DE2129082B2 - Einrichtung zur regelung der werkstueckdicke in einer mehrgeruestigen walzstrasse - Google Patents
Einrichtung zur regelung der werkstueckdicke in einer mehrgeruestigen walzstrasseInfo
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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Description
Differenzsignal gebildet und mit einem vorgegebenen Korrekturfaktor zur Erzielung eines Regelsignals
multipliziert wird, in Abhängigkeit dieses Regelsignals eine Drehzahländerung des Antriebsmotors de;, zweiten
Walzgerüstes vorgenommen wird, nach der Drehzahländerung des Antriebsmotors des zweiten Walzgerüstes
der Betriebsstrom des ersten Walzgerüstes erneut in Form von einzelnen Meßwerten mehrmals gemessen
wird und ein weiteres Mittelwertsignal gebildet wird, durch die Stromdifferenz zwischen den beiden Mittelwertsignalen
ein Differenzsignal gebildet wird, wobei die Drehzahl des Antriebsmotors des zweiten Walzgerüstes
unverändert bleibt, sobald das Differenzsignal einen vorgegebenen Schwellwert erreicht, und wenn
das berechnete Differenzsignal einen vorgegebenen Schwellwert nicht erreicht, das Differenzsignal mit
einem weiteren Korrekturfaktor multipliziert wird, und dadurch ein Regelsignal für eine weitere Drehzahländerung
des Antriebsmotors des zweiten Walzgerüstes erhalten wird.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die für das Walzen eines
Werkstückes bzw. Walzgutes erforderliche Walzvorrichtung sehr schnell in den spannungsfreien und auch
druckfreien Zustand geregelt werden kann und das Walzen des Werkstückes bzw. Walzgutes entsprechend
den während des zugehörigen Walzvorganges auf den neuesten Stand gebrachten Bedingungen zuverlässig
und kontinuierlich erfolgt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung
mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung
für Systeme herkömmlicher Art zur Regelung der Werkstückdicke in kontinuierlichen Metallband-Walzwerken
zur Erfassung der Spannung oder des Drucks auf ein zwischen einem Walzenpaar benachbarter
Walzgerüste befördertes Metallband,
F i g. 2a eine schematische Darstellung mehrerer Walzgerüste eines kontinuierlichen Vorwalzwerkes,
F i g. 2b und 2c grafische Darstellungen der Walzenströme für die entsprechenden in Fig.2a dargestellten
Walzgerüste unter Regelung eines herkömmlichen, spannungslosen Steuersystems,
F i g. 3 ein kombiniertes Block- und Schaltungsschaltbild des Geschwindigkeits-Regelungssystems herkömmlicher
Art mit perspektivisch dargestellten Teilen, das mit einem Walzgerüst eines Vorwalzwerkes
gekuppelt ist,
Fig.4 und 5 der Fig.3 ähnliche Darstellungen, in
denen allerdings Modifikationen der in F i g. 3 dargestellen Anordnung wiedergegeben sind,
F i g. 6 ein Blockschaltbild eines Systems zur Regelung der Werkstückdicke in einer mehrgerüstigen
Walzstraße gemäß der Erfindung,
Fig.7 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung,
F i g. 8a eine schematische Ansicht der in F i g. 7 dargestellten Walzgerüste,
F i g. 8b und 8c grafische Darstellungen der Walzströme
für die entsprechenden Walzgerüste, aufgetragen über der Zeit,
Fig.8d eine über der Zeit aufgetragene Kurve der
Geschwindigkeit eines Gerüstes und
F i g. 9a, 9b und 9c logische Flußdiagramme zur Erläuterung der Betriebsweise der in Fig. 7 dargestellten
Anordnung.
Für die in der folgenden Beschreibung verwendeten Bezeichnungen für die /- und V-Werte gelten folgende
Beziehungen. Es bedeutet:
/ι Walzstrom durch das erste Gerüst,
/2 Wa'zstrom durch das zweite Gerüst,
-"* /|« Walzstrom durch das erste Gerüst, ehe das
/2 Wa'zstrom durch das zweite Gerüst,
-"* /|« Walzstrom durch das erste Gerüst, ehe das
Werkstück das zweite Gerüst erreicht,
/it Walzstrom durch das erste Gerüst nach Eindringen
/it Walzstrom durch das erste Gerüst nach Eindringen
des Werkstücks in das zweite Gerüst,
Δ1\ Differenz zwischen /i«und /1;.,
V2 Geschwindigkeit am zweiten Gerüst,
Δ1\ Differenz zwischen /i«und /1;.,
V2 Geschwindigkeit am zweiten Gerüst,
Δ VjiGeschwindigkeitskorrektur am zweiten Gerüst.
abhängig von ΔΙ\,
I]L] Walzstrom durch das erste Gerüst nach der ersten
Korrektur,
Δ1]) Differenz zwischen Hr und /m,
Δ1]) Differenz zwischen Hr und /m,
V22 Geschwindigkeitskorrektur am zweiten Gerüst, abhängig von/!/η.
In Fig. 1 sind zwei Walzgerüste Sl bzw. SII dargestellt mit je einem Paar Arbeitswalzen 10 und 12,
zwischen denen ein Werkstück 14 dünner gewalzt werden kann. Die Walzgerüste SI und SIl sind
während des Betriebs mit einzelnen Druckmcßeinrich tungen 16 gekuppelt, mit denen die Spannung in dem
2> Teil des zwischen den Gerüsten verlaufenden Werkstücks
14 gestgestellt wird. Zur Regelung der Geschwindigkeit der Walzen in den Walzgerüsten werden nicht
dargestellte Steuerungen verwendet, um einen Null-Zug oder -Druck auf das Werkstück auszuüben. Die in F i g. 1
;<o dargestellte Anordnung wird im allgemeinen bei
herkömmlichen Systemen zur Regelung der Werkstückdicke in mehrgerüstigen Walzwerken verwendet.
In Fig.2a ist ein Werkstück 14 zwischen einander
gegenüberliegenden Arbeitswalzen 10 und 12 in zwei
;<5 Walzgerüsten SI und SIl gewalzt worden und erreicht
kurz darauf ein drittes Gerüst S111 eines Drahtwalzwerkes.
Nach der Einführung des Werkstücks 14 in das erste Gerüst Sl fließt ein Strom durch einen (nicht
dargestellten) Antriebsmotor, der während des Betriebs mit dem Gerüst gekuppelt ist, wie durch die Kurve /1 in
Fig.2b dargeitellt ist. Das Werkstück 14 wird dann dem zweiten Gerüst S Il zugeführt, worauf durch einen
weiteren, mit dem Gerüst SII gekuppelten (nicht dargestellten) Antriebsmotor ein Walzstrom /: fließt.
