可转位车刀受力的ANSYS分析毕业设计

毕业设计目 录1 引言1 1.1 课题概述1 1.2 课题背景及意义1 1.3 国内外基本研究情况2 1.4 课题的主要研究内容32 三维Force control组态软件介绍4 2.1 三维Force control组态软件概述4 2.2三维Force control组态软件结构介绍43脚本函数6 3.1系统函数6 3.2 系统函数扩展23 3.2.1 功能23 3.2.2 添加组件23 3.2.3方法及属性24 3.3 动作脚本编程语法264 系统设计28 4.1系统硬件选择284.1.1 8 57.5m淬火油槽284.1.2 搅拌设备采用闭式螺旋推进搅拌器284.1.3 自动/手动灭火装置284.1.4 油冷却器28 4.3 系统软件设计294.3.1 图形界面开发294.3.2 定义IO设备504.3.3实时数据库504.3.4动画连接604.3.5脚本动作654.3.6 日志系统704.3.7数据库导出与导入724.3.8 运行794.3.9 开机运行启动794.3.9各进程运行时说明80结束语83致谢84参考文献85附录I 程序清单86附录II 数据库102附录III 力控驱动列表104附录IV外文文献翻译原文11附录V外文文献翻译14100基于力控组态软件的淬火油槽监控系统的设计摘要：力控产品已经应用于石油、化工、电力、楼宇、水利、冶金、机械、食品等多个领域，本文以北京三维力控组态软件为基础开发了淬火油槽监控系统，实现对淬火油槽参数和设备状态的实时监控、报警、数据查询、对于工作现场的正常工作和远程监控起了重要保障作用。关键字：组态软件 淬火油槽 监控Design of Quenching Oil Groove Control Monitor System Abstract：Force control products has been used in oil, chemical industry, electric power, building, water conservancy, metallurgy, machinery, food etc, taking Beijing 3d force control configuration software is developed based on quenching tanks monitoring system of quenching tanks parameters and equipment state of real-time monitoring, alarm, data query, for the normal work of the work site and remotely monitor plays an important role.Key words: configuration software; quenching tanks ;and control1 引言1.1 课题概述随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求愈来愈高，种类繁多的空着设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。通过工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。目前世界上的组态软件的品种繁多，国外有美国的Wonderware 公司的InTouch、Intellution公司的iFIX等，国内产品有三维力控、组态王、MCGS等。国外组态软件虽然功能强大但价格高，而国产组态软件吸收了国外软件的优点，在功能上可以和国外组态软件相媲美，而且还具有符合国人思维习惯的中文菜单，性价比高。本文以淬火油槽为对象，利用三维Force control组态软件设计开发了一个监控系统。监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最大的特点是能以灵活样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态” ，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，比如在分布式网络应用中，所有应用（例如趋势曲线、报警等）对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过“组态”的方式可以大大缩短了自动化工程师的系统集成的时间，提高了集成效率。在组态概念出现之前， 要实现某一任务， 都是通过编写程序 （如使用BASIC,C,FORTRAN等） 来实现的， 编写程序不但工作量大、 周期长， 而且一旦工业被控对象稍有变动， 必须修改该系统的源程序。组态软件的出现，解决了这个问题， 对于过去需要几个月的工作， 通过组态软件几天就可以完成。本文以淬火油槽为对象，利用三维Force control组态软件设计开发了一个监控系统。力控监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，比如在分布式网络应用中，所有应用（例如趋势曲线、报警等）对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过“组态”的方式可以大大缩短了自动化工程师的系统集成的时间，提高了集成效率。