DE19818207C2 - Steckel-Warmwalzwerk - Google Patents
Steckel-WarmwalzwerkInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Steckel-Warmwalzwerk mit mindestens einem
Reversierwalzgerüst, sowie diesem vorgeordnete und nachgeordnete,
drehmomentgeregelte Antriebe aufweisende Haspeln gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Derartige Steckel-Warmwalzwerke weisen drehmomentgeregelte Haspeln
auf, deren Regelung auf konstante Momente während des Betriebes,
insbesondere beim Walzen von Warmbändern jedoch unzureichende
Walzergebnisse erbringen. Während der Beschleunigungs- bzw. Ver
zögerungsphase am Bandanfang bzw. am Bandende oder bei Massenfluß
störungen ergeben sich bei derartigen Haspelt mit ihren teilweise
großen, trägen Massen Zugschwankungen im Band, die nicht durch die
Drehmomentregelung ausgeregelt werden können, so daß die bekannten
Anlagen nur mit limitierter Beschleunigung bzw. Verzögerung gefahren
werden dürfen. Eine derartig limitierte Beschleunigung bzw. Ver
zögerung bewirkt längere Reversierzeiten, niedrigere Walzgeschwin
digkeiten und damit kältere Bandanfänge bzw. Bandenden, die wiederum
höherer Walzkräfte bedürfen. Starke Änderungen der Prozessgrößen
wie Temperatur, Walzkraft verbunden mit Zugverlust durch Haspelun
wuchten und Massenflußänderungen führen zu Qualitäts- und Stabili
tätsverlusten, wie z. B. zu seitlichem Verlaufen des Bandes.
Die EP 0 477 422 A1 offenbart bereits eine auf die Antriebsmotoren
der Haspel wirkende Zugregelung, wobei Ausgangssignale der Zugrege
ler zur Gewinnung vom Momentensollwerten für die Antriebsmotoren
der Haspel herangezogen werden.
Die DE 39 25 104 A1 offenbart für Kaltwalzgerüste eine Vorrichtung
zur Banddickenregelung bei der eine Massenflußregelung sowie eine
überlagerte Zugregelung auf die Antriebsmotoren der Haspel wirken.
In beiden Fällen werden die mit den großen Massen der Haspel bela
steten Antriebsmotoren geregelt, die schnellen Änderungen nur
langsam zu folgen vermögen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Steckel-Warmwalzwerk der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß es den durch Änderungen der
Prozessgrößen bewirkten Zug- und/oder Massenflußänderungen optimal
entgegengewirkt und daß auch insbesondere dünnes Warmband mit
gleichbleibender, hoher Qualität gewalzt werden kann.
Dazu wird vorgeschlagen, daß als Zugkraftmeßgeräte
Looper vorgesehen sind, die Ist-Werte für
eine Zugregelung sowie eine Massenflußregelung liefern. Damit lassen
sich über die beiden Looper auf jeder Seite des Reversierwalzgerü
stes bestimmte Züge einstellen. Kommt es nun bandeinlauf- oder
bandauslaufseitig zu Massenflußänderungen, die sich im wesentlichen
durch Bandgeschwindigkeitsänderungen auszeichnen, so wird im Zuge
einer Massenflußregelung die Bandwickel-Geschwindigkeit bzw. Dreh
zahl der Haspel im Sinne einer Angleichung des Massenflusses an
einen Sollwert eingeregelt.
Von Vorteil ist, wenn die Looper eine, einen konstanten Bandzug
bewirkende Momentenregelung aufweisen, der in Abhängigkeit des
Looperwinkels über Zugspannungs-Korrekturrechner ermittelte Korrekturgrößen aufgeschaltet werden, und daß in
Abhängigkeit des Looperwinkels ein Massenflußrechner Geschwindig
keitskorrekturwerte für eine Drehzahlregelung der Haspel ermittelt.
Durch die der Zugreglung überlagerte Massenflußregelung können
hochfrequente Störungen ausgeregelt werden.