wie in Fig.2c dargestellt ist. Gleichzeitig nimmt der
Walzstrom /1 kurzzeitig ab; das Gerüst SIl wird dann
schließlich auf eine Geschwindigkeit eingestellt, um den Walzstrom /1 für das erste Gerüst SI auf die
ursprüngliche eingeschwungene Größe zu steuern,
so wodurch der Zug auf den Teil des zwischen den Walzgerüsten SI und SIl beförderten Werkstücks 14
entfernt wird. Die vorbeschriebene Arbeitsweise wird mit den nachfolgenden Gerüsten, beispielsweise mit
einem Gerüst SIIl, wiederholt, um eine spannungslose
5.5 Werkstückdicken-Regelung durchzuführen.
In Fig.3 ist ein Geschwindigkeits-Regelungssystem
herkömmlicher Bauart für ein Walzgerüst in Blockoder Vorwalzwerken dargestellt. Die dargestellte
Anordnung weist ein Paar vertikaler Arbeitswalzen 20
<>o und 22, einen mit diesen Walzen verbundenen
Antriebsmotor 24 und ein Paar horizontaler Arbeitswalzen 10 und 12 auf, die von einem anderen (nicht
dargestellten) Antriebsmotor mit einer Geschwindigkeit angetrieben werden, die entsprechend einer zum
<>> Anstellen der vertikalen Walzen 20 und 22 angeglichenen
Geschwindigkeit geregelt ist. Unter den horizontalen Arbeitswalzen 10 und 12 ist eine Belastungszelle 26
angeordnet, mit der die Walzen-Trennkraft zwischen
den Walzen 20 und 22 erfaßt wird; d. h„ die
Belastungszelle 26 spricht auf ein Werkstück 14 an, das den horizontalen Walzen 10 und 22 zugeführt wird, und
gibt ein entsprechendes Signal an eine die Zuführung des Werkstücks anzeigende Schaltung 28 an, die über
eine Arbeitswicklung eines Übertragungsrelais 30 mil Erde verbunden ist.
Der Antriebsmotor 24 ist über einen Stromwandler 34 an eine elektrische Versorgungsquelle 32 angeschlossen.
Das Relais 30 wird von Thyristoren gesteuert, über die die Geschwindigkeit des Motors 24 gesteuert wird;
der Stromwandler 34 dient zur Erfassung des durch den Antriebsmotor 24 fließenden Stroms und gibt ein
Ausgangssignal an einen Stromdetektor 36 ab. Das Übertragungsrelais 30 weist zwei Sätze in Ruhestellung
offener Kontakte 30a und 306 und zwei Sätze in Ruhestellung geschlossener Kontakte 30c und 3Od auf.
Der Stromdetektor 36 ist über den in Ruhestellung geschlossenen Relaiskontakt 3Od an einen Funktionsverstärker 38 gekoppelt, der zwischen den Ausgang und
Eingang eines Kondensators und einer Serienschaltung aus einem Widerstand und den in Ruhestellung
geschlossenen Kontakt 30c geschaltet ist. Der Funktionsverstärker 38 ist über den in Ruhestellung offenen
Relaiskontakt 30a und einen Widerstand an einen zweiten Funktionsverstärker 40 angeschlossen, während
der Stromdetektor 36 unmittelbar über den in Ruhestellung offenen Kontakt 306 und einen Widerstand
an den Funktionsverstärker 40 angeschlossen ist. Der Verstärker 40 weist einen Rückkopplungswiderstand
auf und ist mit einer Stromregelungsschaltung 42 verbunden, die an eine Spannungsregelungsschaltung 44
angeschlossen ist. Die Spannungsregelungsschaltung 44 ist mit der Stromquelle 32 verbunden.
Die vorbeschriebene Anordnung arbeitet folgendermaßen:
Wenn das Werkstück zwischen die vertikalen Walzen 20 und 22 zugeführt wird, fließt ein Strom
entsprechend der speziellen Walzenbelastung durch den Walzen-Antriebsmotor 24. Der Strom wird über den
Stromwandler 34 von dem Stromdetcktor 36 ermittelt, und der ermittelte Strom wird dem Funktionsverstärker
38 zugeführt. Der Funktionsverstärker 38 ist vorangestellt, um eine der Ausgangsspannung des Stromdctcktors
36 gleiche Ausgangsspannung zu liefern.
Das Werkstück 14 wird dann zwischen die horizontalen Arbeitswalzen 10 und 12 zugeführt. Zu dieser Zeit
gibt die Bclastungszellc 26 ein Ausgangssignal an die Schaltung 28 ab, die anzeigt, daß das Werkstück
zwischen den horizontalen Walzen 10 und 12 zugeführt worden ist. Dies führt zu einer Erregung der
Relaiswicklung 3Ow, wodurch die Kontakte 30c und 30c/ geöffnet werden; hierauf ändert der Funktionsverstärker 38 seine Betriebsweise von einer Zeitverzögerung in
eine Integration. Das bedeutet, der Funktionsverstärker 38 hält den Ausgangsstromwert, der zu dem Zeitpunkt
vorhanden war, wenn das Relais 30 gerade erregt worden ist. Dieser Wert des Ausgangsstroms wird über
den nunmehr geschlossenen Kontakt 3Oe dem Verstärker 40 zugeführt; weiterhin wird über die nunmehr
geschlossenen Kontakte 306 der tatsachliche, in dem Motor 24 fließende Stromwert zugeführt.
Der Funktionsverstärker 40 gibt einen Ausgangsstrom ab, der gleich der Differenz zwischen dem von
dem Funktionsverstärker 38 gespeicherten Walzstrom für die vertikalen Arbeitswalzen 20 und 22 und dem von
dem Stromdetektor 36 festgestellten und dem Verstärker 40 zugeführten Strom ist. Der Ausgangsstrom oder
die Stromdifferenz wird der Strom-Regelungsschaltung 42 zugeführt. Die Strom-Regelungsschaltung 42 steuert
über die Spannungs-Regelungsschaltung 44 und mittels
der in der Stromquelle angeordneten Thyristoren die Stromquelle 32, bis die Stromdifferenz zu Null wird. Mit
anderen Worten, durch die Regelung wird erreicht, daß der die vertikalen Walzen 20 und 22 regelnde Strom
gleich dem von dem Funktionsverstärker 38 gespeicherten Strom wird.
Der vorbeschriebene Vorgang wird auf der Grundlage der Stromregelung durchgeführt, bei der die
Geschwindigkeit eines Satzes Arbeitswalzen durch die Zwischenschaltung der entsprechenden Stromwerte
gleich der Geschwindigkeit eines anderen Satzes Arbeitswab:en wird. Die Anordnung besitzt aber den
is Nachteil, daß eine Beschleunigung oder Verzögerung
eine Veränderung der Kraft wiederspiegelt, die auf ein Werkstück zwischen benachbarten Gerüsten ausgeübt
wird, und daß die Einflüsse in der Arbeitsweise des Systems zu berücksichtigen sind, die auf einer Abnahme
der Temperatur eines zu walzenden Werkstücks, einer Änderung der Belastung u. ä. beruhen.
In F i g. 4, in der dieselben Bezugszeichen die gleichen
oder ähnliche Bauteile wie in F i g. 3 bezeichnen, ist eine Abänderung der in Fig. 3 dargestellten Anordnung
wiedergegeben. In F i g. 4 ist ein Paar aufeinanderfolgender Walzgerüste Si und SII eines mehrgerüstigen
Walzwerks dargestellt. Mittels eines Antriebsmotors 24-1 oder 24-11 für jedes Walzgerüst sind ein Paar
horizontaler Arbeitswalzen 101 und 121 oder 1011 und
1211 angetrieben; jeder Motor ist während des Betriebs an einen Pilotgenerator 461 oder 4611 gekuppelt, der an
die entsprechende, tliyristorgesteuerte Stromquelle 32-1 oder 32-11 über einen Verstärker und an einen
veränderlichen Widerstand 48-1 oder 48-11 zum
3s Einstellen der Geschwindigkeit des zugehörigen Gerüsts
Sl oder SII angeschlossen ist. Die veränderlichen
Widerstände 48-1 und 48-11 sind an eine positive
Sammelschiene B+ angeschlossen.
