DE2750756C3

DE2750756C3 - Vorrichtung an Nachwalzgerüsten zum Regeln der bezogenen Längung des Walzgutes

Info

Publication number: DE2750756C3
Application number: DE19772750756
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6800 Mannheim Troebs
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1977-11-12
Filing date: 1977-11-12
Publication date: 1981-10-15
Also published as: CH632681A5; DE2750756A1; DE2750756B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an Nachwalzgerüsten zum Regeln der bezogenen Längung des Walzgutes, bei der eine Änderung der Stellgröße aufgrund einer Änderung der bezogenen Längung über einen selbsttätig anpaßbaren Bewertungsbeiwert erfolgt.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (interner Stand der Technik). Sie findet bei der Regelung der Längung eines Bandes an Nachwalz- oder Dressiergerüsten Verwendung. Das Schema einer zweigerüstigen Dressierstraße ist beispielsweise aus »BBC-Nachrichten« (1977), H. 7, Seite 323 bekannt.

Es ist allgemein bekannt, als Maß für den Dressieroder Nachwalzgrad die bezogene Längung L des Bandes zu nehmen.

Bezeichnen U die in einem Zeitabschnitt einlaufende und /_a die gleichzeitig auslaufende Bandlänge, so ergibt sich die bezogene Längung zu

L =

also als auf die Eingangslänge bezogene Längenzunahme. Sie wird üblicherweise in Prozent angegeben und kann nach verschiedenen Verfahren ermittelt werden.

Bei einer Regelung der Längung wird aus dem Sollwert der Längung L_s und dem Istwert der Längung L, die Regelabweichung

AL = L, L₁

Wenn k zu klein angesetzt wird, wird die Regelung langsamer als nötig; wird k zu groß angesetzt, tritt ein Oberschwingen oder Instabilität ein.

Der Beiwert k läßt sich bei der Inbetriebnahme empirisch ermitteln und einstellen.

k ist jedoch nicht nur von den Eigenschaften des jeweiligen Walzgerüstes, sondern auch von den Abmessungen und Materialeigenschaften des Walzgutes und von den Betriebsbedingungen abhängig. Man hat daher k schon laufend durch selbsttätige Einrichtungen ermittelt, indem z. B. fortlaufend aus Auswirkungen einer Stellgrößenänderung AF auf die Längungsänderung AL ein k=AFIAL erfaßt und den folgenden Stellgrößenänderungen A Fzugrundegelegt wird.
Dieses allgemein bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß wegen der Unsicherheit in der Messung von L und F die Werte von AL und AF einen gewissen Mindestwert haben müssen, damit der aus diesen nahe Null liegenden Größen AL und 4Fgebildete Quotient k einen hinreichend sicheren Beiwert liefert. Dieser Mindestwert von AL und AFliegt so hoch, daß er nur in unbefriedigend seltenen Fällen erreicht wird. Außerdem kann er dann nicht mehr als Näherung der gewünschten differentiellen Größe dF/dL betrachtet werden. Für k muß dann ein Festwert eingestellt werden, wobei jedoch eine selbsttätige laufende Anpassung nicht mehr erfolgt.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung an Nachwalzgerüsten zum Regeln der bezogenen Längung des Walzgutes zu entwickeln, mit deren Hilfe der die beiden differentiellen Größen Längungsänderung dL und Stellgrößenänderung dF verknüpfende Bewertungsbeiwert k selbsttätig gebildet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dieser Bewertungsbeiwert laufend aus dem Verhältnis des Wertes der Stellgröße zu dem Produkt aus bezogener Längung und der Summe einer ersten Konstanten mit der mittels einer weiteren Konstanten multiplizierten Walzgutdicke gebildet ist, wobei die beiden Konstanten in Abhängigkeit von der Wahl der (1) Stellgröße oder von Betriebsbedingungen einstellbar

sind.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht insbesondere darin, daß der Beiwert k zuverlässig und laufend unter allen Betriebsbedingungen erfaßt und in beliebig feiner Stufung anpaßbar gemacht werden kann.

Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung im einzelnen beschrieben.

Bei der Längenzunahme tritt eine Dickenabnahme

(2)

50

gebildet. Durch Multiplikation mit einem Bewertungsbeiwert k wird diese Regeldifferenz AL mit einem gewissen Zeitverhalten in eine Stellgrößenveränderung A h = h, - h_a

AF = k- AL,

(3)

55 ein, wobei mit /j_cdie einlauf- und mit A₃ die auslaufseitige Banddicke bezeichnet ist.

Wegen der Volumenkonstanz gilt bei vorausgesetzter unveränderter Breite des Bandes:

/„ · h_c = l_a ■ h_a = const.

ζ. B. der Walzkraft F, umgesetzt, wobei an die Stelle der als Beispiel gesetzten Walzkraft auch andere bekannte geeignete Größen als Stellgrößen treten können, z. B. die Position der Walzen zueinander oder der Bandzug.

