DE2554246A1 - METHOD AND DEVICE FOR REGULATING FLATNESS WHEN ROLLING STRIP MATERIAL - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR REGULATING FLATNESS WHEN ROLLING STRIP MATERIALInfo
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Description
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Firma ACHENBACH BUSCHHÜTTEN GMBH, 5910 Kreuztal, Kreis SiegenACHENBACH BUSCHHÜTTEN GMBH, 5910 Kreuztal, Siegen district
Verfahren und Einrichtung zum Regeln der Planheit beim Walzen von BandmaterialProcess and device for regulating the flatness when rolling strip material
(Zusatzanmeldung zu Patentanmeldung P 23 49 611.9)(Additional application to patent application P 23 49 611.9)
Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln der Planheit "beim Walzen von Bandmaterial sowie eine Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei dem die Bandtemperatur über die Bandbreite durch eine berührungslose Meßeinrichtung gemessen wird und die Meßwerte zur Regelung der Walzenkühleinrichtung dienen, nach Patent (Patentanmeldung P 23 49 611.9).The invention "relates to a method for controlling the Flatness "when rolling strip material and a control device to carry out the process in which the strip temperature is above the bandwidth is measured by a non-contact measuring device and the measured values for regulating the roller cooling device serve, according to patent (patent application P 23 49 611.9).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß Regelverfahren undThe invention is based on the object that control methods and
die Regeleinrichtung nach Patent (Patentanmeldungthe control device according to patent (patent application
P 23 49 611.9) zu verbessern.P 23 49 611.9) to improve.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Regelverfahren gelöst, bei dem eine berührungslose zonenweise Messung der Bandtemperaturen über die Bandbreite, in Walzrichtung gesehen, hinter dem Walzspalt erfolgt, ein Mittelwert der Bandtemperatur als Führungsgröße der Planheitsregelung bestimmt wird und die Temperaturdifferenz zwischen den Bandzonentemperaturen hinter dem Walzspalt und dem Mittelwert der Bandtemperatur gebildet wird als Stellgröße für die Regelung der Kühlmittelzufuhr zur zonenweisen Beaufschlagung der Y/alzen und/oder die Regelung der Walzenbiegeeinrichtung zur Einstellung der Walzenballigkeit.According to the invention, this object is achieved by a control method solved, in which a non-contact, zone-wise measurement of the strip temperatures across the strip width, viewed in the rolling direction, takes place behind the roll gap, a mean value of the strip temperature is determined as a reference variable for the flatness control and the Temperature difference between the strip zone temperatures behind the roll gap and the mean value of the strip temperature is formed as a manipulated variable for regulating the coolant supply Zone-wise loading of the Y / rolls and / or the regulation of the roll bending device to adjust the roll crown.
709824/0445"709824/0445 "
Nach einem weiteren Merkmal des neuen Verfahrens kann die Bildung des Mittelwertes der Bandtemperatur auf zwei Arten erfolgen, nämlich aus den vor oder hinter dem Walzspalt gemessenen Bandzonentemperaturen.According to a further feature of the new method, the formation of the mean value of the strip temperature can be carried out in two ways take place, namely from the strip zone temperatures measured in front of or behind the roll gap.
