EP0698427A1 - Process for suppressing the influence of roll eccentricities - Google Patents

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EP0698427A1
EP0698427A1 EP95111203A EP95111203A EP0698427A1 EP 0698427 A1 EP0698427 A1 EP 0698427A1 EP 95111203 A EP95111203 A EP 95111203A EP 95111203 A EP95111203 A EP 95111203A EP 0698427 A1 EP0698427 A1 EP 0698427A1
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EP
European Patent Office
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signal
roll
output signal
oscillator
thickness
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EP95111203A
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German (de)
French (fr)
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EP0698427B1 (en
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Andre Dipl.-Ing. Berghs
Clemens Dipl.-Ing. Jungkunz
Siegbert Dipl.-Ing. Steidl
Dietrich Dipl.-Ing. Wohld
Hans-Peter Dr. Tröndle
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/66Roll eccentricity compensation systems

Definitions

  • the invention relates to a method for suppressing the influence of roll eccentricities on the outlet thickness of the rolling stock in a roll stand.
  • the oscillators work according to the observer principle, the frequencies of their output signals being set as a function of the measured rotational speeds of the rollers; the amplitude and phase position of the output signals is tracked as a function of the deviation between the sum output signal of the two oscillators and a further sum signal, which is composed of the measured rolling force multiplied by the sum of the reciprocal values of the rigidity of the roll stand and the rolling stock and the measured actual value of the roll pitch.
  • the oscillators can be implemented as digital filters, whereby they are coupled to the remaining analog position or thickness control of the roll stand via analog / digital converters and digital / analog converters.
  • the known method provides a good compensation for the roller eccentricity.
  • the measurement of the rolling force and thus the compensation of the roll eccentricity can be impaired by friction in the roll stand.
  • the thickness of the rolling stock is measured after it leaves the roll stand and, together with the instantaneous rotation angle also measured, at least one of the rolls is used to continuously calculate estimated values for the changes in thickness of the roll Rolled good used. These estimates are corrected as a function of the measurement delay converted into the corresponding angle of rotation of the roll, which results from the distance of the measuring point for the thickness measurement from the roll gap, that is to say the location of the change in thickness of the rolling stock.
  • the estimated values related to the angle of rotation are then applied to the position or thickness control to compensate for eccentricities.
  • the precise detection of the instantaneous angle of rotation on the rolls is to be regarded as relatively complex, in particular with regard to the rough conditions in the vicinity of the roll stand.
  • the invention has for its object to provide a method for compensating roller eccentricities without this requires a measurement of the rolling force or the instantaneous angle of rotation of rolls.
  • the object is achieved in that, in order to suppress the influence of roll eccentricities on the outlet thickness of the rolling stock in a roll stand, the roll eccentricities are simulated by the output signal of a feedback oscillator which is applied to a position or thickness control for the roll stand, the frequency the output signal is set as a function of the measured rotational speed of the rolls and the amplitude and phase position of the output signal is set in such a way that the thickness of the rolling stock is measured after its exit from the roll stand with a measurement delay compared to the reduction in thickness taking place in the roll stand, that a signal corresponding to the roll adjustment is formed and at least approximately delayed by the amount of the measurement delay, that a difference signal from the delayed roll adjustment signal and the one with the sum of one and the Qu otients from the rigidity of the rolling stock and the rigidity of the mill stand multiplied thickness measurement signal is formed, that the amplitude and phase of the output signal of the oscillator depending on the deviation between the output signal and the difference signal in the sense of minimizing this deviation
  • the thickness of the rolling stock is measured after it exits the rolling stand and is converted into an estimated course of the roll eccentricities using the gauge meter equations.
  • the basic oscillation of the estimated roll eccentricities is simulated by the oscillator and the position or thickness control is applied.
  • the measurement delay in relation to the roll gap that occurs when measuring the thickness of the rolling stock, in which the thickness reduction takes place and the eccentricities in relation to the thickness of the rolling stock take effect is canceled in the eccentricity compensation by the leading phase shift of the sinusoidal output signal of the oscillator.
  • an oscillator which, according to FIG.
  • the setpoint of the roll setting is preferably used as the roll setting signal instead of the actual value. This ensures that roll eccentricities are accurate even when the position control dynamics are slow and / or not exactly known. H. completely, to be compensated. With the increasingly slow dynamics of the position control, only the settling time for the compensation of the roller eccentricities is extended.
  • the insensitivity of the eccentricity compensation to the dynamics of the position control no longer applies at high speeds of the rollers, since the entire control loop can become unstable at high speeds and at the same time slow dynamics of the position control.
  • a dynamic correction of the delay in the position control is simpler by means of a proportional differential element (PD element), via which the thickness measurement signal used to form the difference signal is conducted.
  • the phase-shifted output signal of the oscillator can be fed to the position or thickness control via a proportional differential element (PD element), the roller adjustment signal used to form the difference signal also being guided via a proportional delay element (PT1 element) becomes.
  • a direct digital implementation of the position or thickness control and the oscillator is preferably provided, the roll setting signal, the thickness measurement signal and the measured speed of the rolls being digital values or being converted into digital values.
  • DDC direct digital control
  • further feedback oscillators can also be used, which are also connected in series or whose output signals are additively linked to one another.
  • roller eccentricities are additionally simulated by the output signal of at least one additional oscillator, which can be connected to the position or thickness control, the frequency of the output signal as a function of the measured rotational speed of the rolls and the amplitude and phase of the output signal as a function of the deviation between the output signal of the oscillator and the sum signal from the measured rolling force multiplied by the sum of the reciprocal values of the rigidity of the roll stand and the rolling stock and the roll adjustment in order to minimize this deviation.
  • the setpoint of the roll adjustment is preferably used to determine the deviation.
  • FIG. 1 shows an example of the position control of a roll stand 1 with an upper and lower support roll 2 or 3, two work rolls 4 and 5, a hydraulic adjusting device 7, which can be actuated via a control valve 6, for setting the roll position s and a symbolizing the elasticity of the roll stand 1 Spring c G.
  • the rolling stock 8, to which an equivalent material spring c M can be assigned in the roll gap, is rolled down by the two work rolls 4 and 5 from an inlet thickness h e to an outlet thickness h a .
  • the roll eccentricities can be described by effectively changing the roll radius ⁇ R.
  • the roller adjustment s is measured with a position sensor 9 on the adjusting device 7 and compared as an actual value at a summing point 10 with a setpoint s * of the roller adjustment, the comparison result via a position controller 11 and a downstream actuator 12 for actuating the control valve 6 and thus for adjustment the roll adjustment s is used.
  • the compensation of the roll eccentricities ⁇ R requires the measurement of the outlet thickness h a and the roll speed n and, in the case of the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the measurement of the rolling force F W.
  • the rolling force F W is measured by means of a pressure sensor 13 on the rolling stand 1.
  • the measurement of the roller speed n serves to determine the basic vibration of the roller eccentricities. Under the simplifying requirement that the top and bottom rollers of the roll stand 1 rotate at the same speed, it is sufficient to adjust the speed of only one driven roller, e.g. B. the work roll 5 by means of a tachometer 14.
  • the measured speed of the work roller 5 is in a unit 15 via the ratio of the diameter of the work roller 5 to that of the support roller 3 in the speed n u of the lower Support roller 3 converted. Since, as a rule, the speeds of the upper and lower rollers differ due to slightly different diameters, in the exemplary embodiment shown there is a further tachometer 16 with a subordinate conversion unit 17 for detecting the speed n o of the upper support roller 2.
  • the outlet thickness h a of the rolling stock 8 is measured by means of a thickness measuring device 18, which is arranged at a distance l behind the roll gap.
  • reference number 19 denotes the simplified block diagram of the control path formed by the position control shown in FIG. 1 and the rolling stand.
  • the position control 20 includes, among other things, the position controller 11 with the summing point 10, the actuator 12, the valve 6 and the hydraulic adjusting device 7 with the roller mass moved by it.
  • the position control 20 supplies the actual value s of the roll adjustment as the output variable.
  • the friction in the roll stand is affected. Due to the thickness reduction h a- h e appearing at the output of the function block 23, the exit thickness h a of the rolling stock 8 is obtained, which with the aid of the thickness measuring device 18 has a velocity v B of the rolling stock 8 and the distance l between the roll gap and the thickness measuring device 18 dependent measurement delay is measured.
  • the disturbance ⁇ R 'simulated by the oscillator 24 is fed via a phase rotator 26 compensating the measuring delay between the roll gap and the thickness measuring device 18, a proportional differential element (PD element) 27 and a switch 28 to a summing element 29 and there the setpoint s * the roller adjustment switched on at the entrance to the controlled system 19.
  • a phase rotator 26 compensating the measuring delay between the roll gap and the thickness measuring device 18, a proportional differential element (PD element) 27 and a switch 28 to a summing element 29 and there the setpoint s * the roller adjustment switched on at the entrance to the controlled system 19.
  • the setpoint of the roll adjustment superimposed with the simulated fault s * + ⁇ R ' is supplied to a summing point 32 via a proportional delay element (PT1 element) 30, which is complementary to the PD element 27, and a delay element 31 with a delay at least approximately corresponding to the measuring delay in the thickness measuring device 18.
  • the summing point 32 is supplied with the setpoint s 'superimposed with the interference simulation ⁇ R' of the roll adjustment, the respective dynamics of the position control 20 have no influence whatsoever on the compensation of the roll eccentricities ⁇ R, so that these are asymptotically completely unaffected in their effect on the exit thickness h a of the rolling stock 8 are eliminated.
  • this no longer applies at very high speeds of the rollers, since at such high speeds and at the same time slow dynamics of the position control 20, the entire control loop can become unstable.
  • the PD element 27 and the PT1 element 30 it is also possible to provide a single PD element in the area of processing the thickness measurement signal h a 'between the thickness measurement device 18 and the summing point 32.
  • FIG. 3 shows an expanded embodiment of the block diagram according to FIG. 2, 19 again denoting the controlled system, to which the setpoint s * for the roll adjustment is supplied at the beginning via a digital / analog converter.
  • the controlled system 19 supplies the rolling force measurement signal F W 'and the thickness measurement signal h a ' as output signals, both of which are each converted into digital values by means of an analog / digital converter.
  • Both the rolling force F W and the initial thickness h a of the rolling stock 8 are influenced in the control path 19 by the roll eccentricities which are due to diameter differences for the upper and lower rolls of the roll stand 1 are slightly different and are referred to here as ⁇ R o and ⁇ R u .
  • two feedback oscillators 36 and 37 are provided, of which the oscillator denoted by 36 simulates the disturbances ⁇ R o originating from the upper rollers and the oscillator denoted by 37 the reproduces disturbances ⁇ R u originating from the lower rollers.
  • the disturbance variables ⁇ R o 'and ⁇ R u ' simulated by the two oscillators 36 and 37 are added up in a summing element 38 and applied to the setpoint s * of the roll adjustment via the phase rotator 26, the PD element 27 and the switch 28 in the summing point 29 fed to the summing point 34 for the feedback of the two oscillators 36 and 37 with a negative sign. Otherwise, just as in the exemplary embodiment shown in FIG.
  • the setpoint of the roll adjustment which is subject to interference, becomes s * + ⁇ R O '+ ⁇ R u ' Via the PT1 element 30 and the delay element 31 and the thickness measurement signal h a 'via the multiplier 33 to the summing point 32 to form the difference signal u.
  • compensation of the roll eccentricities ⁇ R o + ⁇ R u is provided on the basis of the roll force measurement signal F W '.
  • an oscillator 39 frequency-controlled with ⁇ o simulates the disturbances ⁇ R o originating from the upper rollers
  • a further oscillator 40 is frequency-controlled with ⁇ u and simulates the disturbances ⁇ R u originating from the lower rollers.
  • the disturbance variables simulated by the two oscillators 39 and 40 are added up in a summing element 41 and applied to the setpoint s * of the roll adjustment via a PD element 42 and a switch 43 in a summing point 44.
  • the setpoint of the roll adjustment superimposed with the simulated faults s * + ⁇ R O '+ ⁇ R u ' becomes a summing point via a PT1 element 45 46 supplied and linked there with the rolling force measurement signal F W 'multiplied in a multiplier 47 by the calculated reciprocal 1 / c0' of the overall rigidity of the frame and material spring to form a sum signal u.
  • This sum signal u and the output sum signal ⁇ R o '+ ⁇ R u ' of the two oscillators 39 and 40 are compared with one another at a further summing point 48, the amplitude and phase of the two oscillators 39 and 40 being tracked with the correction signal e obtained in this way, until the sum of the simulated disturbances ⁇ R o '+ ⁇ R u ' and the sum signal u match.
  • FIG. 4 shows a direct digital implementation of the oscillator 24 shown in FIG. 2 with the downstream phase rotator 26.
  • the tracking coefficients a and b determine the settling dynamics of the feedback oscillator 24, the tracking coefficients a and b being adjustable as a function of the frequency ⁇ of the fundamental oscillation.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of the interference observer used to compensate for the roller eccentricities on the basis of the thickness measurement signal h a '.
  • This contains four oscillators 53, 54, 55 and 56, of which the oscillator 53 the fundamental oscillation ⁇ o and the oscillator 55 the harmonic 2 ⁇ o of the disturbances originating from the upper rollers and the oscillator 54 the fundamental oscillation ⁇ u and the oscillator 56 the harmonic 2 ⁇ u of the disturbances emanating from the lower rollers.
  • the structure of the individual oscillators 53 to 56 corresponds to that of the oscillator 24 in FIG. 4.
  • each oscillator 53 to 56 is followed by a phase rotator 59, 60, 61 and 62 in the exemplary embodiment shown.
  • the phase rotators 59 and 60 which are used to simulate the fundamental vibration ⁇ o and ⁇ u Serving oscillators 53 and 54, each contain two multipliers 63 and 64, in which the sinusoidal signal at the switching point 25 are multiplied by cos ⁇ and the cosine signal at the switching point 49 by sin ⁇ ; then both signals are summed in the adder 65.
  • the two phase rotators 61 and 62 which are arranged downstream of the oscillators 55 and 56 used to emulate the harmonics 2 ⁇ o and 2 ⁇ u , also each contain two multipliers 66 and 67, in each of which the sinusoidal signal at switching point 25 is multiplied by cos 2 ⁇ and the cosine signal at switching point 49 is multiplied by sin 2 ⁇ ; then both signals are summed in a summing element 68.
  • the output signals of the phase rotators 59 and 60 are added up in a summing point 69 and the position or thickness control is applied as shown in FIG. 2 or 3.
  • the output signals of the phase rotators 61 and 62 are also added up in a summing point 70 and, if necessary, also applied to the position or thickness control via a switch 71 and a further summing point 72.

