Zusammenfassung
Die Bandplanheit stellt eines der wichtigsten Qualitätsmerkmale der gewalzten Erzeugnisse (Grobblech, Band und Folie), die in vielen Industriezweigen wie der Auto-mobil-, Bau-, Haushalts- und Verpackungsindustrie benötigt werden, dar. Beim betrachteten Walzprozess handelt es sich um ein totzeitbehaftetes und zum Teil stark gestörtes Mehrgrößensystem, was eine geeignete Regelungsstrategie erfordert. Dieser Beitrag berichtet erstmalig über die Entwurfsmethodik und Betriebsergebnisse beim Einsatz einer Internal-Model-Control(IMC)-Strategie zur Regelung der Bandplanheit in einer Kaltwalztandemstraße auf einem industriellen Prozessleitsystem. Eine orthogonale Polynomzerlegung des Planheitsfehlerprofils führt zu einer Dimensionsreduzierung und einer Entkopplung des Mehrgrößensystems. Störgrößenaufschaltungen sorgen für eine frühzeitige Kompensation der Wirkung von Störgrößen (Einlaufprofil- und Walzkraftschwankungen) in den vorderen Walzgerüsten. Die Anpassung der Reglerparameter an die sich verändernden Band- und Anlageneigenschaften erfolgt durch Gain-Scheduling.
Abstract
Strip flatness is one of the most important quality parameters of rolling products (plate, strip, and foil) used in many industrial branches such as the automotive, construction, household and packaging industries. The considered rolling process is a multivariable system with dominant time delay and subject to partly strong disturbances. This contribution presents, to the first time, the design methodology and on-site experiences of an internal model control (IMC) strategy for flatness control, implemented on an industrial process control system in a cold tandem mill. This includes an orthogonal polynomial decomposition of the flatness error profile for dimension reduction and decoupling of the multivariable system. Feedforward control is also part of the control strategy to compensate for disturbances (entry profile and rolling force variations) in the earlier mill stands. The controller parameters are adapted to the varying strip and plant conditions by gain scheduling.
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