EP3194087B1

EP3194087B1 - Width adjustment in a finishing train

Info

Publication number: EP3194087B1
Application number: EP15756619.1A
Authority: EP
Inventors: Daniel Kotzian; Wilfried Tautz
Original assignee: Primetals Technologies Germany GmbH
Current assignee: Primetals Technologies Germany GmbH
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2035-08-26
Also published as: RU2017103303A; US11318511B2; US20200246850A1; CN106687229B; EP3194087A1; CN106687229A; US20170252786A1; RU2017103303A3; US10596608B2; RU2706254C2; EP2998040A1; WO2016041746A1

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Walzen eines Metallbandes in einer Fertigstraße,

wobei die Fertigstraße mehrere von dem Metallband nacheinander durchlaufene Walzgerüste aufweist,
wobei für Abschnitte des Metallbandes vor dem Einlaufen in die Fertigstraße jeweils deren Istbreite und deren Isttemperatur erfasst wird.

The present invention is based on a method for rolling a metal strip in a finishing train,

wherein the finishing train has a plurality of rolling stands, which have passed through the metal strip in succession,
wherein in each case the actual width and the actual temperature of which is detected for sections of the metal strip before entering the finishing mill.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Computerprogramm, das Maschinencode umfasst, der von einer Steuereinrichtung für eine Fertigstraße abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung die Fertigstraße gemäß einem derartigen Verfahren betreibt.The present invention is further based on a computer program comprising machine code executable by a finishing line controller, wherein the processing of the machine code by the controller causes the controller to operate the finishing line according to such method.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung für eine Fertigstraße, wobei die Steuereinrichtung mit einem derartigen Computerprogramm programmiert ist, so dass die Steuereinrichtung die Fertigstraße gemäß einem derartigen Verfahren betreibt.The present invention is further based on a control device for a finishing train, wherein the control device is programmed with such a computer program, so that the control device operates the finishing train according to such a method.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Fertigstraße zum Walzen eines Metallbandes,

wobei die Fertigstraße mehrere von dem Metallband nacheinander durchlaufene Walzgerüste aufweist,
wobei die Fertigstraße eine derartige Steuereinrichtung aufweist, welche die Fertigstraße gemäß einem derartigen Verfahren betreibt.

The present invention is further based on a finishing train for rolling a metal strip,

wherein the finishing train has a plurality of rolling stands, which have passed through the metal strip in succession,
the finishing train having such a control device which operates the finishing train according to such a method.

Eine Warmwalzstraße zum Walzen von Metallband besteht in der Regel aus einer Vorstraße, einer Fertigstraße und einer Haspeleinrichtung. Das Metallband durchläuft zunächst die Vorstraße und danach die Fertigstraße und wird schließlich der Haspeleinrichtung zugeführt. In vielen Fällen - in der Regel zumindest bei Warmbandstraßen zum Walzen von Stahlband - ist weiterhin eine Kühlstrecke vorhanden. Die Kühlstrecke ist, sofern sie vorhanden ist, der Fertigstraße nachgeordnet und der Haspeleinrichtung vorgeordnet.A hot rolling mill for rolling metal strip usually consists of a roughing train, a finishing train and a coiler. The metal strip first passes through the roughing train and then the finishing train and is finally fed to the reel device. In many cases - usually at least in hot strip mills for rolling steel strip - is still a cooling line available. The cooling section, if it is present, downstream of the finishing train and upstream of the reel device.

Beim Walzen des Metallbandes sind oftmals enge Breitentoleranzen vorgegeben. Die Einhaltung dieser Breitentoleranzen ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal. Eine aktive Beeinflussung der Breite des Metallbandes generiert damit einen wirtschaftlichen Nutzen.When rolling the metal strip narrow width tolerances are often specified. Compliance with these width tolerances is an important quality feature. An active influencing the width of the metal strip thus generates an economic benefit.

Die Breite des Metallbandes wird sowohl in der Vorstraße als auch in der Fertigstraße als auch auf dem Weg zur Haspeleinrichtung beeinflusst. In manchen Fällen erfolgt diese Beeinflussung aktiv.The width of the metal strip is influenced both in the roughing mill and in the finishing mill as well as on the way to the coiler. In some cases, this influence is active.

So ist beispielsweise aus dem Fachaufsatz " Development of Automatic Width Control System for Hot Strip Finishing Mills" von M. Nakayama et al., Proceedings of the Third International Conference on Technology of Plasticity, Kyoto, July 1/6, 1990, vol. II, Seiten 791 bis 796 , ein Verfahren bekannt, bei welchem hinter mehreren (aber nicht allen) Walzgerüsten der Fertigstraße eine Breitenmessung erfolgt. Unter Verwendung aller vorhandenen Breitenmessungen werden mittels eines Modells die fehlenden Breitenmesswerte geschätzt. Es erfolgt eine Kompensation von Breitenabweichungen durch die Berechnung und Aufschaltung eines zusätzlichen Bandzuges für jede Schlingenheberregelung.For example, from the technical paper " Development of Automatic Width Control System for Hot Strip Finishing Mills "by M. Nakayama et al., Proceedings of the Third International Conference on Technology of Plasticity, Kyoto, July 1/6, 1990, vol. II, pp. 791-796 , a method is known in which behind a plurality (but not all) rolling stands of the finishing train is a width measurement. Using all existing width measurements, the missing latitude measurements are estimated using a model. There is a compensation of width deviations by the calculation and connection of an additional strip tension for each loop control.

Aus dem Fachaufsatz " Automatische Breitenregelung in der Warmbandstraße Borlänge der SSAB Tunnplat" von Harald Natusch et al., stahl und eisen 122 (2002), Nummer 11, Seiten 93 bis 100 , ist bekannt, eine Vorsteuerung für die Breitenabweichungen vorzunehmen. Die Breitung in der Fertigstraße wird modellgestützt ermittelt. Eine Messung der Breite erfolgt vor und hinter der Vorstraße sowie hinter der Fertigstraße.From the technical paper " Automatic width control in the hot strip mill Borlänge of SSAB Tunnplat "by Harald Natusch et al., Stahl und Eisen 122 (2002), Number 11, pages 93 to 100 , It is known to make a feedforward control for the width deviations. The width of the finishing train is determined model-supported. A measurement of the width takes place in front of and behind the roughing road and behind the finishing train.

Aus dem Fachaufsatz " Automatic width control system using interstand tension in hot strip finishing mill" von Y. Hoshi et al., La Revue de Metallurgie-CIT, November 1996, Seiten 1413 bis 1420 , ist bekannt, hinter dem zweiten und hinter dem letzten Walzgerüst einer Fertigstraße jeweils die Breite des Metallbandes zu erfassen. Mittels der erstgenannten Messung wird der Zug zwischen dem ersten und dem zweiten Walzgerüst geregelt. Mittels der letztgenannten Messung werden die Züge zwischen dem dritten und dem letzten Walzgerüst geregelt.From the technical paper " Automatic width control system using interstand tension in hot strip finishing mill "by Y. Hoshi et al., La Revue de Metallurgie-CIT, November 1996, pages 1413-1420 , It is known to detect the width of the metal strip behind the second and behind the last rolling stand of a finishing train. By means of the first-mentioned measurement, the tension between the first and the second roll stand is regulated. By means of the latter measurement, the trains between the third and the last rolling stand are regulated.

Aus der DE 103 38 470 B4 ist bekannt, zwischen je zwei Walzgerüsten eine für den Massenfluss charakteristische Größe zu erfassen und aufbauend auf der erfassten Größe den Bandzug zwischen den beiden Walzgerüsten einzustellen, um eine Breitenänderung zu reduzieren.From the DE 103 38 470 B4 It is known to detect between each two stands a characteristic of the mass flow size and based on the detected size adjust the strip tension between the two rolling stands to reduce a width change.

Aus der DE 198 51 053 A1 ist ein Verfahren zum Regeln der Breite in einer Walzstraße mit mindestens zwei Walzgerüsten bekannt, die von dem Metallband nacheinander durchlaufen werden. Bei diesem Verfahren wird die Breite hinter dem zuletzt durchlaufenen Walzgerüst erfasst. Es wird der Zug zwischen den beiden Walzgerüsten geregelt, um die Breite des Metallbandes zu beeinflussen.From the DE 198 51 053 A1 For example, there is known a method of controlling the width in a rolling line having at least two stands which are traversed successively by the metal strip. In this method, the width is detected behind the last passed rolling stand. The tension between the two stands is controlled to affect the width of the metal strip.

Aus der EP 0 375 095 B1 ist ein Verfahren zum Regeln der Bandbreite beim Fertigwalzen von Warmband in einer mehrgerüstigen Walzstraße bekannt. Bei diesem Verfahren wird die Bandbreite vor dem vorletzten und nach dem letzten Gerüst gemessen. Es erfolgt eine Breitenregelung mit Vorsteuerung. Als Stellgröße dient der Bandzug vor dem letzten Walzgerüst der Walzstraße.From the EP 0 375 095 B1 For example, there is known a method of controlling the strip width of hot strip finish rolling in a multi-stand mill train. In this method, the bandwidth is measured before the penultimate and after the last frame. There is a width control with feedforward control. As a manipulated variable, the strip tension is used in front of the last mill stand of the rolling train.

Aus dem Fachaufsatz " Strip width variation behaviour and its mathematical model in hot strip finishing mills" von Atsushi Ishii et al., Proceedings of The 7th International Conference on Steel Rolling 1998, Chiba, Japan, Seiten 93 bis 98 , ist ein Breitenmodell für eine Fertigstraße bekannt. Breiteneinflüsse im Walzspalt wie beispielsweise eine relative Bandprofiländerung, eine Walzenbiegung, eine gedrückte Länge sowie der einlaufseitige und der auslaufseitige Zug werden berücksichtigt. Weiterhin werden Breiteneinflüsse im Bereich zwischen zwei Walzgerüsten wie beispielsweise die Temperatur, der im Metallband herrschende Zug, die Streckgrenze, die Bandtemperatur und die Zeitdauer berücksichtigt.From the technical paper " Strip width variation behavior and its mathematical model in hot strip finishing mills "by Atsushi Ishii et al., Proceedings of The 7th International Conference on Steel Rolling 1998, Chiba, Japan, pp. 93-98 , a width model for a finishing train is known. width influences in the nip such as a relative band profile change, a roll bending, a pressed length and the inlet side and the outlet side train are taken into account. Furthermore, width influences in the area between two rolling stands, such as the temperature, the tension prevailing in the metal strip, the yield strength, the strip temperature and the duration are taken into account.

Aus dem Fachaufsatz " Direct Width Control Systems Based on Width Prediction Models in Hot Strip Mill" von Cheol Jae Park et al., ISIJ International, vol. 47 (2007), No. 1, Seiten 105 bis 113 , wird aufbauend auf einem auf finiten Elementen basierenden Breitenmodell ein vereinfachtes Breitenmodell abgeleitet. Das vereinfachte Breitenmodell wird mit einem neuronalen Netzwerk ergänzt. Es modelliert die Breitung in der Fertigstraße in Abhängigkeit von dem einlaufseitigen Zug im Metallband, der aktuellen Breite, der Dickenreduktion, der gedrückten Länge und der Formänderungsfestigkeit.From the technical paper " Direct Width Control Systems Based on Width Prediction Models in Hot Strip Mill "by Cheol Jae Park et al., ISIJ International, vol. 47 (2007), No. 1, pp. 105-113 , a simplified width model is derived based on a finite element based width model. The simplified width model is supplemented with a neural network. It models the width of the finishing line as a function of the entry-side tension in the metal strip, the current width, the thickness reduction, the pressed length and the deformation resistance.

