DE2605183A1

DE2605183A1 - Einrichtung zur regelung der dicke des walzgutes in einem walzwerk

Info

Publication number: DE2605183A1
Application number: DE19762605183
Authority: DE
Inventors: Ken Ichiryu; Toshiyuki Kajiwara; Haruo Kinoshita; Toyotsugu Masuda; Shigemichi Matsuka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-02-12
Filing date: 1976-02-10
Publication date: 1976-08-26
Also published as: DE2605183C2; JPS5191863A; JPS5536004B2; US4036041A

Description

PATENTANWÄLTE L· 6 U O 1 ö 4

SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS

MÜNCHEN 9O, MARIAHILFPLATZ 2 & 3 POSTADRESSE: D-ß MÜNCHEN 95, POSTFACH 95Ο16Ο

• DIPL. CHEM. DR. OTMAR DlTTMANN (_Tlö7ü)

KARL LUDWIG SCHIFF DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNEFi DIPL. ING. PETEH SiHEHL

rilPL CHEM. DR. URSULA SOHObEL-HOPF

HITACHI, LTD. . ^ΒιΛ·^|Νβ-°^{lErteR iaD1K(i;;AUS}

TELEFON (OB9) Λ02Ο64 TELEX D-B3Ö6S AURO D TELEGRAMME AUROMAHOPAT MÜNCHEN

10. Februar 1976 . DA - 12 014

Priorität: 12. Februar 1975, Japan, Nr. 16872/75

Einrichtung zur Regelung der Dicke des Walzgutes in einem Walzwerk

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung des Dickenmaßes bei einem Walzwerk und betrifft speziell einen Dickenmaß-Regelkreis zur Eliminierung des Einflueses irgendwelcher Walzenexzentrizitäten.

In den letzten Jahren sind die Anforderungen an die Genauigkeit hinsichtlich der Dicke gewalzter Bänder gestiegen, und es sindauch bemerkenswerte Fortschritte bei mit Dickenmessungen arbeitenden automatischen Dickenregelungssystemen erzielt worden, die auf dem sogenannten BISRA-AGC-Prinzip (Abkürzung

„ ρ ~ «0383SO711

für "Automatic Gage Control" der "British Iron and Steel Research Association") beruhen.

Dieses mit Dicken'Eossung arbeitende automatische Dickenregelungssystem' stellt bestimmte Größen wie einen Dickenbefehl hd, den Leerlauf-Walzspalt S, den WäLzdruck P und den Walzwerkmodul Km so ein, daß der folgenden Gleichung genügt, wird:

hd - (S + PAa) = 0

Diese Großen sind zur Regelung der Dicke des Bandes in einem Walswerk unentbehrlich.

Das bisher bekannte mit Dickenmessung arbeitende automatische Dickenrcgelungssystem hat jedoch den Nachteil, daß beim Vorhandensein irgendwelcher Exzentrizitäten in den jeweiligen Walzen der Walzspalt nicht konstant gehalten werden kann und dadurch die Dickenregelung selbst praktisch sinnlos wird. Anders ausgedrückt: Das bisher bekannte mit Dickenmessung arbeitende Regelsystem ist so ausgelegt, daß es den Walzspalt S verkleinert, wenn der Walsdruck ansteigt,,wobei davon ausgegangen wird, daß eine Erhöhung des Walzdrucks durch eine Vergrößerung der Dicke eines Bandes auf der Eingangsseite verursacht worden ist. Wenn sich jedoch der Walzspalt infolge einer Walzenexzentrizität verkleinert, dann wird der Walzdruck entsprechend erhöht, so daß der Regelkreis im Sinne einer Vergrößerung des Walzspalts ohne Rücksicht darauf reagiert, ob die Vergrößerung des Spalts tatsächlich notwendig ist. Ein wichtiges Problem bei einem mit Dickenmessung arbeitenden automatischen Dickenregelungssystem besteht also darin, den Einfluß einer Walzenexzentrizität auszuschließen.

