气动式钢管自动测长机构.doc

摘要:钢管作为一种重要的工业金属材料，有着相当广泛的用途，同时，钢管也是支撑着国民的经济发展。本文分析了国内外钢管测长部分的开发以及研究现状，对该项目进行了系统的设计。

本文阐述了国内外钢管测长的发展方向，以及其发展的趋势，并比较了各种方案的优缺点。其次介绍了钢管自动测长机构的基本原理，并列举出了测长系统是由哪些部件所组成的。论文重点对测长部分进行了机械设计，对传动部分、气动部分、电气控制以及支架分别进行了设计和校核。论文的结尾，介绍了与PLC控制部分的相关内容，使我对它的优缺点，以及应用、设计和编程，有了一个大致的了解。

关键词 钢管；测长；PLC

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究课题的背景及意义-1

1.2 自动化测量钢管长度的发展方向-3

1.3自动化测量钢管长度系统的分类-3

2 总体方案设计-8

2.1 自动化测量钢管长度的原理-8

2.1.1 测长原理-8

2.1.2 系统组成-9

2.2选择合适的光电传感器-11

2.2.1光电传感器的工作原理及其的种类-11

 2.2.2 本系统设计的光电传感器及其布置的要求-11

2.3光电脉冲编码器的选择及说明-11

2.3.1光电脉冲编码器的分类-11

2.3.2本设计采用脉冲编码器的要求-11

2.4 本系统的误差分析及解决方法-11

2.4.1 随机误差-12

2.4.2 系统误差-12

2.4.3临界粗大误差-13

3 机械设计-14

3.1 气缸的选择和计算-14

3.1.1 气缸的选择和计算-14

3.1.2 活塞杆弯曲强度计算-16

3．2 齿轮齿条的选择与计算-18

3.2.1 齿面接触疲劳强度计算-18

3.2.2 齿根弯曲疲劳强度验算-21

3.2.3 动力齿轮与齿条的传动计算-23

3.3 螺栓的选择与计算-25

3.4  V型辊道的选择与计算-26

4 软件设计及编程-31

4.1 PLC控制系统的特点和应用-31

4.2  PLC控制系统软件及编程-31

4.3  PLC控制系统程序设计-32

4.3.1 PLC控制系统程序的IDEF0分析-32

4.3.2 PLC控制系统程序结构设计-32

4.3.4 PLC控制系统程序的流程设计-33

4.3.5 PLC控制系统测长流程的设计-33

4.3.6 步进梁程序流程-33

4.3.7 PLC控制系统程序的设计特点-34

4.4 PLC控制系统程序的测试-34

4.5上位机监控系统的设计-35

4.5.1上位机系统监控功能模块设计-35

4.5.2 上位机监控系统与PLC的通讯-35

4.5.3 上位机监控系统的特点-36

结论-38

致谢-39

参考文献-40