【導讀】了解乙烯生產過程、物料流率以及國內外乙烯管理信息系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀；現(xiàn)評價調度方案模塊，人機交互模塊，打印報表模塊等；對所設計的軟件進行穩(wěn)定性和效率測試；總結研究成果，撰寫畢業(yè)論文。乙烯生產調度系統(tǒng)對企業(yè)實現(xiàn)生產統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)及時更新和提高生產效率。都有決定性的指導作用。采用Visualstudio20xx作為開發(fā)工具，運用C#編。設計的主要內容包括：。2)實現(xiàn)優(yōu)化調度結果的圖形、表格顯示；便調度人員管理和操作。同時系統(tǒng)具有界面友好、操作簡單和良好的擴展性等優(yōu)勢。

　　

【正文】 方案結果 圖 乙烯生產調度人機交 互 系統(tǒng)的功能 結構圖 性能要求 乙烯生產調度人機交互系統(tǒng)決定乙烯企業(yè)的生產計劃，關乎 正確性，可靠性，企業(yè)的發(fā)展所以系統(tǒng)要具備以下性能：完整性，易用性，可維護性，可測試性，復用性，安全保密性。 本章小結 本章在第一節(jié)先介紹了 人機界面設計 原則與規(guī)范。在第二節(jié) 介紹了系統(tǒng)的設計，體包括系統(tǒng)的開發(fā)背景、需求分析 、 功能結構圖和性能要求 。 18 19 第四章 人機交互系統(tǒng)功能實現(xiàn) 在上章對乙烯生 產 調度人機交互進行了設計，而最終的目標是能實現(xiàn)人機交互功能。在本章將介紹系統(tǒng)的 調度方案結果顯示、方案評價、人機交互和生成報表四大模塊的功能實現(xiàn)。 調度方案 結果 顯示 生產調度就是組織執(zhí)行生產 進度計劃 的工作。 本文的乙烯生產調度是調度原料在哪個裂解爐進行裂解，裂解時間是多少。而調度方案是系統(tǒng)的優(yōu)化算法算出來的，需要通過此模塊顯示 出來，下面介紹調度方案結果顯示的功能實現(xiàn)。 (1)窗體設計 新建一個 Form， Text 改為 “ 優(yōu)化結果 ” 。添加一個 TableLayoutPanel 控件，背景顏色選 LightSteelBlue，視覺上讓人感覺很舒服。在 tableLayoutPanel 上先放 4 個 GroupBox控件， Test 依次改為 “ 爐號 1” ， “ 爐號 2” ， “ 爐號 3” ， “ 爐號 4” 。 在每個 groupBox 都里添加一個 Chart 控件。然后在每個 chart 的 Series 集合編輯器下把 Name 改為 “ 原料流率 ” ，圖表默認類型為柱狀圖不用改。 Chart 的屬 性既可以通過前臺進行設置，也可以通過后臺代碼進行設置。這里通過代碼進行設置，原因是方便簡潔易修改。 最后在 tableLayoutPanel 上放一個 Button， Text 改為 “ 最佳調度方案 ” ，當點擊此按鈕時，畫出最佳方案柱狀圖。 (2)編寫程序 畫圖時需要用得到數(shù)據(jù)庫三個表里的數(shù)據(jù)：總時間，子循環(huán)次數(shù)，額外流率 縱坐標原料流率計算公式為： /i i iF Flo S Tcyde?? () F 為原料流率，為柱狀圖的縱坐標。 Flo 為已知的數(shù)組。 S 為額外流率， 存在數(shù)據(jù)庫里。 Tcyde 為常數(shù)，在這里為 100。 由于受 Chart 功能限制，因為不同原料屬于同一 series，所以不能通過顏色區(qū)分原料，只能在橫坐標上標出原料。同樣同一 series 的柱子寬度一樣，所以畫柱狀圖時，裂解時間也是用橫坐標表示出。 畫圖過程： 20 1)定義一些數(shù)組，用于存放數(shù)據(jù)。