Es sind viele Versuche sur Lösung dieses Problems unternommen worden· Die meisten dieser Versuche haben jedoch nicht den beabsichtigten Erfolg gebracht, weil sie entweder eine allzu komplizierte Konstruktion erforderten oder nicht zur gewünschten Genauigkeit führten, so daß man sich zur Lösung des oben genannten Problems schließlich doch auf die übung oder Erfah-

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rung einer Bedienungsperson verlassen mußte. Als einfachste Möglichkeit unter den oben angedeuteten Lösungsversuchen wurde beispielsweise vorgeschlagen, das automatische Dickenregelüngssystem zu modifizieren, indem man den Walzdruckregler eine Rückkopplungsschleife mit einem Resonanafilter beiordnet, welches nur Komponenten mit der Frequenz f der WaI-zenexentrizität durchläßt, um den Walzdruck im Sinne einer Auslöschung dieser seiner-Frequenzkomponente zn regeln. Dieser Weg hat jedoch den Kachteil, daß das auf die Frequenz f . der Walzenexzentrizität abgestimmte Resonanzfilter gewöhnlich eine Resonanzbandbreite hat, die einen breiteren Frequenzbereich als die gewünschte Bandbreite rufaßt, so daß auch Signale durchgelassen werden, deren Frequenzen nahe an der Frequenz des gewollten Signals liegen. Außerdem ist die exakte Abstimmung sehr schwierig·

Als andere Möglichkeit wurde auch vorgeschlagen, die rückgekoppelte Größe einer Fourierzerlegung zn unterwerfen, um die Komponente der Walzenexzentrizität herauszuziehen und diese Komponente denn ale Befehls- oder Steuergröße für die Dickenregelung zu verwenden. In diesem Fall muß jedoch die Einstellung des Verstärkungsfaktors und die Korrektur der Phasenverzögerung im Servosystem äußerst genau erfolgen, v/eil der Befehl als Exzentrizitäts-Korrektursignal gegeben wird· Dies wiederum erfordert sehr komplizierte Einstellvorgänge, die nur mit Hilfe eines aufwendigen Rechners vorgenommen werden können. Außerdem besteht die Gefahr, daß die Walzenexzentrizität auf höchst unerwünschte Weise verstärkt wird, falls der Verstärkungsfaktor und die Phase falsch eingestellt sind·

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Schaffung einer Dickenregelungseinrichtung für ein Walzwerk, die den Nachteil der bisher bekannten Systeme nicht aufweist und die Walzenexzentrizität mit ausreichend hoher Genauigkeit und mittels einfacher und zuverlässiger Anordnungen korrigieren kann.

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Die erfindungsgemäße Dickenregelungseinrichtung beruht auf dem Prinzip, die durch eine Walzenexzentrizität hervorgerufene Änderung des Walzdrucks dadurch auszuregeln, daß man den Walzwerknodul herabsetzt, das heißt die Steifigkeit des Walzwerks vermindert, wenn die Walzenexzentrizität im Sinne einer Erhöhung des Walzdrucks wirkt* Hierdurch wird verhindert, daß die Walzenexzentrizität die Dicke des gerade gewalzten Bandes beeinflußt»

Wie oben beschrieben, ist ein hoher Walzwerkmoöul einerseits bei der gewöhnlichen Dickenregelung sehr erwünscht, andererseits hat ein hoher Walzwerkmodul jedoch einen sehr nachteiligen Einfluß auf die sich durch Walzenexzentrizitäten ergeben DickeschVr'ankungcn· Mit Rücksicht auf diese Tatsache wird bei der erfindungsgeinäßen Dickenregelungseinrichtung die Steifigkeit des Walzwerks nur dann vermindert, wenn die Walzenexzentrizität im Sinne einer Erhöhung des Walzdrucks wirkt, so daß der nachteilige Einfluß auf den G-esamtbetrieb der Dickenregelung ausgeschaltet wird.

