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Title:
REMOTE CONTROL OF A SYSTEM FOR PRODUCING AND/OR TREATING A ROLLED PRODUCT MADE OF METAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/099397
Kind Code:
A1
Abstract:
According to the invention, sensors (9) detect states of units (10) of a system for producing and/or treating a rolled product (2) made of metal and transmit them to an automation system (8). The state signals (Z) are, in part, dimensional signals. The automation system (8) determines, by taking into account the state signals (Z), control signal signals (S) for actuators (11) associated with the units (10) and actuates the actuators (11) accordingly. The automation system (8) comprises at least one model-based system which models the behavior of the system and/or of the rolled product (2) in real time. The automation system transmits the state signals (Z), the control signals (S) and/or signals derived therefrom at least in part via an open data network (16) to a human-machine interface (17) arranged at an operating location. The transmitted signals comprise at least one of the dimensional signals. An operator (19) specifies commands (B) to the human-machine interface (17) by activating control elements (20), which commands the human-machine interface (17) converts to specifications (V), which said human-machine interface transmits to the automation system (8). The automation system (8) takes the specifications (V) into account when determining the control signals (S). The data is transmitted in both communication directions with high probability at low latency. The associated bandwidth is sufficiently large. The automation system (8) and the human-machine interface (17) decide which dimensional signals they transmit in what scope and output them to the operator (19). The decisions are made according to the state of the rolled product (2) and/or of the system. Alternatively or additionally, the specifications (V) are determined on this basis.

Inventors:
WINTER GÜNTHER (DE)
ZEIHER HANS-JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/082551
Publication Date:
May 27, 2021
Filing Date:
November 18, 2020
Export Citation:
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Assignee:
PRIMETALS TECHNOLOGIES GERMANY GMBH (DE)
International Classes:
G05B13/04; G05B19/042; G05B19/418
Domestic Patent References:
WO2018050438A22018-03-22
WO2018050438A22018-03-22
WO2003000940A12003-01-03
WO2003045599A12003-06-05
WO2004076085A22004-09-10
WO2005076092A12005-08-18
WO2017133814A12017-08-10
Foreign References:
DE102017121098A12019-03-14
DE102008028777A12009-12-24
DE102017121098A12019-03-14
DE102008028777A12009-12-24
US20060241793A12006-10-26
Attorney, Agent or Firm:
ZUSAMMENSCHLUSS METALS@LINZ, NR. 598 (AT)
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Claims:
Ansprüche

1. Betriebsverfahren für eine Anlage zum Herstellen und/oder

Behandeln eines Walzguts (2) aus Metall,

- wobei mittels Sensoren (9) für Zustände von Aggregaten (10) der Anlage signifikante Zustandssignale (Z) erfasst werden,

- wobei die erfassten Zustandssignale (Z) von den Sensoren (9) an ein Automatisierungssystem (8) übermittelt werden,

- wobei ein Teil der von den Sensoren (9) erfassten Zustands signale (Z) dimensionale Signale sind,

- wobei dimensionale Signale Signale sind, bei denen ein ein zelner individueller Messwert nur bei Berücksichtigung auch der ihm zeitlich und/oder örtlich benachbarten Werte eine verwertbare Information über den Zustand des Walzguts 2 re lativ zu einem bestimmten Aggregat der Anlage oder über die Anlage selbst liefert,

- wobei das Automatisierungssystem (8) unter Berücksichtigung der übermittelten Zustandssignale (Z) Steuersignale (S) für den Aggregaten (10) zugeordnete Aktoren (11) ermittelt und die Aktoren (11) entsprechend den ermittelten Steuersigna len (S) ansteuert,

- wobei das Automatisierungssystem (8) einen Teil der Steuer signale (S) unter Berücksichtigung der dimensionalen Signa le ermittelt,

- wobei das Automatisierungssystem (8) mindestens ein modell basiertes System umfasst, welches das Verhalten der Anlage und/oder des Walzguts (2) auf Basis mathematisch-physikali scher Gleichungen in Echtzeit modelliert,

- wobei das Automatisierungssystem (8) dem modellbasierten System einen Teil der Zustandssignale (Z) zuführt und mit tels des modellbasierten Systems einen Teil der Steuersig nale (S) für die Aktoren (11) ermittelt,

- wobei das Automatisierungssystem (8) zumindest einen Teil der Zustandssignale (Z), der Steuersignale (S) und/oder aus den Zustandssignalen (Z) und/oder den Steuersignalen (S) abgeleiteter Signale über ein offenes Datennetzwerk (16) an eine an einem Bedienort angeordnete Mensch-Maschine- Schnittstelle (17) übermittelt, - wobei ein offenes Datennetzwerk ein Datennetzwerk ist, bei dem dem Automatisierungssystem und der Mensch-Maschine- Schnittstelle nicht bekannt ist, ob und gegebenenfalls wel che anderen Komponenten an das Datennetzwerk angeschlossen sind,

- wobei die an die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) über mittelten Signale mindestens eines der dimensionalen Signa le umfassen,

- wobei die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) von einer Be dienperson (19) durch Betätigung von vorbestimmten Steue relementen (20) der Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) Be fehle (B) entgegennimmt und mit den Befehlen (B) korrespon dierende Vorgaben (V) über das offene Datennetzwerk (16) an das Automatisierungssystem (8) übermittelt,

- wobei das Automatisierungssystem (8) die Vorgaben (V) im Rahmen der Ermittlung der Steuersignale (S) berücksichtigt,

- wobei die Übermittlung über das offene Datennetzwerk (16) in beiden Kommunikationsrichtungen mit einer Wahrschein lichkeit von mindestens 99,95 % mit einer maximalen Latenz zeit von 50 ms erfolgt und die Bandbreite der Übermittlung zwischen dem Automatisierungssystem (8) und der Mensch- Maschine-Schnittstelle (17) so groß ist, dass innerhalb der maximalen Latenzzeit mindestens ein Videodatenstrom mit ei ner Auflösung von 800 mal 600 Pixeln pro Videobild und 20 Videobildern pro Sekunde übertragen werden kann,

- wobei das Automatisierungssystem (8) in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts (2) und/oder der Anlage entscheidet, welche dimensionalen Signale es an die Mensch-Maschine- Schnittstelle (17) übermittelt, und/oder die Mensch-Maschi- ne-Schnittstelle (17) in Abhängigkeit vom Zustand des Walz guts (2) und/oder der Anlage entscheidet, welche dimensio nalen Signale sie in welchem Umfang an die Bedienperson (19) ausgibt,

- wobei die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) die Vorgaben (V) dynamisch in Abhängigkeit von der Betätigung der vorbe stimmten Steuerelemente (20) und zusätzlich in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts (2) und/oder der Anlage ermittelt.

2. Betriebsverfahren 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 Anlage eine Stranggießanlage und/oder ein Walzwerk mit oder ohne dem Walzwerk nachgeordnete Kühlstrecke und/oder eine Behandlungslinie zum thermischen Behandeln und/oder zur Oberflächenbehandlung des Walzguts (2) umfasst.

3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das offene Datennetzwerk (16) zumindest in einem Teilab schnitt gemäß mindestens dem 5G-Standard ausgebildet ist.

4. Betriebsverfahren 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 in der Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) ein geomet risch-konstruktives Modell (25) der Anlage implementiert ist, dass die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) zumindest einen Teil des geometrisch-konstruktiven Modells (25) an die Bedi enperson (19) ausgibt und dass die Mensch-Maschine-Schnitt- stelle (17) in dem ausgegebenen geometrisch-konstruktiven Mo dell (25) oder dem ausgegebenen Teil des geometrisch-kon struktiven Modells (25) optisch den Bereich oder mindestens einen der Bereiche hervorhebt, den das Automatisierungssystem (8) in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts (2) und/oder der Anlage an die Mensch-Maschine-Schnittsteile (10) übermittelt und/oder aus dessen Bereich die dimensionalen Signale stam men, welche die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) in Abhän gigkeit vom Zustand des Walzguts (2) und/oder der Anlage an die Bedienperson (19) ausgibt, und/oder für den die Vorgaben (V) bestimmt sind, welche die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) dynamisch in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts (2) und/oder der Anlage ermittelt.

5. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kommunikation zwischen dem Automatisierungssystem (8) und der Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) in komprimier ter Form erfolgt.

6. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kommunikation zwischen dem Automatisierungssystem (8) und der Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) in verschlüs selter Form erfolgt.

7. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass am Bedienort zusätzlich zu der Mensch-Maschine-Schnitt- stelle (17) mindestens eine weitere Mensch-Maschine-Schnitt- stelle (17', 17") angeordnet ist, die mit der Mensch-Maschi- ne-Schnittstelle (17) vernetzt ist, und dass die Bedienperson (19) die Kommunikation mit dem Automatisierungssystem (8) durch Vorgabe entsprechender Transferbefehle dynamisch von der Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) zu der weiteren Mensch-Maschine-Schnittsteile (17', 17") und zurück transfe rieren kann.

8. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die dem modellbasierten System von dem Automatisierungs system (8) zugeführten Zustandssignale (Z) zumindest teilwei se dimensionale Signale sind.

9. Gesamtsystem einer Anlage zum Herstellen und/oder Behan deln eines Walzguts (2) aus Metall,

- wobei das Gesamtsystem am Ort der Anlage angeordnete Senso ren (9) aufweist, mittels derer für Zustände von Aggregaten (10) der Anlage signifikante Zustandssignale (Z) erfasst werden,

- wobei das Gesamtsystem ein Automatisierungssystem (8) auf weist, das mit den Sensoren (9) zur Übermittlung der er fassten Zustandssignale (Z) von den Sensoren (9) an das Au tomatisierungssystem (8) verbunden ist,

- wobei ein Teil der von den Sensoren (9) erfassten Zustands signale (Z) dimensionale Signale sind, - wobei dimensionale Signale Signale sind, bei denen ein ein zelner individueller Messwert nur bei Berücksichtigung auch der ihm zeitlich und/oder örtlich benachbarten Werte eine verwertbare Information über den Zustand des Walzguts 2 re lativ zu einem bestimmten Aggregat der Anlage oder über die Anlage selbst liefert,

- wobei das Gesamtsystem am Ort der Anlage angeordnete, den Aggregaten (10) zugeordnete Aktoren (11) aufweist, die mit dem Automatisierungssystem (8) zur Ansteuerung der Aktoren (11) entsprechend ermittelten Steuersignalen (S) verbunden sind,

- wobei das Automatisierungssystem (8) die Steuersignale (S) für die Aktoren (11) unter Berücksichtigung der übermittel ten Zustandssignale (Z) ermittelt,

- wobei das Automatisierungssystem (8) einen Teil der Steuer signale (S) unter Berücksichtigung der dimensionalen Signa le ermittelt,

- wobei das Automatisierungssystem (8) mindestens ein modell basiertes System umfasst, welches das Verhalten der Anlage und/oder des Walzguts (2) auf Basis mathematisch-physikali scher Gleichungen in Echtzeit modelliert,

- wobei das Automatisierungssystem (8) dem modellbasierten System einen Teil der Zustandssignale (Z) zuführt und mit tels des modellbasierten Systems einen Teil der Steuersig nale (S) für die Aktoren (11) ermittelt,

