[go: up one dir, main page]

WO1999031949A2 - Verfahren und einrichtung zum beschichten eines metallbandes - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum beschichten eines metallbandes Download PDF

Info

Publication number
WO1999031949A2
WO1999031949A2 PCT/DE1998/003599 DE9803599W WO9931949A2 WO 1999031949 A2 WO1999031949 A2 WO 1999031949A2 DE 9803599 W DE9803599 W DE 9803599W WO 9931949 A2 WO9931949 A2 WO 9931949A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating
metal
metal strip
layer thickness
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE1998/003599
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO1999031949A3 (de
Inventor
Wilfried Schlechter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to DE19881932T priority Critical patent/DE19881932D2/de
Publication of WO1999031949A2 publication Critical patent/WO1999031949A2/de
Publication of WO1999031949A3 publication Critical patent/WO1999031949A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0265—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion
    • G05B13/027—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion using neural networks only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/14—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
    • C23C2/16—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using fluids under pressure, e.g. air knives
    • C23C2/18—Removing excess of molten coatings from elongated material
    • C23C2/20—Strips; Plates

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for coating a metal strip which runs through a bath with coating metal, in particular zinc, a part of the coating metal being blown away after leaving the bath with air which emerges from at least one nozzle.
  • EP 0 663 632 A1 discloses a regulation in which the layer thickness of the coating metal on the metal strip is dependent on the speed of the metal strip, the distance between the nozzle and the bath through which the metal strip runs, and the distance between the nozzle and the metal band and depending on the angle of attack of the nozzle with respect to the metal band.
  • a model of the coating process is used, which is adapted to the actual conditions in the coating process. A particularly precise coating can be achieved in this way.
  • the object is achieved according to the invention by a method according to claim 1 or a device according to claim 14.
  • the metal strip which runs through a bath with coating metal, is exposed to an air stream that emerges from a nozzle. Part of the coating metal that has deposited on the metal strip is removed by the air stream after leaving the bath with coating metal. blow.
  • the layer thickness of the coating metal on the metal strip is regulated by means of a coating model as a function of the distance between the metal strip and the nozzle, the distance between the metal strip and the nozzle being determined by means of an inverse coating model. In this way, more precise layer thicknesses can be achieved.
  • the method according to the invention and the device according to the invention are used particularly advantageously in connection with the formation of the coating model and the inverse coating model based on a neural network according to EP 0 663 632 AI.
  • the layer thickness of the coating metal on the metal strip is regulated as a function of target values for the layer thickness of the coating metal on the metal strip.
  • the layer thickness of the coating metal on the metal strip is regulated as a function of target values for the layer thickness of the coating metal on the metal strip, the target values of the layer thickness of the coating metal on the metal strip being based on actual values of the layer thickness of the coating metal measured by a so-called cold measurement the metal band are corrected.
  • the distance between the metal strip and the nozzle is determined by means of the inverse coating model depending on a measured value of the pressure at which the air exits the nozzle or an equivalent pressure measured value.
  • the distance between the metal strip and the nozzle is made dependent on a measured value by means of the inverse coating model the layer thickness of the coating metal determined on the metal strip.
  • the layer thickness of the coating metal on the metal strip is measured shortly behind the nozzle in the direction of movement of the metal strip or in the region of the nozzle.
  • the measurement of the layer thickness of the coating metal on the metal strip is carried out as a so-called hot measurement.
  • the layer thickness of the coating metal on the metal strip is measured on both sides of the metal strip.
  • a setpoint value of the pressure at which the air exits the nozzle or an equivalent pressure value is determined by means of the coating model.
  • the coating model and / or the inverse coating model are adapted on-line.
  • the coating model and the inverse coating model are adapted on-line with actual values of the layer thickness of the coating metal measured by means of a cold measurement on the metal strip.
  • part of the coating metal becomes after leaving the bath blown away from both sides of the metal strip with air that emerges from at least two opposite nozzles, and the distance between the metal strip and the nozzle determined by means of the inverse coating model is corrected by means of the distance between the opposite nozzles.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of part of a coating system
  • FIG. 2 shows the interaction of the coating model and the inverse coating model in an exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a coating system using the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a coating system, for example a hot-dip galvanizing system.
  • a coating system for example a hot-dip galvanizing system.
  • the metal strip 5 to be coated emerges from a trunk 22 and passes through a bath 11 with liquid coating metal at the speed v.
  • a steel strip is particularly suitable as a steel strip and zinc as a coating metal.
  • After exiting the bath 11 with coating metal a still liquid layer of coating metal adheres to the metal strip 5.
  • nozzles 6 and 10 are arranged, from which air flows against the metal strip 5. Excess coating metal is removed from the metal strip 5 due to the air flow that emerges from the nozzles 6 and 10 and strikes the metal strip 5.
  • the airflow is more advantageous wise laminar.
  • the air pressure of the air emerging from the nozzles 6 and 10 is adjusted via an actuator 13, here a valve, as a function of an actuating variable for the pressure, which is determined in a computing device 23.
  • the actuator 13 is arranged in an air line 7, into which air is blown by means of a blower 9.
  • the nozzle 6 is arranged at the other end of the air line 7.