Abstract

Roll eccentricities are reproduced as an output signal of an oscillator which is used for position or thickness control in the roll stand. The adjustment of the amplitude and phase of the output signal ( DELTA R') are adjusted as follows: (a) the exit thickness (ha) of the rolled material is measured with a delay relative to the thickness reduction in the roll gap; b) a roll adjustment signal (s*) is formed and delayed by an amt. at least approximately equal to the measurement delay; (c) a difference signal (u) is formed at the summing point from the signal (s*) and the signal (h'a) multiplied by an expression involving the stiffness ratio of the rolled material and the roll stand; and (d) the signal ( DELTA R') is modified dependent on its deviation from the signal (u), and is phase-advanced by an amt. equal to the measurement delay.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterdrückung des Einflusses von Walzenexzentrizitäten auf die Auslaufdicke des Walzgutes in einem Walzgerüst.The invention relates to a method for suppressing the influence of roll eccentricities on the outlet thickness of the rolling stock in a roll stand.

In Walzgerüsten finden sich häufig durch ungenau gearbeitete Stützwalzen oder nicht exakte Lagerung der Stützwalzen Exzentrizitäten, die die Qualität des zu walzenden Bandes beeinträchtigen, wobei sich je nach Steifigkeit des Walzgerüsts und des Walzgutes die Exzentrizitäten mit der Drehzahl der exzentrizitätsbehafteten Walzen, in der Regel der Stützwalzen, in dem Band abbilden. Das Frequenzspektrum der Exzentrizitäten und der von ihnen hervorgerufenen Störungen in dem Band beinhaltet im wesentlichen die Grundfrequenzen der oberen und unteren Stützwalze; es sind aber auch höhere harmonische Oberschwingungen vorhanden, die allerdings häufig nur mit verminderten Amplituden in Erscheinung treten. Aufgrund geringfügig unterschiedlicher Durchmesser und Drehzahlen der oberen und unteren Stützwalze können die den Stützwalzen zugeordneten Frequenzen voneinander abweichen.Due to inaccurately manufactured back-up rolls or inaccurate storage of the back-up rolls, there are often eccentricities in rolling stands, which affect the quality of the strip to be rolled, whereby depending on the rigidity of the roll stand and the rolling stock, the eccentricities generally change with the speed of the rolls with eccentricity, usually the back-up rolls , in the band. The frequency spectrum of the eccentricities and the disturbances in the band caused by them essentially contains the fundamental frequencies of the upper and lower support rollers; however, there are also higher harmonics which, however, often only appear with reduced amplitudes. Due to the slightly different diameters and speeds of the upper and lower backup rolls, the frequencies assigned to the backup rolls can differ from one another.

Bei einem aus der EP-B-0 170 016 bekannten Verfahren werden zur Unterdrückung des Einflusses von Walzenexzentrizitäten auf die Auslaufdicke des Walzgutes in einem Walzgerüst die Walzenexzentrizitäten der oberen und unteren Stützwalze durch die Summe der Ausgangssignale zweier rückgekoppelter Oszillatoren nachgebildet und einer Positions- oder Dickenregelung für das Walzgerüst aufgeschaltet. Die Oszillatoren arbeiten dabei nach dem Beobachterprinzip, wobei die Frequenzen ihrer Ausgangssignale in Abhängigkeit von den gemessenen Drehzahlen der Walzen eingestellt werden; die Amplituden- und Phasenlage der Ausgangssignale wird in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen dem Summenausgangssignal der beiden Oszillatoren und einem weiteren Summensignal nachgeführt, das sich aus der mit der Summe der Kehrwerte der Steifigkeiten des Walzgerüsts und des Walzgutes multiplizierten gemessenen Walzkraft und dem gemessenen Istwert der Walzenanstellung zusammensetzt. Die Oszillatoren können als Digitalfilter realisiert werden, wobei sie über Analog-/Digital-Umsetzer und Digital-/Analog-Umsetzer an die übrige analoge Positions- oder Dickenregelung des Walzgerüsts angekoppelt sind.In a method known from EP-B-0 170 016, in order to suppress the influence of roll eccentricities on the runout thickness of the rolling stock in a roll stand, the roll eccentricities of the upper and lower back-up rolls are simulated by the sum of the output signals from two feedback oscillators and a position or thickness control activated for the roll stand. The oscillators work according to the observer principle, the frequencies of their output signals being set as a function of the measured rotational speeds of the rollers; the amplitude and phase position of the output signals is tracked as a function of the deviation between the sum output signal of the two oscillators and a further sum signal, which is composed of the measured rolling force multiplied by the sum of the reciprocal values of the rigidity of the roll stand and the rolling stock and the measured actual value of the roll pitch. The oscillators can be implemented as digital filters, whereby they are coupled to the remaining analog position or thickness control of the roll stand via analog / digital converters and digital / analog converters.

