DE10226499A1 - Process for acquiring and evaluating measuring signals during the manufacture of strips, e.g. rolled strips, metal strips, foil strips and paper strips, comprises acquiring the signals based on time - Google Patents

Process for acquiring and evaluating measuring signals during the manufacture of strips, e.g. rolled strips, metal strips, foil strips and paper strips, comprises acquiring the signals based on time

Info

Publication number
DE10226499A1
DE10226499A1 DE2002126499 DE10226499A DE10226499A1 DE 10226499 A1 DE10226499 A1 DE 10226499A1 DE 2002126499 DE2002126499 DE 2002126499 DE 10226499 A DE10226499 A DE 10226499A DE 10226499 A1 DE10226499 A1 DE 10226499A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signals
strips
length
signal
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2002126499
Other languages
German (de)
Other versions
DE10226499B4 (en
Inventor
Manfred Schneider
Alexander Horch
David Fernandez-Santiago
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB AG Germany
Original Assignee
ABB Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Patent GmbH filed Critical ABB Patent GmbH
Priority to DE2002126499 priority Critical patent/DE10226499B4/en
Publication of DE10226499A1 publication Critical patent/DE10226499A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10226499B4 publication Critical patent/DE10226499B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Withdrawn - After Issue legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/02Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B38/00Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/04Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring thickness, width, diameter or other transverse dimensions of the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2261/00Product parameters
    • B21B2261/12Length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

Process for acquiring and evaluating measuring signals during the manufacture of strips (2), e.g. rolled strips, metal strips, foil strips and paper strips, comprises acquiring the signals based on time, converting into length-based signals, bringing to a common length basis, and acquiring a maximum correlation between the signals to be compared. An independent claim is also included for a device for acquiring and evaluating measuring signals during the manufacture of rolled strips, metal strips, foil strips and paper strips comprising measuring value receivers (5, 6) for acquiring the strip speeds, measuring value receivers (7, 8) in the region in front of and/or behind the strip processing unit for receiving process parameters, a timer (11) for clocking the measuring value acquisition, and a signal processing unit (10) for preparing and evaluating the acquired measuring signals.

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. The invention relates to a method for recording and evaluating measurement signals the production of sheets, in particular fabric sheets, such as rolled strips, Metal strips, foil webs, paper webs, and a device for carrying out the Process.

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. In the production of webs or strip material, in particular rolled strips, the product quality, especially in relation to the thickness of the tapes, damage, such as chatter marks etc. are constantly checked to quickly identify and identify product defects to be able to fix. Numerous processes have been developed for this.

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. DE 100 23 554 A1, for example, describes a method and an arrangement for Monitoring a rolling mill system known. In particular, damage should occur the roll surfaces can be detected. For this purpose, at least one Sensor in the area of the rollers rotating at a certain speed, a signal processing device for processing and evaluating a Measurement signal, preferably an oscillation signal, is provided. From the result of the Measured value evaluation is a characteristic value characterizing the roller condition, which is correlated with an application-specific characteristic value range in order to are used as parameters for the state of use of the rollers can. The analysis of the Frequency spectrum or power density spectrum selected. In addition, a Autocorrelation method, a method based on an orthogonal correlation or a Estimation methods (ARMA = Auto Regressive Moving Average) can be used. The Characteristic values of the application-specific characteristic value range can be during during a learning phase. The different measurements are first by means of a Gaussian bell or distribution curve or a rectangular function evaluated and the mean value obtained or the most likely value for forming the characteristic value used. A measured spectrum of a sensor consists of a useful and an interference spectrum, the useful spectrum being the one sought Roller damage and the interference spectrum other suggestions z. B. due to superimposed Signals from other rollers or roller bearing damage.

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 φkneu und die Amplitude Akneu für die weitere Aufschaltung der impulsförmigen Zusatzstellgröße bestimmt nach φkneu = φk0 - (φminb - φmaxalt) und Akneu = (Fzmaxalt/Fzminb) Ak0, wobei Fzmaxalt die Amplitude der ausschließlich durch das periodische Störsignal bedingten maximalen Abweichung des Messistwerts vom vorgegebenen Wert Und Fzminb die Amplitude der ausschließlich durch die zunächst bewirkte Zusatzstellgröße bedingten maximalen Abweichung des Messistwerts vom vorgegebenen Wert ist. φminb ist dabei der Drehwinkel zu Fzminb, φmaxalt ist der Drehwinkel zu Fzmaxalt und φk0 der Drehwinkel zu Ak0. DE 197 35 339 A1 discloses a method for compensating for periodic interference signals in a reel, in particular a reel. In a first step, an actual measurement value linked to the roll and the periodic interference signal, in particular the strip tension, and the deviations associated therewith from a predetermined value for amplitude and phase position are recorded. In a second step, an additional pulse-shaped manipulated variable is applied. The phase position of the additional manipulated variable is selected such that the effect on the actual measurement value falls in an area that is remote from the effect of the periodic signal. In a third step, the deviations from the specified value in terms of amplitude and phase position are recorded. In a fourth step, the phase position φ kneu and the amplitude A kneu for the further connection of the pulse-shaped additional manipulated variable are determined according to φ kneu = φ k0 - (φ minb - φ maxalt ) and A kneu = (F zmaxalt / F zminb ) A k0 , where F zmaxalt is the amplitude of the maximum deviation of the actual measured value from the specified value, which is caused solely by the periodic interference signal, and F zminb is the amplitude of the maximum deviation of the actual measured value from the specified value, which is caused solely by the additional manipulated variable initially caused. φ minb is the angle of rotation to F zminb , φ maxalt is the angle of rotation to F zmaxalt and φ k0 is the angle of rotation to 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. DE 196 14 300 A1 describes a method for self-regulating compensation the effects of the uneven concentricity of a reel or a reel when Winding up metal tapes, paper tape or plastic foils. On uneven actual tension value of the strip adversely affects the rolling process and leads in particular to uneven strip thicknesses at the exit of the roll stand. at This method proposes an approximation of a train actual value with at least one harmonic sine function, the argument of which is the roll rotation angle, make. The sinus approximation follows the orthogonal correlation or according to the Fourier harmonic analysis. Estimates for the Amplitude and the phase of the sinusoidal signal caused by the uneven concentricity educated. An additional moment is formed from the estimated values. The The torque setpoint for the roller is subjected to the additional torque. In addition to the First order rotary harmonic sine function can have at least one further rotary harmonic Second or higher order sine functions are taken into account.

