DE1602020A1

DE1602020A1 - Verfahren fuer die Regelung der Zug- und/oder Druckkraft in einem Walzgut und Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1602020A1
Application number: DE19671602020
Authority: DE
Inventors: Per Kain; Arne Stroemberg
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1966-09-15
Filing date: 1967-09-12
Publication date: 1970-04-09
Also published as: GB1156998A; SE333601B

Description

Allmänna Svenska Elektriaka Aktiebolaget Vast eras/S ohwed en

Verfahren für die xiegelung der Zug- und/oder Druckkraft in einem Walzgut und Anordnuni: zur Durchführung dea Verfahrena

Die Erfindung bezieht sioh auf ein Verfahren für die Regelung der Zug- und/oder -Druckkraft in einem Walagu-t zwischen zwei Walzenpaaren eines v/alzwerkea. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei einem </alzvorgang, z.B. beim Warmwalzen von Trägern, Eisenbahnschienen usw., ändert sich der Strom im Antriebsmotor des Walzwerkes, wenn.sieh die Zug- oder Druckspannung'im Walzwerk ändert. Wenn das .Valzwerk mehrere i/alzenpaare hat und die Zugkraft zwischen zwei angrenzenden Paaren vermindert wird, steigt der Strom im-^otor für dasjenige Paar, aus dem das Material kommt. Auoh der Strom in dem Motor des folgenden Paaree ändert eich.

Man will oft aowofcl beim Warm- als auch beim Kaltwalzen mit einer Bug- oder Druckkraft im Walzgut arbeiten, die gleich Hull ist oder einen konstanten tfert hat.Manhat inverschiedenen Weisen versucht, dieses Problem zu lösen und hat u.a. ein Mehrfachwalzwerk mit kippbaren oder verschiebbaren 'rfalzstühlen konstruiert und bei Zugkraftveränderungen, an den WaIz-

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stuhlen die Kräfte abgetastet, die bestrebt Bind, die vialzen-

odar stuhle zu kippen/längs der .»alzbahn zu vereohieben-. Diese Kräfte werden dann für Regelzweoke verwendet. Eine, solche Anordnung funktioniert gut, verlangt aber eine besondere Konstruktion der Walzenstühle.

Man hat auch .versucht, Schlingen des Walzguts zwischen den Walistunlen zu erhalten, diese gegebenenfalls nit einer gewissen Kraft zu belasten und das''Antriebeorgan auf konstante äohlingenhöhe o.dgl. zu regeln. Sine solohe Anordnung ist weniger betriebssicher und ist außerdem nioht bei Walzvorgängen anwendbar, bei denen das Gut leeine Sohlingen zwischen den lYalzstühlen bilden kann, ζ.ή. beim Walzen von Trägern.

Die Erfindung betrifft ein '/erfahren, mit dem man in einfacher und wirksamer Weise in herkömmlichen Walzenstühlen neben anderer Regelung über das Antriebsorgan dee Walzenpaares die Zug- oder Druckkraft oder einen anderen wert regeln kann. Bei diesem Verfahren wird der Strom, die Spannung oder ein anderer von der genannten Kraft abhängiger Wert aa Antriebeorgan eines Walzenpaares bei der Kraft Null gemessen, z.B. bevor dae Walzgut das folgende Walzenpaar erreicht hat. Das Verfahren iet dadurch gekennzeichnet, daß der genannte gemessene Wert in einem Gredächtnisorgan gelagert wird, dem der genannte Meßwert zugeführt wird, wenn das Walzgut sich in dem ein«, aber nioht in dem anderen .Valzenpaar befindet, und das abgeschaltet wird, ehe das Walzgut daä andere tfalzenpaar erreicht, und daß, sobald das Walzgut von beiden .Valzenpaaren aufgenommen iet, der

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entsprechende aktuelle .*'ert in an sicli bekannter v'eise gemessen und mit dem gelagerten Wert verglichen wird, wooei benachbarte und/oder entsprechende Antriebsorgane von einem Vergleichssignal des gelagerten und des aktuellen Signale gegen den Wert iYull oder einen anderen gewünschten Wert des genannten ■Vergleichssignals gesteuert werden. Bei einem solchen Verfahren kann man leicht meßbare A'erte für die Kontrolle der Kraft benutzen, -can braucht nicht die Walzenstühle in einer besonderen Weise auszuführen, und man kann unabhängig von anderen ev. anwendbaren Hegelfunktionen regeln. Man kann eine neue liullreferenz für jedes neue Gut erhalten, und man erreicht dabei eine schnelle Korrigterung bei ev.· veränderten Dimensionen des Walzguts. Die Regelung kann vorwärtB oder rückwärts ausgeführt werden, sie ist stabil und betriebssicher. Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist.stabil und verlangt keine kostspielige oder komplizierte Instrumentierung oder ähnliche Ausrüstung.