Die Verfahren des Standes der Technik bewirken bereits, dass die Istbreite des Metallbandes der Sollbreite angenähert wird. Die Verfahren funktionieren oftmals jedoch nur unzureichend. Darüber hinaus ist in einer Warmbandstraße ohne Coilbox die Temperaturverteilung über die Länge des Metallbandes gesehen ungleichmäßig, was wiederum zu einer ungleichmäßigen Breitung des Metallbandes in der Fertigstraße führt.The methods of the prior art already cause the actual width of the metal strip to approach the desired width. Often, however, the procedures are inadequate. Moreover, in a hot strip mill without a coil box, the temperature distribution over the length of the metal strip is uneven, which in turn results in uneven spreading of the metal strip in the finishing train.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer auf einfache und effiziente Weise die Breite des Metallbandes exakt eingestellt werden kann.The object of the present invention is to provide ways by which the width of the metal strip can be adjusted exactly in a simple and efficient manner.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10.The object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the method are the subject of the dependent claims 2 to 10.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Walzen eines Metallbandes in einer Fertigstraße, die mehrere von dem Metallband nacheinander durchlaufene Walzgerüste aufweist, geschaffen,

wobei für Abschnitte des Metallbandes vor dem Einlaufen in die Fertigstraße jeweils deren Istbreite und deren Isttemperatur erfasst werden,
wobei den Abschnitten des Metallbandes jeweils eine aus der erfassten Istbreite abgeleitete Istbreite, eine anfängliche Sollbreite, eine aus der erfassten Isttemperatur abgeleitete Isttemperatur und eine Solltemperatur zugeordnet werden,
wobei die Abschnitte des Metallbandes während des Durchlaufens der Fertigstraße wegverfolgt werden,
wobei zumindest den Walzgerüsten mit Ausnahme des letzten Walzgerüsts jeweils eine Breitensteuereinrichtung zugeordnet ist,
wobei die jeweilige Breitensteuereinrichtung für den in dem zugeordneten Walzgerüst gewalzten Abschnitt des Metallbandes
- -- anhand von dessen Sollbreite vor dem Walzen im zugeordneten Walzgerüst, eines im Metallband vor dem zugeordneten Walzgerüst gewünschten Sollzuges, eines im Metallband nach dem zugeordneten Walzgerüst gewünschten Sollzuges, der dem jeweiligen Abschnitt zugeordneten Solltemperatur und Parametern des im zugeordneten Walzgerüst erfolgenden Walzvorgangs eine Sollbreite nach dem Walzen im zugeordneten Walzgerüst ermittelt und dem jeweiligen Abschnitt des Metallbandes zuordnet,
- -- anhand von dessen Istbreite vor dem Walzen im zugeordneten Walzgerüst, des um einen vorderen Zusatzsollwert korrigierten im Metallband vor dem zugeordneten Walzgerüst gewünschten Sollzuges, des um einen hinteren Zusatzsollwert korrigierten im Metallband nach dem zugeordneten Walzgerüst gewünschten Sollzuges, der dem jeweiligen Abschnitt zugeordneten Isttemperatur und den Parametern des im zugeordneten Walzgerüst erfolgenden Walzvorgangs eine Istbreite nach dem Walzen im zugeordneten Walzgerüst ermittelt und dem jeweiligen Abschnitt des Metallbandes zuordnet,
wobei die jeweilige Breitensteuereinrichtung anhand des im Metallband nach dem zugeordneten Walzgerüst gewünschten Sollzuges, der Solltemperatur und der Isttemperatur des im zugeordneten Walzgerüst gewalzten Abschnitts des Metallbandes, der Differenz von Sollbreite und Istbreite eines Abschnitts des Metallbandes, der sich an einer vorbestimmten Stelle hinter dem zugeordneten Walzgerüst befindet, sowie der Parameter des Walzvorgangs den hinteren Zusatzsollwert ermittelt,
wobei die jeweilige Breitensteuereinrichtung den hinteren Zusatzsollwert derart ermittelt, dass die Istbreite des im zugeordneten Walzgerüst gewalzten Abschnitts des Metallbandes der Sollbreite des gewalzten Abschnitts angenähert wird,
wobei die jeweilige Breitensteuereinrichtung den hinteren Zusatzsollwert einem jeweiligen Zugregler zuführt, der einen im Metallband hinter dem zugeordneten Walzgerüst herrschenden Istzug entsprechend dem um den hinteren Zusatzsollwert korrigierten Sollzug einstellt.

According to the invention, a method is provided for rolling a metal strip in a finishing train, which has a plurality of rolling stands, which are consecutively traversed by the metal strip.

wherein the actual width and the actual temperature of each section of the metal strip are recorded before entering the finishing train,
wherein the sections of the metal strip are each assigned an actual width derived from the detected actual width, an initial setpoint width, an actual temperature derived from the detected actual temperature, and a setpoint temperature,
wherein the portions of the metal strip are traced while passing through the finishing train,
wherein at least the rolling stands, with the exception of the last roll stand, are each assigned a width control device,
wherein the respective width control device for the rolled in the associated roll stand portion of the metal strip
- - Based on the desired width before rolling in the associated rolling stand, a desired in the metal strip in front of the assigned rolling mill Sollzuges, a metal strip in the associated rolling mill desired Sollzuges, the respective section associated setpoint temperature and parameters of rolling takes place in the assigned rolling mill a target width after the rolling determined in the associated rolling stand and assigns the respective section of the metal strip,
- - Based on the actual width before rolling in the associated rolling mill, the corrected by a front additional setpoint in the metal strip in front of the associated rolling train desired Sollzuges, corrected by a rear additional setpoint in the metal strip after the associated rolling mill desired Sollzuges, the respective section associated actual temperature and determines an actual width after rolling in the associated roll stand and assigns it to the respective section of the metal strip, the parameters of the rolling process taking place in the assigned roll stand,
wherein the respective width control device based on the desired in the metal strip after the associated rolling mill train, the target temperature and the actual temperature of rolled in the associated rolling mill section of the metal strip, the difference between the nominal width and actual width of a portion of the metal strip, located at a predetermined location behind the associated rolling mill and the parameter of the rolling process determines the rear additional setpoint,
wherein the respective width control device determines the rear additional target value in such a way that the actual width of the section of the metal strip rolled in the associated rolling stand approaches the set width of the rolled section,
wherein the respective width control device feeds the rear auxiliary setpoint value to a respective tension regulator which adjusts a actual tension prevailing in the metal band behind the associated rolling stand in accordance with the desired tension corrected by the additional rear setpoint value.

Dadurch werden lediglich eine einzige Breitenmessung und eine einzige Temperaturmessung benötigt, nämlich zwischen der Vorstraße und der Fertigstraße. Breitenabweichungen können hochgenau kompensiert werden. Falls zusätzlich auch eine Breitenregelung realisiert werden soll, ist hierfür noch eine zusätzliche Breitenmessung hinter der Fertigstraße erforderlich. Eine derartige Breitenmessung ist jedoch üblicherweise vorhanden und erfordert daher keinen zusätzlichen Hardwareaufwand.As a result, only a single width measurement and a single temperature measurement are needed, namely between the roughing mill and the finishing train. Width deviations can be compensated with high precision. If, in addition, a width control is to be realized, this requires an additional width measurement behind the finishing train. However, such a width measurement is usually present and therefore requires no additional hardware.

Im einfachsten Fall sind die den Abschnitten zugeordneten Istbreiten und Isttemperaturen mit den erfassten Istbreiten und Isttemperaturen identisch. Vorzugsweise werden zumindest die erfassten Istbreiten, vorzugsweise auch die erfassten Isttemperaturen, jedoch gefiltert, insbesondere tiefpassgefiltert. Durch diese Vorgehensweise kann insbesondere erreicht werden, dass das Walzen des Metallbandes relativ ruhig (also ohne hochfrequente Stelleingriffe) erfolgt. Die Manipulation der Istbreite über den Bandzug hat dadurch keine negativen Auswirkungen auf den Walzprozess.In the simplest case, the actual widths and actual temperatures assigned to the sections are identical to the detected actual widths and actual temperatures. Preferably, however, at least the detected actual widths, preferably also the detected actual temperatures, are filtered, in particular low-pass filtered. By this procedure can be achieved in particular that the rolling of the metal strip is relatively quiet (ie without high-frequency control interventions). The manipulation the actual width over the strip tension has no negative effects on the rolling process.

Die Filterung kann insbesondere derart sein, dass durch die Filterung in der gefilterten Größe (Istbreite oder Isttemperatur) gegenüber der ungefilterten Größe kein Phasenversatz induziert wird. Es sollten also Filterungen in Nullphasenfiltern erfolgen. Hierzu ist es beispielsweise möglich, ein entsprechend symmetrisches Filter vorzusehen. Alternativ ist es möglich, dass die erfassten Istbreiten einer ersten Filterung unterzogen werden und so vorläufig gefilterte Istbreiten ermittelt werden und sodann die vorläufig gefilterten Istbreiten einer zweiten Filterung unterzogen werden und so die gefilterten Istbreiten ermittelt werden. Alternativ können die erfassten Istbreiten parallel sowohl der ersten Filterung als auch der zweiten Filterung unterzogen werden und als gefilterte Istbreite der Mittelwert der beiden Filterungen verwendet werden. In beiden Fällen können die beiden Filterungen phasenbehaftet sein. Es ist lediglich erforderlich, dass die beiden Filterungen relativ zueinander invers phasenbehaftet sind, so dass der durch die eine Filterung bewirkte Phasenversatz durch die andere Filterung kompensiert oder ausgeglichen wird. Analoge Vorgehensweisen sind gegebenenfalls bezüglich der Isttemperaturen möglich.The filtering can in particular be such that no phase offset is induced by the filtering in the filtered variable (actual width or actual temperature) compared to the unfiltered variable. So filters should be done in zero phase filters. For this purpose, it is possible, for example, to provide a correspondingly symmetrical filter. Alternatively, it is possible for the detected actual widths to be subjected to a first filtering and thus provisionally filtered actual widths to be determined, and then the preliminarily filtered actual widths to be subjected to a second filtering and thus the filtered actual widths to be determined. Alternatively, the detected actual widths can be subjected to both the first filtering and the second filtering in parallel, and the mean value of the two filters can be used as the filtered actual width. In both cases, the two filters can be phase-locked. It is only necessary that the two filters are inversely phase-locked relative to one another, so that the phase offset caused by one filtering is compensated or compensated by the other filtering. Analogous procedures are possibly possible with respect to the actual temperatures.

Es ist möglich, dass die anfängliche Sollbreite vorgegeben wird. Alternativ kann die anfängliche Sollbreite anhand der den Abschnitten zugeordneten Istbreite ermittelt werden.It is possible that the initial target width is specified. Alternatively, the initial target width can be determined based on the actual width assigned to the sections.

Es ist möglich, dass die vorbestimmte Stelle fest vorgegeben ist. Alternativ ist es möglich, dass die vorbestimmte Stelle den Breitensteuereinrichtungen (gegebenenfalls individuell für jede Breitensteuereinrichtung) vorgegeben wird. Beispielsweise kann für die jeweilige Breitensteuereinrichtung als vorbestimmte Stelle die Mitte zwischen dem zugeordneten Walzgerüst und dem unmittelbar nachgeordneten Walzgerüst vorgegeben werden. Auch ist es gegebenenfalls möglich, als vorbestimmte Stelle den Ort vorzugeben, an welchem ein Schlingenheber am Metallband angreift.It is possible that the predetermined position is fixed. Alternatively, it is possible that the predetermined location is given to the width controllers (optionally individually for each width controller). For example, the center between the associated rolling stand and the immediately downstream rolling stand can be specified as the predetermined position for the respective width control device. It may also be possible as a predetermined Make the place to specify where a looper attacks the metal band.

