板带轧机厚度控制系统的单片机程序开发与实验研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目板带轧机厚度控制系统的单片机程序开发与实验研究作者姓名蔡丽学位类别工程硕士指导教师杨景明教授2016年5月中图分类号：TP274.2学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工程硕士学位论文(工程设计)板带轧机厚度控制系统的单片机程序开发与实验研究硕士研究生：蔡丽导师：杨景明教授副导师：丁栋高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：电气工程所在单位：秦皇岛凯鸿科技有限公司答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationfortheMast

2、erDegreeinElectricalEngineeringPROGRAMMEDEVELOPMENTANDEXPRIMENTALSTUDYOFTHESINGLE-CHIPMICROCOMPUTERFORAUTOMATICGAUGECONTROLSYSTEMOFSTRIPMILLbyCaiLiSupervisor:ProfessorYangJingmingYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《板带轧机厚度控制系统的单片机程序开发与实验研究》是

3、本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《板带轧机厚度控制系统的单片机程序开发与实验研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学

4、校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密☑。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要带钢生产中，精准地控制板带厚度是必不可少的重要环节，通常采用带有自动厚度控制（AGC）的装置，确保板带轧机厚度控制的精度。研制一套完善的AGC控制装置，对于实现高精度板带材厚度控制具有重要意义。本文在前人开发的AGC控制装置硬件基础

5、上，重点进行了装置的软件设计与开发。本系统选取PIC24H系列单片机PIC24HJ256GP610作为核心控制芯片，在继承原系统的硬件设计及研究成果的前提下，重点针对供电电源、数字量以及模拟量接口、编码器接口和串口通信接口进行耐久性、满负荷等实验，解决模拟量转为数字量转换时间较长、数字量输出部分达林顿管损坏、不同类型编码器数据采集的兼容等问题。根据现场应用情况对原有主程序流程图进行了补充与完善，主要包括程序掉电重启后的flash模拟EEPROM数据恢复、引入多级中断方式，完善数字量、模拟量、编码器信号采集程序中的漏洞，确保

6、信号稳定准确。其次结合工艺流程，编制了在不同系统工作状态下对伺服阀的输出控制主程序以及压靠、压下调节、上位机与下位机的通讯等基本子程序。通过现场调研并结合轧制理论，制定压力闭环模块、位置闭环模块流程图，采用增量式PID控制算法，闭环程序在1ms定时周期内扫描执行，保证控制的快速及稳定性。另外，为提高为板带轧制的控制精度，以厚度监控和预控的控制需求为基础，绘制两者的流程图并编写应用程序。最后以单片机控制器为核心搭建实验电路，在650mm轧机上进行各项实验。完成模拟量、编码器信号及部分I/O信号采样并与原系统的FM458采样效

7、果对比。在不同压下和抬起时段完成位置闭环及压力闭环的动态响应实验。经过多次调试，最终达到用户所要求的控制要求。关键词：AGC；单片机控制器；闭环控制；厚度控制；增量式PID-I-AbstractAbstractIntheproductionofstrip,itisnecessarytoaccuratelycontrolthethicknessoftheplateandstrip,whichisusuallyusedwithautomaticgaugecontrol(AGC),toensuretheaccuracyofgau

8、gecontrolinstripmill.TodevelopasetofperfectAGCcontroldeviceisveryimportant，torealizehighprecisionstripgaugecontrolisgreatsignificance.Inthispaper,basedo