- wobei das Gesamtsystem eine an einem Bedienort angeordnete Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) aufweist, die mit dem Automatisierungssystem (8) über ein offenes Datennetzwerk

(16) verbunden ist,

- wobei ein offenes Datennetzwerk ein Datennetzwerk ist, bei dem dem Automatisierungssystem und der Mensch-Maschine- Schnittstelle nicht bekannt ist, ob und gegebenenfalls wel che anderen Komponenten an das Datennetzwerk angeschlossen sind,

- wobei das Automatisierungssystem (8) zumindest einen Teil der Zustandssignale (Z), der Steuersignale (S) und/oder aus den Zustandssignalen (Z) und/oder den Steuersignalen (S) abgeleiteter Signale über das offene Datennetzwerk (16) an die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) übermittelt,

- wobei die an die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) über mittelten Signale mindestens eines der dimensionalen Signa le umfassen,

- wobei die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) von einer Be dienperson (19) durch Betätigung von vorbestimmten Steue relementen (20) der Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) Be fehle (B) entgegennimmt und mit den Befehlen (B) korrespon dierende Vorgaben (V) über das offene Datennetzwerk (16) an das Automatisierungssystem (8) übermittelt,

- wobei das Automatisierungssystem (8) die Vorgaben (V) im Rahmen der Ermittlung der Steuersignale (S) berücksichtigt,

- wobei die Übermittlung über das offene Datennetzwerk (16) in beiden Kommunikationsrichtungen mit einer Wahrschein lichkeit von mindestens 99,95 % mit einer maximalen Latenz zeit von 50 ms erfolgt und die Bandbreite der Übermittlung zwischen dem Automatisierungssystem (8) und der Mensch- Maschine-Schnittstelle (17) so groß ist, dass innerhalb der maximalen Latenzzeit mindestens ein Videodatenstrom mit ei ner Auflösung von 800 mal 600 Pixeln pro Videobild und 20 Videobildern pro Sekunde übertragen werden kann,

- wobei das Automatisierungssystem (8) in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts (2) und/oder der Anlage entscheidet, welche dimensionalen Signale es an die Mensch-Maschine- Schnittstelle (17) übermittelt, und/oder die Mensch-Maschi- ne-Schnittstelle (17) in Abhängigkeit vom Zustand des Walz guts (2) und/oder der Anlage entscheidet, welche dimensio nalen Signale sie in welchem Umfang an die Bedienperson (19) ausgibt,

- wobei die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) die Vorgaben (V) dynamisch in Abhängigkeit von der Betätigung der vorbe stimmten Steuerelemente (20) und zusätzlich in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts (2) und/oder der Anlage ermittelt.

10. Gesamtsystem nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anlage eine Stranggießanlage und/oder ein Walzwerk mit oder ohne dem Walzwerk nachgeordnete Kühlstrecke und/oder eine Behandlungslinie zum thermischen Behandeln und/oder zur Oberflächenbehandlung des Walzguts (2) umfasst.

11. Gesamtsystem nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das offene Datennetzwerk (16) zumindest in einem Teilab schnitt gemäß mindestens dem 5G-Standard ausgebildet ist.

12. Gesamtsystem nach Anspruch 9, 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in der Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) ein geomet risch-konstruktives Modell (25) der Anlage implementiert ist, dass die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) zumindest einen Teil des geometrisch-konstruktiven Modells (25) an die Bedi enperson (19) ausgibt und dass die Mensch-Maschine-Schnitt- stelle (17) in dem ausgegebenen geometrisch-konstruktiven Mo dell (25) oder dem ausgegebenen Teil des geometrisch-kon struktiven Modells (25) optisch den Bereich oder mindestens einen der Bereiche hervorhebt, den das Automatisierungssystem (8) in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts (2) und/oder der Anlage an die Mensch-Maschine-Schnittsteile (10) übermittelt und/oder aus dessen Bereich die dimensionalen Signale stam men, welche die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) in Abhän gigkeit vom Zustand des Walzguts (2) und/oder der Anlage an die Bedienperson (19) ausgibt, und/oder für den die Vorgaben (V) bestimmt sind, welche die Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) dynamisch in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts (2) und/oder der Anlage ermittelt.

13. Gesamtsystem nach einem der Ansprüche 9-12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kommunikation zwischen dem Automatisierungssystem (8) und der Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) in komprimier ter Form erfolgt.

14. Gesamtsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kommunikation zwischen dem Automatisierungssystem (8) und der Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) in verschlüs selter Form erfolgt. 15. Gesamtsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Gesamtsystem am Bedienort zusätzlich zu der Mensch- Maschine-Schnittstelle (17) mindestens eine weitere Mensch- Maschine-Schnittstelle (17', 17") aufweist, die mit der Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) vernetzt ist, und dass die Bedienperson (19) die Kommunikation mit dem Automatisierungs system (8) durch Vorgabe entsprechender Transferbefehle dyna misch von der Mensch-Maschine-Schnittsteile (17) zu der wei teren Mensch-Maschine-Schnittsteile (17', 17") und zurück transferieren kann.

16. Gesamtsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die dem modellbasierten System von dem Automatisierungs- System (8) zugeführten Zustandssignale (Z) zumindest teilwei se dimensionale Signale sind.

Description:
Beschreibung

Bezeichnung der Erfindung

Fernsteuerung einer Anlage zum Herstellen und/oder Behandeln eines Walzguts aus Metall

Gebiet der Technik

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfah ren für eine Anlage zum Herstellen und/oder Behandeln eines Walzguts aus Metall.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Ge samtsystem einer Anlage zum Herstellen und/oder Behandeln ei nes Walzguts aus Metall.

Stand der Technik

Derartige Anlagen und auch die zugehörigen Betriebsverfahren und Gesamtsysteme sind allgemein bekannt. Ein Beispiel einer derartigen Anlage ist eine Stranggießanlage, in welcher flüs siges Metall - beispielsweise Stahl - zu einem Metallstrang gegossen wird. Ein weiteres Beispiel einer derartigen Anlage ist ein Walzwerk, in welchem ein Metallstrang auf einen ge ringeren Querschnitt gewalzt wird. Auch eine Gieß-Walz- Anlage, also eine Anlage, bei der eine Stranggießanlage mit einem Walzwerk kombiniert ist, ist eine derartige Anlage.

Derartige Anlagen werden im Stand der Technik von Steuerleu ten bedient. Die Steuerleute befinden sich in der Regel in einem Leitstand, der sich am Ort der Anlage befindet. Die An ordnung des Leitstandes ist derart, dass die Steuerleute ei nen direkten Sichtkontakt auf die Anlage haben.

Eine derartige Bedienung und Steuerung vor Ort ist im Stand der Technik bei schnellen und komplexen Prozessen, wie sie beispielsweise in Walzwerken ablaufen, deshalb erforderlich, weil nur durch den direkten Sichtkontakt die erforderlichen schnellen Reaktionszeiten für Handeingriffe gewährleistet werden können.

Bei langsamen Prozessen wie sie beispielsweise - zumindest in manchen Fällen - in der chemischen Industrie ablaufen, ist eine Fernbedienung bekannt. Aufgrund des Umstands, dass eine Fernbedienung erfolgt, kann der Leitstand (oftmals auch als Leitwarte bezeichnet) an einem prinzipiell beliebigen Ort an geordnet sein. Insbesondere ist es nicht erforderlich, den Leitstand an einem Ort anzuordnen, in welchem er der direkten Einwirkung durch die Anlage (beispielsweise Lärm und Staubbe lastung) ausgesetzt ist. Die Entfernung zur Anlage kann nach Bedarf sein. Sie kann beispielsweise wenige Kilometer betra gen. Die Anlage kann aber auch Hunderte von Kilometern ent fernt sein.

Aus der WO 2018/050438 A2 ist ein Betriebsverfahren für eine Anlage der Grundstoffindustrie bekannt, bei dem mittels Sen soren für Zustände von Aggregaten der Anlage signifikante Zu standssignale erfasst werden und an ein Automatisierungssys tem übermittelt werden. Die Zustandssignale sind teilweise dimensionale Signale, also Signale, die nur in ihrem zeitli chen und/oder örtlichen Zusammenhang sinnvoll verwertbar sind. Das Automatisierungssystem ermittelt daraus Steuersig nale für Aktoren der Anlage und steuert die Aktoren entspre chend an. Das Automatisierungssystem umfasst zu diesem Zweck ein modellbasiertes System, welches das Verhalten der Anlage und/oder des Walzguts modelliert. Das Automatisierungssystem übermittelt zumindest einen Teil der Zustandssignale an eine Mensch-Maschine-Schnittsteile und nimmt von der Mensch- Maschine-Schnittstelle Steuerbefehle entgegen, die sie im Rahmen der Ermittlung der Steuersignale berücksichtigt.

Aus der DE 102017 121 098 Al ist eine Steuerung von Ferti gungsprozessen in der metallverarbeitenden Industrie bekannt, bei dem Objekte - insbesondere Werkstücke - kamerabasiert verfolgt werden. Die von den Kameras erfassten Bilder werden an ein Fertigungssystem übermittelt, das in der Cloud ange ordnet sein kann. Aufträge für die Bearbeitung werden sodann an die entsprechenden Bearbeitungsmaschinen übermittelt. Die Steuerung der Maschinen scheint lokal vor Ort zu erfolgen.

Von dem Fertigungssystem können weiterhin schematische Bilder an eine Bedienperson übermittelt werden.

Aus der DE 102008 028 777 Al ist ein Leitsystem einer Anlage mit mehrstufiger Modelloptimierung bekannt. Mittels des Leit systems können Anlagen der Grundstoffindustrie gesteuert wer den, beispielsweise Stranggießanlagen, Walzwerke und derglei chen mehr.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Mög lichkeiten zu schaffen, mittels derer auch für Anlagen zum Herstellen und/oder Behandeln eines Walzguts aus Metall eine Fernbedienung realisiert werden kann.

Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkma len des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 8.

Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren für eine Anlage zum Urformen und/oder Umformen eines Walzguts aus Metall ge schaffen,

- wobei mittels Sensoren für Zustände von Aggregaten der An lage signifikante Zustandssignale erfasst werden,

- wobei die erfassten Zustandssignale von den Sensoren an ein Automatisierungssystem übermittelt werden,

- wobei ein Teil der von den Sensoren erfassten Zustandssig nale dimensionale Signale sind,

- wobei dimensionale Signale Signale sind, bei denen ein ein zelner individueller Messwert nur bei Berücksichtigung auch der ihm zeitlich und/oder örtlich benachbarten Werte eine verwertbare Information über den Zustand des Walzguts rela- tiv zu einem bestimmten Aggregat der Anlage oder über die Anlage selbst liefert,

- wobei das Automatisierungssystem unter Berücksichtigung der übermittelten Zustandssignale Steuersignale für den Aggre gaten zugeordnete Aktoren ermittelt und die Aktoren ent sprechend den ermittelten Steuersignalen ansteuert,

- wobei das Automatisierungssystem einen Teil der Steuersig nale unter Berücksichtigung der dimensionalen Signale er mittelt,

- wobei das Automatisierungssystem mindestens ein modellba siertes System umfasst, welches das Verhalten der Anlage und/oder des Walzguts auf Basis mathematisch-physikalischer Gleichungen in Echtzeit modelliert,

- wobei das Automatisierungssystem dem modellbasierten System einen Teil der Zustandssignale zuführt und mittels des mo dellbasierten Systems einen Teil der Steuersignale für die Aktoren ermittelt,

- wobei das Automatisierungssystem zumindest einen Teil der Zustandssignale, der Steuersignale und/oder aus den Zu standssignalen und/oder den Steuersignalen abgeleiteter Signale über ein offenes Datennetzwerk an eine an einem Be dienort angeordnete Mensch-Maschine-Schnittsteile übermit telt,

- wobei ein offenes Datennetzwerk ein Datennetzwerk ist, bei dem dem Automatisierungssystem und der Mensch-Maschine- Schnittstelle nicht bekannt ist, ob und gegebenenfalls wel che anderen Komponenten an das Datennetzwerk angeschlossen sind,

- wobei die an die Mensch-Maschine-Schnittsteile übermittel ten Signale mindestens eines der dimensionalen Signale um fassen,

- wobei die Mensch-Maschine-Schnittsteile von einer Bedien person durch Betätigung von vorbestimmten Steuerelementen der Mensch-Maschine-Schnittsteile Befehle entgegennimmt und mit den Befehlen korrespondierende Vorgaben über das offene Datennetzwerk an das Automatisierungssystem übermittelt,

- wobei das Automatisierungssystem die Vorgaben im Rahmen der Ermittlung der Steuersignale berücksichtigt, - wobei die Übermittlung über das offene Datennetzwerk in beiden Kommunikationsrichtungen mit einer Wahrscheinlich keit von mindestens 99,95 % mit einer maximalen Latenzzeit von 50 ms erfolgt und die Bandbreite der Übermittlung zwi schen dem Automatisierungssystem und der Mensch-Maschine- Schnittstelle so groß ist, dass innerhalb der maximalen La tenzzeit mindestens ein Videodatenstrom mit einer Auflösung von 800 mal 600 Pixeln pro Videobild und 20 Videobildern pro Sekunde übertragen werden kann,

- wobei das Automatisierungssystem in Abhängigkeit vom Zu stand des Walzguts und/oder der Anlage entscheidet, welche dimensionalen Signale es an die Mensch-Maschine-Schnitt- stelle übermittelt, und/oder die Mensch-Maschine-Schnitt- stelle in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts und/oder der Anlage entscheidet, welche dimensionalen Signale sie in welchem Umfang an die Bedienperson ausgibt,

- wobei die Mensch-Maschine-Schnittsteile die Vorgaben dyna misch in Abhängigkeit von der Betätigung der vorbestimmten Steuerelemente und zusätzlich in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts und/oder der Anlage ermittelt.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass für eine Steuerung der Anlage insbesondere visuelle Informationen benötigt werden. Damit ist es erforderlich, Videodaten vom Ort der Anlage zum Bedienort übertragen zu können. Dadurch definiert sich die Performanz des offenen Datennetzes (Anzahl der Bilder pro Sekunde und deren Auflösung). Aufgrund der Dy namik der Anlage müssen die Bilder weiterhin quasi in Echt zeit vorliegen. Dieses Erfordernis wird durch die maximal zu lässige Latenzzeit berücksichtigt. Weiterhin müssen die Vi deodaten zuverlässig vorliegen. Dieses Erfordernis wird durch die Übertragungssicherheit von 99,95 % aufwärts berücksich tigt.

Es ist möglich, dass das Walzgut erst noch gewalzt werden muss. Alternativ kann es sich um ein gewalztes Walzgut han deln. Eine Behandlung eines Walzguts ist ein Vorgang, bei dem eine Eigenschaft des Walzguts permanent geändert wird. Es kann sich beispielsweise um einen Walzvorgang als solchen handeln. In diesem Fall ändert sich der Querschnitt des Walzguts, bei spielsweise bei einem flachen Walzgut hauptsächlich die Di cke. Alternativ oder zusätzlich kann es sich beispielsweise um eine thermische Behandlung handeln, beispielsweise einen Kühlen in einer einem Walzwerk nachgeordneten Kühlstrecke o- der in einer eigenständigen Glühe, insbesondere in einer so genannten CAL = continuous annealing line. In diesem Fall än dern sich mikromechanische Eigenschaften des Walzguts, die ihrerseits wiederum die makromechanischen Eigenschaften wie beispielsweise Zugfestigkeit und Dehngrenze bestimmen. Alter nativ kann es sich beispielsweise um ein Beschichten eines Walzguts handeln, beispielsweise ein Galvanisieren in einer CGL = continuous galvanizing line. In einer CGL erfolgt meist zusammen mit dem Beschichten auch eine thermische Behandlung. Keine Behandlung des Walzguts ist beispielsweise ein reiner Transport von A nach B.

Aufgrund der Dimensionalität eines Teils der Zustandssignale und der hierauf aufbauenden Auswertung derartiger Signale ist eine erheblich weitergehende Automatisierung des Betriebs der Anlage als im Stand der Technik möglich.

Aufgrund der Kommunikation zwischen dem Automatisierungssys tem und der Mensch-Maschine-Schnittsteile über das offene Da tennetzwerk kann die Mensch-Maschine-Schnittsteile an einem beliebigen Ort angeordnet sein.

Die Wahrscheinlichkeit von mindestens 99,95 % stellt eine Mi nimalanforderung dar. Oftmals liegt die Wahrscheinlichkeit sogar noch höher, beispielsweise bei 99,99 % oder 99,999 %.

Die angegebene maximale Latenzzeit von 50 ms stellt eine Mi nimalanforderung dar. Vorzugsweise liegt die maximale Latenz zeit bei einem niedrigeren Wert, beispielsweise 20 ms oder 10 ms. Auch noch kleinere Werte von beispielsweise 5 ms, 2 ms oder 1 ms sind denkbar.

Die geforderte Bandbreite, also eine Bandbreite, die eine Übermittlung eines Videodatenstroms mit einer Auflösung von 800 mal 600 Pixeln pro Videobild und 20 Videobildern pro Se kunde ermöglicht, stellt eine Minimalanforderung dar. Selbst verständlich können auch größere Bandbreiten realisiert wer den, die entsprechend leistungsfähiger sind. Dadurch können beispielsweise mehrere derartige Datenströme übertragen wer den und/oder die Videobilder eine höhere Auflösung aufweisen und/oder mehr Bilder pro Sekunde übertragen werden. Entschei dend ist auch nicht, dass ein derartiger Videodatenstrom übertragen wird. Entscheidend ist, dass die Bandbreite eine derartige Übertragung ermöglicht. Das angegebene Bildseiten verhältnis von 800:600 = 4:3 ist ebenfalls nicht zwingend er forderlich .

Aufgrund der angegebenen Performanz des offenen Datennetz werks ist in beide Kommunikationsrichtungen sowohl bezüglich des Umfangs der übermittelten Signale als auch bezüglich der Latenzzeit ein hinreichender Datenaustausch gewährleistet. Aufgrund der Übermittlung und/oder Ausgabe von dimensionalen Signalen in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts und/oder der Anlage wird erreicht, dass der Bedienperson jeweils die momentan relevanten Signale mehr oder minder zentral ange zeigt werden können. Aufgrund der Ermittlung der Vorgaben nicht nur in Abhängigkeit von der Betätigung der vorbestimm ten Steuerelemente, sondern auch in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts und/oder der Anlage muss die Bedienperson nicht zwischen verschiedenen Steuerelementen hin und her wechseln, sondern kann stets die gleichen Steuerelemente bedienen. Dadurch können Bedienfehler deutlich reduziert und eventuell sogar vollständig vermieden werden.

Die Anlage kann, wie bereits erwähnt, eine Stranggießanlage und/oder ein Walzwerk umfassen. Dem Walzwerk kann eine Kühl strecke nachgeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Anlage eine Behandlungslinie zum thermischen Behandeln und/oder zur Oberflächenbehandlung des Walzguts umfassen, beispielsweise eine CAL oder eine CGL.

Vorzugsweise ist das offene Datennetzwerk zumindest in einem Teilabschnitt gemäß mindestens dem 5G-Standard ausgebildet. Insbesondere mit einem derartigen Standard lässt sich die er forderliche Performanz auf einfache Weise erreichen. Die Da tenübermittlung kann vollständig oder teilweise drahtlos er folgen. Es ist jedoch ebenso auch eine leitungsgebundene Da tenübertragung möglich.

In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist in der Mensch- Maschine-Schnittstelle ein geometrisch-konstruktives Modell der Anlage implementiert, wobei weiterhin die Mensch-Maschi- ne-Schnittstelle zumindest einen Teil des geometrisch-kon struktiven Modells an die Bedienperson ausgibt. Hierbei hebt die Mensch-Maschine-Schnittsteile in dem ausgegebenen geomet risch-konstruktiven Modell oder dem ausgegebenen Teil des ge ometrisch-konstruktiven Modells optisch den Bereich oder min destens einen der Bereiche hervor, den das Automatisierungs system in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts und/oder der Anlage an die Mensch-Maschine-Schnittsteile übermittelt und/ oder aus dessen Bereich die dimensionalen Signale stammen, welche die Mensch-Maschine-Schnittsteile in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts und/oder der Anlage an die Bedienperson ausgibt, und/oder für den die Vorgaben bestimmt sind, welche die Mensch-Maschine-Schnittsteile dynamisch in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts und/oder der Anlage ermittelt. Dadurch wird für die Bedienperson die Erfassung des tatsäch lichen Geschehens am Ort der Anlage erleichtert.

Geometrisch-konstruktive Modelle und deren Einbindung in eine Mensch-Maschine-Schnittsteile sind an sich bekannt. Rein bei spielhaft kann auf die US 2006/0 241 793 Al verwiesen werden. Im Gegensatz zur US 2006/0241 793 Al erfolgt die zustandsab hängige Hervorhebung im Rahmen der vorliegenden Erfindung aber nicht bei Notfällen oder über den normalen Betrieb der Anlage hinausgehenden Sonderzuständen, sondern im normalen Betrieb der Anlage.

Vorzugsweise erfolgt die Kommunikation zwischen dem Automati sierungssystem und der Mensch-Maschine-Schnittsteile in kom primierter Form. Datenkompression ist Fachleuten allgemein bekannt. Insbesondere für Videodaten kann auf den allgemein bekannten MPEG-Standard verwiesen werden.

Alternativ oder zusätzlich zu einer komprimierten Datenüber mittlung ist es ebenso möglich, dass die Kommunikation zwi schen dem Automatisierungssystem und der Mensch-Maschine- Schnittstelle in verschlüsselter Form erfolgt. Diese Vorge hensweise erhöht insbesondere den Schutz der Kommunikation vor unbefugtem Zugriff.

