I de flesta valsverk finns avancerad AGC, laser och röntgentjockleksmätare. Ändå får man återkommande problem med tjocklekstoppar, kilform (wedge) och instabila transienta förlopp. En viktig orsak är att regleringen ofta saknar den mest direkta signalen: det verkliga valsgapet.
Med Direct Roll Gap Control från Vollmer mäts gapet direkt på arbetsvalsarna mellan valsytan och lagerläget. Det ger en mycket kort signalväg, en renare mätsignal och därmed snabbare och stabilare AGC.
Traditionell tjockleksmätning ser bara resultatet
Klassiska lösningar för tjockleksreglering bygger på att mäta utgångstjockleken med till exempel röntgen eller laser, kompletterat med cylinderposition och kraftsignaler.
Problemet är att allt detta ligger nedströms från där tjockleken faktiskt skapas.
Mellan valsspalten och mätpunkten hinner mycket att ske:
- Valsstolen töjs elastiskt under last
- Lager och säten har spel och fjädring
- Bandet hinner delvis jämna ut variationer
- Filtrering i mätkedjan adderar extra fördröjning
AGC arbetar alltså ofta på en fördröjd och delvis filtrerad bild av vad som händer i gapet, särskilt vid snabba händelser som tjockändar eller snabba hastighetsändringar.
Direkt mätning av avståndet mellan arbetsvalsarna förkortar signalvägen
Direct Roll Gap Control flyttar mätpunkten till själva bite-zonen. Valsspaltgivarna monteras vid en nedsvarvad och slipad yta precis bredvid själva valsytan på både drivsida (DS) och operatörssida (OS). Där mäter de den faktiska spalten mellan valsarna lokalt.
Det ger flera fördelar:
- Mätningen sker direkt valsstolens kraftflöde
- Elasticitet i valsstol, lager och säten påverkar signalen minimalt
- Den mekaniska signalvägen mellan mätpunkt och HAGC blir mycket kort
Konsekvensen är att regleringen ser förändringar i gapet omedelbart, innan de hunnit slå igenom fullt ut i utgångstjockleken.
Hur deformation och lagerglapp filtrerar bort information
Om du bara tittar på cylinderläge eller kraft som en signal för valsspalten gapet får du automatiskt en mekaniskt filtrerad signal. En del av rörelsen tas alltid upp av:
- Sträckning i kolvstång och valsstolen
- Spel och fjädring i lager och säten
- Deformation i valsar och lagerhus
Resultatet blir att snabba variationer dämpas innan de når mätpunkten. Samma sak händer när du enbart förlitar dig på utgångstjocklek. Bandet har sin egen dynamik, och mätaren sitter en bit från valspalten.
Valsspaltsmätning direkt mellan arbetsvalsarna plockar upp förändringarna där de uppstår. Du förlorar inte signalvariationer på vägen.
Ren valsspaltssignal ger snabbare och stabilare AGC
Ur ett reglerperspektiv gör gapsignalen två saker:
- Minskar dödtiden
- Ökar informationsinnehållet
Mindre dödtid innebär att du kan öka förstärkningen i AGC utan att skapa instabilitet. Det ger:
- Snabbare reaktion vid last och hastighetssteg
- Mindre översvängning
- Kortare tid till stabil tjocklek efter störningar
Att signalen är lokal och ofiltrerad innebär dessutom att AGC redan har gjort en stor del av jobbet när långsammare referenser som röntgen och laser rapporterar utfallet. De kan då användas som kontroll och långsam trim, medan gapsignalen tar hand om det snabba.
Typiska problem i grovplåt och tandemverk som löses med valsspaltsmätning
Effekten av Direct Roll Gap Control syns tydligast där krafterna är höga och dynamiken tuff:
Tjocklekstoppar vid huvud och svans
Ingående tjockleksvariationer ger valskraftsförändringar vilket ofta toppar och dalar med i tjockleken. Med direkt gapmätning ser AGC spaltförändringen direkt och kan kompensera innan topparna hinner bygga upp sig. Resultat:
- Jämnare tjocklek över coilhuvud och svans
- Mindre behov av att skrota första och sista metrarna
Kilform och sidoförskjutning i tandemverk
Med två sensorer, en på DS och en på OS, kan systemet följa gapet parallellt. Det gör det möjligt att motverka kilform och minska bandets sidoförskjutning genom att balansera valsspalten mellan sidorna. Resultat:
- • Stabilare hantering av kilformade band
- • Bandet styrs rakare genom valsspalten vid trädning
Processäkerhet i första sticket och grovplåt
I första sticket och för grova dimensioner blir varje liten fördröjning dyr. Med en snabb och lokal gapsignal får du:
- Stabilare första pass
- • Färre antal stick för att uppnå önskad tolerans
- Lägre kassation och bättre utnyttjande av varje coil och plåt
Slutsats
Röntgen och laser är avgörande för kvalitetskontroll och långsam trim av processen. Men för snabb och robust tjockleksreglering saknas ofta den mest centrala signalen: det verkliga valsgapet.
Genom att mäta avståndet mellan arbetsvalsarna får man Direct Roll Gap Control AGC den kortaste och renaste vägen in i processen. Resultatet är snabbare reaktioner, stabilare reglering och färre kvalitetsproblem i både grovplåt och tandemverk.