Vorzugsweise wird zumindest für das von dem Metallband zuerst durchlaufene Walzgerüst der Fertigstraße ein Zeitpunkt erfasst, zu dem das Metallband in dieses Walzgerüst einläuft. In diesem Fall kann anhand dieses Zeitpunkts die Wegverfolgung angepasst werden, also insbesondere zeitgerecht gestartet werden.Preferably, at least for the first carried out by the metal strip rolling stand of the finishing mill, a time is detected at which the metal strip enters this mill stand. In this case, based on this time, the tracking can be adjusted, so in particular be started in a timely manner.

Es ist alternativ möglich, die Istbreite am Auslauf der Vorstraße oder am Einlauf der Fertigstraße zu erfassen. Ebenso ist es alternativ möglich, die Isttemperatur am Auslauf der Vorstraße oder am Einlauf der Fertigstraße zu erfassen. Es ist weiterhin alternativ möglich, zunächst für das gesamte Metallband (also für alle Abschnitte des Metallbandes) die jeweilige Istbreite und die jeweilige Isttemperatur zu erfassen und erst danach die Tiefpassfilterungen vorzunehmen. Alternativ ist es möglich, die Tiefpassfilterungen simultan mit dem Erfassen der Istbreite und der Isttemperatur vorzunehmen. Ein Vornehmen der Tiefpassfilterungen vorab ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Istbreite und die Isttemperatur am Auslauf der Vorstraße erfasst werden. Ein Vornehmen der Tiefpassfilterungen simultan mit dem Erfassen der Istbreite und der Isttemperatur ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Istbreite und die Isttemperatur am Einlauf der Fertigstraße erfasst werden. Je nachdem, wie viel Zeit zwischen den Tiefpassfilterungen und dem Einlaufen der Abschnitte des Metallbandes in das erste Walzgerüst der Fertigstraße vergeht, kann es erforderlich sein, die zeitliche Entwicklung der Temperatur der Abschnitte mittels eines Temperaturmodells fortzuschreiben.It is alternatively possible to detect the actual width at the outlet of the roughing train or at the inlet of the finishing train. Likewise, it is alternatively possible to detect the actual temperature at the outlet of the roughing train or at the inlet of the finishing train. It is also alternatively possible, first for the entire metal strip (ie for all sections of the metal strip) to detect the respective actual width and the respective actual temperature and only then make the low-pass filtering. Alternatively, it is possible to perform the low-pass filtering simultaneously with the detection of the actual width and the actual temperature. Making the low-pass filter in advance is particularly useful if the actual width and the actual temperature are detected at the outlet of the roughing. Making the low-pass filtering simultaneously with the detection of the actual width and the actual temperature is particularly useful when the actual width and the actual temperature are detected at the inlet of the finishing train. Depending on how much time passes between the low-pass filtering and the shrinkage of the sections of the metal strip in the first rolling stand of the finishing mill, it may be necessary to continue the temporal evolution of the temperature of the sections by means of a temperature model.

Die Anzahl an Walzgerüsten der Fertigstraße kann nach Bedarf bestimmt sein. In der Regel beträgt die Anzahl an Walzgerüsten 3 bis 8, meist 4 bis 7, insbesondere 5 oder 6.The number of rolling stands of the finishing train can be determined as needed. As a rule, the number of rolling stands is 3 to 8, usually 4 to 7, in particular 5 or 6.

Als Metall kommen insbesondere Stahl, Aluminium und Kupfer in Frage. Es ist jedoch auch möglich, dass das Metallband aus einem anderen Metall besteht.As the metal, in particular steel, aluminum and copper in question. However, it is also possible that the metal strip is made of a different metal.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es an verschiedenen Stellen erforderlich, die Geschwindigkeit des Metallbandes zu kennen. Hierzu ist es möglich, direkt eine entsprechende Geschwindigkeitsmessung vorzunehmen. Alternativ ist es möglich, die jeweilige Geschwindigkeit dadurch zu ermitteln, dass - bezogen auf die Stelle, für welche die Geschwindigkeit des Metallbandes erfasst werden soll - die Umfangsgeschwindigkeit von Walzen eines vorgeordneten Walzgerüsts erfasst wird und daraus unter Berücksichtigung der Voreilung die Geschwindigkeit des Metallbandes ermittelt wird. In analoger Weise ist es umgekehrt möglich, die jeweilige Geschwindigkeit dadurch zu ermitteln, dass die Umfangsgeschwindigkeit von Walzen eines nachgeordneten Walzgerüsts erfasst wird und daraus unter Berücksichtigung der Nacheilung die Geschwindigkeit des Metallbandes ermittelt wird.In the context of the present invention it is necessary at various points to know the speed of the metal strip. For this purpose, it is possible to directly make a corresponding speed measurement. Alternatively, it is possible to determine the respective speed by detecting the circumferential speed of rolls of an upstream roll stand, based on the location for which the speed of the metal strip is to be detected, and determining the speed of the metal strip taking into account the lead , In an analogous manner, conversely, it is possible to determine the respective speed by detecting the circumferential speed of rollers of a downstream roll stand and determining the speed of the metal strip taking into account the lag.

In vielen Fällen ist eine Endwalztemperatur vorgegeben, welche das Metallband am Auslauf der Fertigstraße aufweisen soll. In diesem Fall wird vorzugsweise die Endwalztemperatur als Solltemperatur verwendet. Die Isttemperatur der Abschnitte des Metallbandes hingegen wird vorzugsweise während des Durchlaufens der Abschnitte des Metallbandes durch die Fertigstraße kontinuierlich modellgestützt nachgeführt.In many cases, a final rolling temperature is predetermined, which should have the metal strip at the outlet of the finishing train. In this case, the final rolling temperature is preferably used as the target temperature. By contrast, the actual temperature of the sections of the metal strip is preferably tracked continuously during the passage through the sections of the metal strip through the finishing train.

Die Parameter des Walzvorgangs können nach Bedarf bestimmt sein. In der Regel werden als Parameter des Walzvorgangs, bezogen auf das zugeordnete Walzgerüst, die Walzkraft, das Walzmoment, die Bandgeschwindigkeit einlaufseitig und/oder auslaufseitig des zugeordneten Walzgerüsts, der Walzspalt, die Stichabnahme, die gedrückte Länge an Metallband und Materialgrößen des Metallbandes herangezogen.The parameters of the rolling process can be determined as needed. In general, as a parameter of the rolling process, based on the associated roll stand, the rolling force, the rolling moment, the belt speed on the inlet side and / or outlet side of the associated rolling stand, the roll gap, the stitch loss, the pressed length of metal strip and material sizes of the metal strip used.

Im einfachsten Fall wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens nur die Breitung beim Walzen in den Walzgerüsten selbst berücksichtigt. Vorzugsweise jedoch ist vorgesehen, dass die jeweilige Breitensteuereinrichtung für die in dem zugeordneten Walzgerüst bereits gewalzten Abschnitte des Metallbandes

die Sollbreite nach dem Walzen in Abhängigkeit von dem Abstand zum nachgeordneten Walzgerüst, der Bandgeschwindigkeit auslaufseitig des zugeordneten Walzgerüsts, dem im Metallband nach dem zugeordneten Walzgerüst gewünschten Sollzug, der Solltemperatur und Materialkenngrößen des Metallbandes nachführt und
die Istbreite nach dem Walzen in Abhängigkeit von dem Abstand zum nachgeordneten Walzgerüst, der Bandgeschwindigkeit auslaufseitig des zugeordneten Walzgerüsts, dem um den hinteren Zusatzsollwert korrigierten im Metallband nach dem zugeordneten Walzgerüst gewünschten Sollzug, der Isttemperatur und den Materialkenngrößen des Metallbandes nachführt.

In the simplest case, in the context of the method according to the invention, only the expansion during rolling in the rolling stands even considered. Preferably, however, it is provided that the respective width control device for the already rolled in the associated rolling mill sections of the metal strip

the target width after rolling as a function of the distance to the downstream rolling stand, the belt speed on the outlet side of the associated rolling stand, the desired in the metal strip after the associated rolling mill Sollzug, the setpoint temperature and material characteristics of the metal strip nachzuführen and
the actual width after rolling as a function of the distance to the downstream roll stand, the belt speed on the outlet side of the associated rolling mill, the corrected to the rear additional setpoint in the metal strip after the associated rolling mill desired Sollzug, the actual temperature and the material characteristics of the metal strip tracks.

Durch diese Vorgehensweise kann auch das Kriechen der Breite zwischen den Walzgerüsten berücksichtigt werden.By this procedure, the creep of the width between the rolling stands can be considered.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung die Fertigstraße gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren betreibt.The object is further achieved by a computer program having the features of claim 11. According to the invention, the processing of the machine code by the control device causes the control device to operate the finishing train according to a method according to the invention.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung für eine Fertigstraße mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Fertigstraße mit einem erfindungsgemäßen Computerprogramm programmiert, so dass die Steuereinrichtung die Fertigstraße gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren betreibt.The object is further achieved by a control device for a finishing train having the features of claim 12. According to the invention, the finishing train is programmed with a computer program according to the invention, so that the control device operates the finishing train according to a method according to the invention.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Fertigstraße zum Walzen eines Metallbandes mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung der Fertigstraße derart ausgebildet, dass sie die Fertigstraße gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren betreibt.The object is further achieved by a finishing train for rolling a metal strip with the features of claim 13. According to the invention, the control device is the finishing train is designed such that it operates the finishing train according to a method according to the invention.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1: eine Warmbandstraße,
FIG 2: Abschnitte eines Metallbandes,
FIG 3: ein Ablaufdiagramm,
FIG 4 bis 6: Filterungen und
FIG 7: einen Abschnitt einer Fertigstraße und eine Breitensteuereinrichtung.

The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in more detail in conjunction with the drawings. Here are shown in a schematic representation:

FIG. 1: a hot strip mill,
FIG. 2: Sections of a metal band,
FIG. 3: a flow chart,
FIGS. 4 to 6: Filtering and
FIG. 7: a section of a finishing train and a width control device.

Gemäß FIG 1 weist eine Warmbandstraße zum Walzen eines Metallbandes 1 eine Vorstraße 2, eine Fertigstraße 3 und eine Haspeleinrichtung 4 auf. Die Vorstraße 2 kann in Einzelfällen - beispielsweise in dem Fall, dass das Metallband 1 bereits relativ dünn gegossen wird - entfallen. Die Fertigstraße 3 weist gemäß FIG 1 mehrere Walzgerüste 5 auf, die von dem Metallband 1 nacheinander durchlaufen werden. Die Anzahl an Walzgerüsten 5 liegt in der Regel zwischen drei und acht, insbesondere zwischen vier und sieben, beispielsweise bei fünf oder sechs. Bei dem Metallband 1 kann es sich beispielsweise um ein Stahlband, um ein Aluminiumband, um ein Kupferband oder um ein Band aus einem anderen Metall handeln.According to FIG. 1 For example, a hot strip mill for rolling a metal strip 1 has a roughing train 2, a finishing train 3 and a reeling device 4. The roughing 2 can in individual cases - for example, in the case that the metal strip 1 is already cast relatively thin - omitted. The finishing mill 3 has according to FIG. 1 a plurality of rolling stands 5, which are traversed by the metal strip 1 in succession. The number of rolling stands 5 is usually between three and eight, in particular between four and seven, for example at five or six. The metal strip 1 may, for example, be a steel strip, an aluminum strip, a copper strip or a strip of another metal.

