钢管是一种用途广泛的工业金属材料，也是国民经济发展的一个重要支柱。本文根据国内外钢管生产线上精整区测长、称重、打标、涂色、喷标系统的研究开发现状，以“天津钢管公司二套精整线MWBPS系统的研制与开发”为项目背景，进行了该项目的控制系统和软件系统的设计，并取得了成功。本课题的主要研究工作： 第一章综合叙述了钢管的工艺生产流程及API国际标准；说明了国内MWBPS系统的开发现状及存在的问题并阐述了开发MWBPS系统的必要性；陈述了课题的来源和论文的主要工作和意义。 第二章提出了系统的设计要求；根据系统的整体组成结构，进行了测长、称重、打标、涂色、喷标及步进梁移位等子系统的设计，包括系统组成和工作过程以及设计时应注意的问题；最后给出了控制系统和软件系统的总体设计方案。 第三章论述了控制系统的设计组成；重点论述了PLC系统的硬件设计；介绍了伺服系统的相关技术；设计了基于伺服控制的喷标系统并对其进行建模仿真，并分析了系统的跟随误差和稳定性，最后给出了控制系统的特点。 第四章简述了PLC编程的方式和S7400的特点；提出了PLC的IDEFO表示；着重介绍了PLC程序的模块化设计以及各个工位的程序流程、程序功能块的划分以及与上位机通讯的基本原理和时序图；提出了PLC程序的测试策略。 第五章运用IDEFO建模方法对上位机程序进行了分析；介绍了上位机监控系统的功能模块的设计；根据上位机的IDEFO分析进行了主要控制界面的设计；陈述了上位机通讯方案的设计，提出了软件的测试策略和监控系统的特点。 第六章总结了MWBPS控制系统和软件系统开发过程所做的工作，并对系统的改进方向进行了展望。