本论文对直径508-1422mm、厚度8-40mm、长度8-12.2m钢管机械扩径机电气控制系统进行设计、优化和改进。机械式自动扩径机,设备硬件先进,控制系统性能稳定,自动化程度高,报警及各种设备保护齐全;但存在设备结构复杂、电气控制系统硬件、软件维修困难,调试、编写难度大,无法对超短、超长钢管进行自动扩径,超薄、超厚钢管扩径效率不理想的问题。通过自主学习,对德国扩径机的工作流程、电气设计、硬件配置和PLC程序进行了全面的了解掌握,在此基础上根据生产需要对扩径机进行了设计改造。本论文主要工作如下:首先,给出了直缝埋弧焊管扩径机的工作原理和流程,对扩径机设备布局、各工序功能进行了描述,对扩径过程中钢管间歇递送过程进行了技术分析、设计了控制方案。其次,确定了扩径时钢管长度测量、扩径步数的计算方法、夹钳台车步进控制的技术要求。给出了扩径机电气硬件构成及电气元件现场布置,控制系统电路设计,PLC硬件组态方案。再次,对扩径机夹钳台车递送钢管相关程序进行了设计、编写;优化了人机交互界面;将原英文、德文双语言的人机界面程序设计编写为中、英、德三种语言的操作程序。最后,对原电气控制系统进行设计、程序编写和优化改造后,实现了扩径机针对超长、超短、薄壁、厚壁等不同规格直缝埋弧焊管的全自动扩径;设备操作更加简易,维护更加简单;提高了钢管扩径精度和产品质量,提升了生产线运行效率。