近年来,国外先进中厚板生产线的成功引进促进了我国中厚板生产技术的发展。但是,由于引进技术未被完全消化和掌握,尤其是轧机二级控制系统中的“黑箱”没有破解,为后续的工艺改进和控制系统升级带来极大困难。此外,国内大部分中厚板生产线的轧钢自动化水平比较低,在板形、厚度等方面的控制精度有待于进一步提高。本文依托于东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室的开放课题“中厚板轧机二级系统平台开发”,借鉴国外先进中厚板轧机二级控制系统的设计思想和技术,以中厚板轧机过程控制系统的开发和应用为研究对象,在过程控制系统的系统架构和功能实现方面开展研究工作,开发出基于ACE中间件的多进程轧机二级控制系统。此轧机二级控制系统既可以满足国内中厚板轧机控制系统的升级改造需求,又能为破解引进系统中的“黑箱”提供技术支持。论文的主要创新性工作如下：(1)对国内外具有代表性的中厚板轧机二级控制系统进行分析,结合当前中厚板生产自动化的发展趋势,设计了一个多进程形式的中厚板轧机二级控制系统。该系统根据需要实现的不同功能划分成15个进程,各个进程保持相对独立。此种系统架构设计提高了系统的稳定性,防止因一个功能出现故障而导致整个二级系统崩溃,还可以通过添加/删除进程的方式对轧机控制系统进行相应的调整,增加了系统的灵活性。(2)对CORBA标准及ACE. TAO等通信中间件和数据库访问方法等关键技术进行深入研究,提出了基于ACE+OO4O的中厚板轧机二级通信系统。利用ACE_Malloc创建共享内存池,通过共享内存的方式实现进程间通信。利用ACE Socket实现主机之间的通信,与传统的Socket通信相比,ACE Socket的数据传输效率更高,并且更加稳定。采用OO4O访问数据库,与常用的ODBC相比,OO4O的速度更快。(3)针对中厚板单/双机架的生产特点,设计了不同的轧制策略制定模式,提高了规程计算的通用性,使其适用于不同的中厚板生产线。分析了中厚板轧机在无液压弯辊条件下,采用传统规程计算方法容易出现板形问题的原因,提出了末道次轧制力锁定的规程计算方法。该方法将操作工的经验与规程计算模型有机地结合起来,使得操作工可以有效地干预规程计算,在实际应用中取得了良好的板形控制效果。(4)针对传统异板间的自学习模型不能修正轧件个体差异的缺陷,提出了同板的道次修正模型。该道次修正模型利用上道次的实测轧制数据,如实测轧制力、轧制速度、测温仪温度等,通过道次出口厚度再计算模块和轧制力短期修正模块,精确计算得出当前钢板的实际状态,然后通过剩余道次再计算模块对后续未轧道次的辊缝进行修正。实际应用表明,该道次修正模型能显著地提高轧制力预报精度和成品厚度精度。(5)在轧制节奏控制进程中,将中厚板轧制节奏控制分为非待温模式和待温模式,并针对每种模式提出了简单有效的轧制节奏控制方法。在待温模式中采用了批次轧制节奏控制方法,该方法将同规格的几块板坯看做是一个轧制批次,同批次的板坯先后出炉进行轧制并在精轧机后待温,等到所有板坯轧完后再一起移动到机前,然后再开始待温后的轧制。批次轧制节奏控制方法比传统的交叉轧制节奏控制方法更加简单实用。