《计算机在无机材料工厂中的应用》程序设计说明书.doc
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1、材料工程学院程 序 设 计 说 明 书计算机在无机材料工厂中的应用专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 完成日期 2011年10月21 日 目 录1 绪论11.1 设计目的与意义11.2 设计任务及目标22 程序设计思路32.1 计算依据32.2 计算步骤32.3编程原理43 程序设计框图74 软件运行界面设计74.1 概述84.2 登录界面设计84.3 主界面设计94.4 配料计算界面设计105 主要程序代码说明135.1 数据输入135.2 数据处理135.3 数据输出14设计总结19参考文献20致 谢211 绪论1.1 设计目的与意义1.1.1 设计的目的(1)培养学生利用所学的V
2、isual Basic程序设计语言来解决无机非金属材料专业方面实际问题的能力,进一步提高学生计算机应用的能力;(2)进一步掌握Visual Basic程序设计语言知识和上机调试、运行程序的技能。1.1.2 设计的意义水泥配料计算就是生料组成的计算,使根据水泥熟料化学组成和矿物成分的要求而计算出各种原料的配合比。因此,配料计算是水泥生产中的一个重要环节,其计算结果的准确与否直接关系到水泥厂的产品质量。此外,配料计算又为物料平衡计算提供基础数据,而物料平衡是生产工艺设计中设备选型和稳定生产的条件。 目前配料计算中经常使用的计算方法有以下几种:代数法、图解法、误差尝试法(也叫递减试凑法)、矿物组成法
3、、最小二乘法等,其中代数法计算结果比较精确,但计算繁琐。图解法计算简单但误差较大,误差尝试法将经验判断和计算相结合,是一种经验方法,手工计算较为方便。总之上述几种计算方法各有利弊。目前设计人员和生产管理人员大多采用手工计算,因此误差尝试法被广泛应用。然而手工计算效率较低,尤其在原料不能满足配料要求的情况下尤为突出。采用计算机配料计算效率高,并且能对原始数据加以管理,能将计算结果打印输出,其优势十分明显。以上几种计算方法均可用于计算机计算,因此为计算机选择一种合理的计算方法就显得十分重要。Visual Basic(以下简称VB)是一种可视化的、面向对象的和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言
4、,它是以Basic语言为基础的可视化软件开发工具,采用看以前Basic语言的一些语法,继承了Basic语言简单易学、使用方便的特点,同时增加了结构化和可视化程序设计语言的功能。它将Window界面设计的复杂性封装起来,编程人员只需为界面 设计编写少量代码,利用系统提供的工具,在屏幕上画出各种对象,并设置对象的属性即可。VB的可视化设计平台简化了编程的过程,大大提高了编程的效率。本设计采用Visual Basic语言进行配料机算,可以有以下特点:一是界面友好,甚至连不懂计算机的人都可以根据屏幕上的提示输入数据,完成计算任务;二是模型简单,只要稍具有一定的配料知识,都能看懂原理,编辑相应程序代码,
5、实现所需功能;三是计算快捷、简单、准确、高效,能够正确指导生产。1.2 设计任务及目标1.2.1 设计任务四种原料加校正原料的配料1.2.2 设计目标用VB语言精确计算出孰料三率值,孰料各化学成分,孰料矿物组成,干基原料及燃料配比,湿基原料配比,生料碳酸钙滴定值。1.2.3 计算应得的结果: (1)熟料的三率值KH、SM、IM(2)熟料的化学成分(3)熟料可能的矿物成分(4)干原料的重量百分比(5)湿原料的重量百分比(6)生料的化学成分(7)生料的碳酸钙滴定值2 程序设计思路2.1 计算依据2.1.1 熟料三率值计算(1)石灰饱和系数(IM0.64)(2)硅率 (3)铝率 2.1.2 熟料化学
6、成分计算设CaO+SiO2+Al2O3+Fe2O3=SiO2 =SM(Al2O3+Fe2O3)CaO=-(SiO2+Al2O3+Fe2O3) 2.1.3煤灰掺入量计算式中: gA煤灰掺入量,Kg/100kg熟料 q熟料热耗,kJ/kg熟料 Aad燃料中灰分含量,% S煤灰沉落率,% Qnet,ad燃料发热量,kJ/kg2.1.4燃料可能的矿物成分计算 2.2 计算步骤2.2.1数据录入 (1)录入煤热值Qnet、灰份AAd、沉落率S,熟料热耗Q (2)熟料三率值KH、SM和IM (3)录入干燥基原料、煤灰、矿化剂化学成分的录入 (4)录入原料及煤的含水率(5)录入熟料中所需SO3、CaF2的量