Werden die Haspel mit einer Massenfluß-Vorsteuerung und/oder Massen
fluß-Vorregelung ausgestattet, so ist gewährleistet, daß Änderungen,
z. B. der Dickensollwerte oder Änderungen in der Walzgerüstgeometrie
bereits vor dem Auftreten von Zug- bzw. Massenflußänderungen, welche
durch die Looper erkannt werden würden, ausgeregelt werden können.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß den Haspelwellen
Winkelgeber zugeordnet sind, mittels derer Abweichungen der Auf-
bzw. Abwickelgeschwindigkeit ermittelbar sind, welche den Zugreglern
des Bandes als Vorsteuergrößen aufgeschaltet werden. Dadurch wird
erreicht, daß durch Exzentrizitäten der Haspel bewirkte Zug- bzw.
Massenflußänderungen im Zuge einer Vorsteuerung bei der Regelung
der Looper berücksichtigt werden können, ohne daß die durch die
Exzentrizität bewirkten Fehler erst vom Looper erkannt werden müssen
und erst anschließend diese Fehler ausgeregelt werden müssen.
Von Vorteil für ein Funktionieren der erfindungsgemäßen Steckel-
Warmwalzwerke ist, daß trägheitsarme, massenoptimierte und hoch
frequenten Änderungen folgende Looper eingesetzt werden. Durch eine
spezielle Geometrie und den Einsatz von in ihrer Masse optimierten
Komponenten der Looper wird erreicht, daß diese sehr schnellen
Änderungen im Zug bzw. Massenfluß folgen können, damit den so
gemessenen Fehlern über die entsprechenden Regelkreise entgegen
gewirkt werden kann.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Figur
zeigt ein Reversierwalzgerüst 1, welches zwischen zwei Treibern 2,
3 angeordnet ist. Zwischen den Treibern 2, 3 sind Rollgänge 4, 5
vorgesehen. Den Treibern vor- bzw. nachgeordnet sind Haspel 6, 7
gezeigt, wobei zwischen den Haspeln 6, 7 und den Treibern 2, 3
Looper 8, 9 plaziert sind.
Jedem Looper 8, 9 ist ein Zugregler 10, 11 zugeordnet. Den Zugreg
lern 10, 11 werden Zugfreferenzwerte sref1, sref2 zugeführt. An den
Loopern 8, 9 werden Zugspannungen entsprechende Kraft-Istwerte als
Zug-Istwerte sist1, sist2 sowie Winkel abgegriffen, die nach Umwandlung
in entsprechenden Zugspannungs-Korrekturrechnern 12, 13 den Zugreg
lern 10, 11 als Zugspannungs-Korrekturwerte auf geschaltet werden.
Die Zugspannungsregelkreise 10, 11 geben das Ergebnis des Soll-
Istwertvergleiches auf z. B. nicht dargestellte Anstellzylinder der
Looper 8, 9.
Die an den Loopern 8, 9 abgegriffenen, Winkelpositionen entsprechen
den Signale werden Massenflußrechnern 14, 15 zugeführt und in diesen
in Drehzahlkorrekturwerte umgerechnet, welche wiederum Drehzahl
reglern 16, 17 aufgeschaltet werden. Den Drehzahlreglern 16, 17 für
die Haspel 6, 7 werden über eine Eingabevorrichtung 18 Sollwerte
vorgegeben. Drehzahl-Istwerte nact1, nact2 werden an den Haspeln 6, 7
abgegriffen und den Drehzahlreglern 16, 17 aufgeschaltet. Aus den
Sollwerten, den Istwerten und den Korrekturwerten werden in den
Drehzahlreglern 16, 17 die Drehzahlen für die Haspel 6, 7 ermittelt.
Durch die der Drehzahlreglung der Haspel 6, 7 überlagerte Massen
flußregelung kann bei ermittelten Massenflußänderungen die Drehzahl
der Haspel leicht korrigiert werden.
