DE3303829C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines kontinuierlich arbeitenden bzw. Durchlauf-Walzwerks nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des A2.

In der Eisen- und Stahlindustrie wird die Ausrüstung im Bestreben, die Produktionsleistung zu erhöhen, zunehmend größer ausgelegt. Im Zuge dieser Vergrößerung der Ausrüstung vergrößert sich auch das Gewicht der kontinuierlich arbeitenden Tandemwalzwerken zugeführten Brammen oder Platinen. Demzufolge vergrößert sich auch das Einheitsgewicht der in solchen Tandemwalzwerken hergestellten Coils oder Blechrollen. Da jedoch der Verbraucher Stahlbleche verschiedener Größen bzw. Dicken benötigt, besteht ein Bedarf nach einem Steuerverfahren zur Änderung des Auslauf-Bandmaßes, d. h. der Abmessungen eines Erzeugnisses, während des Auswalzvorgangs ohne Beeinträchtigung der Produktionsleistung.

Für die Steuerung eines kontinuierlichen Tandemkaltwalzwerks ist aus der DE-OS 29 44 035 ein im folgenden beschriebenes Verfahren bekannt. Dabei ist der Stichplan vor der Größen- bzw. Maßänderung als Plan A definiert. Nach diesem Plan A werden Auslaßbanddicke, Walzspalt und Walzendrehzahl nicht geändert. Ein Stichplan nach der Größenänderung wird als Plan B bezeichnet. Der Stichplan in der Übergangszeitspanne bei der Änderung von Plan A auf Plan B ist als Plan C definiert. Die Stichpläne A bis C werden vor dem Walzvorgang nach Maßgabe der Vorgabe- oder Einstellvorgänge (Vorgänge zur Einstellung des Walzspalts und der Walzendrehzahl in Übereinstimmung mit der Kapazität bzw. Leistungsfähigkeit der Ausrüstung, dem verwendeten Werkstoff und dem auszuwalzenden Band als dem Enderzeugnis) berechnet. Wenn ein Maßänderungspunkt X die einzelnen Gerüste des kontinuierlichen Tandemkaltwalzwerks erreicht, werden die Pläne A, C und B in dieser Reihenfolge ausgeführt, wobei Walzspalt und Walzendrehzahl zur Lieferung von Bändern unterschiedlicher Abmessungen, z. B. Dicke, geändert werden.

Bei diesen bekannten Steuerverfahren müssen Walzspalt und Walzendrehzahl für den Betrieb vor und nach Änderung des Walzenplans im voraus berechnet werden. Die Steuerung erfolgt unabhängig von den Walzbedingungen und nach Maßgabe der Vorgabegrößen. Wenn daher während des Auswalzens Änderungen, etwa im Verformungswiderstand (bedingt durch Werkstoffhärte oder -temperatur oder Reibungskoeffizient zwischen Walze(n) und Werkstoff), in einem Unterschied zwischen den Einlauf- und Auslauf-Bandmaßen, im Vorwärtsschlupf oder in der Walzkraft auftreten, wird in das Erzeugnis ein Fehler eingeführt.

Weiterhin ist aus der DE-OS 27 25 207 ein Verfahren zum Walzen von Metallen ohne Beanspruchung mittels eines Tandemwalzwerks bekannt. Dieses Tandemwalzwerk erzeugt ein Band mit konstanter Dicke, wozu die Differenz zwischen den Verhältnissen der Geschwindigkeiten von beiden Gerüsten vor und nach der Änderung eines Walzparameters gesteuert wird.

Schließlich ist in der DE-AS 12 01 466 eine Gleichlaufeinrichtung für den Mehrmotorenantrieb einer kontinuierlichen Walzenstraße o. dgl. beschrieben, bei der - ähnlich wie in dem Verfahren gemäß der DE-OS 27 25 207 - die Spannung zwischen benachbarten Gerüsten auf den Wert Null eingestellt und eine Änderung in der Leistungsaufnahme zwischen benachbarten Gerüsten ausgenützt wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines kontinuierlich arbeitenden Walzwerks zu schaffen, bei dem die Banddicke während des Walzens kontinuierlich änderbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2 erfindungsgemäß durch die in den jeweiligen kennzeichnenden Teilen erhaltenen Merkmale gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Patentanspruch 3 angegeben.

Die Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines kontinuierlich arbeitenden Walzwerks, bei denen eine Zwischengerüst-Zugspannung bei einer Maßänderung während des Walzvorgangs klein ist, auch wenn sich die Walzbedingungen während des Auswalzens an irgendeinem Gerüst des Walzwerks spontan ändern, so daß die Bandgröße bzw. -abmessungen gleichzeitig und stufenlos änderbar sind.

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Modell zur Erläuterung der Banddickenänderung an der Auslaufseite eines kontinuierlich arbeitenden bzw. Durchlauf-Walzwerks,

Fig. 2 ein Modell zur Erläuterung der Banddickenänderung an der Auslaufseite jedes Gerüsts des kontinuierlich arbeitenden Walzwerks mit einem Änderungspunkt X,

Fig. 3 ein Modell zur Veranschaulichung des Gesamtaufbaus eines sieben Gerüste aufweisenden kontinuierlichen Walzwerks zwecks Erläuterung des Grundprinzips der Erfindung,

Fig. 4A und 4B gemeinsam ein Blockschaltbild einer Walzwerk-Steuervorrichtung und

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines automatischen Kaliberreglers bei der Steuervorrichtung nach Fig. 4.

Vor der ins einzelne gehenden Beschreibung der Erfindung ist zunächst das Grundprinzip der Erfindung erläutert. Dabei ist der Stichplan vor der Maßänderung als Plan A bezeichnet; dabei bleiben Auslauf-Banddicke, Walzspalt und Walzendrehzahl an jedem Gerüst unverändert. Der Stichplan nach der Maßänderung ist als Plan B bezeichnet; hierbei sind Auslauf-Banddicke, Walzspalt und Walzendrehzahl an jedem Gerüst geändert worden. Die Dauer einer Maßänderung während des Auswalzens, d. h. die Periode der Änderung von Plan A auf Plan B, wird als Übertragungsdauer oder -zeitspanne bezeichnet.

Es sei angenommen, daß gemäß Fig. 1 eine Änderung von Plan A auf Plan B erfolgt, um die Auslauf-Banddicke an der Auslaufseite des letzten Walz-Gerüsts zu ändern. Als kontinuierliches Walzwerk wird dabei ein sieben Gerüste aufweisendes Band-Fertigwarmwalzwerk benutzt. Die Auslauf-Banddicke am siebten Gerüst für Plan A ist mit h _7A (mm) definiert, während die Auslauf-Banddicke am siebten Gerüst für Plan B als h _7B (mm) und die bei der Maßänderung an der Auslaufseite des siebten Gerüsts anfallende Bandlänge als l₇ (m) bezeichnet sind.