Unter der Voraussetzung, daß die Dynamik der Positionsregelung, d. h. die Dynamik der zur Regelung der Anstellposition der Walzen dienenden Regelkreise und Stellglieder, vernachlässigbar ist, liefert das bekannte Verfahren eine gute Kompensation der Walzenexzentrizität. Durch Reibung in dem Walzgerüst kann jedoch die Messung der Walzkraft und damit die Kompensation der Walzenexzentrizität beeinträchtigt werden.Provided that the dynamics of position control, i.e. H. the dynamics of the control loops and actuators used to control the position of the rollers is negligible, the known method provides a good compensation for the roller eccentricity. However, the measurement of the rolling force and thus the compensation of the roll eccentricity can be impaired by friction in the roll stand.

Bei einem aus der US-A-4 648 257 bekannten Verfahren zur Kompensation von Walzenexzentrizitäten wird die Dicke des Walzgutes nach seinem Austritt aus dem Walzgerüst gemessen und zusammen mit dem ebenfalls gemessenen momentanen Drehwinkel wenigstens einer der Walzen zur laufenden Berechnung von Schätzwerten für die Dickenänderungen des Walzgutes herangezogen. Diese Schätzwerte werden in Abhängigkeit von der in entsprechende Drehwinkel der Walze umgerechneten Meßverzögerung korrigiert, die aus dem Abstand der Meßstelle für die Dickenmessung von dem Walzspalt, also dem Ort der Dickenänderung des Walzgutes, resultiert. Die drehwinkelbezogenen korrigierten Schätzwerte werden dann der Positions- oder Dickenregelung zur Kompensation von Exzentrizitäten aufgeschaltet. Die genaue Erfassung des momentanen Drehwinkels an den Walzen ist jedoch insbesondere im Hinblick auf die rauhen Bedingungen in der Umgebung des Walzgerüsts als relativ aufwendig anzusehen.In a method known from US-A-4 648 257 for compensating for roll eccentricities, the thickness of the rolling stock is measured after it leaves the roll stand and, together with the instantaneous rotation angle also measured, at least one of the rolls is used to continuously calculate estimated values for the changes in thickness of the roll Rolled good used. These estimates are corrected as a function of the measurement delay converted into the corresponding angle of rotation of the roll, which results from the distance of the measuring point for the thickness measurement from the roll gap, that is to say the location of the change in thickness of the rolling stock. The estimated values related to the angle of rotation are then applied to the position or thickness control to compensate for eccentricities. However, the precise detection of the instantaneous angle of rotation on the rolls is to be regarded as relatively complex, in particular with regard to the rough conditions in the vicinity of the roll stand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kompensation von Walzenexzentrizitäten anzugeben, ohne daß hierzu eine Messung der Walzkraft oder des momentanen Drehwinkels von Walzen erforderlich ist.The invention has for its object to provide a method for compensating roller eccentricities without this requires a measurement of the rolling force or the instantaneous angle of rotation of rolls.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Unterdrückung des Einflusses von Walzenexzentrizitäten auf die Auslaufdicke des Walzgutes in einem Walzgerüst die Walzenexzentrizitäten durch das Ausgangssignal eines rückgekoppelten Oszillators nachgebildet werden, welches einer Positions- oder Dickenregelung für das Walzgerüst aufgeschaltet wird, wobei die Frequenz des Ausgangssignals in Abhängigkeit von der gemessenen Drehzahl der Walzen eingestellt wird und wobei die Einstellung der Amplitude und Phasenlage des Ausgangssignals in der Weise erfolgt, daß die Dicke des Walzgutes nach seinem Austritt aus dem Walzgerüst mit einer Meßverzögerung gegenüber der im Walzgerüst erfolgenden Dickenreduktion gemessen wird, daß ein der Walzenanstellung entsprechendes Signal gebildet und zumindest annähernd um den Betrag der Meßverzögerung verzögert wird, daß ein Differenzsignal aus dem verzögerten Walzenanstellungssignal und dem mit der Summe aus Eins und dem Quotienten aus der Steifigkeit des Walzgutes und der Steifigkeit des Walzgerüsts multiplizierten Dickenmeßsignal gebildet wird, daß die Amplitude und Phasenlage des Ausgangssignals des Oszillators in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen dem Ausgangssignal und dem Differenzsignal im Sinne einer Minimierung dieser Abweichung nachgeführt wird und daß das Ausgangssignal um einen der Meßverzögerung entsprechenden Betrag im Sinne einer Voreilung phasenverschoben wird.According to the invention, the object is achieved in that, in order to suppress the influence of roll eccentricities on the outlet thickness of the rolling stock in a roll stand, the roll eccentricities are simulated by the output signal of a feedback oscillator which is applied to a position or thickness control for the roll stand, the frequency the output signal is set as a function of the measured rotational speed of the rolls and the amplitude and phase position of the output signal is set in such a way that the thickness of the rolling stock is measured after its exit from the roll stand with a measurement delay compared to the reduction in thickness taking place in the roll stand, that a signal corresponding to the roll adjustment is formed and at least approximately delayed by the amount of the measurement delay, that a difference signal from the delayed roll adjustment signal and the one with the sum of one and the Qu otients from the rigidity of the rolling stock and the rigidity of the mill stand multiplied thickness measurement signal is formed, that the amplitude and phase of the output signal of the oscillator depending on the deviation between the output signal and the difference signal in the sense of minimizing this deviation is tracked and that the output signal by one the amount corresponding to the measurement delay is shifted in phase in the sense of an advance.

Im Unterschied zu dem aus der EP-B-0 170 016 bekannten Verfahren wird also anstelle der Walzkraft die Dicke des Walzgutes nach seinem Austritt aus dem Walzgerüst gemessen und unter Verwendung der Gaugemeter-Gleichungen in einen Schätzverlauf der Walzenexzentrizitäten umgerechnet. Die Grundschwingung der geschätzten Walzenexzentrizitäten wird von dem Oszillator nachgebildet und der Positions- oder Dickenregelung aufgeschaltet. Die beim Messen der Dicke des Walzgutes auftretende Meßverzögerung gegenüber dem Walzspalt, in dem die Dickenreduktion erfolgt und die Exzentrizitäten in bezug auf die Dicke des Walzgutes wirksam werden, wird bei der Exzentrizitätskompensation durch die voreilende Phasenverschiebung des sinusförmigen Ausgangssignals des Oszillators rückgängig gemacht. Bei einem Oszillator, der entsprechend FIG 3 der EP-B-0 170 016 aus zwei Integratoren besteht und ein sinusförmiges und cosinusförmiges Signal liefert, läßt sich diese Phasenverschiebung sehr einfach entsprechend sin(ωt+φ) = cos φ · sin ωt + sin φ · cos ωt

Figure imgb0001
realisieren.In contrast to the method known from EP-B-0 170 016, instead of the rolling force, the thickness of the rolling stock is measured after it exits the rolling stand and is converted into an estimated course of the roll eccentricities using the gauge meter equations. The basic oscillation of the estimated roll eccentricities is simulated by the oscillator and the position or thickness control is applied. The measurement delay in relation to the roll gap that occurs when measuring the thickness of the rolling stock, in which the thickness reduction takes place and the eccentricities in relation to the thickness of the rolling stock take effect, is canceled in the eccentricity compensation by the leading phase shift of the sinusoidal output signal of the oscillator. In the case of an oscillator which, according to FIG. 3 of EP-B-0 170 016, consists of two integrators and supplies a sinusoidal and cosine-shaped signal, this phase shift can be correspondingly very easily sin (ωt + φ) = cos φ · sin ωt + sin φ · cos ωt
Figure imgb0001
realize.

Als Walzenanstellungssignal wird anstelle des Istwertes vorzugsweise der Sollwert der Walzenanstellung herangezogen. Hierdurch wird erreicht, daß Walzenexzentrizitäten auch bei langsamer und/oder nicht exakt bekannter Dynamik der Positionsregelung genau, d. h. vollständig, kompensiert werden. Dabei wird mit zunehmend langsamerer Dynamik der Positionsregelung lediglich die Ausregelzeit für die Kompensation der Walzenexzentrizitäten verlängert.The setpoint of the roll setting is preferably used as the roll setting signal instead of the actual value. This ensures that roll eccentricities are accurate even when the position control dynamics are slow and / or not exactly known. H. completely, to be compensated. With the increasingly slow dynamics of the position control, only the settling time for the compensation of the roller eccentricities is extended.

Die Unempfindlichkeit der Exzentrizitätskompensation gegenüber der Dynamik der Positionsregelung gilt jedoch nicht mehr bei hohen Drehzahlen der Walzen, da bei hohen Drehzahlen und gleichzeitig langsamer Dynamik der Positionsregelung der gesamte Regelkreis instabil werden kann. Zur Vermeidung dieses Effekts ist es denkbar, den von dem Oszillator gebildeten Störbeobachter um die Dynamik der Positionsregelung zu erweitern. Einfacher ist jedoch eine dynamische Korrektur der Verzögerung der Positionsregelung mittels eines Proportional-Differential-Gliedes (PD-Glied), über das das zur Bildung des Differenzsignals herangezogene Dickenmeßsignal geführt wird. Alternativ dazu kann das phasenverschobene Ausgangssignal des Oszillators der Positions- oder Dickenregelung über ein Proportial-Differential-Glied (PD-Glied) zugeführt werden, wobei außerdem das zur Bildung des Differenzsignals herangezogene Walzenanstellungssignal über ein Proportional-Verzögerungs-Glied (PT1-Glied) geführt wird.However, the insensitivity of the eccentricity compensation to the dynamics of the position control no longer applies at high speeds of the rollers, since the entire control loop can become unstable at high speeds and at the same time slow dynamics of the position control. To avoid this effect, it is conceivable to expand the interference observer formed by the oscillator by the dynamics of the position control. However, a dynamic correction of the delay in the position control is simpler by means of a proportional differential element (PD element), via which the thickness measurement signal used to form the difference signal is conducted. As an alternative, the phase-shifted output signal of the oscillator can be fed to the position or thickness control via a proportional differential element (PD element), the roller adjustment signal used to form the difference signal also being guided via a proportional delay element (PT1 element) becomes.

