Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer vorzugsweise

mehrgerüstigen Walzanlage, insbesondere zur Materialverfolgung eines durch die Anlage transportierten Walzgutes.

Stand der Technik Beim Betrieb von Walzanlagen werden oftmals Eigenschaften des Walzgutes an verschiedenen Stellen mit Messsensoren erfasst. Um die gemessenen Größen einzelnen physikalischen Bereichen des Walzgutes zuordnen zu können, kann eine zeitbezogene Segmentierung des Walzgutes erfolgen. Dabei werden die Messdaten zeitgesteuert sortiert, das heißt die Messdatenerfassung wird in einem fest vorgegebenen Zeitraster vorgenommen. Bei dieser Methode ist eine korrekte Zuordnung zu physikalischen Segmenten nicht allen Betriebszuständen gegeben. Insbesondere wenn sich Geschwindigkeitsänderungen oder geometrische

Änderungen wie zum Beispiel eine Banddickenänderung ergeben, ist die korrekte physikalische Zuordnung mit dieser Methode nicht gegeben. Aufgabe der Erfindung ist es ein effizientes Verfahren zur Verfolgung von wählbaren Abschnitten (Segmente) eines Walzgutes, wie z.B. eines Bandes, während des Durchlaufs durch eine Walzstraße bezüglich Zeit und Ort eines Segmentes in der Walzstraße, bereitzustellen. Die Begriffe Walzgut und Band werden im Folgenden synonym für das zu walzende Material verwendet. Bevorzugt soll das Verfahren für unterschiedliche messtechnische Ausstattungen von Walzanlagen anwendbar sein, insbesondere zur Kostenreduzierung bei steigenden Effizienzanforderungen. Ferner ist es vorteilhaft, die Exaktheit der Verfolgung der Bandabschnitte /

Bandsegmente an die jeweils gewünschte bzw. benötigte Genauigkeit

anzupassen, auch unter Berücksichtigung der nachträglichen Ergänzung von Betriebsparametern. Die Identifizierung der Bandsegmente wird unterstützt durch ein mathematisches Verfahren, das Messgrößen und / oder Sollwerte auswertet.

Weitere Vorteile der Erfindung liegen in der Möglichkeit einer Initiierung von Betriebsparametern, einer Schaffung eines Warnsystems für Folgeaggregate, d.h. einer Adaption der Anlagensetzung, ferner in der Erleichterung des Auffindens von Fehlstellen und der Analyse von Prozessfehlern in einem Voraggregat, sowie in der Unterstützung des adaptiven Lernens einer Übergeordneten Programmeinheit, die für die Setzung der Walzanlage zuständig ist.

Offenbarung der Erfindung

Die genannte Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Dieses Verfahren zum Betrieb einer Walzanlage umfasst die Schritte des

Erfassens zumindest eines Betriebsparameters als gemessener Istwert sowie des Identifizierens eines Volumen- oder Massensegmentes eines durchlaufenden Bandes unter Verwendung des gemessenen Betriebsparameters und weiterer Betriebsparameter durch Integration. Dabei stammt an einer gegebenen

Messstelle zumindest einer der weiteren Betriebsparameter aus der Gruppe

Banddicke, Bandbreite, Bandgeschwindigkeit, Banddichte und Querschnittsfläche des Bandes, der als ein nicht gemessener Sollwert bzw. als vorgegebener

Betriebsparameter in die Identifizierung eingeht.

Unter Identifizieren im Sinne der Erfindung ist die zeitliche Zuordnung eines Bandsegmentes zu einem Ort der Anlage zu verstehen; Unter Erfassung im Sinne der Erfindung ist die zeitliche Zuordnung einer Messung oder eines Sollwertes zu einer Messstelle der Anlage zu verstehen Durch die Verwendung zumindest eines nicht gemessenen Sollwertes an einer gegebenen Messstelle kann auf eine entsprechende Messung dieses Wertes verzichtet werden. Dabei haben Versuche gezeigt, dass die Volumen-bzw.

Massensegmentierung bei Verwendung solcher Sollwerte oder Referenzwerte weiterhin mit ausreichender Genauigkeit erfolgt.