Die Erfindung wird nachtstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 zeigt schematisch den allgemeinen Aufbau einer mit . Dickenmessung arbeitenden automatischen Dickenregelungseinrichtung, bei welcher die vorliegende Erfindung angewendet wird;

Figur 2 zeigt in einem BlocksdbaLtbild eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dickenregelungseinrichtung;

Figur 3 zeigt in grafischer Darstellung Arbeitskennlinien einer erfindungsgemäßen Regelungseinrichtung;

Figur 4· zeigt in einem Blockschaltbild ein analoges Korrelationsfilter zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Regelungseinrichtung;

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Figur 5 zeigt in einem Blockschaltbild die Anordnung eines digitalen Korrelationsfilters gemäß der Erfindung.

Kachstehend sei eine mit Dickenmessung arbeitende automatische Dickenregelungseinrichtung beschrieben, wobei das oben erwähnte BISRA-AGC-System als Beispiel genommen wird. Das in Figur 1 dargestellte Walswerk enthält Arbeitswalzen 2, die zum direkten Walzen eines Bandes 1 dienen, sowie Andruckwalzen 3* Vielehe die Arbeitwalzen 2 Hußen stützen. Die Druckanstellung der Walzen im Walzwerk geschieht mittels hydraulischer Arbeitszylinder, die an den linken und rechten Enden eier Walzen angeordnet sind, der Walzspalt kann verstellt werden, indem die Position der Kolben 6 der Arbeitszylinder durch Veränderung der ölmenge innerhalb der hydraulischen Arbeitszylinder verändert wird. Für die Dickenregelung zum Zeitpunkt des Walzens wird die Verschiebung S des Kolbens 6 mittels eines Verschiebungsmessers 7 gemessen, und das Ergebnis dieser Messung wird dann zum Vergleich mit einem Dickebefehl (Dickesollwert oder Führungsgröße) negativ rückgekoppelt. Andererseits wird die Arbeitsbelastung oder der Walzdruck mittels eines Druckmessers 8 oder einer Kraftmeßdose (nicht dargestellt) gemessen und der gemessene Wert wird dann in einem Koeffizientenmultiplikator 9 durch einen Walzwerkmodul oder eine Walzwerkkonstante Km dividiert. Der hierdurch erhaltene Wert wird anschließend mit einem Lastrüokkopplungskoeffizienten o< multipliziert und dann einem Summierglied 10 zugeführt, um negativ zum Vergleich mit dem Dickebefehl hd rückgekoppelt zu werden. Auf diese V/eise läßt sich die Dicke des gewalzten Bandes gleich halten , indem man die vorstehend genannten Größen so einstellt, daß sich die Gleichung hd-(S+<A-P/Km) » 0 erfüllen läßt. Somit wirkt die Dickenregelungseinrichtung dieses Typs auf dynamische Weise, wie wenn die Steifigkeit des Walzwerks durch Erhöhung des Werts <x von O bis 1 erhöht wird, so daß eine genaue Dickenregelung sichergestellt wird. Wenn man mit dem Ausdruck Kr die Steilheit der Plastizitätskurve eines zu walzenden Materials

~ 6 —

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bezeichnet und das Verhältnis Kr/Km zwischen der Walzwerkkonstanten Km und der Steilheit Kr mit jf bezeichnet, dann ist das Verhältnis zwischen der Dicke SL an der Eingangsseite und der Dicke h₂ an der Ausgangsseite im quasi-statischen Zustand bekanntlich gegeben durch die Gleichung

Wenn oc =1, dann ist AIx^/ nh. = Q, und die Steifigkeit des Walswerks wird unendlich groß·

"Wenn andererseits die Andruckwalzen 3 und/oder die Arbeitswalzen 2 eine Walzenexzentrizität e auf v/eisen, dann ist das Übertragungsverhältnis AYi₁Jq der Walzenexzentrizität e auf die Dickenänderung AIl an der Ausgangsseite gegeben durch

1/ [1* Jf (1- (X )]
Somit ist, wenn «X = Λ ist, Ah^/e = 1.

