DE3623049C2

DE3623049C2 - Vorrichtung zum Regeln der Längenzunahme des durch ein Walzwerk zu walzenden Walzgutes

Info

Publication number: DE3623049C2
Application number: DE3623049A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Nakagawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-07-09
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2006-07-10
Also published as: DE3623049A1; US4760723A; JPS6213209A; FR2584631B1; FR2584631A1; JPH0510167B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Längen zunahme des durch ein Walzwerk zu walzenden Walzgutes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Eine solche Vorrichtung ist aus der US 38 20 365 bekannt.

Um eine hohe Genauigkeit in der Dicke einer Stahlplatte als Walzgut zu erzielen, wird bei einer Walzanlage im allgemeinen die Längenzunahme des Walzgutes geregelt. Bei einem Beispiel einer derartigen Regelung, die in "TEKKO BENRAN, IRON AND STEEL HANDBOOK, III (I)", Iron and Steel Institute of Japan 1980, Seiten 674 bis 676 beschrieben ist, werden die Spannungsrege lung und die Walzdruckregelung über entsprechende Regelvor richtungen mit Rückführung durchgeführt.

Eine herkömmliche Vorrichtung dieser Art ist in Fig. 1 ge zeigt. In Fig. 1 sind ein Walzwerk 1 zum Kaltnachwalzen des Walzgutes, ein Band 2 als Walzgut, eine Spannwalze 3, die an der Eintrittsseite des Walzwerkes 1 angeordnet ist, ein Motor 4 zum Antreiben der eintrittsseitigen Spannwalze 3, ein Impulsos zillator 5, der an der eintrittsseitigen Spannwalze angebracht ist, ein Motor 6 zum Antreiben der Arbeitswalze des Walzwerkes 1, eine Spannwalze 7, die an der Austrittsseite des Walzwerkes 1 angeordnet ist, ein Motor 8 zum Antreiben der austrittssei tigen Spannwalze 7 und ein Impulsoszillator 9 dargestellt, der an der austrittsseitigen Spannwalze 7 angebracht ist. Eine Anstelleinrichtung 10 übt einen Druck auf das Band 2 aus, ein Spannungsmesser 11 mißt die Spannung des Bandes 2 zwischen der eintrittsseitigen Spannwalze 3 und dem Walzwerk 1 und ein Span nungsmesser 12 mißt die Spannung des Bandes 2 zwischen dem Walzwerk 1 und der austrittsseitigen Spannwalze 7. Förder geschwindigkeitssteuerungen 13, 14 und 15 dienen dazu, jeweils die Drehgeschwindigkeiten der Motoren 4, 6 und 8 zu steu ern, eine Spannungssteuerung 16 liefert den Unterschied zwi schen einer Bezugsspannung t_1REF und der tatsächlichen durch den Spannungsmesser 11 gemessenen Spannung der Geschwindig keitssteuerung 14 als ein Geschwindigkeitssignal, um dadurch die Spannung zwischen der eintrittsseitigen Spannwalze 3 und dem Walzwerk 1 konstant zu halten, eine Spannungssteuerung 17 liefert den Unterschied zwischen einer Bezugsspannung t_2REF und der tatsächlichen durch den Spannungsmesser 12 gemessenen Spannung