Neben den nicht gezeigten Drehzahlaufnehmern der Haspel 6, 7 sind
diesen auch noch Winkelgeber zugeordnet. Die Istwerte der aktuellen
Drehzahl nact1, nact2 sowie die entsprechenden Winkel α1, α2 werden
in Korrekturwertrechnern 19, 20 in Bandzugkorrekturwerte umgerech
net, welche den Zugreglern 10, 11 aufgeschaltet werden, so daß z.
B. durch Exzentrizitäten bewirkte Zugänderungen im Sinne einer
Vorsteuerung auf die Zugregler 10, 11 gegeben werden.
Dem Reversierwalzgerüst 1 ist eine Walzgeschwindigkeits-Regelvor
richtung 21 zugeordnet, die ihre Sollwerte ebenfalls aus der Ein
gabevorrichtung 18 erhält. Die Eingabevorrichtung 18 weist einen
Korrekturrechner auf, der z. B. eingegebene Dickensollwerte für das
Reversierwalzgerüst 1 im Zuge einer Vorsteuerung für die Haspel 6,
7 in entsprechende Vorsteuer-Drehzahlen umrechnet, welche den
Drehzahlreglern 16, 17 aufgeschaltet werden können.
Durch Anstellungsänderung bzw. Änderung des Materials sich ergebende
Materialfluß- und/oder Zugänderungen können einem Korrekturrechner
22 zugeführt werden, welcher Zugkorrekturwerte und/oder Drehzahlkor
rekturwerte auf die Zugregler 10, 11 und/oder die Drehzahlregler
16, 17 aufschaltet. Damit läßt sich auch eine Massenfluß-Voraus
regelung des Steckel-Warmwalzwerkes in Abhängigkeit von sich ändern
den Parametern des Reversierwalzgerüstes 1 erreichen.
1
Reversierwalzgerüst
2
Treiber
3
Treiber
4
Rollgang
5
Rollgang
6
Haspel
7
Haspel
8
Looper
9
Looper
10
Zugregler
11
Zugregler
12
Zugspannungs-Korrekturrechner
13
Zugspannungs-Korrekturrechner
14
Massenflußrechner
15
Massenflußrechner
16
Drehzahlregler
17
Drehzahlregler
18
Eingabevorrichtung
19
Korrekturwertrechner
20
Korrekturwertrechner
21
Walzgeschwindigkeits-Regelvorrichtung
22
Korrekturrechner
Claims (6)
1. Steckel-Warmwalzwerk mit mindestens einem Reversierwalzgerüst
(1), sowie diesem vorgeordnete und nachgeordnete, drehmoment
geregelte Antriebe aufweisende Haspeln (6, 7), wobei zwischen
den Haspeln (6, 7) und dem Reversierwalzgerüst (1) jeweils ein
Zugkraftmeßgerät vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Zugkraftmeßgeräte Looper (8, 9) vorgesehen sind, die
Istwerte für eine Zugregelung sowie eine Massenflußregelung
liefern.
2. Steckel-Warmwalzwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Looper (8, 9) eine, einen konstanten Bandzug bewirkende
Momentenregelung aufweisen, der in Abhängigkeit des Looper
winkels über Zugspannungs-Korrekturrechner (12, 13) ermittelte
Korrekturgrößen aufgeschaltet werden, und daß in Abhängigkeit
des Looperwinkels ein Massenflußrechner (14, 15) Geschwindig
keitskorrekturwerte für eine Drehzahlregelung der Haspel (6,
7) ermittelt.
3. Steckel-Warmwalzwerk nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haspel (6, 7) mit einer Massenfluß-Vorsteuerung ausge
stattet sind.
4. Steckel-Warmwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haspel (6, 7) mit einer Massenfluß-Vorregelung ausge
stattet sind.
5. Steckel-Warmwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Haspelwellen Winkelgeber zugeordnet sind, mittels derer
Abweichungen der Auf- bzw. Abwickelgeschwindigkeit ermittelbar
sind, welche den Zugreglern (10, 11) des Bandes als Störgrößen
aufgeschaltet werden.
6. Steckel-Warmwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch
trägheitsarme, massenoptimierte und hochfrequenten Änderungen
folgende Looper (8, 9).
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