Unter einem Sollwert im Sinne der Erfindung wird dabei jeder in die Identifizierung des Volumensegmentes eingehende Wert verstanden, der kein unmittelbarer Messwert ist, zum Beispiel unveränderliche Parameter der Anlage oder auch je nach Arbeitsvorgang vorwählbare Sollwerte oder berechnete Sollwerte wie zum Beispiel Walzdicke. Insbesondere kann ein Sollwert an einer Messstelle im Sinne der Erfindung ein Wert sein, der an einer vorhergehenden Messstelle gemessen wurde. Der Begriff Sollwert kann gleichwertig zu einem vorgegebenen Wert oder weiterem Betriebsparameter angesehen werden.

Die Erfindung kann auf die folgenden Merkmale eines Verfahrens zum Betrieb einer Walzanlage wie folgt gerichtet sein:

Identifizieren eines Volumensegmentes an mindestens einer Messstelle durch Erfassen und Integrieren mindestens einer der folgenden Kombinationen von gemessenen und / oder vorgegebenen Betriebsparametern i) bis v ₂ ): i) Gemessene Querschnittsfläche des Bandes, gemessene

Bandgeschwindigkeit; ii) Sollwert für die Querschnittsfläche des Bandes, gemessene

Bandgeschwindigkeit; iii) Sollwert für die Querschnittsfläche des Bandes, Sollwert

Bandgeschwindigkeit; iv i ) Sollwert Bandbreite, gemessene Banddicke, gemessene

Bandgeschwindigkeit; iv ₂ ) Sollwert Bandbreite, gemessene Banddicke, Sollwert Bandgeschwindigkeit; vi ) Sollwert Banddicke, gemessene Bandbreite, gemessene

Bandgeschwindigkeit. v ₂ ) Sollwert Banddicke, gemessene Bandbreite, Sollwert Bandgeschwindigkeit.

Dieses Verfahren kann somit entweder für sich ausgeführt werden oder als bevorzugte Ausführungsform zu dem erstgenannten Verfahren verstanden werden.

Die genannten Methoden i)-v ₂ ) unterscheiden sich im Wesentlichen in der Anzahl der für die Segmentierung erforderlichen Signale bzw. Messwerte. Werden die Betriebsparameter an mehreren Messstellen gemessen, steigt zwar die Genauigkeit der Segmentverfolgung, jedoch auf Kosten eines hohen gerätetechnischen Aufwandes.

So kann gemäß einer Ausführungsform, die Messung eines Bandquerschnitts und der Bandgeschwindigkeit an einer ersten Messstelle erfolgen und zusätzlich die Geschwindigkeit des Bandes an weiteren durch das Band zu einem späteren Zeitpunkt passierten Messstellen gemessen werden. Wahlweise kann die

Querschnittsfläche auch nur durch Multiplikation der Materialdicke mit einer als konstant festgesetzten Breite des Bandes berechnet werden.

In einer weiteren Ausführungsform sind zusätzlich zu den

Geschwindigkeitsmesswerten auch die Messwerte aller Querschnittsflächen an den nachfolgenden Messstellen erforderlich.

Die beiden letztgenannten Ausführungsformen bedingen einen entsprechenden gerätetechnischen Aufwand. Wenn nicht zu jeder Messstelle

Geschwindigkeitsmesswerte gegeben sind bzw. verwendet werden sollen, können Messwerte durch Sollwerte ersetzt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden zur Identifizierung eines

Volumen- bzw. Massensegmentes mehrere der genannten Kombinationen i)- v ₂ ) verwendet. Dadurch entsteht eine Redundanz, welche zum Beispiel zur Kontrolle der Güte der Segmentierung durch einen Vergleich der Identifizierung durch die verschiedenen Methoden dienen kann.

Alternativ oder zusätzlich kann bei einem Ausfall einer der Methoden i)- v ₂ ) automatisch auf eine andere dieser Methoden umgeschaltet werden, um die Verfolgung des Segmentes zu gewährleisten.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird an einer ersten Messstelle der Walzanlage durch Integration eine Segmentierung des Bandes in mehrere Massen- oder Volumensegmente vorgenommen, wobei die Segmentdaten lediglich durch ein Automatisierungssystem, insbesondere mittels

Schieberegistern, durch die Walzstraße geschoben werden. Durch eine derartige Vorgehensweise mittels eines Automatisierungssystems kann die Anzahl der benötigten Messwerte bzw. Messstellen erheblich reduziert werden. Diese Ausführungsform kann auch unabhängig vom oben genannten Verfahren zum Betrieb einer bzw. der Walzanlage verstanden werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Segmentierung in Massen- oder Volumensegmente durch Integration an mehreren Messstellen vorgenommen und die der ersten Messstelle in Bandlaufrichtung nachfolgenden Messstellen werden durch die erste Messstelle synchronisiert. Die

