Robuste Bandzugregelung

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Zugregelverfahren für ein Metallband, das zunächst in einem vorderen Walzgerüst einer mehrgerüstigen Walzstraße und sodann in einem hinteren Walzgerüst der mehrgerüstigen Walzstraße gewalzt wird,

- wobei mittels eines zwischen dem vorderen Walzgerüst und dem hinteren Walzgerüst an das Metallband angestellten Schiingenhebers ein Bandzug erfasst wird, der zwischen dem vorderen Walzgerüst und dem hinteren Walzgerüst im Metallband herrscht,

- wobei der Bandzug einem ersten Zugregler zugeführt wird, der einen Anstellungszusatzsollwert ermittelt,

- wobei der Bandzug weiterhin einem zweiten Zugregler zugeführt wird, der einen Geschwindigkeitszusatz sollwert ermittelt,

- wobei der zweite Zugregler als Geschwindigkeitszusatz sollwert einen Wert kleiner als 0 ermittelt, wenn der Bandzug unterhalb einer unteren Bandzuggrenze liegt, als Geschwindigkeitszusatzsollwert einen Wert größer als 0 ermittelt, wenn der Bandzug oberhalb einer oberen Bandzuggrenze liegt, und den Geschwindigkeitszusatzsollwert auf den Wert 0 zurückführt, wenn der Bandzug zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze liegt,

- wobei der Anstellungszusatz sollwert auf das hintere Walzgerüst wirkt, und der Geschwindigkeitszusatzsollwert mit positivem Vorzeichen auf das vordere Walzgerüst wirkt oder mit negativem Vorzeichen auf das hintere Walzgerüst wirkt.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Computerprogramm, das Maschinencode umfasst, der von einer Steuereinrichtung für eine Walzstraße abarbeitbar ist,

- wobei ein Metallband zunächst in einem vorderen Walzgerüst einer mehrgerüstigen Walzstraße und sodann in einem hinteren Walzgerüst der mehrgerüstigen Walzstraße gewalzt wird,

- wobei mittels eines zwischen dem vorderen Walzgerüst und dem hinteren Walzgerüst an das Metallband angestellten Schiin- genhebers ein Bandzug erfasst wird, der zwischen dem vorderen Walzgerüst und dem hinteren Walzgerüst im Metallband herrscht,

- wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt,

-- dass die Steuereinrichtung den erfassten Bandzug entgegennimmt,

-- dass die Steuereinrichtung einen ersten Zugregler implementiert, dem der Bandzug zugeführt wird und der einen Anstellungszusatzsollwert ermittelt,

-- dass die Steuereinrichtung weiterhin einen zweiten Zugregler implementiert, dem der Bandzug zugeführt wird und der einen Geschwindigkeitszusatz sollwert ermittelt,

-- dass die Steuereinrichtung den zweiten Zugregler derart implementiert, dass der zweite Zugregler als Geschwindigkeitszusatzsollwert einen Wert kleiner als 0 ermittelt, wenn der Bandzug unterhalb einer unteren Bandzuggrenze liegt, als Geschwindigkeitszusatzsollwert einen Wert größer als 0 ermittelt, wenn der Bandzug oberhalb einer oberen Bandzuggrenze liegt, und den Geschwindigkeitszusatzsollwert auf den Wert 0 zurückführt, wenn der Bandzug zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze liegt und

-- dass der Anstellungszusatzsollwert auf das hintere

Walzgerüst wirkt und der Geschwindigkeitszusatzsollwert mit positivem Vorzeichen auf das vordere Walzgerüst wirkt oder mit negativem Vorzeichen auf das hintere Walzgerüst wirkt .

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung für eine mehrgerüstige Walzstraße zum Walzen eines Metallbandes, wobei die Steuereinrichtung mit einem derartigen Computerprogramm programmiert ist.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer mehr- gerüstigen Walzstraße zum Walzen eines Metallbandes,

- wobei die Walzstraße ein vorderes und ein hinteres Walzgerüst aufweist, in denen das Metallband gewalzt wird,

- wobei die Walzstraße einen zwischen dem vorderen Walzgerüst und dem hinteren Walzgerüst angeordneten Schiingenheber aufweist, der an das Metallband angestellt wird und der einen Bandzug erfasst, der zwischen dem vorderen Walzgerüst und dem hinteren Walzgerüst im Metallband herrscht,

- wobei die Walzstraße eine derartige Steuereinrichtung auf- weist, der der Bandzug zugeführt wird und die auf das hintere Walzgerüst wirkt.

Ein Zugregelverfahren und die zugehörige Walzstraße sind beispielsweise aus der US 3 977 223 A bekannt. Bei dem aus der US 3 977 223 A bekannten Zugregelverfahren werden aufgrund einer Positionsabweichung des Schiingenhebers ein Anstellungszusatzsollwert und ein Geschwindigkeitszusatzsollwert für das hintere Walzgerüst berechnet. Damit eine derartige Berechnung möglich ist, muss der Schiingenheber mit einem gewissen, vorbekannten Moment an das Metallband angedrückt werden. Es wird geprüft, ob die erfasste Position innerhalb einer vorab definierten Bandbreite liegt. Wenn dies der Fall ist, erfolgen keine Steuereingriffe. Sowohl der erste als auch der zweite Zugregler ermitteln daher als jeweiligen Zusatzsollwert den Wert 0. Erst wenn die erfasste Position die vordefinierte Bandbreite verlässt, ermitteln die beiden Zugregler als jeweiligen Zusatzsollwert einen von 0 verschiedenen Wert. In diesem Fall ermitteln jedoch beide Zugregler einen von 0 verschiedenen Wert. Die beiden Zugregler wirken daher gleichrangig.