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 "Reduction of chatter marks when dressing steel strips", Wilhelm Hofmann, Heinrich Aigner, Stahl und Eisen 118 (1998) No. 3, pages 69-72, becomes a System described for avoiding chatter marks on a tape. chatter occur as a result of spatial bending vibrations of work and backup rolls. The System monitors the vibrations and regulates them automatically Tape speed. As part of the monitoring, an acceleration sensor Accelerations recorded vertically to the rolling direction and using the Fast Fourier Transformation summed up and broken down into its frequency spectra. The received Acceleration values are in the frequency range between 200 Hz and 1200 Hz speed proportional values converted.

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. In "Use of computer-aided monitoring and diagnostic systems on rolling mills", Jerry Mackel, Bernd Geropp, Andreas Asch, Stahl und Eisen 119 (1999) No. 6/7, pages 167-174, is an overview of computerized system monitoring systems with torque-based monitoring to achieve high product quality and Plant productivity intended for online quality assurance. At a plant-based pass schedule optimization, a classification process is used that the measured torque time curves are statistically summed up. This will Load collectives formed, which an estimate of the wear reserve or Allow component fatigue. Vibration signals are used for early damage detection and -Localization in the time and frequency domain examined with methods of signal analysis. For Frequency-selective monitoring becomes the frequency spectrum with a limit curve compared. It is noted that in the time domain vibration components difficult to assign to certain machine components. in the Frequency range, however, can contribute to certain machine components Identify and differentiate overall vibration pattern more easily. Furthermore, the Application of a frequency-speed diagram and the method of digital Image processing described to simplify analysis. In the former, the Speed range passed through during plant operation in classes of constant width divided and the frequency spectrum offset against the class to which the Reference speed belongs. From the speed-frequency diagram are immediately speed-proportional and the non-speed-proportional vibrations as Interference frequencies can be read, the speed proportional by the zero point and the Show non-speed-proportional straight lines running parallel to the speed axis.

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. DE 43 08 796 C2 describes an apparatus and a method for monitoring and diagnosis of vibration-excited components in which a vibration signal time-dependent recorded, amplified, filtered, demodulated, from the time range to the Frequency range is transformed and evaluated. The vibration sensor is through a knock sensor with non-linear in the monitored frequency range Frequency characteristic curve formed. Filtering is carried out on the basis of a time signal from the knock sensor made to structure resonances of the machine to be monitored or To highlight the measuring system. The processed time signal is, for example, by a Fast Fourier transform transformed into the frequency domain. The emerging Frequency spectrum enables the detection of damage and the specification of the Individual components affected by the damage.

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. In "Neural Networks for Identification of Eccentricities in Cold Rolling", Werner Haas Öve, Andreas Kugi, Karl Aistleitner, e & i 112th vol. (1995), H. 7/8, pages 361-364, a method for the reconstruction of eccentricities from measured signals, which occur during a cold rolling process due to bearing deviations using Disturbance compensators described. Here, neural networks are used to determine of the eccentricities used. From speed information of the work rolls and Back-up rolls and the diameters of these become an input vector for the neural network determined at a specific point in time with a specific sampling time.

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. The starting value of the rolling process is the deviation of the strip thickness from that Is to strip thickness. After a procedure according to Widrow and Hoff, the Fourier transform of a measured strip thickness deviation before subtracting an identified one Eccentric signal determined. This method is particularly suitable for use with slow time-changing processes. Instead of using neural Networking can be weighted least squares identification respectively. However, the neural network is more sensitive to fluctuations in the Eccentric frequencies as the weighted least squares method. It will be for the neural network requires fewer arithmetic operations per scanning step than in the Weighted least squares method, especially for very fast ones Sampling.

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. The above-described prior art relating to devices and Process for monitoring rolling mill systems and the quality of rolled strips especially with cold and hot rolling mills, there is the disadvantage that a comparison of quality measurement data with tapes of different lengths hardly or if is difficult at all.