1.2 课题背景及意义 随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求愈来愈高，种类繁多的空着设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。通过工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户根据自己的控制对象和控制目的任意组态，完成最终的自动化控制工程。利用三维Force control组态软件设计开发淬火油槽的监控系统，最大的特点是能以灵活样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态” ，便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，比如在分布式网络应用中，所有应用（例如趋势曲线、报警等）对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同，通过“组态”的方式可以大大缩短了自动化工程师的系统集成的时间，提高了集成效率。在组态概念出现之前，要实现某一任务,都是通过编写程序 （如使用BASIC,C,FORTRAN等） 来实现的，编写程序不但工作量大、周期长，而且一旦工业被控对象稍有变动， 必须修改该系统的源程序。组态软件的出现,解决了这个问题，对于过去需要几个月的工作，通过组态软件几天就可以完成。1.3 国内外基本研究情况组态软件市场的大部分份额仍被国外几家组态软件占据。下面列举并介绍了一些有代表性的国外组态软件。 (1)美国Wonderware公司的In Touch它堪称组态软件的“鼻祖”，率先推出16位Windows环境下的组态软件，在国际上曾得到较高的市场占有率。InTouch软件的图形功能比较丰富，使用较方便，但控制功能较弱。其I/O硬件驱动丰富，只是使用DDE(Dynamic Data Exchange，动态数据交换)连接方式，实时性较差，另外它的驱动程序须单独购买。32位Windows环境下的7.0版在网络和数据管理方面有所加强，并实现了所谓的实时关系数据库，其实只是在SQL Server上增加了数据传输插件而己。在32位Windows环境下，InTouch己受到其它产品的猛烈冲击。 (2)美国Intelution公司的FIX美国Intelutinn公司的FIX产品系列较全，包括DOS版、16位Windows版、32位Windows版、OS/2版和其它一些版本，功能较InTouch强，但实时性仍欠缺，总体技术一般。其I/O硬件驱动丰富，只是驱动程序也须单独购买。最新推出的iFIX是全新模式的组态软件，思想和体系结构都比较新，提供的功能也较为完整。但对系统资源耗费巨大，用户最为明显的感受就是缓慢，而且经常受Windows操作系统影响而导致不稳定。 (3)德国西门子公司的WINCC德国西门子公司的WINCC组态软件在网络结构和数据管理方面要比FIX差，但也属于比较先进的产品之一。西门子似乎仅是想把这个产品当作其硬件的陪衬，对第三方硬件的支持也不热衷。若选用西门子公司的硬件，能免费得到WINCC，所以对于使用其它硬件的用户不是个好的选择。国产化的组态软件产品也正在成为市场上的一支生力军，具有较强的价格竞争优势，但总的来讲，由于资金来源缺乏，软件工程的组织薄弱，因此软件商品化的程度还比较差。下面介绍了一些有代表性的国内组态软件。 (l)亚控公司的组态王组态王是国内较早出现的组态软件产品之一，到现在也有6年左右的历史了。早期的组态王仿造InTouch，只是个人机接口。到了5.1版本，在数据管理和开放性方面有了一些改进。但体系结构却没有实质性地突破。有可能还没有摆脱早期形成的不合理的程序构架。其网络功能较为薄弱，支持不了真正意义上的分布式系统。6系列版本在体系结构上有了很大的改进。 (2)大庆三维公司的力控从时间概念上来说，力控也是国内较早就己经出现的组态软件之一。32位Windows下1.0版的力控在体系结构上就己经具备了较为明显的先进性，其最大的特征之一就是其基于真正意义的分布式实时数据库的三层结构，而且它的实时数据库结构为可组态的“活结构”。这在1999至2000年期间，力控得到了长足的发展，最新推出的2.0版在功能的丰富性、易用性、开放性和I/O驱动数量方面都得到了很大的提高。1.4 课题的主要研究内容本课题利用三维Force control组态软件实现淬火油槽的淬火油温度显示与报警、根据淬火介质实际温度，自动控制冷却器和冷却泵的启停；螺旋推进搅拌器的搅拌强度；淬火油槽液位显示与报警，自动抽油回路的启停；灭火系统的自动启动、停止和报警（辅助手动开启喷气阀门）；过滤器运行压力监测与自动切换以及对系统的数据实时采集、管理和过程控制。2 三维Force control组态软件介绍2.1 三维Force control组态软件概述典型的计算机控制系统通常可以分为设备层、控制层、监控层、管理层四个层次结构，构成了一个分布式的工业网络控制系统，其中设备层负责将物理信号转换成数字或标准的模拟信号，控制层完成对现场工艺过程的实时监测与控制，监控层通过对多个控制设备的集中管理，来完成监控生产运行过程的目的，管理层实现对生产数据进行管理、统计和查询。