Im einfachsten Fall ist am Bedienort nur die Mensch-Maschine- Schnittstelle vorhanden. Es ist jedoch alternativ möglich, dass am Bedienort zusätzlich zu der Mensch-Maschine-Schnitt- stelle mindestens eine weitere Mensch-Maschine-Schnittsteile angeordnet ist. Wenn in diesem Fall die weitere Mensch-Ma- schine-Schnittstelle mit der erstgenannten Mensch-Maschine- Schnittstelle vernetzt ist, ist das Betriebsverfahren vor zugsweise dadurch ausgestaltet, dass die Bedienperson die Kommunikation mit dem Automatisierungssystem durch Vorgabe entsprechender Transferbefehle dynamisch von der Mensch- Maschine-Schnittstelle zu der weiteren Mensch-Maschine- Schnittstelle und zurück transferieren kann. Dadurch kann die Bedienperson insbesondere dynamisch festlegen, welche der Mensch-Maschine-Schnittsteilen mit dem Automatisierungssystem kommuniziert .

Vorzugsweise sind die dem modellbasierten System von dem Au tomatisierungssystem zugeführten Zustandssignale zumindest teilweise dimensionale Signale. Dadurch wird auch die Auswer tung der Zustandssignale durch das modellbasierte System ver bessert . Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Gesamtsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltun gen des Gesamtsystem sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 10 bis 16.

Erfindungsgemäß wird ein Gesamtsystem einer Anlage zum Her stellen und/oder Behandeln eines Walzguts aus Metall geschaf fen,

- wobei das Gesamtsystem am Ort der Anlage angeordnete Senso ren aufweist, mittels derer für Zustände von Aggregaten der Anlage signifikante Zustandssignale erfasst werden,

- wobei das Gesamtsystem ein Automatisierungssystem aufweist, das mit den Sensoren zur Übermittlung der erfassten Zu standssignale von den Sensoren an das Automatisierungssys tem verbunden ist,

- wobei ein Teil der von den Sensoren erfassten Zustandssig nale dimensionale Signale sind,

- wobei dimensionale Signale Signale sind, bei denen ein ein zelner individueller Messwert nur bei Berücksichtigung auch der ihm zeitlich und/oder örtlich benachbarten Werte eine verwertbare Information über den Zustand des Walzguts 2 re lativ zu einem bestimmten Aggregat der Anlage oder über die Anlage selbst liefert,

- wobei das Gesamtsystem am Ort der Anlage angeordnete und den Aggregaten zugeordnete Aktoren aufweist,

- wobei das Automatisierungssystem unter Berücksichtigung der übermittelten Zustandssignale Steuersignale für Aktoren er mittelt,

- wobei die Aktoren mit dem Automatisierungssystem zur An steuerung der Aktoren entsprechend den ermittelten Steuer signalen verbunden sind,

- wobei das Automatisierungssystem einen Teil der Steuersig nale unter Berücksichtigung der dimensionalen Signale er mittelt,

- wobei das Automatisierungssystem mindestens ein modellba siertes System umfasst, welches das Verhalten der Anlage und/oder des Walzguts auf Basis mathematisch-physikalischer Gleichungen in Echtzeit modelliert, - wobei das Automatisierungssystem dem modellbasierten System einen Teil der Zustandssignale zuführt und mittels des mo dellbasierten Systems einen Teil der Steuersignale für die Aktoren ermittelt,

- wobei das Gesamtsystem eine an einem Bedienort angeordnete Mensch-Maschine-Schnittsteile aufweist, die mit dem Automa tisierungssystem über ein offenes Datennetzwerk verbunden ist,

- wobei das Automatisierungssystem zumindest einen Teil der Zustandssignale, der Steuersignale und/oder aus den Zu standssignalen und/oder den Steuersignalen abgeleiteter Signale über das offene Datennetzwerk an die Mensch- Maschine-Schnittstelle übermittelt,

- wobei ein offenes Datennetzwerk ein Datennetzwerk ist, bei dem dem Automatisierungssystem und der Mensch-Maschine- Schnittstelle nicht bekannt ist, ob und gegebenenfalls wel che anderen Komponenten an das Datennetzwerk angeschlossen sind,

- wobei die an die Mensch-Maschine-Schnittsteile übermittel ten Signale mindestens eines der dimensionalen Signale um fassen,

- wobei die Mensch-Maschine-Schnittsteile von einer Bedien person durch Betätigung von vorbestimmten Steuerelementen der Mensch-Maschine-Schnittsteile Befehle entgegennimmt und mit den Befehlen korrespondierende Vorgaben über das offene Datennetzwerk an das Automatisierungssystem übermittelt,

- wobei das Automatisierungssystem die Vorgaben im Rahmen der Ermittlung der Steuersignale berücksichtigt,

- wobei die Übermittlung über das offene Datennetzwerk in beiden Kommunikationsrichtungen mit einer Wahrscheinlich keit von mindestens 99,95 % mit einer maximalen Latenzzeit von 50 ms erfolgt und die Bandbreite der Übermittlung zwi schen dem Automatisierungssystem und der Mensch-Maschine- Schnittstelle so groß ist, dass innerhalb der maximalen La tenzzeit mindestens ein Videodatenstrom mit einer Auflösung von 800 mal 600 Pixeln pro Videobild und 20 Videobildern pro Sekunde übertragen werden kann, - wobei das Automatisierungssystem in Abhängigkeit vom Zu stand des Walzguts und/oder der Anlage entscheidet, welche dimensionalen Signale es an die Mensch-Maschine- Schnittstelle übermittelt, und/oder die Mensch-Maschine- Schnittstelle in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts und/oder der Anlage entscheidet, welche dimensionalen Sig nale sie in welchem Umfang an die Bedienperson ausgibt,

- wobei die Mensch-Maschine-Schnittsteile die Vorgaben dyna misch in Abhängigkeit von der Betätigung der vorbestimmten Steuerelemente und zusätzlich in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts und/oder der Anlage ermittelt.

Die vorteilhaften Ausgestaltungen des Gesamtsystems und die hiermit erzielten Vorteile korrespondieren mit den Ausgestal tungen des Betriebsverfahrens und den hierdurch jeweils er zielten Vorteilen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1 eine Anlage der Grundstoffindustrie und ein AutomatisierungsSystem,

FIG 2 ein Coil beim Haspeln, FIG 3 das Coil von FIG 2 nach dem Haspeln, FIG 4 das Automatisierungssystem von FIG 1 und eine Mensch-Maschine-Schnittstelle,

FIG 5 die Mensch-Maschine-Schnittsteile von FIG 4,

FIG 6 bis 14 eine Fertigstraße beim Fädeln eines Bandkop fes,

FIG 15 eine Darstellung eines geometrisch-konstruk tiven Modells einer Anlage der Grundstoffin dustrie und FIG 16 mehrere Anlagen der Grundstoffindustrie mit

Automatisierungssystemen und mehrere Mensch- Maschine-Schnittstellen .

Beschreibung der Ausführungsformen

Gemäß FIG 1 weist eine Anlage der Grundstoffindustrie eine Teilanlage 1 zum Urformen eines Walzguts 2 aus Metall auf.

Das Walzgut 2 ist also ein Festkörper, im Falle des Urformens das bereits erstarrte Metall. Die Teilanlage 1 zum Urformen des Walzguts 2 kann beispielsweise entsprechend der Darstel lung in FIG 1 als Stranggießanlage ausgebildet sein. Das Me tall kann beispielsweise Stahl oder Aluminium sein. Mittels der Teilanlage 1 kann beispielsweise als Walzgut 2 eine Bram me gegossen werden (= Urformung), die später zu einem Metall band umgeformt wird.

Gemäß FIG 1 weist die Anlage der Grundstoffindustrie weiter hin auch eine Teilanlage 3 zum Umformen des Walzguts 2 auf. Die Teilanlage 3 zum Umformen des Walzguts 1 kann insbesonde re als Walzwerk ausgebildet sein. Das Walzwerk kann ein ein- gerüstiges Vorwalzwerk 4 oder eine mehrgerüstige Vorwalzstra ße sein. Alternativ kann das Walzwerk ein Steckeiwalzwerk oder eine mehrgerüstige Fertigstraße 5 sein. Beim Vorwalzen und beim Fertigwalzen ist das Walzgut 2 heiß. Das Walzwerk kann aber auch ein Kaltwalzwerk sein. Im Falle einer mehrge- rüstigen Fertigstraße 5 ist der Fertigstraße in der Regel ein Haspel 6 nachgeordnet. Im Falle einer Fertigstraße 5 kann weiterhin dem Walzwerk eine Kühlstrecke 7 nachgeordnet sein. Die Kühlstrecke 7 ist, sofern sie vorhanden ist, zwischen dem Walzwerk und dem Haspel 6 angeordnet. Bei einem Kaltwalzwerk kann dem Walzwerk beispielsweise eine Beizlinie vorgeordnet sein. Im konkreten Fall ist die Teilanlage 3 zum Umformen des Walzguts 1 entsprechend der Darstellung in FIG 1 als einge- rüstiges Vorwalzwerk 4 (das demzufolge also nur ein einzelnes Vorwalzgerüst aufweist) mit einer nachgeordneten mehrgerüsti- gen Fertigstraße 5, einem Haspel 6 und einer Kühlstrecke 7 zwischen Fertigstraße 5 und Haspel 6 ausgebildet. Weiterhin ist im Rahmen der konkreten Ausgestaltung von FIG 1 das Walz gut 2 ein flaches Walzgut. All diese konkreten Ausgestaltun gen sind aber nur rein beispielhaft zu sehen. Weiterhin sind von allen Walzgerüsten in FIG 1 nur die Arbeitswalzen darge stellt. Die Walzgerüste können aber ohne weiteres auch weite re Walzen aufweisen, insbesondere Stützwalzen und/oder Zwi schenwalzen. Entsprechende Walzgerüste und deren Ausgestal tungen sind Fachleuten allgemein bekannt.

Auch andere Ausgestaltungen der Anlage der Grundstoffindust rie sind möglich. Beispielsweise kann die Anlage als (iso lierte) Behandlungslinie zum thermischen Behandeln und/oder zur Oberflächenbehandlung des Walzguts 2 ausgebildet sein.

Bei einer Behandlungslinie zum thermischen Behandeln des Walzguts werden mikromechanische Eigenschaften des Walzguts 2 dauerhaft verändert. Bei einer Behandlungslinie zum thermi schen Behandeln des Walzguts werden mikromechanische Eigen schaften - beispielsweise Korngröße und Phasenanteile - geän dert. Eine typische Behandlungslinie zum thermischen Behan deln ist eine Glühe. Bei einer Behandlungslinie zur Oberflä chenbehandlung des Walzguts wird - wie schon der Name sagt - die Oberfläche des Walzguts verändert. Typische Behandlungs linien zur Oberflächenbehandlung sind eine Beizlinie und eine Beschichtungslinie. In einer Beschichtungslinie erfolgt oft mals zusammen mit der Oberflächenbehandlung auch eine thermi sche Behandlung des Walzguts 2.