Synchronisation kann durch Schieberegister an die nachfolgenden Messstellen weitergeleitet werden. Synchronisation oder Erstsynchronisation bedeutet insbesondere, dass ein Startsignal bzw. der Startzeitpunkt zum Beginn der Integration an einer Messstelle gegeben wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Segmentierung in Massen- oder Volumensegmente durch Integration an mehreren Messstellen vorgenommen und als Betriebsparameter an einer der Messstellen werden entsprechende gemessene oder weitere Betriebsparameter einer der

vorhergehenden oder nachfolgenden Messstellen verwendet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt eine Erstsynchronisation an einer Messstelle durch Erfassen (der Position bzw. der Anwesenheit) des Bandkopfes und/oder durch Erfassen eines dem Bandkopf folgenden Teils des Bandes. Die Erfassung des Bandkopfes muss dabei nicht zwingend an jeder Messstelle erfolgen. Andere Teile des Bandes, die zum

Beispiel ebenfalls zur Synchronisation verwendet werden können, sind

Walzgutoberflächenmerkmale, oder beispielsweise Schweißnähte.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird nach Durchlauf eines Segmentes durch mindestens ein Walzgerüst der Walzstraße und Verfolgen des Segmentes mittels einer dem Gerüst in Bandlaufrichtung nachgeordneten Messstelle, die Wirkung des Walzgerüsts auf das Segment durch Überprüfung von mindestens einem der gemessenen oder weiteren Betriebsparameter festgestellt. Mit anderen Worten kann die Wirkung der Setzung des Gerüsts auf das Walzgut festgestellt werden beziehungsweise die Wirkung der gesamten Anlage auf das Walzgut. Somit kann die Wirkung des Walzgerüstes für ein nachfolgend zu walzendes Walzgutsegment oder ein nachfolgend zu walzendes Walzgut berücksichtigt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Bandkopf-Einlaufsignal als gemessener Betriebsparameter erfasst. Dieses Signal kann als Startsignal für die Integration der Volumensegmente an der jeweiligen Messstelle fungieren. Da das Bandkopf-Einlaufsignal regelmäßig aus Sicherheitsgründen und für andere Funktionen der Walzanlage erfasst wird, eignet es sich besonders gut zur

Vereinfachung der Identifizierung von Volumensegmenten. Bei Verwendung des Bandkopf-Einlaufsignals segmentiert das erfindungsgemäße Verfahren mit sehr hoher Genauigkeit.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung geht eine einlaufseitige

Bandgeschwindigkeit als gemessener Betriebsparameter in die Identifizierung ein. Auch hierbei handelt es sich um eine häufig erfasste Messgröße, die ebenfalls für andere Funktionen der Walzanlage benötigt wird. Bei einer besonders einfachen und ausreichend genauen Identifizierung von Volumensegmenten kann es zum Beispiel vorgesehen sein, dass ausschließlich als gemessene Größen die

Bandkopfsignale und eine Bandgeschwindigkeit für die Identifizierung der

Volumensegmente vorgesehen werden, wobei bei der Identifizierung bzw.

Berechnung der Volumensegmente an verschiedenen Messstellen im Zuge der Walzanlage die Erhaltung der Bandmasse berücksichtigt wird. Die einlaufseitige Bandgeschwindigkeit kann auf eine oder mehrere Arten bestimmt werden, z.B. durch einen Laserstrahl, durch einen Sensor einer eingangsseitigen Umlenkrolle und/oder durch Messung des Abrollvorgangs eines Abhaspeis. Bei der Messung des Abrollvorgangs eines Abhaspeis können zum Beispiel Durchmesser und Winkelgeschwindigkeit des Haspels kontinuierlich bestimmt werden, um die einlaufseitige Bandgeschwindigkeit zu berechnen.

Zur weiteren Vereinfachung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist es

vorgesehen, dass die Bandbreite nur vor dem ersten Walzgerüst gemessen wird. Alternativ hierzu kann es zur weiteren Vereinfachungen auch vorgesehen sein, dass die Bandbreite als nicht gemessener Sollwert in die Identifizierung der Volumensegmente eingeht.

