板带钢轧辊辊型及其磨损检测系统的研究与实现

摘要

带钢板材轧制过程中，轧辊是重要的冶金工具，它的工作状态将直接影响到轧钢产品的质量。如何有效地检测轧辊辊型及其磨损程度，对于确保轧制的稳定性，提升板型质量和生产效率有着极为重要的意义。 本文提出并设计一种基于两组“和差补偿”原理的轧辊辊型及磨损度的检测系统，针对本检测系统GX-U智能辊型测量仪主要取得以下几个方面的成果： 1、研究轧辊辊型及磨损度检测系统的数学模型并完成建模算法，为辊型仪的制作提供了数学模型和理论基础。 2、设计并制作完成辊型仪的机械结构，实现仪器的定位及平稳移动、测量范围的可调整及测量臂连接安装、传感器的安装与调整等功能，保证GX-U智能辊型测量仪具有高精度、高灵敏度、高稳定性、灵活性好等优点。 3、设计并制作完成辊型仪嵌入式系统，实现仪器操作具有“可人机对话”、“输入轧辊各种参数”、“自动采集测量数据”、“数据处理与显示”、“存储多组轧辊测量结果”、“显示和传输各种数据”的功能。 4、设计并完成辊型仪数据库管理系统，实现辊型数据的接收并显示辊型曲线的功能。 经过轧钢现场使用GX—U智能辊型测量仪测量轧辊辊型的实验及结果分析得出：输出结果可以满足板带钢厂对轧辊辊型及其磨损度的测量要求：辊型仪的操作简单，便于使用，具有很大的应用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2课题意义及来源

1.3国内外研究与发展现状

1.3.1千分尺测量

1.3.2鞍式辊型测量仪

1.3.3 ZDC系列轧辊多参数测量仪

1.3.4 CADNO电子辊型测量仪

1.3.5 PWT便携式轧辊测量仪

1.4本论文主要研究内容

第二章GX-U智能辊型仪机械结构设计

2.1基于“和差补偿”的数学建模

2.1.1“和差补偿”原理

2.1.2“和差补偿”轧辊辊型数学模型的建立

2.2机械结构的整体设计

2.3鞍车的设计

2.4测量臂的设计

2.4.1测量臂V型滑架的设计

2.4.2测量臂体的设计

2.5测量头的设计

2.5.1传感器的连接关系

2.5.2测量头的微调设计

2.6编码器测长机构的设计

2.6.1测长机构的设计

2.6.2测长机构编码器上下行程的设计

2.7温度测量机构的设计

2.8嵌入式系统专用电器箱的设计

第三章GX-U嵌入式系统的硬件设计

3.1硬件的具体结构设计

3.2电源电路设计

3.2.1电源电路设计方案

3.2.3锂电池的开启与关闭设计

3.2.4电源电路设计

3.3位移传感器信号接收及接口电路设计

3.3.1位移传感器

3.3.2 MA-2.5型差动变压器位移传感器

3.3.3位移传感器的接口电路

3.4温度传感器信号接收及接口电路设计

3.4.1安装温度传感器的必然性

3.4.2温度传感器RayCI3A

3.4.3温度传感器RayCI3A的接口电路及连线图

3.5脉冲编码器接收及接口电路设计

3.5.1光电编码器

3.5.2 ZSP3.806系列光电编码器及接口电路

3.5.3 ZSP3.806系列光电编码器的实际接连方式

3.6数据存储与传输

3.6.1存储器电路的设计

3.7 LCD接口电路设计

3.8键盘扫描电路的设计

3.9 ARM7TDMI-S内核介绍与LPC2292外围电路设计

3.9.1 ARM7TDMI-S内核与LPC2292的简要介绍

3.9.2晶振电路的设计

3.9.3复位电路的设计

3.9.5 JTAG接口电路设计

3.10印刷电路板的设计

3.10.1印刷电路板上电磁干扰的产生与抗干扰设计的原则

3.10.2本终端印刷电路板的设计分析

第四章GX-U嵌入式系统软件设计

4.1系统软件的总体结构

4.2 LPC2292的启动代码设计

4.3 LPC2292内部模块初始化程序

4.3.1外部存储器控制器的初始化

4.3.2 UARTO的初始化

4.3.3计数器的初始化

4.3.4看门狗的初始化

4.4 AD芯片MAX197驱动程序

4.4.1 MAI197介绍

4.4.2 MAX197控制字的设计

4.4.3 MAX197转换程序的设计

4.5轧辊辊型磨损检测系统的建模算法的软件编程

4.6温度传感器温度值的计算方法及编程

4.6.1温度值的计算方法

4.6.2选择测温功能的编程实现

4.6.3测量发射率修正系数的计算方法及功能实现

4.7键盘扫描程序的设计

4.8 LCD显示程序的设计

4.9嵌入式系统的主程序设计

第五章GX-U数据库管理系统设计

5.1测量数据的接收

5.1.1使用MSComm控件

5.1.2实测辊型数据传输程序的编写

5.2测量数据的处理与保存

5.2.1测量数据的处理

5.2.2测量数据的保存

5.2.3 ADO技术介绍与使用

5.3建立理论辊型数据

5.3.1人工输入法

5.3.2理论公式法

5.4辊型曲线的输出

5.4.1理论曲线的输出

5.4.2实测曲线的输出

5.4.3磨损曲线的输出

第六章GX-U辊型仪的调试安装与实验结果分析

6.1 GX-U智能辊型仪的调试

6.1.1轧辊辊型检测模型算法程序的仿真调试

6.1.2智能辊型仪传感器的示值误差调试

6.2 GX-U智能辊型仪的安装

6.2.1鞍车与测量架体的安装

6.2.2编码器测长机构的安装

6.2.3嵌入式系统专用电箱的安装

6.2.4嵌入式系统专用电器箱接口连接安装

6.3现场实验一和测量结果分析

6.3.1实验的环境及目的

6.3.2仪器实验前的调整

6.3.3实验过程

6.3.4测量数据分析

6.4现场实验二及测量结果分析

6.4.1实验的环境及目的

6.4.2.实验过程

6.4.3测量数据分析

第七章结论

参考文献

致谢

作者攻读硕士学位期间发表的学术论文