  • a corresponding air supply is assigned to the nozzle 10, but is not shown.
  • the coating system also has deflection rollers 12, 24, 25, 26 and a stabilizing roller 14.
  • a hot measuring device 1 for measuring the layer thickness c H , o of the coating metal on the top of the metal strip 5, a hot measuring device 2 for measuring the layer thickness c H , u of the coating metal on the underside of the metal strip 5, a cold measuring device 3 for measuring the layer thickness c ⁇ , o of the coating metal on the metal strip 5 and a cold measuring device 4 for measuring the layer thickness Ck.u of the coating metal on the metal strip 5 are provided.
  • the hot measuring device 1 and 2 and the cold measuring device 3 and 4 are connected in terms of data technology to the computing device 23.
  • a compressed air measuring device 28 is provided, by means of which the pressure p u in the compressed air line 7 is measured.
  • the compressed air measuring device 28 is connected to the computing device 23.
  • a pressure measuring device can also be provided in the nozzles 6 and 10.
  • the measured values of the layer thicknesses CH.L, C H .O, C K , U CK.O pressure measured values p u and information about the belt speed v are fed to the computing device.
  • the computing device 23 can additionally provide the height h of the nozzles 6 and 10 above the bath 11 with coating metal and to supply an angle of attack ⁇ of the nozzles 6 and 10.
  • these values can also be stored in the computing device 23.
  • the angle of attack ⁇ is not shown for reasons of simplicity m FIG 1.
  • the definition of the angle of attack ⁇ can be found in FIG. 1 of EP 0 663 632 AI.
  • FIG 2 shows an exemplary embodiment for the functional interaction of a coating system according to the invention.
  • Reference numeral 32 denotes the coating process, which includes the metal strip 5, the bath 11 with coating metal, the nozzles 6 and 10, the hot measuring devices 1 and 2, the pressure measuring device 28, the actuator 13, the compressed air line 7, the blower 9 and one on the computing device 23 n
  • FIG 1 implemented pressure controller, which controls the actuator 13 depending on a predetermined target pressure p * and the measured pressure p u , and optionally includes the cold measuring devices 3 and 4 of FIG 1.
  • Numeral 30 denotes a coating model and numeral 31 denotes a reverse coating model. The coating models 30 and 31 are implemented on the computing device 23 in FIG. 1.
  • the coating model 30 determines a target pressure p * for the pressure in the compressed air line 7 m FIG. 1 m as a function of a target value c * for the layer thickness of the coating metal on the metal strip, as a function of the strip speed v, and of the distance a between the nozzle and the strip.
  • the distance a between the nozzle and the belt is determined by the inverse coating model 31 as a function of the belt speed v, m as a function of the pressure p in the pressure air line 7 or ner equivalent size (such as the air pressure in the nozzle 6 in FIG 1) and the layer thickness c H , which is measured with the hot measuring device 2 in FIG 1, determined. If, at the start of the coating process 32, there is still no distance a between the nozzle and the metal strip determined by the inverse coating model 31, half of the distance between two nozzles is initially used instead.
  • the inverse coating model 31 is a partially inverse model of the coating model 30.
  • the coating model and / or the inverse coating model are retrained online. It is particularly advantageous to retrain both models, the coating model 30 and the inverse coating model 31. This training of the coating model 30 and the inverse coating model 31 is carried out in more detail in FIG. 4 using an example.
  • FIG. 3 The interaction of the individual measuring devices and actuators of a coating system, as shown in FIG. 1, and the coating model 30 described in FIG. 2 and the inverse coating model 31 are illustrated in FIG. 3 with reference to the top of the metal strip 5.
  • the individual sizes are correspondingly indicated by the Index "o" marked. Further additional advantageous embodiments of the invention are explained.
  • reference numeral 40 denotes a monitor, 41 a switch, 44 a normalization, 45 and 46 multipliers, 47 and 49 adders, 48 a divider and 51 a pressure regulator, dbar.d denotes the thickness of the metal strip 5 and a D o the distance between the nozzles 6 and 10.
  • This distance is advantageously set and output by a nozzle precontrol 50.
  • the distance a c between the nozzle 6 and the metal strip 5, which is from the inverse Coating model 31 is determined, to the distance a D D between the nozzle 6 of the nozzle 10 reduced by the band thickness d B nd.
  • the set layer thickness value c * is corrected in relation to the layer thickness c, o / as a function of the measured values supplied by the cold measuring device 4.
  • Such a corrected layer thickness setpoint for the exemplary embodiment 1 according to FIG. 3 is the input variable in the coating model 30.
  • the starting point is a basic model 52, which has a layer thickness c ⁇ dei ⁇ as a function of the speed v of the metal strip, as a function of the pressure p at which the air emerges from the nozzles 6 and 10 in FIGS. 1 and 3, or an equivalent size and as a function of it of the distance between nozzle 6 or 10 and metal strip 5.
  • the distance a between nozzle 6 or 10 and metal strip 5 is advantageously an average value of the distance or half the distance between the two nozzles 10 and 6.
  • the parameters kl, k2, k3, k4, k5, k6 and k7 of the basic model 52 designed as a structured neural network are determined by means of a learning algorithm 53 as a function of the difference between a measured value of the layer thickness c ⁇ and the value for determined by the basic model 52 the layer thickness c M ⁇ dei ⁇ of the coating metal on the metal strip 5 is determined.
  • the measured value of the layer thickness c ⁇ of coating metal 5 is the output variable of one of the two cold measuring devices 3 and 4 in FIG. 1.
  • the learning algorithm 53 changes or determines the parameters k4 and k5 as a function of the distance a between nozzle 6 and 10 and metal strip 5.
  • the learning algorithm determines or changes the parameters kl and k3 as a function of the pressure p in the nozzle 6 or 10.
  • the learning algorithm determines or changes the parameters kl and k7 depending on the speed v of the metal strip and the measured layer thickness c ⁇ of the coating metal on the metal strip 5.
  • the base model 52 is partially inverted for use as the coating model 30 or inverse coating model 31.
  • the use of a structured neural network is particularly advantageous.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)