7、2.2.2数据计算(1)干燥基化学成分换算灼烧基化学成分 (2)计算煤灰的掺入量 (3)配料方程的系数计算(4)解方程的程序调用(5)熟料的主要化学成分计算(6)配料后熟料三率值计算2.2.3计算结果输出 (1)原料配比(2)熟料的矿物成分(3)生料的碳酸钙滴定值2.3编程原理 此处介绍的编程原理以四种原料(石灰石、粘土、铁粉、煤灰)和校正原料的配料为例,其它可根据原料种类情况进行增减。2.3.1数据录入(1)煤的热值Qnet、灰分AAd、沉落率S,孰料热耗Q以及孰料三率值KH、SM、和IM等用文本框控件录入数据,方法: X=文本框.Text此处的X为 Qnet、AAd、S、Q、KH、SM和I
8、M等。(2)干燥基原料、煤灰、矿化剂化学成分的录入表1为干燥基原料、煤灰、矿化剂化学成分的表示方法 表1 干燥基原料、煤灰、矿化剂化学成分原料名LossCaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO3CaF2Total石灰石A(1,1)A(1,2)A(1,3)A(1,4)A(1,5)A(1,6)A(1,7)A(1,8)A(1,9)粘土A(2,1)A(2,2)A(2,3)A(2,4)A(2,5)A(2,6)A(2,7)A(2,8)A(2,9)铁粉A(3,1)A(3,2)A(3,3)A(3,4)A(3,5)A(3,6)A(3,7)A(3,8)A(3,9)校正原料A(4,1)A(4,2)A(4,3)A
9、(4,4)A(4,5)A(4,6)A(4,7)A(4,8)A(4,9)煤灰A(5,1)A(5,2)A(5,3)A(5,4)A(5,5)A(5,6)A(5,7)A(5,8)A(5,9)熟料A(6,1)A(6,2)A(6,3)A(6,4)A(6,5)A(6,6)A(6,7)A(6,8)A(6,9)干燥基原料、煤灰、矿化剂化学成分采用文本框控件数组录入,方法:For I=1 to 5For J=1 to 8A(I,J)=文本框控件数组名(9*(I-1)+J-1).TextA(I,9)= A(I,9)+ A(I,J)Next J文本框控件数组名(9*(I-1)+8).Text= A(I,9)Next
10、I式中:A(I,J)表示某一物料干燥基某种化学成分的值; I表示原料、煤灰、矿化剂种类,数值范围为15;J表示化学成分的种类,数值范围为18。2.3.2干燥基化学成分换算灼烧基化学成分干燥基原料、煤灰、矿化剂化学成分换算灼烧基化学成分的表示方法:For I=1 to 6For J=1 to 8B(I,J)=A(I,J+1)*100/(100-A(I,1)Next JNext I表2为灼烧基原料、煤灰、矿化剂化学成分的表示方法。表2 灼烧基原料、煤灰、矿化剂化学成分原料名CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO3CaF2Total石灰石B(1,1)B(1,2)B(1,3)B(1,4)B(1,
11、5)B(1,6)B(1,7)B(1,8)粘土B(2,1)B(2,2)B(2,3)B(2,4)B(2,5)B(2,6)B(2,7)B(2,8)铁粉B(3,1)B(3,2)B(3,3)B(3,4)B(3,5)B(3,6)B(3,7)B(3,8)校正原料B(4,1)B(4,2)B(4,3)B(4,4)B(4,5)B(4,6)B(4,7)B(4,8)煤灰B(5,1)B(5,2)B(5,3)B(5,4)B(5,5)B(5,6)B(5,7)B(5,8)熟料B(6,1)B(6,2)B(6,3)B(6,4)B(6,5)B(6,6)B(6,7)B(6,8)式中:B(I,J)表示某一物料灼烧基某种化学成分的值;
12、I表示原料、煤灰、矿化剂种类,数值范围为15; J表示化学成分的种类,数值范围为18。2.3.3煤灰掺入量计算煤灰掺入量:GA(Q*AAd*S)/(Qnet*100) 式中:GA表示煤灰掺入量Q表示孰料的热耗,Qnet表示煤的热值S表示煤灰沉落率,AAd表示煤的灰分GCcl、GBcl分别表示孰料中SO3及CaF2含量3 程序设计框图程序可分为三大部分:第一部分为数据输入,包括配料计算所需数据和无聊平衡计算所需数据;第二部分为计算部分,反复输入不同的KH、SM、IM值,直到计算出满意的结果为止;第三部分为输出部分,输出所有配料计算数据和物料平衡表。程序设计简单框图如下:开 始输入原燃料化学成分A
13、(I,J),煤热值、灰分等输入KH、SM、IM、热耗计算煤灰、石膏和萤石掺入量GA、GC、GB计算方程系数是三组分配料还是四组分配料?用最小二乘法将三元一次方程的四个方程式转化成三个方程式AX=B用全主元高斯-约当(Gauss-jordan)消去法求解线性方程组AX=B输出计算结果结 束三组分配料四组分配料4 软件运行界面设计4.1 概述通过各种控件设置登录界面、系统主界面、配料计算界面,要求界面友好,可操作性强,交互友好。具体如下:(1) 保护用户界面及窗体的简洁性。在用户界面及窗体设计过程中,要尽可能简化,要注意不要为追求新奇,同时在屏幕上显示许多图形,否则会带来混乱,降低应用程序的可操作