要定義一個原料數(shù)組，作為橫坐標，表示是哪種原料。從數(shù)據(jù)庫內的數(shù)取出來放到數(shù)組里，用于后面畫圖。 2)用上面取出的數(shù)據(jù)，先通過公式計算出不同原料的流率，存到數(shù)組中，作為柱狀圖的縱坐標。 3)在數(shù)據(jù)庫里的表里可以看到總時間有些 0， 這代表這些原料沒有加工，所以不在柱狀圖上畫出來。那首先就要把這些數(shù)據(jù)過濾掉，因為子循環(huán)次數(shù)和總時間的是相對應的，所以可以通過判斷子循環(huán)次數(shù)是否大于等于 1 來判斷，把符合條件的數(shù)據(jù)放到一個新的數(shù)組，包括子循環(huán)次數(shù)，總時間，以及對應的流率和原料名稱。 4)由于加工原料要分段，每段時間 =總時間 /子循環(huán)次數(shù)，所以要經過計算把結果存到新的數(shù)組里。因為是分成 n（子循環(huán)次數(shù)）段，所以每個結果要連續(xù)存 n 次，相對應的流率和原料名稱也一樣存到一個新的數(shù)組里，每個存 n 次。這樣橫坐標的原料名稱和時間長度與縱坐標的流率就一一對應了。 5)最后畫出柱狀圖來 ，如圖 。橫坐標為原料名稱和每段時間，縱坐標為流率 。 圖 調度方案 圖形顯示 方案評價 方案評價是對算法算出的優(yōu)化結果進行評價，評價指標一共有 4 個：清焦時間，原料消耗 比率 ， 產品 收率，裂解爐狀態(tài)。人機交互正是在方案評價的基礎上進行的。 清焦時間 統(tǒng)計 (1)窗體設計 新建一個 Form， Text 改為 “ 評價之清焦時間 ” ，在上面放上 TableLayoutPanel 控件，在 tableLayoutPanel 再放上一個 GroupBox 控件， Text 改為 “ 評價之清焦時間 ” 。在拖入一 21 個 Chart 控件，打開 series 編輯器，添加 30 個 series，類型選為 StackedBar（疊堆柱狀圖）。Series 的奇數(shù)顏色選 Aqua，代表加工時間；偶數(shù)顏色改為 LightCoral，代表清焦時間。在tableLayoutPanel 上放一個 Label， Text 改為 “ 重合時間 ” ；放一個 Textbox，顯示重合時間；放一個 Button， Text 改為 “ 繪圖并計算重合時間 ” 。 (2)編寫程序 畫圖和計算重合時間時需要用得到數(shù)據(jù)庫三個表里的數(shù)據(jù)：加工時間，子循環(huán)次數(shù)，清焦時間 。 1)清焦時間 統(tǒng)計 圖 圖的類型之所以選 StackedBar，是因為畫圖時它的每個 series 都是堆在前一個 series的上邊，這剛好能表示出清焦時間和加工時間。 畫圖過程： a)定義一些數(shù)組，用于存放數(shù)據(jù)。然后把數(shù)據(jù)庫內的數(shù)取出來放到數(shù)組里，用于后面畫圖。 b)同調度方案顯示一樣，把為 0 的數(shù)據(jù)過濾掉。 c)同調度方案顯示一樣，算出每段加工時間存到數(shù)組里，連續(xù)存 n 次；相對應的清焦時間也是存到數(shù)組里，每個連續(xù)存 n 次。 d)把每段加工時間數(shù)組元素存到一個新數(shù)組的奇數(shù)位置，把清焦時間數(shù)組元素存到這個新數(shù)組的偶數(shù)位置，這樣每段加工時間和清焦時間就相互交叉組 成一個新的數(shù)組。 e)根據(jù)上面得到的新的數(shù)組，畫圖 ，如圖 。 橫坐標是時間，縱坐標是爐子。 圖 清焦時間 統(tǒng)計 圖 2)計算重合時間 重合時間既為爐 1 和爐 2，爐 1 和爐 3，爐 1 和爐 4，爐 2 和爐 3，爐 2 和爐 4，爐 22 3 和爐 4 的總重合時間。只要計算出爐 1 和爐 2 的重合時間，其他的方法相同。