Vorzugsweise ist eine direkte digitale Realisierung der Positions- oder Dickenregelung und des Oszillators vorgesehen, wobei das Walzenanstellungssignal, das Dickenmeßsignal und die gemessene Drehzahl der Walzen Digitalwerte sind bzw. in Digitalwerte umgesetzt werden. Im Unterschied zu einer quasikontinuierlichen Realisierung, wie sie in der bereits erwähnten EP-B-0 170 016 für die dortigen Oszillatoren vorgeschlagen wird, wirkt bei der direkten digitalen Regelung (Direct Digital Control, DDC) ein Prozeßrechnersystem unmittelbar auf die Stellglieder der Regelstrecke. Zur Realisierung des Störbeobachters (Oszillators) ist daher keine zusätzliche Hardware erforderlich, wobei außerdem der zur Nachführung des Oszillators vorzugsweise verwendete Sollwert der Walzenanstellung im Unterschied zu dem bei dem bekannten Verfahren gemäß der EP-B-0 170 016 verwendeten Istwert als Digitalwert zur Verfügung steht, so daß eine Analog-/Digital-Umsetzung nicht erforderlich ist und die damit verbundenen, insbesondere dynamischen, Fehler nicht auftreten können. Im Unterschied zu einer quasikontinuierlichen Realisierung erfolgt bei der direkten digitalen Regelung auch bei relativ zur Walzendrehzahl nicht deutlich hoher liegender Abtastfrequenz des Störbeobachters (Oszillators), also beispielsweise bei einer nur 5- bis 10-fach höheren Abtastfrequenz, eine amplituden- und phasenrichtige Nachbildung der Walzenexzentrizitäten.A direct digital implementation of the position or thickness control and the oscillator is preferably provided, the roll setting signal, the thickness measurement signal and the measured speed of the rolls being digital values or being converted into digital values. In contrast to a quasi-continuous implementation, as is proposed for the local oscillators in EP-B-0 170 016 already mentioned, in direct digital control (DDC) a process computer system acts directly on the actuators of the controlled system. No additional hardware is therefore required to implement the observer (oscillator), and in addition the setpoint for the roll adjustment, which is preferably used for tracking the oscillator, is available as a digital value, in contrast to the actual value used in the known method according to EP-B-0 170 016 , so that an analog / digital conversion is not required and the associated, in particular dynamic, errors cannot occur. In contrast to a quasi-continuous implementation, direct digital control also reproduces the roller eccentricities in the correct amplitude and phase, even when the sampling frequency of the observer (oscillator) is not significantly higher than the roller speed, i.e. with a sampling frequency that is only 5 to 10 times higher .

Unter der vereinfachenden Annahme, daß die obere und untere Walze des Walzgerüsts gleiche Drehzahlen aufweisen, ist die Verwendung eines einzigen Oszillators zur Exzentrizitätsnachbildung möglich. Da jedoch die Drehzahlen der oberen und unteren Walze in der Praxis - wenn auch nur geringfügig - unterschiedlich sind, wird vorzugsweise ein weiterer rückgekoppelter Oszillator verwendet, wobei die Frequenz des Ausgangssignals eines der beiden Oszillatoren in Abhängigkeit von der Drehzahl der oberen Walze und die Frequenz des Ausgangssignals des unteren Oszillators in Abhängigkeit von der Drehzahl der unteren Walze des Walzgerüsts eingestellt wird und wobei die Ausgangssignale beider Oszillatoren additiv miteinander verknüpft werden. Ebenso ist eine Reihenschaltung beider Oszillatoren möglich.Under the simplifying assumption that the upper and lower rolls of the roll stand have the same speeds, the use of a single oscillator for eccentricity simulation is possible. However, since the speeds of the upper and lower rollers differ in practice - even if only slightly - another feedback oscillator is preferably used, the frequency of the output signal of one of the two oscillators depending on the speed of the upper roller and the frequency of the Output signal of the lower oscillator is set depending on the speed of the lower roller of the roll stand and the output signals of both oscillators are additive be linked together. A series connection of both oscillators is also possible.

Zur Unterdrückung von Oberschwingungen der Walzenexzentrizitäten können darüber hinaus weitere rückgekoppelte Oszillatoren verwendet werden, die ebenfalls in Reihe geschaltet werden oder deren Ausgangssignale additiv miteinander verknüpft werden.To suppress harmonics of the roller eccentricities, further feedback oscillators can also be used, which are also connected in series or whose output signals are additively linked to one another.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieses mit dem aus der EP-B-0 170 016 bekannten Verfahren kombiniert, indem die Walzenexzentrizitäten zusätzlich durch das Ausgangssignal mindestens eines zusätzlichen Oszillators nachgebildet werden, welches der Positions- oder Dickenregelung aufschaltbar ist, wobei die Frequenz des Ausgangssignals in Abhängigkeit von der gemessenen Drehzahl der Walzen eingestellt wird und die Amplitude und Phasenlage des Ausgangssignals in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen dem Ausgangssignal des Oszillators und dem Summensignal aus der mit der Summe der Kehrwerte der Steifigkeiten des Walzgerüsts und des Walzgutes multiplizierten gemessenen Walzkraft und der Walzenanstellung im Sinne einer Minimierung dieser Abweichung nachgeführt werden. Auch hier wird zur Ermittlung der Abweichung vorzugsweise der Sollwert der Walzenanstellung herangezogen.According to an advantageous development of the method according to the invention, this is combined with the method known from EP-B-0 170 016, in that the roller eccentricities are additionally simulated by the output signal of at least one additional oscillator, which can be connected to the position or thickness control, the frequency of the output signal as a function of the measured rotational speed of the rolls and the amplitude and phase of the output signal as a function of the deviation between the output signal of the oscillator and the sum signal from the measured rolling force multiplied by the sum of the reciprocal values of the rigidity of the roll stand and the rolling stock and the roll adjustment in order to minimize this deviation. Here, too, the setpoint of the roll adjustment is preferably used to determine the deviation.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen. Im einzelnen zeigen

FIG 1
ein Beispiel für die Positionsregelung für ein Walzgerüst,
FIG 2
ein Blockschaltbild der von der Positionsregelung und dem Walzgerüst nach FIG 1 gebildeten Regelstrecke mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Störbeobachter,
FIG 3
eine erweiterte Ausführung des in FIG 2 gezeigten Blockschaltbildes,
FIG 4
ein Beispiel für die Ausführung des Störbeobachters mit einem rückgekoppelten Oszillator und
FIG 5
ein weiteres Ausführungsbeispiel des Störbeobachters mit mehreren rückgekoppelten Oszillatoren.
To further explain the invention, reference is made below to the figures of the drawing. Show in detail
FIG. 1
an example of the position control for a roll stand,
FIG 2
2 shows a block diagram of the controlled system formed by the position control and the rolling stand according to FIG. 1 with an interference observer working according to the method according to the invention,
FIG 3
3 shows an expanded version of the block diagram shown in FIG. 2,
FIG 4
an example of the execution of the observer with a feedback oscillator and
FIG 5
another embodiment of the observer with several feedback oscillators.

FIG 1 zeigt ein Beispiel für die Positionsregelung eines Walzgerüsts 1 mit einer oberen und unteren Stützwalze 2 bzw. 3, zwei Arbeitswalzen 4 und 5, einer über ein Steuerventil 6 betätigbaren hydraulischen Anstellvorrichtung 7 zur Einstellung der Walzenanstellung s und einer die Elastizität des Walzgerüsts 1 symbolisierenden Feder cG. Das Walzgut 8, dem im Walzspalt eine äquivalente Materialfeder cM zugeordnet werden kann, wird durch die beiden Arbeitswalzen 4 und 5 von einer Einlaufdicke he auf eine Auslaufdicke ha heruntergewalzt. Die Walzenexzentrizitäten können durch eine effektive Änderung des Walzenradius ΔR beschrieben werden.1 shows an example of the position control of a roll stand 1 with an upper and lower support roll 2 or 3, two work rolls 4 and 5, a hydraulic adjusting device 7, which can be actuated via a control valve 6, for setting the roll position s and a symbolizing the elasticity of the roll stand 1 Spring c G. The rolling stock 8, to which an equivalent material spring c M can be assigned in the roll gap, is rolled down by the two work rolls 4 and 5 from an inlet thickness h e to an outlet thickness h a . The roll eccentricities can be described by effectively changing the roll radius ΔR.

Die Walzenanstellung s wird mit einem Positionsaufnehmer 9 an der Anstellvorrichtung 7 gemessen und als Istwert an einem Summierpunkt 10 mit einem Sollwert s* der Walzenanstellung verglichen, wobei das Vergleichsergebnis über einen Positionsregler 11 und einen nachgeordneten Stellantrieb 12 zur Betätigung des Stellventils 6 und damit zur Einstellung der Walzenanstellung s herangezogen wird.The roller adjustment s is measured with a position sensor 9 on the adjusting device 7 and compared as an actual value at a summing point 10 with a setpoint s * of the roller adjustment, the comparison result via a position controller 11 and a downstream actuator 12 for actuating the control valve 6 and thus for adjustment the roll adjustment s is used.

Wie untenstehend noch erläutert wird, ist für die Kompensation der Walzenexzentrizitäten ΔR die Messung der Auslaufdicke ha und der Walzendrehzahl n sowie im Falle des in FIG 3 gezeigten Ausführungsbeispiels die Messung der Walzkraft FW erforderlich. Die Walzkraft FW wird dabei mittels eines Druckfühlers 13 an dem Walzgerüst 1 gemessen.As will be explained below, the compensation of the roll eccentricities ΔR requires the measurement of the outlet thickness h a and the roll speed n and, in the case of the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the measurement of the rolling force F W. The rolling force F W is measured by means of a pressure sensor 13 on the rolling stand 1.