Der Mittelwert der Bandzonentemperaturen hinter dem Walzspalt ist Stellgröße zur Regelung der Förderpumpe für das Kühlmittel und die Temperaturdifferenzen zwischen den Bandzonentemperaturen hinter dem Walzspalt und dem aus diesen ermittelten Mittelwert der Bandtemperatur bzw. die Temperaturdifferenzen zwischen den Bandzonentemperaturen hinter dem Walzspalt und dem Mittelwert der Bandzonentemperaturen vor dem Walzspalt ergeben die Stellgröße zur Regelung der Betätigungsventile der Kühlvorrichtung für die Walzenzonen, die den Bandzonen entsprechen.The mean value of the strip zone temperatures behind the roll gap is the manipulated variable for regulating the feed pump for the coolant and the temperature differences between the strip zone temperatures behind the roll gap and the mean value determined from these the strip temperature or the temperature differences between the Strip zone temperatures behind the roll gap and the mean value of the strip zone temperatures in front of the roll gap result in the manipulated variable to control the actuation valves of the cooling device for the roller zones that correspond to the strip zones.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Regelung der Planheit beim Walzen von Bandmaterial, die eine hinter dem Walzspalt angeordnete berührungslos arbeitende Meßvorrichtung mit die Bandbreite erfassenden Meßeinheiten zur Messung der Temperaturen der über die Bandbreite angeordneten Bandzonen aufweist, ferner eine Temperatursignalverarbeitung für die von der Temperaturmeßvorrichtung übermittelten Signale, einen Mittelv/ertbildner zur Mittelwertbildung aus den von der Temperatursignalverarbeitung empfangenen Signalen, einen Regler für die Walzen-Kühlmittelpumpe, der durch die Ausgangssignale des Temperatur-Ivlittelwertbildners gesteuert wird, einen Differenzbildner zur Bestimmung der Temperaturdifferenzen aus den Bandzonentemperaturen hinter dem Walzspalt und dem Mittelwert der Bandtemperatur als Führungsgröße sowie eine Logik, die durch die Temperaturdifferenz-Ausgangssignale des Differenzbildners gespeist wird, zur stufenweisen Regelung der Betätigungsventile der Kühlvorrichtung für die Walzenzonen. Bei dieser ersten Ausführung der Regeleinrichtung erfolgt die Bestimmung der mittleren Bandtemperatur durch den L'ittelwertbildner aus den Bandzonentemperaturen hinter dem Walzspalt.The invention also relates to a control device for carrying out the method for controlling the flatness during rolling of strip material, which a non-contact measuring device arranged behind the roll gap with the strip width having detecting measuring units for measuring the temperatures of the strip zones arranged over the strip width, furthermore a Temperature signal processing for the signals transmitted by the temperature measuring device, an averaging device for Averaging of the signals received from the temperature signal processing, a controller for the roller coolant pump, that by the output signals of the temperature averager is controlled, a difference calculator for determination the temperature differences from the strip zone temperatures behind the roll gap and the mean value of the strip temperature as a reference variable as well as logic generated by the temperature difference output signals of the difference generator is fed to the gradual Regulation of the actuation valves of the cooling device for the roller zones. In this first version of the control device the mean strip temperature is determined by the mean value generator from the strip zone temperatures behind the Roll gap.
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Bei der Bestimmung des Mittelwertes der Bandtemperatur aus den Bandzonentemperaturen vor dem Walzspalt wird die vorgeschriebene Regeleinrichtung durch eine vor dem Walzspalt angeordnete berührungslos arbeitende Meßvorrichtung, eine zusätzliche Temperatursignalverarbeitung für die von der Teniperaturmeßvorrichtung übermittelten Signale sowie einen Mittelwertbildner zur Mittelwertbildung aus den von der Temperatursignalverarbeitung empfangenen Signale ergänzt.When determining the mean value of the strip temperature from the strip zone temperatures in front of the roll gap, the prescribed Control device by a contactless measuring device arranged in front of the roll gap, an additional one Temperature signal processing for the signals transmitted by the temperature measuring device and an averaging device for averaging from the signals received from the temperature signal processing.
Eine v/eitere vorteilhafte Ausgestaltung der Regeleinrichtung besteht darin, daß die berührungslose Teniperaturmeßvorrichtung als Infrarotmeßgerät mit über die Bandbreite angeordneten Meßköpfen ausgebildet ist.Another advantageous embodiment of the control device consists in the fact that the contactless temperature measuring device is designed as an infrared measuring device with measuring heads arranged over the bandwidth.
Eine vorteilhafte Ergänzung der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung ist schließlich noch darin zu sehen, daß an den Differenzbildner ein Anzeigegerät zur Sichtbarmachung der Abweichungen der Bandzonentemperaturen vom Mittelwert der Bandtemperatur angeschlossen ist.An advantageous addition to the control device according to the invention can finally be seen in the fact that a display device for making the deviations visible is attached to the difference calculator of the belt zone temperatures is connected to the mean value of the belt temperature.
Die nach dem neuen Regelverfahren arbeitende Regeleinrichtung erfaßt sofort im Walzband als "Langstellen" auftretende Planheitsfehler und regelt diese durch verstärktes oder vermindertes zonenweises Aufsprühen von Kühlmittel auf die Arbeitswalzen aus. Ein v/eiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch das schnelle Ansprechen der Regeleinrichtung das Aufschaukeln der örtlichen Erwärmung von Walzen und Walzgut verhindert wird.The control device working according to the new control method Immediately detects flatness errors occurring in the rolled strip as "long spots" and regulates this through increased or reduced zone-wise spraying of coolant onto the work rolls. A further advantage of the invention is that the rapid response of the control device causes the local heating of rolls and rolling stock is prevented.