Am i-ten Gerüst (i = 1 bis 7) des Fertigwalzwerks ist die Auslauf-Banddicke des i-ten Gerüsts für Plan A als h _iA (mm) vorgegeben, während die Auslauf-Banddicke des i-ten Gerüsts für Plan B mit h _iB (mm) und die während der Maßänderung am i-ten Gerüst anfallende Bandlänge mit l _i (m) bezeichnet sind. Wenn der Massenfluß oder Mengenstrom des bei der Maßänderung das i-te Gerüst passierenden Bands als dem des bei der Maßänderung das siebte Gerüst passierenden Bands gleich angesehen wird, ergibt sich die folgende Gleichung:

i _i (h _iA + h _iB ) = l₇(h _7A + h _7B ) (1)

Folglich gilt:

l _i = {(h _7A + h _7B )/(h _iA + h _iB )}l₇ (2)

An einer Stelle am i-ten Gerüst, an welcher die Bandlänge gemäß Fig. 2 am Auslauf um i _Xi (m) von einem Meßänderungspunkt X entfernt ist, bestimmt sich die Auslauf-Banddicke h _i des i-ten Gerüsts nach folgender Gleichung:

h _i = h _iA - {(h _iA - h _iB )/l _i }l _Xi (3)

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung des kontinuierlichen Walzwerks (Durchlaufwalzwerks) umfaßt erste und zweite, noch zu beschreibende Schritte. Im ersten Schritt wird die durch Gleichung (3) bestimmte Auslauf-Banddicke h _i am i-ten Gerüst als Auslaufbanddicken-Bezugswert für den automatischen Kaliberregler benutzt, so daß der Walzspalt am i-ten Gerüst des Walzwerks, während des Auswalzens spontan geändert werden kann. Bei dem in Fig. 1 dargetellten Beispiel werden, sooft der Maßänderungspunkt X jedes der sieben Gerüste des Fertigwalzwerks nacheinander erreicht, die Auslauf-Banddicken an den Auslaufseiten aller Gerüste jeweils als die betreffenden Bezugswerte zu den automatischen Kaliberreglern der Gerüste übertragen. Die Walzspalte an den Gerüsten werden während des Walzvorgangs jeweils entsprechend geändert, um Plan A auf Plan B zu ändern.

Wenn im zweiten Schritt die Banddicke während des Walzvorgangs geändert wird, darf die Zugspannung zwischen den Gerüsten bzw. die Zwischengerüst-Zugspannung nicht geändert werden, auch wenn die Walzspalte der Gerüste geändert werden. Zu diesem Zweck müssen gleichzeitig mit der Änderung der Walzspalte die Walzendrehzahlen an den betreffenden Gerüsten geändert werden. An jedem Gerüst werden den die Walzbedingungen (Verformungswiderstand aufgrund von Werkstoffhärte und -temperatur oder Änderung des Reibungskoeffizienten zwischen Walze(n) und Werkstoff; Bandmaße an Einlauf- und Auslaufseiten des (betreffenden) Gerüsts, Vorwärtsschlupf (Vorzug) und Walzkraft) spontan geändert. Im zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Daten für Verformungswiderstand, bedingt durch Werkstofftemperatur, und Daten für Bandmaße an Einlauf- und Auslaufseite in Synchronismus mit der Bandauslaufgeschwindigkeit vom i-ten Gerüst zu (i + 1)ten Gerüst geliefert. Die Walzendrehzahlen an den Gerüsten werden mithin so eingestellt, daß ein konstanter Massenfluß bzw. Mengenstrom zwischen i-tem und (i + 1)tem Gerüst erhalten wird; dies ist im folgenden als Konstantmassenflußregelung bezeichnet, die nachstehend im einzelnen erläutert ist.

Fig. 3 veranschaulicht ein sieben Gerüste aufweisendes kontinuierliches Walzwerk, bei dem erstem bis siebtem Gerüst Walzen 1 bis 7 zugeordnet sind. Es sei angenommen, daß am i-ten Gerüst die Einlauf-Bandbreite mit B _i , die Auslaufbandbreite mit b _i , die Einlauf-Banddicke mit H _i , die Auslauf-Banddicke mit h _i ; die Bandeinlaufgeschwindigkeit mit V _i und die Bandauslaufgeschwindigkeit mit v _i bezeichnet sind. Außerdem seien die Walzenumfangsgeschwindigkeit am i-ten Gerüst mit V _Ri , der Vorsprung bzw. Vorwärtsschlupf mit f _i , der Walzenspalt mit S _i und die Walzkraft mit P _i bezeichnet. Am i-ten Gerüst entsprechen die Bedingungen den folgenden Gleichungen:

V _i = v _Ri (1 + f _i ) (4)

B _i H _i V _i = b _i h _i v _i (5)

Bei Vernachlässigung einer durch das Auswalzen o. dgl. verursachten Breitenabweichung läßt sich Gleichung (5) wie folgt darstellen:

H _i V _i = h _i v _i (6)

Die Auslauf-Banddicke am i-ten Gerüst bestimmt sich dann wie folgt:

h _i = S _i + (P _i /M _i ) (7)

mit M _i = Walzwerk-Federkonstante des i-ten Gerüsts.

Beim Konstantmassenfluß-Steuersystem wird die Walzenumfangsgeschwindigkeit am i-ten Gerüst oder am (i + 1)-ten Gerüst korrigiert, so daß die Bandauslaufgeschwindigkeit am i-ten Gerüst zu einem willkürlich gewählten Zeitpunkt der Bandeinlaufgeschwindigkeit V _i+1 am (i + 1)-ten Gerüst gleich wird, und zwar wie folgt:

v _i =V _i+1 (8)

Die Zwischengerüstzugspannung zwischen i-tem und (i + 1)-tem Gerüst bleibt auch während eines Meßänderungsvorgangs beim Auswalzen konstant, so daß eine stabile Meßänderung während des Walzvorgangs erreicht wird.

Bei Anwendung von Gleichung (6) auf das (i + 1)-te Gerüst stellt sich diese Gleichung wie folgt dar:

H _i+1 · V _i+1 = h _i+1 · v _i+1 (9)

Gleichung (8) kann in Gleichung (9) eingesetzt werden, so daß man folgende Gleichung erhält:

H _i+1 · v _i = h _i+1 · v _i+1 (10)

Gleichung (4) kann wie folgt in Gleichung (10) eingesetzt werden:

H _i+1 · v _Ri (1 + f _i ) = h _i+1 · v _i+1 (11)

Die Bandauslaufgeschwindigkeit v _i+1 nach Gleichung (11) wird für das (i + 1)-te Gerüst in bezug auf Gleichung (4) benutzt, so daß sich Gleichung (11) wie folgt darstellen läßt:

H _i+1 · v _Ri (1 + f _i ) = h _i+1 · v _Ri+1(1 + f _i+1) (12)

Gleichung (12) läßt sich umschreiben zu:

V _Ri = {(1 + f _i+1)/(1 + f _i )}(h _i+1/H _i+1)v _Ri+1 (13)

Durch Differenzieren von Gleichung (13) erhält man die kleine Änderung (small change) Δ v _Ri wie folgt:

Δ v _Ri = (∂v _Ri /∂f _i )Δ f _i + (∂v _Ri /∂f _i+1)Δ-f _i+1 + (∂v _Ri /∂h _i+1)Δ h _i+1
+ (∂v _Ri /∂H _i+1)Δ H _i+1 + (∂v _Ri /∂v _Ri+1)Δ _Ri+1 (14)
-

Darin bedeuten: (∂v _Ri /∂f _i ), (∂v _Ri /∂f _i+1), (∂v _Ri /∂h _i+1), (∂v _Ri /∂H _i+1) und (∂v _Ri /∂v _Ri+1) Partialdifferentialkoeffizienten. Nach Gleichungen (13) und (14) ergibt sich:

Δ v _Ri /v _Ri = -Δ f _i (1 + f₁) + Δ f _i+1/(1 + f _i +1)
+ Δ h _i+1/h _i +1 - Δ H _i+1/H _i +1 + Δ v _Ri+1/v _{Ri +1} -(15)

Gleichung (15) stellt die Grundbeziehung zur Durchführung der Konstantmassenflußregelung dar. Die Walzenumfangsgeschwindigkeit am i-ten Gerüst wird entsprechend einer Änderung der Walzenumfangsgeschwindigkeit am (i + 1)-ten Gerüst geregelt, um Gleichung (15) zu genügen.