Abstract

Verfahren und Einrichtung zum Beschichten eines Metallbandes (5), das durch ein Bad (11) mit Beschichtungsmetall, insbesondere Zink, läuft, wobei ein Teil des Beschichtungsmetalls nach Verlassen des Bades (11) mit Luft, die aus zumindest einer Düse (6, 10) austritt, weggeblasen wird. Die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) wird in Abhängigkeit des Abstands (a, ao, au) zwischen dem Metallband (5) und der Düse (6, 10) mittels eines Beschichtungsmodells (30) geregelt, wobei der Abstand zwischen dem Metallband (5) und der Düse (6, 10) mittels eines inversen Beschichtungsmodells (31) ermittelt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Einrichtung zum Beschichten eines Metallbandes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Beschichten eines Metallbandes, das durch ein Bad mit Beschichtungsmetall, insbesondere Zink, läuft, wobei ein Teil des Beschichtungsmetalls nach Verlassen des Bades mit Luft, die aus zumindest einer Düse austritt, weggeblasen wird.
Eine solche Vorrichtung ist aus der EP 0 663 632 AI bekannt. Ferner ist aus der EP 0 663 632 AI eine Regelung bekannt, bei der die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Metallbandes, des Abstands zwischen der Düse und dem Bad, durch das das Metallband durch läuft, des Abstands zwischen der Düse und dem Metallband und in Abhängigkeit des Anstellwinkels der Düse in bezug auf das Metallband geregelt wird. Dabei wird ein Modell des Beschichtungsprozesses eingesetzt, das an die tatsächli- chen Verhältnisse im Beschichtungsprozeß adaptiert wird. Auf diese Weise läßt sich eine besonders präzise Beschichtung erreichen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Ein- richtung zum besonders präzisen Beschichten eines Metallbandes anzugeben. Dabei ist es insbesondere wünschenswert, die Regelung gemäß EP 0 663 632 AI weiter zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. eine Einrichtung gemäß Anspruch 14 gelöst. Dabei wird das Metallband, das durch ein Bad mit Beschichtungsmetall läuft, einem Luftεtrom ausgesetzt, der aus einer Düse austritt. Durch den Luftstro wird ein Teil des Beschichtungsmetalls, das sich auf dem Metallband abgelagert hat, nach Verlassen des Bades mit Beschichtungsmetall wegge- blasen. Die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband wird mittels eines Beschichtungsmodells in Abhängigkeit des Abstands zwischen dem Metallband und der Düse geregelt, wobei der Abstand zwischen dem Metallband und der Düse mittels eines inversen Beschichtungsmodells ermittelt wird. Auf diese Weise lassen sich präzisere Schichtdicken erreichen. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Einrichtung wird besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer Ausbildung des Beschichtungsmodells und des inversen Beschichtungsmodells in Anlehnung an ein neuronales Netz gemäß EP 0 663 632 AI eingesetzt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband in Abhängigkeit von Sollwerten für die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband geregelt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband in Abhängigkeit von Sollwerten für die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband geregelt, wobei die Sollwerte der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband mit durch eine sogenannte Kaltmessung gemessenen Istwerten der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband korrigiert werden.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Abstand zwischen dem Metallband und der Düse mittels des inversen Beschichtungsmodells in Abhängigkeit eines Meßwertes des Drucks, mit dem die Luft aus der Düse austritt, oder einem äquivalenten Druckmeßwert ermittelt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Abstand zwischen dem Metallband und der Düse mittels des inversen Beschichtungsmodells in Abhängigkeit eines Meßwertes der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband ermittelt .
