基于PIC单片机的AGC下位机系统设计及实现

发布时间：2024-05-28 05:17

　　随着国民经济的发展,各行业对板带材的精度提出了越来越高的要求,然而我国的许多中小型钢铁企业还沿用着比较陈旧的轧机,这些轧机都面临着控制设备改造。本文旨在设计出一种可以代替昂贵的西门子控制设备的基于微控制器的AGC系统。依据AGC控制器恶劣的工作环境,通过查询大量资料,比较了几种系列单片机的抗干扰性能,最终选定了PIC单片机进行AGC控制器的开发。同时,结合FPGA实现了增量式编码器数据接收,并提出了基于FPGA的绝对值编码器数据接收、解码的实现思路。 首先,从板带轧制系统对AGC控制器的需求入手,对单片机和模数转换芯片进行合理选型并论证基于单片机的AGC系统实现的可行性。为了进一步验证系统的动态指标,选取HCW650轧机模型为被控对象搭建实际电路模型,进行AD、DA闭环测试,采集实验数据证明系统的动态指标完全满足要求。 其次,选取FLEX10K系列FPGA完成增量式编码器的数据接收工作。鉴于增量式编码器输出的数据脉冲易受到干扰而造成错误计数的现象,编写FPGA程序时采用状态加减法实现。经QuartusII软件仿真和实际实验测试,FLEX10K10A完全能够完成对增量式编码器的数据接收任...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-5HCW650阶跃响应波形图

出的模拟量转换成为数字量作为输出反馈实现。系统的设定值则由模拟量给出，接入AN2与AN3的数字量做差作为增量式PID式PID运算，从而得出要到到设定值需要7715。闭环实验结果，实际运行单片机程序，模拟轧机下位机系数和微分系数为零，使系统只受纯比例小逐渐增大，直至系....

图3-6增量式编码器计数电路

在输出时钟的下降沿读取相应的通讯数据。，FPGA每发送完一位二进制数据，FPGA内部的计数变模块并不断进行检测，判断是否发送完最后一位数据。完毕，EPF10K10A通过Sign引脚发出高电平通知单片机[49,50]。际运行结果验仿真结果的正确性，实际搭建了FLEX10....

图3-7单片机读取的FPGA脉冲计数值

单片机读取的FPGA的脉冲计数值如图3-7所示。图3-7单片机读取的FPGA脉冲计数值Fig.3-7ThenumberofpulsescountedbyFPGAdisplayedbysinglechipFPGA传递给单片机的增量式编码器脉冲....

图4-6基于QuartusII的格雷码接收、译码仿真时序图

大的仿真功能，完成绝对值编码器数据接收的程序仿真平台仍然选用QuartusII软件。从图4-6可以看出，初始时设定绝对值编码器输出的串行数据为“1101110111110011100101100”，在计数变量由1自加至25过程中，“数据接收”模块依次将数据读....

本文编号：3983539