Vorteilhaft ist eine Reduzierung von Messstellen und Sensoren, dass zum Beispiel die Banddicke an beispielsweise nicht mehr als drei Messstellen gemessen wird. Eine erste Messstelle kann vor einem ersten Walzgerüst vorgesehen sein, eine zweite unmittelbar nach dem ersten Walzgerüst und eine dritte nach dem letzten Walzgerüst. Die Lage der Messstellen ist dabei nicht auf die Bereiche vor oder nach einem Gerüst beschränkt, eine Messstelle oder mehrere Messstellen kann oder können sich auch an einem Gerüst oder mehreren Gerüsten befinden.

Insgesamt lässt sich hierdurch eine sehr genaue Identifizierung der

Volumensegmente sicherstellen, ohne dass zu viele Messsensoren hierfür verwendet werden.

Die oben genannten Ausführungsformen oder Methoden können beliebig miteinander kombiniert werden, sodass eine variable Optimierung zwischen hohen Genauigkeitsanforderungen verbunden mit einem geringerem Messaufwand erzielt werden kann. In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Identifizierung der Volumensegmente in einer übergeordneten Programmeinheit, die für die Setzung der Walzanlage zuständig ist, erfolgt. Dies kann unter Zuordnung von weiteren Messdaten zu den Volumensegmenten erfolgen. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.

Kurze Beschreibung der Figuren

Die Figuren der Anmeldung beziehen sich auf die Ausführungsbeispiele der Erfindung und sind nicht einschränkend zu verstehen. Weitere sind in der anschließenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele offenbart. Es zeigen: Figur 1 ein beispielhaftes Schema einer Walzanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Figur 2 ein beispielhaftes Ablaufschema mit möglichen Kombinationen einer erfindungsmäßigen Volumensegmentierung;

Figur 3 eine das erfindungsgemäße Verfahren und ein Verfahren gemäß dem Stand der Technik vergleichende Fehlerbetrachtung;

Figur 4 ein beispielhafter Ausgang eines Volumenintegrators;

Figur 5 ein beispielhaftes Ablaufschema einer Volumensegmentierung gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei einer Ausführungsform des erfindungsmäßigen Verfahrens liegt die in Figur 1 gezeigte Walzanlage 1 mit vier Walzgerüsten 2 vor. Eine mögliche

messgeratetechnische Ausstattung ist ebenfalls in der Figur 1 dargestellt. Vor dem ersten Walzgerüst 2 werden die Geschwindigkeit des einlaufenden Bandes 3 mittels eines Geschwindigkeitsmessgeräts 4 und die Dicke des einlaufenden Bandes 3 mittels eines Dickenmessgeräts 5, vorzugsweise kontinuierlich, gemessen. Die Geschwindigkeitsmessung erfolgt zum Beispiel mittels einer Umlenkrolle und/oder berührungslos mit einem

Lasergeschwindigkeitsmesssystem. Die Dickenmessung kann zum Beispiel durch Absorption von Röntgenstrahlen erfolgen. Es können auch andere

Geschwindigkeits- oder Dickenmessgeräte 4, 5 Verwendung finden.

Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass die Erhaltung des Massenflusses des Bandes 3 gültig ist, wobei die Beziehung M=|A p v dt= const. gilt, bei der mit A die Querschnittsfläche des Bandes, mit p die Dichte des Bandes, mit v die Geschwindigkeit des Bandes und mit M die Masse des Bandes

bezeichnet ist.

Anders ausgedrückt gilt für jedes der einzelnen Segmente i an jeder Messstelle: Mi = J A, p, V, dt = const. (i) ; i = 0,...,n.

Dabei wird die Masse jedes Segmentes i des Bandes 3 bei Durchlauf durch die Walzstraße 1 als konstant angenommen. Die Massen M, können für verschiedene Segmente i allerdings unterschiedlich gewählt werden. Die Integration über die Zeit t erfolgt jeweils solange bis die konstante bzw. vorgegebene Masse M, des jeweiligen Segmentes i erreicht ist. Anschließend kann die Integration des

Segmentes i+1 mit der jeweiligen zugehörigen Masse M _i+ i erfolgen. Die Dichte p kann für das Walzgut und alle Segmente i als konstant angenommen werden. Somit kann die obige Gleichung in eine Gleichung zur Volumenerhaltung umgeformt werden, sodass gilt:

V, = \ A, V, dt = const.(i) ; i = 0,...,n Das bedeutet, dass jedes Volumensegment V, durch zeitliche Integration über das Produkt seiner Querschnittsfläche A, und seiner Geschwindigkeit v, bestimmbar ist.