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. The present invention is therefore based on the object of a method for Acquisition and evaluation of measurement signals during the production of webs, in particular fabric webs, such as rolled tapes, metal tapes, film webs, paper webs, and to provide an apparatus for performing the method in which the Disadvantages described no longer occur and a direct comparison of Quality measurement data for webs and strips, in particular a local assignment of Measurement records of the same measurement variable from successive process steps of the same tape material is made possible.

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. This object is achieved by a method according to the preamble of claim 1 solved in that signals are recorded based on time, the time-based signals in length-related signals are converted and brought to a common length basis and a maximum correlation between the signals to be compared is determined. For a device according to the preamble of claim 11, the object solved that at least one sensor for detecting the Belt speed, at least one sensor in the area in front of and / or behind one Tape processing unit for recording tape-related process variables, a timer for Clocking the measured value acquisition and a signal processing device for Processing and evaluation of the recorded measurement signals are provided. Further training of the Invention are defined in the dependent claims.

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. As a result, a method for acquiring and evaluating measurement signals at the Production of webs, in particular fabric webs, such as rolled strips, Metal tapes, foil webs, paper webs, created, in which the data on a uniform length of the strip material can be obtained. The representation of Quality measurement data is initially time-based, since the data are in the same time periods or be recorded at the same time. In the prior art, a local assignment of Measurement records of the same measurement variable from successive similar ones Process steps of the same tape material with time-based data based on the different processing speeds in each process step are not possible. For example, the measurement of strip thicknesses during rolling is carried out on successive ones Stitches (rolling processes) made with measures according to the invention. Alternatively, other band-related process variables can also be determined. Instead of one Rolling process is also used in other strip treatment processes and plants possible, such as B. during annealing, coating, wrapping 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. Then the time-based signals are converted into length-related signals converted. The assignment of the measurement records of successive stitches is done by Determining a maximum correlation, preferably by means of cross correlation, the length-related signals after conversion of the time-based to the length-based Signals. In addition, it is preferably used to generate equidistant length-related Data a length reduction or stretch. The use of sensors for Fault diagnosis, especially for the detection of tape problems, is made by comparing the measured and converted length-related data based on the same Basis for comparison possible. This also enables the sensors to be monitored.

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. The measurements and / or the conversion of the time-based into the length-related signals are made offline. In particular the conversion of the Time-based in the length-related signals can be easier and very effective be carried out, detached from the current manufacturing process, but with the Intervention on this in a subsequent step.

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. The signals relating to threading and unthreading the tape into and are preferred from the strip treatment plant and / or a signal deviation caused in some other way removed from the normal operating state from the measurement record, in particular cut out. Time-based flags for the Threading and unthreading or, in general, recorded the run-in and run-out processes. This means in particular that a binary signal is recorded which during the Threading and unthreading time is "1". During the rest of the time this is at "0". Is it accordingly known that the first 500 sample points, which z. B. a period of 5 Seconds for a scan every 0.01 seconds corresponds to threading 500 sampling points of the time-based band property signal (e.g. Strip thickness signal) are cut out of the measurement record. This is the Threading phase removed from the measurement record. The same applies to the Ausfädelphase. In an alternative preferred method, all signal parts are at the beginning and end of the measurement record removed by a predeterminable signal deviation deviate, in particular exceed this, z. B. are greater than 6 times that Standard deviation of the signal in the middle of the measurement record. In this case, the There is no need to use flag signals. Alternatively, there are other methods for Removal of excessive signal deviations from the measurement record applicable.

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


A common length basis is preferably calculated by integrating the speed profile of the belt over time


Der Geschwindigkeitsvektor v(t) enthält nichtäquidistante Längenwerte, die zum Anzeigen des Signals, z. B. eines Banddickensignals, über der Längenbasis verwendet werden können. The velocity vector v (t) contains non-equidistant length values that lead to the Displaying the signal, e.g. B. a band thickness signal, used over the length basis can be.

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. In order to obtain an equidistant length basis, a new one is preferably used Length vector L '(t) formed by linear interpolation. It can be particularly preferred the degree of fineness the linear interpolation should have. For example, can be specified that the new length-related vector has as many measuring points or sampling points like the original time-based vector. Likewise, a new length section ΔL can be specified, which is the length base by dividing the Band length generated in segments of length ΔL.

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 vm = [. . . 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. The signals are preferably mirrored, with the signal vector preferably being converted by a mirror function in order to mirror the signal vector, the mirror function flipping the vector over. This creates an output vector with the same sampling rate, but with an inverted arrangement of the measuring points. If the input vector v = [1 2 3.. .], the mirrored vector v m = [. , , 3 2 1]. Mirroring has proven to be advantageous when comparing run-out process variables of a processing step with run-in process variables of the subsequent processing step. The direction of processing changes by winding and unwinding webs or strips. The last roll wound up is the first to be unwound again. During signal evaluation, one of the signals is therefore preferably reversed in order to be able to compare it with the other. Mirroring signals is not preferred in other comparisons, since they have the same sign.

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. When comparing the strip thicknesses of different production runs or on The beginning and end of the total tape length usually differs. Therefore preferably selected a tape length that is the same for all conditions and one Allows comparison. When adapting to a common comparable tape length the shorter signal length is preferably stretched. The stretching takes place preferably by linear interpolation. As a result, the new signal has just as many Measurement points or samples on the longer unchanged, especially not stretched or shortened signal. The stretching proves to be the shortening of the longer signal than advantageous, since no loss of information must be feared. The stretching of signals also proves to be advantageous if a user want to look at or compare the end dates. A stretching of signals is neither absolutely necessary for the cross-correlation to get an optimal one Shift factor for the data to be shifted on the diagram for better comparison to get the data. The cross correlation function can also be based on of an undrawn signal can be determined.