Die Messung der Walzendrehzahl n dient zur Ermittlung der Grundschwingung der Walzenexzentrizitäten. Unter der vereinfachenden Voraussetzung, daß sich die Ober- und Unterwalzen des Walzgerüsts 1 gleich schnell drehen, genügt es, die Drehzahl lediglich einer angetriebenen Walze, z. B. der Arbeitswalze 5, mittels eines Drehzahlmessers 14 zu erfassen.The measurement of the roller speed n serves to determine the basic vibration of the roller eccentricities. Under the simplifying requirement that the top and bottom rollers of the roll stand 1 rotate at the same speed, it is sufficient to adjust the speed of only one driven roller, e.g. B. the work roll 5 by means of a tachometer 14.

Sind dabei, wie in den meisten Fallen, die Stützwalzen 2 und 3 die exzentrizitätsbehafteten Walzen, so wird in einer Einheit 15 die gemessene Drehzahl der Arbeitswalze 5 über das Verhältnis des Durchmessers der Arbeitswalze 5 zu dem der Stützwalze 3 in die Drehzahl nu der unteren Stützwalze 3 umgerechnet. Da in der Regel die Drehzahlen der Ober- und Unterwalzen aufgrund geringfügig verschiedener Durchmesser unterschiedlich sind, ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein weiterer Drehzahlmesser 16 mit nachgeordneter Umrechnungseinheit 17 zur Erfassung der Drehzahl no der oberen Stützwalze 2 vorhanden.If, as in most cases, the support rollers 2 and 3 are the eccentric rollers, the measured speed of the work roller 5 is in a unit 15 via the ratio of the diameter of the work roller 5 to that of the support roller 3 in the speed n u of the lower Support roller 3 converted. Since, as a rule, the speeds of the upper and lower rollers differ due to slightly different diameters, in the exemplary embodiment shown there is a further tachometer 16 with a subordinate conversion unit 17 for detecting the speed n o of the upper support roller 2.

Die Messung der Auslaufdicke ha des Walzgutes 8 erfolgt mittels eines Dickenmeßgerätes 18, welches mit einem Abstand l hinter dem Walzspalt angeordnet ist.The outlet thickness h a of the rolling stock 8 is measured by means of a thickness measuring device 18, which is arranged at a distance l behind the roll gap.

In FIG 2 ist mit dem Bezugszeichen 19 das vereinfachte Blockschaltbild der von der in FIG 1 gezeigten Positionsregelung und dem Walzgerüst gebildeten Regelstrecke bezeichnet. Dabei beinhaltet die Positionsregelung 20 unter anderem den Positionsregler 11 mit dem Summierpunkt 10, den Stellantrieb 12, das Ventil 6 und die hydraulische Anstellvorrichtung 7 mit der von ihr bewegten Walzenmasse. Als Ausgangsgröße liefert die Positionsregelung 20 den Istwert s der Walzenanstellung. Aus FIG 1 lassen sich für die Walzkraft FW folgende Beziehungen ableiten: F W = c G (h a +ΔR-s) und F W = c M (h e -h a ).

Figure imgb0002
In FIG. 2, reference number 19 denotes the simplified block diagram of the control path formed by the position control shown in FIG. 1 and the rolling stand. The position control 20 includes, among other things, the position controller 11 with the summing point 10, the actuator 12, the valve 6 and the hydraulic adjusting device 7 with the roller mass moved by it. The position control 20 supplies the actual value s of the roll adjustment as the output variable. The following relationships for the rolling force F W can be derived from FIG. 1: F W = c G (H a + ΔR-s) and F W = c M (H e -H a ).
Figure imgb0002

Damit ergeben sich die Beziehungen F W = c 0 (h e +ΔR-s) mit c 0 = c M c G /(c M +c G ) und h a -h e = -F W /c M ,

Figure imgb0003
die in dem in FIG 2 gezeigten Blockschaltbild der Regelstrecke 19 durch den Summierpunkt 21 mit den Eingangsgrößen he, ΔR und -s, den nachgeordneten Funktionsblock 22 mit der Gesamtsteifigkeit c₀ der in Reihe liegenden Gerüstfeder cG und Materialfeder cM sowie den nachfolgenden Funktionsblock 23 mit dem negativen Kehrwert der Materialfeder cM wiedergegeben ist. Am Ausgang des Funktionsblockes 22 erscheint die Walzkraft FW, deren Meßwert FW' durch Störungen ΔFstör, wie z. B. die Reibung im Walzgerüst, beeinflußt ist. Aufgrund der am Ausgang des Funktionsblocks 23 erscheinenden Dickenreduktion ha-he ergibt sich die Austrittsdicke ha des Walzgutes 8, die mit Hilfe des Dickenmeßgerätes 18 mit einer von der Austrittsgeschwindigkeit vB des Walzgutes 8 und dem Abstand l zwischen dem Walzspalt und dem Dickenmeßgerät 18 abhängigen Meßverzögerung gemessen wird.This gives rise to relationships F W = c 0 (H e + ΔR-s) with c 0 = c M c G / (c M + c G ) and H a -H e = -F W / c M ,
Figure imgb0003
2 in the block diagram of the controlled system 19 through the summing point 21 with the input variables h e , ΔR and -s, the downstream function block 22 with the overall rigidity cste of the frame spring c G and material spring c M lying in series, and the subsequent function block 23 reproduced with the negative reciprocal of the material spring c M is. At the output of the function block 22, the rolling force F W appears , the measured value F W 'of disturbances ΔF , such as. B. the friction in the roll stand is affected. Due to the thickness reduction h a- h e appearing at the output of the function block 23, the exit thickness h a of the rolling stock 8 is obtained, which with the aid of the thickness measuring device 18 has a velocity v B of the rolling stock 8 and the distance l between the roll gap and the thickness measuring device 18 dependent measurement delay is measured.

Zur Kompensation der Walzenexzentrizitäten ΔR, von denen hier angenommen wird, daß sie nur eine Grundschwingung ω = 2πn

Figure imgb0004
, mit n = n o = n u
Figure imgb0005
, aufweisen, dient ein Störbeobachter in Form eines gegengekoppelten Oszillators 24, der an seinem Ausgang 25 im eingeschwungenen Zustand die Grundschwingung der Störung, d. h. der Walzenexzentrizitäten ΔR nachbildet. Dabei wird die Frequenz ω des Oszillators 24 in Abhängigkeit von der gemessenen Walzendrehzahl n mit ω = 2πn
Figure imgb0006
eingestellt. Die von dem Oszillator 24 nachgebildete Störung ΔR' wird über einen die Meßverzögerung zwischen dem Walzspalt und dem Dickenmeßgerät 18 kompensierenden Phasendreher 26, ein Proportional-Differential-Glied (PD-Glied) 27 und einen Schalter 28 einem Summierglied 29 zugeführt und dort dem Sollwert s* der Walzenanstellung am Eingang der Regelstrecke 19 aufgeschaltet.To compensate for the roller eccentricities ΔR, which is assumed here to be only a fundamental oscillation ω = 2πn
Figure imgb0004
, With n = n O = n u
Figure imgb0005
, serves, a disturbance observer in the form of a negative feedback oscillator 24, which simulates the fundamental oscillation of the disturbance, ie the roller eccentricities ΔR, at its output 25 in the steady state. The frequency ω of the oscillator 24 becomes dependent on the measured roller speed n ω = 2πn
Figure imgb0006
set. The disturbance ΔR 'simulated by the oscillator 24 is fed via a phase rotator 26 compensating the measuring delay between the roll gap and the thickness measuring device 18, a proportional differential element (PD element) 27 and a switch 28 to a summing element 29 and there the setpoint s * the roller adjustment switched on at the entrance to the controlled system 19.

Der mit der nachgebildeten Störung überlagerte Sollwert der Walzenanstellung s* + ΔR'

Figure imgb0007
wird über ein zu dem PD-Glied 27 komplementäres Proportional-Verzögerungs-Glied (PT1-Glied) 30 und ein Verzögerungsglied 31 mit einer der Meßverzögerung in dem Dickenmeßgerät 18 zumindest annähernd entsprechenden Verzögerung einem Summierpunkt 32 zugeführt. Das von dem Dickenmeßgerät 18 gelieferte Dickenmeßsignal ha' wird in einem Multiplizierglied 33 mit der Summe aus Eins und dem Quotienten aus den Steifigkeiten cM' und cG' des Walzgutes 8 und des Walzgerüsts 1, d. h. mit 1+c M '/c G ' = c M '/c 0 '
Figure imgb0008
multipliziert und mit negativem Vorzeichen ebenfalls dem Summierpunkt 32 zugeführt. Das in dem Summierpunkt 32 erzeugte Differenzsignal u und das Ausgangssignal ΔR' des Oszillators 24 werden an einem weiteren Summierpunkt 34 miteinander verglichen, wobei ein Korrektursignal e = u-ΔR'
Figure imgb0009
gebildet wird, über das der Oszillator 24 an seinem Eingang 35 in Amplitude und Phase so lange nachgeführt wird, bis die nachgebildete Störung ΔR' und das Differenzsignal u übereinstimmen und der Fehler somit zu Null wird.The setpoint of the roll adjustment superimposed with the simulated fault s * + ΔR '
Figure imgb0007
is supplied to a summing point 32 via a proportional delay element (PT1 element) 30, which is complementary to the PD element 27, and a delay element 31 with a delay at least approximately corresponding to the measuring delay in the thickness measuring device 18. The thickness measuring signal h a 'supplied by the thickness measuring device 18 is in a multiplier 33 with the sum of one and the quotient of the stiffnesses c M ' and c G 'of the rolling stock 8 and the rolling stand 1, ie with 1 + c M '/ c G '= c M '/ c 0 '
Figure imgb0008
multiplied and also fed to the summing point 32 with a negative sign. The difference signal generated in the summing point 32 u and the output signal .DELTA.R 'of the oscillator 24 are compared at a further summing point 34, with a correction signal e = u-ΔR '
Figure imgb0009
is formed, via which the oscillator 24 is adjusted in amplitude and phase at its input 35 until the simulated interference ΔR 'and the difference signal u match and the error thus becomes zero.

