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。本文根据国内外无缝钢管生产的现状，以横向课题烟台鲁宝钢管公司“无缝钢管轧扩两用生产线技术改造”为工程对象，对世界首套轧扩两用生产线系统进行了开发研制，并取得了成功。本论文的主要内容如下： 第一章为绪论，综合叙述了无缝钢管行业的现状，重点阐述了当今无缝钢管7种生产方式的特点和工艺流程，最后介绍了课题背景和论文的主要工作。 第二章为钢管扩管系统的总体设计，主要介绍轧管生产线和扩管生产线的工艺流程和设备组成，着重介绍扩管生产线四个控制区的机械组成及工作过程。 第三章为钢管扩管生产线的电控设计，主要包括电气和液压两个方面，介绍各个元器件选型及工作性能。 第四章为顶杆检测系统设计及顶杆位置控制的实现。本章分两部分：顶杆检测和项杆位置控制。第一部分简述顶杆检测的原理，介绍系统的组成情况和工作过程，最后分析了系统设计中的关键技术。第二部分介绍顶杆位置控制的重要性，阐述顶杆调整的原理，以及如何通过PID算法来实现顶杆的位置调整。 第五章为系统软件设计。介绍了通过西门子STEP7及WINCC软件编制的扩管生产系统的监控软件，阐述上位机与下位机之间的通讯和协调原理，并说明了PLC控制系统的硬件组态及程序组成，通过对上位控制程序分析，得出了上位机软件的功能结构图，最后对系统控制软件的界面进行了说明。 第六章为结论与展望。本章简要地说明了扩管一体化系统开发过程所完成的工作，并展望了今后需要进一步完善的地方。