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung er- folgt die Messung der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband kurz hinter der Düse in Bewegungsrichtung des Metallbandes oder im Bereich der Düse.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung er- folgt die Messung der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband als sogenannte Heißmessung.
In weiterhin vorteilhaf er Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer Messung der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband auf beiden Seiten des Metallbandes gemessen.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird mittels des Beschichtungsmodells ein Sollwert des Drucks, mit dem die Luft aus der Düse austritt, oder eines äquivalenten Druckwertes, ermittelt.
In weiterhin vorteilhaf er Ausgestaltung der Erfindung werden das Beschichtungsmodell und/oder das inverse Beschichtungsmodell on-line adaptiert.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden das Beschichtungsmodell und das inverse Beschichtungsmodell on-line mit durch mittels einer Kaltmessung gemessenen Istwerten der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband adaptiert.
In weiterhin vorteilhaf er Ausgestaltung der Erfindung wird ein Teil des Beschichtungsmetalls nach Verlassen des Bades aus beiden Seiten des Metallbandes mit Luft, die aus zumindest zwei gegenüberliegenden Düsen austritt, weggeblasen und es wird der mittels des inversen Beschichtungsmodells ermittelte Abstand zwischen dem Metallband und der Düse mittels des Abstands zwischen den gegenüberliegenden Düsen korrigiert .
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach¬ folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Im einzel- nen zeigen:
FIG 1 eine schematische Darstellung eines Teils einer Be- schichtungsanlage , FIG 2 das Zusammenwirken von Beschichtungsmodell und in- versem Beschichtungsmodell in beispielhaf er Ausgestaltung, FIG 3 ein Ausführungsbeispiel für eine Beschichtungsan- lage unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens .
FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Beschich- tungsanlage, z.B. einer Feuerverzinkungsanlage . Eine derartige Beschichtungsanlage ist z.T. in der EP 0 663 632 AI beschrieben. Das zu beschichtende Metallband 5 tritt aus einem Rüssel 22 aus und durchläuft ein Bad 11 mit flüssigem Beschichtungsmetall mit der Geschwindigkeit v. Als Metallband kommt insbesondere ein Stahlband und als Beschichtungsmetall insbesondere Zink in Frage. Nach Austritt aus dem Bad 11 mit Beschichtungsmetall bleibt eine noch flüssige Schicht Be- schichtungsmetall auf dem Metallband 5 haften. Im Abstand a0 bzw. au vom Metallband 5 sind Düsen 6 und 10 angeordnet, aus denen Luft gegen das Metallband 5 strömt. Aufgrund des Luftstroms, der aus den Düsen 6 und 10 austritt und auf das Metallband 5 auftrifft, wird überschüssiges Beschichtungsmetall vom Metallband 5 entfernt. Der Luftstrom ist vorteilhafter- weise laminar. Der Luftdruck der aus den Düsen 6 und 10 austretenden Luft wird dabei über ein Stellglied 13, hier ein Ventil, in Abhängigkeit einer Stellgröße für den Druck eingestellt, die in einer Recheneinrichtung 23 ermittelt wird. Das Stellglied 13 ist in einer Luftleitung 7 angeordnet, in die mittels eines Gebläses 9 Luft geblasen wird. Am anderen Ende der Luftleitung 7 ist die Düse 6 angeordnet. Eine entsprechende Luftzuführung ist auf der Düse 10 zugeordnet, jedoch nicht dargestellt. Die Beschichtungsanlage weist ferner Um- lenkrollen 12, 24, 25, 26 sowie eine Stabilisierungsrolle 14 auf. Ferner sind eine Heißmeßeinrichtung 1 zum Messen der Schichtdicke cH,o des Beschichtungsmetalls an der Oberseite des Metallbandes 5, eine Heißmeßeinrichtung 2 zum Messen der Schichtdicke cH,u des Beschichtungsmetalls auf der Unterseite des Metallbandes 5, eine Kaltmeßeinrichtung 3 zum Messen der Schichtdicke cκ,o des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband 5 sowie eine Kaltmeßeinrichtung 4 zum Messen der Schichtdicke Ck.u des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband 5 vorgesehen. Die Heißmeßeinrichtung 1 und 2 und die Kaltmeßeinrichtung 3 und 4 sind datentechnisch mit der Recheneinrichtung 23 verbunden .
