Moderne Systeme zur automatischen Regelung der Walzenkühlung beruhen auf mathematischen Modellen, da direkte Verfahren
zur Messung der mittleren Walzentemperatur nicht verfügbar sind. Die Oberflächentemperatur der Walzen
ist während des Walzprozesses sehr schwer zu messen, weil nahezu die gesamte
Ballenoberfläche der Walzen
mit Wasser bespritzt wird. Selbst bei einer Messung der Oberflächentemperatur der Walzen ist
ein mathematisches Modell erforderlich, mit dem sich die mittlere Temperatur der Walze aus der bekannten
Oberflächentemperatur bestimmen lässt, die innerhalb einer Umdrehung stark schwankt.
Allgemeine Informationen zum System
MTM hat gemeinsam mit dem ISI NASU einen
Komplex
mathematischer Modelle entwickelt, mit denen sich die Temperatur der Arbeitswalzen berechnen und im
Verlauf des Bandwalzens regeln lässt. Diese Modelle bilden die Grundlage des Teilsystems zur automatischen Regelung der
Arbeitswalzenkühlung
für die WS HRM 2000 des MMK.
In diesem Projekt wird eine komplexe Software für das RCS der
Fertiggerüste entwickelt. Das RCS als Ganzes entwickelt ASC, und
MTM
entwickelt die integrierte Software, die im Automatikbetrieb die Berechnung und Optimierung der Parameter
der Arbeitswalzenkühlung übernimmt,
nämlich der Kühlwassermenge in den Fertiggerüsten sowie der Nummern der Fertiggerüste (von den
ersten vier),
in denen die Oberflächenkühlung des Bandes durch das „Anti-Peeling“-System eingeschaltet werden muss.
Hauptfunktionen des Teilsystems RCS
- automatische Übernahme der Eingangsinformationen zum geplanten Walzprogramm, zur Losnummer, zur Stahlgüte, zu den Bandabmessungen, zu den Soll-(Vorgabe-)Werten der Arbeitswalzentemperatur, zur Bandgeschwindigkeit und zu weiteren Parametern, die zur Berechnung der Walzenkühlregime erforderlich sind;
- automatische Berechnung der Walzenkühlung und Übertragung der berechneten Sollwerte an die Systemsteuerung;
- automatische Berechnung der Systemparameter und Übertragung der berechneten Sollwerte des „Anti-Peeling“-Systems an die Systemsteuerung;
- Überwachung der aktuellen Arbeitswalzentemperatur (Berechnung der Arbeitswalzentemperatur, Ausgabe einer Warnmeldung an den Bediener, wenn die berechnete Walzentemperatur den Vorgabewert überschreitet);
- Berechnung der Adaptionskoeffizienten des mathematischen Modells anhand gemessener Werte der Walzentemperatur, fortlaufende Speicherung für jedes Gerüst in einer Datenbank, verknüpft mit den Produktgruppen (Gruppen von Walzbedingungen), zur späteren Verwendung im Modell unter Berücksichtigung der Priorität früherer Werte;
- Erfassung aktueller Informationen über die Parameter des RCS und die Parameter des Walzprozesses (von denen die Arbeit des RCS abhängt) in einer Datenbank, einschließlich der analytischen Datenbank, in der die integralen und statistischen Kennwerte für jedes gewalzte Coil gespeichert werden;
- Erstellung und Druck von Berichtsdokumenten (Betriebs- und Schichtberichte des RCS) nach Wahl des Benutzers (auf Grundlage der in der Datenbank gespeicherten Informationen);
- Protokollierung der Programmarbeit mit Ausgabe von Meldungen auf dem Bedienerbildschirm und in Logdateien;
- Berechnung und Optimierung der Arbeitswalzenkühlung online (Offline-Simulator), einschließlich Eingabe und Bearbeitung der Ausgangsdaten des Walzenkühlsystems, Berechnung des Kühlregimes und Ausgabe der berechneten Werte in Tabellen und Diagrammen, mit der zusätzlichen Möglichkeit, die berechneten Parameter des Kühlsystems zu bestätigen und an den Walzen der Walzstraße umzusetzen.
Software und Hardware
Die komplexe Software wird auf einem einzigen Arbeitsplatzrechner installiert und bildet eine abgeschlossene Entwicklung, die
für die Integration
in das RCS der Fertigstaffel der Walzstraße 2000 (Gerüste 7–13) bereitsteht. Als
Arbeitsplatzrechner dient ein Spezialrechner eines führenden Herstellers, zum Beispiel Hewlett Packard.
- CPU (die Prozessorleistung bestimmt die für die Ausführung einer Optimierung benötigte Zeit);
- Arbeitsspeicher mindestens 2 GB;
- integrierte Grafikkarte;
- optisches DVD-Laufwerk;
- Festplatte mit mindestens 160 GB;
- zwei Ethernet-Netzwerkanschlüsse (jeweils mindestens 100 Mbit/s);
- Monitor, Tastatur und Maus.
- Betriebssystem – Windows;
- Entwicklungsumgebung Codegear RAD Studio 2007 (MTM verwendet eigene lizenzierte Software);
- Software von Siemens.
Blockschaltbild des RCS
Bedienoberflächen des Teilsystems RCS
Bildschirm des Bedienerarbeitsplatzes der Walzstraße
Erwartete Ergebnisse des Einsatzes des Teilsystems RCS
Der Einsatz des RCS soll Folgendes bewirken:
- Verbesserung des thermischen Regimes der Walzen;
- Verbesserung der Oberflächenqualität der Walzen und der gewalzten Bänder;
- Verlängerung der Intervalle zwischen den Arbeitswalzenwechseln;
- Steigerung der Produktivität der Walzstraße;
- Erhöhung der Zuverlässigkeit des Kühlsystems.

Hinweis: Die zulässige Temperaturabweichung beträgt höchstens +5 °C.
Derzeit liegt eine komplexe Software vor, die für die Pilot-Industrieerprobung und die anschließende Inbetriebnahme bereit ist.