Im folgenden sei anhand von Fig. 3 der Fall eines sieben Gerüste aufweisenden Band-Fertigwarmwalzwerks betrachtet, bei dem im allgemeinen das siebte Gerüst das Bezugsgerüst ist. Da die Geschwindigkeit oder Drehzahl am siebten Gerüst die Bezugsgröße darstellt, muß Gleichung (15) für i = 1 - 6 sechsmal umgeschrieben werden.

Der Vorwärtsschlupf f _i nach Gleichung (15) kann nach folgender Gleichung (15)-1 ermittelt werden:

Darin bedeuten:
R _i ′ = abgeflachter (flattened) Walzenradius (mm)
h _i = Auslauf-Banddicke (mm)
H _i = Einlauf-Banddicke (mm)
γ _i = Teilreduktion = (H _i - h _i )/H _i
t _b = Rückzugspannung (kg/mm²)
t _f = Vorzugsspannung (kg/mm²)
k _i = Verformungswiderstand (Walzkraft) (kg/mm²).

Der Vorwärtsschlupf kann nach einer von Gleichung (15)-1 verschiedenen, bekannten Gleichung ebenfalls bestimmt werden.

Es sei angenommen, daß sich weder Vorzugsspannung t _f noch Rückzugsspannung t _b ändern. Eine Änderung Δ f _i im Vorwärtsschlupf läßt sich dann nach folgender Gleichung angenähert bestimmen:

Δ f _i = (∂f _i /∂H _i )Δ H _i + (∂f _i /∂h _i )Δ h- _i + (∂f _i /∂k _i )Δ k _i (16)

Darin bedeuten: k _i = Band-Verformungswiderstand am i-ten Gerüst. Eine Änderung Δ f _{i 1} im Vorwärtsschlupf am (i+1)-ten Gerüst kann auf dieselbe Weise anhand von Gleichung (16) bestimmt werden.

Die Änderung Δ h _i+1 läßt sich auch anhand von Gleichung (7) wie folgt bestimmen:

Δ h _i+1 = Δ S _i+1 + (Δ P _i+1/M _i+1) (17)

Eine Änderung Δ h _i in der Auslauf-Banddicke am i-ten Gerüst kann nach Gleichung (7) wie folgt bestimmt werden:

Δ h _i = Δ S _i + (Δ P _i /M _i ) (17)

Daten für die Änderung Δ h _i werden vom i-ten Gerüst zum (i + 1)ten Gerüst übertragen. Damit gilt:

Δ H _i+1 (t) = Δ h _i {t - (L _i /v _i )} (19)

In obiger Gleichung bedeuten: t = Zeit und L _i = Abstand zwischen i-tem und (i + 1)tem Gerüst. Infolgedessen ist die Änderung Δ H _i+1 nach Gleichung (15) bekannt.

Da der Ausdruck Δ v _Ri+1/v _Ri+1 nach Gleichung (15) einen korrigierten Teil der Walzenumfangsgeschwindigkeit am (i + 1)ten Gerüst darstellt, wird dieser Teil für das letzte Hauptgerüst des Fertigwalzwerks als Null entsprechend angesehen. Demzufolge kann der obige Ausdruck anhand der Walzengeschwindigkeit-Korrekturgröße des nachfolgenden Gerüst erhalten werden.

Nach dem Konstantmassenfluß- oder -mengenstrom-Steuerverfahren ist die Änderung Δ v _Ri+1/v _Ri in der Walzenumfangsgeschwindigkeit am i-ten Gerüst (i = 1 - 6) des Fertigwalzwerks gemäß Gleichung (15) steuerbar.

Auf die beschriebene Weise kann bei jedem kontinuierlichen Walzwerk mit mindestens zwei Gerüsten der Walzspalt am i-ten Gerüst nach Maßgabe der Auslauf-Banddicke an diesem Gerüst eingestellt werden, wenn eine Größe bzw. ein Maß, wie Banddicke, während des Auswalzens geändert wird. Bei Änderung des Walzspalts wird gleichzeitig die Walzenumfangsgeschwindigkeit am i-ten Gerüst eingestellt, so daß die Bandauslaufgeschwindigkeit an diesem Gerüst der Bandeinlaufgeschwindigkeit am (i + 1)ten Gerüst gleich ist. Demzufolge wird jede Abweichung in der Zwischengerüst-Zugspannung an einer Beeinflussung des Maßänderungsvorgangs während des Auswalzens gehindert, so daß ein gleichmäßiger Walzvorgang gewährleistet wird.

Auch bei einer Änderung der Bandbreite während des Auswalzens kann ein herkömmlicher automatischer Kaliberregler verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ist im folgenden anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben, und zwar gemäß Fig. 4 in Anwendung auf ein sieben Gerüste aufweisendes Band-Fertigwarmwalzwerk. In Fig. 4 sind bei 1, 2 und 3 ein erstes, ein zweites bzw. ein drittes Walz-Gerüst und bei 4 ein Vorwalzwerk angedeutet, das den drei Gerüsten 1-3 vorgeschaltet ist. In Fig. 4 sind zwar viertes bis siebtes Gerüst nicht dargestellt, doch besitzen diese Gerüste denselben Aufbau wie die Gerüste 1-3.

Die Anordnung nach Fig. 4 umfaßt eine Abschöpfschere 5, ein Platinen-Thermometer 6, Hauptantriebsmotoren 7-9, am Vorwalzwerk 4 und an den Gerüsten 1-3 angeordnete Lastmeßzellen 10-13, Walzenspaltmesser 14-17, Geschwindigkeits- oder Drehzahlregler 18-20, Drehzahlfühler (Drehzahlgeber) 21-23, Addierstufen 24-26, Walzendrehzahl-Bezugsspannungen 27-29, Konstantmassenfluß-Rechner 30-32, Rechnerelemente 36-42, eine Addierstufe 43, Verzögerungsvorrichtungen 44, 46, 48 und 50, einen Abscherlängenrechner 45, Rechenvorrichtungen 47, 49 und 51, automatische Dicken- bzw. Kaliberregler 52-54 und eine Einstell- oder Vorgabevorrichtung 55 für Einrichtberechnung.