從上圖可以看出重合時間既為紅色的區(qū)域重合時間。 計算重合時間過程： a)把紅色區(qū)域左右兩點坐標計算出來。 b)爐 1 第一個紅色區(qū)域與爐 2 每個紅色區(qū)域比較，計算重合時間；然后爐 1 的第二個紅色區(qū)域與爐 2 的每個紅色區(qū)域比較，計算重合時 間；以此類推。只要能計算出爐 1第一個紅色區(qū)域和爐 2 第一個紅色區(qū)域的重合時間就能計算出所有的重合時間。 c)在計算兩個紅色區(qū)域的重合時間時分為以下幾種情況： d)爐 1 紅色區(qū)域左邊坐標大于爐 2 紅色區(qū)域右邊坐標，或者爐 1 右邊坐標小于爐 2左邊 坐標，則重合時間為 0；爐 1 紅色左邊坐標大于爐 2 紅色區(qū)域左邊坐標并且爐 1 紅色區(qū)域右邊坐標大于爐 2 紅色區(qū)域右邊坐標，重合時間為爐 2 紅色區(qū)域右邊坐標減去爐1 紅色區(qū)域左邊坐標；以此類推。 e)把所有重合時間相加，計算出總的時間，顯示在 textbox 里。 原料消耗比 原料消耗比是畫出原料 消耗與庫存原料的量隨時間變化而變化的量。在人機交互時，決定原料加工先后順序。 (1)窗體設計 新建 Form， Text 改為 “ 方案評價之原料消耗比 ” ，在上面放一個 TableLayoutPanel控件，在 tableLayoutPanel 上放 7 個 Groupbox 控件，在每個里面放一個 Chart 控件。在chart 里打開 Series 編輯器，添加兩個 series，名為 “ 原料消耗 A” 和 “ 現(xiàn)有庫存 A” ，類型選為 Line 。顏色分別為紅色和藍色，其余 chart 一樣。 (2)編寫程序 用到數(shù)據(jù)庫里的表為：加工時間，子循環(huán)次數(shù)， 清焦時間，總時間，庫存信息。 1)原料消耗 a)定義數(shù)組，用于存放數(shù)據(jù)。把數(shù)據(jù)內的數(shù)取出來存到數(shù)組里。 b)同調度方案顯示一樣，把為 0 的數(shù)據(jù)過濾掉 c)同調度方案顯示一樣，算出每段加工時間存到數(shù)組里，連續(xù)存 n 次；相對應的清焦時間也是存到數(shù)組里，每個連續(xù)存 n 次 d)把每段加工時間數(shù)組元素存到一個新數(shù)組的奇數(shù)位置，把清焦時間數(shù)組元素存到 23 這個新數(shù)組的偶數(shù)位置，這樣每段加工時間和清焦時間就相互交叉組成一個新的數(shù)組。 e)上面得到的數(shù)組的每個元素都是每段的時間長度，要把他們從第一個元素一次累加，每加一次存一次到新的數(shù) 組，最后寫成從 0 開始的時間軸的形式。 f)計算每個原料的起始的加工時間，原料的起始時間就是在他前面的所有原料總時間的和 。 g)把不同原料寫成分段函數(shù)，在加工時間范圍內，流率為 F；在清焦時間范圍內，流率為 0。 h)畫出原料消耗圖 ，如圖 。 2)庫存原料 a)從數(shù)據(jù)庫庫存信息表里取數(shù)據(jù)，放到數(shù)組里 b)畫出一條水平的直線 。 圖 各種 原料消耗比 隨時間的變化曲線 產品 收率 (1)窗體設計 新建 Form， Text 改為， “ 評價之收率 ” ，在上面放上 TableLayoutPanel 控件，在tableLayoutPanel 再放上 4 個 GroupBox 控件， Text 依次改為 “ 爐 1” ， “ 爐 2” ， “ 爐 3” ，“ 爐 4” ，并在每個中放入一個 Chart 控件，一個 Label 控件，一個 Textbox 控件，用于顯示平均收率。打開 chart 的 Series 編輯器，添加 7 個 series，修改 Name 和圖表類型，每個 series 選不同的顏色。再放一個 Button， text 為 “ 繪圖并計算平均功率 ” 。 (2)編寫程序 用到數(shù)據(jù)庫中的表：總時間，子循環(huán)次數(shù)，清焦時間，加工時間。收率計算公式 ： 25 * 0. 5 * * ( / )c a t n? () 24 c 為已知數(shù)組。 n 為子循環(huán)次數(shù) 1)定義一些數(shù)組，用于存放數(shù)據(jù)。然后把數(shù)據(jù)庫內的數(shù)取出來放到數(shù)組里，用于后面畫圖。 2)同調度方案顯示一樣，把為 0 的數(shù)據(jù)過濾掉。 3)同調度方案顯示一樣，算出每段加工時間存到數(shù)組里，連續(xù)存 n 次；相對應的清焦時間也是存到數(shù)組里，每個連續(xù)存 n 次。 4)把每段加工時間數(shù)組元素存到一個新數(shù)組的奇數(shù)位置，把清焦時間數(shù)組元素存到這個新數(shù)組的偶數(shù)位置，這樣每段加工時間和清焦時間就相互交叉 組成一個新的數(shù)組。 5)寫成分段函數(shù)：在加工時間范圍內，收率用計算公式計算出，在清焦時間范圍內收率為 0 6)根據(jù)函數(shù)畫出圖像 ，如圖 。 7)平均收率 =（最大收率 +最小收率） /2，顯示在 textbox 中。 圖 各裂解爐 收率 統(tǒng)計 裂解爐狀態(tài) (1)窗體設計 新建 Form Text 改為， “ 評價之裂解爐狀態(tài) ” ，在上面放上 tableLayoutPanel 控件，在tableLayoutPanel 的上方再放上 4 個 groupBox 控件， Text 依次改為 “ 爐 1” ， “ 爐 2” ， “ 爐3” ， “ 爐 4” ，并在每個中放入一個 chart 控件，一個 label 控件。打開 chart 編輯器，添加 7 個 series， name 和圖表類型如圖，每個 series 選不同的顏色。在 tableLayoutPanel的下方放一個 datagridview 控件，用來顯示最大焦層厚度。在下面再放一個 button， text為 “ 繪圖并計算最大焦層 ” 。 (2)編寫程序 用得到的數(shù)據(jù)庫里的表為：加工時間，總時間，清焦時間，子循環(huán)次數(shù)。計算公式 ： 25 結焦厚度 = *( / )r t n () r 為結焦速率，已知。 1)定義一些數(shù)組，用于存放數(shù)據(jù)。然后把數(shù)據(jù)庫內的數(shù)取出來放到數(shù)組里，然后再進行處理。 2)同調度方案顯示一樣，把為 0 的數(shù)據(jù)過濾掉。 3)同調度方案顯示一樣，算出每段加工時間存到數(shù)組里，連續(xù)存 n 次；相對應的清焦時間也是存到數(shù)組里，每個連續(xù)存 n 次 4)把每段加工時間數(shù)組元素存到一個新數(shù)組的奇數(shù)位置，把清焦時間數(shù)組元素存到這個新數(shù)組的偶數(shù)位置，這樣每段加工時間和清焦時間就相互交叉組成一個新的數(shù)組。 5)寫成分段函數(shù)：在加工時間范圍內，膠層厚度用計算公式計算出，在清焦時間范圍內焦層厚度 為 0 6)根據(jù)函數(shù)畫出圖像 ，如圖 。 7)最大 焦層 厚度 =結焦速率 *每段加工時間，顯示在 dataGridView 中。 圖 裂解爐焦層厚度仿真數(shù)據(jù) 人機交互 數(shù)據(jù) 修改 新建 Form， Text 改為 “ 人機交互之方案修改 ” ，在上面放上 TableLayoutPanel 控件，在 tableLayoutPanel 放上 7 個 TroupBox 控件， Text 分別為 “ 爐號 1” ， “ 爐號 2” ，“ 爐號 3” ，“ 爐號 4” ，“ 總時間 ” ，“ 子循環(huán)數(shù)目 ” ，“ 額外流率 ” 。其中前四個里面放 chart控件，用于顯示結果。后三個里面放