Für jede«, Gerüst ist die das Vorhandensein eines Werkstücks anzeigende Schaltung 281 oder 2811 über
ein Relais 301 oder 3011 mit zwei Satz in Ruhestellung
offener Kontakte 30Ia und 6 oder 30Ua und 6 mit Erde verbunden. Durch den Wegfall des in F i g. 3 dargestellten
Stromdetcktors 36 ist der Stromwandler 32 über die
Rclaiskontakte 3016 an den Funktionsverstärker 38 und
über die Rclaiskontakte 30II6 an den Funktionsverslär· kcr 40 zusammen mit den Relaiskontaktcn 30Ia unc
301Ia, die die in F i g. 3 dargestellten Relaiskontakte 30< und 30c/ ersetzen, angekoppelt. Der Funktionsverstär
ker 40 ist mit der Verbindung des Pilotgenerators 4611
und des eingestellten Widerstandes 4811 verbunden. Irr
ten identisch.
Nach der Einstellung der Startbedingungen mittel;
der Widerstände 481 und 4811 werden beide Motorer
241 und 2411 erregt und starten die entsprechender
Walzgerüste SI und SII. Das Werkstück 14 wird dant dem ersten Walzgerüst SI zugeführt, worauf di<
Belastungsavis 261 anspricht und das Relais 301 über dii
do das Vorhandensein des Werkstücks anzeigende Schal
tung 281 erregt. Durch seine Erregung schlKU da
Relais 301 seine Kontakte 30Ie und b, worauf ein Stron
durch den Motor 241 fließt, dessen Größe über dei
Stromwandler 34 von dem Funktionsverstärker 38 zi
fts speichern ist.
In ähnlicher Weise wird das Werkstück dem zweitei Walzgerüst StI zugeführt, wodurch ebenfalls da
zugehörige Relais 3011 erregt wird. Hierdurch werdet
dann dessen Kontakte 301Ia und b geschlossen und dem Funktionsverstärker 40 sowohl der von dem Operationsverstärker
38 gespeicherte Walzstrom für das erste Walzgerüst Sl und der tatsächliche Walzstrom für
dasselbe Walzgerüst zugeführt. Eine von dem Funktionsverstärker 40 geschaffene Stromdifferenz zwischen
diesen Walzströmen wird dem Verbindungspunkt zwischen dem Pilotgenerator 4611 und dem Widerstand
4811 zugeführt, bis er korrigiert ist.
Die Regelung der Werkzeugdicke wird fortwährend in spannungs- bzw. zugfreiem Zustand durchgeführt.
Wenn das Werkstück 14 durch die in Fig.3 dargestellte Anordnung durchgelaufen ist, kann der die
Geschwindigkeit einstellende Widerstand 4811 auf die
Regelungsgröße eingestellt werden, die der mit diesem Werkstück erhaltenen korrigierten Geschwindigkeit
entspricht. Durch diese Messung wird die Maßgenauigkeit der Dicke an der Kopfseite des nachfolgenden
ähnlichen Werkstücks oder der nachfolgenden ähnlichen Werkstücke erhöht, da die Walzen nunmehr eine
geeignetere Geschwindigkeit besitzen als die, die für das vorhergehende Werkstück eingestellt war. Für ein
drittes, auf das zweite Gerüst folgende (nicht dargestellte) Walzgerüst ist darauf zu achten, daß die Geschwindigkeitskorrektur
an dem zweiten Walzgerüst durchgeführt sein sollte, bevor das Werkstück dem dritten
Walzgerüst zugefühn wird.
• Bei dem vorbeschriebenen Vorgang werden die Spannungen oder Druckwerte in den beiden ersten
Walzgerüsten zur Ausbildung einer geschlossenen Rcgclungsschleifc sowohl mit Hilfe des Walzstroms für
das erste Walzgerüst als auch mit Hilfe der Geschwindigkeit des zweiten Walzgerüsts verwendet. Der
Walzstrom hängt aber stark von dem Material, der Temperatur der Querschnittsfläche des zu walzenden
Werkstücks, dem Verringerungsprozentsar/, der Größe der Felderregung des Motors usw. ab. Hieraus
resultieren dann große Veränderungen der Faktoren, die die Arbeitsweise des Systems beeinflussen. Unter
anderem verändert sich ein den Walzstrom beeinflussender Faktor besonders stark, wie aus folgender
Gleichung ersichtlich ist;
M
A
A
I/
in der / ein durch einen Walzcnmotor für ein Walzgerüst fließender Strom, ΔI cine Veränderung des Stromes /, A
eine Regelspannung zur Korrektur der Geschwindigkeit des nachfolgenden Gerüsts. ΔΑ eine Änderung der
Spannung A und /Ci eine Konstante ist. Es ist daher schwierig, für die in Fig.4 dargestellte Anordnung ein
stabiles Steuersystem auszubilden.
Hieraus ist zu ersehen, daß die Beziehung zwischen einer Veränderung des Walzstroms und der Geschwindigkeit der Walzen eines Walzgerüsts etwas unbestimmt ist. Ein Differenzsignal für einen Walzstrom für
dus erste Walzgerüst kann daher zum Antrieb eines servobetriebenen Potentiometers verwendet werden,
um dadurch dann die Geschwindigkeit des zweiten Walzgerüsts zu regeln. Schließlich kann ein Ein-Aus-Schalter betätigt werden, um das Probestück zu steuern,
während gleichzeitig ein empfindlicher Schalter zum Ausgleich des System-Übertragungsfaktors verwendet
ist.
In Fig.5 ist ein System zur spannungsfrei
Regelung der Werkstückdicke mit einem scrvobctätig· ten Potentiometer, wie oben beschrieben, dargestellt. In
Fig.5, wo dieselben Bezugszeichen die mit den in F i g. 4 dargestellten identischen Bauteile bezeichnen, ist
der Funktionsverstärker 40 an einen Servomotor 49 zur Steuerung des die Geschwindigkeit einstellenden
s Widerstandes 4811 angeschlossen, er ist aber nicht an den Verbindungspunkt dieses Widerstandes und des
Pilotgenerators 4611 angeschlossen.