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. In order to be able to arrange the signals one above the other in such a way that they correspond to one another Parts are in the same place, the signals are preferably against each other shifted by the shift factor found in the cross-correlation. While of shifting the signals is preferably an individual one Assigned length vector in order to be able to represent it appropriately. Therefore, the Signal ends extended with respect to the last value so that they have the same length have the same beginning and end. This can do the same Length vector can be used.

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)


To find a suitable shift factor by which the signals are shifted relative to one another, a cross-correlation between the signals to be compared is preferably provided. Such a cross-correlation function between two signals x (t) and y (t) is defined as (see also Rolf Isermann "Identification of dynamic systems I", 2nd ed. 1992, Springer Verlag, pages 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


The signals can be processed in such a way that an average of zero is set. Since the available data sets relate to a finite length N, the cross-correlation function cannot be calculated exactly. However, an estimate can be made based on the following equation


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


The maximum value for the offset τ for which the cross-correlation function is calculated is preferably specified as a fraction of the length of the shorter of the two vectors x and y, e.g. B. 20%. The maximum correlation is then


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. In the event that there is no significant correlation between those to be compared Signals can be found, a 95% security interval is preferably determined. If the calculated maximum correlation outside or below the Safety interval, a flag is preferably set to indicate that none maximum correlation is possible, so a comparison between the signals does not make sense appears.

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. Preferably only a positive correlation is found when searching for the maximum Correlation made because the signals are shifted based on a negative correlation does not always lead to correct results, since a positive one Deviation in one signal, negative deviation in the other signal equivalent. Therefore, the deviation should be the same sign for both signals to deliver meaningful results.

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. It also proves to be advantageous if for the cross-correlation analysis in the Signal values there are no outliers, i.e. none of a certain maximum and / or signal values exceeding the minimum value, since these falsify the result can. Therefore, it proves to be advantageous during the run-in and run-out phases and during the time when the regulation or control unit is not yet running, to remove recorded data from the consideration. Therefore preferably a query is made as to whether the running-in phase has ended or the Phase-out has not yet started and whether the belt speed is above a predetermined minimum value. The signals during a run-in and The run-out phase and a belt speed that is too low are determined by the correlation analysis except. Alternatively, instead of the run-in and run-out signals, and end dates those parts are cut out of the measurement record, at which the mass flow controller or for example a thickness control are not active. A is also used to activate the mass flow control or the thickness control binary signal given. Basically, the cutting out of different starting points can be made, with all parts at the beginning and End of the measurement record, which is not yet assigned to the work area, should preferably be removed so as not to falsify the measurement result.

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. Preferably for the device for performing the method Input variables of the signal processing device for converting time-based into length-related signals and two time-based ones to be analyzed for their correlation Measurement records, a time flag signal of an inlet and an outlet and the input and output speeds of the tape or tapes and thus the time-based vector, the signals to be compared, such as band thickness signals Velocity vectors for the signals to be compared and, if available, Flag for the entry and exit phase and / or the phase to which the Control or regulation unit is in an automatic mode.

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. The three main areas of application for the algorithms described are Comparison of input and output properties of a sample in one Work pass, the comparison of the input characteristic of a work pass with the Output characteristic of the previous pass and comparison of the input and initial characteristics of various work processes. Further Areas of application can be the generation of differential signals for the detection of Signal changes.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen in: In the following, exemplary embodiments are used to explain the invention in more detail described in more detail with reference to the drawings. These show in:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Bandbearbeitungsprozesses mit angeschlossener erfindungsgemäßer Vorrichtung zum Erfassen und Auswerten von Messsignalen, Fig. 1 is a schematic view of a tape handling process with a connected device according to the invention for detecting and evaluating measuring signals,

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. 2, three measuring records in which a speed signal, and the change increases a tape exit thickness signal in dependence on time and the band output signal after conversion is additionally recorded as a function of the length of tape,

Fig. 3 zwei Diagramme, in denen nicht gestreckte (oben) und gestreckte (unten) Signale in Abhängigkeit von der Bandlänge aufgezeichnet sind, Fig. 3 shows two diagrams in which non-stretched (above) and stretched (below) signals are recorded as a function of the length of tape,

Fig. 4 eine schematische Darstellung kreuzkorrelierter Signale, in einem Fall bei nicht gestreckten Signalen und im anderen bei gestrecktem Signal, Fig. 4 is a schematic illustration of cross-correlated signals, in a case of non-stretched signals and in the other in an aligned signal,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Kreuzkorrelationsfunktion mit vergrößertem Ausschnitt zur Verdeutlichung eines Versatzes der maximalen Korrelation um 42 Abtastpunkte, Fig. 5 is a schematic representation of the cross-correlation function with an enlarged segment showing an offset of the maximum correlation of 42 sampling points,

Fig. 6 eine schematische Darstellung von Ausgangs- und Eingangssignalen nach der Signalaufbereitung mit vergrößertem Ausschnitt in dem unteren Messschrieb, Fig. 6 is a schematic representation of output and input signals after the signal processing with an enlarged aperture in the bottom measurement plot,