Beim Fertigwalzen in einer Warmbandstraße sind enge Dickentoleranzen des warmgewalzten Metallbandes ein wichtiges Qualitätsmerkmal. Zur Einhaltung der Toleranzen ist einerseits ein guter mechanischer Zustand der Walzstraße erforderlich. Wei- terhin ist auch ein gut ausgelegtes Automatisierungs- und Regelkonzept erforderlich.

Eine Fertigstraße besteht in der Regel aus fünf bis sieben Walzgerüsten. Jedes Walzgerüst weist eine Einrichtung zum Einstellen des Walzspaltes auf. Oftmals handelt es sich hierbei um eine hydraulische Anstellung. In manchen Fällen handelt es sich um eine mechanisch-elektrische Anstellung. Das jeweilige Walzgerüst bewirkt beim Walzen des Metallbandes eine Dicken- reduzierung des Metallbandes. Zwischen den einzelnen Walzgerüsten ist in der Regel ein Schiingenheber angeordnet, der an das Metallband angestellt wird. Oftmals wird der Schiingenheber dazu verwendet, eine kurzzeitige Pufferung eines jeweiligen Abschnitts des Metallbandes vorzunehmen. Weiterhin kann der Schiingenheber als Sensor für den Bandzug eingesetzt werden.

Damit das gewalzte Metallband mit den geforderten Dickentoleranzen gewalzt werden kann, ist im Rahmen des Betriebs der Fertigstraße zunächst ein geeigneter Stichplan erforderlich. Weiterhin ist eine gut abgestimmte Basisautomatisierung erforderlich. Die Basisautomatisierung hat die Aufgabe, Dickenabweichungen, die am Ausgang der Fertigstraße auftreten, so weit wie möglich zu minimieren und den Walzprozess stabil zu halten .

Eine Instabilität des Walzprozesses kann beispielsweise aufgrund einer Störung wie beispielsweise einer Änderung der einlauf- seitigen Dicke des Metallbandes auftreten. Eine weitere Störung, die zu einer Instabilität führen kann, ist beispielsweise eine Änderung der Härte des Metallbandes. Derartige Störungen ändern - bezogen auf ein jeweiliges Walzgerüst - die einlaufseitige und die ausgangsseitige Geschwindigkeit des Metallbandes und führen daher zu einer Änderung des Bandzuges. Je nach Richtung der Änderung kann der Bandzug so weit ansteigen, dass das Band reißt, oder so weit abfallen, dass sich zwischen aufeinanderfolgenden Walzgerüsten eine Bandschlinge bildet.

Die Störungen als solche sind in der Praxis unvermeidbar. Die Aufgabe der Basisautomatisierung ist es, durch Veränderung von einzelnen Prozessgrößen diese Störungen rechtzeitig zu kompensieren und dabei gleichzeitig die geforderte Auslaufdicke , mit der das Metallband aus der Fertigstraße ausläuft, aufrechtzuerhalten bzw. wieder einzustellen. Die Prozessgrößen, welche mittels der Basisautomatisierung verändert werden, sind beispielsweise die Geschwindigkeit der Walzen, die Position der Anstellung, die Position der Schiingenheber und andere mehr. Das klassische Regelkonzept in der Basisautomatisierung einer Fertigstraße beim Warmwalzen nutzt den Schiingenheber und die Gerüstgeschwindigkeit, um Störungen, die sich auf die ein- laufseitige und die auslaufseitige Bandgeschwindigkeit aus- wirken, zu kompensieren und damit die Fertigstraße zu stabilisieren. Bei diesem Regelkonzept wird der Schiingenheber über eine Bandzugregelung am Metallband gehalten, um den geforderten Bandzug einzustellen. Der Winkel oder - hierzu gleichwertig - die Position des Schiingenhebers werden dazu verwendet, um die Gerüstgeschwindigkeit anzupassen. Durch eine Anpassung der Gerüstgeschwindigkeit werden die Geschwindigkeitsänderungen des Metallbandes kompensiert und der geforderte Bandvorrat im Zwischengerüstbereich wieder eingestellt. Damit aufgrund von Geschwindigkeitsänderungen keine Zugschwankungen in anderen Zwischengerüstbereichen hervorgerufen werden, werden Geschwindigkeitsänderungen der Walzgerüste durch eine Rückwärtskaskade oder durch eine Vorwärtskaskade an die anderen Walzgerüste weitergegeben. Änderungen der einlaufseifigen Dicke des Metallbandes und Härteschwankungen des Metallbandes werden über die Kompensation der Gerüstauffederung (AGC = Automatic Gauge Control oder Automatic Gap Control) ausgeregelt.

Im Idealfall bleibt dadurch die ausgangsseitige Dicke des Metallbandes hinter dem jeweiligen Walzgerüst konstant. Ver- bleibende Dickenabweichungen am Auslauf der Fertigstraße werden über eine Dickenmonitorregelung durch Anpassung der Anstellungsposition und der Gerüstgeschwindigkeit ausgeregelt. Die Dickenmonitorregelung wirkt zumindest auf das letzte Walzgerüst der Walzstraße, oftmals auch auf das vorletzte Walzgerüst, in manchen Fällen auch noch weiter zurück.