Im übrigen ist die Anordnung mit der in Fig.4
dargestellten identisch. Der Nachteil dieser Anordnung
ίο ist darin zu sehen, daß das Ansprechverhalten des
Systems zu langsam ist. Wenn der Masse-, d. h. der Materialfluß gehalten wird, ist nur ein konstanter Wert
eines Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen den aufeinanderfolgenden Walzengerüsten einzuhalten.
is In F i g. 6 ist schematisch ein System zur Regelung der
Werkstückdichte in einer mehrgerüstigen Walzstraße gemäß der Erfindung dargestellt. Die dargestellte
Anordnung weist einen Eingangsanschluß 50, der zu einem in F i g. 3 mit dem Bezugszeichen 36 bezeichneten
Stromdetektor für den Walzstrom führt, einen ersten Funktionsverstärker 52, der als Integrator arbeitet, und
einen zweiten Funktionsverstärker 54 auf, wobei die Funktionsverstärker ähnlich wie die in Verbindung mit
Fig.3 beschriebenen Funktionsverstärker 38 und 40
2s miteinander verbunden sind. Der Eingangsanschluß 50
ist über einen Satz im Ruhezustand geschlossener Kontakte Rib an den Funktionsverstärker 52, einen
Kondensator, einen Widerstand und einen Satz im Ruhezustand geschlossener Kontakte Ria in der
.10 Rückkopplungsschaltung angekoppelt; der Funktionsverstärker dient zur Speicherung eines Walzstroms des
zugeordneten Walzgerüsts in spannungsfreiem Zustand, beispielsweise eines ersten Walzgerüsts einer mehrgcrüs'.igen
(nicht dargestellten) Walzenstraßc, wie vorher
.15 in Verbindung mit F i g. 3 beschrieben ist. Der
Operationsverstärker 52 ist über einen Satz im Ruhezustand offener Koniakte R2dun den Funktionsverstärker 54, einen Kondensator, einen Widerstand
und einen Satz im Ruhezustand offener Kontakte R 2c
^n angeschlossen. Der Funktionsvcrstärker 54 ist mit
einem Widerstand 56 mit mehreren Schaltabgriffcn verbunden; im vorliegenden Fall sind es zehn Abgriffe I
bis 10, die wahlweise über einen Satz in Ruhestellung geschlossener Kontakte R 2b an einen Funktionsvcr-
.15 starker 58 gekoppelt sind. Der Funklionsvcrstärkcr 58
weist in einer Rückkopplungsschaltung eine Reihenschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator
auf, zu denen ein Satz in Ruhestellung geschlossener Kontakte R 3a parall·.! geschaltet ist; diese Schaltungsanordnung bildet eine Verhältnis-lntegrationsschnltung
mit einer Verhältnis- und einer Integrationskonstante
die ausreicht, um ein Übersteuern des Walzstroms füt das folgende oder zweite Walzgerüst aufgrund eines
ansteigenden Teils des Ausgangs auf einen Wert se
ys niedrig wie möglich zu begrenzen. Der Funktionsverstärker 38 ist mit einem Ausgangsanschluß 6(
verbunden, der zum Eingang eines (nicht dargestellten Geschwindigkeits-Regclungsbegrenzers führt.
Der Eingangsanschluß 50 ist weiterhin über einer
do Satz in Ruhestellung offener Kontakte R2e an der
Punktionsverstärker 54 und über einen Satz ir Ruhestellung offener Kontakte R\d an einen Ver
gleichsverstärker 69 angeschlossen; der Vergleichsver stärker 69 weist einen Rückkopplungswiderstand au
(15 und ist über einen Satz in Ruhestellung offenei
Kontakte R ic an den Integrator 52 angekoppelt. Dc
Vergleichsverstärker 69 dient zum Vergleich der in den Integrator 32 gespeicherten Größe des Walzstroms mi
709 627/4
der tatsächlichen Größe des Walzstroms für dasselbe Walzgerüst und liefert eine Verstärkerung der Stromdifferenz
zwischen den beiden Werten. Der Verstärker 69 ist an Verstärker 64 und 66 zur Erregung der
entsprechenden Relais R 4 und R 5 angekoppelt. Die Verstärker 64 und 66 besitzen mit den entsprechenden
Eingängen der Verstärker verbundene Einstellelemente 68 und 70.
Die Anordnung weist weiterhin einen periodisch arbeitenden Schalter in Form eines Funktionsverstärkers
72, ein Relais und die ihm zugeordneten Bauelemente auf. Ein Einstellelement 74 aus einem in
Reihe geschalteten veränderlichen Kondensator und einem Potentiometer ist an den Funktionsverstärker 72
angekoppelt, zu dem ein Kondensator und ein Satz in Ruhestellung geschlossener Kontakte R 2a parallel
geschaltet ist; ein weiteres Einslelleleinent 76 mit einem
Kondensator und einer Parallelschaltung eines Relais Rl und eines Potentiometers ist ebenfalls an den
Funktionsverstärker 72 angeschlossen, der seinerseits zur Erregung des Relais Rb mit einem Verstärker 76
verbunden ist. Ein zusätzliches Einstellelement mit einem veränderlichen Kondensator 80 und einem
Widerstand ist an den Eingang des Verstärkers 78 angeschlossen.
Die Kontakte jedes Relais sind mit dem Bezugszeichen dieses Relais und einem weiteren kleinen
Buchstaben »a«, »b«, »c«... bezeichnet. Beispielsweise weist das Relais R1 zwei Sätze in Ruhestellung
geschlossener Kontakte R \a und b und drei Sätze in Ruhestellung offener Kontakte R led und eauf.
Im unteren Teil der F i g. 6 sind geradlinige Schaltungen
für die Relais dargestellt. Die Relaiswicklung R 1 isi über einen Satz in Ruhestellung offener Kontakte 82
und einen Satz in Ruhestellung geschlossener Kontakte 84 zwsichcn eine positive und eine ncgaiive Sammelschiene
ß-f und B- geschaltet. Die Kontakte 82 sind geschlossen, wenn ein Walzenstrom für das Wal/.cngerüst,
das an die in F i g. 6 dargestellte Schaltungsanordnung während des Betriebs angekoppelt ist, im
vorliegenden Fall das erste Gerüst, zu speichern ist. Die Kontakte 84 werden geöffnet, wenn ein Walzstrom für
das nächste oder für ein drittes Walzgerüst zu speichern ist. Die Relaiswicklung R1 ist parallel zu einer
KeihciHichül'.ung eines Satzes in Ruhestellung geschlossener
Kontakte RSa und der Roiaiswicklung R 3 sowie einer Wicklung eines langsam ansprechenden Relais R 9
mit einer Zeitverzögerung von beispielsweise 0,2 Sekunden geschaltet, mit dem ein Walzstrom für das
zugeordnete Walzgerüst der eingeschwungenen Größe gespeichert ist, nachdem der Anstich erfolgte.
Die Relaiswicklung R 2 ist über in Ruhestellung offene Kontakte R ic, in Ruhestellung geschlossene
Kontakte R 6a und RSb zwischen die Summclschicnen
B+ und B- geschaltet, während eine Wicklung eines Relais R 8 über in Ruhestellung offene Kontakte R 1 e, in
Ruhestellung offene Kontakte R 4a und in Ruhestellung geschlossene Kontakte R 5a zwischen die Sammelschic·
nen B+ und B- geschaltet, wobei ein Sutz in Ruhestellung offener Kontakte RSc purallcl zu den
Kontakten ft 4a und ft 5a liegt.
Wird während des Betriebs ein (nicht dargestelltes) Werkstück dem zweiten (nicht dargestellten) Walzgerüst zugeführt, dann werden die Kontakte 82 geschlossen und die Relais ft I. ft 3 und R 5 erregt. Durch die
Erregung des Relais ft9 wird der Kontakt ft Ic
geschlossen und dadurch das Relais ft 2 erregt. Durch die Erregung des Relais ft 2 werden die Kontakte ft 2c, d und e zu dem Funktionsverslärker 54 geschlossen, indem dann der von dem Funktionsverstärker 52
gespeicherte Walzstrom für das erste Walzgerüst mit dem tatsächlichen Walzstrom für dasselbe Gerüst
verglichen wird und eine Verstärkung der Stromdifferenz zwischen diesen beiden Strömen durchgeführt
wird, wie es bereits in Verbindung mit den in Fig. 3
dargestellten Funktionsverstärkern 38 und 40 beschrieben worden ist.