Man erkennt, daß der Einfluß der Walzenexzentrizität auf die Dickenänderung größer wird, wenn die Steifigkeit des Walzwerks höher wird.

In Figur 2, die in Blockform eine Dickenregelungseinrichtung gemäß der Erfindung zeigt, ist ein hydraulisches Servosystem 11 dargestellt. Dieses aus einem hydraulischen Arbeitszylinder und einem Servoventil bestehende System wird entsprechend dem Dickebefehl hd gesteuert, um eine Kolbenverschiebung S (bzw. einen Walzspalt) einzustellen. Beim Waisen wird entsprechend der Kolbenverschiebung S eine gewünschte Dicke tu , an der Ausgangsseite erreicht. Im Verlauf eines solchen Walzvorgangs treten gewöhnliche äxrßere Störungen infolge einer Walzenexzentrizität auf, die es unmöglich oder schwierig machen, das gewünschte Dickenmaß über die lediglich durch den Dickebefehl hd bestimmte Kolbenverschiebung zu erreichen.

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Außerdem erfährt das Walzwerk einschließlich der Walzen und des Gehäuses eine Auslenkimg oder Biegung, wenn es einer Arbeitslast ausgesetzt wird· Hierbei ist eine Änderung des Walzepalts unvermeidlich, selbst wenn die Kolbenverschiebung S konstant gehalten wird·

Um die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu überwinden, wird sowohl die ausgangsseitige Dicke hg als auch die eingangsseitige Dicke h gemessen, um dann die Differenz (h -h^) zwischen diesen beiden Werten zu erhalten. Diese Differenz wird dem den Koeffizienten *j einführenden Koeffizientenmultiplikator 12 zugeführt, um die durch die Biegung des Walzwerks hervorgerufene Fehlergröße oder Inderimg der Dicke zu bestimmen. Dieser Fehler wird dadurch kompensiert, daß der Lastrückkopplungskoeffizient of über den Koeffizientenmultiplikator Λ3 auf die Eingangsseite des hydraulischen Servosystem 11 rückgekoppelt wird· Außerdem wird das Verschiebunpjsmaß S des Druckanstellkolbens auf die Eingangsseite des hydraulischen Servosystem 11 rückgekoppelt, so daß ein Regelkreis für die Dicke gebildet wird. Die vorstehend beschriebene Anordnung der Dickenregelungseinrichtung ist ähnlich dem oben in Verbindung mit Figur 1 beschriebenen BI8RA~AGC-System, jedoch mit dem Unterschied, daß beim erstgenannten System der Unterschied zwischen der Eingangsdicke und der Ausgangsdicke gomessen und rückgekoppelt wird, während beim letztgenannten System der Walzdruck direkt gemessen und für den Vergleich mit dem Dickebefehl rückgekoppelt wird«

In den weiter oben genannten Regelungseinrichtungen beeinflußt die auf die Waisenexzentrizität e zurückzuführende äußere Störung die Dicke h-₂ an der Ausgangsseite. In diesen Einrichtungen sind jedoch keine Maßnahmen getroffen, einen solchen Einfluß in kontrollierbarer Weise auszuschalten. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein zusätzlicher Rückkopplungsweg vorgesehen, der eine neue Steuereinheit 14 zur Kompensation der Walzenexzentrizität enthält und von dem oben genannten Rückkopplungsweg für

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das Walzdrucksignal abzweigt und der als positive Rückkopplung der Eingangsseite des hydraulischen Servosystems 11 aufgeschaltet ist.

Die Exzentrizitäts-Steuereinheit 14 besteht in der Praxis ' aus einem schmalbandigen Filter, welches nur die Frequenz der Exzentrizität durchläßt, sowie aus einem Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor Ec.