An der Druckluftleitung 7 ist eine Druckluf meßeinrichtung 28 vorgesehen, mittels der der Druck pu in der Druckluftleitung 7 gemessen wird. Die Druckluftmeßeinrichtung 28 ist daten- technisch mit der Recheneinrichtung 23 verbunden. Alternativ dazu oder in Ergänzung kann eine Druckmeßeinrichtung auch in den Düsen 6 und 10 vorgesehen werden.
Der Recheneinrichtung werden die Meßwerte der Schichtdicken CH.L, CH.O, CK,U CK.O Druckmeßwerte pu sowie Informationen über die Bandgeschwindigkeit v zugeführt. Optional kann vorgesehen werden, der Recheneinrichtung 23 zusätzlich die Höhe h der Düsen 6 und 10 über dem Bad 11 mit Beschichtungsmetall sowie einen Anstellwinkel α der Düsen 6 und 10 zuzuführen. Diese Werte können aber auch in der Recheneinrichtung 23 gespeichert sein. Der Anstellwinkel α ist aus Gründen der Vereinfachung m FIG 1 nicht dargestellt. Die Düsen 6 und 10 sind aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung mit einem Anstellwinkel α=0 skizziert. Die Definition des Anstellwinkels α kann FIG 1 der EP 0 663 632 AI entnommen werden.
FIG 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das funktionale Zu- sammenwirken einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage. Dabei bezeichnet Bezugszeichen 32 den Beschichtungsprozeß, der unter anderem das Metallband 5, das Bad 11 mit Beschichtungsmetall, die Düsen 6 und 10 die Heißmeßgeräte 1 und 2, die Druckmeßeinrichtung 28, das Stellglied 13, die Druckluftlei- tung 7, das Geblase 9 und einen auf der Recheneinrichtung 23 n FIG 1 implementierten Druckregler, der das Stellglied 13 in Abhängigkeit eines vorgegebenen Solldrucks p* und des gemessenen Drucks pu regelt, sowie gegebenenfalls die Kaltmeßgeräte 3 und 4 aus FIG 1 umfaßt. Bezugszeichen 30 bezeichnet ein Beschichtungsmodell und Bezugszeichen 31 ein mverses Beschichtungsmodell. Die Beschichtungsmodelle 30 und 31 sind auf der Recheneinrichtung 23 m FIG 1 implementiert.
FIG 2 zeigt das Zusammenwirken des Beschichtungsmodells 31 sowie des Beschichtungsprozesses 32 für eine Bandseite. Entsprechend sind die Indizes „o" und „u" weggelassen. Das Beschichtungsmodell 30 ermittelt einen Solldruck p* für den Druck in der Druckluftleitung 7 m FIG 1 m Abhängigkeit eines Sollwertes c* für die Schichtdicke des Beschichtungsme- talls auf dem Metallband, in Abhängigkeit der Bandgeschwindigkeit v, sowie des Abstands a zwischen Düse und Band. Der Abstand a zwiscnen Düse und Band wird vom inversen Beschichtungsmodell 31 in Abhängigkeit der Bandgeschwindigkeit v, m Abhängigkeit des Drucks p in der Drucklu tleitung 7 oder ei- ner äquivalenten Größe (wie etwa dem Luftdruck in der Düse 6 in FIG 1) sowie der Schichtdicke cH, die mit der Heißmeßeinrichtung 2 in FIG 1 gemessen wird, ermittelt. Liegt bei Anlaufen des Beschichtungsprozesses 32 noch kein vom inversen Beschichtungsmodell 31 ermittelter Abstand a zwischen Düse und Metallband vor, so wird zunächst ersatzweise die Hälfte des Abstands zwischen zwei Düsen verwendet. Das inverse Beschichtungsmodell 31 ist ein teilinverses Modell des Beschichtungsmodells 30.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung werden das Beschichtungsmodell und/oder das inverse Beschichtungsmodell on-line nachtrainiert. Besonders vorteilhaft ist es beide Modelle, das Beschichtungsmodell 30 sowie das inverse Beschichtungs o- dell 31, nachzutrainieren. Dieses Trainieren des Beschichtungsmodells 30 und das inverse Beschichtungsmodell 31 ist in FIG 4 anhand eines Beispiels näher ausgeführt.
Das Zusammenwirken der einzelnen Meßeinrichtungen und Stell- glieder einer Beschichtungsanlage, wie sie in FIG 1 gezeigt sind, und den in FIG 2 beschriebenen Beschichtungsmodell 30 und dem inversen Beschichtungsmodell 31 verdeutlicht FIG 3 anhand der Oberseite des Metallbandes 5. Entsprechend sind die einzelnen Größen durch den Index „o" gekennzeichnet. Da- bei sind weitere zusätzliche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erläutert.