ίο Nun wird das Relais /?6 erregt und dadurch sein
Kontakt /?6a geöffnet, wodurch wiederum das Relais R 2 abgeschaltet wird. Die Kontakle des Relais R 2
kehren dann wieder in ihre Ausgangsstellungen zurück, und der Funktionsverstärker 54 hält die Stromdifferenz
is zwischen den gespeicherten und den tatsächlichen
Walzströmen.
Wenn andererseits der Ausgang des Funktionsverstärkers 62 bei a%, beispielsweise 3% des vorbestimmten
Werts liegt, dann wird das Relais R 4 erregt und das Relais R 5 abgeschaltet. Bei Erregen des Relais /?4
werden dessen Kontakte R 4a geschlossen und dadurch das Relais RS erregt. Das erregte Relais RS schließt
seinen Kontakt RSc und bildet eine selbsthaltende Schaltung; weiterhin öffnet dieses Relais auch seine
Kontakte RSa und schaltet dadurch das Relais R 3 ab, wodurch der Ausgang des Funktionsverstärkers 58 Null
wird. Der Ausgang des Funktionsverstärkers 58 wird dem Ausgangsanschluß 60 zugeführt, der zu einer (nicht
dargestellten) Geschwindigkeits-Regelungsbcgrcnzer-
.10 einrichtung führt. Beim Abschalten des Relais R 2 erzeugt auch der Funktionsverstärker 72 ein Null-Ausgangssignal,
wodurch wiederum das Relais Rd abgeschaltet wird. Nach der Abschaltung des Relais R 6
vergeht eine vorbestimmte Zeit, bis das Relais R 2
is wieder erregt wird. Da der Funktionsverstärker 72 eine
Intcgraiionsschaltung aufweist, wird das Relais R 6 nach einer vorbestimmten Zeit durch das Ausgangssignal des
Verstärkers erregt. Auf diese Weise wird das Relais R 6 wiederholt mit vorbestimmten Zeitintervalle!! erregt
.)o und schuhet periodisch. Der periodisch prüfende
Schalter arbeitet dann als Oszillator.
Wenn dann die Werkstücke dem übernächsten oder dem (nicht dargestellten) dritten Gerüsi zugeführt
wurden, öffnen die Kontakte 84, wodurch die Relais R 1,
•is R3 und R9 abgeschaltet werden; hierdurch wird dann
die Korrektur der Geschwindigkeit des nachgcschaltclen
oder zweiten Walzcngcrüsts in periodischer Arbeitsweise beendet. Gleichzeitig wird der vorbeschriebene
Vorgang begonnen und bei dem übcrnilch·
so slen oder dritten Gerüst unter Verwendung einer
Schaltungsanordnung wiederholt, die mit der in Fig.6
dargestellten identisch ist usw.
Da in letzter Zeit rechnergesteuerte Regelungseinrichtungen entwickelt worden sind, nehmen unmittelbar
vs digital geregelte Systeme (DDC-Systeme) zu, die die
herkömmlichen analogen Regelsysteme ersetzen.
Beispielsweise sind Positions-Rcgclungscinrichtun· gen herkömmlicher Bauart an den kleinen, in Simultanbetrieb arbeitenden Rechner gekoppelt. Weiterhin sind
(»ο kleine Rechner in Warmband-Walzwerke eingebuui
worden, um eine automatische Banddickenrcgclung mil
durchzuführen.
ds oder den in F i g. 4 dargestellten ahnliche Bezugszeichcr
kennzeichnen, ist ein zur Regelung der Werkstückdick«
verwendbares System gemäß der Erfindung dargestellt das in eine mehrgerustige Walzstraße eingebaut ist. It
F i g. 4 sind vier Walzgerüste 51, SII, 5 III und 5IV mit
je einem Paar horizontaler Arbeitswalzen 10 und 12 dargestellt, wobei die Bezugszeichen und die Anmerkungen
mit den in Verbindung mit dem ersten, in F i g. 4 dargestellten Walzgerüst 51 übereinstimmen, außer daß
die Zuführung eines Werkstücks anzeigende Schaltung 28 woggelassen ist. Statt dessen ist die Belastungszelle
26 jedes Walzengerüsts ebenso wie die Stromwandler 34 direkt mit einem kleinen DDC-Rechner 86
verbunden; auch alle die Geschwindigkeit einstellenden Widerstände 48 werden von dem Rechner 86 gesteuert.
Jedes Bauteil für ein Walzgerüst ist mit denselben Bezugszeichen versehen wie die entsprechenden Bauteile
in F i g. 4; zusätzlich ist noch eine römische Zahl für das jeweilige Gerüst zu dem Bezugszeichen hinzugefügt.
Beispielsweise ist der Antriebsmotor für das erste Gerüst Sl mit dem Rczugszeichen 341 und der
Widerstand für das dritte Gerüst Sill mit dem Bezugszeichen 48111 bezeichnet.
Die Arbeitsweise der in Fig. 7 dargestellten Anordnung
wird nun in Verbindung mit den in den F i g. 9a, 9b und 9c dargestellten logischen Flußdiagrammen beschrieben.
In Fig. 9a wird der Regelungsvorgang bei dem Startblock 100 begonnen, dem ein Werkstück dem
n-ten Gerüst, beispieKweise dem ersten Gerüst 51,
zugeführt wird, das durch die zugeordnete Belastungszelle
261 bestimmt wird. Der Block 101 fragt dann ab, um zu sehen, ob das Werkstück das erste ist, das gemäß dem
speziellen Walzreduzicrungsprogramm zu bearbeiten ist. Wenn dies der Fall ist, läuft das Steuerungsprogramm
/u dem Block 102 weiter, in dem ein Geschwindigkeitskorrekturfaktor Kp aus einer Tabelle
erhalten wird, die in dem Prozeßrechner 86 gespeichert ist. Wenn das Werkstück nicht als das erste bestimmt
worden ist, wird ein Block 103 erreicht, wo der Gcsehwindigkeits-Korrekturfaktor als ein AJp-W er ι
eingegeben ist, der ftlr das vorhergehende Werkstück auf den neuesten Stand gebracht ist. Danach wird in
dem Block 104 eine kurze Zeitverzögerung eingeführt, bis ein Walzstrom für den Antriebsmotor 241 aus dem
Bereich des durch Anstich entstandenen Slromabfalls herauskommt inul einen eingeschwungenen Wert
besitzt, wobei das zugeordnete mechanische Gerüstsystern gedämpft worden ist. Die Zeitverzögerung beträgt
gewöhnlich ungefähr 0,2 sek. Nach der /eitverzögerung 104 wird der Buarbeitungsvorgang in dem Block iO5
weitergeführt, wo der WaU'.strom wiederholt, im allgemeinen dreimal zu verschiedenen Zeitpunkten
gemessen wird, um einen Durchschnittswert Aw /u
bestimmen, der seinerseits in dem Rechner gespeichert wird. Üblicherweise werden Glftltungsschaltungen verwendet,
um in dem Walzstrom die Wirkungen eines vor dem zugeordneten Pilotgenernlor 46 herrührenden
Brummstroms, eine von dem zugeordneten (ilcichriclv ter stammende Brummspannung der Quelle usw. zu
beseitigen; der Walzstrom muß daher wiederholt zu mehreren verschiedenen Zeitpunkten gemessen wer
den, um aus den gemessenen Walzstromwcrlcn einen Mittelwert zu bilden. In diesem Fall wurde aus drei
Walzstrom-Werten der Wnlzstrom /ι« gemiitelt Nach
der Messung des Walzstroms endet das Programm für dus Gerüst (η)οάκτ für dns crsle Gerüst beim Block 106.
