DD224658A1

DD224658A1 - Verfahren zur verwertung der messwerte doppelt symmetrischer walzgutquerschnitte

Info

Publication number: DD224658A1
Application number: DD26319084A
Authority: DD
Inventors: Folker Flemming; Gerhard Oehlstoeter; Christoph Loeschner; Klaus-Juergen Sasse
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1984-05-21
Filing date: 1984-05-21
Publication date: 1985-07-10
Also published as: DD224658B5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung der Messwerte doppelt symmetrischer Walzgutquerschnitte, z. B. Rund-, Vierkant-, Sechskant-, Flach- und Rippenprofile fuer Walzwerke. Ziel der Erfindung ist die Verringerung des Bewertungsaufwandes zum Positionieren der Messeinrichtung und in der Reduzierung des Walzgutanteils geminderter Qualitaet. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das die Toleranzhaltigkeit des Walzgutes verbessert. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass aus der Vielzahl der Messwerte die Hoehe und Breite des Walzgutquerschnitts ermittelt und danach die Messeinrichtung positioniert wird sowie Grenzwertabweichungen unter Verwendung vorgegebener Abhaengigkeiten ausgeregelt werden. Die Erfindung ist in Walzwerken anwendbar.

Description

Tifcel der Erfindung

Verfahren zur Verwert;iing der Meßwerte doppelt; symmetrischer Walzgutquerschnitte

Anwendungsgebiet der Erfindung;

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung der Meßwerte doppelt symmetrischer Walzgutquerschnitte, z„ B.. Rund-, Vierkant-, Sechskant-, Flach- und Rippenprofile für Walzwerke.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Nach der DD-PS 97 143 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Hohe und Breite des Walzgutes hinter dem Fertiggerüst oder die Breite indirekt vor dem Fertiggerüst gemessen werden· Dadurch wird im Falle der Grenzwertabweichungen in Hohe und/oder Breite Einfluß auf die Anstellung der Fertiggerüste genommen. Dies erfolgt in der Weise, daß die Breite des Walzgutes durch Veränderung der Anstellung des Schlichtovals und der davorliegenden Streckkaliber, insbesondere des Vorschlichtkalibers, auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt wird₀ Die Höhe des Walzgutes wird durch die Anstellung des Fertiggerüstes auf den vorgegebenen Sollwert geregelt, wobei der Einfluß dieser An-Stellungskorrektur auf die Breite des Walzgutes in den Regelwerten für die Breite berücksichtigt werden kann« Nachteilig ist, daß die Positionierung der Meßeinrichtung keine Berücksichtigung findet und daß keine Abhängigkeiten für die zu realisierenden Stellbefehle genannt werden, um eine definierte, dem Sollwert nahekommende Profilkorrektur vornehmen zu können«,

Sin weiteres Verfahren geht davon aus, daß in den.Kaliberfolgen Quadrat-, Oval- bzw, Bundkaliber ein toleranzhaltiges Walzen gewährleisten« Das bedeutet, daß hinter jedem zweiten Walzgerüst eine Meßeinrichtung angeordnet ist, die die Breite des Walzgutes erfaßt, auswertet und entsprechende Stellbefehle an das davorliegende Gerüst gibt (Iron and Steel 1970, Heft 1, Seite 89 - 98),

Es zeigt sich,, daß das Verfahren ökonomisch nicht vertretbar ist β Durch die Einbeziehung der gesamten Walzstraße ist eine Vielzahl kostenaufwendiger Meßgeräte erforderlich« ^erner wird der Verschleiß der Walzen nicht berücksichtigt, wodurch es wiederum zur unkontrollierten Qualitätsminderung kommt,

Ziel der Erfindung

Das Ziel der'Erfindung besteht in der Verringerung des Bewertungsaufwandes zum Positionieren der Meßeinrichtung und in der Reduzierung des Walζgutanteils geminderter Qualität.

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das die Toleranzhaltigkeit des Walzgutes verbessert«

Das Verfahren dient zur Verwertung der Meßwerte doppelt symmetrischer Walzgutquerschnitte ο Hierbei wird der hinter dem Fertiggerüst erfaßte ?/alzgut querschnitt korrigiert. Erfindungsgemäß ist, daß aus der Vielzahl der Meßwerte die Höhe und Breite des Walzgutquerschnitts ermittelt und danach die Meßeinrichtung positioniert wird sowie Grenzwertabweichungen unter Verwendung vorgegebener Abhängigkeiten ausgeregelt werden·

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Höhe und Breite ermittelt werden, indem die Winkelstellung et der Meßeinrichtung ermittelt wird, unter der sich die Meßwerte schneiden. Außerdem gehört zu der Erfindung, daß die Meßeinrichtung in der Winkelstellung cC+ 40° oder <?6- 45° positioniert wird, wobei die Kamera I oder II mit dem kleinsten Streubereich der Höhe zugeordnet ist.