der Geschwindigkeitssteuerung 15 als ein Geschwindig keitssignal, um dadurch die Spannung zwischen der austritts seitigen Spannwalze 7 und dem Walzwerk 1 konstant zu halten, und eine Spannungskompensationseinrichtung 18, an der ein Sig nal liegt, das den Unterschied zwischen der tatsächlichen durch den Spannungsmesser 11 gemessenen Spannung und der Be zugsspannung t_1REF wiedergibt, gibt ein Signal zum Korrigie ren der Spannung zwischen der austrittsseitigen Spannwalze 7 und dem Walzwerk 1 aus. Ein Längenzunahmedetektor 19 nimmt den Geschwindigkeitsunterschied zwischen der eintrittsseitigen Spann walze 3 und der austrittsseitigen Spannwalze 7 wahr, um die Längenzunahme des Walzgutes zu messen. Eine Längenzunahmeregel einheit 20 empfängt ein Signal, das den Unterschied zwischen der durch den Längenzunahmedetektor 19 wahrgenommenen Längen zunahme und einer Bezugslängenzunahme E_ref angibt, und gibt an die Anstelleinrichtung 10 ein Walzdruckreguliersignal aus, um das Differenzsignal zum Verschwinden zu bringen.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der obigen Vorrichtung be schrieben. Zunächst wird das Band 2 von der Eintrittsseite zur Austrittsseite des Walzwerkes 1 befördert, wie es durch einen Pfeil angegeben ist, während die Spannung auf der Grundlage der Signale von den Impulsoszillatoren 5 und 9 gemessen wird und der Walzdruck so reguliert wird, daß die gemessene Län genzunahme mit der Bezugslängenzunahme E_ref übereinstimmt. Wenn sich dann die gemessene Längenzunahme aufgrund irgend einer Störung ändert, ändert sich das Verhältnis der Anzahl von Impulsen, die vom Impulsoszillator 5 entsprechend der Drehgeschwindigkeit der eintrittsseitigen Spannwalze 3 ausge geben werden, zur Anzahl der Impulse, die durch den Impuls oszillator 9 entsprechend der Drehgeschwindigkeit der aus trittsseitigen Spannwalze 7 ausgegeben werden, und es gibt sich ein Unterschied zwischen der durch den Längenzunahmede tektor 19 wahrgenommenen Längenzunahme und der Bezugslängen zunahme. Das entsprechende Differenzsignal veranlaßt die Längen zunahmeregeleinheit 20, an die Anstelleinrichtung 10 ein Walz druckkorrektursignal auszugeben, um den Längenzunahmeunterschied zum Verschwinden zu bringen. Die Anstelleinrichtung 10 legt dann einen auf dem Korrektursignal basierenden Walzdruck an das Band 2. Damit die Spannung des Bandes 2 zwischen der eintritts seitigen Spannwalze 3 und dem Walzwerk 1 und die Spannung des Bandes zwischen dem Walzwerk 1 und der austrittsseitigen Spann walze 7 konstant festliegen, geben darüber hinaus die Spannungs steuerungen 16 und 17 Geschwindigkeitskorrektursignale an die Ge schwindigkeitssteuerungen 14 und 15 aus, um dadurch beide Spannungen auf ihren jeweiligen Bezugswerten zu halten.