Das Werkstück wird dann dem nachfolgenden Gerüst f/i+l), in diesem Fall dem zweiten Gerüst, zugeführt,
wie in I· i g. 9b im Block 200 dargestellt ist. Nuchdcin das
Werkstück dem zweiten Gerüst zugeführt worden ist, 1st im Block 201 eine vorbestimmte Zeitverzögerung
eingeführt, bis der Welzstrom für das vorhergehende oder erste Gerüst eine eingeschwungene Größe
aufweist. Danach wird der Walzstrom für das erste Gerüst wiederum dreimal gemessen und ein Mittelwert
/ι/ im Block 202 bestimmt. Das Regelungsprogramm s wird dann zu dem Block 203, in dem
/Wi=Ak- hi
berechnet wird, und dann zu dem Block 204 ,ο weitergeführt, in dem die Geschwindigkeit des folgenden
oder zweiten Gerüsts gemäß der Gleichung
Δ Vm/ Vn = K1AIi
κ korrigiert wird, in der Ai,, ein Gesehwindigkeits-Korrckturfaktor
für das zweite Gerüst ist. Ähnlich dem Wert K1, für das erste Gerüst kann dieser zweite AJp-Wert in
die Tabelle oder in Form einer Vorausberechnungsglcichung
in dem Prozeßrechner gespeichert werden. Der
:o Wert kann andererseits aber auch dem DDC-Rechner
zugeführt werden, nachdem er von einem anderen Rechner berechnet worden ist. Nachdem dann die
berechnete Geschwindigkeitskorrektur dem Antriebssystem für das zweite Gerüst zugeführt worden ist, wird
;s eine Zeitverzögerung 205 eingeführt, bis das Antriebssystem
auf die Geschwindigkeits-Korrektur angesprochen hat. Nach der Zeitverzögerung wird der
Wal/strom für das erste Gerüst auch dreimal gemessen
und aus den gemessenen Werten des Stroms wird im
-,ο Block 206 ein Mittelwert Am gebildet. In dem Block 207
wird dann die Differenz zwischen den früher und zuletzt gemessenen Walzströmen für das erste Gerüst oder der
Wert
J Ai = A w ~ A /1
berechnet; der Block 208 fragt dann ab, ob der absolute Wert von Δ!\\ oder |JAi| größer is; als ein vorherbestimmter
Bruchteil, beispielsweise 3% ties vorherigen Stroms A«.
.|o Wenn der Wert ,:Wn nicht größer ist als i% dev
Wertes Aw, dann geht das Regelungsprogramm zum
Block 209 weiter. Der Vorgang der Geschwindigkeitskorrektur des /weiten Gerüsts ist also iibgeschlosser
und dem Teil i.los /wischen dem ersten und zweiter
_IS Gerüst beförderten Werkstücks wird keine Zupkral'1
zugeführt. Im Block 209 wird der Wal/sirom für da;
folgende Gerüst (/M-I), in diesem Fall für das /weiu
Gerüst, dreimal gemessen und der Mittelwert Aiw diesel
Werte in dem Rechner gespeichert. Der Wal/strom l'ü
so das nächste Gerüst ist dann in spannungsfreiem /ustanc
bestimmt worden. Das Programm Itiuft zu dem Blöd 210 weiter, in dem der Gcschwindigkeits-Korrekturfak
tor Klh der zur Korrektur der Geschwindigkeit de
zweiten Gerüsts im Block 204 verwendet ist, oder, wi
Ν vorher beschrieben worden ist, auf den neuesten Slam
gebracht ist, in dem Renner gespeichert wird. Da Programm endet dann beim Block 211.
Wenn andererseits der Wert \ΔΙ\\/1\κ\ großer ist al
3% des durch den Block 208 bestimmten Wertes, dan
do wird das Programm durch ein Unicrprngrumr
ausgeführt, wie in F i g. 9c durgestellt ist. In diesem Fa
ist dann die erste Geschwindigkeitskorrektur ungcnL
gend gewesen, um die besondere Änderung de Wal/stroms zu kompensieren, so daß drr zuen
(>s verwendete Kt,-Wert als fehlerhaft /ti betrachten ist. I
Fig.9c wird deshalb im Block .101 eine zweit Gesi'hwindigkeitskorrekiur durchgeführt. Hierbei wei
den insbesondere der ersti* Wert der Geschwindigkeit!
korrektur und der Wert der Stromkorrektur zur Berechnung eines zweiten Geschwindigkeits-Korrekturwertes
entsprechend der Gleichung
vniivn =
I KM1/ K11
I/,- l/„
l/.i
verwendet, in der Vn eine Spannung an dem Motor für
das Gerüst (n+1), in diesem Fall für das zweite Gerüst ist und die Werte AV\w und AV\u deren Änderungen
darstellen. Nach einer Zeitverzögerung 302 wird das Programm durch die Blocks 303,304 und 305 ähnlich der
Funktionsweise der Blocks 206,207 und 208, dargestellt in Fig.9b, durchgeführt, außer daß anstelle der Werte
/i/.i und AIu die Werte l\a und AIn berechnet werden,
wie in den Blocks 303 und 304 in F i g. 9c dargestellt ist.
Wenn die Absolutwerte von Afo oder \ΔΙ>2\ nichl
größer sind als 3% des Wertes /1«, der durch den Block 305 bestimmt ist, dann wird ein neuer Geschwindigkeits-Korrekturfaktor
K1! mit Hilfe der Gleichung
Kp' =
I
ι/,- 1J1
ι/,- 1J1
im Block 306 berechnet. Im Block 307 wird dann ein statisches Verfahren angewendet, um den Geschwindig
keits-Korrekturfaktor Kn auf den neuesten Stand zu
bringen, wobei dann der Wert Kp=aK,, + ßKp', wo
oi + ß—\ ist. Nach einer Zeitverzögerung 308 wird das
Programm wieder zu dem Block 209 zurückgeführt und ^0
endet beim Block 211, wie bereits vorher in Verbindung
mit F i g. 9b beschrieben ist.