Die Warmbandstraße - insbesondere die Fertigstraße 3 - wird von einer Steuereinrichtung 6 gesteuert. Die Steuereinrichtung 6 ist mit einem Computerprogramm 7 programmiert. Das Computerprogramm 7 umfasst Maschinencode 8, der von der Steuereinrichtung 6 abarbeitbar ist. Die Abarbeitung des Maschinencodes 8 durch die Steuereinrichtung 6 bewirkt, dass die Steuereinrichtung 6 die Fertigstraße 3 gemäß einem Verfahren betreibt, das nachfolgend in Verbindung mit FIG 2 und den weiteren Figuren näher erläutert wird. Aufgrund der Programmierung mit dem Computerprogramm 7 betreibt die Steuereinrichtung 6 die Fertigstraße 3 also entsprechend.The hot strip mill - in particular the finishing train 3 - is controlled by a control device 6. The control device 6 is programmed with a computer program 7. The computer program 7 comprises machine code 8 supplied by the control device 6 is workable. The execution of the machine code 8 by the control device 6 causes the control device 6 to operate the finishing train 3 according to a method which is described below in connection with FIG FIG. 2 and the other figures will be explained in more detail. Due to the programming with the computer program 7, the control device 6 thus operates the finishing train 3 accordingly.

Das Metallband 1 wird innerhalb der Steuereinrichtung 6 virtuell in Abschnitte 9 unterteilt. Die Abschnitte 9 können beispielsweise gemäß FIG 2 durch eine einheitliche Länge l, durch eine einheitliche Masse m oder durch eine Erfassung in zeitlich äquidistanten Schritten definiert sein.The metal strip 1 is virtually divided within the control device 6 into sections 9. The sections 9 can, for example, according to FIG. 2 be defined by a uniform length l, by a uniform mass m or by a detection in equidistant steps.

Gemäß FIG 3 wird in einem Schritt S1 für die Abschnitte 9 des Metallbandes 1 jeweils deren Istbreite b0 und deren Isttemperatur T0 erfasst. Das Erfassen der Istbreite b0 und der Isttemperatur T0 erfolgt vor dem Einlaufen der entsprechenden Abschnitte 9 in die Fertigstraße 3. Beispielsweise können gemäß FIG 1 am Auslauf der Vorstraße 2 entsprechende Messeinrichtungen angeordnet sein. Alternativ können die Messeinrichtungen am Einlauf der Fertigstraße 3 angeordnet sein. Es ist möglich, dass die Erfassung der Istbreiten b0 und der Isttemperaturen T0 für alle Abschnitte 9 abgeschlossen ist, noch bevor der vorderste Abschnitt 9 des Metallbandes 1 in die Fertigstraße 3 einläuft. Alternativ ist es möglich, dass die Erfassung der Istbreiten b0 und der Isttemperaturen T0 für hintere Abschnitte 9 des Metallbandes 1 noch durchgeführt wird, während vordere Abschnitte 9 des Metallbandes 1 bereits in die Fertigstraße 3 eingelaufen sind. Unabhängig von der konkret ergriffenen Vorgehensweise erfolgt die Erfassung jedoch derart, dass die nachfolgend in einem Schritt S2 erfolgende Zuordnung einer Istbreite b und einer Isttemperatur T für jeden Abschnitt 9 abgeschlossen ist, bevor der entsprechende Abschnitt 9 in die Fertigstraße 3 einläuft.According to FIG. 3 In each case, the actual width b0 and the actual temperature T0 thereof are detected in a step S1 for the sections 9 of the metal strip 1. The detection of the actual width b0 and the actual temperature T0 takes place before the entry of the corresponding sections 9 into the finishing train 3 FIG. 1 be arranged at the outlet of the roughing 2 corresponding measuring devices. Alternatively, the measuring devices can be arranged at the inlet of the finishing train 3. It is possible that the detection of the actual widths b0 and the actual temperatures T0 for all sections 9 is completed even before the foremost section 9 of the metal strip 1 enters the finishing train 3. Alternatively, it is possible that the detection of the actual widths b0 and the actual temperatures T0 for rear portions 9 of the metal strip 1 is still performed while front portions 9 of the metal strip 1 have already run into the finishing train 3. Regardless of the concrete procedure taken, however, the detection takes place such that the subsequent assignment in step S2 of an actual width b and an actual temperature T for each section 9 is completed before the corresponding section 9 enters the finishing train 3.

Im einfachsten Fall werden im Schritt S2 den Abschnitten 9 unmittelbar die erfassten Istbreiten b0 und Isttemperaturen T0 zugeordnet. Vorzugsweise werden jedoch zumindest die erfassten Istbreiten b0, vorzugsweise auch die erfassten Isttemperaturen T0, jedoch gefiltert. Insbesondere kann entsprechend der Darstellung in den Figuren 4 bis 6 eine Tiefpassfilterung erfolgen. Im Falle einer Filterung werden im Schritt S2 für jeden Abschnitt 9 eine jeweilige gefilterte Istbreite bF und eine jeweilige gefilterte Isttemperatur TF ermittelt.In the simplest case, the sections 9 in step S2 immediately the detected actual widths b0 and actual temperatures T0 assigned. Preferably, however, at least the detected actual widths b0, preferably also the detected actual temperatures T0, are however filtered. In particular, as shown in the FIGS. 4 to 6 a low pass filtering done. In the case of filtering, a respective filtered actual width bF and a respective filtered actual temperature TF are determined for each section 9 in step S2.

Die Filterung des Schrittes S2 erfolgt vorzugsweise derart, dass die gefilterten Istbreiten bF gegenüber den ursprünglichen, ungefilterten Istbreiten b0 keinen Phasenversatz aufweisen (Nullphasenfilterung). Beispielsweise kann zu diesem Zweck gemäß FIG 4 eine Filterung mit einer Gaussschen Glockenkurve (oder einer anderen, symmetrischen Glockenkurve) erfolgen. Alternativ wird eine der beiden folgenden Vorgehensweisen ergriffen.The filtering of step S2 preferably takes place in such a way that the filtered actual widths bF have no phase offset compared to the original, unfiltered actual widths b0 (zero-phase filtering). For example, according to this purpose FIG. 4 filtering with a Gaussian bell curve (or other symmetric bell curve). Alternatively, one of the following two approaches is taken.

Zum einen ist es entsprechend der Darstellung in FIG 5 möglich, dass die erfassten Istbreiten b0 zunächst in einem ersten Filterblock 10 einer ersten Filterung unterzogen werden. Dadurch werden vorläufig gefilterte Istbreiten bV ermittelt. Die vorläufig gefilterten Istbreiten bV werden sodann in einem nachfolgenden zweiten Filterblock 11 einer zweiten Filterung unterzogen. Das Ergebnis der zweiten Filterung sind die gefilterten Istbreiten bF. In diesem Fall können zwar sowohl die erste Filterung im ersten Filterblock 10 als auch die zweite Filterung im zweiten Filterblock 11 phasenbehaftet sein. Entscheidend ist in diesem Fall, die beiden Filterungen in den beiden Filterblöcken 10, 11 relativ zueinander invers phasenbehaftet sind. Die zweite Filterung im zweiten Filterblock 11 kompensiert somit den Phasenversatz, der durch die erste Filterung im ersten Filterblock 10 bewirkt wurde.First, it is according to the representation in FIG. 5 possible that the detected actual widths b0 are first subjected to a first filtering in a first filter block 10. As a result, provisionally filtered actual widths bV are determined. The preliminarily filtered actual widths bV are then subjected to a second filtering in a subsequent second filter block 11. The result of the second filtering are the filtered actual widths bF. In this case, although both the first filtering in the first filter block 10 and the second filtering in the second filter block 11 may be phase-locked. Decisive in this case, the two filters in the two filter blocks 10, 11 are inversely phase relative to each other. The second filtering in the second filter block 11 thus compensates for the phase offset caused by the first filtering in the first filter block 10.

Alternativ ist es entsprechend der Darstellung in FIG 6 möglich, die beiden Filterungen in den beiden Filterblöcken 10, 11 parallel durchzuführen. In diesem Fall werden also die erfassten Istbreiten b0 sowohl der ersten Filterung als auch der zweiten Filterung unterzogen. Die Ergebnisse der beiden Filterungen werden in diesem Fall einem Knotenpunkt zugeführt, in dem der Mittelwert der beiden Filterungen gebildet wird. Der Mittelwert entspricht in diesem Fall der gefilterten Istbreite bF.Alternatively, it is as shown in FIG FIG. 6 possible to perform the two filters in the two filter blocks 10, 11 in parallel. In this case, therefore, the detected actual widths b0 of both the first filtering and subjected to the second filtering. The results of the two filters are in this case fed to a node in which the mean value of the two filters is formed. The mean value corresponds in this case to the filtered actual width bF.

Für die Ermittlung der gefilterten Isttemperaturen TF können analoge Vorgehensweisen ergriffen werden. Im Regelfall wird für die Ermittlung der gefilterten Isttemperaturen TF die gleiche Art der Filterung verwendet wie für die Ermittlung der gefilterten Istbreiten bF. Zwingend ist dies jedoch nicht erforderlich. Vorzugsweise sollte auch bezüglich der Isttemperaturen T0 eine Nullphasenfilterung erfolgen.For the determination of the filtered actual temperatures TF analogous approaches can be taken. As a rule, the same type of filtering is used for determining the filtered actual temperatures TF as for the determination of the filtered actual widths bF. However, this is not necessary. Preferably, zero-phase filtering should also be performed with respect to the actual temperatures T0.

Im Falle einer Filterung werden die für den jeweiligen Abschnitt 9 des Metallbandes 1 ermittelte gefilterte Istbreite bF und die für den jeweiligen Abschnitt 9 des Metallbandes 1 ermittelte gefilterte Isttemperatur TF also dem jeweiligen Abschnitt 9 als (neue) Istbreite b bzw. (neue) Isttemperatur T zugeordnet. Weiterhin werden dem jeweiligen Abschnitt 9 in einem Schritt S3 als Sollbreite b* eine anfängliche Sollbreite b0* und als Solltemperatur T* eine anfängliche Solltemperatur T0* zugeordnet.In the case of a filtering, the filtered actual width bF determined for the respective section 9 of the metal strip 1 and the filtered actual temperature TF determined for the respective section 9 of the metal strip 1 are therefore the respective section 9 as (new) actual width b or (new) actual temperature T assigned. Furthermore, the respective section 9 in a step S3 as the target width b * an initial target width b0 * and assigned as target temperature T * an initial target temperature T0 *.

Es ist möglich, dass die anfängliche Sollbreite b0* der Steuereinrichtung 6 von außen vorgegeben wird, beispielsweise von einer (nicht dargestellten) übergeordneten Steuereinrichtung oder von einem Bediener 12. Alternativ ist es möglich, dass die Steuereinrichtung 6 die anfängliche Sollbreite b0* anhand der den Abschnitten 9 zugeordneten Istbreite b ermittelt. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 6 eine Mittelwertbildung über alle Abschnitte 9 des Metallbandes 1 vornehmen. In der Regel ist weiterhin der Steuereinrichtung 6 eine Endwalztemperatur vorgegeben, d.h. diejenige Temperatur, welche das Metallband 1 beim Austreten aus der Fertigstraße 3 aufweisen soll. Es ist möglich, dass diese Temperatur als anfängliche Solltemperatur T0* verwendet wird oder die anfängliche Solltemperatur T0* anhand der Endwalztemperatur ermittelt wird.It is possible that the initial target width b0 * of the control device 6 is specified from the outside, for example by a (not shown) higher-level control device or by an operator 12. Alternatively, it is possible that the control device 6, the initial target width b0 * based on the Sections 9 associated actual width b determined. For example, the control device 6 can perform an averaging over all sections 9 of the metal strip 1. In general, furthermore, the control device 6 is given a final rolling temperature, ie the temperature which the metal strip 1 should have on exiting the finishing train 3. It is possible that this temperature will be used as the initial set temperature T0 * or the initial one Target temperature T0 * is determined based on the final rolling temperature.

