenbezogen. Zwischen den einzelnen Durchgängen sind deutliche Unterschiede bei den Überschwingern bzw. Abweichungen zu erkennen.
Der Vergleich von Signalen eines ersten und eines letzten Durchgangs, sofern mehr als zwei Durchgänge in die Betrachtung einbezogen werden, ist nicht sehr aussagekräftig, da die Bandlängen sehr unterschiedlich sein können. Abweichungen von der ersten Eingangsdicke werden dabei teilweise verstärkt und führen zu nicht reproduzierbaren Enddicken. Dies ergibt sich auch aufgrund der Tatsache, dass sich das Signal während der einzelnen Durchgänge teilweise merklich ändert und andere Signalabweichungen auf die Bandqualität Einfluss nehmen. Die Beurteilung der Ergebnisse sollte daher in solchen Fällen mit großer Sorgfalt erfolgen. Es wird folglich bevorzugt, die Signale nur zweier aufeinander folgender Durchgänge miteinander zu vergleichen.
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen können noch zahlreiche weitere gebildet werden, bei denen jeweils ein zeitbasiertes Signal in ein längenbezogenes umgewandelt und mehrere derart umgewandelte Signale miteinander korreliert und verglichen werden, um Aussagen über die Produktqualität von Bändern bzw. Bahnen, insbesondere gewalzten Bändern, zu erhalten.

Claims

1. Verfahren zum Erfassen und Auswerten von Messsignalen bei der Herstellung von Bahnen (2), insbesondere Stoffbahnen, wie gewalzten Bändern, Metallbändern, Folienbahnen, Papierbahnen, wobei Signale zeitbasiert erfasst, die zeitbasierten Signale in längenbezogene Signale umgewandelt und auf eine gemeinsame Längenbasis gebracht werden und eine maximale Korrelation zwischen den zu vergleichenden Signalen ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die kürzeren Signale gestreckt werden, um bei der Anpassung an eine gemeinsame vergleichbare Bandlänge der Länge des längeren Signals zu entsprechen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Streckung durch lineare Interpolation erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein neuer Längenvektor durch lineare Interpolation gebildet wird, um eine äquidistante Längenbasis zu erhalten.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Korrelation durch Kreuzkorrelation ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die längenbezogenen Signale zum Erzeugen vergleichbarer Signale um einen Faktor verschoben werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale gespiegelt werden, wobei der Signalvektor durch eine Spiegelfunktion umgewandelt wird, wobei die Spiegelfunktion den Vektor umklappt.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine gemeinsame Längenbasis durch Integration des Geschwindigkeitsprofils des Bandes über der Zeit errechnet wird.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht einem Arbeitsbereich zurechenbaren Signale, insbesondere die einen An- bzw. Ein- und einen Auslauf, insbesondere ein Ein- und Ausfädeln von Bändern (2) in eine Bearbeitungseinheit (3, 4), die Aktivierung einer Massenflussregelung, die Aktivierung einer Dickenregelung betreffenden Signale, die eine vorgebbare Signalabweichung, insbesondere die eine 6-fache Standardabweichung übersteigenden Signale, aus dem Messschrieb entfernt, insbesondere herausgeschnitten, werden.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messungen und/oder die Umwandlung der zeitbasierten in die längenbezogenen Daten offline vorgenommen werden.

11. Vorrichtung (1) zum Erfassen und Auswerten von Messsignalen bei der Herstellung von Bahnen (2) zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Messwertaufnehmer (5, 6) zum Erfassen von Bandgeschwindigkeiten (v), zumindest ein Messwertaufnehmer (7, 8) im Bereich vor und/oder hinter einer Bandbearbeitungseinheit zum Erfassen bandbezogener Prozessgrößen (d), ein Zeitgeber (11) zum Takten der Messwerterfassung und eine Signalverarbeitungseinrichtung (10) zum Aufbereiten und Auswerten der erfassten Messsignale vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Eingangsgrößen der Signalverarbeitungseinrichtung (10) zum Umwandeln von zeitbasierten in längenbezogene Signale und zu deren Korrelation zwei zu analysierende zeitbasierte Messschriebe, ein Zeit-Merkersignal eines Einlaufs und eines Auslaufs und die Eingangs- und Ausgangsgeschwindigkeiten des Bandes bzw. der Bänder sind.