Wenn bei der vorstehend beschriebenen Steuervorrichtung das vorlaufende Ende des Walzguts (Platine) zwischen den Walzen des Vorwalzwerks 4 verspannt ist, wird ein Signal entsprechend der durch die Lastmeßzelle 10 des Vorwalzwerks 4 gemessenen Walzkraft P _R zum Rechnerelement 42 geliefert, dem auch ein Signal entsprechend dem durch den Walzspaltmesser 14 ermittelten Walzspalt S _R zugeliefert wird. Das Rechnerelement 42 berechnet die Auslauf-Gutdicke h _R am Vorwalzwerk 4 nach folgender Gleichung (20):

h _R = S _R + (P _R /M _R ) (20)

Darin bedeutet M _R eine durch die Walzwerk-Federkonstante des Vorwalzwerks 4 bestimmte Konstante. Wenn das vorlaufende Ende des Walzguts das an der Auslaufseite des Vorwalzwerks 4 angeordnete Thermometer 6 erreicht, wird die Guttemperatur gemessen. Daten für die gemessene Guttemperatur R _R werden zur Addierstufe 43 übertragen. Daten für die Gutdicke h _R werden vom Rechnerelement 42 zur Addierstufe 43 geliefert. Die Daten für Gutdicke h _R und die Daten für Guttemperatur R _R werden über die Verzögerungsvorrichtung 44 zum Abscherlängen-Rechner 45 übertragen. Daten für Gutdicke h _R und Daten für Guttemperatur R _R für jeden Walzgutabschnitt einer vorgegebenen Länge werden von der Addierstufe 43 geliefert und in der Verzögerungsvorrichtung 44 in Synchronismus mit dem vorlaufenden Ende des Walzguts verzögert. Wenn das Walzgut durch die Abschöpfschere 5 geschnitten wird, mißt der Abscherlängen-Rechner 45 einen abgescherten oder abgeschöpften Walzgutabschnitt. Daten für Gutdicke h _R und Guttemperatur R _R nach dem Abscheren werden vom Rechner 45 über die Verzögerungsvorrichtung 46 zur Rechenvorrichtung 47 geliefert. Die Daten für die Gutdicke h _R1 werden durch die Verzögerungsvorrichtung 44 wie folgt verzögert:

h _R1 (t) = h _R {t - (L _R1/V _R ) } (21)

Darin bedeuten: t = Zeit, L _R1 = Abstand zwischen Vorwalzwerk 4 und Abschöpfschere 5 und V _R = Gutgeschwindigkeit. Die Temperatur R _R1 wird wie folgt bestimmt:

R _R1 (t) = R _R { t - (L _R1/v _R ) } (22)

Daten für die Einlauf-Banddicke H₁ am ersten Gerüst des Fertigwalzwerks werden durch die Verzögerungsvorrichtung 46 wie folgt verzögert:

H₁(t) = h _R1 { t - (L _R2/v _R ) } (23)

Darin bedeutet L _R2 den Abstand zwischen der Abschöpfschere 5 und dem ersten Gerüst 1 des Fertigwalzwerks. Die Guttemperatur R _R2 wird durch die Verzögerungsvorrichtung 46 ebenfalls wie folgt verzögert:

R _R2 (t) = R _R1 { t - (L _R2/v _R ) } (24)

Da jedoch die Guttemperatur zwischen dem Vorwalzwerk 4 und dem ersten Gerüst 1 des Fertigwalzwerks abfällt, werden die Daten für den Temperaturabfall durch die Verzögerungsvorrichtung 46 so verarbeitet, daß sich die Guttemperatur R₁ des Fertigwalzwerks wie folgt bestimmt:

R₁ = { (A ε/h _R )T₁ + 1/(R _R2 + 273)³ }^-1/3 - 273 (25)

Darin bedeuten: A = eine Konstante, ε = die Emissionsstärke und T₁ = die Verzögerungszeit zwischen dem Vorwalzwerk 4 und dem ersten Gerüst 1 des Fertigwalzwerks. Daten für die Einlauf-Banddicke H₁ am ersten Gerüst 1 und für die Bandtemperatur R₁ werden in der Rechenvorrichtung 47 zwischengespeichert. Die gespeicherten Dateneinheiten sind mit H _1L und R _1L bezeichnet. Wenn das vorlaufende Bandende zwischen den Walzen des ersten Gerüsts 1 des Fertigwalzwerks erfaßt ist, werden Signale von der Lastmeßzelle 11 und vom Walzspaltmesser 15 zur Rechenvorrichtung 47 geliefert, so daß die Auslauf-Banddicke h₁ am erstem Gerüst 1 nach folgender Gleichung bestimmt wird:

h₁ = S₁ + (P₁/M₁) (26)

Darin bedeuten: S₁ = Walzenspalt am ersten Gerüst 1, P₁ = Walzkraft am ersten Gerüst 1 und M₁ = Walzwerk-Federkonstante des ersten Gerüsts 1. Die Auslaufdicke wird mit den Dateneinheiten H _1L und R _1L ebenfalls in der Rechenvorrichtung 47 gespeichert. Die betreffenden gespeicherten Daten sind mit h _1L bezeichnet.

Die Dateneinheiten für die Auslauf-Banddicke h₁ am ersten Gerüst 1 und die Bandtemperatur R₁ werden durch die Verzögerungsvorrichtung 48 in Synchronismus mit der Walzgutgeschwindigkeit zum zweiten Gerüst 2 verzögert. Die Daten für die Einlauf-Banddicke H₂ am zweiten Gerüst 2 werden durch die Verzögerungsvorrichtung 48 wie folgt verzögert:

H₂(t) = h₁ {t - (L₁/v₁)} (27)

In dieser Gleichung bedeuten: t = Zeit, v₁ = Bandgeschwindigkeit an der Auslaufseite des ersten Gerüsts 1 und L₁ = Abstand zwischen erstem und zweitem Gerüst 1 bzw. 2. Eine verzögerte Größe R₁′ der Bandtemperatur R₁ bestimmt sich wie folgt:

R₁′(t) = R₁ {t - (L₁/v₁) } (28)

Da die Bandtemperatur zwischen erstem und zweitem Gerüst 1 bzw. 2 abnimmt, wird eine Bandtemperatur R₂ am zweiten Gerüst 2 durch die Verzögerungsvorrichtung 48 wie folgt korrigiert:

R₂ = (R₁′ - R _W )e^{-(2 α /c γ ) · (L₁/h₁v₁)} + R _W (29)

Darin bedeuten: R _W = Kühlwassertemperatur der Walze(n), c = spezifische Wärme des Bandes, γ = spezifisches Gewicht des Bands und α = Wärmeübergangskoeffizient des Fertigwalzwerks.

Auf diese Weise können die Einlauf-Banddicke H₂ und die Bandtemperatur R₂ an der Einlaufseite des zweiten Gerüsts 2 bestimmt werden. Auf die beschriebene Weise können die Einlauf-Banddicke H _i , die Bandtemperatur R _i und die Auslauf-Banddicke h _i für das i-te Gerüst ermittelt werden. Diese Größen werden für jedes Gerüst während des Walzvorgangs als Augenblicks- bzw. Istwerte erhalten.

Im folgenden ist die Steuerung für eine Änderung des Walzspalts bei einer während des Auswalzens erfolgenden Maßänderung beschrieben. Die automatischen Kaliberregler 52, 53 und 54 an den Gerüsten des Fertigwalzwerks gemäß Fig. 4 besitzen jeweils denselben Aufbau, weshalb im folgenden nur der Kaliberregler 52 für das erste Gerüst 1 beschrieben ist. Dieser Kaliberregler 52 nimmt Daten für den Auslaufbanddicken-Bezugswert h _1,REF , Daten für die vom Dickenmesser bestimmte Banddicke h₁ von der Rechenvorrichtung 47, Daten für die Walzkraft von der Lastmeßzelle 11 und Daten für den Walzspalt S₁ vom Walzspaltmesser 15 ab.