Ferner ist; ein Merkmal der Erfindung darin zu sehen, daß Höhe und Breite ermittelt werden, indem der Schwenkbereich, in Intervalle von 10' unterteilt und das Intervall mit dem kleinsten Streubereich für einen der Meßwerte der Höhe zugeordnet wird sowie die Meßeinrichtung in deren Mittenstellung positioniert wird, sofern Höhe und Breite nur unwesentlich voneinander abweichen oder übereinstimmen«

Ein ergänzendes Merkmal zeigt sich in der Form, daß die Meßwerte für die Höhe und Breite über ein Meßzyklus ermittelt und mit den vorgegebenen Toleranzgrenzen verglichen werden, wobei im Falle einer Grenzwertabweichung in der Höhe an die Walzenanstellung des Fertiggerüstes und im Falle der Grenz-Wertabweichung in der Breite an die Walzenanstellung des Schlichtovals richtungsgebundene Stellbefehle in Form einer Sinschaltdauer t-r-, erteilt werden, die aus dem Charakteristika des betreffenden Gerüstes und der Differenz zwischen SoIl- und Meßwert abgeleitet werden*,

Zur Erfindung gehört auch, daß im Schlichtoval eine Begrenzung des maximal möglichen Anstellweges richtungsgebunden vorgenommen wird und bei Erreichen eines der Grenzwerte des Schlichtovals dessen Anstellung blockiert wird und der Stellbefehl auf das Vorschlichtkaliber oder ein äquivalenter Stellbefehl zur Veränderung der Drehzahldifferenz zwischen Fertigrund und Schlichtoval übertragen wird.

Es gehört auch zur Erfindung, daß die während des letzten Drittels der mittleren Walzeinheib einer Walzader im Schlichtoval und/oder Yorschlichtoval vorgenommenen Anstellungsänderungen nach Durchlauf der betreffenden Walzader und vor dem Anstich der nachfolgenden Walzader in ihrer Summe rückgängig gemacht werden»

Ein abschließendes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Lage des Walzguts nach 20 bis 30 Walzadern überprüft und die Meßeinrichtung neu positioniert wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein in Höhe und Breite, vom Sollwert abweichendes, um - 35° gedralltes Rund,

Fig. 2 Meßwerte für ein.um - 35° gedralltes Hund mit einer Abweichung vom Sollwert in der Höhe von + 0,2 mm und in der Breite von - 0,2 mm,

Fig. 3 Positionierung der Kameras nach Bewertung der Meßwerte gemäß Fig. 2,

Fig. 4 Meßwerte für ein Hund, bei dem Höhe und Breite nicht voneinander abweichen.

Die Fig. 1 bis 3 beinhalten das erste Ausführungsbeispiel,, Das in Fig. 1 dargestellte, um - 35 gedrallte Walzgut, z„ B.

Rund 1 mit seinem Sollwert 3 der Toleranzobergrenze 15 und der Toleranzuntergrenze 16, ist in seiner Lage zu erfassen, indem eine Bewertung der Meßwerte 3i 4 vorgenommen wird.^: Die Höhe h befindet sich in der C -Achse, die Breite b senkrecht dazu in der ^" -Achse. Für die Höhe h ist ein Überschreiten der Toleranzobergrenze 15 festzustellen, für die Breite b wird ein Unterschreiten der Toleranzuntergrenze 16 registrierte Die Abszisse ist mit χ und die Ordinate mit y bezeichnet«, Fig. 2 zeigt die Meßwerte 3» 4 für das Rund 1, die mit der Meßeinrichtung 2, bestehend aus zwei senkrecht zueinander stehenden Kameras I und II/5» o» gemäß Fig. 3 aufgezeichnet wurden« Dies erfolgt durch das Schwenken der Meßeinrichtung 2 von der Ausgangsstellung 7 - 30°/+ 60° in die Endstellung 8 + 70⁰/ + 160°. Kamera I 5 ist den Meßwerten 4 und Kamera II 6 den Meßwerten 3 zuzuordnen« Die Meßwerte 3» 4 nach Fig. 2 weisen einen eindeutigen Schnittpunkt auf. Dieser Schnittpunkt liegt unter einer Winkelstellung voneC = 10°_e Höhe h und Breite b sind demzufolge unter einem Winkel νono( + 45° = 10° + 45° bzw*< - 45° = 10°.- 45° zu finden.' Da die Meßeinrichtung 2 in der Stellung oi - 45° = - 35° nicht positioniert werden kann (die Ausgangsstellung 7 der Meßeinrichtung 17 liegt bei - 3OO)

wird sie unter et + 45° = 55° positioniert· Es handelt sich um die Arbeitsstellung 9 der Meßeinrichtung 2· Die Führungskamera, auf die sich alle Winkelangaben der Meßeinrichtung beziehen, ist Kamera 15· Untere^ + 45° = 55° weisen die MeB-werte 3 der Kamera II 6 gegenüber den Meßwerten 4 der Kamera den geringsten Streubereich auf„ Demzufolge werden mit der Kamera II 6 die Höhe h und mit der Kamera I 5 die Breite b gemessen· Die Positionierung der Kameras I, II 5» 6 in der Ausgangsstellung 9 zeigt Fig. 3·