Ein Beispiel einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigen: ,.--""

Pig. 1 eine Regelanordnung für zwei aufeinanderfolgende Walzstuhle,

Jig. 2 eine schematische Darstellung des Gedäcntnisorgans und Pig. 3 eine alternative Äusführungsform dieses Organs.

In Pig. 1 sind zwei Walzenpaare 11 und 12 eines kontinuierlich arbeitenden Walzverks mit mehreren Walzenpaaren für-daa Warm-

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walzen von Trägern oder Eisenbahnschienen gezeigt. Dem ersten Walzenpaar 11 ist ein «alzgut 13 in der Pfeilrichtung zugeführt. Mit 14 und 15 sind Fotozellen bezeichnet, die den Vorbeigang der Enden des Walzgutes anzeigen. 16 und 17 sind entsprechende

Fotozellen am Walzenpaar 12. Der Antriebsmotor für dme Walzende!* paar 11 ist mit 18 und/α es «Talzenpaarea 12 mit 19 bezeichnet.

20 und 21 bezeichnen Thyristoretromrioäter mit Steuerorganen für die Antriebsmotoren oder für Ward-Leonardgeneratoren mit Feldmessung. Stromstärke, Spannung oder eine andere von der Druckkraft abhängige Größe werden in 20 und 21 gemessen, das gemessene Signal wird einem Gredaohtnisorgan 22 bzw. 23 über eine Kontaktanordnung 24 bzw. 25 zugeführt.

Die Kontaktanordnung 24 wird beim Vorbeigang des Walzguts duroh die Fotozelle 16 geschlossen, die dabei einen Impuls an ein nicht gezeigtes Zeitrelais o.dgl. sendet, das den Kontakt 24 eine kurze Zeit schließt, wobei der Ließwert von 20 im Gedäohtnisorgan 22 gelagert wird, wenn die Zugkraft (Druckkraft) Null ist, was der Fall ist, bevor das Gut 13 vom Walzenpaar 12 ergriffen wird. Bevor das Out das tfalsenpaar 12 erreicht hat, wird die Kontaktanordnung wieder abgeschaltet.

Die Drehzahl η des Motors 18 bzw. 19 wird Je mit einem Taohonetergenerator 29, 30 abgetastet, dessen Auigangseignal mit einer Referenzdrehzahl n_ref vergliohen wird, Vergleiohasignale ⁿ~ⁿref ^we?^den ttber einen Verstärker 31» 32 zusammen mit einem rückgeschalteten Stromeignal den Steuerorganen der Motore 18 bzw. 19 zugeführt.

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In einem Vergleichsorgan 27, 28 wird das kontinuierlich gemessene Signal von 20 bzw. 21 mit dem im Gedächtnisorgan gelagerten Signal 22 p„w, 23 zusammengeschaltefr, das erhaltene Vergleichssignal (Unterschied, Quotient eto.) wird einem Verstärker 33 bzw. 34 zugeführt, dessen Ausgangssignal über eine Kontaktanordnung 26 bzw. 55'., die von der Fotozelle 17 geschlossen wird, einem Dummierungs- oder Vergleichsorgan 56 zugeführtwird,.an welches auch η und η ~ geschaltet werden. Das derart erhaltene Vergleiohssignal wird über den Verstärker 32 bzw. 31 dem Steuerorgan des Motors 19 zusammen mit dem rüokgesehalteten Stromsignal zugeführt.