In diesem Fall kann die Beziehung zwischen der Walzenexzentri zität e und der Dickenänderung ^h_? an der Ausgangsseite durch folgende Gleichung beschrieben werden:

Aus dieser Gleichung läßt sich entnehmen, daß wenn der Walzdruck in dar gezeigten Polarität rückgekoppelt wird und '.?enn der Rückkopplungkoeffizient °< « 1 gewählt wird, die Übertragbarkeit oder der Einfluß der Exzentrizität e auf die Dicke h an der Ausgangsseite in proportionaler Abhängigkeit vorn Wert Kc vermindert werden kann, denn für den besagten Fall vereinfacht sich die obige Gleichung zu folgender 2?ormi

Ah

¹P.

Kof

Der Wert von 5 liegt gewöhnlich im Bereich von 2 bis 3,'und es wurde experimentell gefunden, daß sich der Wert von Kc im Verhältnis zu c< im Bereich von 0,5 bis 20 verändern läßt· Ein größerer Wert des Verstärkungsfaktors Kc bewirkt, daß die Steifigkeit des Walzwerks durch eine Steuereinrichtung vermindert wird, um die Walzenexzentrizität zu kompensieren, so daß die Walzenexzentrizität kaum auf die Dickenänderung Δ hp an der Ausgangsseite übertragen wird.

Nachstehend sei beschrieben, wie der bevorzugte Wert für den

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Verstärkungsfaktor Kc bestimmt werden kann. Figur 3 zeigt

graphisch den Verlauf der Größe ^2 als Funktion der Fre-

quenz der Exzentrizität, wie sie in einer gegenwärtigen hydraulischen Druckanstellvorrichtung für ein Walzwerk gemessen wird. In der Figur ist die Abweichung von _m 2 für verschie-

e dene Werte von Kc und für einen Last- oder Drückrückkopplungskoeffizienten oc =i dargestellt. Wenn Kc=O ist, dann wird die Regelung unwirksam, und die Abweichung von _j2 kommt auf im

* ή ^e

wesentlichen 0 dB, daß heißt ^_2_ = 1. ^-

Wenn andererseits der Verstärkungsfaktor Kc fortschreitend von 1 auf 3 ttnd 5 erhöht wird, dann wird der Einfluß der Walzenexzentrizität auf die ausgangsseitige Dickenänderung Ah_? fortschreitend kleiner, wenn man den praktischen Fall annimmt, daß sich die Freqiienz der Exzentrizität innerhalb des Bereichs von 2 bis 10 Hz befindet.

Man sieht also, daß der Einfluß der Walzenexzentrizität durch Wahl des Verstärkungsfaktors Kc größer als 1 effektiv und ohne ungünstige Nebenwirkung vermindert werden kann im Vergleich zu dem Fall, tvo keine BISRA-Regelung angewendet wird, das heißt wo Kc = 1/(1+?) ist.

Als nächstes sei erläutert, wie man das schmalbandige Filter realisieren kann, welches notwendig ist, um der Walzenrotation zu folgen. Gemäß der Erfindung wird hierzu ein Korrelationsfilter genommen, welches die Korrelation zwischen den Walzendrehungssignalen und der Walzkraft bzw. dem Walzdruck feststellt. Das Korrelationsfilter kann entweder in Digitaltechnik oder in Analogtechnik ausgeführt sein, ^e nach dem, in welcher Weise die jeweils verwendete Regelungseinrichtung ausgebildet ist.