14、性。另外只有在用户需要时,才显示图形或表格。在设计用户界面及窗体时,还要考虑到用户的使用习惯,即一般从左到右,从上到下扫描窗体,并且相对于黑白颜色和字符,人们的视觉注意力更容易被彩色和图形所吸引。但同时要注意保证用户界面上的关键部分不能被不重要的部分干扰。(2) 保护用户界面的明确性。即可以使用户不阅读使用手册也可以使用应用程序。这就要求在设计用户界面及窗体时的菜单或命令按钮等名称应能够见名知意,或者当鼠标指向命令按钮时,弹出一个标签来显示命令功能提示说明。(3) 使用用户所熟悉的设计元素。 在用户界面及窗体设计的过程中,要尽可能使用用户所熟悉的设计元素。如Windows应用程序中经常使用的“
15、文件”菜单中的“打开,保存,退出”命令;“编辑”菜单中的“剪切,复制,粘帖”命令等。不要擅自修改或增加这些已经具备相对固定功能的元素,否则会引起用户的不便。4.2 登录界面设计 功能:输入用户名、密码后即可进入系统;可试三次,每次输出错误,均有提示,且最后一次输入不正确,则退出登录系统。Text1(名称)TEXT1TEXT SKJ Lable1caption 配料计算AutosizeTrueLabel2caption登陆账号:AutosizetrueLabel3caption登录密码AutosizeTrueLabel4caption验证码AutosizeTrueLabel5 Caption看不
16、清楚换一张AutosizeTrueLable6Caption设计者AutosizeTrueLable7Caption沈凯健 B材料081 0810201111AutosizeTrueText2(名称)PasswordCommand1caption登陆Command2caption取消Command3caption退出4.3 主界面设计功能:通过下拉菜单,可调用各配料计算界面,可进行系统说明,用户名、密码的修改,可设计帮助文件。4.4 配料计算界面设计功能:a)输入原料及煤灰的干燥基化学成分、煤的工业分析、煤的热值、煤灰沉落率及孰料热耗,设定孰料的三率值;b)计算原料配合比;c)输出原料干基配合
17、比、湿基配合比,生料及孰料化学成分、孰料矿物组成、碳酸钙滴定值。所有的LabelAutosizeTrueFrame1caption燃料与热耗Frame2caption熟料三率值Frame3caption配料计算结果Frame4caption原料化学成分Frame5caption熟料矿物组成Frame6caption生料碳酸钙滴定值Command1(名称)Cmdjscaption计算Command2(名称)Cmdqccaption清除Command3(名称)Cmdbccaption保存Command4(名称)Cmdtccaption退出Form7caption四种原料和校正原料的配料TextTe
18、xtTextText*Lbl2caption燃煤值Lbl3caption煤灰分Lbl4caption沉落率Lbl5caption熟料热耗Lbl6caption煤灰掺量Lbl10caption目标值Lbl11caption计算值Lbl12caption误差Lbl7captionKHLbl8captionSMLbl9captionIMLbl16caption水分Lbl17caption干基配比Lbl18caption湿基配比Lbl19(0)caption石灰石Lbl19(1)caption粘土Lbl19(2)caption铁粉Lbl19(3)caption校正料Lbl19(4)caption煤La
19、bel2caption原料Label26captionLossLabel27captionCaoLabel28captionSiO2Label29captionAl2O3Label30captionFe2O3Label31captionMgOLabel32captionSO3Label33captionCaF2Label34captionTotalLbl11(0)caption石灰石Lbl11(1)caption粘土Lbl11(2)caption铁粉Lbl11(3)caption校正料Lbl11(4)caption煤灰Lbl11(5)caption熟料Label35captionC3SLabe
20、l36captionC2SLabel37captionC3ALabel38captionC4AFLabel39captionTc= 5 主要程序代码说明5.1 数据输入5.1.1录入煤热值Qnet、灰份AAd、沉落率S,熟料热耗QQnet = Txt1.Text AAd = Txt2.Text S = Txt3.Text Q = Txt4.Text 5.1.2熟料三率值KH、SM和IMKH = Val(Txt6.Text) SM = Val(Txt7.Text) IM = Val(Txt8.Text) 5.1.3录入原料及煤的含水率For i = 1 To 5 W(i) = Val(Text1
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