Fig. 5 veranschaulicht einen hydraulischen automatischen Kaliberregler 52, an dessen Stelle jedoch auch ein elektrischer Kaliberregler verwendet werden kann. Fig. 5 veranschaulicht eine Addierstufe 100, einen Integrator 101 mit einem Verstärkungsgrad, eine bei 102 angedeutete Walzspalt-Vorgabegröße (S _1,REF ), weiterhin eine Addierstufe 103, einen bei 104 angedeuteten, noch näher zu beschreibenden Auslaufbanddicken-Bezugswert (h _1,REF ), eine bei 105 angedeutete Auslauf-Banddicke (h₁) am ersten Gerüst 1, die durch die Rechenvorrichtung 47 nach Fig. 4 geliefert wird, bei 106 die Walzkraft (P₁) von der Lastmeßzelle 11 nach Fig. 4, ein Relais 107, das schließt, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne (z. B. 0,5 s) nach dem Erfassen des vorlaufenden Endes der Platine zwischen den Walzen des ersten Gerüsts 1 verstrichen ist, und das sodann öffnet, einen Speicher 108 zur Speicherung von Daten für die Walzkraft P₁ bei geschlossenem Stromkreis bzw. Relais, eine Addierstufe 109, eine Multiplizierstufe 110, eine Walzspalt-Addierstufe 111, einen PI-Regler 112, einen Servoverstärker 113, einen Hydraulikzylinder 114 und bei 115 einen durch den Walzspaltmesser 15 nach Fig. 4 ermittelten Walzspalt (S₁).

Wenn beim beschriebenen automatischen Kaliberregler das Relais 107 anzieht, sobald die vorgegebene Zeitspanne (z. B. 0,5 s) nach dem Erfassen des vorlaufenden Endes der Platine zwischen den Walzen des ersten Gerüsts 1 verstrichen ist, werden die bei 106 angegebenen Daten für die Walzkraft P₁ im Speicher 108 abgespeichert. Für die restliche Platine wird eine Differenz zwischen der Walzkraft P₁ (106) und einer Walzkraft P _1L , deren Daten im Speicher 108 gespeichert sind, durch die Addierstufe 109 berechnet. Das Ausgangssignal der Addierstufe 109 wird durch die Multiplizierstufe 110 mit C/M₁ multipliziert, wobei C eine beliebige Konstante (z. B. 0,8) und M₁ die Walzwerk-Federkonstante des ersten Gerüsts 1 bedeutet.

Ein Ausgangssignal der Multiplizierstufe 110 wird zur Walzspalt-Addierstufe 111 übertragen, deren Ausgangssignal wiederum über den PI-Regler 112 und den hydraulischen Servoverstärker 113 zum Hydraulikzylinder 114 übertragen wird, um den Walzspalt zu korrigieren. Ein dem Walzspalt S₁ (115) entsprechendes Rückkopplungssignal vom Walzspaltmesser 15 wird der Addierstufe 111 zugeführt.

Der Auslaufbanddicken-Bezugswert H _1,REF (104) wird geändert, so daß die Addierstufe 109 zur Ableitung einer Differenz zwischen dem Auslaufbanddicken-Bezugswert h _1,REF (104) und der Auslauf-Banddicke h₁ (105) angesteuert wird. Ein Ausgangssignal der Addierstufe 100 wird durch den Integrator 101 integriert. Das integrierte Signal wird dann über die Addierstufe 103 zur Walzspalt-Addierstufe 111 übertragen. Der Walzspalt wird demzufolge so korrigiert, daß die Auslauf-Banddicke h₁ (105) des ersten Gerüsts 1 mit dem betreffenden Bezugswert h _1,REF (104) koinzidiert.

Auf die beschriebene Weise korrigiert der automatische Kaliberregler 52 den Walzspalt S₁ am ersten Gerüst 1, um den genannten Bezugswert h _1,REF (104) am ersten Gerüst 1 mit der Auslauf-Banddicke h₁ an diesem Gerüst 1 koinzidieren zu lassen. Obgleich sich die obigen Ausführungen nur auf das erste Gerüst 1 beziehen, gelten sie auch für die restlichen Gerüste.

Im folgenden ist der Bezugswert für die Auslauf-Banddicke im einzelnen erläutert. An jedem Gerüst wird dieselbe Operation durchgeführt, so daß nur diejenige am ersten Gerüst beschrieben zu werden braucht. Der Walzplan des Fertigwalzwerks wird mittels der Einstell- oder Vorgabevorrichtung 55 gemäß Fig. 4 bestimmt; er enthält Größen oder Werte für Einlauf-Banddicke, Auslauf-Banddicke, Bandtemperatur, Bandbreite, Verformungswiderstand, Einlaufzugspannung, Auslaufzugspannung, Walzenradius, Vorwärtsschlupf, Walzkraft, Walzspalt, Walzengeschwindigkeit und Auslauf-Bandlänge während der Meßänderung an jedem Gerüst. Der Walzplan ist für die Stichpläne A und B vorgesehen.

Banddicke und -länge während der Maßänderung nach Plänen A und B werden somit auf die vorstehend beschriebene Weise bestimmt. Der Banddicken-Bezugswert h _REF bei der Maßänderung während des Auswalzens wird wie folgt ermittelt. Der Auslaufbanddicken-Bezugswert für das erste Gerüst des Fertigwalzwerks bei der Maßänderungsoperation während des Auswalzens kann unter Bezugnahme auf Gleichung (3) wie folgt abgeleitet werden:

h₁ = h _1A - {(h _1A - h _1B )l₁ } l _x1 (30)

Darin bedeuten: h _1A = Auslauf-Banddicke am ersten Gerüst 1 für Plan A, h _1B = Auslauf-Banddicke am Gerüst 1 für Plan B, l₁ = Auslauf-Banddicke während der Maßänderung am Gerüst und l _x1 = Auslauf-Bandlänge während der Maßänderung vom Maßänderungspunkt zum ersten Gerüst 1. Die Daten für h _1A , h _1B und l₁ nach Gleichung (30) werden somit von der Vorgabevorrichtung 55 zum Rechnerelement 39 geliefert. Letzteres nimmt die Daten für den Vorwärtsschlupf f₁ vom Rechner 30 ab und führt die Operation (1 + f₁) aus. Die Daten für h _1A , h _1B , l₁ und (1 + f₁) werden dem Rechnerelement 36 zugeliefert, das auch ein Signal N₁ vom Drehzahlfühler 21 des Hauptantriebsmotors 7 des ersten Gerüsts 1 abnimmt, um l _x1 wie folgt zu berechnen:

l _x1 = ∫ (1 + f₁) (2 π R₁/60)N₁dt (31)

In dieser Gleichung steht R₁ für den Walzenradius am ersten Gerüst 1. Der Auslaufbanddicken-Bezugswert h _1REF für das erste Gerüst, der dem Ausgangssignal vom Rechnerelement 36 entspricht, wird unter Bezugnahme auf Gleichungen (30) und (31) wie folgt ermittelt:

h _1,REF = h _1A - (h _1A - h _1B )/l₁ ∫ (1 + f₁) (2 π R₁/60)N₁dt- (32)

Die Daten für diesen Bezugswert h _1,REF am ersten Gerüst 1 werden zum automatischen Kaliberregler 52 übertragen. Die entsprechenden Bezugswerte für die restlichen Gerüste 2-7 werden ebenfalls auf die vorstehend beschriebene Weise erhalten.