Die Figur 4 zeigt exemplarisch ein Korrelationsfilter vom Analog- ±yp, welches aus Multiplikatoren 16 und 19, aus analogen Inte gratoren 17 und 20 und aus Multiplikatoren 13 und 21 besteht,

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- 1o -

- 1c -

die in zwei Parallelzweigen hintereinander geschaltet sind. Der Walzdruck P wird in den "beiden Multiplikatoren 16 und mit Walzendrehungssignalen sin^-fc und cos iüt multipliziert C £^ ist die ICreisfrequens der Walzendrehung), und das Ausgangssignal jedes dieser Multiplikatoren wird in einem zugeordneten analogen Integrator 17 bzw. 20 integriert, d.eren jeder einen Widerstand und einen Kondensator enthält. Die Ausgangssignale dieser Integratoren werden wiederum mit den Drehungssignalon sin cut und cos cut in den Multiplikatoren 18 und 21 multipliziert und schließlich in einem Summierglied 25 miteinander addiert» Das auf diese V/eise am Ende zur Vergügung stehende Ausgangssignal stellt die Korrelation zwischen dem Walzdruck P und der Walzendrehung dar· Das heißt.mit anderen Worten, aus dem Walzendrueksignal P, welches von der eingangsseitigen Banddicke abhängige Komponenten und von der Walzenexzentrizität abhängige Komponenten enthält, wird nur die von der Walzendrehung abhängige Komponente extrahiert.

Die Schaltung nach Figur 4- arbeitet somit als sogenanntes Korrelationsfilter« Hierbei wird die Kennlinie des Korrelationsfilters, das hießt seine Bandbreite B, durch die Zeitkonstanten T der Integratoren 17 und 20 bestimmt. Die Bandbreite B wird mit wachsender Zeitkonstante / T schmaler, womit es möglich ist, nur die auf die Walzenexzentrizität zurückzuführende Komponente zu erhalten· Wenn der Integrator wie im Falle der Figur 4· aus einem Widerstand und einem Kondensator zusammengesetzt ist, dann bestimmt sich die Zeitkonstante T durch das Produkt der Kapazität C und des Widerstands Rp der betreffenden Elemente. Durch ausgesuchte Bemessung der Größen C und R~ läßt; sich die Bandbreite auf einen vorbestimmten Wert einstellen· Im allgemeinen unterscheiden sich die obere und die untere Walze voneinander häufig in ihren Durchmessern und ihren Drehzahlen· Wenn in einem solchen Fall ein Korrelator verwendet wird, sollte die Bandbreite B des Korrelationsfilters zur Kompensation dieses Unterschieds um Δω = (W₁-ω_ζ| verbreitert werden, wobei Oj^ und cjp die Umlaufgeschwindigkeiten der

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oberen und der unteren Andruckwalzen sind·

Bei der vorstehenden Beschreibung wurde vorausgesetzt, daß die auf die Walzenexzentrizität zurückzuführende Änderung des Walzspalts- während der Drehung der Walzen im wesentlichen nur eine Komponente der Grundfrequenz der Walzendrehung enthält. Es wurde jedoch herausgefunden, daß auch Komponenten verschiedener Harmonischer, etwa der zweiten und der dritten Harmonischen usw. dieser Grundfrequenz vorhanden sind, wobei jedoch die Komponenten der zweiten und dritten Harmonischen wesentlich größer als die jenigen der Harmonischen höherer Ordnungen sind, so daß es für praktische Zwecke ausreicht, nur die Einflüsse derjenigen Komponenten der Walzenexzentrizität auszuschalten, die mit dor Grundfrequenz und der zweiten und dritten Harmonischen auftreten· Das heißt, man erreicht eine wirksame Kompensation „der Walzenexzentrizitäten bei der automatischen Dickenregelung, wenn man durch Verwendung passender Korrelationsschaltungen die Einflüsse der auf Walzenexzentrifcitäten zurückzuführenden Komponenten folgender Frequenzen sorgt: Die Grundfrequenz tu , das heißt die Winke!frequenz des Umlaufs der oberen Walze, sowie deren zweite und dritte Harmonische Ca) ρ und ω _, und die Grundfrequenz 52 entsprechend der Winkelfrequenz des Umlaufs der unteren Walze sowie deren zweite und dritte Harmonische Q. ~ und Q,«.