Die Anlage der Grundstoffindustrie weist entsprechend der Darstellung in FIG 1 sowohl die Teilanlage 1 zum Urformen des Walzguts 2 als auch die Teilanlage 3 zum Umformen des Walz guts 2 auf. Prinzipiell ist es aber ausreichend, wenn nur die Teilanlage 1 zum Urformen des Walzguts 2 oder die Teilanlage 3 zum Umformen des Walzguts 2 oder eine andere der oben ge nannten Anlagen vorhanden ist.

Die Anlage der Grundstoffindustrie wird von einem Automati sierungssystem 8 gesteuert. Das Automatisierungssystem 8 ist in der Regel am Ort der Anlage angeordnet. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Das Automatisierungssystem 8 kann beispielsweise an einem anderen Ort angeordnet sein und mit der Anlage über Datenverbindungen kommunizieren. Bei spielsweise kann das Automatisierungssystem 8 in der Cloud angeordnet sein. Es sind auch Mischformen möglich, dass also ein Teil des Automatisierungssystems 8 vor Ort angeordnet ist und ein anderer Teil des Automatisierungssystems 8 an einem anderen Ort angeordnet ist. Die Anlage der Grundstoffindust rie weist weiterhin eine Vielzahl von Sensoren 9 auf. Mittels der Sensoren 9 werden Zustandssignale Z erfasst, die für Zu stände von Aggregaten 10 der Anlage signifikant sind. Die er fassten Zustandssignale Z werden von den Sensoren 9 an das Automatisierungssystem 8 übermittelt. Die Sensoren 9 sind zu diesem Zweck mit dem Automatisierungssystem 8 verbunden. Das Automatisierungssystem 8 ermittelt Steuersignale S für Akto ren 11. Das Automatisierungssystem 8 berücksichtigt bei der Ermittlung der Steuersignale S die Zustandssignale Z. Das Au tomatisierungssystem 8 steuert die Aktoren 11 entsprechend den ermittelten Steuersignalen S an. Die Aktoren 11 sind zu diesem Zweck mit dem Automatisierungssystem 8 verbunden. Die Aktoren 11 sind den Aggregaten 10 der Anlage zugeordnet. Das Automatisierungssystem 8 berücksichtigt bei der Ermittlung der Steuersignale S die übermittelten Zustandssignale Z.

In FIG 1 sind nur einige der Sensoren 9, Aggregate 10 und Ak toren 11 eingezeichnet. Allgemein gesprochen können die Ag gregate 10, Sensoren 9 und Aktoren 11 nach Bedarf bestimmt sein. Sowohl die Sensoren 9 als auch die Aggregate 10 als auch die Aktoren 11 sind jedoch am Ort der Anlage angeordnet. Nachstehend werden einige mögliche Aggregate 10 und zugehöri ge Sensoren 9 und Aktoren 11 erläutert. Die Erläuterungen sind aber nur rein beispielhaft zu verstehen. Nach Bedarf können auch andere Aggregate 10 vorhanden sein und/oder im Falle gleicher Aggregate 10 andere oder weitere Sensoren 9 und/oder andere oder weitere Aktoren 11 vorhanden sein.

So kann beispielsweise eines der Aggregate 10 als Stranggieß kokille der Stranggießanlage ausgebildet sein. In diesem Fall können beispielsweise an den Seitenwänden der Stranggießko kille als Sensoren 9 Temperatursensoren angeordnet sein. Mit tels der Temperatursensoren wird in diesem Fall ein in der Regel zweidimensional verteiltes Muster an Temperaturen er fasst. Die Auswertung der erfassten Temperaturen durch das Automatisierungssystem 8 dient insbesondere der rechtzeitigen Erkennung eines sogenannten Schalenhängers und der damit ver bundenen Gefahr eines Kokillendurchbruchs. Entsprechende Vor gehensweisen sind Fachleuten allgemein bekannt. Weiterhin können der Gießspiegel und die Höhenposition der Stranggieß kokille erfasst werden. Angesteuert werden von Automatisie rungssystem 8 insbesondere die Oszillation der Stranggießko kille (in Amplitude und gegebenenfalls auch Frequenz) und die Strangführungsrollen, mittels derer die Strangabzugsgeschwin digkeit eingestellt wird.

Ein anderes der Aggregate 10 kann beispielsweise als Walzge rüst ausgebildet sein. Im Falle eines Walzgerüsts können mit tels entsprechender Sensoren beispielsweise die Drehzahl und das Drehmoment erfasst werden, mittels derer Walzen des Walz gerüsts (meist die Arbeitswalzen) angetrieben werden. Auch können mittels entsprechender Sensoren die Walzkraft und der Walzspalt bzw. die Anstellposition der Arbeitswalzen erfasst werden. Mittels eines dem jeweiligen Walzgerüst vorgeordneten oder nachgeordneten Schlingenhebers kann der Zug im Walzgut 2 vor bzw. hinter dem jeweiligen Walzgerüst erfasst werden. An gesteuert können vom Automatisierungssystem 8 insbesondere der Antrieb der Walzen des jeweiligen Walzgerüsts, Stellglie der zum Einstellen des Walzspaltes oder der Walzkraft des je weiligen Walzgerüsts sowie, bezogen auf das jeweilige Walzge rüst, Stellglieder zum Einstellen einer Walzenbiegung, Stell glieder zum Einstellen eines Walzspaltkeils, Heizelemente, Kühlelemente, eine Walzenschmierung und andere mehr. Mittels einer Kamera kann beispielsweise ein Bild des Walzguts 2 er fasst werden, wie es aus dem jeweiligen Walzgerüst auftritt.

In bestimmten Abschnitten der Anlage - beispielsweise zwi schen dem Vorwalzwerk 4 und der Fertigstraße 5, zwischen der Fertigstraße 5 und der Kühlstrecke 7 sowie zwischen der Kühl strecke 7 und dem Haspel 6 - können beispielsweise Tempera turmessplätze angeordnet sein, mittels derer die jeweilige Temperatur des Walzguts 2 erfasst wird. Die vor der Fertig straße 5 erfassten Temperaturen können vom Automatisierungs system 8 insbesondere für die Ermittlung von Walzkräften der Walzgerüste der Fertigstraße 5 und für die Ermittlung der An steuerung von Zwischengerüstkühlungen in der Fertigstraße 5 verwendet werden. Die hinter der Fertigstraße 5 erfassten Temperaturen können vom Automatisierungssystem 8 insbesondere für die Adaptierung eines Modells der Fertigstraße 5 und für die Ermittlung der Ansteuerung von Kühleinrichtungen der Kühlstrecke 7 verwendet werden. Die hinter der Kühlstrecke 7 erfassten Temperaturen können vom Automatisierungssystem 8 insbesondere für die Adaptierung eines Modells der Kühlstre cke 7 verwendet werden.

In bestimmten Abschnitten der Anlage - beispielsweise vor dem Vorwalzwerk 4, zwischen dem Vorwalzwerk 4 und der Fertigstra ße 5 und hinter der Fertigstraße 5 - können weiterhin Scheren angeordnet sein, die vom Automatisierungssystem 8 bei Bedarf zum Trennen des Walzguts 2 in voneinander verschiedene Ab schnitte oder zum Schöpfen der Abschnitte des Walzguts 2 an gesteuert werden können.

Die Sensoren 9 umfassen somit zum einen „normale" Sensoren, die „normale" Zustandssignale Z wie beispielsweise Drehzahl, Drehmoment oder Strom eines Antriebs der Anlage (beispiels weise eines Antriebs für ein Walzgerüst), Position (bei spielsweise Walzspalt oder Anstellposition von Arbeitswal zen), Druck (beispielsweise Walzkraft) usw. erfassen. Derar tige Zustandssignale Z sind dimensionslos in dem Sinne, dass bereits ein einzelnes Zustandssignal Z als solches unabhängig von anderen Zustandssignalen Z sinnvoll auswertbar ist.

Weiterhin umfassen die Sensoren 9 zum anderen aber auch Er fassungssysteme, die als Zustandssignale Z dimensionale Sig nale liefern und dem Automatisierungssystem 8 zur Verfügung stellen. Dimensionale Signale sind Signale, bei denen ein einzelner individueller Messwert ohne Berücksichtigung der ihm zeitlich und/oder örtlich benachbarten Werte keine ver nünftig verwertbare Information über den Zustand des Walzguts 2 relativ zu einem bestimmten Aggregat der Anlage oder über die Anlage selbst liefert. Ein typisches Beispiel für ein di mensionales Signal ist ein akustisches Signal, das mittels eines Mikrofons oder eines anderen Schallsensors erfasst wird. Bei einem derartigen Signal ist erst die zeitliche Ab folge und die dadurch definierte Schwingung sinnvoll auswert bar. Ein weiteres typisches Beispiel sind zwei- oder dreidi mensionale bzw. allgemein mehrdimensionale Bilder. Derartige Bilder können „normale" zweidimensionale optische Bilder sein, wie sie mit einer Kamera erfasst werden. Es kann sich aber auch um dreidimensionale Bilder handeln, also Bilder, die zusätzlich auch eine Tiefeninformation mit umfassen. Der artige Tiefenbilder können beispielsweise auf Radartechniken oder Lidartechniken oder Interferenztechniken basieren. Auch die dimensionalen Signale können dem Automatisierungssystem 8 vor Ort zugeführt und von diesem ausgewertet werden, um dar aus Steuersignale S für die Aktoren 11 zu ermitteln.

Erfasste Bilder können beispielsweise derart bestimmt sein, dass sie eine Bestimmung der Lage des Walzguts 2 relativ zu einem Aggregat 10 der Anlage ermöglichen. Ein typisches Bei spiel hierfür ist in dem Fall, dass das Walzgut 2 ein Metall band ist, der seitliche Versatz des Metallbandes in Verbin dung mit dem Winkel, unter dem das Metallband in ein Walzge rüst - beispielsweise ein Walzgerüst der Fertigstraße 5 - einläuft oder aus einem Walzgerüst ausläuft. Es können aber auch andere Zustände des Walzguts 2 erfasst werden, bei spielsweise dessen Bewegungsrichtung als solche oder dessen Geschwindigkeit .

Das Automatisierungssystem 8 ermittelt einen Teil der Steuer signale S unter Verwertung ausschließlich der „normalen" Zu standssignale Z, also ohne Verwertung von dimensionalen Sig nalen. Für die Ermittlung mancher derartiger Steuersignale S kann das Automatisierungssystem 8 ein modellbasiertes System umfassen, welches das Verhalten der Anlage und/oder des Walz guts 2 auf Basis mathematisch-physikalischer Gleichungen mo delliert. Diese Modellierungen müssen in Echtzeit erfolgen, da sie der Ermittlung von Steuersignalen S dienen. Ein Bei spiel eines derartigen modellbasierten Systems ist die Model lierung der Umformung von Stahl in der Fertigstraße 5 oder die Modellierung des zeitlichen Verlaufs der Temperatur und der Phasenumwandlung von Stahl in der Fertigstraße 5 und/oder der Kühlstrecke 7. Beispiele derartiger Systeme sind ausführ lich in der WO 2003/000 940 Al, der WO 2003/045599 Al, der WO 2004/076085 A2 und der WO 2005/076092 Al erläutert.

