大口径钢管的设备选型及误差分析

大口径钢管作为工业生产和作业中的常用设备，其测量技术是工业控制上的一种关键技术。目前国内用来测量大口径钢管轮廓的设备在性能上有的局限性，获得的数据也不够，在准确度、自动化程度方面也有待提高，因此优化设计出一种新型的钢管轮廓测量系统有很重要的现实意义。本文在项目的基础上，给出了完整的大口径钢管轮廓测量系统的软件、硬件设计，仿真实验以及误差分析。

本文首先针对目前国内普遍使用的大口径钢管轮廓测量原理进行了调查和总结，提出了一种能好地减小系统误差的方式。在此基础上，与要实现的功能和指标要求相结合，给出了详细的系统组成和设计方案，大致分为测量原理、计算公式、设备选型及软件设计四大部分。

然后，本文设计了整个测量系统的可编程控制器的控制系统和电气原理，使可编程控制器与激光器之间实现了通讯，研究出了一种获得钢管轮廓参数的算法，并且对系统的机械结构和其能实现的功能进行了说明。

接下来，对该系统的组态监控软件着重进行了设计。从控制模块的选择、系统软件界面的设计到管理权限的设计、数据库的建立，再到系统的运行流程等五个大方面对组态软件进行了详细说明。另外，设计了对组态软件与PLC控制系统间通讯状态的诊断功能以及系统的报警功能，归纳了本文设计的上位机组态监控系统所具有的优势。

后，对测量系统的误差进行了深入的研究，通过对系统中产生误差的各个因素进行的分析，并且运用误差理论知识对误差补偿的方法进行了研究。通过多次反复试验的大量数据证明该系统的算法、误差小，运行平稳。