Entwicklung eines Moduls auf der Siemens Plattform FM458 zur Identifikation und Kompensation von Walzenexzentrizitäten in Kalt- und Warmwalzprozessen

Diplomarbeit , 2008 , 86 Seiten , Note: 1,0

Elektrotechnik

Das Walzen von Flachprodukten ist ein komplexer Prozess, bei dem die Produktqualität von unterschiedlichsten Faktoren wie der mechanischen und elektrotechnischen Ausrüstung, dem eingesetzten Eingangsmaterial, der Schmierung, der Regelungsstrategie usw. abhängig ist.

Die bedeutendsten Qualitätsparameter sind dabei Oberfläche, Planheit, Materialhomogenität und Banddickentoleranzen. Zur Kostenoptimierung und zur maximalen Materialausnutzung sind enge Dickentoleranzen von höchster Bedeutung, denn dadurch kann das Band so nah wie möglich auf die zulässige Mindestdicke gewalzt werden.

Die Produktqualität kann nur dann wirkungsvoll optimiert werden, wenn sowohl die mechanische und elektrische Ausrüstung, als auch die Regelungsstrategie und die Instrumentierung in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt sind.

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
• 1.1 Grundlagen
• 1.2 Walzprozess
• 1.2.1 Ansprüche an das Walzgut
• 1.2.2 Fehler im Walzgut
• 1.3 Das Walzgerüst
• 1.3.1 Sensoren am Walzgerüst
• 1.3.2 Die Walzenanstellung
• 1.4 Walzenexzentrizität
• 1.4.1 Beschreibung der Walzenexzentrizität
• 1.4.2 Erfassen von Walzenexzentrizitäten
• 1.4.3 Fourier Analyse von Walzenexzentrizitäten
• 1.4.4 Methoden zur Kompensation von Walzenexzentrizitäten
• 1.5 Regelungen im Walzgerüst und deren Einfluss auf die Walzenexzentrizität
• 1.5.1 Gaugemeter - Regelung
• 1.5.2 Rückwärtsregelung (RR) – Monitorregelung
• 1.6 Applikationsbaugruppe FM 458
• 1.7 Programmiersprache CFC
• 1.8 Datenaufzeichnung und Datenanalyse
• 1.8.1 Datenaufzeichnung mittels iba PDA
• 1.8.2 Datenanalyse mittels iba Analyzer
• 2 Programmbeschreibung
• 2.1 Aufgabe des Programms
• 2.2 Testumgebung an der TU Clausthal
• 2.3 Kommunikation zwischen den Anlagenteilen
• 2.4 Struktur des Programms
• 2.4.1 Pläne
• 3 Ergebnisse und Auswertung
• 3.1 Vergleich der eingelesenen Drehzahl in der FM 458 und der S7-300 Steuerung
• 3.2 Erkennung der Walzenexzentrizität
• 3.2.1 Erkennung in Abhängigkeit von der Drehzahl
• 3.2.2 Erkennung in Abhängigkeit von der Walzkraft
• 3.3 Einfluss des AGC's auf die Walzenexzentrizität
• 3.4 Genauigkeit der erlernten Kraft
• 3.4.1 Genauigkeit in Abhängigkeit von der Drehzahl
• 3.4.2 Genauigkeit in Abhängigkeit von der Walzkraft
• 3.4.3 Genauigkeit in Abhängigkeit von der Anzahl der Segmente
• 3.5 Zeittest der Kommunikation zwischen der S7-400 Steuerung und der S7-300 Steuerung
• 3.6 Genauigkeit des Positionskorrekturwertes
• 3.6.1 Genauigkeit in Abhängigkeit von der Drehzahl
• 3.6.2 Genauigkeit in Abhängigkeit von der Walzkraft
• 3.6.3 Genauigkeit in Abhängigkeit von der Anzahl der Segmente
• 4 Ausblick

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Moduls auf der Siemens Plattform FM458 zur Identifikation und Kompensation von Walzenexzentrizitäten in Kalt- und Warmwalzprozessen. Ziel ist es, ein Programm zu erstellen, das die Exzentrizität der Walzen in Echtzeit erkennt und mithilfe der ermittelten Daten eine präzise Positionskorrektur vornimmt.

• Walzenexzentrizität und deren Auswirkungen auf den Walzprozess
• Entwicklung eines Moduls zur Identifikation und Kompensation von Walzenexzentrizitäten
• Einsatz von Siemens FM458 Plattform und der Programmiersprache CFC
• Kommunikation zwischen verschiedenen Anlagenteilen im Walzprozess
• Auswertung der Ergebnisse und Analyse der Genauigkeit des entwickelten Programms

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1 behandelt die Grundlagen des Walzprozesses, die Anforderungen an das Walzgut und die möglichen Fehlerquellen. Es werden die wichtigsten Komponenten des Walzgerüsts, darunter Sensoren und die Walzenanstellung, sowie das Konzept der Walzenexzentrizität erläutert.

Kapitel 2 beschäftigt sich mit der Programmbeschreibung des entwickelten Moduls zur Identifikation und Kompensation von Walzenexzentrizitäten. Es werden die Aufgabe des Programms, die Testumgebung an der TU Clausthal, die Kommunikation zwischen den Anlagenteilen und die Struktur des Programms detailliert beschrieben.

Kapitel 3 präsentiert die Ergebnisse und die Auswertung der Tests. Es werden die Genauigkeit des Programms in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, wie Drehzahl, Walzkraft und Anzahl der Segmente, analysiert.

Schlüsselwörter

Walzenexzentrizität, Walzprozess, Kompensation, Siemens FM458, CFC, Datenaufzeichnung, Datenanalyse, Echtzeit-Identifikation, Positionskorrektur, Genauigkeit, Drehzahl, Walzkraft, Segmente, Kommunikation, Steuerung, Ergebnisse, Auswertung

• Hochschule: Hochschule Magdeburg-Stendal; Standort Stendal
• Note: 1,0
• Autor: Sven Herms (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2008
• Seiten: 86
• Katalognummer: V456302
• ISBN (eBook): 9783668886216
• ISBN (Buch): 9783668886223
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: entwicklung, moduls, siemens, plattform, fm458, identifikation, kompensation, walzenexzentrizitäten, kalt-, warmwalzprozessen