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板带轧机厚度控制系统的单片机程序开发与实验研究
资料介绍
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。
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