基于VC的连续挤压机主轴转速的动态曲线的实现

来源:岁月联盟 作者:李俊强 徐振越 时间:2010-08-30
摘  要 本文主要阐述利用VC++及其MSComm控件编程,实现对连续挤压机的主轴转速的实时监控,并将其以动态曲线的形式输出。     VC++;MSComm控件;连续挤压机;动态曲线 

1 引言

    随着连续挤压技术的不断,连续挤压机的自动化控制技术也在不断的进步,从过去的按钮操作逐渐发展为机与触摸屏技术相结合的可视化操作。对于连续挤压机,其主轴的转速的快慢会直接影响产品的质量和生产效率,所以,如何能够准确的监测主轴的转速变得十分重要。过去,我们通常凭借经验来调节主轴转速,由于在生产过程中,主轴的转速受到许多因素的影响,其实际转速并非我们想要得到理想转速。因此,本文主要利用VC++及其MSComm控件编程,来实现对连续挤压机主轴转速的实时监控,并利用动态曲线图实时输出。

2  程序的实现

    在实现对主轴转速实时监控中,我们采用的是Microsoft公司提供的ActiveX控件MicrosoftCommunicationsControl来实现串口编程,完成对挤压机的监控。MSComm控件必须有一个可以寄身的对话框,然后从对话框工具栏中把控件图拖入对话框中。在本程序中,动态数据曲线是在窗口的View类中实现的,所以我们要建立一个基于单文档的MFC应用程序来实现动态数据曲线的显示。而对话框工具栏上的图标是不能拖到视图(View)中,因此我们可以把MSComm控件拖入到单文档(SDI)的ABOUT对话框中,进而实现其功能。具体步骤如下:

2.1  建立单文档程序工程并插入MSComm控件

    利用MFC向导建立基于单文档应用程序VCurve(选择其基类为CScrollView),然后单击菜单Add To Project->Commponents and Controls...->Registered Active Controls->Microsoft Communications Control,V6.0,在单击INSERT即可插入MSComm控件。

2.2  在ABOUT对话框中拖入MSComm控件

    在ResourceView中选择IDD_ABOUTBOX 对话框,见MSComm控件图标拖入对话框中,控件ID号保持缺省的IDC_MSCOMM1。

2.3  添加串口事件消息处理函数OnComm()

    我们知道,在基于对话框的应用程序中,消息处理函数的添加都是由MFC的ClassWizard自动实现,但在这里我们必须手动添加。

2.4  串口的初始化

    利用ClassWizard为CVCurve类添加消息处理函数WM_CREATE,利用该函数来实现串口的初始化。Int CVCurveView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) {         m_mscomm.Create(NULL,0,CRect(0,0,0,0),this,IDC_MSCOMM1);         m_mscomm.SetCommPort(DK);//选择端口         m_mscomm.SetSettings("9600,e,7,1");         m_mscomm.SetInputMode(1); //以二进制方式读写数据         m_mscomm.SetInBufferSize(1024);         m_mscomm.SetOutBufferSize(1024);              m_mscomm.SetInputLen(0);       m_mscomm.SetRThreshold(1);         SetTimer(1,1000,NULL);//定时器1         }     上述程序中,端口号DK可有操作员自己选择,这样就可以避免因端口号固定给工作带来不便。根据实际情况,选择合适的输入、输出缓冲区大小,这里均用1024。设置一个定时器,来实现对主轴转速的实时监控。

2.5  从串口中接受数据并显示在窗口内

    MSComm控件提供了两种通信问题的方法:事件驱动和查询法。这里我们选用的是事件驱动方法,它主要是对程序的响应及时,可靠性高。对于MSComm控件的事件,通常在串口事件消息处理函数OnComm()中进行处理。int CVCurveView::OnComm(){VARIANT inp;COleSafeArray safearray_inp;         if(m_mscomm.GetCommEvent()==2)  //事件值为2表示接收缓冲区内有字符{inp=m_mscomm.GetInput();  safearray_inp=inp;        len=safearray_inp.GetOneDimSize();for(k=0;k<len;k++)           safearray_inp.GetElement(&k,rxdata+k);//转换为BYTE型数组for(k=0;k<len;k++)                      {   BYTE bt=*(int*)(rxdata+k);                  strtemp.Format("%c",bt);           m_str+=strtemp;                  }    n1=m_str.Find(0x02);n2=m_str.Find(0x03);for(n1=n1+1;n1<n2;n1++)m_readstr+=m_str.GetAt(n1);//提取有效的数据m_readstr=m_readstr.Right(2)+m_readstr.Left(2);      }  readdata=Str2Dec(m_readstr);//把16进制字符串转化为十进制数      itoa(readdata,strs,10);           CClientDC *pDC=new CClientDC(this);  pDC->TextOut(300,0,m_s);         return readdata;        }    在此函数中,主要是用来从串口中接受数据,然后取出有效的数据显示在View 窗口内。上位机从下位机中接收到的是16进制的字符串,在VC++ 中没有直接将16进制字符串转化为10进制的函数,所以要调用Str2Dec()函数来完成数据的转化。

