Modellbildung und Regelung von industriellen Mehrwalzen-Lackbeschichtungsanlagen mit traversierenden Dickenprofilmesssystemen

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Oberflächenveredelte Stahlfeinbleche sind Schlüsselwerkstoffe in der Automobil-, Bau- und Hausgeräteindustrie. Stahlhersteller stehen vor der Herausforderung, die ständig wachsenden Anforderungen der Kunden zu erfüllen, die über die Kernfunktionen wie Korrosionsschutz und Verarbeitbarkeit hinausgehen. Kunden wünschen zunehmend zusätzliche Funktionalitäten wie dekorative Effekte, Kratzfestigkeit und Verschleißbeständigkeit. Auch die Ansprüche an die Oberflächenqualität, wie Struktur und Lackglanz, steigen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, kommen industrielle Beschichtungsanlagen (Rollcoater) zum Einsatz, die Lacke als Schutzschicht auf Metallbänder auftragen. Die Arbeit befasst sich mit dem Einsatz von Advanced-Control-Methoden zur Regelung der Lackschichtdicke in diesen Anlagen. Es wird ein neues modellbasiertes Regelungssystem entwickelt, das auf einer industriellen Automatisierungsplattform implementiert und bei einem Anlagenbetreiber in Betrieb genommen wird. Ein Schwerpunkt liegt auf der Herleitung verfahrenstechnischer Modelle sowie der Ableitung vereinfachter Modelle für den Online-Reglerentwurf. Zudem werden innovative Lösungen für spezielle Probleme der Lackschichtdickenregelung formuliert und gelöst, wie die traversierende Messung der Regelgröße und Unterabtastung.