Im Falle einer Walzanlage 1 mit bandförmigem Walzgut 3 kann die Bandbreite b (entsprechend einem Sollwert) als konstant betrachtet werden. Unter

Vernachlässigung der Änderung der Materialdichte p kann die obengenannte Grundbeziehung kurz wie folgt geschrieben werden:

V = b Jdi V, dt = const.(i) ; i = 1 ,..,n

Durch Integration der gemessenen Dicke d multipliziert mit der als konstant betrachteten Sollbandbreite b und der gemessenen Materialgeschwindigkeit wird der Volumenfluss an einer möglichen Messstelle M ₀ , Mi, M ₂ , M ₃ , M ...M _n als Betriebsparameter bestimmt. Die Integration wird zum Beispiel gestartet, wenn der Bandkopf an der jeweiligen Messstelle erfasst wird.

Die oben genannten Integrationen können an jeder Messstelle M ₀ , Mi, M ₂ , M ₃ , M ...M _n durchgeführt werden. Welche der Größen Querschnitt A, Dicke d, Breite b, Geschwindigkeit v, Dichte p als Messwerte oder als Sollwerte (vorgegebene Betriebsparameter bzw. an anderer Stelle gemessene Betriebsparameter) verwendet werden, hängt vom gewünschten Genauigkeitsgrad des Verfahrens, einer möglicherweise gewünschten Redundanz oder von der gerätetechnischen Ausstattung der Walzanlage 1 ab.

Der Volumenfluss kann durch Integration der gemessenen Dicke d multipliziert mit der als konstant betrachteten Sollbandbreite b und der gemessenen

Materialgeschwindigkeit an einer ersten Messstelle M ₀ als Betriebsparameter bestimmt werden. Die Integration wird zum Beispiel gestartet, wenn der Bandkopf an der ersten Messstelle M ₀ detektiert wird (s. auch Figur 2). Hinter dem ersten Walzgerüst 2 wird zum Beispiel die Bandgeschwindigkeit beispielsweise mittels einer Umlenkrolle und/oder optisch gemessen. Ein oder mehrere Schieberegister transportieren die jeweilige Segmentgrenze mit der physikalischen Bandgeschwindigkeit beispielsweise bis zur Messstelle M ₂ . Die Integration an der Messstelle M ₂ wird gestartet, wenn eine an der Messstelle M ₀ gebildete Segmentgrenze an der Messstelle M ₂ eintrifft und/oder wenn an der Messstelle M ₂ der Durchlauf des Bandkopfes detektiert wird. Zur Berechnung des Volumens des Segmentes i stehen die als konstant betrachtete Bandbreite b, die gemessene Dicke hinter dem ersten Gerüst 2 und die gemessene

Bandgeschwindigkeit hinter dem ersten Gerüst 2 als gemessener

Betriebsparameter zur Verfügung.

Hinter dem zweiten Walzgerüst 2 befindet sich im Beispiel keine Dickenmessung, sondern nur eine Messung der Bandgeschwindigkeit beispielsweise mittels

Umlenkrolle. Wenn eine in M ₂ gebildete Segmentgrenze und/oder der Bandkopf an Messstelle M erfasst wird, startet die Integration in M . Zur Berechnung des Volumens an dieser Stelle wird die als konstant betrachtete Bandbreite, die gemessene Dicke hinter dem ersten Gerüst 2 und die hinter dem ersten Gerüst 2 gemessene

Bandgeschwindigkeit verwendet. Wie in Figur 2 gezeigt, kann die vorangegangene beschriebene Ausführungsform weitgehend modifiziert werden. Wenn zum Beispiel keine Dickenmessung zur Verfügung steht, kann das Volumen auch mit der jeweiligen Solldicke berechnet werden oder es wird auf eine Integration hinter der ersten Messstelle M ₀ verzichtet und die Segmentgrenze bei vorhandener Bandgeschwindigkeitsmessung ausschließlich mittels Schieberegister zur nächsten Messstelle verschoben. Für den Fall, dass weder eine Banddickenmessung noch eine

