EP2125260A1 - Method for the operation of a coiling device used for coiling or uncoiling a metallic strip, and control device and coiling device therefor - Google Patents

Method for the operation of a coiling device used for coiling or uncoiling a metallic strip, and control device and coiling device therefor

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EP2125260A1
EP2125260A1 EP08708447A EP08708447A EP2125260A1 EP 2125260 A1 EP2125260 A1 EP 2125260A1 EP 08708447 A EP08708447 A EP 08708447A EP 08708447 A EP08708447 A EP 08708447A EP 2125260 A1 EP2125260 A1 EP 2125260A1
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EP
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reel
control device
drive roller
current
torque
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Siemens AG
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    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
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    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/16—Unwinding or uncoiling

Definitions

  • Torque values such that a variation in the winding torque or strip tension acting in the band is reduced, wherein the winding moment or the strip tension in the material are preferably constant. It is significant that the variation in the band is reduced, because a winding moment acting in the band or
  • the sensor is in particular a non-contact sensor.
  • the sensor data are used in the control device for determining the respective current torque value.
  • the torque value may be used as a torque setpoint and / or as a torque limit. For example, if the drives are operated overspeed-controlled, both terms are to be regarded as the same content.
  • the control device 10 is connected via lines 12, 14 each with a drive control device 16 or 18 for the drive elements or motors Mi, M2 of the drive roller 7 and the reel 5 in combination.
  • the control device 10 transfers to the drive control device 16 for the reel 5 a reel setpoint speed f H and a current reel torque setpoint M H acting in the direction of strip travel.
  • the control device 10 outputs to the drive control device 18 for the drive roller 7 a desired roller speed f R and a roller torque setpoint M R acting in the direction of travel of the strip.
  • the roller torque setpoint M R can also act against the direction of strip travel.
  • either only the reel 5 or only the "driver" that is to say the drive roller 7 or the pair of driving wheels, for example, can be operated by the control device 10 using the respective actual torque value M H or M R.
  • Target speed because the belt can not get out of the rolling mill fast enough. This applies to the so-called. Clamped operation of the rolling mill, in which the band is clamped on both sides.
  • This Normal Seasphase upstream or downstream is a Anwickelphase or a Ausfädelphase, in which the speed control must be done differently.
  • the control device 10 determines the desired torque values M H , M R automatically, actively and continuously based on current actual values of those "inner" parameters of the belt which determine the stiffness of the belt throughout the entire winding process.
  • the invention is based on an active adaptation of the torque calculation based on actual values of the respective parameters, which determine the rigidity of the belt 2 over the entire winding process, namely the belt temperature and the microstructure of the belt reflecting material properties.
  • a current model calculation including a microstructure calculation with regard to the material property, can be used as the actual value.
  • the advantage is a more uniform winding moment, i. Tensile torque on the material side (in the material), and thus leads to better winding quality and more consistent belt tension.
  • the torque calculation and thus the torque input to the reel motors M1, M2 is related to actual values and actual belt properties, and not to target values that remained unchanged during the winding process.
  • the disadvantages of during the winding process remain unchanged target specifications, namely the resulting differences between the setpoint and actual value, which adversely affect the winding quality avoided.
  • the quality of the wound tape such as constant thickness and width, is improved.
  • a speed calculation module 62 of the control unit 10 calculates the desired reel speed f H in dependence on the winding phase predetermined by the master computer 25. Winding phases for a reel to be produced (coil) are in particular

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Abstract

A coiling device (1) for coiling or uncoiling a strip (2), has at least one coiler (5), an optional drive roll (7) associated with the coiler (5), and a control device (10) for the coiler (5) and the optional drive roll (7). The control device (10) operates the coiling device (1) in such a way that a current strip temperature and/or a current microstructure property of the strip is/are determined by taking measurements or calculating a model, the control device (10) determines a current desired torque value (MH,MR) from the actual value or a variable derived therefrom, and the control device (10) operates the coiler (5) and the optional drive roll (7) by the current desired torque value (MH,MR). The coiling device (1) has the advantage of improving the coiling quality as well as the strip quality in terms of the strip thickness and width.

Description

Beschreibungdescription
Betriebsverfahren für eine Haspeleinrichtung zum Auf- oder Abhaspeln eines metallischen Bandes sowie Steuereinrichtung und Haspeleinrichtung hierzuOperating method for a reel device for winding or unwinding a metallic strip and control device and reel device for this purpose
Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Haspeleinrichtung zum Aufhaspeln oder Abhaspeln (Aufspulen oder Abspulen) eines metallischen Bandes, die zumindest einen Has- pel, optional mindestens eine dem Haspel zugeordnete Treibrolle, und eine Steuereinrichtung für den Haspel und gegebenenfalls für die Treibrolle aufweist.The invention relates to an operating method for a reeling device for coiling or unwinding (winding or unwinding) of a metallic strip which has at least one coiler, optionally at least one reel associated to the reel, and a control device for the reel and optionally for the drive roller.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Steuereinrich- tung und ein Steuersystem für eine Haspelanordnung zum Aufoder Abhaspeln eines metallischen Bandes, wobei die Haspelanordnung einen Haspel und optional mindestens eine dem Haspel zugeordnete Treibrolle aufweist. Außerdem ist Gegenstand der Erfindung eine Haspeleinrichtung zum Aufhaspeln eines metal- lischen Bandes, die einen Haspel, optional eine dem Haspel zugeordnete Treibrolle, und eine Steuereinrichtung für den Haspel und gegebenenfalls für die Treibrolle aufweist. Die Erfindung betrifft auch einen Datenträger.The invention also relates to a control device and a control system for a reel assembly for winding or unwinding a metallic strip, the reel assembly having a reel and optionally at least one reel associated with the reel. In addition, the subject of the invention is a reeling device for reeling a metallic strip, which has a reel, optionally a reel associated with the reel, and a control device for the reel and optionally for the driving roller. The invention also relates to a data carrier.
Haspelanordnungen zum Aufhaspeln eines Bandes sind allgemein bekannt, so z.B. aus EP 0 790 084 Bl für ein Stahlwalzwerk.Bobbin arrangements for winding a tape are generally known, e.g. from EP 0 790 084 B1 for a steel rolling mill.
Haspelanordnungen werden sowohl beim Warmwalzen als auch beim Kaltwalzen, also auch unterhalb der Rekristallisationstempe- ratur, verwendet. Beispielsweise wird ein Stahlband zunächst in einer Warmwalzstraße als Rolle oder Spule aufgehaspelt, in dieser Form in ein Kaltwalzwerk geliefert, und dort zum Kaltwalzen wieder abgespult. Im Kaltwalzwerk kann also sowohl ein Abspulhaspel als auch am Streckenende ein Spannhaspel zum Aufwickeln vorhanden sein. Falls im Reversierbetrieb gearbeitet wird, d.h. falls das Band in beiden Richtungen durch die Kaltwalzanlage fährt, kann auch auf beiden Seiten ein Spannhaspel vorhanden sein. Im Zusammenhang mit der Erfindung wird nachfolgend das Abspulhaspeln und Aufhaspeln unter dem Begriff Aufhaspeln zusammengefasst .Bobbin arrangements are used both during hot rolling and during cold rolling, ie also below the recrystallization temperature. For example, a steel strip is first reeled in a hot rolling mill as a roll or spool, delivered in this form in a cold rolling mill, and there reeled off for cold rolling. In the cold rolling mill, therefore, both an unwinding reel and a tensioning reel for winding can be present at the end of the travel. If working in reversing mode, ie if the belt travels through the cold rolling mill in both directions, a tensioning reel may also be present on both sides. In connection with the invention will below the unwinding and coiling summarized under the term coiling.
Es ist ferner bekannt, in Walzwerken einen Haspel drehzahl- übersteuert und mit fixer Drehmomentengrenze zu betreiben. Hierbei gibt eine Steuereinrichtung an den Haspel eine Haspelsolldrehzahl und ein in Bandlaufrichtung wirkendes Haspelgrenzmoment vor. Ebenso gibt die Steuereinrichtung an eine Treibrolle eine Rollensolldrehzahl und sowohl ein in Band- laufrichtung wirkendes Rollengrenzmoment als auch ein entgegen der Bandlaufrichtung wirkendes Rollengrenzmoment vor, so dass die Steuereinrichtung auch die Treibrolle drehzahlgeregelt und momentenbegrenzt betreibt.It is also known to overspeed a reel in rolling mills and to operate with a fixed torque limit. In this case, a control device to the reel before a reel target speed and acting in the strip running direction reel limit moment before. Likewise, the control device provides a roller setpoint speed and both a roller limit torque acting in the belt running direction and a roller limit torque acting counter to the belt running direction, so that the control device also operates the drive roller in a speed-controlled and torque-limited manner.
Bei bekannten Haspelanordnungen besteht das Problem, dassIn known reel assemblies, the problem is that
Zugschwankungen im Band auftreten. Der erhöhte Zug kann dabei so groß sein, dass er die Streckgrenze des Bandes übersteigt, also zu plastischen Formveränderungen, z.B. Einschnürungen, des Bandes führt. Die Dicke und insbesondere auch die Breite des auf zuhaspelnden Bandes können dadurch variieren. Ein Verlust von konstanter Dicke und Breite des zu wickelnden Bandes stellt einen Qualitätsverlust dar. In AT 408 526 B ist beispielsweise ein Verfahren zur Verringerung von Zugkraftschwankungen beim Haspeln beschrieben, wobei solche Zugkraft- Schwankungen als von Unrundheiten im Bereich der Haspel herrührend beschrieben sind. Zur Korrektur wird die jeweils aktuelle Zugkraft und der jeweils aktuelle Verdrehwinkel der Haspel ermittelt.Zugschwankungen occur in the band. The increased tension can be so great that it exceeds the yield strength of the band, that is to say plastic deformations, e.g. Constrictions, the band leads. The thickness and in particular the width of the tape to be reeled on can vary as a result. A loss of constant thickness and width of the tape to be wound represents a loss of quality. In AT 408 526 B, for example, a method for reducing tension fluctuations during reeling is described, wherein such tensile force fluctuations are described as originating from non-circularity in the area of the reel. For correction, the respective current tensile force and the current twist angle of the reel is determined.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wickelqualität und somit die Bandqualität bei einem Bandhaspel weiter zu verbessern .The invention has for its object to improve the winding quality and thus the strip quality in a band reel on.