Die Steuereinrichtung 6 implementiert aufgrund der Abarbeitung des Computerprogramms 7 in einem Schritt S4 eine Wegverfolgung für die Abschnitte 9 des Metallbandes 1. Der Steuereinrichtung 6 ist daher zu jedem Zeitpunkt bekannt, welcher Abschnitt 9 des Metallbandes 1 sich an welcher Stelle der Fertigstraße 3 befindet. Die Implementierung einer Wegverfolgung ist Fachleuten allgemein bekannt und muss daher nicht näher erläutert werden.The control device 6 implemented due to the execution of the computer program 7 in a step S4 a tracking for the sections 9 of the metal strip 1. The control device 6 is therefore known at any time, which portion 9 of the metal strip 1 at which point of the finishing train 3 is located. The implementation of tracking is well known to those skilled in the art and therefore need not be discussed.

Zur korrekten Wegverfolgung der Abschnitte 9 des Metallbandes 1 ist es oftmals erforderlich, einen Zeitpunkt t1 zu erfassen, zu dem das Metallband 1 - genauer: der vorderste Abschnitt 9 des Metallbandes 1 - in das von dem Metallband 1 zuerst durchlaufene Walzgerüst 5 einläuft. Der Zeitpunkt t1 kann beispielsweise dadurch erfasst werden, dass die Walzkraft dieses Walzgerüsts 5 sprunghaft ansteigt. In analoger Weise können auch für die anderen Walzgerüste 5 der Fertigstraße 3 entsprechende Zeitpunkte t2, t3 usw. erfasst werden. Anhand der erfassten Zeitpunkte t1, t2 usw. kann in diesem Fall die Wegverfolgung angepasst werden.For correct tracking of the portions 9 of the metal strip 1, it is often necessary to detect a time t1 at which the metal strip 1 - more precisely: the foremost portion 9 of the metal strip 1 - enters the rolling stand 5 first passed through by the metal strip 1. The time t1 can be detected, for example, by the rolling force of this roll stand 5 increasing abruptly. In an analogous manner, corresponding times t2, t3, etc. can also be detected for the other rolling stands 5 of the finishing train 3. Based on the detected times t1, t2, etc., the tracking can be adjusted in this case.

Die Steuereinrichtung 6 implementiert aufgrund der Abarbeitung des Computerprogramms 7 weiterhin in einem Schritt S5 zumindest für die Walzgerüste 5 mit Ausnahme des letzten Walzgerüsts 5 der Fertigstraße 3 jeweils eine Breitensteuereinrichtung 13. Die jeweilige Breitensteuereinrichtung 13 ist dem jeweiligen Walzgerüst 5 zugeordnet. Es ist möglich, dass auch für das letzte Walzgerüst 5 der Fertigstraße 3 eine derartige Breitensteuereinrichtung 13 vorhanden ist. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Nachfolgend werden in Verbindung mit FIG 7 - stellvertretend für alle Breitensteuereinrichtungen 13 - der Aufbau und die Wirkungsweise einer der Breitensteuereinrichtungen 13 erläutert. Für die anderen Breitensteuereinrichtungen 13 gelten analoge Ausführungen.The control device 6 implemented due to the execution of the computer program 7 further in a step S5, at least for the rolling stands 5 with the exception of the last stand 5 of the finishing train 3 each have a width control device 13. The respective width control device 13 is associated with the respective rolling stand 5. It is possible that such a width control device 13 is also present for the last roll stand 5 of the finishing train 3. However, this is not mandatory. The following will be in connection with FIG. 7 - Representative of all width control devices 13 - the structure and operation of one of the width control devices 13 explained. For the other width control devices 13 apply analogous versions.

Die Breitensteuereinrichtung 13 ist einem bestimmten Walzgerüst 5 zugeordnet. In der Darstellung von FIG 7 ist dies das mittlere Walzgerüst 5, nachfolgend als zugeordnetes Walzgerüst bezeichnet und mit dem Bezugszeichen 5b versehen. Das dem zugeordneten Walzgerüst 5b vorgeordnete Walzgerüst 5 wird nachfolgend mit dem Bezugszeichen 5a versehen. In analoger Weise wird das dem zugeordneten Walzgerüst 5b nachgeordnete Walzgerüst 5 nachfolgend mit dem Bezugszeichen 5c versehen.The width control device 13 is assigned to a specific roll stand 5. In the presentation of FIG. 7 this is the middle rolling stand 5, hereinafter referred to as associated rolling stand and provided with the reference numeral 5b. The rolling stand 5, which is arranged upstream of the associated rolling stand 5b, is provided below with the reference sign 5a. In an analogous manner, the rolling stand 5b arranged downstream of the associated rolling stand 5b is subsequently provided with the reference numeral 5c.

Die Breitensteuereinrichtung 13 weist zumindest Funktionsblöcke 14 bis 19 auf.The width control device 13 has at least function blocks 14 to 19.

Dem Funktionsblock 14 werden folgende Größen zugeführt:

Die Sollbreite b*, die dem in dem zugeordneten Walzgerüst 5b momentan gewalzten Abschnitt 9 des Metallbandes 1 vor dem Walzen in dem zugeordneten Walzgerüst 5b zugeordnet ist. Im Falle der dem ersten Walzgerüst 5 der Fertigstraße 3 zugeordneten Breitensteuereinrichtung 13 korrespondiert die Sollbreite b* mit der anfänglichen Sollbreite b*. Im Falle der anderen Breitensteuereinrichtungen 13 wird die Sollbreite b* vom Funktionsblock 15 der dem vorgeordneten Walzgerüst 5a zugeordneten Breitensteuereinrichtung 13 zur Verfügung gestellt.
Ein Sollzug Z1*, der im Metallband 1 vor dem zugeordneten Walzgerüst 5b herrschen soll. Der Sollzug Z1* ist durch eine entsprechende Vorgabe von der übergeordneten Steuereinrichtung bestimmt. Gegebenenfalls können zusätzlich Steuereingriffe des Bedieners 12 berücksichtigt werden.
Ein Sollzug Z2*, der im Metallband 1 hinter dem zugeordneten Walzgerüst 5b herrschen soll. Der Sollzug Z2* ist durch eine entsprechende Vorgabe von der übergeordneten Steuereinrichtung bestimmt. Auch hier können gegebenenfalls zusätzlich Steuereingriffe des Bedieners 12 berücksichtigt werden.
Die Solltemperatur T*, die dem in dem zugeordneten Walzgerüst 5b momentan gewalzten Abschnitt 9 des Metallbandes 1 vor dem Walzen in dem zugeordneten Walzgerüst 5b zugeordnet ist.
Parameter P des im zugeordneten Walzgerüst 5b erfolgenden Walzvorgangs. Als Parameter P des Walzvorgangs können beispielsweise, immer bezogen auf das zugeordnete Walzgerüst 5b, die Walzkraft, das Walzmoment, die Bandgeschwindigkeit einlaufseitig und/oder auslaufseitig des zugeordneten Walzgerüsts, der Walzspalt, die Stichabnahme, die gedrückte Länge an Metallband 1 und - gegebenenfalls temperaturabhängige - Materialgrößen M des Metallbandes 1 herangezogen werden. Die Materialkenngrößen M können beispielsweise den Elastizitätsmodul, die Streckgrenze, den Umformwiderstand und dergleichen mehr umfassen.

The following quantities are supplied to the function block 14:

The nominal width b *, which is assigned to the section 9 of the metal strip 1 that is currently rolled in the associated rolling stand 5b, before rolling in the associated rolling stand 5b. In the case of the width control device 13 assigned to the first rolling stand 5 of the finishing train 3, the setpoint width b * corresponds to the initial setpoint width b *. In the case of the other width control devices 13, the setpoint width b * of the function block 15 is made available to the width control device 13 assigned to the upstream roll stand 5 a.
A desired tension Z1 *, which is to prevail in the metal strip 1 in front of the associated rolling stand 5b. The desired train Z1 * is determined by a corresponding specification from the higher-level control device. Optionally, additional control intervention of the operator 12 can be taken into account.
A Sollzug Z2 *, which is to prevail in the metal strip 1 behind the associated rolling mill 5b. The desired train Z2 * is determined by a corresponding specification from the higher-level control device. Here, too, additional control interventions of the operator 12 may possibly be taken into account.
The target temperature T *, which is the currently rolled in the associated rolling stand 5b section 9 of the metal strip. 1 before rolling in the associated rolling mill 5b is assigned.
Parameter P of the rolling process carried out in the associated rolling mill 5b. As a parameter P of the rolling process, for example, always based on the associated roll stand 5b, the rolling force, the rolling moment, the belt speed on the inlet side and / or outlet side of the associated rolling stand, the roll gap, the stitch loss, the pressed length of metal strip 1 and - optionally temperature-dependent Material sizes M of the metal strip 1 are used. The material parameters M may include, for example, the modulus of elasticity, the yield strength, the deformation resistance and the like.

Anhand der dem Funktionsblock 14 zugeführten Größen ermittelt der Funktionsblock 14 eine Sollbreite nach dem Walzen in dem zugeordneten Walzgerüst 5b. Der Funktionsblock 14 ordnet dem entsprechenden Abschnitt 9 des Metallbandes 1 die ermittelte Sollbreite als neue Sollbreite b* zu. Die neue Sollbreite b* führt der Funktionsblock 14 dem Funktionsblock 15 zu. Der Funktionsblock 14 modelliert also intern bezogen auf die Sollwerte b*, T* des jeweiligen Abschnittes 9 des Metallbandes 1 dessen Breitungsverhalten im Walzspalt des zugeordneten Walzgerüsts 5b. Der Funktionsblock 14 umfasst somit intern ein auf mathematisch-physikalischen Gleichungen - insbesondere algebraische und Differenzialgleichungen - basierendes Modell des zugeordneten Walzgerüsts 5b. Derartige Modelle sind Fachleuten als solche bekannt, siehe die beiden eingangs erwähnten Fachaufsätze " Strip width variation behaviour and its mathematical model in hot strip finishing mills" von Atsushi Ishii et al. und " Direct Width Control Systems Based on Width Prediction Models in Hot Strip Mill" von Cheol Jae Park et al.On the basis of the variables supplied to the functional block 14, the functional block 14 determines a nominal width after rolling in the associated rolling stand 5b. The function block 14 assigns the corresponding portion 9 of the metal strip 1, the determined nominal width as a new desired width b *. The new setpoint width b *, the function block 14 to the function block 15. The function block 14 thus internally models, with reference to the setpoint values b *, T * of the respective section 9 of the metal strip 1, its spreading behavior in the roll gap of the associated roll stand 5b. The function block 14 thus comprises internally a mathematical-physical equations - in particular algebraic and differential equations - based model of the associated rolling mill 5b. Such models are known to those skilled in the art, see the two aforementioned technical articles " Strip width variation behavior and its mathematical model in hot strip finishing mills "by Atsushi Ishii et al. and " Direct Width Control Systems Based on Width Prediction Models in Hot Strip Mill "by Cheol Jae Park et al.