监控组态软件一般是位于监控层的专用软件，负责对下集中管理控制层，向上连接管理层，是企业生产信息化的重要组 成部分。力控监控组态软件能同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，便可以达到集中管理和监控的目的，同时还可以方便的向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统来进行整体的集成。2.2三维Force control组态软件结构介绍力控监控组态软件基本的程序及组件包括：工程管理器、人机界面VIEW、实时数据库DB、I/O驱动程序、控制策略生成器以及各种数据服务及扩展组件，其中实时数据库是系统的核心，图2.2-1为组态软件结构图： 图2-1组态软件结构图主要的各种组件说明见下：工程管理器（Project Manager）工程管理器用于工程管理包括用于创建、删除、备份、恢复、选择工程等。开发系统（Draw）开发系统是一个集成环境，可以完成创建工程画面、配置各种系统参数、脚本、动画、启动力控其它程序组件等功能。界面运行系统（View）界面运行系统用来运行由开发系统Draw创建的画面，脚本、动画连接等工程，操作人员通过它来实现实时监控。实时数据库（DB）实时数据库是力控软件系统的数据处理核心，构建分布式应用系统的基础，它负责实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。I/O驱动程序（I/O Server）I/O驱动程序负责力控与控制设备的通信，它将I/O设备寄存器中的数据读出后，传送到力控的实时数据库，最后界面运行系统会在画面上动态显示。网络通信程序（Net Client/Net Server）网络通信程序采用TCP/IP通信协议，可利用Intranet/Internet实现不同网络节点上力控之间的数据通信，可以实现力控软件的高效率通信。远程通讯服务程序（Comm Server）该通信程序支持串口、电台、拨号、移动网络等多种通信方式，通过力控在两台计算机之间实现通信，使用RS232C接口，可实现一对一（1：1方式）的通信；如果使用RS485总线，还可实现一对多台计算机（1：N方式）的通信，同时也可以通过电台、MODEM、移动网络的方式进行通信。Web服务器程序（Web Server）Web服务器程序可为处在世界各地的远程用户实现在台式机或便携机上用标准浏览器实时监控现场生产过程。 控制策略生成器（Strategy Builder）控制策略生成器是面向控制的新一代软逻辑自动化控制软件，采用符合IEC61131-3标准的图形化编程方式，提供包括：变量、数学运算、逻辑功能、程序控制、常规功能、控制回路、数字点处理等在内的十几类基本运算块，内置常规PID、比值控制、开关控制、斜坡控制等丰富的控制算法。同时提供开放的算法接口，可以嵌入用户自己的控制程序。控制策略生成器与力控的其它程序组件可以无缝连接。3脚本函数 脚本函数内置在界面系统DRAW中。目前包括“系统”类、“数学”类、“配方”类、“SQL查询”类、“设备操作”类、“字符串操作”类、“Window控件”类和“内置数据表”类函数。“系统”类、“字符串操作”类、“Window控件”类和“内置数据表”类包括数据转换、文件操作、系统功能调用、对象操作等功能函数。“数学”类目前包含一组常用数学运算函数；“配方”类目前包含一组用于控制配方管理器的函数；“SQL查询”目前包含一组用于实现SQL访问功能的函数；“设备操作”类目前包含一组实现计算机I/O读写操作的函数；可以在动画链接、对象脚本或应用程序脚本中引用脚本函数。3.1系统函数此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩3.2 系统函数扩展3.2.1 功能封装了一些系统通用函数。3.2.2 添加组件在组态环境，选择工程项目属性页，打开“后台组件”管理器，选择“系统函数扩展”组件，如下图3-1：图3-1“后台组件”管理器双击打开系统函数属性页，如下图3-2：图3-2 系统函数属性对话框点击“确定”按钮，完成组建件添加。3.2.3方法及属性. 1）CreatePath(string strPath) 函数原型:CreatePath(string strPath)函数描述:创建文件夹路径返回值 :void参数 :strPath-要创建的文件夹路径,以符号结尾说明 :根据设置创建文件夹路径2）MsgBox(CString strMsg) 函数原型:MsgBox(CString strMsg)函数描述:弹出提示对话框返回值 :无参数 :strMsg 提示信息说明 :弹出提示对话框，和WINDOWS API有相同的名子3）SelectColor() 函数原型:SelectColor()函数描述:选择颜色返回值 :int参数 :无说明 :返回所选颜色值4）SelectFileName(CString strParam,int bOpen) 函数原型:SelectFileName(CString strParam,int bOpen)函数描述:选择文件返回值 :string参数 :strParam-过滤器 