Diese Aufgabe wird bezogen auf das eingangs genannte Be- triebsverfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass a) als Istwert einer aktuellen Eigenschaft des Bandes eine aktuelle Bandtemperatur und/oder eine aktuelle Mikrostruk- tureigenschaft des Bandes gemessen oder durch Modellbe¬ rechnung ermittelt wird, b) von der Steuereinrichtung aus dem Istwert oder aus einer hieraus abgeleiteten Größe ein in und/oder entgegen der Bandlaufrichtung wirkender aktueller Drehmomentwert ermittelt wird, und c) die Steuereinrichtung den Haspel und/oder die Treibrolle unter Verwendung des aktuellen Drehmomentwerts betreibt.This object is achieved with reference to the aforementioned operating method according to the invention in that a) an actual strip temperature and / or a current microstructure as actual value of a current property of the strip is measured tureigenschaft of the tape or determined by Modellbe ¬ bill, b) by the control device from the actual value or from a derived therefrom size in and / or opposite to the strip running direction acting actual torque value is determined, and c) the control means controls the reel and / or operates the capstan using the current torque value.
Aus dem primären Istwert können rechnerisch andere Istwerte abgeleitet werden, die dann ihrerseits zur Ermittlung des Drehmomentwertes herangezogen werden.Other actual values can be derived from the primary actual value, which in turn are then used to determine the torque value.
Der Drehmomentwert kann als Drehmomentsollwert und/ oder als Drehmomentgrenzwert verwendet werden. Zum Beispiel falls die Antriebe drehzahlübersteuert betrieben werden sind beide Beg¬ riffe als inhaltsgleich anzusehen. Die optionale Treibrolle ist dem Haspel insbesondere vorgeordnet.The torque value may be used as a torque setpoint and / or as a torque limit. For example, if the drives are operated overspeed-controlled both Beg ¬ reefs are to be regarded as the same content. The optional drive roller is in particular upstream of the reel.
Es ist somit eine dynamische Regelung über das Drehmoment auf aktuelle Bandeigenschaften möglich. Die Erfinder haben erkannt, dass eine wichtige Kenngröße für die Berechnung der Drehmomentengrenzen die aktuelle Steifigkeit des zu wickeln¬ den Bandes ist, und dass diese Steifigkeit maßgeblich durch die Bandtemperatur und/oder durch die Mikrostruktur des Bandes beeinflusst ist. Durch die aktive Anpassung der Drehmo¬ mentenberechnung basierend auf Istwerten der Parameter, welche die Steifigkeit eines Bandes über den gesamten Wickelpro- zess hinweg bestimmen, ergibt sich ein gleichmäßigeres Wi- ckelmoment, d.h. Moment auf der Materialseite (im Material), und es ergibt sich somit insgesamt eine bessere Wickelquali¬ tät und weniger variierende oder konstante Bandzüge (Zugkräf¬ te) .It is thus a dynamic control of the torque on current band properties possible. The inventors have discovered that an important parameter for the calculation of the torque limits the current rigidity ¬ to wrap the tape is to, and that this stiffness is significantly influenced by the strip temperature and / or by the microstructure of the strip. Due to the active adjustment of the Drehmo ¬ ment calculation based on actual values of the parameters which determine the stiffness of a strip over the entire Wickelpro- process of time, results in a more uniform Wi ckelmoment, that moment on the material side (in the material), and there is thus a better overall winding quality ¬ ty and less varying or constant strip tension (Zugkräf ¬ te).
Eine Messung des aktuellen Zugkraft oder des aktuellen Verdrehwinkels des Haspels ist bei dem Verfahren nach der Erfin¬ dung für die Drehmomentvorgabe nicht obligatorisch, sondern für das erfindungsgemäße Regelkonzept irrelevant, wenngleich für zusätzliche optionale Regelkonzepte unter Umständen vorteilhaft.A measurement of the actual pulling force or the current angle of rotation of the reel is not mandatory in the process according to the dung OF INVENTION ¬ for the torque setting, but irrelevant for the inventive control concept, although may be advantageous for additional optional control concepts.
An der Variante der Messung der Bandtemperatur wird der neue Weg, den die Erfinder beschreiten, besonders deutlich. War die bisherige Denkweise bei der Entwicklung von Walzwerken darauf gerichtet, die Temperatur im Band auch beim Haspeln konstant zu halten, so geht die Überlegung der Erfinder dahin, dass die Auswirkungen von Temperaturschwankungen nie ganz vermeidbar sind, und sogar soweit, Temperaturschwankungen bewusst in Kauf zu nehmen. Es wird mit der Erfindung sogar möglich, gezielt Bänder mit über die Bandlänge variierenden Temperaturen, also Temperaturprofilen oder Profilkühlungen, z.B. mit heißem Kopf oder Ende, sehr genau zu walzen, ohne dass Probleme beim Aufhaspeln des Bandes entstehen, weil gerade bei solchen Profilen mit größeren Abweichungen von Soll- zu Istwert der Bandtemperatur gerechnet wird.On the variant of the measurement of the strip temperature, the new path, which the inventors take, becomes particularly clear. Was the previous mindset in the development of rolling mills aimed to keep the temperature in the band constant while reeling, so the idea of the inventors is that the effects of temperature fluctuations are never completely avoidable, and even so far, temperature fluctuations deliberately in purchasing to take. It is even possible with the invention, specifically bands with varying over the band length temperatures, ie temperature profiles or profile cooling, e.g. With a hot head or end, to roll very accurately, without causing problems when rewinding the tape, because just in such profiles with larger deviations from the setpoint to actual value of the belt temperature is expected.
Alternativ oder zusätzlich zur Temperaturmessung wird mit Vorteil eine aktuelle Mikrostruktureigenschaft des Bandes gemessen oder durch Modellberechnung ermittelt, insbesondere eine Korngröße, ein Korngefüge, ein Phasenanteil, eine Gibbssche freie Enthalpie oder/und eine Molekular- oder Atomarverteilung. Geeignet sind (auch) alle Größen, die sich aufgrund der Phaseneigenschaften des Materials des Bandes, z.B. der Stahl- oder Legierungssorte, ergeben.Alternatively or additionally to the temperature measurement, a current microstructural property of the strip is advantageously measured or determined by model calculation, in particular a grain size, a grain structure, a phase fraction, a Gibbs free enthalpy and / or a molecular or atomic distribution. All sizes which are due to the phase characteristics of the material of the tape, e.g. steel or alloy grade.
An der Variante, bei welcher als Istwert eine Mikrostruktur- eigenschaft des Bandes aus einer Modellrechnung ermittelt wird, wird der neue Weg, den die Erfinder beschreiten, ebenfalls besonders deutlich. War die bisherige Denkweise bei der Entwicklung von Walzwerken auf die Temperatur im Band und entsprechende Abkühlprozesse gerichtet, so gehen die Erfinder davon aus, dass künftig stärker auf die direkten Materialei- genschaften eingeregelt werden wird. Entsprechende Modellierverfahren sind z.B. aus EP 1 576 429 Bl oder DE 10 2004 005 919 Al bekannt. Dabei haben sie erkannt, dass dann beim Haspeln, also Aufwickeln oder Abspulen des Bandes, eine entspre- chende Steuerung in Abhängigkeit von den die Mikrostruktur betreffenden Materialeigenschaften besonders vorteilhaft ist.In the variant in which a microstructural property of the strip is determined as the actual value from a model calculation, the new path that the inventors take is also particularly clear. Whereas the previous way of thinking in the development of rolling mills was aimed at the temperature in the strip and corresponding cooling processes, the inventors assume that in the future, direct control of the direct material properties will be more important. Corresponding modeling methods are known, for example, from EP 1 576 429 B1 or DE 10 2004 005 919 A1. They have realized that when reeling, ie winding or unwinding the tape, a corresponding depending control of the microstructure material properties is particularly advantageous.
Auch der Temperatur-Istwert, der zur Drehmoment- (Soll) werter- mittlung verwendet wird, muss nicht gemessen werden, insbesondere nicht unmittelbar im Bereich der Haspeleinrichtung, sondern kann aus einer Modellberechnung ermittelt werden. Dies ist von Vorteil, weil exakte Messungen von Temperatur oder Materialeigenschaften des Bandes wegen der dort herr- sehenden Umgebungsbedingungen (Hitze, Schmutz) nicht immer ohne großen Aufwand möglich sind. Insbesondere liefern diese Messungen nur einen Punktwert über die Bandbreite, Banddicke, etc. Mit einer Modellberechnung ist es möglich, aus anderen Startparametern beispielsweise einen Temperaturwert oder eine Materialeigenschaft unmittelbar im Bereich der Haspeleinrichtung vorauszurechnen, beispielsweise aus Messwerten oder Daten, die an anderer Stelle im vorgelagerten Walzwerk gewonnen wurden. Die Modellberechnung kann optional (auch) mehrere o- der viele Punktwerte räumlich verteilt über die Bandbreite und/oder Banddicke ermitteln.The actual temperature value which is used for torque (nominal) value determination also does not have to be measured, in particular not directly in the area of the reel device, but can be determined from a model calculation. This is advantageous because exact measurements of temperature or material properties of the strip are not always possible without great effort because of the environmental conditions prevailing there (heat, dirt). In particular, these measurements only provide a point value over the bandwidth, strip thickness, etc. With a model calculation, it is possible to predict from other starting parameters, for example, a temperature value or a material property directly in the area of the reel device, for example from measured values or data elsewhere in the upstream area Rolling mill were won. The model calculation may optionally (also) determine several or many scores spatially distributed over the bandwidth and / or band thickness.