In FIG 3 bezeichnet Bezugszeichen 40 einen Monitor, 41 einen Schalter, 44 eine Normierung, 45 und 46 Multiplikatoren, 47 und 49 Addierer, 48 einen Dividierer sowie 51 einen Druckregler, dbar.d bezeichnet die Dicke des Metallbandes 5 und aDo den Abstand zwischen den Düsen 6 und 10. Dieser Abstand wird vorteilhafterweise von einer Düsenvorsteuerung 50 eingestellt und ausgegeben. Mittels der Normierung 44 wird der Abstand ac zwischen der Düse 6 und dem Metallband 5, der vom inversen Beschichtungsmodell 31 ermittelt wird, auf den um die Banddicke dBnd reduzierten Abstand aDD zwischen der Düse 6 der Düse 10 normiert. Mittels dieser Normierung ist es möglich mittels" des erfindungsgemäßen Verfahrens eine noch deutlich prä- zisere Schichtdicke von Beschichtungsmetall auf den Metallband 5 einzustellen, so daß die Erfindung in besonders geeigneter Weise weitergebildet wird.
Mittels des Monitors 40 und des Schalters 41 wird der Schichtdickensollwert c* in Abhängigkeit der von der Kaltmeßeinrichtung 4 gelieferten Meßwerte in bezug auf die Schichtdicke c,o/ korrigiert. Ein derartig korrigierter Schichtdickensollwert ist für das Ausführungsbeispiel 1 gemäß FIG 3 die Eingangsgröße in das Beschichtungsmodell 30.
FIG 4 zeigt ein Beispiel zum Trainieren eines Beschichtungsmodells. Ausgangspunkt ist ein Basismodell 52, das eine Schichtdicke cθdeiι in Abhängigkeit der Geschwindigkeit v des Metallbandes, in Abhängigkeit des Drucks p mit dem die Luft aus den Düsen 6 und 10 in FIG 1 und 3 austritt, bzw. eine äquivalente Größe sowie in Abhängigkeit vom Abstand zwischen Düse 6 bzw. 10 und Metallband 5. Als Abstand a zwischen Düse 6 bzw. 10 und Metallband 5 wird vorteilhaf erweise ein gemit- telter Wert des Abstands oder die Hälfte des Abstands der beiden Düsen 10 und 6 verwendet. Die Parameter kl, k2 , k3 , k4, k5, k6 und k7 des als strukturiertes neuronales Netz ausgebildeten Basismodells 52 werden mittels eines Lernalgorithmus 53 in Abhängigkeit der Differenz zwischen einem gemessenen Wert der Schichtdicke cκ und dem vom Basismodell 52 er- mittelten Wert für die Schichtdicke cMθdeiι des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband 5 ermittelt. Der gemessene Wert der Schichtdicke cκ von Beschichtungsmetall 5 ist Ausgangsgröße einer der beiden Kaltmeßeinrichtungen 3 und 4 in FIG 1. Der Lernalgorithmus 53 verändert bzw. ermittelt die Parameter k4 und k5 als Funktion des Abstands a zwischen Düse 6 bzw. 10 und Metallband 5. Der Lernalgorithmus ermittelt bzw. verändert die Parameter kl und k3 als Funktion des Drucks p in der Düse 6 bzw. 10. Der Lernalgorithmus ermittelt bzw. verändert die Parameter kl und k7 in Abhängigkeit der Geschwindigkeit v des Metallbandes sowie der gemessenen Schichtdicke cκ des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband 5. Zur Verwendung als Beschichtungsmodell 30 bzw. inverses Beschichtungsmodell 31 wird das Basismodell 52 teilinvertiert. Dabei ist die Verwendung eines strukturierten neuronalen Netzes besonders vor- teilhaft.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Beschichten eines Metallbandes (5), das durch ein Bad (11) mit Beschichtungsmetall, insbesondere Zink, läuft, wobei ein Teil des Beschichtungsmetalls nach Verlassen des Bades (11) mit Luft, die aus zumindest einer Düse (6, 10) austritt, weggeblasen wird, und wobei die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) mittels eines Beschichtungsmodells (30) geregelt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) in Abhängigkeit des Abstands (a, a0, au) zwischen dem Metallband (5) und der Düse (6, 10) geregelt wird, wobei der Abstand (a) zwischen dem Metallband (5) und der Düse (6, 10) mittels eines inversen Beschichtungsmodells (31) ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) in Abhängigkeit von Sollwerten (c*) der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) geregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) in