Dadurch, daß dem Summierpunkt 32 der mit der Störnachbildung ΔR' überlagerte Sollwert s' der Walzenanstellung zugeführt wird, ist die jeweilige Dynamik der Positionsregelung 20 ohne jeden Einfluß auf die Kompensation der Walzenexzentrizitäten ΔR, so daß diese asymptotisch vollständig in ihrer Auswirkung auf die Austrittsdicke ha des Walzgutes 8 eliminiert werden. Dies gilt jedoch nicht mehr bei sehr hohen Drehzahlen der Walzen, da bei solchen hohen Drehzahlen und gleichzeitig langsamer Dynamik der Positionsregelung 20 der gesamte Regelkreis instabil werden kann. Zur Vermeidung derartiger Instabilitäten erfolgt daher eine dynamische Korrektur der Verzögerung der Positionsregelung 20 mittels des bereits erwähnten PD-Gliedes 27. Damit die Störgrößenkompensation weiterhin vollständig erfolgt (e = 0) ist das PT1-Glied 30 vorgesehen. Anstelle des PD-Gliedes 27 und des PT1-Gliedes 30 kann auch ein einziges PD-Glied im Bereich der Verarbeitung des Dickenmeßsignals ha' zwischen dem Dickenmeßgerät 18 und dem Summierpunkt 32 vorgesehen werden.Because the summing point 32 is supplied with the setpoint s 'superimposed with the interference simulation ΔR' of the roll adjustment, the respective dynamics of the position control 20 have no influence whatsoever on the compensation of the roll eccentricities ΔR, so that these are asymptotically completely unaffected in their effect on the exit thickness h a of the rolling stock 8 are eliminated. However, this no longer applies at very high speeds of the rollers, since at such high speeds and at the same time slow dynamics of the position control 20, the entire control loop can become unstable. In order to avoid such instabilities, a dynamic correction of the delay of the position control 20 is carried out by means of the PD element 27 already mentioned. So that the disturbance variable compensation continues to take place completely (e = 0), the PT1 element 30 is provided. Instead of the PD element 27 and the PT1 element 30, it is also possible to provide a single PD element in the area of processing the thickness measurement signal h a 'between the thickness measurement device 18 and the summing point 32.

FIG 3 zeigt eine erweiterte Ausbildung des Blockschaltbildes nach FIG 2, wobei mit 19 wieder die Regelstrecke bezeichnet ist, der eingangs über einen Digital-/Analog-Umsetzer der Sollwert s* für die Walzenanstellung zugeführt wird. Die Regelstrecke 19 liefert als Ausgangssignale das Walzkraftmeßsignal FW' und das Dickenmeßsignal ha', die beide jeweils über einen Analog-/Digital-Umsetzer in Digitalwerte umgesetzt werden. Sowohl die Walzkraft FW als auch die Ausgangsdicke ha des Walzgutes 8 werden in der Regelstrecke 19 durch die Walzenexzentrizitäten beeinflußt, die für die oberen und unteren Walzen des Walzgerüsts 1 aufgrund von Durchmesserdifferenzen geringfügig unterschiedlich sind und hier mit ΔRo bzw. ΔRu bezeichnet sind. Zur Kompensation der Walzenexzentrizitäten ΔRo und ΔRu auf der Grundlage des Dickenmeßsignals ha' sind zwei rückgekoppelte Oszillatoren 36 und 37 vorgesehen, von denen der mit 36 bezeichnete Oszillator die von den oberen Walzen herrührenden Störungen ΔRo nachbildet und der mit 37 bezeichnete Oszillator die von den unteren Walzen herrührenden Störungen ΔRu nachbildet. Dazu wird die Frequenz des Oszillators 36 in Abhängigkeit von der gemessenen Drehzahl no der Oberwalzen mit ω o = 2πn o

Figure imgb0010
und der Oszillator 37 in Abhängigkeit von der Drehzahl nu der Unterwalzen mit ω u = 2πn u
Figure imgb0011
eingestellt. Die von den beiden Oszillatoren 36 und 37 nachgebildeten Störgrößen ΔRo' und ΔRu' werden in einem Summierglied 38 aufsummiert und über den Phasendreher 26, das PD-Glied 27 und den Schalter 28 in dem Summierpunkt 29 dem Sollwert s* der Walzenanstellung aufgeschaltet sowie zur Rückkopplung der beiden Oszillatoren 36 und 37 mit negativem Vorzeichen dem Summierpunkt 34 zugeführt. Im übrigen werden, ebenso wie bei dem in FIG 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, der störgrößenbehaftete Sollwert der Walzenanstellung s* + ΔR o ' + ΔR u '
Figure imgb0012
über das PT1-Glied 30 und das Verzögerungsglied 31 sowie das Dickenmeßsignal ha' über das Multiplizierglied 33 dem Summierpunkt 32 zur Bildung des Differenzsignals u zugeführt.FIG. 3 shows an expanded embodiment of the block diagram according to FIG. 2, 19 again denoting the controlled system, to which the setpoint s * for the roll adjustment is supplied at the beginning via a digital / analog converter. The controlled system 19 supplies the rolling force measurement signal F W 'and the thickness measurement signal h a ' as output signals, both of which are each converted into digital values by means of an analog / digital converter. Both the rolling force F W and the initial thickness h a of the rolling stock 8 are influenced in the control path 19 by the roll eccentricities which are due to diameter differences for the upper and lower rolls of the roll stand 1 are slightly different and are referred to here as ΔR o and ΔR u . To compensate for the roller eccentricities ΔR o and ΔR u on the basis of the thickness measurement signal h a ', two feedback oscillators 36 and 37 are provided, of which the oscillator denoted by 36 simulates the disturbances ΔR o originating from the upper rollers and the oscillator denoted by 37 the reproduces disturbances ΔR u originating from the lower rollers. For this purpose, the frequency of the oscillator 36 is dependent on the measured speed n o of the top rollers ω O = 2πn O
Figure imgb0010
and the oscillator 37 as a function of the speed n u of the lower rollers ω u = 2πn u
Figure imgb0011
set. The disturbance variables ΔR o 'and ΔR u ' simulated by the two oscillators 36 and 37 are added up in a summing element 38 and applied to the setpoint s * of the roll adjustment via the phase rotator 26, the PD element 27 and the switch 28 in the summing point 29 fed to the summing point 34 for the feedback of the two oscillators 36 and 37 with a negative sign. Otherwise, just as in the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the setpoint of the roll adjustment, which is subject to interference, becomes s * + ΔR O '+ ΔR u '
Figure imgb0012
Via the PT1 element 30 and the delay element 31 and the thickness measurement signal h a 'via the multiplier 33 to the summing point 32 to form the difference signal u.

Zusätzlich ist eine Kompensation der Walzenexzentrizitäten ΔRo + ΔRu auf der Grundlage des Walzkraftmeßsignals FW' vorgesehen. Dazu bildet ein mit ωo frequenzgesteuerter rückgekoppelter Oszillator 39 die von den oberen Walzen herrührenden Störungen ΔRo nach, wahrend ein weiterer Oszillator 40 mit ωu frequenzgesteuert wird und die von den unteren Walzen herrührenden Störungen ΔRu nachbildet. Die von den beiden Oszillatoren 39 und 40 nachgebildeten Störgrößen werden in einem Summierglied 41 aufsummiert und über ein PD-Glied 42 und einen Schalter 43 in einem Summierpunkt 44 dem Sollwert s* der Walzenanstellung aufgeschaltet. Der mit den nachgebildeten Störungen überlagerte Sollwert der Walzenanstellung s* + ΔR o ' + ΔR u '

Figure imgb0013
wird über ein PT1-Glied 45 einem Summierpunkt 46 zugeführt und dort mit dem in einem Multiplizierglied 47 mit dem berechneten Kehrwert 1/c₀' der Gesamtsteifigkeit der Gerüst- und Materialfeder multiplizierten Walzkraftmeßsignals FW' zu einem Summensignal u verknüpft. Dieses Summensignal u und das Ausgangssummensignal ΔRo' + ΔRu' der beiden Oszillatoren 39 und 40 werden an einem weiteren Summierpunkt 48 miteinander verglichen, wobei mit dem so erhaltenen Korrektursignal e die beiden Oszillatoren 39 und 40 in Amplitude und Phase so lange nachgeführt werden, bis die Summe der nachgebildeten Störungen ΔRo' + ΔRu' und das Summensignal u übereinstimmen.In addition, compensation of the roll eccentricities ΔR o + ΔR u is provided on the basis of the roll force measurement signal F W '. For this purpose, an oscillator 39 frequency-controlled with ω o simulates the disturbances ΔR o originating from the upper rollers, while a further oscillator 40 is frequency-controlled with ω u and simulates the disturbances ΔR u originating from the lower rollers. The disturbance variables simulated by the two oscillators 39 and 40 are added up in a summing element 41 and applied to the setpoint s * of the roll adjustment via a PD element 42 and a switch 43 in a summing point 44. The setpoint of the roll adjustment superimposed with the simulated faults s * + ΔR O '+ ΔR u '
Figure imgb0013
becomes a summing point via a PT1 element 45 46 supplied and linked there with the rolling force measurement signal F W 'multiplied in a multiplier 47 by the calculated reciprocal 1 / c₀' of the overall rigidity of the frame and material spring to form a sum signal u. This sum signal u and the output sum signal ΔR o '+ ΔR u ' of the two oscillators 39 and 40 are compared with one another at a further summing point 48, the amplitude and phase of the two oscillators 39 and 40 being tracked with the correction signal e obtained in this way, until the sum of the simulated disturbances ΔR o '+ ΔR u ' and the sum signal u match.