Die 3?igur 5 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Korrelationsfilters vom Digitaltyp. Im Falle eines solchen Korrelationsfilters werden der Walzdruck P und das Bezugssignal cosiJt über jeweils einen Verstärkungsregler 40 bzw· 40^j einer Verteilerschaltung 41 zugeführt· Die Ausgangssignale der Verteilerschaltung 41 werden auf Analog/Digital-Umsetzer (A/D-Umsetzer) 42 und 42' gegeben, um sie unter zeitlicher Steuerung durch von einem Impulsgeber 43 kommende Taktimpulse aus ihrer Analogform in Digitalform umzusetzen· Das Walzdrucksignal P wird dann in einer durch ein Verknüpfungsglied 51 gesteuerten Verzögerungsschaltung 44 verzögert. Das verzögerte Walzdrucksignal Γ

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•Α..

wird anschließend in einem Multiplikator 45 mit dem Bezugssignal coswt multipliziert· Das Ausgangssignal des Multiplikators 4-5 wird dann einer mittelwertbi'ldenden Integration unterworfen, um einen Mittelwert des' Integrals dieses Ausgangssignals zu erhalten. Diese Operation wird mittels eines Addierers 47 und eines Speichers 48 durchgeführt, und zwar unter Steuerung durch das von einem taktgeber 46 kommende Taktsignal· Das Ausgangssignal des Speichers 48 wird dann in einem D/A-Umsetser 4-9 aus der Digitalforai in die Analogform umgesetzt· Eine Schaltung dient dazu, die Phase des vom Umsetzer 4-9 kommenden Signals auf die Basis der Echtzeit nachzustellen, womit man das endgültige Ausgangssignal erhält·

Es hat sich gezeigt, daß die Banddicke iu an der Ausgangsseite praktisch vollständig frei vom Einfluß der Walzenexzentrizität ist, wenn man auf die erfindungsgemäße Weise die effektive Steifigkeit des Walzwerks gemäß der Frequenz der Walzenexzentrizität vermindert oder "weich macht"·

Wenn jedoch die Frequenz der Walzenexentrizität höher wird, dann wird ihr Einfluß auf die Dicke hp größer, wie man es aus der Figur ⁷j entnehmen kann· Es ist daher zweckmäßig, mit dem Korrelationsfilter eine Phasenkompensationsschaltung 14·' mit Phasenvorverschiebender Charakteristik zu -verbinden, um eine weitere Kompensierung des Einflusses einer erhöhten Exzentrizitätsfrequenz zu erreichen.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die erfindungsgemäße Regelungseinrichtung eine zufriedenstellende Kompensation der Walzenexzentrizität bringen kann, indem sie erlaubt, die Steifigkeit des Walzwerks durch bestimmte Steuervorrichtungen nur entsprechend der Frequenz der Walzenexzentrizität herabzusetzen·

Zusammenfassend gesagt stellt die Erfindung eine Regelungseinrichtung für ein Walzwerk dar, welche Xnderungen in der Dicke des Walzgutes, die sich durch Änderungen in der Walzlast bzw.

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dem Walzaruck ergeben können, kompensiert. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die auf die Exzentrizität der Walzen zurückzuführende Frequenzkomponente gefühlt und dazu verwendet, die effektive Steifigkeit des Walzwerks, d.h. den scheinbaren Wal5SwerkmocVal_s mittels Steuervorrichtung entsprechend der Frequenz der Walzenexzentrizität herabzusetzen. Zxi diesem Zweck wird parallel zu einem Rückkopplungsweg für das Walzdrucksignal einer Di-ckenregelungsschaltung des sogenannten BISRA-Systems ein Rückkopplungsweg .für positive Rückkopplung vorgesehen, der eine Eszentrizität-Steuereinheit enthält. Die Exzentrizitäts-Steuereinheit fühlt die Walzenexzentrizität nach dein Korrelationsprinzip und kompensiert bzw. unterdrückt die Einflüsse der auf Walzenexzentrizitäten zurückzuführenden Komponenten des rückgekoppelten Walzdrucks.

