電動式鋼管自動測長機構設計畢業(yè)論文.doc

I摘要鋼管是一種用途廣泛的工業(yè)金屬材料，也是國民經(jīng)濟發(fā)展的一個重要支柱。本文根據(jù)國內(nèi)外鋼管生產(chǎn)線上精整區(qū)測長系統(tǒng)的研究開發(fā)現(xiàn)狀，以測長的硬件設計及控制系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)作為設計研究的主要工作：本文敘述了鋼管的工藝生產(chǎn)流程及API國際標準；說明了國內(nèi)測長系統(tǒng)的開發(fā)現(xiàn)狀及存在的問題并闡述了開發(fā)測長系統(tǒng)的必要性；陳述了課題的來源和論文的主要工作和意義。提出了系統(tǒng)設計的設計要求；根據(jù)系統(tǒng)的整體組成結構，進行了測長系統(tǒng)的設計，包括系統(tǒng)組成和工作過程以及設計時應注意的問題；最后給出了控制系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的總體設計方案及主要硬件的參數(shù)，簡述了PLC編程的方式S7400的特點性，提出了PLC程序的測試策略。提出了上位機軟件的測試策略和監(jiān)控系統(tǒng)的特點。提出了PLC的IDEF0表示；著重介紹了PLC程序的模塊化設計以及各個工位的程序流程、程序功能塊的劃分以及與上位機通訊的基本原理和時序圖，介紹了上位機監(jiān)控系統(tǒng)的功能模塊的設計；陳述了上位機通訊方案的設計，而且在機械關鍵部分進行了計算和校核。最后總結了測長控制系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)開發(fā)過程所做的工作，并對系統(tǒng)的改進方向進行了展望。關鍵詞：鋼管；測長；PLC；電機；編碼器；光電傳感器ABSTRACTSteeltubeiswidelyusedasasortofmetallicmaterialinindustryandhasalsocontributedmuchtothenationaleconomicdevelopment.Inthispaper,onthebasisofthecurrentsituationofresearchonsteeltubesmeasure,weight,pinstamp,band,stencilsystembothhereandabroad,withtheaimofresearchinganddevelopingthemeasuresystemfor2ndproductlineinTianjinPipeCorporation,technologicalprocessofsteeltubeandtheinternationalstandardAPIareintroduced.ThenthecurrentsituationofresearchandproblemsonMWBPSsysteminChinaaredescribed.Andalso,thenecessitiesoftheimprovementofmeasuresystemareexplained.Finally,thesourceofthisprojectandthemaincontentsaswellasthesignificanceofthispaperarementioned.thedesignrequirementsofthissystemarepresented.Then,accordingtothesystemsintegralstructure,theauthordepictedthedesignofrelevantmeasuresubsystem.stepsystemandetc,includingthecomponents,workingprocessofthesystemandtheprecautionswhendesigning.Finally,ThewholedesignofthecontrolsystemandsoftwarearealsopresentedAndthemajorhardwareparameters.PLCprogrammethodandthecharactersofS7400seriesareintroducedinbrief.TheteststrategyofthePLCprogramisalsoputforward.Finally,thetestingstrategyoftheup-levercomputersoftwareandthecharactersofthemonitoringcontrolsystemareputforward.TheexpressionsofPLCbyIDEF0arealsoputforward.AttentionaremainlyfocusedonthemodulardesignofPLCprogram,flowfigureofeachsubsystem,theassignmentoftheprogramfunctionblock,thecommunicationprinciplebetweenPLCandup-levercomputerandthetimingsequencediagram.Furthermore,thedesignofthefunctionmoduleblockofthemonitoringcontrolsystemofup-levercomputerisintroduced.Subsequently,thecommunicationprojectofup-levercomputerisdesigned.MainlyonthemechanicalpartofthecalculationandverificationTheworkandaccomplishmentinthereconstructionofmeasurecontrolsystemandsoftwarearesummarized,andmoreover,waystoimprovethissystemarepointedout.KeywordssteeltubemeasurePLCMotorMotorencoderPhotoelectricsensorI目錄1緒論.11.1課題研究的背景.11.2鋼管自動測長系統(tǒng)的的分類.21.3目前國內(nèi)鋼管自動測長的發(fā)展狀況及趨勢.41.3.1國內(nèi)鋼管自動測長發(fā)展狀況.41.3.2鋼管自動測長的發(fā)展方向.42方案原理的設計.52.1測長系統(tǒng)的設計.52.1鋼管自動測長原理.52.3各部件方案選擇及說明.72.3.1傳動方案說明.72.3.2光電傳感器的選擇及說明.92.3.3光電脈沖編碼器的選擇及說明.102.3.4應用中問題分析及改進措施.112.4控制系統(tǒng)的方案.122.4.1PLC在工業(yè)應用中的優(yōu)勢.122.4.2PLC在工業(yè)中應用優(yōu)勢的系統(tǒng)說明.132.4.3上位機監(jiān)控系統(tǒng)的特點.152.4.4上位機監(jiān)控系統(tǒng)的測試策略.163部件設計及計算.173.1推鋼機構的設計.173.1.1動力傳動齒輪的設計.173.1.2動力齒輪與齒條傳動計算.203.1.3編碼器傳動齒輪的設計.213.1.4鍵的選擇與計算.223.1.5螺栓的選擇與校核計算.223.2誤差的分析.233.2.1誤差理論分析.233.2.2減小誤差的措施.253.3測長系統(tǒng)設計關鍵點.264控制系統(tǒng).274.1PLC程序設計.274.1.1PLC軟件及編程.274.1.2S7-400編程方式.274.1.3PLC程