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. 7 is a schematic representation of input and output signals within a thickness rolling pass, plotted over time (top) and after processing of the signals over the strip length (below),

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. 8 is a schematic representation of input and output signals of different thickness machining, particularly rolling passes, is applied over the strip length, in the upper measurement plot in the extended and in the lower measurement plot in-shifted presentation, and

Fig. 9 eine schematische Darstellung von Ausgangsdickensignalen verschiedener Walzdurchgänge, aufgetragen über der Bandlänge nach dem Spiegeln, Strecken und Verschieben der Signale. Fig. 9 is a schematic representation of output thickness signals of different rolling passes, plotted against the strip length after mirroring, stretching and shifting the signals.

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. Fig. 1 is a schematic view showing a tape editing process is provided in which a device 1 for detecting and evaluating measuring signals. A belt 2 runs through a processing unit 3 in a first pass (i) and through a processing unit 4 in a second pass (i + 1) and is brought in this from a first state to a second and the second to a third state , in particular rolled from a first thickness into a second, and a third, even smaller thickness. In the example of a rolling process, the strip is driven over rollers in a nip (not shown). The tape is wound up in front of and behind the respective processing unit 3 , 4 , the winders and unwinders (not shown) preferably being themselves driven. The inlet and outlet speeds are different. The same amount of material is removed on the outlet side as it arrives on the inlet side. However, since in the example of a rolling process the strip thickness decreases during the rolling process, the strip that runs out runs correspondingly faster. This effect, known as the mass flow relationship, results in a proportionality v1.d1 = v2.d2 between the outlet speed and the inlet speed. The speeds are recorded by speed sensors 5 , 6 . Due to the elasticity of the belt or web, the unwinder speed in many cases does not exactly match the speed at which it enters the processing unit. The speed sensor or sensors are therefore preferably mostly arranged in the inlet. In addition, tape property transducers 7 , 8 , such as. B. thickness sensors, arranged in front of and behind the processing unit, the strip properties, z. B. the tape thickness.

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. The device 1 also has a clock generator 11 , which triggers a sampling after predetermined identical time periods. Both the thickness signals and the speed signals can thus be recorded at constant time intervals.

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. A signal processing device 10 of the device 1 calculates the desired length base from the detected speed values v (t) in the inlet and outlet. The inlet speed for the inlet thickness and the outlet speed for the outlet thickness are used for the conversion into the length basis. The strip thickness signals are evaluated after each rolling process, that is, offline. There is no direct intervention in the current rolling process. However, such can alternatively be provided, in particular if, from the evaluated rolling process, a serious reduction in the product quality during further rolling passes due to e.g. B. chatter marks, an adjustment of the rollers or damage to these etc. is to be feared. In such a case, either the system can be switched off, the rolling speed, the roll feed, the roll position, etc. can be influenced. Appropriate measures can be taken in another strip processing operation.

Über eine Anzeigeeinrichtung 12 können die umgewandelten und ausgewerteten Signaldaten angezeigt werden. Insbesondere kann hierüber auch ein Alarmsignal bei Überschreiten eines Qualitätsschwellwertes ausgegeben werden. The converted and evaluated signal data can be displayed via a display device 12 . In particular, it can also be used to output an alarm signal when a quality threshold value is exceeded.

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. The evaluation of the signals in the signal processing device 10 leads to length-related signals by linear interpolation of the time-dependent signals. This process is shown schematically in FIG. 2. Here, the area of the entry of the strip into the processing unit and the exit from this is cut out, since an unevenness occurs in the recorded signals, as can be seen in particular from the upper and middle diagram. The cut-out parts are marked with bars in the middle diagram. The bottom diagram shows an enlarged section of the length-related signals.

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 dAusgang 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.
In the step of converting from a time base to a length base, a non-equidistant length base is first calculated. In the following, an equidistant vector for length base and data vector, here output thickness d output of the tape, is calculated using a linear interpolation, calculated using a certain section length as a new length increment. The corresponding context to illustrate this step is:

[L, Leq, yeq] = time2 length (t, y, v, Lseg, inlet, outlet, plt)

With
t - equidistant time vector in seconds
y - data vector, time equidistant
v - speed vector (time equidistant) in meters per minute
as input variables and with
Lseg - section length in meters,
Default Lseg = tape length / number of scans
inlet - flags for displaying the inlet (1 = yes, 0 = no), if specified, inlet sections are excluded from the data; The default is usually not an inlet / outlet;
runout - flags for displaying the runout (1 = yes, 0 = no), if specified, runout sections are excluded from the data; The default is not an inlet / outlet;
plt - flag for printing or displaying results (1 = yes, 0 = no); The default is mostly yes;
as optional input variables and with
L - non-equidistant length-related vector that can be plotted against y and v;
Leq - equidistant length basis (after interpolation)
yeq - equidistant data vector (after interpolation)
as the desired output variables.

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 a second evaluation step, not shown in FIG. 2, the signals are mirrored. The elements of a vector, here y, are reversed or flipped. The vector y can be a row vector or a column vector. The connection for the second step is:
[ym] = mirror (y)
With
y - input signal
as input variable and
ym - mirrored input signal
as an output variable.