In Fig. 2 ist das Gedächtnisorgan gezeigt, das eine Kippkombiria tion 37 für die Lagerung des zugeführten Signals einschließt, das einen Analog-Digitalümw,andler 38 zugeführt wird. Bei 39 wird das digitale Aussignal von 37 wieder in analoge umgewandelt und zusammen mit dem kontinuierlichen, analogen Messignal dem Vergleichsorgan 27- zugeführt.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Gedächtnisorgans 22, 23. Die Kontaktanordnung 24 hat dieselbe Funktion wie oben, aber bei 40 wird sowohl das erste als auch das zweite (kontinuierliche) Messignal in DigitalZorm umgewandelt. Das erstgenannte Signal wird in 41 gelagert und sein digitales Aussignal wird in 43 mit dem kontinuierlichen aktuellen Messignal verglichen, das Vergleichs signal von 43 wird im Organ 42 in ana-, löge Form umgewandelt. Die Organe 39, 38, 40 und 42 sind von

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an und für eioh bekannter Art und werden Analog-Digitalumwandler genannt. Sie oeetehen gewöhnlich aus einem impuls8ender, der in verschiedener «'eise von einem analogen Eingangssignal gesteuert wird. Man kann z.B. das analoge Eingangssignal integrieren und das integrierte Signal mit einer Referenz vergleichen, wobei bei Übereinstimmung zwischen diesen Signalen nach verschieden langer Zeit die Impulssendung zum Gredächtnisorgan gestoppt wird und dieses somit in einer Lage verbleibt, die dem aktuellen eingangssignal entspricht. Der Umwandler kann auch aus einem Potentiometer bestehen. Die Digitalanaloguawandlung erfolgt natürlich in entgegengesetzter Weise.

Die Anordnung wirkt wie folgt ι Ein Walzgut wird dem Walzenpaar 11 in "?f.eilriohtung zugeführt und erreicht dabei die Fotozelle .16, wobei die Kontaktanordnung ^4 geschlossen wird. Beim Thyristorstroinrichter 20 wird der Ankerstrom des Antriebsmotors 18 gemessen, wenn die Zug- oder Druckkraft im Gut vor der Zufunr in das ./alzenpaar 12 Ifull ist, repräsentiert diese Stromstärke den Zug .Null. Dieser Meßwert wird nach Umwandlung in digitale Form in dem G-edäcntnisorgan 22 gelagert (37, Fig. 2; 4-1, Fig. 3). Nach einer kurzen Zeit wird das Kontakt organ 24 wieder geöffnet und die an der Auagangaseite des Gedächtnieorgans 22 zugefihrte Spannung, die in analoge Form umgewandelt 1st, wird mit dem kontinuierlich gemessenen Wert (einer Spannung, die der aktuellen Stromstärke im Antriebemotor 18 entspricht j in einem Vergleichsorgan 27 verglichen. Das Vergl«iohssignal, das vom Organ 27 zugeführt Wird, wird im Verstärker 33 verstärkt.

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Wenn das ünde des Guts in das rfalzenpaar 12 eingeführt ist und danacn die Fotozelle 17 passiert aat, wird die ^ontaktanordnung Zb geschlossen und d-.s /ergleichseignal sowie das Geschwmdig-, keitssignal des Antriebsmotore 19 und die ^eschwindigkeitsreferenz n_ref werden dem Vergleichs- oder S unimie rungs organ 36 zugeführt, dessen Aussignal sonit sowonl von der Abweichung von der 2ug-/Drackkraft Ifull wie von der Abweiohung von "der gewünschten 'Jeschwindigkeit abhängig ist. Das genannte Signal wird bei 32 verstirbt und aesa rüokgeschalteten üteuerkreis 21 für Speisung des Motors 19 zugeführt. Wenn das hintere Enae dee (Juts die Fotozelle H passiert hat,wird die Kontaktanordnung 26 geöffnet, und bei einen; neuen Gut wird eine neue Zuglcraftreferenz wie oben eingestellt.. Für' das Walzen dieses Guts wird also ein kontinuierlicher Vergleich zwischen der aktuellen Zug-* kraft und der Zugkraft Null (aktuelles Signal und gespeichertes Signal bei 27) und eine Regelung gegen diese gewünschte Zugkraft Null über den Motor 19 stattfinden. Die Kontaktanadnung 26 wird dann geschlossen, wenn das'Vorderende des nächsten Guts die Fotozelle 17 passiert. ·

Die Regelung kann außer mit dieser sogen. Vorwärtsregelung auoh oder alternativ auf dem ilotor 18 (Rüokw-irteregelungl ausgeführt werden, und man kann bei Walzwerken mit mehreren aufeinander folgenden Walzenpaaren dasselbe paarweise ausführen. Man ν«*τιη auch das Zugkraftreferenzsignal einem Walzenpaar entnehmen und mehrere vorhergehende oder nachfolgende '.»'alzenpaare beeinflussen.