若不为空，如doc|txt,则对话框文件类型可选doc,txt及所有文件若为空，则对话框文件类型为所有文件，bOpen-打开模式 0-保存对话框,其他值-打开对话框说明 :返回选择的文件名称型可选doc,txt及所有文件5）SelectFilePath() 函数原型:SelectFilePath()函数描述:选择文件的路径返回值 :string参数 :无说明 :返回选择文件的绝对路径6）SelectFolderPath() 函数原型:SelectFolderPath()函数描述:选择文件夹的路径返回值 :string参数 :无说明 :返回选择文件夹的绝对路径7）#SystemFunction:SetSystemTime(int nYear, int nMonth, int nDay, int nHour, int nMinute, int nSecond, int nMilliseconds) 函数原型:#SystemFunction:SetSystemTime(int nYear, int nMonth, int nDay,int nHour, int nMinute, int nSecond, int nMilliseconds)函数描述:设置系统时间返回值 :int参数 :nYear 年nMonth 月nDay 日nHour 小时nMinute 分钟nSecond 秒nMilliseconds 毫秒说明 :设置系统时间。3.3 动作脚本编程语法 “脚本”的英文叫Script。它是一种解释性的编程语言，是从主流开发编程语言演变而来的，比如C、BASIC、PASCAL等，通常是它们的子集，脚本不能单独运行，比如力控软件的脚本要靠VIEW程序解释执行，脚本可以扩充和增强VIEW程序的功能，使系统更具灵活，根据特殊需要可进行特殊定制，使二次开发时更加灵活方便。 在计算机控制的项目中，项目千差万别，动作脚本是面向应用开发工程师的，它简单易用，便于掌握。其基本类似于BASIC语言和C语言，只要有一些高级语言的编程基础，可以很容易的掌握。 注意：动作脚本语言是力控开发系统Draw提供的一种自行约定的内嵌式程序语言。它只生存在VIEW的程序中，通过它便可以作用于实时数据库DB，数据是通过消息方式通知DB程序的，本节介绍该语言的语法及用法。 动作脚本语言支持赋值、数学运算等基本语法，也可以书写由IF-ELSE-ENDIF等语句构成的带有分支结构的程序脚本。它由以下几个部分组成：变量和常数：数据运算的最基本单位。操作符：对数据实施的运算。表达式：关键字、运算符、变量、字符串常数、数字或对象的组合。表达式可用来执行运算、操作字符或测试数据。赋值语句:为变量或属性赋值的语句。条件语句:使用条件语句可以根据指定的条件控制脚本的执行流程。多分支语句:使用多分支语句可以根据指定的条件控制脚本的执行流程，在根据同一个条件处理多个分支时，它比条件语句更清晰。循环语句:循环用于重复执行一组语句。注释：用来解释代码如何工作的附加文本。函数：软件提供了一些定制好的系统函数，用户也可以自定义函数。4 系统设计4.1系统硬件选择4.1.1 8 57.5m淬火油槽油槽总高度8.2m，总容积：858.06(m)=322.4m3；有效容积：857.5(m)=300m3。最大淬火工件重量：20t，入油温度1100，出油温度150。淬火油温控制在5080，使用频率：高 。地坑深度7m。槽体采用长方体结构，用优质钢板和型钢制造，主体钢板厚度12mm(实测 厚度，材质：Q235-B)，用不小于16号槽钢及其它型钢作横筋和立筋框架，槽体最底部由密布的12.6号型钢制成的底盘支撑和厚度14mm(实测厚度，材质：Q235-B) 钢板组成，整体具有足够的强度和刚性，保证注油后槽体外形无外鼓等变形，满足油槽长期使用要求。油槽上口面距地高度1200mm，溢流口距槽口距离400mm。供油口位置距槽口1500mm。4.1.2 搅拌设备采用闭式螺旋推进搅拌器采用轴承密封定位、顶插外置式螺旋推进搅拌器。共配置10台，沿油槽长度方向分布，功率根据计算确定。单台推进量不小于250m3/h，有效搅拌深度6m，有效淬火区紊流雷诺数4200以上，达到剧烈搅拌程度。6m以下设环形管增压喷嘴喷射搅拌，喷射压力经增压喷嘴增压后达到0.5MPa，以平衡槽内淬火油温度，同时兼顾入油深度超过6m的工件冷却。增压喷嘴的喷射角度，根据介质流向的水平距离及高度设计，使淬火介质沿槽壁形成斜上方向、以垂直为主的液流形态。螺旋推进搅拌器的最大搅拌推进总量不小于2500m3/h。通过变频器实现搅拌速度030m/min连续可调，可根据工件的不同材料和大小、形状设定相应的搅拌烈度。搅拌器为组合式结构，要求不占据淬火槽空间，可在不停产和不需要排出淬火介质的条件下进行线维修或拆装。4.1.3 自动/手动灭火装置淬火油槽上口设灭火氮气喷射环管，采用氮气自动灭火。自动灭火单元由增压喷嘴环管喷射器、串联电磁阀、旁路手动阀、温度传感器、火焰探测器和手动按钮组成，即可自行控制，也可根据需要手动控制。自动控制时，根据所用淬火油的开口闪点和燃点，现场设定一套电磁阀实现自动灭火。当淬火油达到设定温度时，该电磁阀打开，喷氮系统处于待机状态；另一台电磁阀以火焰信号驱动，火焰检测器检测到火焰信号时打开电磁阀，系统接通，开始喷射氮气实施自动灭火。两台电磁阀串后并联一台手动阀，一旦发生火灾时系统停电，可以手动打开旁路阀门实现灭火。