2.6  在OnDraw()函数中实现坐标轴的绘制及速度动态曲线图的保存

void CVCurveView::OnDraw(CDC* pDC){         //绘制Y轴 pDC->MoveTo((int)x0,0);pDC->LineTo((int)x0,rect.bottom);//绘制X轴pDC->MoveTo((int)x0,(int)y0);pDC->LineTo(sz.cx,(int)y0);         //绘制Y轴方向的平行线int index=0;for(int i=0;i<160;i++)//绘制垂直实、虚等距线{           index=!index;           if(index)           {                    m_oldpen=pDC->SelectObject(&m_pen);                         }           else           {                    p_pen=pDC->SelectObject(&pen);           }           pDC->MoveTo((int)x0+(i+1)*dx,0);           pDC->LineTo((int)x0+(i+1)*dx,rect.bottom);           if(i>0&&i<20)           {               pDC->MoveTo((int)x0,rect.bottom-(int)y0-i*dx);               pDC->LineTo((int)sz.cx,rect.bottom-(int)y0- i*dx);                     pDC->MoveTo((int)x0,(int)y0+i*dx);                    pDC->LineTo((int)sz.cx,(int)y0+i*dx);                    }           }for(int j=0;j<m_ptarray.GetSize();j++)//速度曲线的保存{pDC->MoveTo(((CDraw*)m_ptarray.GetAt(j))->m_ptorig);pDC->LineTo(((CDraw*)m_ptarray.GetAt(j))->m_ptend);}}    上述函数主要实现了坐标轴的绘制,并且为了便于操作人员观察速度与随时间的关系,在坐标区域内绘制了实虚相间的平行于坐标轴的等距线。窗口的每次变化都会引起窗口的重绘,导致以前所绘图形的丢失,所以在此定义了一个通用的CDraw类和一个CPtrArray类型的变量m_ptarray用来保存绘制的曲线。

2.7  实现速度的实时监控和坐标轴的移动

    连续挤压机在工作中,由于受到外界各种条件例如电动机的电流、所挤压的材料的打滑等因素,都会引起主轴转速的改变,所以为了更好的监视主轴的转速,要不间断的对它进行数据采集。在程序中,通常是定义一个定时器来完成此操作。void CVCurveView::OnTimer(UINT nIDEvent) {switch(nIDEvent){case 1:str1=ch1+"0"+"008402"+ch2+"61";      //读取x40-x47的状态(X40)  m_mscomm.SetOutput(COleVariant(str1));   Sleep(50);        break;case 2:     ncount++;SetScrollPos(SB_HORZ,ncount*dx);//实现y坐标轴移动InvalidateRect(CRect(0,0,cx,cy));pt=GetScrollPosition();         CClientDC *pDC=new CClientDC(this);x1+=dx;x_orig=x1+x0-dx;y=rect.bottom-y0-readdata;if(i==0)//绘制速度曲线图{           y_orig=y;           pDC->MoveTo((int)x0-pt.x,(int)y_orig);}m_ptorig.x=(int)x_orig;m_ptorig.y=(int)y_orig;if(i!=0)           pDC->MoveTo((int)x_orig-pt.x,(int)y_orig);y=rect.bottom-y0-readdata;x_end=x1+x0;y_end=y;pDC->LineTo((int)x_end-pt.x,(int)y_end);x_orig=x_end;y_orig=y_end;i=i++;m_ptend.x=(int)x_end;m_ptend.y=(int)y_end;CDraw *p_draw=new CDraw(m_ptorig,m_ptend);m_ptarray.Add(p_draw);break;}运行上述程序,可以得到如下的结果:


    图中速度曲线随时间的变化不断向右延伸,而坐标轴刚好与其相反,相反方向移动。还可以在窗口中直接读取此时的主轴转速,如图中的“62”。

3  结论

    此程序是利用VC++语言编写,其可靠性已在连续挤压机中得到验证。通过该曲线,我们可以精确的调节主轴转速,还可以用来分析因主轴转速问题而带来的产品缺陷。在实际应用中,此组程序尚需一些改动,比如该曲线图只能实时观看,在以后的工作中需要进一步改进。

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