Bandgeschwindigkeitsmessung an einer bestimmten Messstelle zur Verfügung stehen oder zur Identifizierung verwendet werden sollen, kann ein vorhandenes Wertepaar (Materialdicke und Materialgeschwindigkeit) einer anderen Messstelle verwendet werden, da die Massenkontinuität in der Walzanlage erfüllt ist. Es ist zum Beispiel lediglich eine Bandkopferkennung erforderlich, um den Integrationsvorgang zu starten. Die Wahl, welches Segmentierungsverfahren verwendet wird, kann dynamisch vom Zustand und der Verfügbarkeit der

Messgeräte abhängig gemacht werden. Jede Methode zur Bandsegmentierung liefert einen Zählerwert Z für das aktuell vermessene Bandsegment und ein Signal für die zugeordnete Messstelle z.B. M ₀ , M ₂ , M . Die Volumensegmentgröße kann im laufenden Walzbetrieb verändert werden. Eine Anpassung des Segmentvolumens kann unmittelbar hinter einer Segmentgrenze erfolgen. Der Zählwert des ersten Segmentes mit der neuen Segmentierungsgröße Volumensegment V wird an alle anderen Messstellen gesendet.

In Figur 3 ist ein Vergleich zwischen der Segmentierung nach einem

Ausführungsbeispiel des erfindungsmäßigen Verfahrens (Volumensegmentierung) und der zeitgesteuerten Methode, wie sie dem eingangsbeschriebenen Stand der Technik entspricht, dargestellt. Dabei ist für verschiedene Messstellen M ₀ bis M ₅ jeweils im oberen Teil die korrekte physikalische Segmentierung (Vol) hochgezählt unten jeweils die Segmentierung, wie sie einer konstanten Zeitbasis (Iso) entspricht.

Daraus ist ersichtlich, dass bei Geschwindigkeitsänderungen die zeitbasierte Segmentierung nicht mehr mit der physikalisch korrekten Segmentierung übereinstimmt. So verschiebt sich beispielsweise die Bandposition von Segment 1 1 an den unterschiedlichen Messstellen vom zeitbasierten Segment 8 an der ersten Messstelle M ₀ in das Segment 5 an Messstelle M ₅ .

Durch Simulation wurde herausgefunden, dass die Segmentierung je nach

Verfahren der vorliegenden Erfindung unterschiedlich kleine Diskretisierungsfehler aufweist. Je nach Kombination kann sich dieser zum Beispiel in der

Größenordnung der Basiszykluszeit des Automatisierungssystems und ist in diesem Fall für alle Messstellen gleich. Zur Berechnung der Volumensegnnentierung wird ein Integrator verwendet. Dieser bestimmt über eine der vorangegangenen Gleichungen die Segmentgrenzen für die Größe eines vorgegebenen Volumens. Ist die entsprechende Segmentgröße erreicht, wird der Integrator zurückgesetzt. Der Ausgang eines solchen Bausteins weist zum Beispiel einen wie in Figur 4 gezeigten Verlauf auf. Ist das Sollvolumen (im gezeigten Fall: 3 Segment-Volumeneinheiten) erreicht, löst eine steigende Flanke am Integrator-Ausgang ein inkrementales Zählsignal Z aus.

Die Volumensegmentierung kann insbesondere an einer ersten Messstelle bzw. Messposition M ₀ erfolgen. Eingangswert für die Segmentierung wäre dabei die Materialgeschwindigkeit, die Querschnittsfläche, die Materialdichte und

insbesondere die zu unterteilende Volumensegmentgröße, welche variabel vorgebbar ist. Die Materialgeschwindigkeit kann dabei auf eine oder mehrere Arten, wie im Vorwege beschrieben, bestimmt werden. Für sämtliche gemessene Betriebsparameter können auch Sollwerte verwendet werden. Die Volumensegmentierung kann hinter der ersten Messstelle M ₀ zum Beispiel funktional wie an der ersten Messposition erfolgen. Auch hier können gemessene Betriebsparameter durch Sollwerte ersetzt werden. Unter der Voraussetzung der Massenerhaltung bzw. Volumenerhaltung (unter Annahme einer konstanten Dichte) können auch die gemessenen Betriebsparameter von anderen

Messstellen als vorgegebene Betriebsparameter verwendet werden. Die Zählung kann über die Verschiebung der Segmentgrenzen synchronisiert werden, sobald die erforderlichen Betriebsparameter erfüllt sind, oder durch die Erkennung des Walzgutes an der Messstelle. Das Soll-Segmentvolumen oder -die Soll- Segmentmasse wird zusammen mit dem zugehörigen Segmentzählwert Z zum Beispiel von der ersten Messposition M ₀ oder aber auch von einer anderen vorhergehenden Messposition geliefert.