Die Längenzunahme des Walzgutes wird somit dadurch geregelt, daß der auf das Band 2 durch das Walzwerk 1 ausgeübte Walzdruck reguliert wird, während die Spannungen am Band 2 an der Ein trittsseite und an der Austrittsseite des Walzwerkes 1 konstant gehalten werden.

Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Spannungsregelvorrich tung ist jedoch die Unterschleife zum Korrigieren des Walz druckes von der Unterschleife zum Korrigieren der Spannung unabhängig, so daß eine Änderung im Walzdruck von einer Änderung in der Spannung gefolgt wird, was einen nach teiligen Einfluß auf die Spannungsregelung hat und zu einem schwachen Ansprechvermögen der Längenzunahmeregelung führt.

Die aus der eingangs genannten US 38 20 365 bekannte Vorrich tung entspricht im wesentlichen der vorstehend anhand der Fig. 1 vereinfacht beschriebenen Anordnung. Das heißt, es wird auch hier das Fehlersignal aus einer unabhängig von anderen Regel schleifen arbeitenden Längenzunahmeregeleinheit dazu verwendet, eine Anstelleinrichtung des Walzwerkes anzusteuern, um die Längenzunahme auf den gewünschten Wert zu bringen.

Aus der JP 57-127 515 (A) ist eine Vorrichtung bekannt, bei der über eine Regelung der Fördergeschwindigkeit zwischen den beiden Gerüsten eines Tandem-Walzwerkes ein spannungsfreier Zustand erzeugt wird. Aus der JP 57-14 409 (A) ist außerdem noch eine Längenzunahmesteuerung mittels des Andrucks der Walzen beschrieben, bei der die Fördergeschwindigkeit nicht berücksichtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Regelvorrichtung so auszugestalten, daß die Längenzunahme des Walzgutes mit hohem Ansprechvermögen und mit hoher Genauigkeit geregelt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt somit eine Einrichtung, die den Walzdruck unverändert hält, wenn die gemessene tatsäch liche Längenzunahme mit einer vorgegebenen Längenzunahme über einstimmt, und die so arbeitet, daß sie ein Signal, das den Unterschied zwischen einer Zielanstellposition auf der Grund lage des in der Halteeinrichtung gehaltenen Walzdrucks und der tatsächlichen gemessenen Andruckposition angibt, einer Ge schwindigkeitssteuerung zuführt, die die Fördergeschwindigkeit des Walzgutes an der Austrittsseite oder Eintrittsseite des Walzwerkes steuert.

Das heißt, es wird der durch das Walzwerk auf das Walzgut ausgeübte Walzdruck gemessen und unverändert in der Halteein richtung gehalten, sobald die Längenzunahme des Werkstückes einer Ziellängenzunahme entspricht. Danach wird eine Änderung des Walzdruckes mit dem in der Halteeinrichtung gehaltenen Wert als Bezugswert verglichen, und der gemessene Walzdruckwert wird durch die Fördergeschwindigkeitssteuervorrichtung für die Ge schwindigkeitssteuerungen auf der Austrittsseite oder der Eintrittsseite so gesteuert, daß die Änderung der Spannung am Walzgut verschwindet, die aus einer Abweichung des Walzdrucks resultiert.

Da eine Abweichung des Walzdrucks aus der Längenzunahme des Walzgutes abgeleitet wird und die Fördergeschwindigkeit des Walzgutes nach Maßgabe der Abweichung der Länge des Walzgutes korrigiert wird, ist es möglich, eine Abweichung der Spannung des Walz gutes aufgrund einer Änderung im Walzdruck zu vermeiden, so daß das Ansprechvermögen der Längenzunahmeregelung verbessert werden kann und die gewünschte Längenzunahme mit hoher Ge nauigkeit erzielt werden kann.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein beson ders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher be schrieben. Es zeigen

Fig. 1 in einem Blockschaltbild eine herkömmliche Längen zunahmeregelvorrichtung für das Walzgut in einer Walzanlage,

Fig. 2 in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Regeln der Längenzunahme und

Fig. 3 in einer graphischen Darstellung die Beziehung zwischen dem Walzdruck und der Spannung bei einer festen Längenzunahme des bearbeiteten Walzgutes.

In Fig. 2 der Zeichnung sind Bauteile 1 bis 20 dargestellt, die gleich den Bauteilen der herkömmlichen Vorrichtung in Fig. 1 sind oder denen entsprechen und nicht nochmals beschrieben wer den. Steuerverstärkungseinrichtungen 21 und 22 multiplizieren das Signal, das den Unterschied zwischen der Zielanstellposi tion, die von einer Walzdruckhalteeinrichtung 23 ausgegeben wird, und der tatsächlichen Anstellposition wiedergibt, mit be stimmten Steuerverstärkungsfaktoren, um die Geschwindigkeitskor rektursignale zu erhalten und liefern die Korrektursignale jeweils zu den Geschwindigkeitssteuerungen 14 und 15. Die Walzdruck halteeinrichtungen 23 hält den Walzdruck zu der Zeit, zu der die Längenzunahme, die vom Längenzunahmedetektor 19 wahrgenommen wird, mit der Bezugslängenzunahme übereinstimmt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der obigen Vorrichtung beschrieben. Fig. 3 zeigt die Änderungen in der Spannung ΔT gegenüber den Änderungen im Walzdruck ΔP bei einer festen Längenzunahme des Bandes 2 als Walzgut. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß eine Änderung des Walzdruckes zu einer Änderung in der Spannung führt. Um Änderungen in der Span nung aufgrund von Änderungen im Walzdruck zu vermeiden, wer den unter Berücksichtigung dieser Zusam menhänge die folgenden Arbeitsvorgänge ausgeführt.