Fällt die Antwort im Block 305 positiv aus, dann wird ein weiteres in Fig.9c dargestelltes Unterprogramm
durchgeführt. Das Unterprogramm verläuft dann von dem Block 401 über die Blocks 402,403 und 405 bis zum
Block 404. Die Blocks 401 bis 405 sind in ihrer Wirkungsweise den Blocks 301 bis 305 ähnlich, außer
daß die Geschwindigkeit für das Gerüst (n+\) oder das zweite Gerüst entsprechend der Gleichung
1 i/ ; t/
\ ' ' 111 τ I y\\2>/ V2 , ,
I/,
korrigiert ist, in der A Viu eine Spannungsänderung an
dem Motor für das Gerüst (n+\) oder für das zweite Gerüst ist, und wobei der Wert 4/13 entsprechend der
Gleichung Al\z=l\i.i ist, in der der Wert Iu. ein
Mittelwert des gemessenen Walzstroms für das erste Gerüst ist, wie im Block 401 und 404 in Fig.9c
dargestellt ist.
Wenn die Antwort des Blocks 405 bezüglich des Wertes \AI\iII\r\ negativ ausfällt, dann wird ein neuer
Geschwindigkeits-Korrekturfaktor Kn" berechnet, in
dem im Block 406 der Ausdruck
(A V1n +zl V112)/ Vn
durch den Ausdruck (AI]-AIn) geteilt wird; danach ist f,o
dann der Wert Kn auf den neuesten Stand gebracht,
wobei dann
Kn = ccK,, +β Kn'+γ Kp",
worin <x + β + γ = 1 im Block 407 ist. Das Programm läuft
dann zum Block 308 weiter, bis es beim Block 211 wie
vorbeschrieben endet.
Wenn dagegen der Absolutwert \Aln\ größer als 3%
des von dem Block 405 bestimmten Wertes /1« ist, dann fragt der Block 408 ab, ob die Zeit noch ausreicht, um die
Geschwindigkeit für das Gerüst (11+ 1) auf den neuesten Stand zu bringen.
Wenn der Programmablauf in den Blocks 406, 407 und 209 muß beendet sein, bevor die Stirnseite des
Werkstücks dem Gerüst (Vj + 2), im vorligenden Fall dem
dritten Gerüst, zugeführt wird. Wenn die Antwort des Blocks 408 negativ ausfällt, wird das Programm mit
einer Zeitverzögerung 308 dem Block 209 zugeführt. Anderenfalls kehrt das Programm zum Block 302
zurück und läuft nacheinander über die Blocks 303,304
... ab.
Der Walzstrom für das Gerüst (n), wobei n= 1 sein kann, wird in dem Rechner gespeichert und eine
Änderung des Walzstroms für das Gerüst (n) wird gemessen, nachdem das Werkstück das Gerüst (n+\)
erreicht hat. Die Änderung in dem Walzstrom für das Gerüst (n) wird zur Bestimmung einer Kraft verwendet,
die auf den Teil des zwischen dem Gerüst (n) und dem Gerüst (n+\) beförderten Werkstücks ausgeübt wird,
wobei durch die Änderung die Geschwindigkeit des Gerüsts (n+\) auf den neuesten Stand gebracht wird.
Die Geschwindigkeits-Korrektur für das Gerüst (n+\) ist aus der Änderung des Walzstroms für das Gerüst (n)
vorausberechnet, wodurch die Geschwindigkeit des Gerüsts (n+\) auf den neuesten Stand gebracht ist.
Danach wird wieder eine Stromänderung in dem Gerüst (/^gemessen, um die Vorausberechneungsgleichung für
die Geschwindigkeits-Korrektur zu korrigieren, und um die Geschwindigkeit des Gerüsts (77+1) auf den
neuesten Stand zu bringen. Wenn die Walzstromänderung nicht innerhalb vorbestimmter Grenzen liegt, dann
wird das vorbeschriebene Programm wiederholt, um die Geschwindigkeit des Gerüsts (n+\) auf den neuesten
Stand zu bringen, bis die Stromänderung in dem Gerüst (n) in den vorbestimmten Grenzen eingestellt ist
Danach wird der Walzstrom für das Gerüst (n+\)
gemessen und in dem Rechner als Bezugsweri eingespeichert, der dann verwendet wird, wenn das
Werkstück das Gerüst (n +2) oder ein drittes Gerüsi erreicht hait. Der letztere, auf den neuesten Stand
gebrachte Geschwindigkeits-Korrekturfakior wire ebenfalls in den Rechner eingespeichert und für die
Bearbeitung des folgenden Werkstücks verwendet. Ir Fig.8 ist auf der Abszisse die Zeit und auf dei
Ordinatenachse der Walzstrom dargestellt; ein Walz strom /1 für das Gerüst (n)oder das erste Gerüst 51 ist ir
F i g. 8b, ein Walzstrom h für das Gerüst (n + 1) oder da:
zweite Gerüst 5II in F i g. 8c und eine Geschwindigkei
N2 des Gerüsts (n+\) in Fig.8d dargestellt. Der ir
F i g. 8b dargestellte Walzstrom für das Gerüst SI steig
bei der Zuführung eines Werkstückes in das Gerüst ar und weist nach einer Zeit fo eine eingeschwungen<
Größe auf. Zu diesen Zeitpunkt wird der Walzstrom /, ir dem Rechner gespeichert und schafft einen Walzstron
/ι, der in spannungsfreiem Zustand gespeichert ist; z\ einem Zeitpunkt Γι, wenn das Werkstück das zweiti
Gerüst 5111 erreicht hat, wird der Walzstrom 1 gemessen. Der gemessene Strom h (U) ist um einei
Wert Ah kleiner als der gespeicherte spannungsfrei!
Stromwert /1, wodurch angezeigt ist, daß eine Spannunj
auf den Xeil des zwischen den Gerüsten 51 und 51
beförderten Werkstücks ausgeübt wird. Hierauf nimm dann die Geschwindigkeit Λ/τ des zweiten Gerüstes 51
ab, wie in Fig.8d dargestellt ist. Hierdurch nimmt di>
Spannung in dem Werkstück ab, worauf sich de
Walzenstrom /ι des ersten Gerüsts SI der eingeschwungenen
gespeicherten Größe /| nähen. In ähnlicher
Weise wird die Geschwindigkeit des zweiten Gerüsts; SII zu den Zeitpunkten i2, h ■ ■ ■ auf den neuesten Stand
gebracht; hierdurch nimmt die Differenz zwischen dem gespeicherten eingeschwungenen Strom /ι und den
gemessenen Strömen für das erste Gerüst ab, wie bei ΔΙ\\, Δ1\ϊ ... in Fig.8b dargestellt ist, so daß sich der
Walzstrom l\ dem gespeicherten eingeschwungenen Stromwert l\ nähert. Unter Umständen ist der Walzstrom
/| gleich dem gespeicherten eingeschwungenen Stromwert /ι, worauf der spannungsfreie Zustand
zwischen dem ersten und zweiten Gerüst Sl und SlI
mit dem Geschwindigkeits-Korrekturfaktor Kn als
Funktion des Magnetflusses in dem zugeordneter Antriebsmotor festgelegt ist.
Bekanntlich bestehen zwischen den Parametern des Walzzustandes, wie beispielsweise des Walzdrucks, de;
Drehmoments, der Transportgeschwindigkeit bestimmte mathematische Beziehungen mit den Werkstückpara
metern, wie beispielsweise der Werkstückdicke beirr Eintritt, der Werkstücke beim Austritt, der Werkstück
breite beim Eintritt, der Werkstückbreite beim Austritt
ίο der Walzgutspannung, der Temperatur, dem Reibungs
koeffizient usw. Diese Faktoren werden dazu verwen del, um den Geschwindigkeitskorrekturfaktor Kp zi
berechnen.