Der Ausgang der Volumensegmentierung an der ersten Messstelle kann an eine Kaskade bzw. Reihe von VerSchieberegistern zwischen den nachfolgenden Messstellen weitergereicht werden. Als gemessener Betriebsparameter kann dabei die Messung der Materialgeschwindigkeit vorliegen. Die Segmentierung ist abhängig von den zur Segmentierung erforderlichen Betriebsparametern. Sind einzelne der erforderlichen Betriebsparameter ungültig, zum Beispiel durch fehlerhafte oder ausgefallene Messsignale, dann kann die Segmentierung an der entsprechenden Messstelle entweder über eine andere Methode erfolgen oder die betreffenden Betriebsparameter können durch die zugehörigen Sollwerte ersetzt werden.

Es können mehrere Segmentierungsmethoden gleichzeitig verwendet werden, wodurch eine Redundanz erreicht wird. Auf eine solche Redundanz wird im

Folgenden eingegangen. Wird an sämtlichen Messstellen eine Segmentierung über konstante Massen bzw. Volumina mittels Integration vorgenommen, weist diese Methode den kleinsten Diskretisierungsfehler auf (Methode B). Sie erfordert jedoch zusätzliche

gemessene und/oder vorgegebene Betriebsparameter. Um eine exakte

Erstsynchronisation zu erreichen wird an der ersten Messstelle eine Integration über Massen- bzw. Volumensegmente vorgenommen (Methode B), wobei diese Segmentierung über Schieberegister durch die Walzstraße geschoben wird (Methode A). Fällt die vorgenommene Segmentierung (Methode B) nach der Erstsynchronisation an einer oder mehreren Messstellen aus, kann dort automatisch auf die Methode der Integration über Massen- bzw.

Volumensegmente an der ersten Messstelle und der Verschiebung mittels

Schieberegister (Methode A) durch die Walzstraße zurückgegriffen werden, sodass die Methode A eine Ablösefunktion darstellt. Sind die erforderlichen Betriebsparameter wieder verfügbar, erfolgt die Zurückschaltung auf die Methode B bei der die Integration wiederum an jeder Messstelle erfolgt. Der neue

Zählerstand wird über den entsprechenden Wert aus dem Schieberegister synchronisiert. Bei einem Ausfall von erforderlichen Messungen kann auf eine Verwendung von Sollwerten zurückgegriffen werden.

Zur weiteren Validierung der Gültigkeit einer Messstelle kann die Abweichung zwischen den einzelnen Methoden herangezogen werden. Zur Synchronisation können verschiedene Maßnahmen getroffen werden. Zum Beispiel kann die Erstsynchronisation durch das Bandkopf-Einlaufsignal erfolgen. Diese Erkennung kann zum Beispiel mittels Kraftsensoren, optischen Sensoren oder weitere Erkennungsmethoden erfolgen. Die Position des Bandkopfes ist abhängig von der Zeit feststellbar. Dies kann an einer oder mehreren der

Messstellen erfolgen.

Nach Feststellung der Bandkopfposition an einer Messstelle kann mittels des Automatisierungssystems die Position des Bandkopfes berechnet werden. Für alle Methoden erhöht die Einbindung zusätzlicher Synchronisationsmessstellen die Lagegenauigkeit des Walzgutes.

Alternativ erfolgt die Erstsynchronisation hinter dem Bandkopf. Hierfür stehen bevorzugt Zwischengerüstgeschwindigkeiten als gemessene und/oder

vorgegebene Betriebsparameter zur Verfügung.

Bevorzugt ist es wie zuvor beschrieben vorgesehen, dass die Identifizierung der Volumensegmente in einer übergeordneten Programmeinheit, die für die Setzung der Walzanlage zuständig ist, erfolgt. Dies kann unter Zuordnung von weiteren Messdaten zu den Massen- bzw. Volumensegmenten erfolgen. Zur Optimierung der Automatisierungsaufgaben kann die identifizierte Volumensegmentierung auch an die übergeordnete Programmeinheit, die für die Setzung der Walzanlage zuständig ist, übergeben werden.

Die übergeordnete Programmeinheit, die für die Setzung der Walzanlage zuständig ist kann insbesondere adaptiv lernend ausgebildet sein.