4.1.4 油冷却器采用风冷介质。两台设备可独立运行，也可平行运行。冷却器前端配有手动阀门，后端设单向阀、过滤器及压力传感器。2.2 控制系统实现的功能控制系统采用组态控制方式。以介质温度、液位作为循环、冷却控制的基础信号。功能包括：监测、控制、报警。2.2.1 监控内容 a、淬火油温度显示与报警、根据淬火介质实际温度，自动控制冷却器和冷却泵的启停。b、螺旋推进搅拌器的搅拌强度。c、淬火油槽液位显示与报警，自动抽油回路的启停。d、灭火系统的自动启动、停止和报警（辅助手动开启喷气阀门）。e、过滤器运行压力监测与自动切换。2.2 报警重点报警重点包括下述各点的非正常状态：液位；介质温度；压力及火灾预警。4.3 系统软件设计4.3.1 图形界面开发 1 创建应用程序 启动力控工程管理器。双击图标，进入力控“工程管理器”，如图4-1所示。图4-1 工程管理器对话框双击“新建”按钮，创建一个新的应用程序目录，如图4-2所示。图4-2新建工程对话框在“项目名称”输入框要创建的应用程序名称。单击“开发系统”按钮，进入力控的开发环境DRAW，如图4-3所示。图4-3力控开发系统RAW对话框 2创建应用程序窗口（1）淬火油槽监控系统主界面进入开发环境DRAW后，选择菜单命令“文件/新建”，弹出“窗口属性”对话框，如图4-4所示。图4-4窗口属性对话框输入画面的标题名称“淬火油槽监控图”。单击按钮“背景色”，出现调色板，选择其中的一种颜色作为窗口背景色。最后单击“确认”按钮退出对话框。淬火油槽监控系统主界面如图4-5所示，通过该界面可以直观的了解到淬火油槽工作现场的工作状态，从该界面上显示了温度、液位、压力P1、压力P2的实时状态和报警，可以通过和按钮实现系统的启停。图4-12 外观选项卡1) 颜色：设置表头背景颜色，表头的文字颜色，报警确认后的颜色、报警级别为低、高、紧急时的颜色；2) 数据源：选择报警的数据源；3) 报警类型：实时记录或历史记录；4) 区域号：要显示的区域；5) 单元：要显示的单元；6) 子单元：要显示的子单元；7) 组：要显示的组；8) 确认级别：设置报警控件的允许操作级别和允许操作的安全区。2. 记录格式：记录格式选项卡用来配置报警记录的显示内容，即记录的字段名。已选列中所列出的字段名将会是系统进入运行时本地报警组件所显示的字段。配置界面如图4-13所示：图4-13 记录格式选项卡3. 统计位号设置：配合本地报警组件的statistic()方法使用，分别将统计个数变量、最大值变量、最小值变量连接一个变量点，所对应的点分别表示statistic()方法中的报警条数、最大值、最小值，statistic()方法的具体使用详见下文中的“本地报警的属性、方法”一节。配置界面如图4-14所示：图4-14 统计位号设置对话框实时数据库中配置报警参数力控过程报警的初始配置是在数据库组态界面中配置完成的，配置界面如图4-15；图4-15为报警参数的基本配置界面，在此界面中可以配置报警限值、报警优先级、报警死区、报警延时时间、偏差报警和变化率报警等。图 3-15 点“报警参数”设置界面（3）趋势曲线如图4-16所示为趋势曲线，利用该界面可以查看液位、温度、压力在当前时刻的状态，而且实时趋势也可以保存一段时间的数据趋势，这样通过它可以了解当前系统的运行状态和生产情况。图4-16 趋势曲线 通过趋势曲线组件可以对生产数据进行完整、方便的数据分析，可完成数据的实时与历史显示，历史曲线可完成曲线的放大、缩小、平移，可任意添加、删减曲线，该组件提供了64个“方法”，通过“脚本”可以任意调用“方法”来设计不同行业的曲线分析工具。1) XY曲线组件：可以自由的进行曲线分析和查询。2) 温控曲线组件：可以进行温度的自动升温和保温控制，同时可以完成文件的存盘、打印、回放等功能。3) 标准WINDOWS组件：支持标准的文本框、单选框、列表框等组件。4) 报警组件：集成的报警管理和查询，可完成实时与历史报警的查询与管理。5) 事件组件：可以详细的记录操作人员的各种操作过程、系统事件。6) 事故追忆：可针对发生生产事故时的数据进行定位和分析不同的事故数据，通过报表和曲线的方式来进行表示和查询。7) 设备诊断组件：可统计开关型设备（如电机、阀门）的运行次数、时间，并且可以根据以上条件进行判断是否发生报警提示。8) 操作器面板：提供开关手操器、模拟手操器、PID手操器面板，方便DCS系统控制画面生成，简化组态过程。9) 多媒体组件：可以完成视频图象的实时播放，视频图象的存储、捕捉和回放，可以播放各种格式的视频、音频文件，可以有效的集成视频监控。10) 幻灯片组件：灵活的幻灯片播放，可进行自由控制。11) 浏览器组件：使软件可以成为为标准的浏览器客户端。12) 直方图组件：对生产数据以饼图、直方图、散点图的方式进行综合分析。13) 历史追忆组件：可以追忆带毫秒标签的数据，方便事故查询。14) GSM短信管理组件：完善的报警短信管理，生产出现问题的时候，通过移动网络将报警信息及时地发送到管理者的手机上。（4） 专家报表界面如图4-17所示为专家报表界面，采用专家报表可以解决开发过程中的图表、报表显示，输入，打印输出等问题的最理想的解决方案。采用专家报表可以极大的减少报表开发工作量，改善报表的人机界面，提高组态效率。非专业人员采用专家报表组件可以开发出专业的报表；而专业的开发人员采用专家报表组件，则可以更快地进行报表编辑。