Hierzu S Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Einrichtung zur Regelung der Werkstückdicke in einer mehrgerüstigen Walzstraße, mit einem Stromdetektor zur Feststellung des Betriebsstromes des ersten Walzgerüstes, einer Einrichtung zum Vorbestimmen einer Drehzahlkorrektur für ein zweites, nachfolgendes Walzgerüst aus der Betriebsstromänderung beim ersten Walzgerüst durch ein Differenzsignal, welches durch Vergleich der 1st- und Solldaten erhalten ist, wobei eine Drehzahlkorrektur nur dann durchgeführt wird, wenn der Differenzwert einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, und der Antriebsmotor des zweiten Walzgerüstes so beaufschlagt ist, daß die Differenz zwischen dem Betriebsstrom des ersten Walzgeirüstes vor und nach dem Zuführen des Werkstückes zu dem zweiten Walzgerüst innerhalb vorgegebener Werte gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebss'.rom des ersten Walzgerüstes (S I) vor und nach dem Zuführen des Werkstückes (14) zu dem zweiten Walzgerüst (SII) in Form von einzelnen Meßwerten mehrmals gemessen wird und Mittelwertsignale (I\r) und (1\l) gebildet werden, zwischen diesen beiden Mittelwertsignalen (I\r und Im) ein Differenzsignal (<d/i) gebildet und mit einem vorgegebenen Korrekturfaktor (Kp) zur Erzielung eines Regelsignals multipliziert wird, in Abhängigkeit dieses Regelsignals eine Drehzahländerung des Antriebsmotors (24 II) des zweiten Walzgerüstes (SU) vorgenommen wird, nach der Drehzahländerung des Antriebsmotors (24II) des zweiten Walzgerüstes (SII) der Betriebsstrom des ersten Walzgerüstes (S I) erneut in Form von einzelnen Meßwerten mehrmals gemessen wird und ein weiteres Mittelwertsignal (I\L\) gebildet wird, durch die Stromdifferenz (ΔΙ\\) zwischen den beiden Mittelwertsignalen (Zm und I\r) ein Differenzsignal (Δ[[\) gebildet wird, wobei die Drehzahl des Antriebsmotors (24 II) des zweiten Walzgerüstes (SII) unverändert bleibt, sobald das Differenzsignal (4/ii) einen vorgegebenen Schwellwert erreicht, und wenn das berechnete Differenzsignal (4/n) einen vorgegebenen Schwellwert nicht erreicht, das Differenzsignal (ΔΙ\\) mit einem weiteren Korrekturfaktor (Kp) multipliziert wird, und dadurch ein Regelsignal für eine weitere Drehzahländerung des Antriebsmotors (24II) des zweiten Walzgerüstes (S 11) erhalten wird.Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung der Werkstückdicke in einer mehrgerüstigen Walzstraße, mit einem Stromdetektor zur Feststellung des Betriebsstromes des ersten Walzgerüstes, einer Einrichtung zum Vorbestimmen einer Drehzahlkorrektur für ein zweites, nachfolgendes Walzgerüst aus der Betriebsstromänderung beim ersten Walzgerüst durch ein Differenzsignal, welches durch Vergleich der !stund Solldaten erhalten ist, wobei eine Drehzahlkorrektur nur dann durchgeführt wird, wenn der Differenzwert einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, und der Antriebsmotor des zweiten Walzgerüstes so beaufschlagt ist, daß die Differenz zwischen dem Betriebsstrom des ersten Walzgerüstes vor und nach dem Zuführen des Werkstückes zu dem zweiten Walzgerüst innerhalb vorgegebener Werte gehalten ist.Bei dem fortlaufenden Walzen eines Werkstückes durch sine mehrgerüstige Walzstraße überbrückt das gewalzte Werkstück die einzelnen Walzgerüste. Um insbesondere die Maßgenauigkeit der gewalzten Produkte zu erhöhen, müssen die Werkstücke gewalzt werden, ohne daß jedes Walzenpaar der benachbarten Walzgerüste einen Zug oder einen Druck auf den Teil ίο des zwischen ihnen hindurchbeförderten Werkstückes ausübt.Ebenso wurden bisher die folgenden zwei Bearbeitungsverfahren benutzt: Bei einem der Bearbeitungsverfahren wurde ein Werkstück gewalzt, wobei entlang der Werkstück-Beförderungsbahn zwischen jedem Walzenpaar benachbarter Walzgerüste beispielsweise in Band- oder Drahtwalzwerken eine Schleife ausgebildet ist. Dieses Bearbeitungsverfahren ist bei Werkstükken mit kleinen Abmessungen durchführbar; es ist jedoch schwer, derartige Schleifen mit großen Werkstücken auszubilden, da hier die Biegebeanspruchung mit einem Zunehmen in der Abmessung ebenfalls, zunimmt. Die Schleife besitzt vorzugsweise einen Durchhang, der so gering wie möglich ist; es ist aber schwierig, diesen Durchhang zu messen, um die Geschwindigkeiten der Walzenpaare in den Walzgerüsten zu steuern.Bei dem anderen Bearbeitungsverfahren wurde zur Steuerung der Geschwindigkeit der Walzenpaare in den-0 Walzgerüsten die Spannung oder der Druck gemessen, der auf den Teil eines Werkstückes ausgeübt wird, der zwischen einem Walzenpaar benachbarter Walzgerüst befördert wird. Die Ermittlung der Spannung oder des Drucks wird im allgemeinen durch Messen des Walzstroms durchgeführt. Da aber der Walzstrom stark von verschiedenen, den Systemablauf beeinflussenden Faktoren abhängt, 'wird die Regelung der Geschwindigkeit der Walzenpaare schwierig.Eine Regeleinrichtung der eingangs genannten Art ist durch die US-PS 33 32 263 bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Regeleinrichtung wird die Steuerung des Walzens eines Werkstückes von einer Rechenanlage mit vorher vorbereitetem Programm vorgenommen, und die Walzbedingungen werden jeweils statisch auf den neuesten Stand gebracht.Die DT-OS 16 02 020 beschreibt ein Verfahren und eine Anordnung für die Regelung der Zug- und/oder Druckkraft im Walzgut, wobei ein kraftabhängiger Wert in einem Gedächtnisorgan gespeichert wird und aktuelle, gemessene Werte mit diesem Wert verglichen werden, und mittels eines Vergleichssignals die Antriebsorgane gesteuert werden.Derartige Einrichtungen können jedoch nicht genügend schnell den Wert wählen, zu welchem ein spannungsfreier Zustand erreicht würde.Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Regelung der Werkstückdicke in einer mehrgerüstigen Walzstraße zu schaffen, mit der ein spannungs- und druckfreier Zustand des Werkstückesdo bzw. Walzgutes auf schnelle Art und Weise unter Beibehaltung eines kontinuierlichen Walzvorganges ausgewählt und erreicht wird.Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß der Betriebsstrom des ersten Walzgerüstes vor und nach<>s dem Zuführen des Werkstückes zu dem zweiten Walzgerüst in Form von einzelnen Meßwerten mehrmals gemessen wird und Mittelwertsignale gebildet werden, zwischen diesen beiden Mittelwertsignalen ein
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BHV | Refusal |