钢管是一种工业金属材料,广泛应用于机械、建筑和石化等行业,是国民经济发展的一个重要支柱;同时钢管也是国防工业的重要材料,用于制造枪管、炮筒以及其他武器。但目前钢管的整条生产流水线还依赖于进口。 本文以“包钢集团石油套管厂MWPBS系统的研制与开发”项目为背景,研究了钢管生产线上精整区测长、称重、打标、涂色、喷标系统,并进行了该项目的液压步进梁系统的设计和控制软件的设计,取得了成功。本课题的主要研究工作如下: 第一章论述了研究本课题的背景,简单介绍了钢管检测与标识系统。分析了步进梁的作用和国内外研究现状,最后提出了课题任务,简述了论文的主要工作。 第二章根据检测与标识生产线的整体组成结构,介绍了测长、称重、打标、涂色、喷标子系统,包括系统组成、工作流程;最后给出了电气控制系统的设计思想。 第三章首先对液压步进系统进行了结构分析,提出来机械设计的要点,并对核心传动部件摇杆进行了强度校核。接着介绍了液压系统的设计,阐述了参数的计算和元件的选择过程。 第四章在分析了闭环控制与开环控制各自的优缺点和适用场合基础上,结合具体工况,对比例阀控电液随动系统的控制方案的进行了选择,提出了PID控制策略。并研究了PID控制策略在系统中的优化与实现。 第五章介绍了软件系统的组成,重点研究了上位机程序的设计、上位机程序和PLC程序的接口的设计,最后介绍了PLC程序的设计。 第六章对论文所做的工作进行了总结,并对钢管MWPBS系统研发进行了展望。