Nachstehend ist die Änderung der Walzengeschwindigkeit bei der Maßänderungsoperation während des Auswalzens beschrieben. Die Walzengeschwindigkeit (oder -drehzahl) kann in Übereinstimmung mit der Konstantmassenflußsteuerung entsprechend geändert werden. Die durch Gleichung (15) wiedergegebenen Größen können während des Walzvorgangs jeweils augenblicklich berechnet werden.

Nachstehend ist die Konstantmassenflußsteuerung im einzelnen beschrieben. Die Walzengeschwindigkeiten an allen Gerüsten können gemäß dieser Steuerung auf dieselbe Weise geändert werden, so daß nur die Änderung der Walzengeschwindigkeit am ersten Gerüst erläutert zu werden braucht. Gemäß Gleichung (15) ergibt sich:

Δ v _R1/Δ v _R1 = - (Δ f₁/1 + f₁) + (Δ f₂/1 + f₂) + (Δ h₂/h₂) - (Δ-H₂/H₂) + (Δ V _R2/V _R2) (32)-1

Bezüglich der Änderungen des Vorwärtsschlupfes, die Zähler des ersten und zweiten Ausdrucks an der rechten Seite (der Gleichung) sind, kann die Größe Δ _f1 des ersten Ausdrucks unmittelbar aus Gleichung (16) abgeleitet werden, während die Größe Δ f₂ ebenfalls erhalten werden kann. Die Berechnug von Δ f₁ ist durch folgende Gleichung dargestellt:

Δ f₁ = (∂ f _1A /∂ H _1A ) Δ H₁ + (∂ f _1A /∂ h _1A ) Δ _h1 -+ (∂ f _1A /∂ k _1A ) Δ k₁ (32)-2

Gemäß Fig. 4 werden die für die Berechnung von Gleichung (32)-1 benötigten Größen als Pläne A und B von der Vorgabevorrichtung 55 zum Konstantmassenfluß-Rechner 30 geliefert, dessen Arbeitsweise nachstehend erläutert ist.

Bezüglich des Vorwärtsschlupfes (Vorzugs) f _1A am ersten Gerüst 1 für Plan A besteht die folgende Beziehung:

Z _1A = H _1A - h _1A + (C₁M₁/B _A ) (h _1A - S _1A ) (33)

f₁ _C sei vorausgesetzt als:

für

γ _1A = (H _1A - h _1A )/H _1A (35)

In diesen Gleichungen bedeuten:
1 = Nummer des Gerüsts,
A = Plan A,
B _A = Bandbreite,
C₁ = eine Konstante,
R₁ = Walzenradius,
t _bA = Rückzugspannung,
t _fA = Vorzugspannung,
γ _1A = Teilchenreduktion und
k _1A = Verformungswiderstand.

Gemäß Gleichung (15)-1 gilt:

∂ f _1A /∂ H _1A = 2tan f _1C (1/cos²f _1C ) ∂ f _1C /∂ H _1A ) -(35)-1

für

sodann gilt:

∂f _1A /∂h _1A = 2tan f _1C (1/cos²f _1C ) (∂f _1C /∂h _1A ) (37)
-

für

Sodann gilt:

∂f _1A /∂k _1A = 2tan f _1C (1/cos²f _1C ) (∂f _1C /∂k _1A ) (39)
-

für

Die Partial- bzw. Teildifferentialkoeffizienten des Vorwärtsschlupfes f _1A am ersten Gerüst in bezug auf die Einlauf-Banddicke H _1A , die Auslauf-Banddicke h _1A und den Verformungswiderstand k _1A lassen sich somit ableiten.

Auf die beschriebene Weise werden die Dateneinheiten der Pläne A und B von der Vorgabevorrichtung 55 gemäß Fig. 4 zum Konstantmassenfluß-Rechner 31 geliefert, der auf dieselbe Weise arbeitet wie der Rechner 30 für das erste Gerüst 1. In Gleichungen (33) bis (40) wird (hierbei) die Zahl 1 durch die Zahl 2 ersetzt. Anhand der Rechenergebnisse erhält man die Partialdifferentialkoeffizienten für Vorwärtsschlupf f _2A am zweiten Gerüst in bezug auf die Einlauf-Banddicke H _2A , die Auslauf-Banddicke h _2A und den Verformungswiderstand k _2A .

Die Dateneinheiten für Einlauf-Banddicke H, Bandtemperatur R und Auslauf-Banddicke h, die unmittelbar vor der Ankunft des Maßänderungspunkts X an jedem Gerüst erhalten werden, werden in den Rechenvorrichtungen 47, 49 und 51 gespeichert. Diese Daten sind als H _1L , R _1L und h _1L für das erste Gerüst 1 und als H _2L , R _2L und h _2L für das zweite Gerüst 2 definiert. Ähnliche Definitionen gelten für die nachfolgenden Gerüste.

Die Ausgangssignale entsprechend H _1L , R _1L und h _1L sowie die Augenblicks- oder Istwerte H₁, R₁ und h₁ werden von der Rechenvorrichtung 47 zum Konstantmassenfluß-Rechner 30 geliefert. Am zweiten Gerüst werden die Ausgangssignale der Rechenvorrichtung 49 zu den betreffenden Rechnern 30 und 31 übertragen. Eine ähnliche Datenübertragung erfolgt an den nachfolgenden Gerüsten.

Der Konstantmassenfluß- oder -mengenstrom-Rechner 30 berechnet anhand von Gleichung (16) die folgenden Änderungen:

Δ H₁ = H₁ - H _1L (41)

Δ h₁ = h₁ - H _1L (42)

Δ k₁ = k₁(R₁) - k _1L (R _1L ) (44)

Der Verformungswiderstand k₁ nach Gleichung (43) ergibt sich nach folgender Gleichung:

k₁ = 0.00385(46.608 - 0.02987 R) × (10.099 + 31.172 γ - 29.842 γ²)
× {11.153 + 2.7425 log 10 λ + 0.68352 (log 10 λ)² } (43)-1

Darin bedeuten: R = Bandtemperatur (Walzguttemperatur) in °C, λ = Belastungsgröße (1/S) und γ = Teilreduktion (-). Auf dieselbe Weise, wie vorstehend beschrieben, berechnet der Rechner 31 für das zweite Gerüst 2 die folgenden Werte oder Größen:

Δ H₂ = H₂ - H _2L (44)

Δ h₂ = h₂ - h _2L (45)

Δ k₂ = k₂(R₂) - k _2L (R _2L ) (46)

Der Konstantmassenfluß-Rechner 30 für das erste Gerüst 1 berechnet augenblicklich die Änderung des Vorwärtsschlupfes Δ f₁ am ersten Gerüst nach der nachstehend angegebenen Gleichung unter Bezugnahme auf die Größe von Gleichung (32)-2 nach Gleichungen (33) bis (43):

Δ f₁ = (∂ f _1A /∂ H _1A )Δ H₁ + (∂ f _1A /∂ h _1A )Δ h₁ + (∂- f _1A /∂ k _1A )Δ k₁ (47)

Auf dieselbe Weise, wie beschrieben, und unter Heranziehung der Größe von Gleichung (16), die nach Gleichung (44) bis (46), in denen die Ziffern 1 durch Ziffer 2 ersetzt ist, erhalten wird, berechnet der Konstantmassenfluß-Rechner 31 augenblicklich die Änderung des Vorwärtsschlupfes Δ f₂ am zweiten Gerät 2 wie folgt:

Δ f₂ = (2 f _2A /2 H _2A ) Δ H₂ + (∂ f _2A /∂ h _2A )Δ h₂ + (∂ -h _2A /∂ k _2A )Δ k₂ (48)

Die Änderungen des Vorwärtsschlupfes an den folgenden Gerüsten können ebenfalls auf die beschriebene Weise bestimmt werden.