Aus der EP 0 710 513 AI ist eine Bandzugregelung mit einem elektrischen Schiingenheber bekannt, wobei die Gerüstgeschwindigkeiten angepasst werden. Weiterhin ist in der genannten EP-Schrift ein Verfahren beschrieben, mittels dessen die

Steuersignale für die Walzengeschwindigkeit und das Schlin- genheberdrehmoment derart ermittelt werden können, dass eine voneinander entkoppelte Regelung der Walzengeschwindigkeit und des Schlingenheberdrehmoments erfolgen kann.

Aus der US 5 718 138 A ist eine Bandzugregelung mit einem hydraulischen Schiingenheber bekannt, wobei eine Regelung der Schlingenheberposition in Verbindung mit einer AGC erfolgt. In der genannten US-Schrift ist weiterhin ein Verfahren beschrieben, mittels dessen die Steuersignale für den Schiingenheber und die AGC derart ermittelt werden können, dass eine voneinander entkoppelte Regelung erfolgen kann.

Beim Kaltwalzen wird in der Regel im Rahmen der Basisautomatisierung ein anderes Regelkonzept verwendet. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass der Bandzug über eine Anpassung der Anstellungsposition oder über eine Anpassung der Gerüstgeschwindigkeit mittels einer sogenannten ITC (= Interstand Tension Control) geregelt wird. Üblicherweise wird hierbei die Gerüstgeschwindigkeit nur beim Stillstand und bei sehr kleinen Geschwindigkeiten angepasst, in allen anderen Betriebszuständen die Anstellungsposition. Durch die Messung der Dicke und der Bandgeschwindigkeit vor und nach dem ersten Walzgerüst der Kaltwalzstraße kann mittels einer Massenflussregelung, einer Dickenvorsteuerung und einer Dickenregelung ein konstanter Massenfluss im ersten Walzgerüst eingestellt werden. Weiterhin werden die Kompensation der Gerüstauffederung (AGC) und die Schlingenregelung nicht verwendet.

Aus der EP 0 455 381 AI ist eine Bandzugregelung in einer Kalt-Tandemstraße bekannt, bei der Abweichungen des Bandzuges aufgrund von fehlerhaften Geschwindigkeitsverhältnissen unterdrückt werden.

Aus der GB 1501627 A ist ein Zugregelverfahren für ein Metallband bekannt, das zuerst in einem vorderen und dann in einem hinteren Walzgerüst gewalzt wird. Der Zug wird erfasst und auf einen

Sollzug geregelt. Als Stellgröße wird die Anstellung des vorderen oder des hinteren Walzgerüsts verwendet. Aus der DE 1290234 B bzw. der inhaltsgleichen korrespondierenden US 3334502 A ist bekannt, ein Metallband zuerst in einem vorderen und dann in einem hinteren Walzgerüst zu walzenden. Zwischen den beiden Walzgerüsten ist ein Schiingenheber angeordnet. Der Schlingenheberwinkel wird erfasst und auf einen Sollwert geregelt. Als Stellgröße wird die Anstellung des hinteren Walzgerüsts verwendet.

Aus der DE 2618901 Abzw. der inhaltsgleichen korrespondierenden US 4 033 492 A ist ein Zugregelverfahren für ein Metallband bekannt, das zuerst in einem vorderen und dann in einem hinteren Walzgerüst gewalzt wird. Der Zug wird erfasst und auf einen Sollzug geregelt. Als Stellgröße wird die Anstellung des Schiingenhebers und zusätzlich die Geschwindigkeit des vorderen Walzgerüsts verwendet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer ein regelungstechnisches Konzept für die Basisautomatisierung realisiert wird, so dass trotz der vorhandenen Störeinflüsse die geforderten Dickentoleranzen gut eingehalten werden können und gleichzeitig der Walzprozess stabil bleibt.

Die Aufgabe wird durch ein Zugregelverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des

Zugregelverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 8.

Erfindungsgemäß wird ein Zugregelverfahren der eingangs ge- nannten Art dadurch ausgestaltet,

- dass dem ersten Zugregler zusätzlich auch ein Sollzug zugeführt wird, zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze liegt,

- dass der erste Zugregler den Anstellungszusatzsollwert unter Verwendung einer Ermittlungsvorschrift anhand der Abweichung des Bandzuges vom Sollzug ermittelt und

- dass die Ermittlungsvorschrift als Anstellungszusatz sollwert einen von 0 verschiedenen Wert auch dann zulässt, wenn der Bandzug zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze liegt .

Erfindungsgemäß wird der Bandzug also primär und vorrangig mittels des Anstellungszusatzsollwertes geregelt. Wenn jedoch trotz dieser Regelung der Bandzug das durch die untere und die obere Bandzuggrenze definierte zulässige Intervall verlässt, wird zusätzlich auch auf die Geschwindigkeit, mit der das vordere oder das hintere Walzgerüst betrieben wird, Einfluss genommen. Der erste und der zweite Zugregler können nach Bedarf ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich um Regler mit einem Integralverhalten, beispielsweise um (reine) I-Regler, PI-Regler oder PID-Regler.

Es ist möglich, dass der Anstellungszusatzsollwert ein Walz- kraftzusatzsollwert ist. In diesem Fall wird das hintere Walzgerüst walzkraftgeregelt betrieben. Alternativ ist es möglich, dass der Anstellungszusatzsollwert ein Walzspaltzu- satzsollwert ist. In diesem Fall wird das hintere Walzgerüst walz spaltgeregelt betrieben. Beide Ausgestaltungen führen zu guten Ergebnissen.