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Claims

Patentan sprüche

9Regelungse±nriclitung für ein Walzwerk, durch dessen von seinen Walzen gebildeten Walzspalt ein Walzgut hindurchgeführt wird und welches eine» hydraulische Druckvorrichtung aufweist, um dsn Walzspalt auf eine gegebene Weite einzustellen und den Walz&ruck zu regeln, der von den Walzen au* das den Walzspalt durchlaufende Walsgut ausgeübt wird, gekennzeichnet durch:

eine Spalteinstellvorriehtung ( hd ), welche einen Maßbefehl auf die 'Druckvorrichtung (4-6; 11 ) gibt, um den Walzspalt auf ein vorbestimmtes Maß einzustellenj

eine !'abstellvorrichtung ( 7j 10 )? Vielehe das Istmaß des Walζspalts fühlt und ein diesem Istmaß entsprechendes Signal auf die Druckvorrichtung gibt;

einen Druckdetektor ( 7,9;12), welcher den Walzdruek fühlt, der auf das den Walzspalt durchlaufende Walzgut (i) ausgeübt wird, und aus dem Walzdruck das Maß der Deformation des Walzvjerks ermittelt und ein diesem Haß entsprechendes Deforinationssignal in negativer Rückkopplung auf die Druckvorrichtung gibt;

eine Anordnung ( 14,14·* ) zur Aufhebung der negativen Rückkopplung des Deformationssignals in zeitlicher Beziehung zur Exzentrizität der Walzen (2)·

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2. Regelungseinrichtimg für ein Walzwerk, durch dessen von seinen Walzen gebildeten Walzspalt ein Walzgut hindurchgeführt wird und welches eine hydraulische Druckvorrichtung aufweist, um den Walzspalt auf eine gegebene Weite einzustellen und den Walzdruck zu regeln, der von den Walzen auf das den Walzspalt durchlaufende Walzgut ausgeübt wird, gekennzeichnet durch:

eine Spalteinstellvorrichtung ( hd ), welche einen Maßbefehl auf die Druckvorrichtung ( 4-,G; 11 ) gibt, um den ' Walzspalt auf ein vorbestiminte3 Naß einzustellen;

«ine LageStellvorrichtung ( 7»10 ), welche das Istmaß des Walzspalts fühlt und ein diesem Istmaß entsprechendes Signal auf die Druckvorrichtung gibt;

einen Druckdetektor (9,10;12), welcher den Walzdruck fühlt, der auf das den Walzspalt durchlaufende Walsgut ausgeübt wird, und aus dem Walzdruck das Maß der Deformation des Walzwerks ermittelt;

einen Multiplikator ( 13 ), der die das besagte Deformationsmaß anzeigende Ausgangsgröße des Druckdetektors mit einem vorbestimmten Koeffizienten multipliziert und das Resulatet dieser Multiplikation in negativer Rückkopplung auf die Druckvorrichtung gibt;

eine Anordnung ( 14,14·') zur positiven Rückkopplung der Ausgangsgröße des Druckdetektors über ein schmalbandiges Filter (Figur 4 oder 5) auf die Druckvorrichtung, wobei das Filter im wesentlichen nur die auf die Exzentrizität der Walzen (2) zurückzuführenden Komponenten durchläßt·

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- j Ό
3. Regelungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsfaktor der Rückkopplung auf des 0,5- "bis 20-fache des Werts des vorbestimmten Koeffizienten eingestellt ist.
4. Begelungseinriehtunp; nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schmal händige Pilter (!Figur 4- oder 5) aus einer Korrelationsschaltiing besteht, die ein Signal liefert, v?el~ ches in Beziehung zur Korrelation zwischen dem Walzdruck und der Drehung der Walzten (2) steht·

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