【導讀】在現代鋼鐵企業(yè)中，結晶器是連鑄工藝的關鍵設備，為保證連鑄生產的順利進行，需要通過一個振動裝置使結晶器按一定的規(guī)律振動。目前國外已廣泛采用了先進的液壓。式振動，而國內對此研究甚少。連鑄機結晶器振動波形發(fā)生器從總體上分為兩個部分：上位機部分和下。位機部分，本設計為上位機部分。利用微軟公司開發(fā)的VisualBasic軟件，設計了結晶器液壓振動波形監(jiān)控界面。波形數據直觀地展現出來。同時，可通過鍵盤遠程修改上位機顯示的波形參數。

　　

【正文】 文本。但是標簽控件不能由用戶直接對其進行編輯，這是它與文本框控件最顯著的區(qū)別。另外標簽控件有一個 Backstyte 屬性，當其值為 0時，控件呈透明顯示。而 TextBox 控件則沒有此屬性。從人機對話的角度來看，對于大多數 VB 程序，都用文本框控件來接受信息，而用標簽框控件來向用戶反饋。 4) 下拉列表框控件 (Listbox) 下拉列表框控件用于顯示項目列表，從中可以選擇一項或多項。 5) 組合框控件 (Combobox) 用戶可以 像 使用 Listbox 一樣使用 VB 標準 Combox 來顯示數據。兩者之間的區(qū)別在于 Combobox 通過下拉式列表來顯示數據。 6) 復選框控件 (eheekbox) 復選框控件可以用來顯示數據庫的某個字段的真假值。需要同時選擇幾個條件時使用。 7) 圖片框控件 (pictureBox) 圖片框控件可以使用 prini 方法和繪圖語句繪制圖形，除了可以顯示圖形外，還可以作為其他控件的容器，可以利用剪切板給圖片框控件添加圖形，且能自動調整控件大小以全圖形顯示出來，但不能夠延伸圖形的大小，以適應控件的大小。 8) 框架控件 (Frame) 框架控件可以用來對其他控件進行分組，以便于用戶識別。使用框架控件可以將一個窗體中的各種功能進一步分類，如將各種選項按鈕控件分隔開。在大多數的情況下，框架控件的用法是比較“消極的”。 9) 計時器控件 (timer) 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 計時器控件在設計時可以看見它，在運行時它就隱藏起來，但是在后臺每個一定時間間隔，系統(tǒng)就會自動執(zhí)行一次計時器事件。所謂事件間隔，指的是各個計時器事件之間的時間，一般以毫秒為基本單位。因為計時器在一秒鐘內最多產生 18 個事件，所以兩個事件之間的時間間隔精確度不超過 1/18 秒。 10) MSComm 控件 MSComm 控件通過串行口傳輸和接收數據，為應用程序提供了通過串行接口收發(fā)數據的簡便方法。 程序代碼的作用 在 Visual Basic 中包括子程序和函數。在用 Visual Basic 設計應用程序時，除了定義常量和變量外，全部工作就是編寫程序代碼。 Visual Basic 的使用過程可以看作是編寫程序的功能模塊。當發(fā)生某個事件 (如命令按鍵 CommandClick)時，對該事件做出響應的程序段就稱為事件過程，這種事件驅動過程構成了 Visual Basic應用程序的主體。所以， 通過利用控件來編寫相對應的程序代碼，來完成各種不同的設計目標是 Visual Basic 的主要方法。 系統(tǒng)界面設計 在人和機器的互動過程 (Hulnan Machine Inieraction)中，有一個層面，即我們所說的界面 (Interfaee)。從心理學意義來分，界面可分為感覺 (視覺、觸覺、聽覺等 )和情感兩個層次。界面是用戶與系統(tǒng)進行信息交互的一種接口，用戶通過界面向系統(tǒng)表達自己的意圖和想法，比如輸入原始數據、選擇命令按鈕等，系統(tǒng)也通過界面向用戶返回當前程序執(zhí)行情況，請示下一步工作或回答用戶提問等。用戶界 面設計是屏幕產品的重要組成部分。界面設計是一個復雜的有不同學科參與的工程，認知心理學、設計學、語言學等在此都扮演著重要的角色。界面設計的好壞直接影響軟件的使用性能，設計用戶界面是軟件開發(fā)的一個關鍵環(huán)節(jié)，對軟件的運行效率指標起著很關鍵的作用。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 界面設計的基本原則 [19] ； 減少用戶的記憶負擔 。保持界面的一致性。如 ： l)控件的位置 在界面設計中，并不是所有的元素都具有相同的重要性，應該將重要和需要經常訪問的元素放在顯眼的位置，次要的元素放在次要的位置 ； 將控件和元 素進行適當的分組，使得界面更整潔、功能更細化。 2)界面元素的一致性 一致性是界面設計中的重要因素之一，它主要體現應用程序的協(xié)調性。