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. FIG. 3 schematically illustrates the stretching of a signal, here the signal shown at the top in the upper diagram. The number of scans remains the same after stretching. The upper stretched signal x can be seen very clearly in the lower measurement record, which now covers the same band length as the other signal y. The signal x is initially only related to a band length of 450 m, whereas the signal y is related to a band length of 600 m. After the signal x has been stretched, this is now also related to a belt length of 600 m.

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.
The relationship for stretching the shorter of the two signals x and y so that it has the same overall length as the longer one is:

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

With
Lx - equidistant length basis of signal x
x - first of the two signals to be stretched to the same length
Ly - equidistant length base of signal y
y - second of the two signals to be stretched to the same length
as input variables and with
plt - print or display flag (default 1 = yes)
as an optional input variable and with
Ls - new length base (equals the length base of the longer signal)
xs - stretched version of x (if x is less than y, otherwise xs = x)
ys - stretched version of y (if y is shorter than x, otherwise ys = y)
as the desired output variables.

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. In FIG. 4, stretched and unstretched signals are shown schematically on the formed of these cross-correlation function. It becomes clear that stretching the shorter signal is not absolutely necessary in order to obtain a meaningful correlation between the two signals x and y. The cross-correlation function is the same in both cases.

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.
The maximum positive correlation and the offset for the two correlated signals s1 and s2 are now determined. In FIG. 4, no offset is present. From Fig. 5 it can be seen that the maximum correlation is at an offset of +42. The offset of the maximum correlation indicates the factor by which the signals are shifted to lie in the same area on the x-axis. A large deviation in thickness at the beginning of the tape can be located in the same place at the end of the tape. The corresponding relationship is:

[XCF, offset, limits, Korrmax, displacement factor] = maxkorr (s1, s2, nVset, plt)

With
s1 - first time sequence
s2 - second time series
as input variables and with
nVerset - number of offsets for finding the correlation (default: half the length of the shorter signal)
plt - flag for printing or displaying (default 1 = yes)
as optional input variables and with
XCF - cross-correlation function or vector with a length of 2.noffers + 1; Offset 0 is n offset + 1;
Offset - vector containing offsets [-n offset: 1: n offset]
Limits - Safety interval limit for determining an insignificant correlation of the signals
Korrmax - value of the maximum positive correlation
Shift fak - number of samples of the maximum positive correlation as desired output quantities.

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 a further step, the signals s1 and s2 are shifted over the length by the shift factor such that their maximum cross-correlation is at an offset of zero. The signals are then padded with the mean of the signal in both directions to make them the same length. If the filling is not desired, the signals s1 and s2 can alternatively be printed out correctly one above the other using time vectors t1 and t2. The relationship that represents the move step is:

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

With
s1 - first time sequence
s2 - second time series
L_s - length-related vector for s1 and s2
Shift fac - number of offsets by which to shift the signals; the sign indicates the direction of the shift;
as input variables and with
plt - flag for printing or displaying the results
as an optional input variable and with
ssh1 - shifted and filled signal s1
ssh2 - shifted and filled signal s2
L_ss - length related vector for printing or displaying ssh1 and ssh2 over the tape length
t1 - shifted length base (can be used to print or display s1)
t2 - shifted length base (can be used to print or display s2)
as the desired output variables.

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. 6, an example of shifted and now each other overlapping signals is shown. Constant parts are added at the beginning and at the end in order to obtain a common length vector. However, this is not explicitly shown in FIG. 6. The shift factor is 42 sampling points, which corresponds to a band length of 4.2 m. The length of the strip section is chosen to be 0.1 m.

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. FIG. 7 shows a comparison of the entry and exit thickness of a strip during a rolling pass in two measurement records. Here, all of the algorithms described above are used except for the mirror function, since both signal vectors already have the same direction of their speed vector. The output thickness signal is much longer than the input thickness signal in a length-related representation. The input thickness signal is therefore preferably stretched. It is clear from FIG. 7 that deviations between the input thickness and the output thickness can be better recognized in a length-related expression. In the upper diagram the input and output thicknesses over time are shown in seconds and in the lower diagram the input and output thicknesses over the strip length in meters. The section shown in FIG. 7 is taken from a process section with a constant belt speed. If the tape speed were not constant, there would be a more significant difference between the signals. A non-constant belt speed occurs for example at the beginning and at the end of the belt. As explained above, these sub-areas are removed from the analysis. Subsequently, there are usually other parts with a non-constant speed that have to be examined further. The comparison of the inlet and outlet thickness or of other band-related process variables at the inlet and outlet of the same stitch can advantageously be used to compare two sensors in order to diagnose any errors that may occur, e.g. B. an offset or a high level of noise.

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. When comparing an input thickness of a first rolling pass with the output thickness of a previous rolling pass, two measurements are made for exactly the same amount of material. Ideally, the input thickness signal of the one pass is the same as the output thickness signal of the previous pass. Such a comparison measurement essentially prevents measurement errors, such as an offset, or problems with handling the coil or coil. According to FIG. 8, two examples of measurements on different runs in measurement records are shown, namely the output thickness in run i and the input thickness in the next run i + 1 (see also FIG. 1). For better comparison of the signals obtained, the one signal or signal vector is preferably mirrored. In the diagram above, both signals are also stretched and shown in relation to length. There has been no postponement. It is therefore difficult to compare the two curves. In the diagram below, the same signals are shown after moving. A direct and exact comparison is now possible.