FIG 4 zeigt eine direkte digitale Realisierung des in FIG 2 gezeigten Oszillators 24 mit dem nachgeordneten Phasendreher 26. Die Übertragungsfunktion des gezeigten digitalen rückgekoppelten Oszillators 24 lautet ΔR'/u = (a+b)/(z 2 +z(a-2cosωT ab )+b+1),

Figure imgb0014
wobei Tab die Abtastperiode bezeichnet. Ebenso wie bei einer analogen Realisierung des Oszillators bestimmen die Nachführkoeffizienten a und b die Einschwingdynamik des rückgekoppelten Oszillators 24, wobei die Nachführkoeffizienten a und b in Abhängigkeit von der Frequenz ω der Grundschwingung einstellbar sind.4 shows a direct digital implementation of the oscillator 24 shown in FIG. 2 with the downstream phase rotator 26. The transfer function of the digital feedback oscillator 24 shown is ΔR '/ u = (a + b) / (z 2nd + z (a-2cosωT from ) + b + 1),
Figure imgb0014
where T ab denotes the sampling period. Just as with an analog implementation of the oscillator, the tracking coefficients a and b determine the settling dynamics of the feedback oscillator 24, the tracking coefficients a and b being adjustable as a function of the frequency ω of the fundamental oscillation.

Das am Ausgang 25 des Oszillators 24 erzeugte sinusförmige Ausgangssignal und ein an einem Schaltungspunkt 49 in dem Oszillator 24 erzeugtes entsprechendes cosinusförmiges Ausgangssignal werden entsprechend der Beziehung sin(ωt+φ) = cos φ · sin ωt + sin φ · cos ωt

Figure imgb0015
in Multipliziergliedern 50 und 51 mit den Faktoren cos φ bzw. sin φ multipliziert und anschließend in einem Summierglied 52 aufsummiert. Unter der Annahme konstanter Geschwindigkeiten gilt für die Phasenverschiebung φ = ω · T tot = (v W /R)·(l/v B ) = l/((1+k V )R),
Figure imgb0016
wobei Ttot die Meßverzögerung und l den Abstand zwischen dem Walzspalt und dem Dickenmeßgerät 18, vW die Walzenumlaufgeschwindigkeit, vB die Austrittsgeschwindigkeit des Walzgutes 8 aus dem Walzspalt, R den Radius der Arbeitswalzen 4 bzw. 5 und kV die Voreilung mit v B /v W = 1+k V
Figure imgb0017
bezeichnen.The sinusoidal output signal generated at the output 25 of the oscillator 24 and a corresponding cosine output signal generated at a node 49 in the oscillator 24 become in accordance with the relationship sin (ωt + φ) = cos φ · sin ωt + sin φ · cos ωt
Figure imgb0015
multiplied in multipliers 50 and 51 by the factors cos φ and sin φ and then summed up in a summing element 52. Assuming constant speeds, the following applies to the phase shift φ = ω · T dead = (v W / R) · (l / v B ) = l / ((1 + k V ) R),
Figure imgb0016
where T tot the measuring delay and l the distance between the roll gap and the thickness measuring device 18, v W the roll circulation speed, v B the exit speed of the rolling stock 8 from the roll gap, R the radius of the work rolls 4 or 5 and k V the advance with v B / v W = 1 + k V
Figure imgb0017
describe.

FIG 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für den zur Kompensation der Walzenexzentrizitäten auf der Grundlage des Dickenmeßsignals ha' verwendeten Störbeobachters. Dieser enthält vier Oszillatoren 53, 54, 55 und 56, von denen der Oszillator 53 die Grundschwingung ωo und der Oszillator 55 die Oberschwingung 2ωo der von den oberen Walzen herrührenden Störungen und der Oszillator 54 die Grundschwingung ωu und der Oszillator 56 die Oberschwingung 2ωu der von den unteren Walzen ausgehenden Störungen nachbildet. Der Aufbau der einzelnen Oszillatoren 53 bis 56 entspricht dem des Oszillators 24 in FIG 4. Daher sind hier lediglich die Einstellglieder 57 für die unterschiedlichen Nachführkoeffizienten a₁, b₁ bis a₄, b₄ dargestellt, die eingangsseitig ebenso, wie bei dem Oszillator 24 in FIG 4, mit der Abweichung e zwischen dem Differenzsignal u und der nachgebildeten Störung ΔR' beaufschlagt sind. Die nachgebildete Störung ΔR' wird in einem Summierpunkt 58 aus der Summe der Ausgangssignale der Oszillatoren 53 bis 56 gebildet, wobei diese Ausgangssignale, wie ein Vergleich der Figuren 4 und 5 zeigt, nicht notwendigerweise den an den Schaltungspunkten 25 oder 49 anliegenden Signalen entsprechen müssen.5 shows a further exemplary embodiment of the interference observer used to compensate for the roller eccentricities on the basis of the thickness measurement signal h a '. This contains four oscillators 53, 54, 55 and 56, of which the oscillator 53 the fundamental oscillation ω o and the oscillator 55 the harmonic 2ω o of the disturbances originating from the upper rollers and the oscillator 54 the fundamental oscillation ω u and the oscillator 56 the harmonic 2ω u of the disturbances emanating from the lower rollers. The structure of the individual oscillators 53 to 56 corresponds to that of the oscillator 24 in FIG. 4. Therefore, only the setting elements 57 for the different tracking coefficients a₁, b₁ to a₄, b₄ are shown here, which on the input side are the same as for the oscillator 24 in FIG. 4, with the deviation e between the difference signal u and the simulated disturbance ΔR '. The simulated interference ΔR 'is formed in a summing point 58 from the sum of the output signals of the oscillators 53 to 56, these output signals, as a comparison of FIGS. 4 and 5 shows, not necessarily having to correspond to the signals present at the circuit points 25 or 49.

Zur Kompensation der Meßverzögerung zwischen dem Walzspalt und dem Dickenmeßgerät 18 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel jedem Oszillator 53 bis 56 jeweils ein Phasendreher 59, 60, 61 und 62 nachgeordnet Die Phasendreher 59 und 60, die den zur Nachbildung der Grundschwingung ωo bzw. ωu dienenden Oszillatoren 53 und 54 nachgeordnet sind, enthalten jeweils zwei Multiplizierglieder 63 und 64, in denen das sinusförmige Signal an dem Schaltpunkt 25 mit cos φ und das cosinusförmige Signal an dem Schaltungspunkt 49 mit sin φ multipliziert werden; anschließend werden beide Signale in dem Addierglied 65 aufsummiert. Die beiden Phasendreher 61 und 62, die den zur Nachbildung der Oberschwingungen 2ωo bzw. 2ωu dienenden Oszillatoren 55 und 56 nachgeordnet sind, enthalten ebenfalls jeweils zwei Multiplizierglieder 66 und 67, in denen jeweils das sinusförmige Signal an dem Schaltpunkt 25 mit cos 2φ und das cosinusförmige Signal an dem Schaltungspunkt 49 mit sin 2φ multipliziert wird; anschließend werden beide Signale in einem Summierglied 68 aufsummiert. Die Ausgangssignale der Phasendreher 59 und 60 werden in einem Summierpunkt 69 aufaddiert und der Positions- oder Dickenregelung entsprechend den Darstellungen in FIG 2 oder 3 aufgeschaltet. Die Ausgangssignale der Phasendreher 61 und 62 werden ebenfalls in einem Summierpunkt 70 aufaddiert und bei Bedarf über einen Schalter 71 und einen weiteren Summierpunkt 72 ebenfalls der Positions- oder Dickenregelung aufgeschaltet.In order to compensate for the measurement delay between the roll gap and the thickness gauge 18, each oscillator 53 to 56 is followed by a phase rotator 59, 60, 61 and 62 in the exemplary embodiment shown. The phase rotators 59 and 60, which are used to simulate the fundamental vibration ω o and ω u Serving oscillators 53 and 54, each contain two multipliers 63 and 64, in which the sinusoidal signal at the switching point 25 are multiplied by cos φ and the cosine signal at the switching point 49 by sin φ; then both signals are summed in the adder 65. The two phase rotators 61 and 62, which are arranged downstream of the oscillators 55 and 56 used to emulate the harmonics 2ω o and 2ω u , also each contain two multipliers 66 and 67, in each of which the sinusoidal signal at switching point 25 is multiplied by cos 2φ and the cosine signal at switching point 49 is multiplied by sin 2φ; then both signals are summed in a summing element 68. The output signals of the phase rotators 59 and 60 are added up in a summing point 69 and the position or thickness control is applied as shown in FIG. 2 or 3. The output signals of the phase rotators 61 and 62 are also added up in a summing point 70 and, if necessary, also applied to the position or thickness control via a switch 71 and a further summing point 72.