在 Visual Basic 中提供了豐富多彩的控件，但在使用時應該選擇最適合自己應用程序的控件子集。另外同種控件的顏色應盡量相同。 3)使用空白控件 在用戶界面中使用空白控件有利于突出元素和 改善可用性。 4)保持界面的簡明 各功能區(qū)要有明確的區(qū)分，使得界面顯得更簡明，整潔。 5)使用顏色與圖像 在界面中使用不同的顏色來區(qū)分不同功能的按鍵，能使得用戶更好的區(qū)分、確定錄入的幾何參數。 用戶界面設計在工作流程上分為三個部分，結構設計、交互設計、視覺設計。 l)結構設計 (Strueture Design) 結構設計也稱概念設計 (Coneeptual Design)，是界面設計的骨架。通過對用戶研究和任務分析，制定出產品的整體架構。基于紙質的的低保真原型 (PaperPrototyPe)可提內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 供用戶測試并進行完善。在結構設計中，目錄體系的邏輯分類和語詞定義是用戶易于理解和操作的重要前提。 2)交互設計 (InteractiveDesign) 交互設計的目的是使產品讓用戶能簡單使用 。任何產品功能的實現都是通過人和機器的交互來完成的。因此，人的因素應作為設計的核心被體現出來。交互設計的原則如下： * 有清楚的錯誤提示。誤操作后，系統(tǒng)提供有針對性的提示。 * 讓用戶控制界面?！跋乱徊健薄ⅰ巴瓿伞?，面對不同層次提供多種選擇，給不同層次的用戶提供多種可能性。 * 允許兼用鼠標和鍵盤。同一種功能，同時可以用鼠標和鍵盤。提供多種可能性。 * 允許工作中斷。 * 使用用戶的語言，而非技術的語言。 * 提供快速反饋。給用戶心理上的暗示，避免用戶焦急。 * 方便退出。如手機的退出，是按一個鍵完全退出， 還是一層一層的退出提供兩種可能性。 * 導航功能。隨時轉移功能，很容易從一個功能跳到另外一個功能。 * 讓用戶知道自己當前的位置，使其做出下一步行動的決定。 3)視覺設計 (Visual Design) 在結構設計的基礎上，參照目標群體的心理模型和任務達成進行視覺設計。包括色彩、字體、頁面等。視覺設計要達到用戶愉悅使用的目的。視覺設計的原則如下 ： * 界面清晰明了。允許用戶定制界面。 * 減少短期記憶的負擔， 讓計算機幫助記憶 。 * 依賴認知而非記憶。如打印圖標的記憶、下拉菜單列表中的選擇。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） * 提供視覺線索。 圖形符號的視覺的刺激 ； GUI(圖形界面設計 )： Where、 What、NextSteP。 * 提供默認 (default)、撤銷 (undo)、恢復 (redo)的功能。 * 提供界面的快捷方式。 * 盡量使用真實世界的比喻。如 ： 電話、打印機的圖標設計，尊重用戶以往的使用經驗。 * 完善視覺的清晰度。條理清晰 ： 圖片、文字的布局和隱喻不要讓用戶去猜。 * 界面的協(xié)調一致。如手機界面按鈕排放，左鍵肯定 ； 右鍵否定 ； 或按內容擺放。 * 同樣功能用同樣的圖形。 * 色彩與內容。整體軟件不超過 5個色系，盡量少用紅色、綠色。近似 的顏色表示近似的意思。 本設計顯示面板如圖 ： 圖 顯示面板圖 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 功能 與實現 正弦曲線的繪制 該部分主要實現正弦曲線的繪制，當正弦參數 改變時，正弦曲線做出相應改變保證曲線能反應實時的信息。當系統(tǒng)通過串口通信發(fā)送信息， VB 在接受信息后 通過界面顯示，將信號直觀的表現在可視界面中。 正弦振動方式用表達式表示為 siny h t?? ，結晶器振動的速度完全取決于振幅 h和頻率 f，所以振幅和頻率是決定結晶器正弦振 動的運動參數或稱為基本參數。 程序流程圖如圖 所示： 開 始定 義 變 量建 立P i c t u r e 2坐 標 系定 義 標 簽屬 性c o m m a n d 2單 擊 事 件設 置畫 點 函 數退 出 幅 值 改 變 ？ 頻 率 改 變 ？YNYN 圖 正弦曲線流程圖 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 正弦曲線 顯示界面 如圖 ： 圖 正弦曲線圖 非正弦曲線的繪制 非正弦波實際上是正弦波的改變，是復合波形。 非正弦振動曲線的各組成曲線段均是而且僅是 а 、 f、 h的函數。當 а 、 f、 h給定后非正弦振動的 曲線就唯一地確定。 非正弦波形相對于正弦振動波形的改變程度用波形偏斜率 a表示。 (1)基本參數 由本文給出的非 正弦振動波形及其數學解析式， ? ?sin siny h t A t???? 可以看出非正弦振動波形曲線完全取決于振幅 h、頻率 f 和偏斜率 а 。所以稱它們?yōu)?結晶器非正弦振動 基本參數。 (2)工藝參數 非正弦振動具備最佳振動模型的全部特征。因此，反映該特征的全部參數即為非正弦振動的工藝參數。 (3)工藝參數的選擇 結晶器最佳振動模型僅給出了工藝參數的定性選擇，其定量確定必須參考正弦振動及當前為數不多的非正弦振動的實踐。 (4)基本參數的確定 ① 偏斜 率 а 的確定 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 由工藝參數可知， a 對所有的工藝參數的影響都是有利 的。但若 а 取值過大，則使結晶器向下振動的加速度變得很大，從而造成對設備的沖擊和工作的不平穩(wěn)。若 а 取值太小，非正弦振動的優(yōu)越性又不能充分發(fā)揮出來。根據目前的使用經驗，一般 а 小于等于 40%。 ②振幅和頻率的確定 在澆鑄過程中拉速是變化的，因此振幅和頻率的確定應該是隨拉速而變化的動態(tài)選擇。 非正弦曲線的流程圖如圖 所示： 開 始定 義 變 量建 立P i c t u r e 1坐 標 系定 義 標 簽 屬性c o m m a n d 1單 擊 事 件設 置 畫 點 函數退 出 幅 值 改 變 ？Y 頻 率 改 變 ？Y偏 斜 率 改 變 ？YNNN 圖 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 非正弦曲線顯示界面 如圖 ： 圖 非 正弦曲線圖 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 第六章 總結 本文在 了解連鑄機生產工藝和設備的基礎上，對其中的結晶器液壓振動波形發(fā)生器的 波形 顯示 進行了研究，取得了下述主要成果： 1. 通過串口通 訊 技術將下位機的產生的波形信號送到上位機，并通過 Visual Basic監(jiān)控 界面對波形進行描繪。 2. 通過對 VB 中控件參數的調整 ， 將 幅值、頻率等因素對 正弦曲線、非正弦曲線 的影響 直觀的展現出來 。 雖然本論文取得了一些成果，但是仍然具有很大的缺陷和不足之處，實際連鑄工藝中還要考慮許多現場參數對波形的影響，因此要應用 于 實際操作 中進行現場的實時監(jiān)測控制 還需要 更多 細致 的工作 。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 參 考 文 獻 ，張巖 .連續(xù)鑄鋼工藝及設備 [M].北京：冶金工業(yè)出版社， 2020 .連鑄及爐外精煉自動化技術 [M].北京：冶金工業(yè)出版社， 2020 ， 史學紅 .連續(xù)鑄鋼生產 [M].北京：冶金工業(yè)出版社， 2020 .薄板坯連鑄連軋 [M].北京：冶金工業(yè)出版社， 2020 .連鑄機結晶器 振 動測試分析 [D].西安建筑科技大學 , .連鑄過程控制理論與技術 [M].北京：冶金工業(yè)出版社， 2020 .連鑄機非正弦振動控制的研究 [D].燕 山大學 , .連鑄結晶器液壓伺服振動控制系統(tǒng)研究 [D].西安建筑科技大學 , .結晶器振動控制模型與監(jiān)測系統(tǒng)研究 [D].武漢科技大學 , .結晶器液壓振動系統(tǒng)仿真及其控制策略研究 [D].重慶大學 , .連鑄機結晶器液位控制系統(tǒng)的設計 [D].南昌大學 , .連鑄過程仿真與質量控制系統(tǒng) [D].河北理工學院 , .高拉速連鑄結晶器非正弦 振 動頻率的研究 [J].鑄造技術 , .連續(xù)鑄鋼結晶器鋼水液位自動控制及實踐 [J].冶金自動化 , ，任廷志，張興中 .結晶器的非正弦 振 動 [J].鋼鐵， ，朱苗勇，劉旭東 .連鑄結晶器非正弦振幅的確定 [J].特殊鋼， ，王強 .Visual Basic 程序設計教程 [M].北京工業(yè)大學出版社， .Visual Basic 串口通信技術與典型實例 [M].清華大學出版社， ，李立平 .Visual Basic 可視化 程序設計 [M].中國鐵道出版社， .Visual Basic 程序設計簡明教程 [M].清華大學出版社， 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 附 錄 波形 顯示 源代碼： Const PI = Dim d, wor 39。定義用于在 Picture1 上的一個位置打印字符函數 Private Function PrintWord(X, Y, Word As St