Abhängigkeit von Sollwerten (c*) der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) geregelt wird, wobei die Sollwerte (c*) der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) mit durch eine Kaltmessung gemessenen Istwerten (cκ, c,u, cκ.o) der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) korrigiert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Abstand (a, aQ, au) zwischen dem Metallband (5) und der Düse (6, 10) mittels des inversen Beschichtungsmodells (11) in Abhängigkeit eines Meßwertes des Drucks, mit dem die Luft aus der Düse (6, 10) austritt, oder einem äquivalenten Druckmeßwert (p, pu, p0) ermittelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Abstand (a, a0, au) zwischen dem Metallband (5) und der Düse (6, 10) mittels des inversen Beschichtungsmodells (31) in Abhängigkeit eines Meßwertes (cH, c l0> cH,u) der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Messung der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) kurz hinter der Düse (6, 10) in Bewegungsrichtung (20) des Metallbandes (5) oder im Bereich der Düse (6, 10) erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Messung der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) als Heißmessung erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei einer Messung der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) auf beiden Seiten des Metallbandes (5) gemessen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mittels des Beschichtungsmodells (30) ein Sollwert (p*, p*u, P*o) des Drucks, mit dem die Luft aus der- Düse (6, 10) austritt, oder ein äquivalenten Druckwert ermittelt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , daß das Beschichtungsmodell (30) und das inverse Beschich- tungsmodell (31) neuronale Netze, insbesondere strukturierte neuronale Netze, sind.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Beschichtungsmodell (30) und das inverse Beschichtungsmodell (31) on-line adaptiert werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Beschichtungsmodell (30) und das inverse Beschichtungsmodell (31) on-line mit durch eine Kaltmessung gemessenen Istwerten (ck, Ck,u, C,o) der Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) adaptiert werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Teil des Beschichtungsmetalls nach Verlassen des Bades (11) aus beiden Seiten des Metallbandes (5) mit Luft, die aus zumindest zwei gegenüberliegenden Düsen () austritt, weg- geblasen wird und daß der mittels des inversen Beschichtungsmodells (31) ermittelte Abstand (a, ac, au) zwischen dem Metallband (5) und der Düse (6, 10) mittels des Abstands (aDD) zwischen den gegenüberliegenden Düsen (6, 10) korrigiert wird.
14. Beschichtungsanlage zum Beschichten eines Metallbandes (5), das durch ein Bad (11) mit Beschichtungsmetall, insbesondere Zink, läuft, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungsan- läge zumindest eine Düse (6, 10) aufweist, mittels der ein Teil des Beschichtungsmetalls nach Verlassen des Bades (11) mit Luft, die aus der Düse (6, 10) austritt, weggeblasen wird, und wobei die Beschichtungsanlage zumindest ein Beschichtungsmodell zum Regeln der Schichtdicke des Beschich- tungsmetalls auf dem Metallband (5) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Beschichtungsanlage zum Beschichten eines Metallbandes (5) ein inverses Beschichtungsmodell (31) zur Bestimmung des Abstands (a, a0, au) zwischen dem Metallband (5) und der Düse (6, 10) aufweist und daß das Beschichtungsmodell (30) die Schichtdicke des Beschichtungsmetalls auf dem Metallband (5) in Abhängigkeit des Abstands (a, aσ, au) zwischen dem Metallband (5) und der Düse (6, 10) regelnd ausgebildet ist.
PCT/DE1998/003599 1997-12-19 1998-12-07 Verfahren und einrichtung zum beschichten eines metallbandes Ceased WO1999031949A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19881932T DE19881932D2 (de) 1997-12-19 1998-12-07 Verfahren und Einrichtung zum Beschichten eines Metallbandes

