本课题根据国内外钻杆加厚段检测方法的研究现状,以“上海宝钢钢铁有限公司钻杆内轮廓参数检测系统的研制与开发”为项目背景,进行了相应的控制系统硬件及软件设计,并取得了成功。本论文基于现有环形结构检测方法的基础上,设计并构建了用于钻杆加厚段自动检测的控制系统。以可编程控制器为控制中心,采用工控机为数据处理单元,构成主从式控制系统。通过采用单向通信、硬件互锁、故障自诊断、电磁干扰隔离和信号差分等多项技术,提高了控制系统的可靠性,保证了其在现场条件下系统稳定运行以及设备的安全。该测量控制系统已应用于宝钢生产现场,已连续无故障运行超过一万次。论文详细叙述了控制系统的硬件设计及电气设计,包括电源系统的设计、PLC系统的硬件设计、伺服系统的设计和接口电路的设计等。在具体设计中主要是从指标要求、选型及具体实现等方面来进行阐述。最后总结了硬件设计时遇到的问题及相应的解决方法。控制系统的软件设计主要是基于PLC的模块化的编程及调试。子模块包括通讯模块、模式控制模块、故障模块和设备自保护模块等,在具体设计中主要是从其必要性和具体设计流程及思路来进行阐述。在上述软硬件设计的基础上,进行了系统测试和精度分析,从模块化的测试到系统的测试,到系统可靠性的测试,再到采样数据的分析,都验证了整个控制系统的功能性、准确性和稳定性。最后,论文简要地总结了钻杆加厚段检测系统开发过程所完成的工作以及得到的结论,展望了今后需要进一步提高测量系统性能的所需做的工作。