Im Falle der Walz spaltregelung ist vorzugsweise vorgesehen, dass dem ersten Zugregler ein unterer und ein oberer Anstellungsgrenzwert zugeführt werden und dass der erste Zugregler den ausgegebenen Anstellungszusatzsollwert nach unten auf den unteren und nach oben auf den oberen Anstellungsgrenzwert begrenzt. Weiterhin werden in diesem Fall der untere und der obere Anstellungsgrenzwert von einem unteren und einem oberen Grenzwertermittler in Abhängigkeit einer Walzkraft, mit der das Metallband in dem hinteren Walzgerüst gewalzt wird, und dem Anstellungszusatzsollwert dynamisch ermittelt und dem ersten Zugregler vorgegeben. Dadurch ist eine dynamische Anpassung in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des hinteren Walzgerüsts möglich .

Insbesondere ist es möglich, dass der untere Grenzwertermittler den unteren Anstellungsgrenzwert anhebt, solange die Walzkraft, mit der das Metallband in dem hinteren Walzgerüst gewalzt wird, einen oberen Walzkraftgrenzwert überschreitet, und anderenfalls den unteren Anstellungsgrenzwert in einem vorbestimmten Abstand vom Anstellungszusatzsollwert hält und dass der obere Grenzwertermittler den oberen Anstellungsgrenzwert absenkt, solange die Walzkraft, mit der das Metallband in dem hinteren Walzgerüst gewalzt wird, einen unteren Walzkraftgrenzwert unterschreitet, und anderenfalls den oberen Anstellungsgrenzwert in einem vorbestimmten Abstand vom Anstellungszusatzsollwert hält. Dadurch kann erreicht werden, dass das hintere Walzgerüst stets innerhalb eines zulässigen Walz kraftbereichs betrieben wird. Die beiden Grenzwertermittler weisen somit vorzugsweise ein Integralverhalten auf.

Falls der zweite Zugregler einen von 0 verschiedenen Geschwindigkeitszusatzsollwert ermittelt, falls also der Bandzug die untere Bandzuggrenze unterschreitet oder die obere Bandzuggrenze überschreitet, bestimmt der zweite Zugregler den Geschwindigkeitszusatz sollwert vorzugsweise derart, dass der Bandzug auf die untere bzw. obere Bandzuggrenze eingestellt wird.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Schiingenheber mittels eines Positionsreglers auf einer definierten Position gehalten wird. Dadurch wird erreicht, dass Schwankungen des Bandzuges sich nicht auf die Stellung des Schiingenhebers auswirken. Ein negativer Einfluss auf die Stabilität des Walzprozesses wird dadurch vermieden.

Es ist möglich, dass das Metallband in dem vorderen Walzgerüst und dem hinteren Walzgerüst kaltgewalzt wird. Vorzugsweise wird das Metallband in dem vorderen Walzgerüst und dem hinteren Walzgerüst jedoch warmgewalzt.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Computerprogramms sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 10 bis 16. Erfindungsgemäß ist ein Computerprogramm der eingangs genannten Art derart ausgestaltet, dass die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass der erste Zugregler den Anstellungszusatzsollwert unter Verwendung einer Ermittlungsvorschrift anhand der Abweichung des Bandzuges von einem Sollzug ermittelt, der zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze liegt, und dass die Ermittlungsvorschrift als Anstellungszusatzsollwert einen von 0 verschiedenen Wert auch dann zulässt, wenn der Bandzug zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze liegt.

Die vorteilhaften Ausgestaltungen des Computerprogramms korrespondieren mit denen des Zugregelverfahrens.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung dadurch ausgestaltet, dass sie mit einem erfindungsgemäßen Computerprogramm programmiert ist.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine mehrgerüstige Walzstraße zum Walzen eines Metallbandes mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst. Erfindungsgemäß ist bei einer mehrgerüstigen Walzstraße der eingangs genannten Art die Steuereinrichtung erfindungsgemäß ausgebildet .

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindun mit den Zeichnungen. Es zeigen in schematischer Prinzipdarstellung :

FIG 1 mehrgerüstige Walzstraße,

FIG 2 ein vorderes und ein hinteres Walzgerüst und einen zwischen diesen beiden Walzgerüsten angeordneten Schiingenheber sowie eine Regeleinrichtung,

FIG 3 Stellgrößen als Funktion des Bandzuges und

FIG 4 eine Ausgestaltung eines Teils der Regeleinrichtung von FIG 3. Gemäß FIG 1 soll mittels einer Walzstraße ein Metallband 1 gewalzt werden. Das Metallband 1 kann beispielsweise aus Stahl oder Aluminium bestehen. Alternativ kann es aus einem anderen Metall bestehen. Zum Walzen des Metallbandes 1 weist die Walzstraße mehrere Walzgerüste 2 auf. In der Regel liegt die Anzahl an Walzgerüsten 2 zwischen drei und acht, insbesondere zwischen vier und sieben, beispielsweise bei fünf

oder sechs. Die Walzgerüste 2 weisen in der Regel Arbeitswalzen und Stützwalzen auf, sind also als Quartogerüste ausgebildet. In manchen Fällen weisen die Walzgerüste 2 zusätzlich zu den