Bei der Regelung wird also zur Korrektur einer differentiellen Längungsabweichung dL die nötige differentielle Walzkraftänderung dF gesucht, diese beiden differentiellen Größen sind durch /rverknüpft: 65 und mit (5) daraus

Mit (6) ergibt sich aus (1):

k =

AL

dL

(4)

Ah

Aus (7) ergibt sich ferner direkt:

Aus (8) und (9) folgt:
L-h_e

(9)

(10) um so geringer wird der Einfluß der Walzkraft Fauf die Längung L, d.h. um so größer muß der Wert von k werden, also um so kleiner muß der Wert von c werden. Die empirisch an einer Anlage festgestellte Abhängigkeit des Wertes c von der Dicke h ist in der Zeichnung skizziert Die dargestellte durchgezogene Kurve läßt sich mittels einer durch den Punkt c=q>, h=0 gelegten Geraden (gestrichelt) annähern:

10

Vom Reduzierwalzen ist folgender Zusammenhang zwischen der Walzkraft Fund der Dickenabnahme Ah bekannt, wobei im Faktor A alle in einem bestimmten Fall konstanten Werte zusammengefaßt sind:

15

F = A-VJh.
Mit (10) ergibt sich:
L- h_e

(Π)

(12)

Aus den Gleichungen (4) und (12) folgt bei konstantem h,:

20

25

k =

äF
di

(L + 1) · L

und für L<il

IL

(13)

(14)

Diese Beziehungen gelten für eine rein parabelförmige plastische Kennlinie des Walzguts, also ohne Aufhärtung. In der Praxis tritt wegen der Aufhärtung an die Stelle der 2 im Nenner der Gleichung (14) eine Zahl c, deren Wert zwischen etwa 1 und 2 liegt:

35

40

c-L

(15)

Die vom Reduzierwalzen bekannten Aufhärtungszusammenhänge können nun zwar nicht direkt für das Nachwalzen übernommen werden. Es wurde jedoch empirisch erkannt, daß c vorwiegend von der Banddicke h abhängt, und zwar gilt: je kleiner die Banddicke h wird, c = C₀ + C₁- h.

(16)

Die Werte Q) und c\ sind bei der Inbetriebnahme fest einstellbar. Die Einstellung kann z. B. aufgrund der empirischen Aufnahme der in der Zeichnung dargestellten durchgezogenen Kurve und der Ermittlung von Anfangswert o> und Neigung C\ einer die Kurve annähernden Geraden erfolgen. Zum Aufnehmen der Kurve werden die Auswirkungen von kleinen Stellgrößenänderungen auf die Längung an Bändern verschiedener Dicke h festgestellt Damit kann anlagespezifisch der Einfluß der Banddicke h berücksichtigt werden. Die Bandbreite und weitere Materialparameter wirken sich bereits in der in die Rechnung einbezogenen Walzkraft Faus.

Aus den Gleichungen (15) und (16) ergibt yich nun der Bewertungsbeiwert kzn-.

k =

(C₀+ C₁- h) · L

(17)

30 wobei mit Fder Wert der Walzkraft, mit L der Wert der bezogenen Längung, mit h die Banddicke und mit ca sowie Ci einstellbare Konstanten bezeichnet sind.

Auch hier muß die Längung L eine gewisse Größe haben, der gegenüber die Meßungenauigkeit klein bleibt. Im Gegensatz zu einer Änderung von L in dieser Größe wird ein solcher Absolutbetrag jedoch fast immer erreicht. Außerdem wird fest einstellbar ein Mindestwert Aw_n festgelegt.

Wenn die Banddicke h nicht als Parameter benutzt werden soll, kann C\ = 0 eingestellt werden. Wenn Cb sehr groß eingestellt wird, wird immer k_m,„ wirksam und die Adaption an die Banddicke h also unterbunden werden. Es sind damit durch Einstellung oder Umschaltung Varianten zur Bildung des Bewertungsbeiwerts k möglich; sie können insbesondere dann wertvoll sein, wenn die Stellgröße gewechselt wird oder wenn Materialeigenschaften oder Betriebsbedingungen sich ändern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung an Nachwalzgerüsten zum Regeln der bezogenen Längung des Walzguts, bei der eine Änderung der Stellgröße aufgrund einer Änderung der bezogenen Lähgung über einen selbsttätig anpaßbaren Bewertungsbeiwert erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Bewertungsbeiwert (k) laufend aus dem Verhältnis des Wertes der Stellgröße (F) zu dem Produkt aus bezogener Längung (L) und der Summe einer ersten Konstanten (c&) mit der mittels einer weiteren Konstanten (ei) multiplizierten Walzgutdicke (h) gebildet ist, wobei die beiden Konstanten (ο>, C\) in Abhängigkeit von der Wahl der Stellgröße oder von Betriebsbedingungen einstellbar sind.