Das Band ist insbesondere ein Stahlband oder ein Nichteisenband in einem Walzwerk und/oder in einer nachgeschalteten Behandlungslinie beispielsweise in einem Kaltwalzwerk der ein- gangs genannten Art. Das Verfahren nach der Erfindung ist besonders gut auch in einem Warm-Walzwerk einsetzbar. Es ist für Stahlband jeglicher Legierung aber auch für Nichteisen- (NE-)Metall, z.B. Aluminium, einsetzbar.The strip is in particular a steel strip or a non-ferrous strip in a rolling mill and / or in a downstream treatment line, for example in a cold rolling mill of the type mentioned at the outset. The method according to the invention can also be used particularly well in a hot rolling mill. It is suitable for steel strip of any alloy but also for non-ferrous (NE) metal, e.g. Aluminum, usable.
Vorzugsweise ermittelt die Steuereinrichtung fortlaufendThe control device preferably determines continuously
Drehmomentwerte derart, dass eine Variation in dem im Band wirkenden Wickelmoment oder Bandzug verringert ist, wobei das Wickelmoment oder der Bandzug im Material vorzugsweise konstant sind. Es ist bedeutsam, dass die Variation im Band ver- ringert ist, denn ein im Band wirkendes Wickelmoment oderTorque values such that a variation in the winding torque or strip tension acting in the band is reduced, wherein the winding moment or the strip tension in the material are preferably constant. It is significant that the variation in the band is reduced, because a winding moment acting in the band or
Bandzug kann - muss aber nicht - auf der Motorseite bzw. Rollenseite ebenfalls ein konstantes Moment bedingen. Insbesondere erfolgt die Ermittlung des Istwertes in Echtzeit, online und/oder kontinuierlich, beispielsweise mit einer Rate von mindestens 50 oder 25 Messungen pro Sekunde.Belt tension can - but need not - on the motor side or roller side also cause a constant moment. In particular, the actual value is determined in real time, online and / or continuously, for example at a rate of at least 50 or 25 measurements per second.
Die Steuereinrichtung kann den Haspel und/oder die Treibrolle momentenbegrenzt betreiben, also insbesondere mit einem jeweils aktuell berechneten Drehmomentgrenzwert.The control device can operate the reel and / or the drive roller torque-limited, ie in particular with a respective currently calculated torque limit.
Der Ort, an welchem oder zu welchem die Ermittlung des Ist- wertes erfolgt, liegt vorzugsweise zwischen dem Haspel und der Treibrolle, und/ oder unmittelbar vor der Treibrolle und/oder zwischen dem aus dem Haspel und der optionalen Treibrolle gebildeten Haspelsystem und einem dem Haspelsystem vorgelagerten Walzgerüst, insbesondere unmittelbar nach dem Walzgerüst. Unmittelbar hinter dem letzten Walzgerüst eines Walzwerks ist das Band am weichsten; dort werden Dicke und Breite des Bandes besonders empfindlich beeinflusst, so dass eine Istwertmessung dort besonders vorteilhaft ist. Zwischen dem letzten Walzgerüst und dem Haspelsystem kann eine aktiv oder/ und passiv das Band kühlende Kühlstrecke angeordnet sein.The location at which or to which the determination of the actual value takes place preferably lies between the reel and the drive roller, and / or immediately before the drive roller and / or between the reel system formed by the reel and the optional drive roller and one reel system upstream rolling stand, in particular immediately after the mill stand. Immediately behind the last roll stand of a rolling mill, the strip is the softest; There, the thickness and width of the band are particularly sensitive influenced, so that an actual value measurement is particularly advantageous there. Between the last rolling stand and the reel system, an actively or / and passively cooling the cooling line can be arranged.
Vorzugsweise wird aus dem Istwert eine, insbesondere makroskopische, Materialeigenschaft des Bandes ermittelt, insbeson- dere eine Steifigkeit, eine Zugfestigkeit, eine Oberflächengüte, eine Temperatur, eine geometrische Abmessung, eine Dehngrenze, eine Zähigkeit oder eine Duktilität.Preferably, an actual, in particular macroscopic, material property of the strip is determined from the actual value, in particular a stiffness, a tensile strength, a surface quality, a temperature, a geometric dimension, a yield strength, a toughness or a ductility.
Außerdem ist es von Vorteil, falls zusätzlich zu den jeweils aktuellen und veränderlichen Werten für Bandtemperatur und Materialeigenschaft auch eine statische Materialeigenschaft des Bandes an die Steuereinrichtung übergeben wird, insbesondere ein Materialtyp, eine Warmfließgrenze als Funktion der Stahlsorte, ein Legierungscode, eine Information über eine chemische Analyse oder Zusammensetzung des Bandmaterials und/oder zugehörige Korrekturfaktoren. Vorzugsweise gibt die Steuereinrichtung an den Haspel auch eine Haspelsolldrehzahl und/oder gegebenenfalls an die Treibrolle auch eine Rollensolldrehzahl aus, so dass die Steuereinrichtung den Haspel und gegebenenfalls die Treibrolle vor- zugsweise drehzahlgeregelt betreiben kann. Auch ein drehzahlbegrenzter Betrieb ist möglich.Moreover, it is advantageous if, in addition to the respective current and variable values for strip temperature and material property, a static material property of the strip is also transferred to the control device, in particular a material type, a hot flow limit as a function of the steel grade, an alloy code, information about a chemical Analysis or composition of the strip material and / or associated correction factors. Preferably, the control device also outputs a desired reel speed to the reel and / or, if appropriate, to the reel, a desired reel speed, so that the control device can preferably operate the reel and optionally the drive roller in a speed-controlled manner. Even a speed-limited operation is possible.
Die eingangs genannte Aufgabe wird bezogen auf die eingangs genannte Steuereinrichtung gemäß der Erfindung dadurch ge- löst, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie den Haspel und gegebenenfalls die Treibrolle gemäß dem vorgenannten Betriebsverfahren betreibt. Für das Betriebsverfahren genannte Vorteile und bevorzugte Ausführungen gelten für die Steuereinrichtung analog.With regard to the aforementioned control device according to the invention, the object mentioned at the outset is solved in that the control device is designed such that it operates the reel and, if appropriate, the drive roller in accordance with the aforementioned operating method. For the operating method mentioned advantages and preferred embodiments apply analogously to the control device.
Hierzu weist die Steuereinrichtung mit besonderem Vorteil ei¬ nen Sensor zur Messung einer aktuellen Eigenschaft des Bandes auf, insbesondere einen Temperatursensor, und/oder eine Modellberechnungseinheit zur modellbasierten Berechnung einer aktuellen Mikrostruktureigenschaft und/oder einer aktuellen Temperatur des Bandes.For this purpose, the control device with particular advantage ei ¬ NEN sensor for measuring a current property of the band, in particular a temperature sensor, and / or a model calculation unit for model-based calculation of a current microstructure property and / or a current temperature of the tape.
Die eingangs genannte Aufgabe wird bezogen auf das eingangs genannte Steuersystem gemäß der Erfindung gemäß einer ersten Variante dadurch gelöst, dass das Steuersystem folgende Mit¬ tel aufweist: a) mindestens einen Sensor zur Messung einer aktuellen Temperatur des Bandes, b) eine Steuereinrichtung, die Drehmomentberechnungsmittel aufweist, um aus der aktuellen Temperatur des Bandes einen aktuellen Drehmomentwert zu berechnen, und c) mindestens eine Antriebsregeleinrichtung für den Haspel und/ oder die Treibrolle, der der Drehmomentwert zuführbar ist.The object mentioned above is based on the aforementioned control system according to the invention according to a first variant achieved in that the control system has the following ¬ tel: a) at least one sensor for measuring a current temperature of the belt, b) a control device, the torque calculation means in order to calculate an actual torque value from the current temperature of the belt, and c) at least one drive control device for the reel and / or the drive roller, to which the torque value can be fed.
Der Sensor ist insbesondere ein berührungsloser Sensor. Die Sensordaten werden in der Steuereinrichtung zur Ermittlung des jeweils aktuellen Drehmomentwerts verwendet. Der Drehmomentwert kann als Drehmomentsollwert und/ oder als Drehmomentgrenzwert verwendet werden. Zum Beispiel falls die Antriebe drehzahlübersteuert betrieben werden, sind beide Begriffe als inhaltsgleich anzusehen.The sensor is in particular a non-contact sensor. The sensor data are used in the control device for determining the respective current torque value. The torque value may be used as a torque setpoint and / or as a torque limit. For example, if the drives are operated overspeed-controlled, both terms are to be regarded as the same content.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Sensor weist die Steuereinrichtung oder das Steuersystem in einer zweiten Variante eine Modellberechnungseinheit auf zur modellbasierten Berechnung einer aktuellen die Mikrostruktur des Bandes kennzeichnenden Eigenschaft des Bandes. Es kommen insbesondere bekannte Modelle für das thermodynamische Verhalten eines Materials, z.B. sog. Microstructure-Modelle und/oder Phasenumwandlungs- modeile, in Betracht. Die Modellberechnungseinheit kann auch die aktuelle Bandtemperatur im Bereich der Haspeleinrichtung ermitteln. Auch bei der zweiten Lösungsvariante weist das Steuersystem eine Steuereinrichtung und mindestens eine Antriebsregeleinrichtung auf. Anstelle der gemessenen Tempera- tur ist aber eine berechnete Temperatur bzw. Mikrostrukturei- genschaft an die Steuereinrichtung zuführbar.As an alternative or in addition to the sensor, in a second variant, the control device or the control system has a model calculation unit for the model-based calculation of a characteristic of the band characterizing the microstructure of the band. There are in particular known models for the thermodynamic behavior of a material, e.g. so-called microstructure models and / or phase conversion models. The model calculation unit can also determine the current strip temperature in the area of the reel device. Also in the second variant of the solution, the control system has a control device and at least one drive control device. Instead of the measured temperature, however, a calculated temperature or microstructure property can be fed to the control device.
Vorteile und bevorzugte Ausgestaltungen, welche im Zusammenhang mit dem Betriebsverfahren genannt wurden, gelten für das Steuersystem analog.Advantages and preferred embodiments, which were mentioned in connection with the operating method, apply analogously to the control system.