Arbeitswalzen und den Stützwalzen auch Zwischenwalzen auf, sind also als Sextogerüste ausgebildet. In FIG 1 (und auch in FIG 2) sind nur die Arbeitswalzen dargestellt. Das Metallband 1 durchläuft die Walzgerüste 2 der Walzstraße sequenziell nacheinander. Es durchläuft die Walzstraße somit in einer Transportrichtung x. In den Walzgerüsten 2 wird das Metallband 1 gewalzt. Die Dicke des Metallbandes 1 wird also nach und nach immer weiter reduziert. Zwischen je zwei aufeinan- derfolgenden Walzgerüsten 2 ist jeweils ein Schiingenheber 3 angeordnet, der an das Metallband 1 angestellt ist. Das Metallband 1 kann beispielsweise mit einer Temperatur T in das erste Walzgerüst 2 der Walzstraße einlaufen, die zwischen 850 °C und 1100 °C liegt. In diesem Fall wird das Metallband 1 in den Walzgerüsten 2 warmgewalzt. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, dass das Metallband 1 in den Walzgerüsten 2 kaltgewalzt wird .

Die Walzstraße wird von einer Steuereinrichtung 4 gesteuert. Die Steuereinrichtung 4 ist mit einem Computerprogramm 5 programmiert. Das Computerprogramm 5 umfasst Maschinencode 6. Der Maschinencode 6 ist von der Steuereinrichtung 4 abarbeitbar. Aufgrund der Abarbeitung des Maschinencodes 6 durch die Steuereinrichtung 4 führt die Steuereinrichtung 4 ein Zugre- gelverfahren aus, das nachstehend näher erläutert wird.

Das Zugregelverfahren bezieht sich jeweils auf einen Abschnitt des Metallbandes 1, der sich zwischen zwei unmittelbar auf- einanderfolgenden Walzgerüsten 2 befindet. FIG 2 zeigt einen derartigen Abschnitt des Metallbandes 1, die beiden beteiligten Walzgerüste 2 und den Schiingenheber 3 zwischen diesen beiden Walzgerüsten 2. In Verbindung mit diesen beiden Walzgerüsten 2 und dem Schiingenheber 3 zwischen diesen beiden Walzgerüsten 2 wird die vorliegende Erfindung nachstehend erläutert. Das von dem Metallband 1 zuerst durchlaufene Walzgerüst 2 wird nachfolgend als vorderes Walzgerüst bezeichnet und mit dem Bezugszeichen 2a versehen. Das von dem Metallband 1 danach durchlaufene Walzgerüst 2 wird nachfolgend als hinteres Walzgerüst bezeichnet und mit dem Bezugszeichen 2b versehen. Der Schiingenheber 3 wird schlichtweg als Schiingenheber 3 bezeichnet. Es ist jedoch stets der Schiingenheber 3 zwischen dem vorderen Walzgerüst 2a und dem hinteren Walzgerüst 2b gemeint.

Der Schiingenheber 3 ist, wie bereits erwähnt, an das Metallband 1 angestellt. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 4 aufgrund der Abarbeitung des Maschinencodes 6 einen Positionsregler 7 implementieren, mittels dessen der Schiingenheber 3 an das Metallband 1 angestellt wird. In diesem Fall wird dem Positionsregler 7 ein entsprechender Positionssollwert p* zugeführt. Der Positionssollwert p* ist in der Regel konstant. Der Positionssollwert p* kann beispielsweise innerhalb der Steuereinrichtung 4 generiert werden . Alternativ kann er der Steuereinrichtung 4 von außen vorgegeben werden.

Dem Positionsregler 7 wird weiterhin ein entsprechender Positionsistwert p zugeführt. In Abhängigkeit von der Regelabweichung - also der Differenz von Positionssollwert p* und Positionsistwert p - ermittelt der Positionsregler 7 dann ein Steuersignal S für ein Stellglied 3' (beispielsweise eine Hydraulikzylindereinheit) , mittels dessen die Position des Schiingenhebers 3, soweit erforderlich, nachgeführt wird. Im Ergebnis wird somit der Schiingenheber 3 mittels des Positi- onsreglers 7 auf einer definierten Position - nämlich dem

Positionssollwert p* - gehalten. Der Positionsregler 7 kann nach Bedarf ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Positionsregler 7 als Regler mit einem Integralanteil ausgebildet, beispielsweise als PI-Regler.

Mittels des Schiingenhebers 3 wird weiterhin ein Bandzug Z erfasst, der zwischen dem vorderen Walzgerüst 2a und dem hinteren Walzgerüst 2b im Metallband 1 herrscht. Beispielsweise kann ein von dem Stellglied 3' auf den Schiingenheber 3 ausgeübtes Moment bzw. eine korrespondierende Kraft erfasst werden und daraus in Verbindung mit dem Positionsistwert p und geometrischen Be- Ziehungen der Walzgerüste 2a, 2b und des Schiingenhebers 3 zueinander der Bandzug Z ermittelt werden. Vorzugsweise weist der Schiingenheber 3 jedoch eine Lastmessdose auf, mittels derer direkt die Kraft erfasst wird, mit der die Schlingenheberrolle auf den Schiingenheber 3 gedrückt wird. Dadurch ist eine genauere Ermittlung des Bandzuges Z möglich.

Der erfasste Bandzug Z wird der Steuereinrichtung 4 zugeführt und von der Steuereinrichtung 4 entgegengenommen. Die Steuereinrichtung 4 implementiert unter Abarbeitung des Maschinencodes 6 einen ersten Zugregler 8 und einen zweiten Zugregler 9. Der

Bandzug Z wird dem ersten Zugregler 8 und dem zweiten Zugregler 9 zugeführt.