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"•'eitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungen der neuen bei einem Quartowalzwerk verwendeten Regeleinrichtung zu entnehmen. Es zeigen:Further details of the invention are as follows Description of two versions of the new control device used in a four-high rolling mill. Show it:
Fig. 1 die schematische Darstellung der V/alzenkühlung einer bei einem Quartowalzwerk verwendeten ersten Ausführungsform der Regeleinrichtung mit dem Blockschaltbild des Regelkreises, während1 shows the schematic representation of roller cooling a first embodiment of the control device used in a four-high rolling mill with the Block diagram of the control loop while
Fig. 2 eine zweite Ausführung der Regeleinrichtung für die Walzenkühlung eines Quartowalzwerkes veranschaulicht. Fig. 2 illustrates a second embodiment of the control device for the roller cooling of a four-high rolling mill.
Yfalzenkühlvorrichtung 1 nach Fig. 1 für ein Quartowalzwerk 2 mit oberer und unterer Arbeitswalze 3» 4 sowie oberer und unterer Stützwalze 5, 6 v/eist Düsenstöcke 7 mit Spritzdüsen 8 auf, die über die 7/alzenbreite 9 der Arbeitswalzen 3, 4 angeordnet sind. Das Kühlmittel wird mit Hilfe der Spritzdüsen 8 je nach Bedarf auf die einzelnen Walzenzonen 10 aufgespritzt, und die Regelung der Betätigungsventile 11a,11b,11c der Düsenstöcke sowie der Kühlmittelpumpe 12 erfolgt durch die nachstehend beschriebene Regeleinrichtung 13.Yfold cooling device 1 according to FIG. 1 for a four-high rolling mill 2 with upper and lower work roll 3 »4 as well as upper and lower support roll 5, 6 and / or nozzle assemblies 7 with spray nozzles 8 on, which are arranged over the 7 / roller width 9 of the work rolls 3, 4 are. The coolant is sprayed onto the individual roller zones 10 with the aid of the spray nozzles 8 as required, and the regulation of the actuating valves 11a, 11b, 11c of the nozzle rods and the coolant pump 12 is carried out by the control device 13 described below.
Eine Temperaturmeßvorrichtung 14, die - in Walzrichtung a gesehen - hinter dem Walzspalt 15 angeordnet ist und als Infrarotmeßgerät 14a mit über die Bandbreite 17 des gewalzten Bandes 16 angebrachten Meßköpfen 14b ausgebildet ist, mißt die Temperaturen t , der Zonen 18, in die das Band 16 über seine Breite 17 aufgeteilt ist. Die von dem Infrarotmeßgerät 14a gemessenen Bandzonentemperaturen t , werden als Signale einer Temperatur-Signalverarbeitung 19 übermittelt und von dieser verstärkt, ggf. justiert oder abgestimmt. Ein Mittelwertbildner 20 bildet den MittelwertA temperature measuring device 14, which - seen in the rolling direction of a - is arranged behind the roll gap 15 and is designed as infrared gauge 14a over the bandwidth 17 of the rolled strip 16 mounted measuring heads 14b, measures the temperature t, of the zones 18, in which the belt 16 is divided over its width 17. The strip zone temperatures t measured by the infrared measuring device 14a are transmitted as signals to a temperature signal processing unit 19 and amplified by this, if necessary adjusted or coordinated. A mean value generator 20 forms the mean value
709824/0445709824/0445
der Bandtemperatur aus den von der Temperatursignalverarbeitung 19 empfangenen Signalen t , . Dabei bedeuten in Gleichung (1)the strip temperature from the signals t,. In equation (1)
η Anzahl der I.Ießköpfe Hb des
Infrarotmeßgerätes 14aη number of I.I. measuring heads Hb des
Infrared measuring device 14a
= Anzahl der Bandzonen 18= Number of belt zones 18
t , Bandzonentemperatur hinter
xn dem Walzspaltt, belt zone temperature behind
xn the roll gap
Die Ausgangssignale t , des r.iittelwertbildners 20 bilden die
Stellgröße y. für den Regler 21, der die Kühlmittelmenge der
V/alzenkühlung 1 über die Drehzahl bzw. die Förderhöhe der
Kühlmittelpumpe 12 regelt. Der Differenzbildner 22 bestimmt
die TemperaturdifferenzThe output signals t 1 of the average value generator 20 form the manipulated variable y. for the controller 21, which controls the amount of coolant in the roller cooling system 1 via the speed or the delivery head of the
Coolant pump 12 regulates. The difference generator 22 determines
the temperature difference
aus den Bandzonentemperaturen t , hinter dem Walzspalt 15 und dem Mittelwert t , der Bandzonentemperaturen t , als Führungsgröße w der Regelung. Die Logik 23, die durch die die Stellgröße
Vp bildenden Temperaturdifferenz-Ausgangssignale At
des Differenzbildners 22 gespeist wird, öffnet und schließt
stufenweise die Betätigungsventile 11a, 11b, 11c der den
einzelnen Walzenzonen 10 zugeordneten Düsenstöcke 7a, 7b, 7c entsprechend den Temperaturabweichungen At in den einzelnen
Bandzonen 18 vom Mittelwert t , der Bandtemperatur.from the strip zone temperatures t, behind the roll gap 15 and the mean value t, the strip zone temperatures t, as the control variable w of the control. The logic 23 , which is generated by the temperature difference output signals At
of the difference generator 22 is fed, opens and closes
gradually the actuating valves 11a, 11b, 11c of the
nozzle assemblies 7a, 7b, 7c assigned to individual roller zones 10 corresponding to the temperature deviations At in the individual strip zones 18 from the mean value t, the strip temperature.