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. A comparison of the inlet and outlet thicknesses of n different rolling passes is very complex. All available thickness measurements (at the entrance, at the exit or at both) for the same band coil or the same coil are carried out for all passes on the basis of the same length basis. An example of the initial thickness of a bundle rolled in three passes is shown in FIG. 9. The initial thickness measurement is shown there from three different rolling passes. After mirroring, stretching and moving, the display is length-related. There are clear differences in the overshoots or deviations between the individual passes.

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. The comparison of signals of a first and a last run, if more than two runs are not very meaningful, because the tape lengths can be very different. Deviations from the first Input thicknesses are partially increased and lead to non-reproducible Final thicknesses. This is also due to the fact that the signal is during of the individual runs changes noticeably in part and other signal deviations influence the tape quality. The evaluation of the results should therefore be in such cases should be done with great care. It is therefore preferred to only use the signals to compare two successive runs.

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. In addition to those described above and shown in the drawings Numerous further exemplary embodiments can be formed in which in each case a time-based signal is converted into a length-related signal and several such converted signals are correlated with each other and compared to make statements about the product quality of strips or webs, in particular rolled strips, to obtain.

Claims (12)

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. 1. A method for acquiring and evaluating measurement signals in the production of webs ( 2 ), in particular webs of material, such as rolled strips, metal strips, foil webs, paper webs, signals being recorded in a time-based manner, the time-based signals being converted into length-related signals and being brought to a common length basis and a maximum correlation between the signals to be compared is determined. 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. 2. The method according to claim 1, characterized in that the or shorter signals can be stretched to adapt to a common one comparable band length to match the length of the longer signal. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Streckung durch lineare Interpolation erfolgt. 3. The method according to claim 2, characterized in that the stretching done by linear interpolation. 4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein neuer Längenvektor durch lineare Interpolation gebildet wird, um eine äquidistante Längenbasis zu erhalten. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a new length vector is formed by linear interpolation by one to obtain an equidistant length basis. 5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Korrelation durch Kreuzkorrelation ermittelt wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the maximum correlation is determined by cross correlation. 6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die längenbezogenen Signale zum Erzeugen vergleichbarer Signale um einen Faktor verschoben werden. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the length-related signals for generating comparable signals by one Factor to be shifted. 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. 7. The method according to claim 6, characterized in that the signals be mirrored, the signal vector being converted by a mirror function, where the mirror function flips the vector. 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. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the one common length basis by integrating the speed profile of the tape is calculated over time. 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. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the signals not attributable to a work area, in particular the start-up and run-in and run-out, in particular threading and unthreading of strips ( 2 ) into a processing unit ( 3 , 4 ), the activation of a mass flow control, the activation of a thickness control, signals which remove, in particular cut out, a predeterminable signal deviation, in particular the signals exceeding a 6-fold standard deviation, from the measurement record. 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. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that the measurements and / or the conversion of the time-based into the length-related data can be made offline. 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. 11. The device ( 1 ) for detecting and evaluating measurement signals in the production of webs ( 2 ) for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one measurement value sensor ( 5 , 6 ) for detecting belt speeds (v), At least one measured value pickup ( 7 , 8 ) in the area in front of and / or behind a strip processing unit for recording strip-related process variables (d), a timer ( 11 ) for clocking the measured value recording and a signal processing device ( 10 ) for processing and evaluating the recorded measurement signals are provided. 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. 12. The apparatus according to claim 11, characterized in that input variables of the signal processing device ( 10 ) for converting time-based into length-related signals and for correlating two time-based measurement records to be analyzed, a time flag signal of an inlet and an outlet and the input and output speeds of the Band or the tapes are.
DE2002126499 2002-06-14 2002-06-14 Method and device for detecting and evaluating measuring signals Withdrawn - After Issue DE10226499B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002126499 DE10226499B4 (en) 2002-06-14 2002-06-14 Method and device for detecting and evaluating measuring signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002126499 DE10226499B4 (en) 2002-06-14 2002-06-14 Method and device for detecting and evaluating measuring signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10226499A1 true DE10226499A1 (en) 2003-12-24
DE10226499B4 DE10226499B4 (en) 2011-12-15

Family

ID=29594518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2002126499 Withdrawn - After Issue DE10226499B4 (en) 2002-06-14 2002-06-14 Method and device for detecting and evaluating measuring signals

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10226499B4 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10228333B2 (en) 2010-12-21 2019-03-12 Primetals Technologies Austria GmbH Method and device for measuring the speed of a rolling stock
CN113894156A (en) * 2021-08-30 2022-01-07 邯郸钢铁集团有限责任公司 Method for uniformly controlling quality parameters of cold-rolled strip steel