Der erste Zugregler 8 ermittelt unter Verwendung einer Er- mittlungsvorschrift einen Anstellungszusatzsollwert 5s*. Der Anstellungszusatzsollwert 5s* kann insbesondere ein Walz- spaltzusatzsollwert 5s* sein. Der Anstellungszusatzsollwert 5s* wird in diesem Fall auf einen als Walzspaltsollwert s* gegebenen Anstellungssollwert s* aufgeschaltet . Der zweite Zugregler 9 ermittelt einen Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* . Der Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* wird auf einen Geschwindigkeitssollwert v* aufgeschaltet . Der Anstellungszusatzsollwert 5s* wirkt auf das hintere Walzgerüst 2b. Insbesondere wirkt der Anstellungszusatzsollwert 5s* auf die Anstellung des hinteren Walzgerüsts 2b. Der Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* kann auf Antriebe wirken, mittels derer die Walzen des hinteren Walzgerüsts 2b rotiert werden. In diesem Fall wirkt auch der Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* entsprechend der Darstellung in FIG 2 auf das hintere Walzgerüst 2b. Alternativ könnte der Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* auf das vordere Walzgerüst 2a wirken . Dem zweiten Zugregler 9 werden zusätzlich zum Bandzug Z eine untere Bandzuggrenze ZI und eine obere Bandzuggrenze Z2 zugeführt. Die obere Bandzuggrenze Z2 ist größer als die untere Bandzuggrenze ZI. Wenn und solange der Bandzug Z zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze ZI, Z2 liegt, weist der vom zweiten Zugregler 9 ermittelte Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* entsprechend der Darstellung in FIG 3 den Wert 0 auf. Wenn und solange der Bandzug Z hingegen oberhalb der

oberen Bandzuggrenze Z2 liegt, ermittelt der zweite Zugregler 9 als Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* einen Wert größer als 0. Wenn und solange umgekehrt der Bandzug Z unterhalb der unteren Bandzuggrenze ZI liegt, ermittelt der zweite Zugregler 9 als Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* einen Wert kleiner als 0. Der zweite Zugregler 9 kann den Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* insbesondere derart ermitteln, dass der Bandzug Z in dem Fall, dass er die untere Bandzuggrenze ZI unterschreitet, auf die untere Bandzuggrenze ZI eingestellt wird und umgekehrt in dem Fall, dass er die obere Bandzuggrenze Z2 überschreitet, auf die obere Bandzuggrenze Z2 eingestellt wird. Wenn der Bandzug Z nach dem Überschreiten der oberen Bandzuggrenze Z2 oder nach dem Unterschreiten der unteren Bandzuggrenze ZI wieder einen Wert zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze ZI, Z2 annimmt, führt der zweite Zugregler 9 den Geschwindigkeitszusatz sollwert δν* wieder auf den Wert 0 zurück. Der zweite Zugregler 9 ist vorzugsweise als Regler mit einem Integralanteil ausgebildet, beispielsweise als PI-Regler.

Falls der vom zweiten Zugregler 9 ermittelte Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* auf das hintere Walzgerüst 2b wirkt, wird der Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* entsprechend der Dar- Stellung in FIG 2 mit negativem Vorzeichen auf einen Geschwindigkeitssollwert v* für das hintere Walzgerüst 2b aufaddiert. Anderenfalls, wenn also der Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* auf das vordere Walzgerüst 2a wirkt, wird der Geschwindigkeitszusatzsollwert δν* mit positivem Vorzeichen auf einen Geschwindigkeitssollwert für das vordere Walzgerüst 2a aufaddiert . Dem ersten Zugregler 8 wird zusätzlich zum Bandzug Z ein Sollzug Z* zugeführt. Der Sollzug Z* liegt zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze ZI, Z2. Insbesondere kann der Sollzug Z* in etwa oder sogar genau in der Mitte zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze ZI, Z2 liegen. In der Regel gilt die Beziehung Z* = kZl + (l-k)Z2, wobei der Faktor k in der Regel zwischen 0,4 und 0,6 liegt, vorzugsweise sogar zwischen 0,45 und 0,55. Der erste Zugregler 8 ermittelt den Anstellungszusatzsollwert 5s* anhand der Abweichung des Bandzuges Z vom Sollzug Z*. Im Unterschied zur Ermittlungsvorschrift des zweiten Zugreglers 9 lässt die Ermittlungsvorschrift für den ersten Zugregler 8 als Anstellungszusatzsollwert 5s* einen von 0 verschiedenen Wert jedoch auch dann zu, wenn der Bandzug Z zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze ZI, Z2 liegt. Der jeweils momentan ermittelte Anstellungszusatzsollwert 5s* kann zwar im Einzelfall kurzzeitig den Wert 0 aufweisen. Dies ist in diesem Fall jedoch durch die konkreten Werte für den Bandzug Z und den Sollzug Z* und eventuell deren vorheriger Werteverläufe bewirkt, nicht aber durch die Tatsache, dass der Bandzug Z zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze ZI, Z2 liegt.