Zumindest ein Teil der Zustandssignale Z wird also von dem Automatisierungssystem 8 dem jeweiligen modellbasierten Sys tem zugeführt und im Rahmen der Ermittlung der entsprechenden Steuersignale S berücksichtigt. Zumindest manche der Steuer signale S werden von dem Automatisierungssystem 8 somit mit tels eines entsprechenden modellbasierten Systems ermittelt.

Einen anderen Teil der Steuersignale S ermittelt das Automa tisierungssystem 8 unter Berücksichtigung der dimensionalen Signale. Beispielsweise können, wie bereits erwähnt, mittels Kameras Bilder des Walzguts 2 erfasst werden, die das Auslau fen des Walzguts 2 aus den Walzgerüsten der Fertigstraße 5 zeigen. Aufbauend auf den erfassten Bildern können dann die seitliche Lage und der Winkel ermittelt werden, unter denen das Walzgut 2 aus dem jeweiligen Walzgerüst ausläuft. In Ab hängigkeit von diesen Größen kann sodann die Schwenklage des entsprechenden Walzgerüsts nachgeführt und korrigiert werden. Ein Beispiel einer entsprechenden Vorgehensweise findet sich in der WO 2017/133814 Al. Zur Auswertung der dimensionalen Signale können auch selbstlernende Systeme verwendet werden. Rein beispielhaft kann diesbezüglich auf die WO 2018/050438 A2 verwiesen werden. In beiden Fällen können intelligente As sistenzsysteme geschaffen werden, welche zusätzliche Steue rungsfunktionen automatisiert übernehmen, welche im Stand der Technik von einem Menschen vorgenommen werden. Die Vorgehensweise gemäß der WO 2017/133814 Al ist zugleich auch ein Beispiel dafür, dass einem modellbasierten System des Automatisierungssystems 8 ein dimensionales Zustandssig nal Z zugeführt und von diesem ausgewertet und im Rahmen der Ermittlung von Steuersignalen S berücksichtigt wird. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen möglich.

Das genannte Beispiel bewirkt eine entsprechende Bandlauf steuerung in der Fertigstraße 5. Eine analoge Vorgehensweise ist auch für das Vorwalzwerk 4 möglich. Die Steuerung des Bandlaufs in einem Vorwalzwerk 4 ist Fachleuten allgemein als Wedge-and-Camber-Control bekannt. In ähnlicher Weise können auch eine Keil- und Säbelsteuerung oder eine Planheitsrege lung automatisiert werden.

Ein weiteres Beispiel ist das Aufhaspeln eines Bandes nach dem Walzen zu einem Coil 12. In diesem Fall kann beispiels weise entsprechend der Darstellung in FIG 2 mit einer ent sprechend angeordneten Kamera 13 erfasst werden, wenn der Bandfuß 14 (also das Ende des Bandes) eine bestimmte Stellung relativ zum Coilauge 15 aufweist, beispielsweise sich in Drehrichtung des Coils 12 gesehen etwas mehr als 90° vor dem untersten Punkt des Coils 12 befindet. In diesem Fall kann das Aufhaspeln des Bandes von dem Automatisierungssystem 8 derart gesteuert werden, dass beim Beenden des Haspelns die Strecke vom Bandfuß 14 zum untersten Punkt des gehaspelten Coils 12 entsprechend der Darstellung in FIG 3 nur wenige Prozent - vorzugsweise 5 % oder weniger - des Coilumfangs entspricht. Der Bandfuß 14 ist dadurch fast direkt unterhalb des Coilauges 15 angeordnet und wird beim Absetzen des Coils 12 auf einer Unterlage geklemmt. Ein unbeabsichtigtes Auf springen der letzten Windung des Coils 12 kann dadurch ver mieden werden.

Das Automatisierungssystem 8 ist entsprechend der Darstellung in FIG 4 über ein Datennetzwerk 16 mit einer Mensch-Maschine- Schnittstelle 17 verbunden. Die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 befindet sich - gegebenenfalls mit weiteren Mensch-Maschi- ne-Schnittstellen (siehe hierzu später) an einem Bedienort. Der Bedienort kann sich in der Nähe der Anlage und/oder des Automatisierungssystems 8 befinden. Er kann aber auch weit hiervon entfernt sein, im Extremfall mehrere 1000 km. Über das Datennetzwerk 16 übermittelt das Automatisierungssystem 8 zumindest einen Teil der Zustandssignale Z, der Steuersignale S und/oder aus den Zustandssignalen Z und/oder den Steuersig nalen S abgeleiteter Signale an die Mensch-Maschine-Schnitt- stelle 17. Mindestens eines der übermittelten Signale ist ei nes der dimensionalen Signale, insbesondere ein erfasstes Bild oder ein erfasstes akustisches Signal.

Die übermittelten Signale werden von der Mensch-Maschine- Schnittstelle 17 an eine Bedienperson 19 ausgegeben. Im Falle eines Bildes kann beispielsweise eine Ausgabe über einen Bildschirm oder dergleichen erfolgen. Gleiches gilt für eine Sequenz von Signalen (einschließlich einer Sequenz von Bil dern) und auch für von dem Automatisierungssystem 8 im Rahmen der Auswertung von Zustandssignalen Z generierte dimensionale Signale. Im Falle eines akustischen Signals kann die Ausgabe beispielsweise über einen Lautsprecher oder einen Kopfhörer erfolgen. Weiterhin übermittelt die Mensch-Maschine- Schnittstelle 17 über das Datennetz 16 Vorgaben V an das Au tomatisierungssystem 8. Das Automatisierungssystem 8 berück sichtigt die Vorgaben V im Rahmen der Ermittlung der Steuer signale S.

Das Datennetzwerk 16 ist ein offenes Datennetzwerk. Ein offe nes Datennetzwerk 16 ist ein Datennetzwerk, an das entspre chend der Darstellung in FIG 4 beliebige andere Komponenten

18 angeschlossen sein können und die ebenfalls über das Da tennetzwerk 16 miteinander kommunizieren, ohne dass das Auto matisierungssystem 8 oder die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 davon etwas wissen.

Die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 nimmt entsprechend der Darstellung in FIG 4 von der Bedienperson 19 Befehle B entge- gen. Die Vorgabe der Befehle B kann beispielsweise entspre chend der Darstellung in FIG 4 durch Betätigung von vorbe stimmten Steuerelementen 20 der Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 erfolgen. Die Steuerelemente 20 können eine übliche Tasta tur 20a, eine übliche Maus 20b und spezielle Steuertasten 20c, 20d umfassen. Auch andere Steuerelemente 20 sind mög lich. Unabhängig von der Art der Steuerelemente 20 leitet die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 jedoch aus den vorgegebenen Befehlen B die korrespondierenden Vorgaben V ab.

Die Übermittlung über das Datennetzwerk 16 erfolgt in beiden Kommunikationsrichtungen (also sowohl vom Automatisierungs system 8 zur Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 als auch von der Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 zum Automatisierungssys tem 8) mit einer maximalen Latenzzeit von 50 ms. Vorzugsweise ist die maximale Latenzzeit sogar noch kleiner und liegt - beispielsweise - bei 20 ms, 10 ms oder darunter. Die maximale Latenzzeit wird mit einer an Sicherheit grenzenden Wahr scheinlichkeit, d.h. mit einer Wahrscheinlichkeit von mindes tens 99,95 %, besser von mindestens 99,99 %, eingehalten.

Die geforderte Bandbreite und die geforderte Latenzzeit sowie die Gewährleistung der Übertragungssicherheit (also das Ein halten der geforderten Wahrscheinlichkeit von mindestens 99,95 %) können auf verschiedene Art und Weise erreicht wer den. Beispielsweise können zwischen dem Automatisierungssys tem 8 und der Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 Streams einge richtet werden. Streams sind Fachleuten - nicht nur für die Übermittlung von Videodaten, sondern auch für die Übermitt lung von Steuerungsdaten - allgemein bekannt. Es kann insbe sondere auf die internationale Norm IEEE 802.1 verwiesen wer den.

Weiterhin ist die Bandbreite der Übermittlung zumindest für die Richtung vom Automatisierungssystem 8 zur Mensch- Maschine-Schnittstelle 17 so groß, dass innerhalb der genann ten maximalen Latenzzeit mindestens ein Videodatenstrom mit einer Auflösung von 800 mal 600 Pixeln pro Videobild und 20 Videobildern pro Sekunde übertragen werden kann. Das Video bild ist zumindest ein Graustufenbild mit einer Bittiefe von 8 Bit. Besser ist es natürlich, wenn das Datennetzwerk 16 ei ne noch bessere Performanz bietet, also beispielsweise 2, 4,

6, 8 usw. derartige Videodatenströme übertragen werden können oder ein Videodatenstrom mit einer höheren Auflösung von bei spielsweise 1600 mal 1600 Pixeln pro Videobild oder mehr als 20 Videobildern pro Sekunde übertragen werden kann oder die einzelnen Pixel mehr als 8 Bit aufweisen oder farbig sind. Selbstverständlich sind auch Kombinationen möglich, dass also - beispielsweise - ein einzelner Videodatenstrom mit einer Auflösung von 1600 mal 1600 Pixeln pro Videobild und 30 Vide obildern pro Sekunde in Farbe und zusätzlich zwei weitere Vi deodatenströme mit einer Auflösung von jeweils 800 mal 800 Pixeln pro Videobild und jeweils 20 Videobildern pro Sekunde als Graustufenbilder übertragen werden können. Derartige ma ximale Latenzzeiten und derartige Bandbreiten können insbe sondere dann realisiert werden, wenn das Datennetzwerk 16 (zumindest in einem Teilabschnitt) gemäß mindestens dem 5G- Standard ausgebildet ist. Die geforderte maximale Latenzzeit und die geforderte Bandbreite können aber auch anderweitig realisiert sein. Zur Minimierung der tatsächlich benötigten Bandbreite kann die Kommunikation zwischen dem Automatisie rungssystem 8 und der Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 insbe sondere in komprimierter Form erfolgen. Ganz besonders die für die Übertragung von Videodaten erforderliche Bandbreite kann durch die Verwendung geeigneter Standards - beispiels weise MPEG - deutlich reduziert werden.

Weiterhin kann die Kommunikation zwischen dem Automatisie rungssystem 8 und der Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 vor zugsweise in verschlüsselter Form erfolgen. Dadurch können Hackerangriffe und dergleichen hinreichend unwahrscheinlich gemacht werden.

Die übertragenen Signale können über die Mensch-Maschine- Schnittstelle 17 an die Bedienperson 19 ausgegeben werden. Dies gilt gleichermaßen für die „normalen" Signale als auch für die dimensionalen Signale. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist es jedoch im Regelfall nicht erforderlich, dass die Bedienperson 19 aktiv in die Steuerung der Anlage der Grundstoffindustrie eingreift. In der Regel ist es ausrei chend, wenn die Bedienperson 19 die Anlage überwacht und nur noch in Einzelfällen Steuerungseingriffe vornimmt.