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3928994A (en) * 1973-10-17 1975-12-30 Hitachi Ltd Thickness control system for a rolling mill
DE3851609T2 (en) * 1987-11-20 1995-01-19 Toshiba Kawasaki Kk Device for inspection of rolling marks.
DE4308796C2 (en) * 1993-03-19 1995-04-13 Seeliger Andreas Prof Dr Ing Device and method for monitoring and diagnosing vibration-excited components
DE19614300A1 (en) * 1995-04-21 1996-10-24 Abb Patent Gmbh Automatic compensation of out of round roller rotation, esp. for winding webs of paper or plastics film
DE19735339A1 (en) * 1997-08-14 1999-02-18 Abb Patent Gmbh Periodic noise signal compensation method for metal web winding reel
DE10023554A1 (en) * 2000-05-15 2001-11-22 Abb Patent Gmbh Monitoring rolling mills comprises producing a characteristic value for the roller condition, controlling the characteristic value region, and consulting the characteristic

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3928994A (en) * 1973-10-17 1975-12-30 Hitachi Ltd Thickness control system for a rolling mill
DE3851609T2 (en) * 1987-11-20 1995-01-19 Toshiba Kawasaki Kk Device for inspection of rolling marks.
DE4308796C2 (en) * 1993-03-19 1995-04-13 Seeliger Andreas Prof Dr Ing Device and method for monitoring and diagnosing vibration-excited components
DE19614300A1 (en) * 1995-04-21 1996-10-24 Abb Patent Gmbh Automatic compensation of out of round roller rotation, esp. for winding webs of paper or plastics film
DE19735339A1 (en) * 1997-08-14 1999-02-18 Abb Patent Gmbh Periodic noise signal compensation method for metal web winding reel
DE10023554A1 (en) * 2000-05-15 2001-11-22 Abb Patent Gmbh Monitoring rolling mills comprises producing a characteristic value for the roller condition, controlling the characteristic value region, and consulting the characteristic

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HOFMANN,W.,u.a.: Verminderung von Rattermarken beim Dressieren von Stahlbändern. In: Stahl und Eisen, Nr.3, S.69-72 *
MACKEL,J.,u.a.: Einsatz rechnergestützer Überwachungs- und Diagnosesysteme an Walzanlagen. In: Stahl und Eisen, 119,1999,Nr.6/7,S.167-174 *
ÖVE,W.H.,u.a.: Neuronate Netze zur Identifikation der Exzentrizitäten beim Kaltwalzen. In: e2,112.Jg.,1995, H.7/8,S.361-364 *
Rolling Mill Technology Series,United Engineering, Inc.Pittsburgh,Pa.,2.13,Ich.et.al,Method,S.49 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10228333B2 (en) 2010-12-21 2019-03-12 Primetals Technologies Austria GmbH Method and device for measuring the speed of a rolling stock
US10753886B2 (en) 2010-12-21 2020-08-25 Primetals Technologies Austria GmbH Method and device for measuring the speed of a rolling stock
CN113894156A (en) * 2021-08-30 2022-01-07 邯郸钢铁集团有限责任公司 Method for uniformly controlling quality parameters of cold-rolled strip steel

Also Published As

Publication number Publication date
DE10226499B4 (en) 2011-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69101005T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING IRREGULARITIES AND HARDNESS IN THE SURFACE OF A ROLL.
EP1087901B1 (en) Method for monitoring a strip of fabric
EP1413674B1 (en) Method for monitoring the condition of a clothing
DE102007007988A1 (en) Method and apparatus for friction compensation
DE10065351A1 (en) Compensation system for periodic variations in strength
DE19614300B4 (en) Process for self-regulating compensation for the effects of uneven concentricity of a roll
EP3081914B1 (en) Monitoring of a machine with a rotating machine component
DE69205691T2 (en) Method and device for monitoring the quality of a false twist textured yarn.
EP3120943B1 (en) Method for providing a length related material sheet data set for a coiled sheet of material
AT410923B (en) METHOD AND DEVICE FOR DETECTING A DAMAGED ROLLING BEARING OF WHEELS OF A RAIL VEHICLE
DE2613600A1 (en) SPEED CONTROL FOR A TRAIL-CONVEYING MACHINE
DE10226499B4 (en) Method and device for detecting and evaluating measuring signals
DE10147127B4 (en) Method for determining the density of a roll
DE10234047B4 (en) Method for detection and fault cause assignment of periodical errors in quality-relevant process variables in rolling mills and strip processing plants
DE102022000351A1 (en) Process and device for controlling the film thickness of stretched tubular film produced in the film blowing process
WO2008107170A1 (en) Method and arrangement for monitoring and optimizing a winding process
EP1260895B1 (en) Method and device for cross-production stage data linking
EP1161595B1 (en) Method for operating a machine for producing and/or improving material webs
EP1739042B1 (en) Method of operating a web processing machine
AT407015B (en) METHOD FOR COMPENSATING THE ECCENTRICITY OF THE SUPPORT AND / OR WORK ROLLS IN A DUO OR QUARTO ROLLING STAND
AT501517B1 (en) METHOD AND MEASURING EQUIPMENT FOR DETERMINING THE ANGLE SPEED DIFFERENCE
DE102008019012A1 (en) Method and arrangement for the highly accurate determination of the instantaneous winding speed of a running thread
EP2305393A1 (en) Method and device for regulating a drive
DE4411313C2 (en) Process for filtering out the influence of eccentricity during rolling
DE4414517A1 (en) Method for determining the process quality in the production and winding of a running thread

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ABB AG, 68309 MANNHEIM, DE

8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R026 Opposition filed against patent

Effective date: 20120313

R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20120719

R028 Decision that opposition inadmissible now final

Effective date: 20130214