Die Ermittlungsvorschrift kann beispielsweise derart sein, dass der erste Zugregler 8 als Regler mit einem Integralanteil ausgebildet ist, beispielsweise als PI-Regler. Wenn in einem derartigen Fall der momentane Integralanteil positiv ist und der momentane Proportionalanteil negativ ist, können sich für einen kurzen Zeitpunkt der Integralanteil und der Proportionalanteil gegenseitig kompensieren. Wenn die Abweichung des Bandzuges Z vom Sollzug Z* jedoch für längere Zeit von 0 verschieden ist, muss zwangsweise zu irgendeinem Zeitpunkt der ermittelte Anstel- lungszusatzsollwert 5s* einen von 0 verschiedenen Wert annehmen. Dies gilt auch dann, wenn der Bandzug Z sich während des gesamten Zeitraums nur zwischen der unteren und der oberen Bandzuggrenze ZI, Z2 bewegt. Ähnliche Sachverhalte ergeben sich bei anderen Ausgestaltungen des ersten Zugreglers 8, beispielsweise als PID-Regler oder als I-Regler und auch bei einer Ausgestaltung als reiner P-Regler. Soweit bisher erläutert, ist der Anstellungszusatzsollwert 5s* ein Walzspaltzusatzsollwert . In diesem Fall wirkt der Anstellungszusatzsollwert 5s* direkt und unmittelbar auf die Anstellung des hinteren Walzgerüsts 2b. Alternativ ist es jedoch möglich, dass der Anstellungszusatzsollwert 5F* ein Walz- kraftzusatzsollwert 5F* ist. In diesem Fall wird der Anstellungszusatzsollwert 5F* auf einen als Sollwalzkraft F* gegebenen Anstellungssollwert F* aufgeschaltet und wirkt indirekt - nämlich über die Walzkraft F - auf die Anstellung des hinteren Walzgerüsts 2b. Diese Ausgestaltung ist in FIG 2 gestrichelt dargestellt. Auch in diesem Fall ist der erste Zugregler 8 vorzugsweise als Regler mit einem Integralanteil ausgebildet, beispielsweise als PI-Regler. Die übrigen Ausführungen zur Wirkungsweise des ersten Zugreglers 8 gelten auch für diesen Fall .

Es ist entsprechend der Darstellung in FIG 2 sogar möglich, dass der erste Zugregler 8 doppelt vorhanden ist, nämlich einmal als erster Zugregler 8 zur Ermittlung des Walzspaltzusatzsollwertes 5s* und einmal als erster Zugregler 8 zur Ermittlung des Walzkraftzusatzsollwertes 5F* . In diesem Fall wird mittels eines Auswahlsignals A entschieden, ob der eine oder der andere erste Zugregler 8 aktiv ist. Auch dies ist in FIG 2 gestrichelt dargestellt. Das Auswahlsignal A kann der Steuereinrichtung 4 beispielsweise im Rahmen einer Parametrierung vor der Inbe- triebnahme vorgegeben werden. Es ist sogar möglich, während des Betriebs der Walzstraße das Auswahlsignal A umzuschalten. Es ist also möglich, das in FIG 2 dargestellte Walzgerüst 2b zeitweise walz spaltgeregelt und zeitweise walzkraftgeregelt zu betreiben und je nach momentaner Betriebsart den entsprechenden An- Stellungszusatzsollwert 5s*, 5F* zu ermitteln und auf den entsprechenden Anstellungssollwert s*, F* aufzuschalten . FIG 4 zeigt eine mögliche Abwandlung des ersten Zugreglers 8. Die Ausführungen zu FIG 4 beziehen sich hierbei auf den Fall, dass der erste Zugregler 8 zur Ermittlung des Walzspaltzusatz- sollwertes 5s* ausgebildet ist.

Gemäß FIG 4 werden dem ersten Zugregler 8 ein unterer und ein oberer Anstellungsgrenzwert 5sl*, 5s2* zugeführt. In diesem Fall begrenzt der erste Zugregler 8 den ausgegebenen Anstellungszusatzsollwert 5s* nach unten auf den unteren und nach oben auf den oberen Anstellungsgrenzwert 5sl*, 5s2*. Der untere und der obere Anstellungsgrenzwert 5sl*, 5s2* können beispielsweise entsprechend der Darstellung in FIG 4 von einem unteren und einem oberen Grenzwertermittler 10, 11 in Abhängigkeit einer Walzkraft F, mit der das Metallband 1 in dem hinteren Walzgerüst 2b gewalzt wird, und dem Anstellungszusatzsollwert 5s* dynamisch ermittelt werden. Die Anstellungsgrenzwerte 5sl*, 5s2* werden dem ersten Zugregler 8 von den beiden Grenzwertermittlern 10, 11 vorgegeben.

Insbesondere ist es entsprechend der Darstellung in FIG 4 möglich, dass der obere Grenzwertermittler 11 prüft, ob die

Walzkraft F, mit der das Metallband 1 in dem hinteren Walzgerüst 2b gewalzt wird, einen unteren Walzkraftgrenzwert Fl unterschreitet. Wenn dies der Fall ist, verringert der obere Grenzwertermittler 11 - ausgehend vom zuletzt gültigen Wert für den oberen Anstellungsgrenzwert 5s2* - den oberen Anstellungsgrenzwert 5s2* um einen bestimmten Betrag Δ2. Der Betrag Δ2 kann alternativ konstant sein oder von dem Ausmaß abhängen, um das die Walzkraft F den unteren Walz kraftgrenzwert Fl unterschreitet. Anderenfalls setzt der obere Grenzwertermittler 11 den oberen Anstellungsgrenzwert 5s2* derart fest, dass er einen vorbestimmten Abstand Δ2' vom momentan gültigen Wert des Anstellungszusatzsollwertes 5s* aufweist.