Der Funktionsblock 15 ist im einfachsten Fall als einfacher Pufferspeicher nach Art eines Schieberegisters oder dergleichen ausgebildet, in dem lediglich der Transport der Abschnitte 9 des Metallbandes 1 (einschließlich der den Abschnitten 9 zugeordneten Sollgrößen b*, T*) zum nachfolgenden Walzgerüst 5c modelliert wird. Vorzugsweise jedoch werden dem Funktionsblock 15 der im Metallband 1 nach dem zugeordneten Walzgerüst 5b gewünschte Sollzug Z2* und die Materialkenngrößen M des Metallbandes 1 zugeführt. In diesem Fall implementiert der Funktionsblock 15 zusätzlich zum reinen Transport der Abschnitte 9 des Metallbandes 1 das Kriechverhalten der Sollbreiten b* der im Funktionsblock 15 gepufferten Abschnitte 9 des Metallbandes 1. Der Funktionsblock 15 führt also für die gepufferten Abschnitte 9 die jeweilige Sollbreite b* nach dem Walzen in dem zugeordneten Walzgerüst 5b in Abhängigkeit von dem im Metallband 1 nach dem zugeordneten Walzgerüst 5b gewünschten Sollzug Z2*, der Solltemperatur T* und den Materialkenngrößen M des Metallbandes 1 nach. Implizit gehen in die Ermittlung des Funktionsblocks 15 weiterhin der Abstand a zum nachgeordneten Walzgerüst 5c (genauer: der Abstand a zuzüglich dem zwischen dem zugeordneten Walzgerüst 5b und dem nachgeordneten Walzgerüst 5c gespeicherten Bandvorrat) und die Bandgeschwindigkeit v hinter dem zugeordneten Walzgerüst 5b ein. Denn diese beiden Größen a, v bestimmen die Transportzeit, für welche die Abschnitte 9 des Metallbandes 1 sich im Zwischengerüstbereich zwischen dem zugeordneten Walzgerüst 5b und dem nachgeordneten Walzgerüst 5c befinden. Der Funktionsblock 15 stellt zum Zeitpunkt des Walzens eines jeweiligen Abschnitts 9 des Metallbandes 1 im nachgeordneten Walzgerüst 5c die Sollbreite b* vor dem Walzen in dem nachgeordneten Walzgerüst 5c der dem nachgeordneten Walzgerüst 5c zugeordneten Breitensteuereinrichtung 13 zur Verfügung.The function block 15 is formed in the simplest case as a simple buffer memory in the manner of a shift register or the like, in which only the transport of the sections 9 of the metal strip 1 (including the sections 9 assigned set sizes b *, T *) to the following rolling mill 5c is modeled. Preferably, however, the desired block Z2 * and the material characteristics M of the metal strip 1 are fed to the functional block 15 of the desired strip Z2 * desired in the metal strip 1 after the associated rolling stand 5b. In this case, the functional block 15 implements, in addition to the mere transport of the sections 9 of the metal strip 1, the creep behavior of the desired widths b * of the sections 9 of the metal strip 1 buffered in the functional block 15. The functional block 15 thus traces the respective nominal width b * for the buffered sections 9 the rolling in the associated rolling stand 5b in response to the desired in the metal strip 1 after the associated rolling stand 5b desired train Z2 *, the target temperature T * and the material characteristics M of the metal strip 1 after. Implicit in the determination of the functional block 15 continue the distance a to the downstream rolling stand 5c (more precisely: the distance a plus the stored between the associated rolling stand 5b and the downstream roll stand 5c tape supply) and the belt speed v behind the associated rolling mill 5b. For these two quantities a, v determine the transport time for which the sections 9 of the metal strip 1 are located in the intermediate frame area between the associated rolling stand 5b and the downstream rolling stand 5c. At the time of rolling a respective section 9 of the metal strip 1 in the downstream rolling stand 5c, the functional block 15 provides the desired width b * before rolling in the downstream rolling stand 5c of the width control device 13 assigned to the downstream rolling stand 5c.

Der Abstand a ist eine feste Größe, die nur einmal parametriert werden muss. Falls auch der gespeicherte Bandvorrat mit berücksichtigt werden soll, ist dies einfach möglich. Denn der gespeicherte Bandvorrat kann auf einfache Weise durch die Position eines Schlingenhebers 20 ermittelt werden, der zwischen dem zugeordneten Walzgerüst 5b und dem nachgeordneten Walzgerüst 5c angeordnet ist. Die Bandgeschwindigkeit v kann im Betrieb variieren. Es ist möglich, die Bandgeschwindigkeit v mittels einer entsprechenden Messeinrichtung direkt zu messen. Alternativ kann die Umfangsgeschwindigkeit von Walzen des zugeordneten Walzgerüsts 5b gemessen werden und daraus in Verbindung mit der bekannten Voreilung die Bandgeschwindigkeit v ermittelt werden. Wiederum alternativ kann die Umfangsgeschwindigkeit von Walzen des nachgeordneten Walzgerüsts 5 gemessen werden und daraus in Verbindung mit der bekannten Nacheilung die Bandgeschwindigkeit v ermittelt werden. Welche Vorgehensweise ergriffen wird, liegt im Belieben des Fachmanns.The distance a is a fixed quantity that only needs to be parameterized once. If you also want to include the stored tape supply, this is easily possible. Because the stored tape supply can be determined in a simple manner by the position of a loop lifter 20 which is arranged between the associated rolling stand 5b and the downstream roll stand 5c. The belt speed v can vary during operation. It is possible, the belt speed v by means of a corresponding measuring device to measure directly. Alternatively, the circumferential speed of rolls of the associated roll stand 5b can be measured and, in conjunction with the known lead, the strip speed v can be determined therefrom. Again alternatively, the peripheral speed of rolls of the downstream roll stand 5 can be measured and from this, in conjunction with the known lag, the belt speed v can be determined. Which procedure is taken is at the discretion of the person skilled in the art.

Der Funktionsblock 16 ist vom Ansatz her bau- und funktionsgleich zum Funktionsblock 14. Es sind jedoch folgende Eingangsgrößen geändert:

Anstelle der Sollbreite b* wird die Istbreite b des momentan im zugeordneten Walzgerüst 5b gewalzten Abschnitts 9 des Metallbandes 1 herangezogen. Im Falle der dem ersten Walzgerüst 5 der Fertigstraße 3 zugeordneten Breitensteuereinrichtung 13 korrespondiert die Istbreite b mit der den Abschnitten 9 im Schritt S2 von FIG 3 zugeordneten Istbreite b. Im Falle der anderen Breitensteuereinrichtungen 13 wird die Istbreite b vom Funktionsblock 17 der dem vorgeordneten Walzgerüst 5a zugeordneten Breitensteuereinrichtung 13 zur Verfügung gestellt.
Anstelle des Sollzuges Z1* wird ein um einen vorderen Zusatzsollwert δZ1* korrigierter Sollzug herangezogen. Im Falle der dem ersten Walzgerüst 5 der Fertigstraße 3 zugeordneten Breitensteuereinrichtung 13 weist der vordere Zusatzsollwert δZ1* den Wert 0 auf. Im Falle der anderen Breitensteuereinrichtungen 13 wird der vordere Zusatzsollwert δZ1* vom Funktionsblock 19 der dem vorgeordneten Walzgerüst 5 zugeordneten Breitensteuereinrichtung 13 zur Verfügung gestellt.
Anstelle des Sollzuges Z2* wird ein um einen hinteren Zusatzsollwert δZ2* korrigierter Sollzug herangezogen. Der hintere Zusatzsollwert δZ2* wird gemäß FIG 7 vom Funktionsblock 19 der jeweiligen Breitensteuereinrichtung 13 zur Verfügung gestellt.
Anstelle der Solltemperatur T* wird die Isttemperatur T herangezogen. Im Falle der dem ersten Walzgerüst 5 der Fertigstraße 3 zugeordneten Breitensteuereinrichtung 13 korrespondiert die Isttemperatur T mit der den Abschnitten 9 im Schritt S2 von FIG 3 zugeordneten Isttemperatur T. Im Falle der anderen Breitensteuereinrichtungen 13 wird die Isttemperatur T von der dem vorgeordneten Walzgerüst 5a zugeordneten Breitensteuereinrichtung 13 zur Verfügung gestellt.

Function block 16 is structurally similar in function to function block 14. However, the following input variables have been changed:

Instead of the desired width b *, the actual width b of the currently rolled in the associated rolling stand 5b portion 9 of the metal strip 1 is used. In the case of the first rolling mill 5 of the finishing train 3 associated width control device 13 corresponds to the actual width b with the sections 9 in step S2 of FIG. 3 associated actual width b. In the case of the other width control devices 13, the actual width b is provided by the function block 17 of the width control device 13 assigned to the upstream roll stand 5 a.
Instead of the reference train Z1 *, a reference train corrected by a front additional target value δZ1 * is used. In the case of the width control device 13 assigned to the first rolling stand 5 of the finishing train 3, the front additional setpoint δZ1 * has the value 0. In the case of the other width control devices 13, the front auxiliary setpoint δZ1 * is provided by the function block 19 of the width control device 13 assigned to the upstream roll stand 5.
Instead of the reference train Z2 *, a reference train corrected by an additional rear reference value δZ2 * is used. The rear additional setpoint δZ2 * is determined according to FIG. 7 provided by the functional block 19 of the respective width control device 13.
Instead of the setpoint temperature T *, the actual temperature T is used. In the case of the first rolling stand 5 of the finishing train 3 associated width control device 13 corresponds to the actual temperature T with the sections 9 in step S2 of FIG. 3 In the case of the other width control devices 13, the actual temperature T is provided by the width control device 13 assigned to the upstream roll stand 5a.

Die übrigen Größen sind identisch mit denen des Funktionsblocks 14.The other variables are identical to those of the functional block 14.

Anhand der dem Funktionsblock 16 zugeführten Größen ermittelt der Funktionsblock 16 eine Istbreite nach dem Walzen im dem zugeordneten Walzgerüst 5b. Der Funktionsblock 16 ordnet dem entsprechenden Abschnitt 9 des Metallbandes 1 die ermittelte Istbreite als neue Istbreite b zu. Die neue Istbreite b führt der Funktionsblock 16 dem Funktionsblock 17 zu. Der Funktionsblock 16 modelliert also intern bezogen auf die Istwerte b, T des jeweiligen Abschnittes 9 des Metallbandes 1 dessen Breitungsverhalten im Walzspalt des zugeordneten Walzgerüsts 5b.Based on the variables supplied to the functional block 16, the functional block 16 determines an actual width after rolling in the associated rolling stand 5b. The function block 16 assigns the corresponding section 9 of the metal strip 1, the determined actual width as a new actual width b. The new actual width b leads the function block 16 to the function block 17. The function block 16 thus internally models based on the actual values b, T of the respective section 9 of the metal strip 1 its spreading behavior in the nip of the associated rolling stand 5b.

Der Funktionsblock 17 ist vom Ansatz her bau- und funktionsgleich zum Funktionsblock 15. Falls der Funktionsblock 17 jedoch - analog zum Funktionsblock 15 - nicht nur den Transport der Abschnitte 9 des Metallbandes 1 (einschließlich der den Abschnitten 9 zugeordneten Istgrößen b, T) zum nachgeordneten Walzgerüst 5c, sondern auch das das Kriechverhalten der Istbreiten b der im Funktionsblock 15 gepufferten Abschnitte 9 des Metallbandes 1 implementiert, werden dem Funktionsblock 17 der um den hinteren Zusatzsollwert δZ2* korrigierte Sollzug Z2* und weiterhin - wie auch beim Funktionsblock 15 - die Materialkenngrößen M des Metallbandes 1 zugeführt. In diesem Fall führt der Funktionsblock 17 also für die gepufferten Abschnitte 9 die jeweilige Istbreite b nach dem Walzen in dem zugeordneten Walzgerüst 5b in Abhängigkeit von dem um den hinteren Zusatzsollwert δZ2* korrigierten Sollzug Z2*, der Isttemperatur T und den Materialkenngrößen M des Metallbandes 1 nach. Implizit gehen in die Ermittlung des Funktionsblocks 17 wie zuvor beim Funktionsblock 15 auch der Abstand a zum nachgeordneten Walzgerüst 5c und die Bandgeschwindigkeit v hinter dem zugeordneten Walzgerüst 5b ein.Function block 17 is structurally and functionally identical to function block 15. However, functional block 17 - analogous to function block 15 - does not only transport the sections 9 of metal strip 1 (including the actual variables b, T assigned to sections 9) to the downstream one Roll stand 5c, but also that the creep behavior of the actual widths b of the functional block 15 buffered sections 9 of the metal strip 1 are the function block 17 to the rear additional setpoint δZ2 * corrected Sollzug Z2 * and continue - as well as the function block 15 - the material characteristics M supplied to the metal strip 1. In this case, the functional block 17 thus performs the respective actual width b for the buffered sections 9 after rolling in the associated rolling stand 5b as a function of that around the rear additional setpoint δZ2 * corrected nominal tension Z2 *, the actual temperature T and the material characteristics M of the metal strip 1 after. Implicit in the determination of the functional block 17 as before at the function block 15 and the distance a to the downstream roll stand 5c and the belt speed v behind the associated rolling mill 5b.

