本文關(guān)鍵詞：大口徑鋼管輪廓測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：大口徑鋼管作為工業(yè)生產(chǎn)和作業(yè)中的常用設(shè)備,其測(cè)量技術(shù)是工業(yè)控制上的一種關(guān)鍵技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)用來(lái)測(cè)量大口徑鋼管輪廓的設(shè)備在性能上有一定的局限性,獲得的數(shù)據(jù)也不夠全面,在準(zhǔn)確度、自動(dòng)化程度方面也有待提高,因此優(yōu)化設(shè)計(jì)出一種新型的鋼管輪廓測(cè)量系統(tǒng)有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文在科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,給出了完整的大口徑鋼管輪廓測(cè)量系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計(jì),仿真實(shí)驗(yàn)以及誤差分析。本文首先針對(duì)目前國(guó)內(nèi)普遍使用的大口徑鋼管輪廓測(cè)量原理進(jìn)行了調(diào)查和總結(jié),提出了一種能更好地減小系統(tǒng)誤差的方式。在此基礎(chǔ)上,與要實(shí)現(xiàn)的功能和指標(biāo)要求相結(jié)合,給出了全面詳細(xì)的系統(tǒng)組成和設(shè)計(jì)方案,大致分為測(cè)量原理、計(jì)算公式、設(shè)備選型及軟件設(shè)計(jì)四大部分。然后,本文設(shè)計(jì)了整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的可編程控制器的控制系統(tǒng)和電氣原理,使可編程控制器與激光器之間實(shí)現(xiàn)了通訊,研究出了一種獲得鋼管輪廓參數(shù)的算法,并且對(duì)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和其能實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了說(shuō)明。接下來(lái),對(duì)該系統(tǒng)的組態(tài)監(jiān)控軟件著重進(jìn)行了設(shè)計(jì)。從控制模塊的選擇、系統(tǒng)軟件界面的設(shè)計(jì)到管理權(quán)限的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立,再到系統(tǒng)的運(yùn)行流程等五個(gè)大方面對(duì)組態(tài)軟件進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。另外,設(shè)計(jì)了對(duì)組態(tài)軟件與PLC控制系統(tǒng)間通訊狀態(tài)的診斷功能以及系統(tǒng)的報(bào)警功能,歸納了本文設(shè)計(jì)的上位機(jī)組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢(shì)。最后,重點(diǎn)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的誤差進(jìn)行了深入的研究,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中產(chǎn)生誤差的各個(gè)因素進(jìn)行全面的分析,并且運(yùn)用誤差理論知識(shí)對(duì)誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行了研究。通過(guò)多次反復(fù)試驗(yàn)得到的大量數(shù)據(jù)證明該系統(tǒng)的算法精確、誤差小,運(yùn)行平穩(wěn)可靠。
【關(guān)鍵詞】：大口徑鋼管 輪廓測(cè)量 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 誤差
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG83;TP274
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 鋼管輪廓測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r9-12
• 1.1.1 國(guó)內(nèi)外大口徑鋼管輪廓測(cè)量系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.1.2 激光測(cè)量技術(shù)的誕生與發(fā)展10-11
• 1.1.3 激光測(cè)量鋼管輪廓的前景11-12
• 1.2 課題研究的目的和意義12-13
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 第2章 大口徑鋼管輪廓測(cè)量系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)14-28
• 2.1 典型系統(tǒng)的測(cè)量原理14-16
• 2.1.1 典型接觸式測(cè)量原理14-15
• 2.1.2 典型非接觸式測(cè)量原理15-16
• 2.2 系統(tǒng)構(gòu)成的整體設(shè)計(jì)16-17
• 2.3 激光傳感器簡(jiǎn)介17-21
• 2.3.1 激光傳感器概述17-19
• 2.3.2 激光傳感器的工作模式19
• 2.3.3 激光傳感器的安裝和技術(shù)參數(shù)19
• 2.3.4 激光傳感器測(cè)量鋼管輪廓的基本原理19-21
• 2.4 西門子S7-300PLC21-26
• 2.4.1 西門子S7-300PLC工作特點(diǎn)21-22
• 2.4.2 PLC端口設(shè)計(jì)22-25
• 2.4.3 S7-300PLC通訊網(wǎng)絡(luò)25-26
• 2.5 西門子伺服電機(jī)26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 第3章 測(cè)量系統(tǒng)的算法實(shí)現(xiàn)28-38
• 3.1 算法的原理28-29
• 3.2 最小二乘法的應(yīng)用29-34
• 3.2.1 數(shù)據(jù)處理29-30
• 3.2.2 最小二乘法進(jìn)行圓的擬合30-34
• 3.3 算法的實(shí)現(xiàn)34-37
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果34-35
• 3.3.2 數(shù)據(jù)分析35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)38-54
• 4.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境38-40
• 4.1.1 VISUAL STUDIO 2010簡(jiǎn)介38
• 4.1.2 界面設(shè)計(jì)及介紹38-40
• 4.2 通訊模塊的設(shè)計(jì)40-42
• 4.3 應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)42-50
• 4.3.1 MFC基本操作的介紹42-44
• 4.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)44-48
• 4.3.3 多線程的實(shí)現(xiàn)48-49
• 4.3.4 報(bào)警日志的實(shí)現(xiàn)49-50
• 4.4 系統(tǒng)的整體實(shí)現(xiàn)50-53
• 4.5 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的誤差分析53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果58-59
• 致謝59

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本文編號(hào)：867622