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Daa Verfahren und die Anordnung Können auoh oeim Kaltwalzen verwendet werden, wobei die fotozelle siit besonderen Lichtquellen kombiniert werden muß. !»ie Erfindung kann beim Walzen zusammen r.it einer anderer Regelung, z.B. dickenregelung, angewendet werden.

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Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren, für die Regelung der Zug- und,'oder Druckkraft in ./alzgüt zwischen zwei '-»alzenpaaren, oei welchen der Strom, die Spannung oder ein anderer von der genannten Kraft abhängiger \iert an Antriecsorgan eines »alzenpaares bei der Kraft Null gemessen wiri, beispielsweise .veim das Jut noch nicht das angrenzende V.'alzenpaar erreicht nat, dadurch gekennzeichnet, dai der genannte gemessene -Vert in einen Gedächtnis organ gelagert wird, den eier genarbte j-e^wert zugeführt wird, wenn das .YaIzgut sich i.: der. einn, aber nicht in dec anderen .ifalzenoaar befindet, u.vd das abgeschaltet wird, ehe da3 ./alzgut das andere -Valzenpaar erreicht, und daß, sobald das «»alzgut vj:: ceiden »"alzenpaaren aufgencnsien ist, der entsprechende aKtuelle <"ert in an sich oekannter .V eis β genesaen und mit dec gelagerten Wert verglichen wird, wobei benachoarte und/oder entsprechende Antriebs organe vor. eiiiei. Vergleichs signal des gelagerten und des aktuellen Signals gegen den t.'ert Null oder einen anderen gewünschten Wert des genannten Vergleichasignals gesteuert werden.

2. /erfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 das in J-eaächtnisorgan gelagerte Signal und das aktuelle dignal übar eine Kontaktanordnung an das Steuerorgan dea Antriebsorgans aes nachfolgenden <Val~enp3a.'es angeschlossen werden und Kontaktanordnung geöffnet wird, wen.i das hintere 2nde des '»alzguts das erste Walzenpaar verlassen hat.

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3. ^erfahren nach, einen ader beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da2 das Jedichtaisorgan ait einem. Analo^-ri^italucwaniler komoi.aiert ist, u~ das Jrfessignal in digitaler iorm zu lagern und seinem Ausgangs·xgnal eine analoge JiOrm zu geben.

4. Verfahren nach Anspruch 3, da-urcn gekennzeichnet, daß der Analog-Digitalumvvanaler aach. an aas aktuelle Signal fUr das Antriebsorgan des ersten .«'alzenpaares angeschlossen wird, das Signal erst in digitale Fora umgewandelt und dann mit dem digitalen, gelagerten Signal verglichen wird, wonach das genannte Vergleichsorgan wieder in analoge Porm ucgewandelt wird.

5. Anordnung bei Walzwerken sum Durchführen des Verfahrens nach eines oder einigen der vorhergehenden Ansprüohe, dadurch gekennzeichnet, da3 die Anordnung ein Meßgerät für Strom, Spannung oder für andere von der Zug- oder .Druckkraft im Walzgut abhängige ierte im Antriebsorgan eines ersten Walzenpaares hat, daß an diesem 3erat ein Gedächtnisorgan für die Lagerung des Ausgan~3signals des genannten Meßgeräts über eine Kontaktanordnung geschaltet ist, die schließt und öffnet, wenn dae Walzgut sie:* in die3en, aber nicht in einen nachfolgenden •Valzenpaar befindet, wooei das Ausgange signal dieses Gedächtnisorgans mit dem im Augenblick aktuellen AusgangMignal tob ließgerät verglichen wird, wenn das Walzgut sich in beiden Walzenpaaren befindet, und das Vergleiohssignal dea Steuerorgan

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des Antriebeorganβ desselben und/oder dee nachfolgenden Waisenpaars zugeführt wird, um den WalsYorgang gegen einen gewissen gewünschten >Vert für dae Verglelohesignal, z.B. Null,, d.h. Zug- und/oder Iruckkraft zu regeln.

6. Anordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Jedächtnisorgan aus einer Kombination von bistabilen Kippanordnungen besteht und nit einem Analog-Digitalum«andler für die Umwandlung des analogen Mesaignals in digitaler ?ο na im aedichtnisorgan und für Eüofcwandlung in analoge Form auf der Ausgangsseite kombiniert ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß vor und hinter einen oder mehreren Walzenpaaren Fotozellen zum Abtasten des eingehenden bzw. ausgehenden Walzgutendes angeordnet sind.

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