4-17 专家报表界面1. 专业的报表向导 通过多年来总结用户的使用习惯和使用频率，开发出极具智能化的报表向导功能，无论是制作本地数据库报表还是关系数据库报表，都可在最短的时间内完成。 2. 丰富的单元格式与设计 通过专家报表组件，用户可以将数据转化为具有高度交互性的内容，报表的单元格多种多样，用户可以从多种格式中选择按钮，下拉框，单选钮，核选框，滚卷钮来强化报表的冲击力。 3. 强大的图表功能 只要指定图表数据在表上的位置，一个精致的图表就完成了。如此傻瓜式的操作并不妨碍你的各种需要，除此之外，你可以指定图表数据源，以及控制图表的每一个数据。 支持多种格式导入导出 在专家报表中支持 CSV， XLS， PDF， HTML， TXT等文件格式的导出，以及支持 CSV，XLS，TXT等文件格式的导入，大大提高了组件数据的共享能力。 4. 与 Excel, Word表格数据兼容的复制和粘贴 专家报表支持剪切，复制和粘贴，其基本格式与 Excel，Word 表格相同；用户采用这个功能可以在 Excel，Word 表格和专家报表来交换数据。 5. 别具一格的选择界面 专家报表采用特有的颜色算法，使你能清楚的区分选择区域，又使眼睛受到的刺激最小。 6. 强大的打印及打印预览 专家报表对打印的支持非常丰富。可以设置页眉，页脚，页边距，打印预览无级缩放，多页显示，彻底忘掉打印所带来的烦恼。 专家报表创建过程： a 进入报表编辑环境，打开报表向导，选择“力控数据库报表向导”，单击下一步（如图4-18）。图4-18b 对行列数以及单元格大小进行设置，在此例中采用默认值，单击下一步（如图4-19）。图4-19c 选择要创建的报表类型，在此例中选择创建“日报表”，单击下一步（如图4-20）。图4-20d 设置报表的起始时间和时间样式，在此例中采用默认值，单击下一步（如图4-21）。图4-21e 选择要显示的数据库点添加到右边列表框中，单击完成（如图4-22）。图4-22f 保存并退出报表编辑环境。g 运行后的效果（如图4-23）。图4-23 专家报表运行界面报表扩展界面报表扩展1：查询设定时间范围内的报表数据图4-24 报表扩展1报表扩展2：导入和导出报表数据：图4-25 报表扩展2报表扩展3：用于打印报表操作：图4-26 报表扩展3报表扩展4：用于模板的替换：图4-27 报表扩展4 （5）事件记录界面 如图4-28所示为事件记录界面，力控的事件处理功能模块能记录系统各种状态的变化和操作人员的活动情况。当产生某一特定系统状态时，比如某操作人员的登录、注销，站点的启动、退出，用户修改了某个变量值等事件产生时，事件记录即被触发。事件不需要操作人员应答。力控的日志程序可以对操作人员的操作过程进行记录，并可记录力控相关程序的启动、退出及异常的详情。用户可以通过记录来对系统进行维护。图4-28 事件记录窗口（6）搅拌速度调节界面如图4-29所示为搅拌速度调节界面，采用手操器对搅拌速度进行调节，通过该界面可以实现搅拌速度在030,m/mind的范围内连续可调。图3-29 脚本速度调节界面用户管理界面如图4-30所示为用户管理界面，该界面提供了用户登陆、用户注销、修改口令等另外还提供了用户安全区指派显示功能。4-30 用户管理界面4.3.2 定义IO设备I/O设备的通信一般包括：DDE、OPC、PLC、UPS、变频器、智能仪表、智能模块、板卡等。这些设备仪表通过串口和以太网灯方式与上位机交换数据，只有定义设备后，力控才能通过数据库变量和这些I/O设备进行数据交换，定义I/O设备步骤如下：选择与淬火油槽监控系统主界面相对应的设备力控设备，与传感器对应的设备智能仪表，建立I/O设备。如下图4-31。图4-31 I/O组态设备4.3.3实时数据库 工厂CIMS核心是实时数据库，实时数据库可用于工厂过程的自动采集、存储和监视。作为大型实时数据库，可在线存储每个工艺过程点的多年数据。它提供了清晰、精确的操作情况画面，用户既可浏览工厂当前的生产情况，也可回顾过去的生产情况。可以说，实时数据库对于流程工厂来说就如同飞机上的“黑匣子”。 另一方面，实时数据库为最终用户提供了快捷、高效的工厂信息。由于工厂实时数据存放在统一的数据库中，工厂中的所有人，无论在什么地方都可看到和分析相同的信息，客户端的应用程序可使用户很容易对工厂级实施管理，诸如工艺改进、质量控制、故障预防维护等。通过实时数据库可集成产品计划、维护管理、专家系统、化验室信息系统、模拟与优化等应用程序，在业务管理和实时生产之间起到桥梁作用。 工厂的历史数据对公司来说是很有价值的。实时数据库的核心就是数据档案管理，它采集并存储与流程相关的上千点的数据。多年应用历史数据库管理的经验告诉我们，现在很难知道将来进行分析时哪些数据是必须的。因此，保存所有的数据是防止丢失所需信息的最好方法。此外，要改进产品，必须具备与之相关物料的信息，并了解当前和过去的操作状态。实时数据库采集、存储流程信息，用来指导工艺改进、降低物料、增加产量。数据库DB是整个应用系统的核心，他负责整个力控系统的实时数据处理、历史数据储存、报警信息处理、数据服务请求处理。在力控的实时数据库中，一个基本的数据对象为“点”。一个点由若干参数组成，一个点参数对应一个客观世界中的可被测量或控制的对象。