Weiterhin - und hier besteht ein Unterschied zum Funktionsblock 15 - führt der Funktionsblock 17 in der Regel die Isttemperatur T der Abschnitte 9, die im Funktionsblock 17 gepuffert sind, kontinuierlich modellgestützt nach. Die entsprechenden Modelle sind dem Fachmann aus den beiden oben genannten Fachaufsätzen und auch anderweitig bekannt. Im Ergebnis wird daher während des Durchlaufens der Abschnitte 9 des Metallbandes 1 durch die Fertigstraße 3 die Isttemperatur T der Abschnitte 9 kontinuierlich modellgestützt nachgeführt.Furthermore - and here there is a difference to the function block 15 - performs the function block 17 usually the actual temperature T of the sections 9, which are buffered in the function block 17, continuously modeled after. The corresponding models are the expert from the two above-mentioned articles and also known elsewhere. As a result, therefore, during the passage through the sections 9 of the metal strip 1 through the finishing train 3, the actual temperature T of the sections 9 is continuously model-based tracked.

Dem Funktionsblock 18 werden vom Funktionsblock 14 die neu ermittelte Sollbreite b* und vom Funktionsblock 15 die neu ermittelte Istbreite b zugeführt. Der Funktionsblock 15 bildet die Differenz δb zwischen Sollbreite b* und Istbreite b. Weiterhin puffert der Funktionsblock 18 die von ihm ermittelte Differenz δb. Die Pufferung ist derart bestimmt, dass der Abschnitt 9 des Metallbandes 1, auf den die ermittelte Differenz δb bezogen ist, sich zu dem Zeitpunkt, zu dem die Differenz δb vom Funktionsblock 18 ausgegeben wird, an einer vorbestimmten Stelle zwischen dem zugeordneten Walzgerüst 5b und dem nachgeordneten Walzgerüst 5c befindet.The function block 18, the newly determined nominal width b * are fed from the function block 14 and the newly determined actual width b from the function block 15. The function block 15 forms the difference δb between the desired width b * and the actual width b. Furthermore, the function block 18 buffers the difference δb determined by it. The buffering is determined so that the portion 9 of the metal strip 1 to which the detected difference δb is related at the time when the difference δb is output from the functional block 18 at a predetermined position between the associated rolling stand 5b and the downstream rolling stand 5c is located.

Die vorbestimmte Stelle kann nach Bedarf festgelegt sein. Bei der vorbestimmten Stelle kann es sich beispielsweise um denjenigen Ort handeln, an welchem der dem zugeordneten Walzgerüst 5b nachgeordnete Schlingenheber 20 auf das Metallband 1 wirkt. Alternativ kann es sich um einen Ort im Bereich der Mitte zwischen dem zugeordneten Walzgerüst 5b und dem nachgeordneten Walzgerüst 5c handeln, insbesondere exakt um die Mitte. Vorzugsweise kann die vorbestimmte Stelle der jeweiligen Breitensteuereinrichtung 13 vorgegeben werden, insbesondere vom Bediener 12 oder von der bereits erwähnten übergeordneten Steuereinrichtung.The predetermined location may be determined as needed. The predetermined location may, for example, be that location at which the loop lifter 20 located downstream of the associated rolling stand 5b acts on the metal strip 1. Alternatively, it may be a location in the region of the middle between the associated rolling stand 5b and the downstream rolling stand 5c, in particular exactly around the middle. Preferably, the predetermined location of the respective width control device 13 can be specified, in particular from the operator 12 or from the already mentioned higher-level control device.

Der Funktionsblock 18 führt die Differenz δb dem Funktionsblock 19 zu. Dem Funktionsblock 19 werden weiterhin der Sollzug Z2*, die Solltemperatur T* und die Isttemperatur T sowie die Parameter P des im jeweiligen Walzgerüst 5 erfolgenden Walzvorgangs zugeführt. Oftmals werden dem Funktionsblock 19 weiterhin die von den Funktionsblöcken 14 und 16 ausgegebenen Breiten b*, b als solche zugeführt. Anhand der ihm zugeführten Größen ermittelt der Funktionsblock 19 den hinteren Zusatzsollwert δZ2*. Die Ermittlung erfolgt derart, dass die Istbreite b des im zugeordneten Walzgerüst 5b gewalzten Abschnitts 9 des Metallbandes 1 der Sollbreite b* des gewalzten Abschnitts 9 angenähert wird. Insbesondere erfolgt die Ermittlung vorzugsweise derart, dass die Annäherung für den Zeitpunkt optimiert wird, zu dem der Abschnitt 9, für den der hintere Zusatzsollwert δZ2* ermittelt wird, aus dem nachgeordneten Walzgerüst 5c ausläuft.The function block 18 supplies the difference δb to the function block 19. The function block 19 is further supplied with the desired tension Z2 *, the setpoint temperature T * and the actual temperature T and the parameters P of the rolling process taking place in the respective rolling stand 5. Often, the function blocks 19 continue to output the output from the function blocks 14 and 16 widths b *, b as such. On the basis of the quantities supplied to it, the function block 19 determines the rear additional setpoint δZ2 *. The determination takes place in such a way that the actual width b of the section 9 of the metal strip 1 rolled in the assigned rolling stand 5b approaches the desired width b * of the rolled section 9. In particular, the determination preferably takes place in such a way that the approach is optimized for the point in time at which the section 9 for which the additional rear setpoint ΔZ2 * is determined leaves the downstream roll stand 5c.

Es ist möglich, dass die Ermittlung derart erfolgt, dass die Istbreite b gleich der Sollbreite b* wird, also eine vollständige Korrektur erfolgt. Alternativ ist es möglich, dass nur eine teilweise Korrektur erfolgt. Welche Vorgehensweise im Einzelfall ergriffen wird, liegt im Belieben des Fachmanns. Insbesondere ist es möglich, für die vorderen Walzgerüste 5 der Fertigstraße 3 eine vollständige oder nahezu vollständige Korrektur vorzunehmen, so dass in den hinteren Walzgerüsten 5 der Fertigstraße 3 keine oder nur noch Restkorrekturen vorgenommen werden müssen.It is possible that the determination takes place in such a way that the actual width b becomes equal to the desired width b *, ie a complete correction takes place. Alternatively it is possible that only a partial correction takes place. Which procedure is taken in an individual case is at the discretion of the person skilled in the art. In particular, it is possible to carry out a complete or almost complete correction for the front rolling stands 5 of the finishing train 3, so that no or only residual corrections have to be made in the rear rolling stands 5 of the finishing train 3.

Der Funktionsblock 19 führt den hinteren Zusatzsollwert δZ2* weiterhin einem Zugregler 21 zu. Dem Zugregler 21 werden weiterhin der Sollzug Z2* und ein Istzug Z2, der im Metallband 1 hinter dem zugeordneten Walzgerüst 5b herrscht, zugeführt. Der Zugregler 21 stellt den Istzug Z2, der im Metallband 1 hinter dem zugeordneten Walzgerüst 5b herrscht, entsprechend dem um den hinteren Zusatzsollwert δZ2* korrigierten Sollzug Z2* ein. Beispielsweise kann der Zugregler 21 zu diesem Zweck entsprechend der Darstellung in FIG 7 auf den Schlingenheber 20 wirken. Alternativ oder zusätzlich kann der Zugregler 21 auf die Walzenumfangsgeschwindigkeit des zugeordneten Walzgerüsts 5b und/oder des nachgeordneten Walzgerüsts 5c einwirken. Alternativ oder zusätzlich kann der Zugregler 21 auf die Anstellung des nachgeordneten Walzgerüsts 5c einwirken.The function block 19 continues to supply the rear auxiliary setpoint ΔZ2 * to a tension controller 21. The tension regulator 21 will continue to be supplied with the desired tension Z2 * and an actual tension Z2 which prevails behind the associated rolling stand 5b in the metal belt 1. The tension controller 21 sets the actual tension Z2, which prevails behind the associated rolling stand 5b in the metal strip 1, in accordance with the reference tension corrected by the rear additional setpoint δZ2 * Z2 * one. For example, the tension controller 21 for this purpose as shown in FIG FIG. 7 act on the loop lifter 20. Alternatively or additionally, the tension regulator 21 can act on the roller peripheral speed of the associated rolling stand 5b and / or of the downstream rolling stand 5c. Alternatively or additionally, the tension regulator 21 can act on the employment of the downstream roll stand 5c.

Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung somit folgenden Sachverhalt:
Vor dem Walzen eines Metallbandes 1 in einer Fertigstraße 3 werden für Abschnitte 9 des Metallbandes 1 jeweils deren Istbreite b0 und deren Isttemperatur T0 erfasst. Aus den erfassten Größen b0, T0 abgeleitete Größen bF, TF und die korrespondierenden Sollgrößen b*, T* werden den Abschnitten 9 zugeordnet. Die Abschnitte 9 des Metallbandes 1 werden während des Durchlaufens der Fertigstraße 3 wegverfolgt. Den Walzgerüsten 5 ist jeweils eine Breitensteuereinrichtung 13 zugeordnet. Die Breitensteuereinrichtungen 13 ermitteln anhand von verschiedenen Eingangsgrößen die Sollbreite b* und die Istbreite b nach dem Walzen im zugeordneten Walzgerüst 5b. Die Breitensteuereinrichtungen 13 ermitteln weiterhin einen hinteren Zusatzsollwert δ22*, um welchen der Sollzug Z2* hinter dem zugeordneten Walzgerüst 5b korrigiert wird, um die Istbreite b an die Sollbreite b* anzunähern. Der hintere Zusatzsollwert δZ2 wird sowohl bei der Ermittlung der Istbreite b berücksichtigt als auch einem Zugregler 21 zugeführt, der einen im Metallband 1 hinter dem zugeordneten Walzgerüst 5b herrschenden Istzug Z2 entsprechend dem korrigierten Sollzug Z2* einstellt. Für die Ermittlung des hinteren Zusatzsollwertes δZ2* wird unter anderem die Differenz δb von Sollbreite b* und Istbreite b eines Abschnitts 9 des Metallbandes 1 herangezogen, der sich an einer vorbestimmten Stelle hinter dem zugeordneten Walzgerüst 5 befindet.In summary, the present invention thus relates to the following facts:
Before rolling a metal strip 1 in a finishing train 3, the actual width b0 and the actual temperature T0 thereof are detected for sections 9 of the metal strip 1. From the detected quantities b0, T0 derived quantities bF, TF and the corresponding desired quantities b *, T * are assigned to the sections 9. The sections 9 of the metal strip 1 are tracked during the passage of the finishing train 3. The rolling stands 5 are each assigned a width control device 13. The width control devices 13 determine, based on different input variables, the nominal width b * and the actual width b after rolling in the associated rolling stand 5b. The width control devices 13 furthermore determine a rear additional target value δ22 *, by which the desired tension Z2 * is corrected behind the assigned rolling stand 5b, in order to approximate the actual width b to the set width b *. The additional rear setpoint δZ2 is taken into account both in the determination of the actual width b and fed to a tension regulator 21, which adjusts a actual tension Z2 prevailing in the metal band 1 behind the associated rolling stand 5b in accordance with the corrected desired tension Z2 *. For the determination of the additional rear setpoint δZ2 *, inter alia, the difference δb of the setpoint width b * and the actual width b of a section 9 of the metal strip 1 is used which is located at a predetermined location behind the assigned rolling stand 5.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. So wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise keinerlei Messung von Temperaturen T und Breiten b innerhalb der Fertigstraße 3 benötigt. Nur vor der Fertigstraße 3 ist eine derartige Erfassung erforderlich. Diese Erfassungen sind üblicherweise vorhanden. Zusätzlich kann am Auslauf der Fertigstraße 3 zur Qualitätskontrolle, zur Adaption der verwendeten Prozessmodelle und eventuell zur optionalen Breitenregelung die Breite b erfasst werden. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Falls zusätzlich zur erfindungsgemäßen Breitensteuerung auch eine Breitenregelung realisiert wird, korrigiert die Breitenregelung in Abhängigkeit von der Istbreite b hinter der Fertigstraße 3 und der Sollbreite b* an dieser Stelle zumindest die Sollbreiten b*, eventuell auch die Istbreiten b. Die Korrektur erfolgt für die einzelnen Walzgerüste 5, denen eine Breitensteuereinrichtung 13 zugeordnet ist. Die Korrektur erfolgt derart, dass die ermittelten Zusatzsollwerte δZ1*, δZ2* die Breitenabweichung am Auslauf der Fertigstraße 3 kompensieren. Die Stelleingriffe werden innerhalb der Fertigstraße 3 auf mehrere Walzgerüste 5 aufgeteilt. Hierbei dominiert vorzugsweise die Kompensation in den vorderen Walzgerüsten 5. In den hinteren Walzgerüsten 5 werden vorzugsweise nur noch Restabweichungen ausgeglichen.The present invention has many advantages. For example, in the context of the present invention, no Measurement of temperatures T and widths b required within the finishing train 3. Only in front of the finishing train 3 is such a detection required. These surveys are usually available. In addition, the width b can be detected at the outlet of the finishing train 3 for quality control, for adapting the process models used and possibly for optional width control. However, this is not mandatory. If in addition to the width control according to the invention also a width control is realized, the width control corrects depending on the actual width b behind the finishing train 3 and the target width b * at this point at least the desired widths b *, possibly also the actual widths b. The correction takes place for the individual rolling stands 5, to which a width control device 13 is assigned. The correction takes place in such a way that the additional setpoint values ΔZ1 *, ΔZ2 * determined compensate the width deviation at the outlet of the finishing train 3. The control interventions are divided into several rolling stands 5 within the finishing train 3. In this case, the compensation preferably dominates in the front rolling stands 5. In the rear rolling stands 5, only residual deviations are preferably compensated.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den durch die Ansprüche definierten Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined by the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Metallbandmetal band
22: Vorstraßeroughing
33: Fertigstraßefinishing line
44: Haspeleinrichtungcoiler
5, 5a bis 5c5, 5a to 5c: Walzgerüsterolling mills
66: Steuereinrichtungcontrol device
77: Computerprogrammcomputer program
88th: Maschinencodemachine code
99: Abschnittesections
10, 1110, 11: Filterblöckefilter blocks
1212: Bedieneroperator
1313: BreitensteuereinrichtungenWidth control devices
14 bis 1914 to 19: Funktionsblöckefunction blocks
2020: Schlingenheberlooper
2121: ZugreglerTension Controller
aa: Abstanddistance
b, b0b, b0: IstbreitenIstbreiten
b*, b0*b *, b0 *: Sollbreitenshould widths
bFbF: gefilterte Istbreitenfiltered actual widths
bVbv: vorläufig gefilterte Istbreitenpreliminarily filtered actual latitudes
11: Längelength
mm: MasseDimensions
MM: Materialkenngrößen des MetallbandesMaterial characteristics of the metal strip
PP: Parameter des WalzvorgangsParameters of the rolling process
S1 bis S5S1 to S5: Schrittesteps
tt: ZeitspannePeriod of time
t1, t2, ...t1, t2, ...: Zeitpunktetimings
T, T0T, T0: Isttemperaturenactual temperatures
T*, T0*T *, T0 *: Solltemperaturentarget temperatures
TFTF: gefilterte Isttemperaturenfiltered actual temperatures
TVTV: vorläufig gefilterte Isttemperaturenpreliminarily filtered actual temperatures
vv: Bandgeschwindigkeittape speed
Z1, Z2Z1, Z2: IstzügeIstzüge
Z1*, Z2*Z1 *, Z2 *: Sollzügeshould trains
δb.DELTA.B: Differenz zwischen Sollbreite und IstbreiteDifference between nominal width and actual width
δZ1*, δZ2*δZ1 *, δZ2 *: ZusatzsollwerteAdditional setpoints

Claims

Method for rolling a metal strip (1) in a finishing train (3), which has multiple rolling stands (5) through which the metal strip (1) passes in succession,
- wherein the actual width (b0) and the actual temperature (T0) thereof are detected for each of the sections (9) of the metal strip (1) before they enter the finishing train (3),

- wherein an actual width (b) derived from the detected actual width (b0), an initial target width (b0*), an actual temperature (T) derived from the detected actual temperature (T0), and a target temperature (T*) are associated with each of the sections (9) of the metal strip (1),

- wherein the sections (9) of the metal strip (1) are path-tracked during the passage through the finishing train (3),

- wherein a width control unit (13) is associated at least with each of the rolling stands (5) with the exception of the last rolling stand (5),

- wherein the respective width control unit (13) for the section (9) of the metal strip (1) rolled in the associated rolling stand (5b)
-- on the basis of its target width (b*) before the rolling in the associated rolling stand (5b), a target tension (Z1*) desired in the metal strip (1) before the associated rolling stand (5b), a target tension (Z2*) desired in the metal strip (1) after the associated rolling stand (5b), the target temperature (T*) associated with the respective section (9) and parameters (P) of the rolling procedure performed in the associated rolling stand (5b), ascertains a target width (b*) after the rolling in the associated rolling stand (5b) and associates it with the respective section (9) of the metal strip (1),

-- on the basis of its actual width (b) before the rolling in the associated rolling stand (5b), the target tension (Z1*), which is corrected by an upstream additional target value (δZ1*), desired in the metal strip (1) before the associated rolling stand (5b), the target tension (Z2*), which is corrected by a downstream additional target value (δZ2*), desired in the metal strip (1) after the associated rolling stand (5b), the actual temperature (T) associated with the respective section (9), and the parameters (P) of the rolling procedure performed in the associated rolling stand (5b), ascertains an actual width (b) after the rolling in the associated rolling stand (5b) and associates it with the respective section (9) of the metal strip (1),

- wherein the respective width control unit (13) ascertains the downstream additional target value (δZ2*) on the basis of the target tension (Z2*) desired in the metal strip (1) after the associated rolling stand (5b), the target temperature (T*) and the actual temperature (T) of the section (9) of the metal strip (1) rolled in the associated rolling stand (5b), the difference (δb) of target width (b*) and actual width (b) of a section (9) of the metal strip (1) which is located at a predetermined point after the associated rolling stand (5b), and the parameters (P) of the rolling procedure,

- wherein the respective width control unit (13) ascertains the downstream additional target value (δZ2*) such that the actual width (b) of the section (9) of the metal strip (1) rolled in the associated rolling stand (5b) approximates the target width (b*) of the rolled section (9),

- wherein the respective width control unit (13) supplies the downstream additional target value (δZ2*) to a respective tension regulator (21), which sets an actual tension (Z2) prevailing in the metal strip (1) after the associated rolling stand (5b) corresponding to the target tension (Z2*) corrected by the downstream additional target value (δZ2*).
Method according to Claim 1,
characterized in that the detected actual widths (b0), and preferably also the detected actual temperatures (T0), are filtered, in particular low-pass filtered.
Method according to Claim 2,
characterized in that no phase offset is induced by the filtering in the filtered variable (bF, TF) in relation to the unfiltered variable (b0, T0).
Method according to Claim 3,
characterized in that either the detected variables (b0, T0) are filtered in a symmetrical filter or the detected variables (b0, T0) are subjected to a first filtering and preliminarily filtered actual variables (bV, TV) are thus ascertained and then the preliminarily filtered actual variables (bV, TV) are subjected to a second filtering and the filtered actual variables (bF, TF) are thus ascertained or the detected variables (b0, T0) are subjected to both the first filtering and also the second filtering and the mean values of the two filterings are used as the filtered actual variables (bF, TF), and the two filterings have inverse phasing in relation to one another.
Method according to any one of the preceding claims,
characterized in that the initial target width (b*) is predefined or ascertained on the basis of the actual width (bF) associated with the sections (9).
Method according to any one of the preceding claims,
characterized in that the predetermined point is specified.
Method according to any one of the preceding claims,
characterized in that, at least for the rolling stand (5) of the finishing train (3) through which the metal strip (1) passes first, a point in time (t1) is detected, at which the metal strip (1) enters this rolling stand (5), and the path tracking is adapted on the basis of this point in time (t0).
Method according to any one of the preceding claims,
characterized in that a final rolling temperature is specified and the final rolling temperature is used as the target temperature (T*), and/or the actual temperature (T) is continuously tracked in a model-supported manner during the passage of the sections (9) of the metal strip (1) through the finishing train (3).
Method according to any one of the preceding claims,
characterized in that the rolling force, the rolling torque, the strip velocity (v) on the inlet side and/or outlet side of the associated rolling stand (5b), the rolling gap, the pass reduction, the compressed length of metal strip (1), and material variables (M) of the metal strip (1) are used as parameters (P) of the rolling procedure, with respect to the associated rolling stand (5b).
Method according to any one of the preceding claims,
characterized in that the respective width control unit (13) for the sections (9) of the metal strip (1) already rolled in the associated rolling stand (5b)
- tracks the target width (b*) after the rolling as a function of the spacing (a) from the downstream rolling stand (5c), the strip velocity (v) after the associated rolling stand (5b), the target tension (Z2*) desired in the metal strip (1) after the associated rolling stand (5b), the target temperature (T*), and material characteristic variables (M) of the metal strip (1) and

- tracks the actual width (bF) after the rolling as a function of the spacing (a) from the downstream rolling stand (5c), the strip velocity (v) after the associated rolling stand (5b), the target tension (Z2*) desired in the metal strip (1) after the associated rolling stand (5b), which is corrected by the downstream additional target value (δZ2*), the actual temperature (T), and the material characteristic variables (M) of the metal strip (1).
Computer program, which comprises machine code (8), which is executable by a control unit (6) for a finishing train (3), wherein the execution of the machine code (8) by the control unit (6) causes the control unit (6) to operate the finishing train (3) according to a method according to any one of the preceding claims.
Control unit for a finishing train (3), wherein the control unit is programmed using a computer program (7) according to Claim 11, so that the control unit operates the finishing train (3) according to a method according to any one of Claims 1 to 10.
Finishing train for rolling a metal strip (1),
- wherein the finishing train has multiple rolling stands (5) through which the metal strip (1) passes in succession,

- wherein the finishing train has a control unit (6), which operates the finishing train according to a method according to any one of Claims 1 to 10.