Bezogen auf die eingangs genannte Haspeleinrichtung wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung oder das Steuersystem wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist.Relative to the aforementioned reel device, the object underlying the invention is achieved in that the control device or the control system is designed as described above.
Auch ein Datenträger mit einem das Betriebsverfahren abbildenden Programmcode löst die Aufgabe. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Walzwerk mit einer Haspeleinrichtung nach vorgenannter Ausgestaltung. Zwei Ausführungsbeispiele einer Haspeleinrichtung nach der Erfindung samt zugehörigem Betriebsverfahren werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigen:A data carrier with a program code mapping the operating method also solves the problem. The invention is also a rolling mill with a reel device according to the aforementioned embodiment. Two embodiments of a reel device according to the invention, including associated operating method will be explained in more detail with reference to Figures 1 to 4. Show it:
FIG 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Haspeleinrichtung nach der Erfindung mit mehreren Sensoren, FIG 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Haspeleinrichtung nach der Erfindung mit einer Modellberechnungseinheit, FIG 3 Einzelheiten zum Zusammenwirken einer Steuereinheit mit einer Antriebsregeleinrichtung am Beispiel des Haspelantriebs der vorgenannten Ausführungsbeispiele (für alternativen Treibrollenantrieb analog) , und1 shows a first exemplary embodiment of a reel device according to the invention with a plurality of sensors, FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a reel device according to the invention with a model calculation unit, FIG. 3 Details of the interaction of a control unit with a drive control device using the example of the reel drive of the aforementioned exemplary embodiments (for alternative drive roller drive analogously ) , and
FIG 4 eine Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsbeispiele unter Zusammenwirken der Steuereinheit mit einer Kraftregeleinrichtung der Treibrolle (n) .4 shows a development of the aforementioned embodiments with interaction of the control unit with a force control device of the drive roller (s).
Gemäß FIG 1 ist eine Haspeleinrichtung 1 einer Walzstrasse zum Warmwalzen oder Kaltwalzen eines Stahlbandes 2 nachgeordnet, wobei die Walzstrasse aus Gründen der Übersichtlichkeit nur mit einem in Durchlaufrichtung letzten Walzgerüst 3 und der Haspeleinrichtung 1 dargestellt ist. Das gewalzte Band 2 läuft mit einer Bandgeschwindigkeit V aus dem letzten Walzgerüst 3 aus. Es wird nach Durchlaufen einer z.B. laminar kühlenden Kühlstrecke 4, die ca. 100 m lang sein kann, der Has- peleinrichtung 1 zugeführt und dort aufgehaspelt. Die Länge der Haspeleinrichtung 1 selbst beträgt typisch 5 m.According to FIG. 1, a reeling device 1 is arranged downstream of a rolling train for hot rolling or cold rolling of a steel strip 2, wherein for the sake of clarity the rolling train is shown only with a last rolling stand 3 and the reeling device 1 in the direction of passage. The rolled strip 2 ends at a strip speed V from the last stand 3. It is after passing through a e.g. laminar cooling cooling section 4, which may be about 100 m long, fed to the hoppers 1 and wound there. The length of the reel device 1 itself is typically 5 m.
Die Haspeleinrichtung 1 weist einen Spannhaspel oder Haspel 5, eine als Treibrollenpaar ausgebildete Treibrolle 7 und ei- ne Steuereinrichtung 10 auf. Der Haspel 5 weist einen auf- spreizbaren Haspeldorn auf. Die Treibrolle 7 ist dem Haspel 5 vorgeordnet, d.h. sie ist zwischen dem Haspel 5 und dem letzten Walzgerüst 3 der Walzstrasse angeordnet. Die Steuereinrichtung 10 steuert den Haspel 5 und die Treibrolle 7 an, legt also deren Betriebsweise und Zusammenwirken fest. Sie ist vorzugsweise als prozessgesteuerte Steuereinrichtung 10 ausgebildet, in welcher bevorzugt eine Prozessoreinrichtung mit einem darin geladenen Computerprogramm arbeitet. In die Steuereinrichtung 10 ist ein Computerprogramm zur Ausführung des Betriebsverfahrens nach der Erfindung mittels eines Datenträgers 40 ladbar.The reel device 1 has a tensioning reel or reel 5, a drive roller 7 designed as a pair of driving rollers, and a control device 10. The reel 5 has an expandable coiler mandrel. The drive roller 7 is arranged upstream of the reel 5, ie it is arranged between the reel 5 and the last rolling stand 3 of the rolling train. The control device 10 controls the reel 5 and the drive roller 7, so specifies their mode of operation and interaction. It is preferably designed as a process-controlled control device 10 in which preferably a processor device operates with a computer program loaded therein. In the Control device 10 is a computer program for carrying out the operating method according to the invention by means of a data carrier 40 loadable.
Aufgrund des Computerprogramms betreibt die Steuereinrichtung 10 den Haspel 5 und die Treibrolle 7 auf folgende Weise:Due to the computer program, the controller 10 operates the reel 5 and the capstan 7 in the following manner:
Die Steuereinrichtung 10 steht über Leitungen 12, 14 mit je einer Antriebsregeleinrichtung 16 bzw. 18 für die Antriebs- elemente oder Motoren Mi, M2 der Treibrolle 7 bzw. des Haspels 5 in Verbindung. Über die erste Leitung 12 übergibt die Steuereinrichtung 10 an die Antriebsregeleinrichtung 16 für den Haspel 5 eine Haspelsolldrehzahl fH und einen in Bandlaufrichtung wirkenden aktuellen Haspel-Drehmomentsollwert MH. Über die zweite Leitung 14 gibt die Steuereinrichtung 10 an die Antriebsregeleinrichtung 18 für die Treibrolle 7 eine Rollensolldrehzahl fR und einen in Bandlaufrichtung wirkenden Rollen-Drehmomentsollwert MR. Je nach Betriebsphase des Haspelvorgangs kann der Rollen-Drehmomentsollwert MR auch gegen die Bandlaufrichtung wirken. Alternativ zu dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel kann entweder nur der Haspel 5 oder nur der „Treiber", also z.B. die Treibrolle 7 bzw. das Treibrollenpaar, von der Steuereinrichtung 10 unter Verwendung des jeweiligen aktuellen Drehmomentwerts MH bzw. MR be- trieben werden.The control device 10 is connected via lines 12, 14 each with a drive control device 16 or 18 for the drive elements or motors Mi, M2 of the drive roller 7 and the reel 5 in combination. Via the first line 12, the control device 10 transfers to the drive control device 16 for the reel 5 a reel setpoint speed f H and a current reel torque setpoint M H acting in the direction of strip travel. Via the second line 14, the control device 10 outputs to the drive control device 18 for the drive roller 7 a desired roller speed f R and a roller torque setpoint M R acting in the direction of travel of the strip. Depending on the operating phase of the reeling process, the roller torque setpoint M R can also act against the direction of strip travel. As an alternative to the exemplary embodiment illustrated here, either only the reel 5 or only the "driver", that is to say the drive roller 7 or the pair of driving wheels, for example, can be operated by the control device 10 using the respective actual torque value M H or M R.
Die Drehmomentsollwerte MH, MR können im dargestellten Ausführungsbeispiel auch als Drehmomentgrenzwerte verstanden werden, weil die Antriebe hierbei drehzahl-übersteuert be- trieben werden, d.h. der Drehzahlregler erreicht nie seineThe torque setpoint values M H , M R can also be understood as torque limit values in the exemplary embodiment shown, since the drives are operated here overspeed-controlled, ie the speed controller never reaches its
Solldrehzahl, weil das Band nicht schnell genug aus dem Walzwerk kommen kann. Dies gilt für den sog. eingespannten Betrieb des Walzwerks, bei dem das Band beidseitig eingespannt ist. Dieser Normalbetriebsphase vor- bzw. nachgeschaltet ist eine Anwickelphase bzw. eine Ausfädelphase, in welchen die Drehzahlregelung anders erfolgen muss. Die Steuereinrichtung 10 ermittelt die Drehmomentsollwerte MH, MR automatisch, aktiv und kontinuierlich basierend auf jeweils aktuellen Istwerten derjenigen "inneren" Parameter des Bandes, welche die Steifigkeit des Bandes über den gesam- ten Wickelprozess hin bestimmen. Im gezeichneten Beispiel sind hierzu nach einem optischen Messprinzip, z.B. der BoIo- metrie, fungierende Temperatursensoren 19, 20, 21, 22 vorhanden, die an verschiedenen Stellen des Bandes, nämlich zwischen dem letzten Walzgerüst 3 und dem aus Treibrolle 7 und Haspel 5 gebildeten Haspelsystem, hierbei bevorzugt unmittelbar nach dem letzten Walzgerüst 3, ferner unmittelbar vor der Treibrolle 7, zwischen der Treibrolle 7 und dem Haspel 5 und unmittelbar vor dem Haspel 5, jeweils online und kontinuierlich Temperaturwerte To, Ti, T2 bzw. T3 messen. Die beiden ersten Temperatursensoren 19, 20 (T0 bzw. Ti) sind besonders bevorzugt. Aus den jeweils aktuellen Temperaturwerten T0, Ti, T2, T3 ermittelt die Steuereinrichtung 10 jeweils aktuell, in Echtzeit, online und kontinuierlich die Drehmomentsollwerte MH, MR derart, dass eine Variation in dem im Band 2 wirkenden Wickelmoment oder ein Bandzug verringert oder vorzugsweise konstant ist. Dabei wird auf an sich bekannte Zusammenhänge abgestellt, z.B. dass die Steifigkeit mit zunehmender Temperatur abnimmt. Bei zunehmender Temperatur wird das Drehmoment verringert. Messung (Istwerterfassung) und Drehmomenterrech- nung finden mit einer Wiederholperiode von ca. 8 ms bis 16 ms statt. Es findet also eine dynamische Drehmomentgrenzwertbildung statt.Target speed, because the belt can not get out of the rolling mill fast enough. This applies to the so-called. Clamped operation of the rolling mill, in which the band is clamped on both sides. This Normalbetriebsphase upstream or downstream is a Anwickelphase or a Ausfädelphase, in which the speed control must be done differently. The control device 10 determines the desired torque values M H , M R automatically, actively and continuously based on current actual values of those "inner" parameters of the belt which determine the stiffness of the belt throughout the entire winding process. In the example shown, temperature sensors 19, 20, 21, 22 which function at an optical measuring principle, eg the geometry, are present at different points of the belt, namely between the last rolling stand 3 and the reel system formed from drive roller 7 and reel 5 , Here preferably immediately after the last roll stand 3, further immediately before the drive roller 7, between the drive roller 7 and the reel 5 and immediately before the reel 5, respectively online and continuously measure temperature values To, Ti, T2 and T3. The first two temperature sensors 19, 20 (T 0 or Ti) are particularly preferred. From the respective current temperature values T 0 , Ti, T 2 , T 3, the control device 10 determines currently, in real time, online and continuously the torque setpoints M H , M R such that a variation in the winding torque acting in the belt 2 or a belt tension reduced or preferably constant. This is based on known per se, for example, that the stiffness decreases with increasing temperature. As the temperature increases, the torque is reduced. Measurement (actual value acquisition) and torque calculation take place with a repetition period of approx. 8 ms to 16 ms. So there is a dynamic torque limit instead.