Gleichung (15)-1 wird zur Ableitung des Vorwärtsschlupfes f₁ des Nenners im ersten Ausdruck an der rechten Seite von Gleichung (32)-1 (wie folgt) benutzen:

Darin bedeutet R₁′ den abgeflachten Walzenradius. Der Konstantmassenfluß-Rechner 30 des ersten Gerüsts 1 führt die Berechnung gemäß Gleichung (49) durch. Der entsprechende Rechner 31 für das zweite Gerüst 2 führt die Berechnung nach Maßgabe von Gleichung (49) durch, in welcher die Zahl 1 durch die Zahl 2 ersetzt ist. Mit anderen Worten: der Rechner 31 berechnet den Vorwärtsschlupf f₂. Auf diese Weise werden die Vorwärtsschlupfgrößen f an den Gerüsten ermittelt.

Die auf diese Weise erhaltenen Größen oder Werte werden zu dem dem ersten Gerüst 1 zugeordneten Konstantmassenfluß-Rechner 30 übertragen, welcher die Walzenumfangsgeschwindigkeit bei der Maßänderung während des Auswalzens wie folgt ändert:

Δ v _R1/v _R1 = - { Δ f₁/(1 + f₁) } + { Δ f₂/(1 + f₂) } + (Δ h₂/h-₂) - (Δ H₂/H₂) + (Δ v _R2/v _R2) (50)

Die Größen der Nenner von Gleichung (50) entsprechen den betreffenden Größen vor der Maßänderung.

Auf dieselbe Weise berechnet der Konstantmassenfluß-Rechner 31 für das zweite Gerüst eine Änderung der Walzenumfangsgeschwindigkeit bei der Maßänderung während des Auswalzens nach folgender Gleichung:

Δ v _R2/v _R2 = - { Δ f₂/(1 + f₂) } + { Δ f₃/(1 + f₃) } + (Δ f₃/h-₃) - (Δ H₃/H₃) + (Δ v _R3/v _R3) (51)

Die Berechnungen für die folgenden Gerüste erfolgen ebenfalls auf die vorstehend beschriebene Weise. Die Größen oder Werte werden durch den Konstantmassenfluß-Rechner 32 nach Gleichungen (50) und (51) berechnet. Die Rechenergebnisse werden zum betreffenden Gerüst übertragen. Im Fall eines sieben Gerüste aufweisenden Fertigwalzwerks, bei dem das siebte Gerüst als Bezugsgerüst betrachtet wird, ist die Geschwindigkeit oder Drehzahl am siebten Gerüst konstant. Mit anderen Worten: Δ v _R7/v _R7 = 0. Das Ausgangssignal (entsprechend Δ v _R1/v _R1) vom Konstantmassenfluß-Rechner 30 für das erste Gerüst 1 und die Größe (entsprechend v _R1,REF ) der Walzengeschwindigkeitsvorgabe 27 werden durch die Addierstufen 24 addiert. Die Datensumme wird dann zum Geschwindigkeitsregler 18 geliefert. Letzterer korrigiert die Drehzahl des Hauptantriebsmotors 7, so daß die Walzengeschwindigkeit oder -drehzahl im Maßänderungsvorgang während des Auswalzens geändert werden kann. Die Operationen für die restlichen Gerüste erfolgen auf dieselbe beschriebene Weise. Als Ergebnis kann die Maßänderungsoperation während des Auswalzens stabil durchgeführt werden, wobei die Abweichung in der Zugspannung zwischen den Gerüsten sehr klein ist.

Die Erfindung ist keineswegs auf die vorstehend beschriebene spezielle Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise sind innerhalb des Erfindungsrahmens die folgenden Abwandlungen möglich:

• 1. Die Konstantmassenflußregelung erfolgt bei der beschriebenen Ausführungsform nur bei der Maßänderungsoperation während des Auswalzens, doch kann sie auch während des normalen Walzvorgangs erfolgen, wodurch weiterhin eine vollständige Regelung erreicht wird. In diesem Fall werden die Dateneinheiten für Einlauf-Banddicke, Bandtemperatur, Auslauf-Banddicke usw. gespeichert, wenn eine vorgegebene Zeitspanne (z. B. 0,5 s) nach dem Erfassen des vorlaufenden Bandendes zwischen den Walzen des Gerüsts verstrichen ist, um damit die nachfolgende Konstantmassenflußregelung durchzuführen.
• 2. Bei der beschriebenen Ausführungsform werden Daten für den Auslaufbanddicken-Bezugswert dem automatischen Kaliberregler des betreffenden Gerüsts zugeliefert, wenn die Maßänderung während des Auswalzens vorgenommen wird. Es können jedoch auch die Walzenspaltgrößen bei der Maßänderung während des Auswalzens sowie gemäß Plan B unmittelbar zum Hydraulikzylinder des Walzwerks (speziell als Walzspalt S₁ oder 115) übertragen werden, um den Walzspalt zu ändern. Die Walzengeschwindigkeit kann nach Maßgabe der Konstantmassenflußregelung bei der Maßänderung während des Auswalzens geändert werden.
• 3. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl am Bezugsgerüst bei der Maßänderung während des Walzvorgangs nicht geändert. Wenn jedoch eine Auslauftemperaturregelung im Walzwerk vorgesehen ist, kann die Drehzahl am Bezugsgerüst mittels einer Differenz zwischen der Bezugstemperatur und der Ist-Temperatur korrigiert werden. In diesem Fall wird die Gerüst-Drehzahl entsprechend einem Prozentsatz der Drehzahlkorrektur am Bezugsgerüst korrigiert.
• 4. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Walzgeschwindigkeit oder -drehzahl nach Maßgabe einer Stromaufseiten-Konstantmassenflußregelung (Vorausregelung) geändert. Es kann jedoch auch eine Stromabseiten- bzw. Nachlauf-Regelung angewendet werden, bei der die Drehzahl an der Stromabseite korrigiert wird.
• 5. Die Größen des Walzplans bei der Maßänderung während des Auswalzens oder der Maßänderung nach dem Auswalzen können einem dem kontinuierlichen Walzwerk zugeordneten Gerät zugeführt werden, z. B. einer Bandführung, einem Schleifenbildner und verschiedenen Arten von Meßgeräten.
• 6. Das Walzwerk braucht nur eine Mindestzahl von zwei Gerüsten aufzuweisen. Der Verformungswiderstand kann auch in Abhängigkeit von der Walzkraft und der Banddicke an jedem Gerüst des Walzwerks bestimmt werden.
• 7. Die Erfindung ist auf ein beliebiges, kontinuierlich arbeitendes bzw. Durchlauf-Walzwerk zur Herstellung von Stahldraht, Stahlstabmaterial, Stahlerzeugnissen (Profile) beliebiger Form oder Stahlblech anwendbar.
• 8. Das Verfahren zur Änderung des Walzspalts bei der Maßänderng während des Auswalzens kann auch auf ein Einzelgerüst-Walzwerk, z. B. ein Platten- oder Blechwalzwerk oder ein Reversierwalzwerk, angewandt werden.