Die Regeleinrichtung 24 nach Fig. 2 unterscheidet sich von
der Ausführung 13 nach Fig. 1 durch die Bildung des Mittelwertes
t der Bandtemperatur. Bei der Regeleinrichtung 24
mißt seine - in Walzrichtung a gesehen - von dem Walzspalt
angeordnete Temperaturmeßvorrichtung 25, die dem Infrarotmeßgerät 14a der Regeleinrichtung 13 entspricht, die Temperaturen
t der Bandzonen 18. Die gemessenen Bandzonentemperaturen tThe control device 24 according to FIG. 2 differs from the embodiment 13 according to FIG. 1 in the formation of the mean value t of the strip temperature. With the control device 24
its temperature measuring device 25, which is arranged by the roll gap and which corresponds to the infrared measuring device 14a of the control device 13, measures the temperatures t of the strip zones 18 - seen in the rolling direction a. The measured strip zone temperatures t
•Λ. V .Λ. V• Λ. V .Λ. V
werden als Signale einer Temperatur-Signalverarbeitung 26
übermittelt und verstärkt, gegebenenfalls justiert und abgestimmt.
Ein Mittelwertbildner 27 bildet den Mittelwertare used as signals from a temperature signal processing system 26
transmitted and amplified, if necessary adjusted and coordinated. A mean value former 27 forms the mean value
709824/044 5709824/044 5
η ^2-χ=1 η ^ 2 -χ = 1
der Bandtemperatur aus den von der Temperatur-Signalverarbeitung 26 empfangenen Signalen tthe strip temperature from the signals t received by the temperature signal processing unit 26
Ein bei den Regeleinrichtungen 13, 24 an den Differenzbildner 22 angeschlossenes Anzeigerät 28 macht die Abweichungen At der Bandzonentemperaturen t , vom Mittelwert t , bzw. t der Bandtemperatur sowie die Temperaturverteilung am gewalzten Band 16 beim Austritt aus dem Walzspalt 15 sichtbar.A display device 28 connected to the difference generator 22 at the control devices 13, 24 makes the deviations At the band zone temperatures t, from the mean value t, or t the strip temperature and the temperature distribution on the rolled strip 16 as it emerges from the roll gap 15 is visible.
Beim Walzen von Bandgut auftretende, Planheitsfehler verursachende "Langstellen", die eine Erhöhung der Bandtemperatur durch eine verstärkte Formänderungsarbeit bewirken, v/erden durch die Temperaturme.ivorrichtung der Regeleinrichtung sofort erfaßt und durch verstärktes oder vermindertes Aufspritzen von Kühlmittel auf die Arbeitswalzenzonen entsprechend der Abweichung der Bandzonentemperaturen vom Mittelwert der Bandtemperatur und der absoluten Höhe der mittleren Bandtemperatur ausgeregelt.Flatness errors that occur when rolling strip material "Long spots", which cause an increase in the strip temperature due to an increased work of deformation, are grounded by the Temperature measuring device of the control device detected immediately and by increased or decreased spraying of coolant on the work roll zones according to the deviation of the belt zone temperatures are adjusted from the mean value of the belt temperature and the absolute level of the mean belt temperature.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8178 | Suspension cancelled | ||
8130 | Withdrawal |