Alternativ zur Bandtemperatur T0, Ti, T2, T3 kann auch - nicht explizit dargestellt - eine aktuelle Materialeigenschaft des Bandes gemessen werden. Außerdem ist es vom Vorteil, dass zusätzlich zu den dynamisch veränderlichen Temperatur- oder Materialeigenschaftsdaten der Steuereinrichtung 10 von einem übergeordneten Leitrechner 25 Informationen oder Daten über statische Materialeigenschaften des Bandes, beispielsweise dem Materialtyp etc., übergeben werden, also Daten, die nicht online oder fortlaufend während der Bandherstellung verändert werden . Die Steuereinrichtung 10 zusammen mit den Antriebsregeleinrichtungen 16, 18 und den Temperatursensoren 19, 20, 21, 22 bildet ein Steuersystem 11 für die Haspeleinrichtung 1.As an alternative to the strip temperature T 0 , Ti, T 2 , T 3 , a current material property of the strip can also be measured (not explicitly shown). In addition, it is advantageous that, in addition to the dynamically variable temperature or material property data of the control device 10, information or data about static material properties of the belt, for example the type of material etc., are transferred from a superordinate control computer 25, ie data that is not online or continuous be changed during tape production. The control device 10 together with the drive control devices 16, 18 and the temperature sensors 19, 20, 21, 22 forms a control system 11 for the reel device 1.
Das in FIG 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Walzwerks W ist mit dem in FIG 1 dargestellten Ausführungsbeispiel i- dentisch mit dem Unterschied, dass an Stelle der Temperatursensoren 19, 20, 21, 22 eine - z.B. in den Leitrechner 25 integrierte - Modellberechnungseinheit 30 gebildet ist, welche Inputdaten vom Leitrechner 25 oder von einer anderen Datenverarbeitungseinheit, Datenerfassungseinheit oder Dateneingabeeinheit 50 erhält, wobei diese Daten Messwerte bezüglich Bandtemperatur oder Bandeigenschaft an anderer Stelle im vorgelagerten Walzwerk sein können. Der Leitrechner 25 bzw. die Modellberechnungseinheit 30 erhalten die aktuell errechneten Drehzahl- und Momentensollwerte über die Steuereinheit 10 zur Adaption mitgeteilt. Die Modellberechnungseinheit 30 berechnet unter Verwendung einschlägiger Wärmeleitgleichungen und Wärmestrahlungsgesetze die Temperaturen T0, Ti, T2, T3 des Bandes 2 im Bereich der Haspeleinrichtung 1 und fingiert auf diese Weise tatsächliche Messwerte. Die Sensoren 19, 20, 21, 22 der FIG 1 sind in diesem Falle nicht unbedingt erforderlich. Die Messparameter gemäß Modell werden an die Steuereinrichtung 10 zur weiteren Berechnung der Drehmomente MH, MR gesandt.The exemplary embodiment of a rolling mill W illustrated in FIG. 2 is identical to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, with the difference that instead of the temperature sensors 19, 20, 21, 22 a model calculation unit 30 is integrated, for example integrated in the host computer 25, which receives input data from the master computer 25 or from another data processing unit, data acquisition unit or data input unit 50, which data may be measured values with regard to strip temperature or band property elsewhere in the upstream rolling mill. The control computer 25 or the model calculation unit 30 receive the currently calculated speed and torque setpoints via the control unit 10 for adaptation. The model calculation unit 30 calculates the temperatures T 0 , Ti, T 2 , T 3 of the strip 2 in the area of the coiler 1 using appropriate heat equation and heat radiation laws and in this way simulates actual measured values. The sensors 19, 20, 21, 22 of FIG 1 are not necessarily required in this case. The measurement parameters according to the model are sent to the control device 10 for the further calculation of the torques M H , M R.
Die Modellberechnungseinheit 30 kann alternativ oder zusätzlich Istwerte von makroskopischen Materialeigenschaften, z.B. Steifigkeit, Zähigkeit, Duktilität, Oberfläche, Zugfestigkeit oder von mikroskopischen Materialeigenschaften, z.B. Kornge- füge, Korngröße, Verteilung von Phasen, Gibbssche freie Enthalpie etc., an beliebigen Stellen errechnen. Hierbei kann auf die an sich bekannten Modellierverfahren, wie z.B. beschrieben in EP 1 576 429 Bl oder DE 10 2004 005 919 Al, zu- rückgegriffen werden. Die Modellberechnungseinheit 30 kann dabei in Echtzeit oder zumindest für die Bandregelung ausreichend schnell eine Größe berechnen, welche als Maß für die mit dieser Schnelligkeit nicht unmittelbar erfassbare aktuel- Ie Mikrostruktur des Bandes fungiert. Beispielsweise wird für die Steifigkeit des Bandes die Warmfließgrenze („Hot yield point", abgekürzt HYP) als Maß verwendet, gemessen in N/mm2.The model calculation unit 30 can alternatively or additionally calculate actual values of macroscopic material properties, eg stiffness, toughness, ductility, surface, tensile strength or of microscopic material properties, eg grain size, grain size, distribution of phases, Gibbs free enthalpy, etc., at arbitrary locations. In this case, recourse can be had to the modeling methods known per se, for example as described in EP 1 576 429 B1 or DE 10 2004 005 919 A1. In this case, the model calculation unit 30 can calculate a variable in real time or at least for the band control sufficiently quickly, which can be used as a measure of the current value that can not be directly detected with this speed. Ie microstructure of the band acts. For example, for the stiffness of the strip, the hot yield point (abbreviated to HYP) is used as a measure, measured in N / mm 2 .
Somit ist auch eine Kombination der Ausführungsbeispiele der Figuren 1 und 2 sinnvoll:Thus, a combination of the embodiments of Figures 1 and 2 is useful:
- Messung der Temperaturen T0, Ti, T2, T3 oder von anderen Ma- terialzustandsgrößen an den in Figur 1 gezeigten Stellen durch Sensoren 19, 20, 21, 22 und - Berechnung einer Materialeigenschaft, insbesondere einer Mikrostruktur-Eigenschaft durch die Modellberechnungseinheit 30 an denselben (oder anderen) Stellen.Measurement of the temperatures T 0 , Ti, T 2 , T 3 or other material state variables at the points shown in FIG. 1 by sensors 19, 20, 21, 22 and calculation of a material property, in particular a microstructure property, by the model calculation unit 30 at the same (or other) places.
Die Erfindung beruht auf einer aktiven Anpassung der Drehmo- mentberechnung basierend auf Istwerten der jeweiligen Parameter, welche die Steifigkeit des Bandes 2 über den gesamten Wickelprozess hinweg bestimmen, nämlich Bandtemperatur und die Mikrostruktur des Bandes widerspiegelnde Materialeigenschaften. Dabei kann als Istwert auch eine aktuelle Modellbe- rechnung, unter anderem auch eine Gefügeberechnung hinsichtlich der Materialeigenschaft, herangezogen werden. Der Vorteil liegt in einem gleichmäßigeren Wickelmoment, d.h. Zugmoment auf der Materialseite (im Material) , und führt somit zur besseren Wickelqualität und konstanteren Bandzügen. Gemäß der Erfindung wird die Drehmomentberechnung und somit die Drehmomentvorgabe an die Haspelmotore Ml, M2 auf Istwerte und aktuelle Bandeigenschaften bezogen, und nicht auf Sollvorgaben, die während des Wickelvorgangs unverändert blieben. Dadurch sind die Nachteile von während des Wickelvorgangs unverändert bleibenden Sollvorgaben, nämlich die sich ergebenden Abweichungen zwischen Soll- und Istwert, die die Wickelqualität negativ beeinflussen, vermieden. Die Qualität des gewickelten Bandes, wie z.B. konstante Dicke und Breite, ist verbessert.The invention is based on an active adaptation of the torque calculation based on actual values of the respective parameters, which determine the rigidity of the belt 2 over the entire winding process, namely the belt temperature and the microstructure of the belt reflecting material properties. In this case, a current model calculation, including a microstructure calculation with regard to the material property, can be used as the actual value. The advantage is a more uniform winding moment, i. Tensile torque on the material side (in the material), and thus leads to better winding quality and more consistent belt tension. According to the invention, the torque calculation and thus the torque input to the reel motors M1, M2 is related to actual values and actual belt properties, and not to target values that remained unchanged during the winding process. Thus, the disadvantages of during the winding process remain unchanged target specifications, namely the resulting differences between the setpoint and actual value, which adversely affect the winding quality avoided. The quality of the wound tape, such as constant thickness and width, is improved.