Beispielsweise kann die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 ent sprechend der Darstellung in FIG 5 mehrere Monitore 21 auf weisen. In diesem Fall kann - beispielsweise - über (mindes tens) einen Monitor 21a die Ausgabe von „normalen" Zustands signalen Z erfolgen, gegebenenfalls einschließlich zugehöri ger Steuersignale S. Vor allem aber ist ein weiterer Monitor 21b vorhanden, über den der Bedienperson 19 eines der dimen sionalen Signale - insbesondere ein Bild - entsprechend der Übermittlung vom Automatisierungssystem 8 zur Mensch-Ma- schine-Schnittstelle 17 angezeigt wird. Gegebenenfalls kann - beispielsweise - weiterhin über (mindestens) einen weiteren Monitor 21c die Ausgabe von Bildern erfolgen, die mittels mehrerer Kameras erfasst werden, die verteilt über die Anlage der Grundstoffindustrie an bestimmten Orten angeordnet sind. Zu diesem Zweck kann der Monitor 21c - beispielsweise in neun Fenster aufgeteilt sein, über die je ein anderes Bild ausge geben wird. Die Anzahl an Monitoren 21 und welche Informatio nen im einzelnen über welchen Monitor 21 an die Bedienperson 19 ausgegeben wird, ist nur beispielhaft. Von Bedeutung ist aber, dass nur ein Teil der dimensionalen Daten - beispiels weise nur ein Teil der von den Kameras anlagenseitig erfass ten Videodatenströme - ausgegeben wird oder - falls auch an dere dimensionale Daten ausgegeben werden - dieser Teil eine höhere Auflösung aufweist oder mit einer auf höheren Auflö sung ausgegeben wird als die anderen dimensionalen Daten. Derartige dimensionale Daten werden nachstehend als bevorzug te dimensionale Daten bezeichnet.

Ein weiterer wichtiger Punkt des Betriebsverfahrens besteht darin, dass die bevorzugten dimensionalen Daten vom Zustand des Walzguts 2 und/oder der Anlage abhängen. Dies wird nach- stehend unter der Annahme erläutert, dass als bevorzugte di mensionale Daten ein einzelner Videodatenstrom ausgegeben wird und dieser Videodatenstrom über den Monitor 21b ausgege ben wird. Die entsprechenden Aussagen sind aber allgemeingül tig.

Beispielsweise ist es möglich, dass das Automatisierungssys tem 8 in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts 2 und/oder der Anlage entscheidet, welche dimensionalen Signale es überhaupt an die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 übermittelt. In die sem Fall können natürlich auch nur die jeweils übermittelten dimensionalen Signale (gemäß Beispiel über den Monitor 21b und gegebenenfalls auch den Monitor 21c) an die Bedienperson 19 ausgegeben werden. Alternativ ist es möglich, dass zwar stets die alle dimensionalen Daten - beispielsweise die von den Kameras am Ort der Anlage erfassten Bilder - vom Automa tisierungssystem 8 an die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 übermittelt werden, dass aber die Mensch-Maschine-Schnitt- stelle 17 in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts 2 und/oder der Anlage entscheidet, welche dimensionalen Signale sie in welchem Umfang an die Bedienperson 19 ausgibt.

Die Entscheidung, welche dimensionalen Signale das Automati sierungssystem 8 in welchem Umfang an die Mensch-Maschine- Schnittstelle 17 übermittelt bzw. welche dimensionalen Signa le die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 in welchem Umfang an die Bedienperson 19 ausgibt, können das Automatisierungssys tem 8 bzw. die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 beispielswei se im Falle der Ausgestaltung der Anlage als Walzwerk in Ab hängigkeit vom Ort eines Bandkopfes 22 (also der Anfang des Bandes) und/oder des Bandfußes 14 in der Walzstraße treffen.

Hierzu ein konkretes Beispiel:

Man nehme an, die Fertigstraße 5 der Anlage von FIG 1 weise entsprechend der Darstellung in den FIG 6 bis 14 - rein bei spielhaft - vier Walzgerüste 23a bis 23d auf. Weiterhin sei angenommen, dass für jedes der vier Walzgerüste 23a bis 23d jeweils eine Kamera 24a bis 24d vorhanden ist, mittels derer der Bereich der Fertigstraße 5 hinter dem jeweiligen Walzge rüst 23a bis 23d erfasst wird. Das Walzgut 2 sei ein Metall band und es werde gerade der Bandkopf 22 durch die einzelnen Walzgerüste 23a bis 23d der Fertigstraße 5 gefädelt.

Dann befindet sich der Bandkopf 22 nacheinander

- entsprechend der Darstellung in FIG 6 einlaufseitig des Walzgerüsts 23a,

- entsprechend der Darstellung in FIG 7 auslaufseitig des Walzgerüsts 23a und einlaufseitig des Walzgerüsts 23b, und zwar vor Erreichen des Erfassungsbereichs der Kamera 24a oder im Erfassungsbereich der Kamera 24a,

- entsprechend der Darstellung in FIG 8 auslaufseitig des Walzgerüsts 23a und einlaufseitig des Walzgerüsts 23b, je doch nicht mehr im Erfassungsbereich der Kamera 24a,

- entsprechend der Darstellung in FIG 9 auslaufseitig des Walzgerüsts 23b und einlaufseitig des Walzgerüsts 23c, und zwar vor Erreichen des Erfassungsbereichs der Kamera 24b oder im Erfassungsbereich der Kamera 24b,

- entsprechend der Darstellung in FIG 10 auslaufseitig des Walzgerüsts 23b und einlaufseitig des Walzgerüsts 23c, je doch nicht mehr im Erfassungsbereich der Kamera 24b,

- entsprechend der Darstellung in FIG 11 auslaufseitig des Walzgerüsts 23c und einlaufseitig des Walzgerüsts 23d, und zwar vor Erreichen des Erfassungsbereichs der Kamera 24c oder im Erfassungsbereich der Kamera 24c,

- entsprechend der Darstellung in FIG 12 auslaufseitig des Walzgerüsts 23c und einlaufseitig des Walzgerüsts 23d, je doch nicht mehr im Erfassungsbereich der Kamera 24c,

- entsprechend der Darstellung in FIG 13 auslaufseitig des Walzgerüsts 23d, und zwar vor Erreichen des Erfassungsbe reichs der Kamera 24d oder im Erfassungsbereich der Kamera 24d,

- entsprechend der Darstellung in FIG 14 auslaufseitig des Walzgerüsts 23d, jedoch nicht mehr im Erfassungsbereich der Kamera 24d. In diesem Fall kann beispielsweise

- ab einem Zeitpunkt, zu dem der Bandkopf 22 sich noch ein laufseitig des Walzgerüsts 23a befindet, das Videobild der Kamera 24a über den Monitor 21b ausgegeben werden,

- ab dem Zeitpunkt, zu dem der Bandkopf 22 aus dem Erfas sungsbereich der Kamera 24a austritt, das Videobild der Ka mera 24b über den Monitor 21b ausgegeben werden,

- ab dem Zeitpunkt, zu dem der Bandkopf 22 aus dem Erfas sungsbereich der Kamera 24b austritt, das Videobild der Ka mera 24c über den Monitor 21b ausgegeben werden,

- ab dem Zeitpunkt, zu dem der Bandkopf 22 aus dem Erfas sungsbereich der Kamera 24c austritt, das Videobild der Ka mera 24d über den Monitor 21b ausgegeben werden und

- ab dem Zeitpunkt, zu dem der Bandkopf 22 aus dem Erfas sungsbereich der Kamera 24d austritt, keines der von den Kameras 24a bis 24d erfassten Videobilder über den Monitor 21b ausgegeben werden.

Dies ist in den FIG 6 bis 14 dadurch angedeutet, dass ent sprechend dem jeweiligen Ort des Bandkopfes 22 für die ent sprechende Kamera 24a bis 24d durch einen Pfeil das von der jeweiligen Kamera 24a bis 24d abgegebene Videobild angedeutet ist, das aktuell jeweils gerade an den Monitor 21b ausgegeben wird, während die von den anderen Kameras 24a bis 24d abgege benen Videobilder jeweils nicht mit eingezeichnet sind.

Analoge Vorgehensweisen sind selbstverständlich auch beim Ausfädeln des Bandfußes 14 aus den Walzgerüsten 23a bis 23d möglich. Ähnliche Vorgehensweisen sind auch bei anderen Sach verhalten möglich.

Es ist natürlich möglich, auch gemischte Vorgehensweisen zu ergreifen. Beispielsweise ist es möglich, zusätzlich zu der obenstehend erläuterten Vorgehensweise über den Monitor 21c jeweils permanent die von den Kameras 24a bis 24d erfassten Videobilder (gegebenenfalls zusätzlich zu anderen Videobil dern) auszugeben, jedoch nur in verkleinerter Form (also mit verringerter Auflösung, beispielsweise 400 x 300 Pixel) und/oder mit reduzierter Bildrate (beispielsweise mit einer Aktualisierung einmal pro Sekunde).

In ähnlicher Weise ermittelt die Mensch-Maschine-Schnittstel- le 17 die Vorgaben V nicht nur in Abhängigkeit von der Betä tigung der vorbestimmten Steuerelemente 20, sondern zusätz lich auch in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts 2 und/oder der Anlage. Die Betätigung ein und desselben Steuerelements 20 kann also je nach Zustand des Walzguts 2 und/oder der An lage eine unterschiedliche Vorgabe V bewirken.

Auch hierzu ein Beispiel:

Man nehme wie zuvor an, dass der Bandkopf 22 entsprechend der Darstellung in den FIG 6 bis 14 sequenziell nacheinander durch die Walzgerüste 23a bis 23d der Fertigstraße 5 gefädelt wird. Im Regelfall erfolgt das Schwenken desjenigen Walzge- rüsts 23a bis 23d, das dem Bandkopf 22 momentan unmittelbar vorgeordnet ist. Dies ist in den FIG 6 bis 14 durch einen Pfeil auf das jeweilige Walzgerüst 23a bis 23d angedeutet, dessen Walzspaltkeil durch Schwenken jeweils eingestellt wird. Wenn also - beispielsweise - der Bandkopf 22 sich zwi schen den Walzgerüsten 23b und 23c befindet, wird das Walzge rüst 23b geschwenkt. Dies gilt zumindest, bis der Bandkopf 22 den Erfassungsbereich der auslaufseifig des jeweiligen Walz- gerüsts 23a bis 23d angeordneten Kamera 24a bis 24d verlässt.

Im Regelfall erfolgt das Schwenken der Walzgerüste 23a bis 23d automatisiert durch das Automatisierungssystem 8. Es ist jedoch möglich, dass die Bedienperson 19 erkennt, dass die Ansteuerung des entsprechenden Walzgerüsts 23a bis 23d feh lerhaft oder unzureichend ist. In diesem Fall kann die Bedi enperson 19 beispielsweise durch Betätigen der Steuertaste 20c der Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 einen Befehl B vor geben, dessen korrespondierende Vorgabe V für das Automati sierungssystem 8 bewirkt, dass der Walzspalt des entsprechen den Walzgerüsts 23a bis 23d an der Antriebsseite des entspre chenden Walzgerüsts 23a bis 23d vergrößert und an der Bedien- seite des entsprechenden Walzgerüsts 23a bis 23d verkleinert wird. Betätigt die Bedienperson 19 hingegen die Steuertaste 20d, hat dies die umgekehrte Wirkung. In beiden Fällen aber wirkt die Betätigung der Steuertasten 20c, 20d nicht stets auf dasselbe Walzgerüst 23a bis 23d (beispielsweise das Walz gerüst 23a), sondern stets auf dasjenige Walzgerüst 23a bis 23d, das dem Bandkopf 22 momentan unmittelbar vorgeordnet ist, aus dem der Bandkopf 22 also zuletzt ausgelaufen ist.