Claims (8)

Verfahren zur Unterdrückung des Einflusses von Walzenexzentrizitäten (ΔR) auf die Auslaufdicke des Walzgutes (8) in einem Walzgerüst (1), indem die Walzenexzentrizitäten (ΔR) durch das Ausgangssignal (ΔR') eines rückgekoppelten Oszillators (24) nachgebildet werden, welches einer Positions- oder Dickenregelung für das Walzgerüst (1) aufgeschaltet wird, wobei die Frequenz (ω) des Ausgangssignals (ΔR') in Abhängigkeit von der gemessenen Drehzahl (n) der Walzen (2 bis 5) eingestellt wird und wobei die Einstellung der Amplitude und Phasenlage des Ausgangssignals (ΔR') in der Weise erfolgt, daß die Dicke (ha) des Walzgutes (8) nach seinem Austritt aus dem Walzgerüst (1) mit einer Meßverzögerung gegenüber der im Walzgerüst (1) erfolgenden Dickenreduktion gemessen wird, daß ein der Walzenanstellung (s) entsprechendes Signal gebildet und zumindest annähernd um den Betrag der Meßverzögerung verzögert wird, daß ein Differenzsignal (u) aus dem verzögerten Walzenanstellungssignal und dem mit der Summe aus Eins und dem Quotienten aus der Steifigkeit (cM') des Walzgutes (8) und der Steifigkeit (cG') des Walzgerüsts (1) multiplizierten Dickenmeßsignal (ha') gebildet wird, daß die Amplitude und Phasenlage des Ausgangssignals (ΔR') des Oszillators (24) in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen dem Ausgangssignal (ΔR') und dem Differenzsignal (u) im Sinne einer Minimierung dieser Abweichung (e) nachgeführt wird und daß das Ausgangssignal (ΔR') um einen der Meßverzögerung entsprechenden Betrag im Sinne einer Voreilung phasenverschoben wird.Method for suppressing the influence of roll eccentricities (ΔR) on the runout thickness of the rolling stock (8) in a roll stand (1), in that the roll eccentricities (ΔR) are simulated by the output signal (ΔR ') of a feedback oscillator (24), which corresponds to a position - or thickness control for the roll stand (1) is applied, the frequency (ω) of the output signal (ΔR ') being set as a function of the measured speed (n) of the rolls (2 to 5) and the setting of the amplitude and phase position of the output signal (ΔR ') takes place in such a way that the thickness (h a ) of the rolling stock (8) after its exit from the roll stand (1) is measured with a measurement delay compared to the thickness reduction taking place in the roll stand (1), that one of the Roll setting (s) corresponding signal is formed and at least approximately delayed by the amount of the measurement delay that a difference signal (u) from the delayed roll setting ungssignal and with the sum of one and the quotient of the stiffness (c M ') of the rolling stock (8) and the stiffness (c G ') of the rolling stand (1) multiplied thickness measurement signal (h a ') is formed that the amplitude and phase position of the output signal (ΔR ') of the oscillator (24) as a function of the deviation between the output signal (ΔR') and the difference signal (u) in the sense of minimizing this deviation (e) and that the output signal (ΔR ') is phase shifted by an amount corresponding to the measurement delay in the sense of an advance. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Walzenanstellungssignal der Sollwert (s*) der Walzenanstellung herangezogen wird.
Method according to claim 1,
characterized by
that the setpoint (s *) of the roll setting is used as the roll setting signal.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zur Bildung des Differenzsignals (u) herangezogene Dickenmeßsignal (ha') über ein Proportional-Differential-Glied (PD-Glied) geführt wird.
The method of claim 1 or 2,
characterized by
that the thickness measurement signal (h a ') used to form the difference signal (u) is conducted via a proportional differential element (PD element).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das phasenverschobene Ausgangssignal (ΔR') des Oszillators (24) der Positions- oder Dickenregelung über ein Proportional-Differential-Glied (PD-Glied) (27) zugeführt wird und daß das zur Bildung des Differenzsignals (u) herangezogene Walzenanstellungssignal (s*) über ein Proportional-Verzögerungs-Glied (PT1-Glied) (30) geführt wird.
The method of claim 1 or 2,
characterized by
that the phase-shifted output signal (ΔR ') of the oscillator (24) is fed to the position or thickness control via a proportional differential element (PD element) (27) and that the roller setting signal (s * used to form the difference signal (u) ) is performed via a proportional delay element (PT1 element) (30).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine direkte digitale Realisierung der Positions- oder Dickenregelung und des Oszillators (24), wobei das Walzenanstellungssignal (s*), das Dickenmeßsignal (ha') und die gemessene Drehzahl (no, nu) der Walzen (2 bis 5) Digitalwerte sind bzw. in Digitalwerte umgesetzt werden.
Method according to one of the preceding claims,
characterized by a direct digital implementation of the position or thickness control and the oscillator (24), the roll setting signal (s *), the thickness measuring signal (h a ') and the measured speed (n o , n u ) of the rolls (2 to 5 ) Are digital values or are converted into digital values.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein weiterer rückgekoppelter Oszillator (37) verwendet wird, daß die Frequenz des Ausgangssignals (ΔRo') eines der beiden Oszillatoren (36) in Abhängigkeit von der Drehzahl (no) der oberen Walze (2) und die Frequenz des Ausgangssignals (ΔRu') des anderen Oszillators (37) in Abhängigkeit von der Drehzahl (nu) der unteren Walze (3) des Walzgerüsts (1) eingestellt wird und daß die Ausgangssignale (ΔRo', ΔRu') beider Oszillatoren (36, 37) additiv miteinander verknüpft werden oder beide Oszillatoren in Reihe geschaltet werden.
Method according to one of the preceding claims,
characterized by
that a further feedback oscillator (37) is used, that the frequency of the output signal (ΔR o ') one of the two oscillators (36) in dependence on the speed (n o ) of the upper roller (2) and the frequency of the output signal (ΔR u ') of the other oscillator (37) as a function of the speed (n u ) of the lower roller (3) of the roll stand (1) and that the output signals (ΔR o ', ΔR u ') of both oscillators (36, 37 ) are additively linked to each other or both oscillators are connected in series.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Unterdrückung von Oberschwingungen der Walzenexzentrizitäten weitere rückgekoppelte Oszillatoren (55, 56) verwendet werden, die in Reihe geschaltet werden oder deren Ausgangssignale additiv miteinander verknüpft werden.
Method according to one of the preceding claims,
characterized by
that further feedback oscillators (55, 56) are used to suppress harmonics of the roller eccentricities, which are connected in series or whose output signals are additively linked.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzenexzentrizitäten zusätzlich durch das Ausgangssignal mindestens eines zusätzlichen Oszillators (39, 40) nachgebildet werden, welches der Positions- oder Dickenregelung aufschaltbar ist, wobei die Frequenz des Ausgangssignals in Abhängigkeit von der gemessenen Drehzahl der Walzen (2 bis 5) eingestellt wird und die Amplitude und Phasenlage des Ausgangssignals in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen dem Ausgangssignal des Oszillators (39, 40) und dem Summensignal aus der mit der Summe der Kehrwerte der Steifigkeiten (cG', cM') des Walzgerüsts (1) und des Walzgutes (8) multiplizierten gemessenen Walzkraft (FW') und der Walzenanstellung (s*) im Sinne einer Minimierung dieser Abweichung nachgeführt werden.
Method according to one of the preceding claims,
characterized by
that the roller eccentricities are additionally simulated by the output signal of at least one additional oscillator (39, 40) which can be connected to the position or thickness control, the frequency of the output signal being set as a function of the measured rotational speed of the rollers (2 to 5) and the Amplitude and phase position of the output signal as a function of the deviation between the output signal of the oscillator (39, 40) and the sum signal from the sum of the reciprocal values of the stiffnesses (c G ', c M ') of the roll stand (1) and the rolling stock ( 8) multiplied measured rolling force (F W ') and the roll pitch (s *) in order to minimize this deviation.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5961899A (en) * 1997-07-15 1999-10-05 Lord Corporation Vibration control apparatus and method for calender rolls and the like
JP2000288614A (en) * 1999-04-09 2000-10-17 Toshiba Corp Gage controller for rolling mill
DE102006008574A1 (en) * 2006-02-22 2007-08-30 Siemens Ag Reducing the influence of roller excentricity on the thickness of a rolled material, comprises identifying the roller excentricity and determining a correction signal for a control unit
CN101927271B (en) * 2010-08-23 2012-07-04 中冶南方工程技术有限公司 Roll eccentricity compensation method based on on-line recursive parameter estimation and equipment thereof
CN101927272B (en) * 2010-08-23 2012-09-05 中冶南方工程技术有限公司 Online recursive parameter estimation-based roll eccentricity compensation equipment

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2643686A1 (en) * 1976-09-28 1978-03-30 Siemens Ag ARRANGEMENT FOR REGULATING THE THICKNESS OF THE ROLLED MATERIAL IN A ROLLING STAND
US4222254A (en) * 1979-03-12 1980-09-16 Aluminum Company Of America Gauge control using estimate of roll eccentricity
EP0170016A1 (en) * 1984-07-05 1986-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Method to compensate the influence of roll excentricities
US4648257A (en) 1985-08-30 1987-03-10 Aluminum Company Of America Rolling mill eccentricity compensation using actual measurement of exit sheet thickness
US4691547A (en) * 1983-09-08 1987-09-08 John Lysaght (Australia) Limited Rolling mill strip thickness controller
WO1994006578A1 (en) * 1992-09-22 1994-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Process for suppressing the influence of roll eccentricities on the regulation of the rolled product thickness in a roll stand

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1177923A (en) * 1966-02-21 1970-01-14 Davy & United Eng Co Ltd Rolling Mills
DE3331822A1 (en) * 1983-09-01 1985-03-21 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Method of controlling the strip thickness
US4531392A (en) * 1984-03-19 1985-07-30 Aluminum Company Of America Phase compensator for gauge control using estimate of roll eccentricity
ATE97471T1 (en) * 1989-07-10 1993-12-15 Siemens Ag METHOD AND EQUIPMENT FOR ELIMINATION OF THE INFLUENCE OF PERIODIC DISTURBANCES WITH KNOWN, CHANGING FREQUENCY.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2643686A1 (en) * 1976-09-28 1978-03-30 Siemens Ag ARRANGEMENT FOR REGULATING THE THICKNESS OF THE ROLLED MATERIAL IN A ROLLING STAND
US4222254A (en) * 1979-03-12 1980-09-16 Aluminum Company Of America Gauge control using estimate of roll eccentricity
US4691547A (en) * 1983-09-08 1987-09-08 John Lysaght (Australia) Limited Rolling mill strip thickness controller
EP0170016A1 (en) * 1984-07-05 1986-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Method to compensate the influence of roll excentricities
EP0170016B1 (en) 1984-07-05 1988-12-07 Siemens Aktiengesellschaft Method to compensate the influence of roll excentricities
US4648257A (en) 1985-08-30 1987-03-10 Aluminum Company Of America Rolling mill eccentricity compensation using actual measurement of exit sheet thickness
WO1994006578A1 (en) * 1992-09-22 1994-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Process for suppressing the influence of roll eccentricities on the regulation of the rolled product thickness in a roll stand

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