力控的变量系统则增加了平台的灵活性，提供数据库数据引用处理、DDE数据交换、变量的间接访问、数据的临时存储以及系统及信息访问等功能。在本系统中，经过创建点参数、定义I/O设备、数据连接等步骤便可以完成数据库的创建。实时数据库点参数的设置如图4-32： 图4-32 实时数据库参数点创建界面Microsoft Office Excel 2003的ODBC数据源配置1. 创建数据源 单击动作-应用程序动作菜单，出现图4-33所示“脚本编辑器”窗口，在“进入程序”选项卡中使用函数SQLConnect( ConnectID,DataSourceDesc)可实现实时数据库与Excel 2003工作簿的连接。图4-33 “脚本编辑器”窗口 在“脚本编辑器”窗口的工具栏中单击“数据源选择”图标，弹出如所示的“Select Data Source”窗口，该窗口提供“File Data Source”和“Machine Data Source”两个选项卡，前者为文件数据源，仅针对指定的数据库文件创建数据源，如果有多个Excel工作簿需要连接，就需要创建相应数量的文件数据源；后一种为机器数据源，它可以在使用的计算机上创建一个面向所有Excel工作簿的数据源。 在本文仅介绍“Machine Data Source”的创建连接过程。在这里需要说明的是，如果使用的计算机已经建立了若干数据源，图 4-34会列出已存在的数据源列表。图4-34 “Select Data Source”窗口先选中“Machine Data Source”选项卡，然后单击按钮，出现图4-35所示的“创建新数据源”窗口，在“选择数据源类型”选项中选择“系统数据源（只用于当前机器）（S）”来创建一个新数据源。图4-35 “创建新数据源”窗口单击图4-35 按钮，弹出图4-36所示“创建新数据源”窗口，在提供的数据源驱动程序列表中选择驱动“Microsoft Excel Driver (*.xls)”，然后单击 按钮，弹出图4-37所示的窗口。图4-36图4-37在图4-36所示的窗口，单击 按钮，弹出图4-37所示“ODBC Microsoft Excel 安装”窗口，其中“数据源名”和“说明”可以根据需要自定义。注意：“数据源名”为必选项，输入的数据源名可以使用英文、数字及两者的混合模式，但不支持中文数据源名，该数据源名在典型的SQL字符串连接中为DNS数据源的名称。“说明”是对数据源名的描述，非必选项，可以为空。图4-38本例中，在图4-38“数据源名（N）：”中输入“Excel”，在“说明（D）：”中输入“All USER”，如图4-39所示。数据库版本使用默认的“Excel 97-2000”图4-39单击 按钮后，名为“Excel”的新数据源就建好了，如图4-30，使用该数据源名可以连接本机任何Excel的工作簿了。图4-40创建数据源也可以在WINDOWS XP系统的控制面板-管理工具-数据源（ODBC）完成。其创建过程如下：图4-41进入控制面板-管理工具，双击打开“数据源（ODBC）”快捷方式，弹出如图4-65所示“ODBC 数据源管理器”窗口，在该窗口页选择“系统DSN”选项卡，然后单击 按钮随后弹出如图4-42所示窗口。图4-42在图4-42窗口单击 按钮，弹出图4-43所示“ODBC Microsoft Excel 安装”窗口，其中“数据源名”和“说明”可以根据需要自定义。注意：“数据源名”为必选项，输入的数据源名可以使用英文、数字及两者的混合模式，但不支持中文数据源名，该数据源名在典型的SQL字符串连接中为DNS数据源的名称。“说明”是对数据源名的描述，非必选项，可以为空。图4-43本例中，在图4-43“数据源名（N）：”中输入“Excel”，“说明（D）：”中输入“All USER”，然后单击 按钮，名称为Excel的新数据源就创建成功了，如图4-44所示。图4-441) 创建工作簿使用“Microsoft Excel 2003” 创建一个新工作簿，例如：工作簿名称为“Book1-test”,文件保存路径为“C：盘”根目录。2) 连接数据源 在“脚本编译器”窗口输入函数“SQLConnect(ConnectID,);”将鼠标的光标置于上述函数的双引号（英文输入法的双引号）中间，在“脚本编辑器”窗口的工具栏中单击“数据源选择”图标添加数据源，在弹出的图 4-64窗口中双击数据源名“Excel”，出现图4-45的“选择工作簿”窗口。 在这里选择我们要连接的数据库“C:”根目录下的“Book-test.xls”工作簿（注意：必须取消右侧的只读属性，否则不能创建和写工作表的操作。），点击 按钮后返回结果如下：SQLConnect(ConnectID,DSN=Excel;DBQ=C:Book-test.xls;DefaultDir=C:;DriverId=790;FIL=excel 8.0;MaxBufferSize=2048;PageTimeout=5;);如果连接成功ConnectID 返回整型数据0，连接失败返回整型数据-1。图4-453) 创建工作表必须使用函数SQLCreateTable(ConnectID, DataTableName, TableTemplateName)和软件 “导航器”的工程项目-数据表管理中提供的“SQL数据表模板”来创建工作表。