Der Walzspalt am i-ten Gerüst kann entsprechend der Auslauf-Banddicke an diesem Gerüst geändert werden, wenn eine Maß-, z. B. Dickenänderung während des Auswalzens bei einem kontinuierlichen Walzwerk mit mindestens zwei Gerüsten durchgeführt wird. Weiterhin kann gleichzeitig mit der Änderung des Walzspalts am i-ten Gerüst auch die Walzengeschwindigkeit oder -drehzahl nach Maßgabe der Konstantmassenfluß- oder mengenstromregelung geändert werden, bei welcher die Bandgeschwindigkeit an der Auslaufseite des i-ten Gerüsts derjenigen an der Einlaufseite des (i + 1)ten Gerüsts gleich ist. Eine gleichmäßige Maßänderung ist auch dann möglich, wenn Walzbedingungen, wie Verformungswiderstand infolge von Bandhärte, Bandtemperatur oder Reibungskoeffizient zwischen Walze(n) und Band sowie Auslauf- und Einlauf-Bandabmessungen, Vorwärtsschlupf und Walzkraft sich augenblicklich bzw. momentan ändern.

Claims (4)

1. Verfahren zur Steuerung eines kontinuierlich arbeitenden bzw. Durchlauf-Walzwerks mit mindestens einem i-ten und einem (i + 1)ten Gerüst und mit automatischen Kaliberregler, der einen Walzspalt so einstellt, daß die Banddicke an der Auslaßseite jedes Gerüsts gleich wird zu einem Auslaufbanddicken-Bezugswert des automatischen Kaliberreglers, bei dem der Auslaufbanddicken-Bezugswert des automatischen Kaliberreglers nach Maßgabe einer vorbestimmten Bandlänge während einer Dickenänderung geändert und der Walzspalt zur Änderung der Banddicke an der Auslaufseite des i-ten Gerüsts korrigiert wird, wenn ein Maß (z. B. Banddicke) während des Auswalzens geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Änderung des Auslaufbanddicken-Bezugswerts und der Korrektur des Walzspalts die Walzenumfangsgeschwindigkeit am i-ten Gerüst in Übereinstimmung mit einer Änderung im Vorwärtsschlupf oder Vorzug (einer Änderung der Einlauf-Banddicke, der Auslauf-Banddicke oder des Verformungswiderstands) am i-ten Gerüst sowie Änderungen im Vorwärtsschlupf, in der Auslauf-Banddicke, der Einlauf-Banddicke und der Walzenumfangsgeschwindigkeit am (i + 1)ten Gerüst gemäß den folgenden Formeln geändert wird: Δ V _Ri /V _Ri = -Δ f _i /(1 + f _i ) + Δ f _i+1/(1 + f _i+1)
-+ Δ h _i+1/h _i+1) - Δ H _i+1/H _i+1) + Δ V _Ri+1/V _Ri+1
-mit
V _R = Walzenumfangsgeschwindigkeit,
f = Vorwärtsschlupf,
h = Auslauf-Banddicke,
H = Einlauf-Banddicke,
i, i + 1 = Nummer oder Zahl der Gerüste und
Δ = eine kleine (Änderungs)größe
sowieΔ f _i = (∂f _i /∂H _i )Δ H _i + (∂f _i /∂h _i )Δ h- _i + (∂f _i /∂k _i )Δ k _i mit
k = Verformungswiderstand des Bands,
∂f/∂H = Teil- oder Partialdifferentialkoeffizient,
∂f/∂h = Teil- oder Partialdifferentialkoeffizient, und
∂f/∂k = Teil- oder Partialdifferentialkoeffizient,
um die Bandgeschwindigkeit an der Auslaufseite des i-ten Gerüsts mit derjenigen an der Einlaufseite des (i + 1)ten Gerüsts koinzidieren zu lassen.

2. Vorrichtung zur Steuerung eines kontinuierlich arbeitenden bzw. Durchlauf-Walzwerks, mit:

• - mindestens einem i-ten und einem (i + 1)ten Gerüst,
• - einem automatischen Kaliberregler zur automatischen Kalibereinstellung abhängig von Signalen von einem Walzspaltmesser und einem Lastmeßfühler,
• - einem Einstellrechner zur Berechnung und Vorgabe eines Walzplans (Einlauf- und Auslauf-Banddicke, Bandbreite, Walzenradius, Verformungswiderstand des Bands, Vorzugsspannung, Rückzugsspannung, Walzenumfangsgeschwindigkeit) für jedes Gerüst, wobei der Einstellrechner die Banddicke an der Auslaufseite jedes Gerüsts vor und nach Änderung der Banddicke und eine während einer Änderung eines Maßes erzeugte Bandlänge berechnet,
• - einer Verzögerungseinrichtung zum Verzögern der Werte von einem Durchlaufbandthermometer und einem Einlaufbanddickenrechner des Durchlauf-Walzwerks,
• - einer Verzögerungsschaltung zur Verzögerung eines Ausgangssignals vom Einstellrechner und
• - einem Konstantmassenflußrechner zur Abnahme von Speicherwerten und berechneten Werten für Einlauf-Banddicke, Bandtemperatur und Auslauf-Banddicke vom Einstellrechner sowie der Werte für Vorwärtsschlupf, Auslauf-Banddicke, Einlauf-Banddicke und Walzenumfangsgeschwindigkeit an einem nächsten Gerüst von einem Massenflußrechner des nächsten Gerüsts und zur Änderung dieser Werte,

dadurch gekennzeichnet, daß

• -der Konstantmassenflußrechner (30-32) Änderungen in dem durch die Bandtemperatur bestimmten Verformungswiderstand, in Einlauf- und Auslauf-Banddicke sowie in einem Teil-Differentialkoeffizienten des Vorwärtsschlupfes an jedem Gerüst (1-3) zu berechnen vermag, um anhand der berechneten Änderungen den Vorwärtsschlupf sowie eine Änderung desselben zu berechnen und ein Ausgangssignal zu liefern, das eine Änderung der Walzenumfangsgeschwindigkeit erlaubt, wobei der automatische Kaliberregler (52-54) eine automatische Dicken- oder Kaliberregelung nach Maßgabe von Signalen vom Walzspaltmesser (15-17) und vom Lastmeßfühler (11-13) durchführt, und
• - ein Rechner (36-38) augenblicklich einen Auslaufbanddicken-Bezugswert für den automatischen Kaliberregler (52-54) nach Maßgabe eines Ausgangssignals vom Einstellrechner (55) sowie des Vorwärtsschlupfes und der Walzenumfangsgeschwindigkeit berechnet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der automatische Kaliberregler (52-54) den Walzspalt nach Maßgabe einer Differenz zwischen der durch den Einstellrechner (55) bestimmten Auslauf-Banddicke und dem Auslaufbanddicken-Bezugswert bei einer Maßänderung während des Walzvorgangs sowie nach Maßgabe der Änderung der Walzkraft bei der Maßänderung während des Walzvorgangs korrigiert.