Alternativ zu einer Modellberechnung kann der Mikrostruktur- Istwert, z.B. mittels Röntgenbeugung, durch direkte Messung ermittelt werden. FIG 3 zeigt Einzelheiten zum Aufbau der Steuereinheit 10 und der Antriebsregeleinrichtung 16 des Haspelantriebs sowie deren Zusammenwirken. Für den alternativen oder zusätzlichen Treibrollenantrieb gilt diese Figurenbeschreibung analog.As an alternative to a model calculation, the microstructure actual value, for example by means of X-ray diffraction, can be determined by direct measurement. 3 shows details of the structure of the control unit 10 and the drive control device 16 of the reel drive and their interaction. For the alternative or additional drive roller drive this description of figures applies analogously.
Die Steuereinheit 10 erhält - z.B. vom Leitrechner 25 - die sog. Set-up-Banddaten, insbesondere die gewünschte Banddicke d und Bandbreite b. Ferner erhält sie die Werte, welche die aktuellen Bandeigenschaften widerspiegeln, also z.B. Messwer- te für die Temperaturen To, Ti, T2, T3 oder von der Modellberechnungseinheit 30 berechnete oder simulierte Werte für die Materialeigenschaften oder für die aktuelle Mikrostruktur des Bandes 2. Die Daten und Werte gelangen in ein Drehmomentberechnungsmodul 61, welches den Drehmomentsollwert MH berech- net.The control unit 10 receives - for example from the master computer 25 - the so-called set-up tape data, in particular the desired tape thickness d and bandwidth b. Furthermore, it receives the values that reflect the current band properties, ie, for example, measured values for the temperatures To, Ti, T 2 , T 3 or values calculated or simulated by the model calculation unit 30 for the material properties or for the current microstructure of the band 2. the data and values reach a torque calculation module 61 which the torque setpoint M H calculated net.
Ferner berechnet ein Drehzahlberechnungsmodul 62 der Steuereinheit 10 in Abhängigkeit von der vom Leitrechner 25 vorgegebenen Wickelphase die Haspelsolldrehzahl fH. Wickelphasen für eine zu erzeugende Bandrolle (coil) sind insbesondereFurthermore, a speed calculation module 62 of the control unit 10 calculates the desired reel speed f H in dependence on the winding phase predetermined by the master computer 25. Winding phases for a reel to be produced (coil) are in particular
„Anwickeln" (Startphase) , „eingespannter Zustand" (Betriebsphase) und „Ausfädeln" (Endphase) . Die Haspelsolldrehzahl fH für den Haspelmotor M2 wird über die Leitung 12 einem Drehzahlregelkreis zugeführt. Typische Werte liegen im Bereich von 500 bis 1000 Umdrehungen pro Minute. Zur Bildung des Regelkreises ist dem Haspelmotor M2 ein Drehzahlmesser 63 zugeordnet, dessen gemessene aktuelle Drehzahl fact als Regelgröße zur Berechnung der Regeldifferenz „fact ~ ffi" für einen in der Antriebsregeleinrichtung 16 gebildeten Drehzahlregler 64 dient. Der Ausgangswert des Drehzahlreglers 64 ist ein Drehmomentwert, der nach Umrechnung über den Motorfluss ΦE zu einem Haspelsollmotorstrom iH wird. Der Haspelsollmotorstrom iH dient als Eingangsgröße für einen Stromregler 65, der ebenfalls in der Antriebsregeleinrichtung 16 gebildet ist. Dem Stromregler 65 ist als Regelgröße ein von einem Strommesser 66 gemessener aktueller Motorstrom iact eingangsseitig zugeführt. Der Stromregler 65 regelt den Antriebsstrom des Haspelmotors M2. Bestandteil der Antriebsregeleinrichtung 16 ist außerdem ein Drehmomentbegrenzungsmodul 68, welches den vom Drehzahlregler 64 ermittelten Drehmomentwert begrenzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist durch die beiden Pfeile M- und M+ ange- deutet, dass dem Drehmomentbegrenzungsmodul 68 sowohl eine obere Grenze als auch eine untere Grenze, beide dann als Drehmomentsollwert MH bezeichnet, vom Drehmomentberechnungsmodul 61 übermittelt werden kann (über die Leitung 12) . Die obere Grenze wird bevorzugt für den Haspel 5 und die Treib- rolle 7, die untere Grenze vorzugsweise nur für die Treibrolle 7 verwendet, deren Ansteuerung und Regelung im Übrigen a- nalog zum Haspel 5 erfolgen kann. Die obere Grenze kommt vorzugsweise im „eingespannten Zustand" zur Vermeidung einer Ü- berschreitung der Streckgrenze des Bandes 2 zur Anwendung, die untere Grenze in den anderen Wickelphasen.The reel setpoint speed f H for the reel motor M 2 is fed to a speed control loop via the line 12. Typical values are in the range of 500 to 1000 revolutions per minute. for the formation of the control loop the reel motor M 2, a tachometer 63 is associated with the measured actual rotational speed f act as a control variable for the calculation of the error signal "f act ~ ffi" for a formed in the drive control device 16 speed controller 64 is used. The output value of the speed controller 64 is a torque value which, after conversion via the motor flux Φ E, becomes a reel target motor current i H. The reel target motor current i H serves as input for a current regulator 65, which is likewise formed in the drive control device 16. The current controller 65 is supplied as a control variable measured by an ammeter 66 current motor current i act on the input side. The current controller 65 controls the drive current of the reel motor M 2 . Part of the drive control device 16 is also a torque limiting module 68, which limits the torque value determined by the speed controller 64. In the exemplary embodiment shown, the two arrows M and M + indicate that the torque limiting module 68 can transmit both an upper limit and a lower limit, both then designated as the desired torque value M H , from the torque calculation module 61 (via the line 12). , The upper limit is preferably used for the reel 5 and the driving roller 7, the lower limit is preferably used only for the driving roller 7, whose control and regulation can otherwise take place analogously to the reel 5. The upper limit is preferably used in the "clamped state" to avoid exceeding the yield strength of the strip 2, the lower limit in the other winding phases.
Die obere Grenze des Drehmomentsollwertes MH wird im Drehmomentberechnungsmodul 61 aus vier Teilmomenten durch Addition gebildet :The upper limit of the torque setpoint M H is formed in the torque calculation module 61 from four partial moments by addition:
MH = MH, z + MH,B + MH,A + MH,RM H = M H , z + M H , B + M H , A + M H , R
Die vier rechnerisch ermittelten Teilmomente am Beispiel des Haspeldorns sind:The four computationally determined partial moments on the example of the coiler mandrel are:
a) ein Zug (dreh) moment MH,z um das Band 2 straff zu halten:a) a train (rotating) moment M H , z to keep the band 2 taut:
MH, z = Z ■ D/2M H , z = Z ■ D / 2
mi t Z = SSpec ■ b ■ d ■ ktwith Z = S S pec ■ b ■ d ■ kt
Z : HaspelzugZ: coiler train
D : (Aktueller) Rollendurchmesser, Bunddurchmesser d : Banddicke b : Bandbreite kt : Korrekturfaktor HaspelzugD: (Current) roll diameter, coil diameter d: belt thickness b: belt width kt: correction factor for reel draw
S spe Spezifischer Haspelzug b) ein Biege (dreh) moment MH,B um das Band 2 auf dem Haspel 5 zu wickeln:S spe Specific reel draw b) a bending (rotating) moment M H , B to wrap the band 2 on the reel 5:
MH, B = b ■ (d2/4) ■ SSpec ■ fcorrM H , B = b ■ (d 2/4 ) ■ S S pec ■ fcorr
fcorr: Korrekturfaktorfcorr: correction factor
c) ein Beschleunigungsmoment MH,A zur Überwindung von Träg¬ heitskräften :c) an accelerating torque M H, A to overcome Träg ¬ uniform forces:
M 1 b-π-pM 1 b-π-p
H,A 2 -z -J Fpi7Vx —' h D5 - ■dVIdtH, A 2 -z -J Fpi 7V x - ' h D 5 - ■ dVIdt
D 16-i DD 16-i D
i: Getriebeverhältnisi: gear ratio
JFix : Trägheitsmoment (Motorseite)J F i x : Moment of inertia (motor side)
D0: Haspeldurchmesser p: Spezifische Dichte (von Stahl) π: 3, 14.. dV/dt: BeschleunigungD 0 : Reel diameter p: specific gravity (of steel) π: 3, 14 .. dV / dt: acceleration
d) ein Reibungsmoment MH,R zur Überwindung von Reibungsein- flüssen. Dieses hängt von der Konstruktion der Lager, der Schmierung und der Geschwindigkeit ab und kann während der Inbetriebsetzung ermittelt und später ggf. aktualisiert wer¬ den .d) a friction torque M H , R to overcome Reibungsein- flows. This depends on the design of the bearings, the lubrication and the speed and can be determined during commissioning and later updated if necessary ¬ .
Der spezifische Haspelzug Sspec ändert sich als Funktion der aktuellen Bandeigenschaften. Im Prinzip geht hier die Stei- figkeit/Härte des Bandes ein, welche von der Mikrostruktur und auch von der Bandtemperatur abhängig ist.The specific reel pull S spec changes as a function of the current tape properties. In principle, the stiffness / hardness of the strip, which depends on the microstructure and also on the strip temperature, comes into play here.