注意：Excel工作簿中默认的Sheet1、Sheet2、Sheet3以及手工创建的工作表都不能与实时数据库进行连接与数据交换；(1) 创建工作表过程在图 4-46所示的“开发系统-工程项目”的数据表管理-SQL数据表模板中创建新的数据表模板，假设数据表模板的名称为“TEM”，数据表内容如图4-47所示。图4-46图4-47 在开发系统下，新建窗口，使用“工具箱”-“基本图元”中的“增强型按钮”，在新窗口中绘制两个按钮。第一个按钮的“左键动作”-“按下鼠标”中使用函数连接工作簿SQLConnect(ConnectID,DSN=Excel;DBQ=C:Book-test.xls;DefaultDir=C:;DriverId=790;FIL=excel 8.0;MaxBufferSize=2048;PageTimeout=5;); 第二个按钮“左键动作”-“按下鼠标”中写SQLCreateTable(ConnectID,tab1,TEM);函数；运行后会按照TEM模板在Excel工作簿中创建名为tab1的工作表。执行顺序与结果：先运行第一个按钮，执行SQLConnect()函数，连接指定的Excel工作簿，然后运行第二个按钮，执行SQLCreateTable()函数创建新的工作表。这样就可以使用其它函数，如SQL Insert等，操作该工作表。4.3.4动画连接实时数据库DB主要完成过程实时数据库的采集（通过I/Oserver程序）、实时数据的处理（包括：报警处理、统计处理等）、历史数据处理等。动画连接时将画面中的图形对象与变量之间建立某种关系，当变量的值发生变化，在画面上图形对象的动画效果动态变化方式体现出来，有了变量之后就可以制作动画连接了。接下来介绍典型的介个实例: （1）运行界面数据值的输入和输出：双击的文本输入弹出“动画连接”对话框，点击数字输出，弹出数字输入对话框，单击变量选择按钮，弹出变量选择对话框，选择要关联的点及参数类型，如图4-48所示，单击选择按钮后变量的输入框中出现被选中的变量，单击确认按钮返回。此时，文本输出中的输出显示会随着变量改变而改变图4-48 变量选择界面（2）增强型按钮的动画连接双击按钮，弹出动画连接对话框，单击触敏动作中的左键动作，弹出脚本编辑器如图4-49所示：图4-49 脚本编辑器点击“按下鼠标”按钮，进行脚本编辑：nBeginTime=#DateTime.GetTime();nTimeRange=#TimeSpan.Value;nTimeRangeUint=#TimeSpan.Type;nTimeSpc=#TimeSpan6.Value;nTimeSpcUnit=#TimeSpan6.Type;.#专家报表#Report.SetFreeReportPar(-1,nBeginTime,nTimeRange,nTimeRangeUint,nTimeSpc,nTimespcunit);(3)窗口切换的动画连接由于应用程序的运行，人机界面对状态和监控的多窗口显示，专家报表，报警，事件等数据快处理，所以必须设置窗口间的切换，该程序中有大量的窗口切换，例如专家报表，报警，事件，趋势曲线等之间窗口导航的切换，下面以导航器中的专家报表为例，介绍动画连接中的窗口显示。双击导航器中的“专家报表按钮”,弹出:专家报表按钮动画连接对话框，单击触敏动作中的窗口显示按钮，弹出如图图4-50所示选择窗口对话框，图4-50 “选择窗口”对话框选择专家报表窗口，确认返回。(4)用户登陆单击“用户登录”图形对象，弹出弹出“用户登录”动画连接对话框，如图图4-51：图4-51 动画连接对话框单击触敏动作中的窗口左键动作，弹出脚本编辑器，在“按下鼠标”的编辑窗口中调用系统函数进行脚本编辑：login();userlevel3=;/用户注册，调用该函数将出现用户注册对话框，如图图4-52所示：图4-52 用户登录对话框(5)用户管理单击“用户管理”图形对象，弹出动画连接对话框，选择显示窗口按钮，弹出窗口选择对话框，如图图4-53所示图4-53 选择窗口对话框选择“用户管理注意事项”窗口，确认返回再在“用户管理注意事项”窗口中单击“确定”图形对象，弹出动画连接对话框，选择左键动作按钮，弹出脚本编辑，在“按下鼠标”的编辑窗口中调用系统函数进行脚本编辑：rtn=1;UserMan(); /增加或删除用户。CloseWindow()调用该函数是将出现用户管理对话框，如图4-54所示在该对话框中，用户可以添加新的用户或删除已有用户。注意：只有权限为工程级以上的用户才能调出该用户管理对话框，并且其只能增加或删除比自己权限低的用户图4-54 用户管理对话框4.3.5脚本动作 力控中动作脚本是一种基于对象和事件的编程语言，可以说，每一段脚本都是与某一个对象或触发事件紧密关联的，利用开发系统编制完的动作脚本，可以在运行系统中执行，运行系统通过脚本对变量、函数的操作，便可以完成对现场数据的处理和控制，进行图形化监控。 动作脚本可以增强对应用程序控制的灵活性。比如，用户可以在按下某一个按钮，打开某个窗口或当某一个变量的值变化时，用脚本触发一系列的逻辑控制、联锁控制，改变变量的值、图形对象的颜色、大小，控制图形对象的运动等等。所有动作脚本都是事件驱动的。事件可以是数据改变、条件、鼠标或键盘、计时器等。处理顺序由应用程序指定，不同类型的动作脚本决定以何种方式加入控制。动作脚本往往是与监控画面相关的一些控制，主要有以下类型：1窗口脚本窗口动作脚本与特定的窗口链