Innerhalb der übergeordneten Programmeinheit können die weiteren

Betriebsparameter, die während des Walzvorganges aufgetreten sind, dem jeweiligen identifizierten Volumensegment des Bandes zugeordnet werden, um zum Beispiel eine Optimierung und/oder verbesserte Fehlerkontrolle der

Walzanlage zu ermöglichen. Diese weiteren Betriebsparameter können

verschiedene Materialeigenschaften sein wie zum Beispiel Planheit, Zugspannungsverteilung, Voreilung (Differenzgeschwindigkeit) während des Walzens etc..

Gemäß eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt eine Walzanlage mit mehreren Walzgerüsten vor, wobei eingangsseitig ein

Abhaspei und ausgangsseitig ein Aufhaspel angeordnet ist (nicht abgebildet).

Zwischen dem Abhaspei und dem ersten Walzgerüst ist das einlaufende Band gemäß diesem Ausführungsbeispiel über eine erste Umlenkrolle geführt, deren Drehgeschwindigkeit vorzugsweise kontinuierlich über einen Pulsgeber gemessen wird. Hieraus folgt, vorzugsweise unmittelbar, die einlaufseitige Ist- Bandgeschwindigkeit an einer ersten Messstelle M ₀ als ein erster gemessener Betriebsparameter.

Ferner befindet sich vor bzw. an dem ersten Gerüst ein Mittel, das den Einlauf eines Bandkopfes zu Beginn des Walzvorgangs erfasst. Dieser Messwert MISo ist eine boolsche Messgröße einer ersten Messstelle M ₀ und stellt einen zweiten gemessenen Betriebsparameter der Walzanlage dar.

Ferner befinden sich im weiteren Verlauf der Walzanlage gemäß dem

Ausführungsbeispiel weitere Mittel zur Erfassung des durchlaufenden Bandkopfes, die als weitere Messstellen Mi, M ₂ ,... , M _n boolsche Werte MIS _M i, MIS _M 2, MIS _Mn für den Durchlauf des Bandkopfes erzeugen. An jeder der Messstellen M ₀ , Mi, M ₂ ... bewirkt der Durchlauf des Bandkopfes eine Erstsynchronisation, die als Startsignal für einen Integrationsvorgang dient.

Wie in Fig. 5 zu diesem Ausführungsbeispiel dargestellt, beginnt die zeitliche Integration des Produktes einer Soll-Banddicke und einer Soll-Bandbreite als Referenzwerte bzw. nicht gemessene Parameter und der in M ₀ gemessenen Bandgeschwindigkeit. Das über die Zeit aufintegrierte Volumen steuert einen Volumensegmentzähler, sobald es eine vorgegebene Größe erreicht hat, wonach eine erneute Integration des nächsten Volumensegmentes beginnt. In Fig. 5 ist dies durch die sägezahnförmigen Kurven in den Volumen-Zeit-Diagrammen dargestellt. Die Zeitachsen der drei untereinander gezeigten Diagramme sind identisch sind, d.h. sie starten bei demselben Zeitpunkt.

Die Erfassung der einlaufenden Bandgeschwindigkeit M ₀ ist an jeder Messstelle bekannt, und somit welches Volumensegment zu welchem Zeitpunkt an welcher Messstelle durchläuft.

Hervorzuheben ist, dass die Abweichungen jeweils auf dasselbe Segment begrenzt sind und mit diesem Segment durch die Anlage geschoben werden. Hierdurch ist eine hinreichend genaue Zuordnung von weiteren

Betriebsparametern zu einem jeweiligen Volumensegment ermöglicht. Solche weiteren Betriebsparameter können etwa eine lokale Bandzugverteilung oder Messwerte für die Bandplanheit sein. Die Volumensegmente werden bevorzugt von einer übergeordneten Programmeinheit, die für die Setzung der Walzanlage zuständig ist, der Anlage erfasst und mit den weiteren gemessenen und/oder weiteren Betriebsparametern verknüpft.

Die Merkmale der beschriebenen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert oder gegeneinander ausgetauscht werden.

Bezugszeichenliste

1 Walzanlage

2 Walzgerüst

3 Band

4 Geschwindigkeitsmessgerat

5 Dickenmessgerät

Mo Messstelle

Mi Messstelle

M ₂ Messstelle

M ₃ Messstelle

M ₄ Messstelle

M _n Messstelle

MIS Bandkopfeinlaufsignal V Volumen

t Zeit

Z Zählerwert der Segmente