Um der Bedienperson 19 das Verständnis über das Geschehen in der Anlage der Grundstoffindustrie noch weiter zu erleich tern, kann in der Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 entspre chend der Darstellung in FIG 5 ein geometrisch-konstruktives Modell 25 der Anlage implementiert sein. In diesem Fall gibt die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 zumindest temporär zu mindest einen Teil des geometrisch-konstruktiven Modells 25 an die Bedienperson 19 aus. Beispielsweise kann entsprechend der Darstellung in FIG 5 ein zusätzlicher Monitor 21d vorhan den sein, über den das geometrisch-konstruktive Modell 25 oder der Teil dieses Modells 25 an die Bedienperson 19 ausge geben wird.

Das geometrisch-konstruktive Modell 25 ist in der Regel ein dreidimensionales Modell. Die Darstellung des Modells 25 ist hingegen zweidimensional. Die Darstellung kann aber nach Be darf eine Schnittdarstellung, eine Draufsicht (von oben), ei ne Seitenansicht (beispielsweise von der Bedienseite der Walzgerüste 23a bis 23d gesehen) usw. sein. FIG 15 zeigt rein beispielhaft eine zweidimensionale Darstellung der Walzgerüs te 23a bis 23d von der Seite, wie sie beispielsweise über den Monitor 21d an die Bedienperson 19 ausgegeben werden kann. Unabhängig von der Art der Darstellung hebt die Mensch-Ma- schine-Schnittstelle 17 in dem ausgegebenen Teil des geomet risch-konstruktiven Modells 25 jedoch optisch denjenigen Be reich hervor, den das Automatisierungssystem 8 in Abhängig keit vom Zustand des Walzguts 2 und/oder der Anlage an die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 übermittelt und/oder aus dessen Bereich die dimensionalen Signale stammen, welche die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 in Abhängigkeit vom Zustand des Walzguts 2 und/oder der Anlage an die Bedienperson 19 ausgibt, und/oder für den die Vorgaben V bestimmt sind, wel che die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 dynamisch in Abhän gigkeit vom Zustand des Walzguts 2 und/oder der Anlage ermit telt. In dem Fall, dass es mehrere derartige Bereiche gibt, hebt die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 mindestens einen dieser Bereiche hervor. Gegebenenfalls können in diese Dar stellung zusätzlich Hinweise eingeblendet werden, beispiels weise für die momentane Bedeutung der Steuertasten 20c und 2Od.

Auch hier wieder ein Beispiel:

Man nehme wie zuvor an, dass der Bandkopf 22 entsprechend der Darstellung in den FIG 6 bis 14 sequenziell nacheinander durch die Walzgerüste 23a bis 23d der Fertigstraße 5 gefädelt wird. Dann kann beispielsweise in der Darstellung des geomet risch-konstruktiven Modells 25 der Anlage jeweils dasjenige Walzgerüst 23a bis 23d optisch hervorgehoben werden, das dem Bandkopf 22 momentan unmittelbar vorgeordnet ist. Wenn sich also - beispielsweise - der Bandkopf 22 zwischen den Walzge rüsten 23b und 23c befindet, wird das Walzgerüst 23b optisch hervorgehoben. Dies ist in FIG 15 durch eine gestrichelte Um rahmung des Walzgerüsts 23b angedeutet. In analoger Weise kann beispielsweise während des Ausfädelns des Bandfußes 14 dynamisch jeweils dasjenige Walzgerüst 23a bis 23d optisch hervorgehoben werden, in welches der Bandfuß 14 als nächstes einläuft .

Es ist möglich, dass die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 die einzige am Bedienort angeordnete Mensch-Maschine-Schnittstel- le 17 ist. Es ist entsprechend der Darstellung in FIG 16 je doch ebenso möglich, dass am Bedienort zusätzlich zu der Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 mindestens eine weitere Mensch-Maschine-Schnittsteile 17', 17" angeordnet ist. Die erstgenannte Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 ist also nur eine von mehreren Mensch-Maschine-Schnittsteilen 17, 17', 17" einer ganzen Gruppe von am Bedienort angeordneten Mensch-Ma- schine-Schnittstellen 17, 17', 17". Die weiteren Mensch-Ma- schine-Schnittstellen 17', 17" können beispielsweise entspre chend der Darstellung in FIG 16 über das Datennetzwerk 16 - statisch oder dynamisch - jeweils weitere Anlagen der Grund stoffindustrie steuern bzw. mit deren Automatisierungssystem 8', 8" Zusammenwirken. Die weiteren Anlagen der Grundstoffin dustrie und auch deren Automatisierungssysteme 8', 8" können gleichartig zu der erstgenannten Anlage oder verschieden hiervon sein.

Im Falle mehrerer am Bedienort angeordneter Mensch-Maschine- Schnittstellen 17, 17', 17" sind die Mensch-Maschine-Schnitt- stellen 17, 17', 17" entsprechend der Darstellung in FIG 16 vorzugsweise über eine Datenverbindung 26 miteinander ver netzt. Dadurch kann insbesondere die Bedienperson 19 dyna misch festlegen, welche der Mensch-Maschine-Schnittsteilen 17 der genannten Gruppe mit dem Automatisierungssystem 8 der An lage kommuniziert. Die Bedienperson 19 kann also die Kommuni kation mit dem Automatisierungssystem 8 durch Vorgabe ent sprechender Transferbefehle dynamisch von der Mensch-Maschi- ne-Schnittstelle 17 zu einer der weiteren Mensch-Maschine- Schnittstellen 17', 17" und zurück transferieren. Beispiels weise kann unter normalen Umständen die Mensch-Maschine- Schnittstelle 17 mit der in der Mitte dargestellten Anlage der Grundstoffindustrie Zusammenwirken. Es ist jedoch mög lich, das Zusammenwirken temporär beispielsweise auf die Mensch-Maschine-Schnittsteile 17' zu transferieren. Dies ist in FIG 16 durch den gestrichelten Doppelpfeil zwischen den beiden genannten Mensch-Maschine-Schnittsteilen 17, 17' ange deutet. Der Transfer des Zusammenwirkens kann nach Bedarf vollständig sein oder nur einen Teil der Steuerung der Anlage der Grundstoffindustrie umfassen.

Beispielsweise kann die Bedienperson 19 der Mensch-Maschine- Schnittstelle 17 einen allgemeinen Transferbefehl vorgeben, in dem nur spezifiziert wird, an welche weitere Mensch- Maschine-Schnittstelle 17', 17" die Kommunikation transfe- riert werden soll. In diesem Fall wird lediglich durch die Vorgabe des allgemeinen Transferbefehls die Kommunikation transferiert. Alternativ kann die Bedienperson 19 beispiels weise in einem Menü oder dergleichen abtrennbare Teile der Anlagensteuerung selektieren und die Kommunikation für die selektierten Teile durch Vorgabe eines speziellen Transferbe fehls an die weitere Mensch-Maschine-Schnittsteile 17', 17" transferieren.

Wie in FIG 1 angedeutet, kann weiterhin am Ort der Anlage ein Leitstand 27 angeordnet sein. Der Leitstand 27 kann die volle Funktionalität oder einen Teil der Funktionalität der Mensch- Maschine-Schnittstelle 17 aufweisen. Mittels des Leitstandes 27 kann die Bedienperson 19 oder eine weitere Bedienperson 19' bei Bedarf Befehle B' vorgeben, die von dem Leitstand 27 in Vorgaben V' für das Automatisierungssystem 8 umgesetzt werden. Dadurch kann bei Bedarf - beispielsweise bei einer Wartung der Anlage oder in einer Art Notbetrieb der Anlage oder wenn aus sonstigen Gründen eine Steuerung der Anlage vor Ort beabsichtigt ist - eine direkte Steuerung der Anlage mit tels des vor Ort angeordneten Leitstandes 27 erfolgen. Diese Steuerung erfolgt unter Umgehung des Datennetzwerks 16 und der Mensch-Maschine-Schnittsteile 17. Die Befehle B' und hiermit korrespondierend die Vorgaben V' können mit den Be fehlen B und den Vorgaben V übereinstimmen, die im Normalfall von der Mensch-Maschine-Schnittsteile 17 entgegengenommen bzw. über das Datennetzwerk 16 an das Automatisierungssystem 8 übermittelt werden.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbeson dere wird die Möglichkeit geschaffen, eine Anlage zum Her stellen und/oder Behandeln eines Walzguts 2 aus Metall, also eine Anlage, bei der eine geringe Reaktionszeit gewährleistet sein muss, fernbedient von einem beliebigen Bedienort aus zu steuern. Die Bedienperson 19 wird in erheblichem Umfang von manuellen Steuerungseingriffen entlastet. Durch die dynami sche Anzeige von dimensionalen Signalen kann die Anzahl an erforderlichen Monitoren 21a bis 21d und damit die Komplexi- tat der Überwachung der Anlage in einem überschaubaren Rahmen gehalten werden. Weiterhin wird die Bedienperson 19 von Be dieneingaben beispielsweise für ein Umschalten von Videobil dern entlastet. Im Ergebnis wird die Bedienung hierdurch deutlich vereinfacht. Durch die Anordnung mehrerer Mensch- Maschine-Schnittstellen 17, 17', 17" am Bedienort, wobei die Mensch-Maschine-Schnittstellen 17, 17', 17" miteinander ver netzt sind, kann eine erhöhte Flexibilität und Effizienz bei der Steuerung mehrerer Anlagen erreicht werden. Beispielswei- se kann beim Auftreten bestimmter Probleme bei der Steuerung der Anlage die Steuerung von der Mensch-Maschine-Schnitt- stelle 17 zu einer anderen Mensch-Maschine-Schnittstelle 17', 17" verlagert werden, deren Bedienperson 19 hierfür eine bes sere Expertise aufweist.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge schränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus ab- geleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu ver lassen.

Bezugszeichenliste

1, 3 Teilanlagen 2 Walzgut

4 Vorwalzwerk

5 Fertigstraße

6 Haspel 7 Kühlstrecke

8, 8', 8" AutomatisierungsSysteme

9 Sensoren

10 Aggregate 11 Aktoren 12 Coil

13, 24a bis 24d Kamera

14 Bandfuß

15 Coilauge

16 Datennetzwerk

17, 17', 17" Mensch-Maschine-Schnittstellen

18 andere Komponenten

19, 19' Bedienpersonen

20, 20a bis 20d Steuerelemente

21, 21a bis 21d Monitore 22 Bandkopf

23a bis 23d Walzgerüste

25 geometrisch-konstruktives Modell

26 Daten erbindung 27 Leitstand

B, B' Befehle

S Steuersignale

V, V' Vorgaben

Z ZustandsSignale