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1997156877 DE19756877A1 (de) 1997-12-19 1997-12-19 Verfahren und Einrichtung zum Beschichten eines Metallbandes
DE19756877.7 1997-12-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO1999031949A2 true WO1999031949A2 (de) 1999-07-01
WO1999031949A3 WO1999031949A3 (de) 1999-08-26

Family

ID=7852747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1998/003599 Ceased WO1999031949A2 (de) 1997-12-19 1998-12-07 Verfahren und einrichtung zum beschichten eines metallbandes

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE19756877A1 (de)
WO (1) WO1999031949A2 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10059567A1 (de) * 2000-11-30 2002-06-13 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Berechnung von Prozessgrößen eines industriellen Prozesses
FR2913432B1 (fr) * 2007-03-07 2011-06-17 Siemens Vai Metals Tech Sas Procede et installation de depot en continu d'un revetement sur un support en bande
KR102180828B1 (ko) 2018-09-21 2020-11-19 주식회사 포스코 도금량 제어 장치 및 도금량 제어 방법
EP3734220A1 (de) * 2020-02-21 2020-11-04 Primetals Technologies Austria GmbH Anlage zur messung der beschichtungsdicke eines vorbeilaufenden metallproduktes

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1521406B2 (de) * 1963-05-22 1971-04-15 National Steel Corp , Pittsburgh, Pa (V St A ) Verfahren und vorrichtung zur steuerung der ueberzugs dicke des metallueberzugs eines metallischen bandes insbe sondere eines verzinkten stahlbandes
DE1796303B2 (de) * 1964-11-05 1974-08-01 National Steel Corp., Pittsburgh, Pa. (V.St.A.) Vorrichtung zur Steuerung der Überzugsdicke eines Metallüberzugs beim Überziehen eines Metallbands. Ausscheidung aus: 1521417
FR2678645B1 (fr) * 1991-07-01 1993-10-29 Sollac Procede de regulation d'un traitement metallurgique effectue sur un produit en defilement et dispositif pour sa mise en óoeuvre.
JPH06116696A (ja) * 1992-10-06 1994-04-26 Nippon Steel Corp 溶融めっき鋼板のめっき付着量制御装置
US5683514A (en) * 1992-12-15 1997-11-04 Weirton Steel Corporation Coating control apparatus
CA2139119C (en) * 1993-04-28 2001-03-13 Kazunari Andachi Method for adjusting coating weight by gas wiping
JP2900969B2 (ja) * 1993-05-31 1999-06-02 川崎製鉄株式会社 溶融めっきの付着量制御方法
ATE161109T1 (de) * 1994-01-17 1997-12-15 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zur führung eines prozesses

Also Published As

Publication number Publication date
DE19881932D2 (de) 2000-11-30
WO1999031949A3 (de) 1999-08-26
DE19756877A1 (de) 1999-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19522494C2 (de) Verfahren zum Walzen eines Metallbandes
DE4338615B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Führung eines Prozesses in einem geregelten System
EP0663632B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Führung eines Prozesses
DE4338608B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Führung eines Prozesses in einem geregelten System
EP0534221B1 (de) Regelparameter-Verbesserungsverfahren für industrielle Anlagen
EP1104334B1 (de) Pulver-sprühbeschichtungsvorrichtung
DE4416317B4 (de) Verfahren und Regeleinrichtung zur Regelung eines materialverarbeitenden Prozesses
WO2021105364A2 (de) Steuerungssystem für eine industrielle anlage, insbesondere für eine anlage zur herstellung oder verarbeitung von metallischen bändern oder blechen und verfahren zum steuern einer industriellen anlage, insbesondere einer anlage zur herstellung oder verarbeitung von metallischen bändern oder blechen
EP3221487A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum beschichten eines metallbandes
DE102007032485A1 (de) Verfahren und Schmiermittelauftragsvorrichtung zum Regeln der Planheit und/oder der Rauheit eines Metallbandes
DE69329831T2 (de) Verfahren zur regulierung der adhesion beim abstreifen mittels gas
DE4136013C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Walzwerks
DE19618995C2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Beeinflussung relevanter Güteparameter, insbesondere des Profils oder der Planheit eines Walzbandes
DE69913538T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Planheitsregelung
DE19881041B4 (de) Verfahren zur Steuerung und Voreinstellung eines Stahlwerkes oder von Teilen eines Stahlwerkes
WO1999031949A2 (de) Verfahren und einrichtung zum beschichten eines metallbandes
DE19854675A1 (de) Vorrichtung zum Kühlen eines Metallbandes, insbesondere eies Warmbreitbandes
DE2836595A1 (de) Verfahren zur regelung der dicke eines flachen produkts waehrend des walzens und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP0662869B1 (de) Walzwerkk mit einer vorrichtung zum regeln der drehzahlen der walzen
WO2016041746A1 (de) Breiteneinstellung bei einer fertigstrasse
WO2019145079A1 (de) Regeln eines walzprozesses
DE69204582T2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Regelung einer metallurgischen Behandlung angewandt auf einem vorbeilaufenden Produkt.
DE60214380T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur kontrolle der trocknung im faserstofftrockner
DE1910787A1 (de) Anlage zur Steuerung der Luftzufuhr zu Luftbuersten
DE60113132T2 (de) Blechbreitenregelung beim warmbandwalzen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT CN DE KR US

AK Designated states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT CN DE KR US

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: KR

REF Corresponds to

Ref document number: 19881932

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20001130

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 19881932

Country of ref document: DE