Fig» 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel· Hierbei sind die Meßwerte 11 der Kamera II 6 mit dem Sollwert 12 und die Meßwerte 13 der Kamera I 5 niit dem Sollwert 14 für ein nahezu ideales Rund, welches wiederum um - 35 gedrallt ist, dargestellt. Die Sollwerte 12 und 14 sind gleichgroß. Die Meßwerfc'e 11 und 13 sind identisch, die Streubereiche schwanken über den Schwenkbereich der Kameras I, II 5> 6·' Sin eindeutiger Schnittpunkt wie in Figo¹ 2 läßt sich nicht bestimmen,, Aus diesem Grund sind die gespeicherten Streubereiche in Intervallen 10 von 10° zu analysieren. Das Intervall 10 mit dem kleinsten Streubereich ist der Höhe h zuzuordnen. Es liegt für die Kamera II 6 bzw, die Meßwerte 11 zwischen 50° und 60°. Die Mittelposition dieses Intervalls 10 von 55° entspricht der Höhe h. Die Meßeinrichtung 2 wird mit der Kamera I 5 in dieser Winkelstellung, die der Arbeitsstellung 9 entspricht, positionierte' Kamera II 6 erfaßt damit die Höhe h und Kamera I 5 die Breite b.

Die Korrektur vorhandener Grenzwertabweichungen erfolgt in der Weise, daß im Falle einer Grenzwertabweichung in der Höhe h an die Walzenanstellung des Fertiggerüstes i und im Falle der Grenzwertabweichung in der Breite b an die Walzenanstellung des Schlichtovals i-1 richtungsgebundene Stellbefehle in Form einer Einschaltdauer t-, erteilt werden,, Liegt gemäß Figur 1 für ein Rund 1 ein Überschreiten der Toleranzobergrenze 15 in der Höhe h und ein Unterschreiten der ToIeranzuntergrenze 16 in der Breite b vor, dann werden die Stellbefehle Schließen des Fertiggerüstes i über die Dauer und öffnen des Schlichtovals i-1 über die Dauer ^w- *\

erteilt· Die Einschaltdauer wird über lineare Abhängigkeiten ermittelt. Es gilt

¹³E (t) = ^mi (i¹ - S) + ⁿi

t_E (i-1) = Ia_1-1 (I)-S)₊Ii_{1 + 1}

Die Koeffizienten m und die Konstanten η sind vorgegeben· Sie berücksichtigen die mechanischen und elektrischen Parameter der Walzenanstellung des betreffenden Gerüstes, wie Anlaufverhalten des Motors, Massenträgheitsmoment der Walzenanstellung und mittlere Belastung· Der Sollwert S ist ebenfalls vorgegeben· Eine weitere Korrektur der vorhandenen Grenzwertabweichungen sieht vor, daß im Schlichtoval i-1 die maximal mögliche Anstellung richtungsgebunden begrenzt wird. Bei Erreichen eines der Grenzwerte (oberer oder unterer) wird die Walzenanstellung des Schlichtovals i-1 blockiert. Ein entsprechender Stellbefehl wird in diesem Fall auf das Vorschlichtoval i-2 übertragen· Die Einschaltdauer

^fcE (i-2) ^{= m}(i-2) ^^b " ^S^ ^{+ n}(i-2)

berücksichtigt in den Werten für m^. _o^ und n,-. _o\ auch die aus der Breitung im Schlichtoval (i-1) resultierenden Aus-Wirkungen» Das Begrenzen der Anstellungsveränderungen im Schlichtoval i-1 ist erforderlich, um ein Kippen oder Klemmen des Walzgutes in der Führung zum Fertigrund zu vermeiden· ^xFehleinstellungen werden vermieden, indem die im Schlichtoval i-1 bzw· Vorschlichtoval i-2 vorgenommenen Anstellungskorrektüren nach Durchlauf einer Walzader vor dem Anstich der nachfolgenden Walzader in der Summe rückgängig gemacht werden·' Dies erfolgt dann, wenn die Profilkorrekturen im letzten Drittel der mittleren Walzzeit t einer Walzader aufgetreten sind ·