Insbesondere das Zugdrehmoment MH,z und das Biegemoment MH,B sind außer von der Banddicke d und der Bandbreite b somit stark vom HYP abhängig, somit also von der aktuellen Bandtemperatur T. Je nach Anforderungsfall kann für die in die Be¬ rechnung Eingang findende aktuelle Bandtemperatur T genau ei- ner oder mehrere, z.B. gemittelte, der Temperaturwerte T0, Ti, T2, T3 verwendet werden. Damit kann die erfindungsgemäße Steuereinrichtung 10 dynamisch auf sich verändernde Bandtemperaturen reagieren und somit bei variierendem Motordrehmoment eine weitgehend konstantes Wickelmoment im Band 2 gewährleisten, also ungewünschte Zugschwankungen und Bandqualitätsverluste vermindern. Es können nicht nur periodische Zugkraftschwankungen etwa durch Un- rundheiten im gewickelten Band korrigiert werden, wie wenn ausschließlich auf band-externe Parameter wie dem aktuellen Verstellwinkel korrigiert würde, sondern auch auf unperio- disch auftretende Veränderungen. Vielmehr ist bei dem erfindungsgemäßen Haspelverfahren eine Messung des aktuellen Haspel- und/oder Treibrollen-Verdrehwinkels sowie eine Messung der aktuellen Zugkraft zur Ermittlung des Zug-/Momentensoll- wertes nicht zwingend erforderlich, weil der Sollwert aus Temperatur und/oder Mikrostruktureigenschaft des Bandes abgeleitet wird. Die dynamische Anpassung der Drehmomentgrenzen unter Berücksichtigung von aktueller Temperatur bzw. Mikrostruktur gewährleistet, dass z.B. die Streckgrenze nicht ü- berschritten und ein gutes Wickelergebnis bei straff gewi- ckeltem Band (Coil) erzielt wird.In particular, the Zugdrehmoment M is H, z and the bending moment M is H, B are out of the tape thickness d and the bandwidth b thus strongly dependent on the HYP, so thus depending on the requirements case of the current strip temperature T. for in the loading ¬ invoice exactly one or more, eg averaged, of the temperature values T 0 , Ti, T 2 , T 3 are used. Thus, the control device 10 according to the invention can react dynamically to changing belt temperatures and thus ensure a largely constant winding torque in the belt 2 with varying engine torque, thus reducing undesirable tension fluctuations and belt quality losses. It is not only possible to correct periodic fluctuations in tension, for example due to irregularities in the wound strip, as if it were corrected exclusively for band-external parameters such as the current adjustment angle, but also for changes that occur in an unperiodic manner. Rather, in the reeling method according to the invention, a measurement of the current reel and / or capstan torsion angle as well as a measurement of the actual tensile force for determining the tensile / torque setpoint is not absolutely necessary because the desired value is derived from the temperature and / or microstructure property of the strip , The dynamic adaptation of the torque limits taking into account the current temperature or microstructure ensures that, for example, the yield strength is not exceeded and a good winding result is achieved with a tightly wound band (coil).
War es bislang üblich, den spezifischen Haspelzug im Setup, also bevor das Band gewickelt wird, vom Level 2 als starren, wenn auch von Bandeigenschaften (Stahlklasse und Temperatur) abhängigen Wert an die Automatisierung zu senden, so wird demgegenüber bei dem erfindungsgemäßen Beispiel davon ausgegangen, dass die Temperatur und/oder die Stahleigenschaften in der Mikrostruktur während des Wickeins nicht konstant ist/sind. Daher wird kein fixer Wert über die gesamte Band- länge verwendet, sondern der (fixe) Anfangswert wird durch die gemessene Band-ist-Temperatur und/ oder die modellierten Mikrostrukturen während des Wickeins fortlaufend korrigiert. Dadurch lässt sich z.B. eine Profilkühlung, ein Modus, bei welchem der Bandkopf heißer gefahren wird als der Mittelteil des Bandes, besonders vorteilhaft durchführen. Dabei wird für den Mitteteil (= Hauptteil des Bandes) ein anderes Zugmoment und Biegemoment verwendet als für den Bandkopf. In FIG 4 ist eine Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsbeispiele dargestellt, bei der die Steuereinheit 10 mit einer Kraftregeleinrichtung oder Anstellungsregeleinrichtung 80 der Treibrolle (n) 7 zusammenwirkt:Whereas it has hitherto been customary to send the specific reel tension in the setup, that is to say before the tape is wound, from level 2 to the automation as rigid, although dependent on belt properties (steel grade and temperature), this is assumed in the example according to the invention in that the temperature and / or the steel properties in the microstructure are not constant during winding. Therefore, no fixed value over the entire band length is used, but the (fixed) initial value is continuously corrected by the measured band-ist temperature and / or the modeled microstructures during winding. As a result, for example, a profile cooling, a mode in which the tape head is driven hotter than the middle part of the tape, particularly advantageous. In this case, a different tensile torque and bending moment is used for the middle part (= main part of the band) as for the tape head. FIG. 4 shows a development of the abovementioned exemplary embodiments, in which the control unit 10 interacts with a force control device or employment control device 80 of the drive roller (s) 7:
Die Drehmomentgrenzen bestimmen das Motordrehmoment MR, MH und den Zug im Band. Der Haspel 5 hat mit seinem Dorn quasi eine formschlüssige Verbindung und das Band kann im Regelfall nicht "rutschen".The torque limits determine the engine torque M R , M H and the tension in the belt. The reel 5 has virtually a positive connection with its mandrel and the band can not "slip" in the rule.
Beim Treibrollenpaar 7, also zwei übereinander angeordnete Rollen, die mit einer Kraft F zusammengepresst werden, gibt es diesen Formschluss nicht und bei zu geringer Treiberkraft F bzw. zu hohem Drehmoment MR kann die Rolle den Kontakt zum Band 2 verlieren und "durchrutschen". Somit besteht ein Zusammenhang zwischen aufzubringendem Rollen-Drehmomentsollwert MR („Treiberdrehmoment") und der Treibersollkraft FR.When the pair of driving rollers 7, so two superimposed rollers which are pressed together with a force F, there is this positive engagement and too low a driver force F or high torque M R , the role can lose contact with the belt 2 and "slip". Thus, there is a relationship between the roller torque command value M R to be applied ("driving torque") and the driver target force F R.
Es ist somit vorteilhaft mit der Größe des Drehmomentwertes MR den Kraftsollwert FR entsprechend anzupassen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu in der Steuereinheit 10 ein Kraftberechnungsmodul 81 gebildet, welches aus dem Rollen-Drehmomentsollwert MR und ggf. weiteren Einflussgrößen die Treibersollkraft FR berechnet. Die Treibersollkraft FR ist der Anstellungsregeleinrichtung 80 des Treibers zugeführt, und zwar einem darin gebildeten Kraftregler 82. Zur Bildung des Kraftregelkreises ist eine auf das Rollenpaar 7 wirkende hydraulische Anstellung 83 vorhanden, auf welche der Regler 82 mittels eines angesteuerten Ventils 84 Einfluss nimmt. Die Anstellbewegung ist durch den Doppelpfeil 85 dargestellt. Ein nicht dargestellter Messaufnehmer misst den aktuellen hydraulischen Druck Pact- Dieser wird nach Umrechnung in eine aktuelle Treiberkraft Fact dem Eingang des Kraftreglers 82 als Regelgröße zugeführt. It is thus advantageous to the size of the torque value M R to adjust the force command value F R accordingly. In the illustrated embodiment, a force calculation module 81 is formed for this purpose in the control unit 10, which calculates the driver setpoint force F R from the roller torque setpoint M R and possibly further influencing variables. The driver target force F R is fed to the employment controller 80 of the driver, namely a force regulator 82 formed therein. To form the force control circuit, there is a hydraulic adjustment 83 acting on the pair of rollers 7, to which the controller 82 influences by means of a controlled valve 84. The adjusting movement is represented by the double arrow 85. An unillustrated sensor measures the actual hydraulic pressure P act - This is supplied after conversion into a current driving force F act the input of the force controller 82 as a control variable.

Claims

Patentansprüche claims
1. Betriebsverfahren für eine Haspeleinrichtung (1) zum Aufoder Abhaspeln eines metallischen Bandes (2), die zumindest einen Haspel (5) , optional mindestens eine dem Haspel (5) zugeordnete Treibrolle (7), und eine Steuereinrichtung (10) für den Haspel (5) und gegebenenfalls für die Treibrolle (7) aufweist, wobei a) als Istwert einer aktuellen Eigenschaft des Bandes (2) ei- ne aktuelle Bandtemperatur (T0, Ti, T2, T3) und/oder eine aktuelle Mikrostruktureigenschaft des Bandes (2) gemessen oder durch Modellberechnung ermittelt wird, b) von der Steuereinrichtung (10) aus dem Istwert oder aus einer hieraus abgeleiteten Größe ein in und/oder entgegen der Bandlaufrichtung wirkender aktueller Drehmomentwert (MH, MR) ermittelt wird, und c) die Steuereinrichtung (10) den Haspel (5) und/ oder die Treibrolle (7) unter Verwendung des aktuellen Drehmomentwerts (MH, MR) betreibt.1. Operating method for a reeling device (1) for winding or unwinding a metallic strip (2), the at least one reel (5), optionally at least one of the reel (5) associated drive roller (7), and a control device (10) for the reel (5) and optionally for the drive roller (7), wherein a) as the actual value of a current property of the belt (2) ne ne current belt temperature (T 0 , Ti, T 2 , T 3 ) and / or a current microstructural property of Bandes (2) is measured or determined by model calculation, b) is determined by the control device (10) from the actual value or from a variable derived therefrom acting in and / or against the tape travel direction current torque value (M H , M R ), and c) the control device (10) the reel (5) and / or the drive roller (7) using the current torque value (M H , M R ) operates.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, wobei das Band (2) ein Stahlband oder ein Nichteisenband in einem Walzwerk, insbesondere Warmwalzwerk, und/oder in einer nachgeschalteten Behandlungslinie ist.2. Operating method according to claim 1, wherein the band (2) is a steel strip or a non-ferrous strip in a rolling mill, in particular hot rolling mill, and / or in a downstream treatment line.
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung (10) fortlaufend Drehmomentwerte (MH, MR) derart ermittelt, dass eine Variation in dem im Band (2) wirkenden Wickelmoment oder Bandzug verringert ist, wobei das Wickelmoment oder der Bandzug vorzugsweise konstant sind.3. Operating method according to claim 1 or 2, wherein the control device (10) continuously torque values (M H , M R ) determined such that a variation in the band (2) acting winding torque or strip tension is reduced, wherein the winding torque or the strip tension preferably constant.
4. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ermittlung des Istwertes in Echtzeit, online und/ oder kontinuierlich erfolgt, insbesondere mit einer Rate von mindestens 50 Messungen pro Sekunde. 4. Operating method according to one of claims 1 to 3, wherein the determination of the actual value takes place in real time, online and / or continuously, in particular at a rate of at least 50 measurements per second.
5. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinrichtung (10) den Haspel (5) und/ oder die5. Operating method according to one of claims 1 to 4, wherein the control device (10) the reel (5) and / or the
Treibrolle (7) momentenbegrenzt betreibt.Driving roller (7) operates torque-limited.
6. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ermittlung des Istwertes zwischen dem Haspel (5) und der Treibrolle (7) und/oder unmittelbar vor der Treibrolle (7), und/oder zwischen dem aus dem Haspel (5) und der optionalen Treibrolle (7) gebildeten Haspelsystem und einem dem Haspelsystem vorgelagerten Walzgerüst (3) , insbesondere unmittelbar nach dem Walzgerüst (3), erfolgt.6. Operating method according to one of claims 1 to 5, wherein the determination of the actual value between the reel (5) and the drive roller (7) and / or immediately before the drive roller (7), and / or between the from the reel (5). and the reel system (3) arranged upstream of the reel system, in particular immediately after the rolling stand (3).
7. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei als Mikrostruktureigenschaft eine Korngröße, ein Korn- gefüge, ein Phasenanteil, eine Gibbssche freie Enthalpie und/oder eine Molekular- oder Atomarverteilung gemessen bzw. ermittelt wird.7. Operating method according to one of claims 1 to 6, wherein as microstructural property, a grain size, a grain structure, a phase portion, a Gibbssche free enthalpy and / or a molecular or atomic distribution is measured or determined.
8. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei aus dem Istwert eine aktuelle Materialeigenschaft des8. Operating method according to one of claims 1 to 7, wherein from the actual value of a current material property of the
Bandes (2) ermittelt wird, insbesondere eine Steifigkeit, eine Zugfestigkeit, eine Oberflächengüte, eine Temperatur, eine geometrische Abmessung, eine Dehngrenze, eine Zähigkeit oder eine Duktilität.Bandes (2) is determined, in particular a stiffness, a tensile strength, a surface quality, a temperature, a geometric dimension, a yield strength, a toughness or a ductility.
9. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine statische Materialeigenschaft des Bandes (2) an die Steuereinrichtung (10) übergeben wird, insbesondere ein Materialtyp, ein Legierungscode, eine Information über eine chemische Analyse des Bandmaterials und/oder zugehörige Korrekturfaktoren .9. Operating method according to one of claims 1 to 8, wherein a static material property of the belt (2) is transferred to the control device (10), in particular a material type, an alloy code, information about a chemical analysis of the strip material and / or associated correction factors.
10. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuereinrichtung (10) an den Haspel (5) eine Has- pelsolldrehzahl (fH) und gegebenenfalls an die Treibrolle (7) eine Rollensolldrehzahl (fR) ausgibt. 10. Operating method according to one of claims 1 to 9, wherein the control device (10) to the reel (5) a helspelsoll speed (f H ) and optionally to the drive roller (7) outputs a desired roller speed (f R ).
11. Betriebsverfahren nach Anspruch 10, wobei die Steuereinrichtung (10) den Haspel (5) und gegebenenfalls die Treibrolle (7) drehzahlgeregelt betreibt.11. Operating method according to claim 10, wherein the control device (10) the reel (5) and optionally the drive roller (7) operates speed-controlled.
12. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Steuereinrichtung (10) den Haspel (5) und ggf. die Treibrolle drehzahlbegrenzt betreibt.12. Operating method according to one of claims 1 to 11, wherein the control device (10) the reel (5) and possibly the drive roller operates limited speed.
13. Steuereinrichtung (10) für eine Haspelanordnung zum Auf- oder Abhaspeln eines Bandes (2), wobei die Haspelanordnung einen Haspel (5) und optional mindestens eine dem Haspel (5) zugeordnete Treibrolle (7) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (10) derart ausgebildet ist, dass sie den Haspel (5) und/ oder gegebenenfalls die Treibrolle (7) gemäß einem Be- triebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 betreibt.13. control device (10) for a reel assembly for winding or unwinding a belt (2), wherein the reel assembly comprises a reel (5) and optionally at least one reel (5) associated with the drive roller (7), wherein the control device (10) is configured such that it operates the reel (5) and / or optionally the drive roller (7) according to an operating method according to one of claims 1 to 12.
14. Steuereinrichtung (10) nach Anspruch 13, welche einen Sensor (19,20,21,22) zur Messung einer aktuellen Eigenschaft des Bandes (2) aufweist.14. Control device (10) according to claim 13, which has a sensor (19,20,21,22) for measuring a current property of the band (2).
15. Steuereinrichtung (10) nach Anspruch 14, wobei der Sensor (19,20,21,22) ein Temperatursensor ist.15. Control device (10) according to claim 14, wherein the sensor (19,20,21,22) is a temperature sensor.
16. Steuereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, welche eine Modellberechnungseinheit (30) aufweist zur modellbasierten Berechnung einer aktuellen die Mikrostruktur des Bandes (2) kennzeichnenden Eigenschaft des Bandes (2) und/oder zur Berechnung einer aktuellen Bandtemperatur (To, Ti, T2, T3) .16, control device (10) according to any one of claims 13 to 15, which has a model calculation unit (30) for model-based calculation of a current characteristic of the microstructure of the belt (2) characteristic of the belt (2) and / or for calculating a current belt temperature (To , Ti, T2, T3).
17. Steuersystem (11) für eine Haspelanordnung zum Auf- oder Abhaspeln eines metallischen Bandes (2), wobei die Haspelanordnung einen Haspel (5) und optional mindestens eine dem Haspel (5) zugeordnete Treibrolle (7) aufweist, mit: a) mindestens einem Sensor (19,20,21,22) zur Messung einer aktuellen Temperatur (T0, T1, T2, T3) des Bandes (2), b) einer Steuereinrichtung (10), die Drehmomentberechnungsmittel aufweist, um aus der aktuellen Temperatur (T0, T1, T2, T3) des Bandes (2) einen Drehmomentwert (MH,MR) zu berechnen, und c) mindestens einer Antriebsregeleinrichtung (16,18) für den17. A control system (11) for a reel assembly for winding or unwinding a metallic strip (2), wherein the reel assembly comprises a reel (5) and optionally at least one reel (5) associated with the drive roller (7), comprising: a) at least a sensor (19,20,21,22) for measuring a current temperature (T 0 , T 1 , T 2 , T 3 ) of the belt (2), b) a control device (10), the torque calculating means, to the current temperature (T 0 , T 1 , T 2 , T 3 ) of the belt (2) to calculate a torque value (M H , M R ), and c) at least one drive control device (16,18) for the
Haspel (5) und/ oder die Treibrolle (7), der der Drehmo- mentwert (MH,MR) zuführbar ist.Reel (5) and / or the drive roller (7) to which the torque value (M H , M R ) can be fed.
18. Steuersystem (11) für eine Haspelanordnung zum Auf- oder Abhaspeln eines metallischen Bandes (2), wobei die Haspelanordnung einen Haspel (5) und optional mindestens eine dem Haspel (5) zugeordnete Treibrolle (7) aufweist, mit a) einer Modellberechnungseinheit (30) zur modellbasierten Berechnung einer aktuellen Temperatur (T0, Ti, T2, T3) und/oder einer aktuellen die Mikrostruktur des Bandes (2) kennzeichnenden Eigenschaft des Bandes (2), b) einer Steuereinrichtung (10), die Drehmomentberechnungsmittel aufweist, um aus der aktuellen Mikrostruktur-Ei- genschaft bzw. Temperatur des Bandes (2) einen Drehmomentwert (MH, MR) ZU berechnen, und c) mindestens einer Antriebsregeleinrichtung (16,18) für den Haspel (5) und/oder die Treibrolle (7), der dem Drehmomentwert zuführbar ist.18. control system (11) for a reel assembly for winding or unwinding a metallic strip (2), wherein the reel assembly comprises a reel (5) and optionally at least one of the reel (5) associated drive roller (7), with a) a model calculation unit (30) for model-based calculation of a current temperature (T 0 , Ti, T 2 , T 3 ) and / or a current characteristic of the band (2) characteristic of the band (2), b) a control device (10), the Torque calculating means for calculating a torque value (M H , M R ) from the current microstructure characteristic or temperature of the belt (2), and c) at least one drive control device (16, 18) for the reel (5) and / or the drive roller (7), which can be supplied to the torque value.
19. Haspeleinrichtung (1) zum Aufhaspeln eines metallischen Bandes (2), die einen Haspel (5), optional eine dem Haspel (5) zugeordnete Treibrolle (7), und eine Steuereinrichtung19. A reel device (1) for winding a metallic strip (2), a reel (5), optionally a reel (5) associated with the drive roller (7), and a control device
(10) für den Haspel und gegebenenfalls für die Treibrolle (7) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steuereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 16 ausgebil- det ist.(10) for the reel and, if appropriate, for the drive roller (7), that the control device (10) according to any one of claims 13 to 16 is formed ge.
20. Haspeleinrichtung (1) zum Aufhaspeln eines metallischen Bandes (2), die einen Haspel (5), optional eine dem Haspel20. reeling device (1) for winding a metallic strip (2), a reel (5), optionally a reel
(5) zugeordnete Treibrolle (7), und ein Steuersystem (11) für den Haspel und gegebenenfalls für die Treibrolle (7) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Steuersystem (11) nach Anspruch 17 oder 18 ausgebildet ist. (5) associated with the drive roller (7), and a control system (11) for the reel and possibly for the drive roller (7), characterized in that the control system (11) according to claim 17 or 18 is formed.
21. Datenträger (40) mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm zur Durchführung des Betriebsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wenn das Betriebsverfahren in die Steuereinrichtung (10) geladen ist.21. Data carrier (40) with a computer program stored thereon for carrying out the operating method according to one of claims 1 to 12, when the operating method is loaded into the control device (10).
22. Walzwerk (W) zum Walzen eines Stahlbandes (2), insbesondere Warmwalzwerk, mit einer Haspeleinrichtung (1) nach Anspruch 19 oder 20. 22. Rolling mill (W) for rolling a steel strip (2), in particular hot rolling mill, with a reeling device (1) according to claim 19 or 20.
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