Der Walzdruck wird während der Zeit, während der die tatsächliche Längenzunahme, die durch den Längenzunahmedetektor 19 erfaßt wird, mit der Bezugslängenzunahme E_ref übereinstimmt, durch die Walzdruckhalteeinrichtung 23 gehalten. Wenn sich die Längenzunahme ändert, gibt die Längenzunahmeregeleinheit 20 die Änderung als Walzdruckreguliersignal aus, was zu einem Un terschied zwischen dem in der Einrichtung 23 gehaltenen Wert und dem tatsächlichen Walzdruck führt. Ein Differenzsignal, das den Unterschied wiedergibt, wird von den Steuerverstärkungs einrichtungen 21 und 22 ausgegeben, die als Fördergeschwindig keitskorrekturregler arbeiten, wodurch das Differenzsignal mit bestimmten Steuerverstärkungsfaktoren multipliziert wird, um die Geschwindigkeitskorrektursignale zu bilden. Um eine Änderung in der Spannung zu kompensieren, geben die Steuerverstärkungsein richtungen 21 und 22 Geschwindigkeitskorrektursignale als Fördergeschwindigkeitssteuersignale den Geschwindigkeitssteuerungen 14 und 15 aus, die die Motoren 6 und 8 zum Fördern des Walzgu tes steuern. Die Fördergeschwindigkeitssignale werden durch die Ge schwindigkeitssteuerungen 14 und 15 verarbeitet und zur Ge schwindigkeitssteuerung des Motors 6 für die Arbeitswalze und des Motors 3 für die austrittsseitige Spannwalze verwandt. Das hat zur Folge, daß eine Änderung der Spannung des Walz gutes selbst dann vermieden wird, wenn sich der Walzdruck ändert, so daß sich eine höhere Genauigkeit der Län genzunahme des Walzgutes ergibt.

Im obigen wurde die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels für eine Stahlnachwalzstraße beschrieben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in glei cher Weise bei anderen Stahlverarbeitungsstraßen anwendbar, bei denen das Walzgut durch Walzen eine Längenzunahme er fährt.

Claims

Vorrichtung zum Regeln der Längenzunahme des durch ein Walzwerk zu walzenden Walzgutes über eine Steuerung des Walz druckes und eine Steuerung der Spannung am Walzgut, mit
- - einem Längenzunahmedetektor, der die tatsächliche Längenzunahme des durch das Walzwerk gewalzten Walz gutes mißt,
- - einer Vielzahl von Geschwindigkeitssteuerungen zum Steuern der Fördergeschwindigkeit des Walzgutes über Fördereinrichtungen, die jeweils an der Eintritts seite und der Austrittsseite des Walzwerkes vorgese hen sind,
- - einer Längenzunahmeregeleinheit, die eine Anstell einrichtung des Walzwerkes nach Maßgabe des Unter schiedes zwischen der tatsächlichen Längenzunahme, die durch den Längenzunahmedetektor gemessen wird, und einer vorgegebenen Bezugslängenzunahme steuert, und mit
- - einer Fördergeschwindigkeitskorrektursteuerung zum Korrigieren der Fördergeschwindigkeitssteuerung,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - eine Walzdruckhalteeinrichtung (23) den Walzdruck der Anstelleinrichtung (10) unverändert hält, wenn die durch den Längenzunahmedetektor (19) gemessene Längen zunahme mit der Bezugslängenzunahme übereinstimmt, daß
- - die Fördergeschwindigkeitskorrektursteuerung die durch die Fördergeschwindigkeitssteuerungen (13, 14, 15) vorgegebenen Geschwindigkeiten nach Maßgabe des Unter schiedes zwischen der Anstellposition der Anstellein richtung (10), die dem in der Walzdruckhalteeinrich tung (23) gehaltenen Walzdruck entspricht, und einer Zielanstellposition steuert, und daß
- - die Fördergeschwindigkeitskorrektursteuerung Steuer verstärkungseinrichtungen (21, 22) umfaßt, die Ge schwindigkeitskorrektursignale an die Geschwindig keitssteuerungen ausgeben, um die Walzgutförderge schwindigkeiten zu steuern, wobei die Geschwindig keitskorrektursignale dadurch erhalten werden, daß ein Signal, das den Unterschied zwischen der Anstell position der Anstelleinrichtung (10) und der Zielan stellposition wiedergibt, jeweils mit bestimmten Steuerverstärkungsfaktoren multipliziert wird.