Es wird berücksichtigt, daß das Walzgut durch den Verschleiß der Walzarmaturen und Walzen bzw. infolge vorgenommener Veränderungen in der Walzstraße, wie Walzendrehzahlen und Walzspalte, in seiner Lage Änderungen unterliegt. Zu diesem Zweck

_ 9 —

wird die Lage des Walzgutes nach 20 - 30 Walzadern unabhängig davon, ob eine Profilkorrekfcur vorgenommen wurde oder nicht, in seiner Lage überprüft und die Meßeinrichtung 17 gegebenenfalls in ihrer Position geändert, Das erste und zweite Ausführungsbeispiel kann v/ahlweise mit der einen oder anderen Möglichkeit der Korrektur der Grenzwert abweichungen kombiniert werden«·

Das Verfahren weist verschiedene- Vorteile auf· Die Positionierung der Meßeinrichtung erfolgt unabhängig von subjektiven Binflußfakfcoren mit minimalem Zeitaufwand. Damit ist die Profilbeeinflussung bereits mit dem Anstich der zweiten Walzader nach Inbetriebnahme mögliche Bei Auftreten einer Grenzwert abweichung wird der Istwert durch die dargestellten Abhängigkeiten auf den Sollwert zurückgeführt« Die Regelung gestattet,auch periodisch wiederkehrende Grenzwertabweichungen auszuregeln» Das Verfahren ist ein entscheidender Schritt zum Walzen in eingeengten Toleranzfeldern und zur Erhöhung des Anteils höchster Walzgutqualität·

Claims

- 8 Erfind ungsanspruch

1. Verfahren zur Verwertung der Meßwerte doppelt symmetrischer Walzgutquerschnitte, bei dem der hinter dem Fertiggerüst erfaßte Walzgutquerschnitt korrigiert wird, gekennzeichnet dadurch, daß aus der Vielzahl der Meßwerte die Höhe und Breite des Walzgutquerschnittes ermittelt und danach die Meßeinrichtung positioniert wird sowie Grenzwertabweichungen unter Verwendung vorgegebener Abhängigkeiten ausgeregelt werden«
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Höhe und Breite ermittelt werden, indem die Winkelstellung der Meßeinrichtung ermittelt wird, unter der sich die Meßwerte schneiden.

3« Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßeinrichtung in der Winkelstellung o( + 45° oder oC - 45° positioniert wird, wobei die Kameras I o°der II mit dem kleinsten Streubereich der Höhe zugeordnet sind«
4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Höhe und Breite ermittelt werden, indem der Schwenkbereich in Intervalle von 10¹ unterteilt wird und das Intervall mit dem kleinsten Streubereich für einen der Meßwerte der . Höhe zugeordnet wird sowie die Meßeinrichtung in deren Mittenstellung positioniert wird, sofern Höhe und Breite nur unwesentlich voneinander abweichen oder übereinstimmen,,

5· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Meßwerte für die Höhe und Breite über ein Meßzyklus ermittelt und mit den vorgegebenen Toleranzgrenzen verglichen werden, wobei im Falle einer Grenzwertabweichung in der Höhe an die Walzenanstellung des Fertiggerüstes und im Falle der Grenzwertabweichung in der Breite an die Walzenanstellung des Schlichtovals richtungsgebundene Stellbefehle in Form einer Einschaltdauer t^ erteilt werden, die aus dem Charakteristika des betreffenden Gerüstes und der Differenz zwischen Soll- und Meßwert

6ο Verfahren nach Punkt 1 und 5» gekennzeichnet dadurch, daß im Schlichtoval eine Begrenzung des maximal möglichen Anstellweges riehtungsgebunden vorgenommen wird und bei Erreichen eines der Grenzwerte des Schlichbovals dessen Anstellung blockiert wird und der Stellbefehl auf das Yorschlichtkaliber oder ein äquivalenter Stellbefehl zur Veränderung der Drehzahldifferenz zwischen Fert'igrund und Schlichtoval übertragen wirdo
7. Verfahren nach Punkt 1, 2, 3j 4, 5 und 6, gekennzeichnet dadurch, daß die während des letzten Drittels der mittleren Walzeinheit einer Walzader im Schlichtoval und/oder Vorschlichtoval vorgenommenen Anstellungsänderungen nach Durchlauf der betreffenden Walzader und vor dem Anstich der nachfolgenden Walzader in ihrer Summe rückgängig gemacht werden«

8«, Verfahren nach Punkt 1, 2, 3, 4, 5» 5 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Lage des Walzguts nach 20 bis 30 Walzadern überprüft und die Meßeinrichtung neu positioniert wird«

- Hierzu 4 Blatt Zeichnungen -