In analoger Weise ist es entsprechend der Darstellung in FIG 4 möglich, dass der untere Grenzwertermittler 10 prüft, ob die Walzkraft F, mit der das Metallband 1 in dem hinteren Walzgerüst 2b gewalzt wird, einen oberen Walzkraftgrenzwert F2 überschreitet. Wenn dies der Fall ist, erhöht der untere Grenz- wertermittler 10 - ausgehend vom zuletzt gültigen Wert für den unteren Anstellungsgrenzwert 5sl* - den unteren Anstellungsgrenzwert 5sl* um einen bestimmten Betrag Δ1. Der Betrag Δ1 kann alternativ konstant sein oder von dem Ausmaß abhängen, um das die Walzkraft F den oberen Walzkraftgrenzwert F2 überschreitet. Anderenfalls setzt der untere Grenzwertermittler 10 den unteren Anstellungsgrenzwert 5sl* derart fest, dass er einen vorbestimmten Abstand ΔΙ' vom momentan gültigen Wert des Anstellungszusatzsollwertes 5s* aufweist. Der Abstand ΔΙ' kann, nicht aber muss derselbe Abstand Δ2' sein, der vom oberen Grenzwertermittler 11 eingestellt wird, wenn die Walzkraft F den unteren Walzkraftgrenzwert Fl nicht unterschreitet.

Das Verringern des oberen Anstellungsgrenzwertes 5s2* kann so weit gehen, dass der obere Anstellungsgrenzwert 5s2* kleiner als der (eigentliche) Anstellungszusatzsollwert 5s* wird. In diesem Fall wirkt die Begrenzung durch den oberen Anstellungsgrenzwert 5s2*. Der erste Zugregler 8 ist daher nicht mehr in der Lage, die Abweichung des Bandzuges Z vom Sollzug Z* auszugleichen. Dies führt dazu, dass die Abweichung des Bandzuges Z vom Sollzug Z* immer größer wird, bis eine der Bandzuggrenzen ZI, Z2 verletzt wird. In diesem Fall greift dann der zweite Zugregler 9 korrigierend ein. Analoge Ausführungen gelten für den Fall, dass der untere Anstellungsgrenzwert 5sl* immer weiter erhöht wird.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. So werden auch unter ungünstigen Bedingungen (beispielsweise Überlast oder Unterlast des hinteren Walzgerüsts 2b) die Walzkraft- und Bandzuggrenzen zuverlässig eingehalten. Der Walzprozess wird stabilisiert. Dies gilt insbesondere im Vergleich mit einer ITC. Mittels des erfindungsgemäßen Zugregelverfahrens lässt sich beispielsweie sogar ein Metallband 1 mit einer Dicke von 1 mm und weniger im Rahmen eines Endlos-Gießwalzverfahrens stabil und zuverlässig walzen. Gleiches gilt für eine konventionelle Fertigstraße (HSM = hot strip mill) . Weiterhin kann der hydraulische Antrieb des Schiingenhebers 3 vereinfacht werden. Dies führt zu einer Kostenreduzierung. Ein weiterer Vorteil ist, dass weder eine AGC noch eine Schlingenregelung benötigt werden. Es wird lediglich vorausgesetzt, dass der Schiingenheber 3 sich während der Zugregelung nicht bewegt. Dies kann jedoch durch den Positionsregler 7 ohne weiteres gewährleistet werden. Übergeordnet wird zwar zur

Kompensation von Dickenabweichungen am Auslauf der Walzstraße eine Dickenregelung benötigt. Die Dickenregelung ist jedoch auch im Stand der Technik erforderlich und entspricht auch der Ausgestaltung des Standes der Technik.

Durch die erfindungsgemäße Regelung des Bandzuges Z werden weiterhin die Probleme vermieden, die bei einer AGC auftreten. Denn bei einer Regelung mit AGC muss die Gerüstauffederung sehr genau bekannt sein, um gute Ergebnisse zu erzielen. Problematisch ist hierbei, dass durch eine zu geringe Modellierung der Gerüstauffederung die AGC überkompensiert ist und dies dann zu einem instabilen Walzprozess führt. Bei der vorliegenden Erfindung hingegen wird die AGC weder benötigt noch verwendet, und auch die Gerüstauffederung wird für eine gute Kompensation nicht benötigt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine aufwändige Entkopplung einer Bandzug- und Schlingenregelung nicht erforderlich ist, da die Bandzugregelung ein anderes Stellglied hat als im Stand der Technik üblich und die Schlingenregelung nicht benötigt wird.

Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein. Bezugszeichenliste

1 Metallband

2, 2a, 2b Walzgerüste

3 Schiingenheber

3' Stellglied

4 Steuereinrichtung

5 Computerprogramm

6 Maschinencode

7 Positionsregler

8, 9 Zugregler

10, 11 Grenzwertermittler

A Auswahlsignal

F Walzkraft

F* , s* Anstellungssollwerte

Fl, F2 Walzkraftgrenzwerte

k Faktor

p, p* Positionswerte

S Steuersignal

T Temperatur

v* Geschwindigkeitssollwert x Transportrichtung

Z Bandzug

ZI, Z2 Bandzuggrenzen

Z* Sollzug δ Änderungswert

51, 52 Schranken

5s*, 5F* Anstellungszusatzsollwert

5sl*, 5s2* Anstellungsgrenzwerte

δν* Geschwindigkeitszusatzsollwert

Δ1, Δ2 Beträge

ΔΙ', Δ2' Abstände