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 材料科学与工程 学生姓名 班 级 B 材料 082 学 号 0810201206 指导教师 完成日期 2011 年 10 月 21 日 1 绪论 .1 1.1 设计目的与意义 . 1 1.2 设计任务及目标 . 2 2 程序设计思路 .2 2.1 计算依据 . 2 2.2 计算步骤 . 3 2.3 编程原理 . 3 数据输入 . 3 3 程序设计框图 .5 4 软件运行界面设计 .6 4.1 概述 . 6 4.2 登录界面设计 . 6 4.3 主界面设计 . 8 4.4 配料计算界 面设计 . 8 5 主要程序代
2、码说明 .9 5.1 数据输入 . 9 5.2 数据处理 . 10 5.3 数据输出 . 12 5.4 数据保存 . 13 设计总结 . 16 参考文献 . 17 致 谢 . 18 附录 . 19 计算机在无机材料工厂中的应用程序设计说明书 1 1 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 Visual Basic 程序设计语言来解 决武技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能力； （ 2）进一步掌握 Visual Basic 程序设计语言知识的上机调试、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
3、， 是根据水泥熟料化学组成和矿物成份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、最小二乘法等，其中代数法 计算结果比较精确，但计算烦琐。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
4、。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，而且能对原始数据加以管理，能将计算机结果打印输出，其优势十分明显。 以上几种计算方式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，它是以 Basic 语言为基础可视化软件开发工具，采用了以前 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 windows 界面设计的复杂性封装起来，编
5、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，大大的提高了编程 的效率。 本设计采用了 Visual Basic 语言进行配料计算，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；而是模型简单，知识稍具有一定配料知识，都能看懂原理，编辑相应程序代码，实现所需功能；三是计算快捷、简便、准确、 高效，能够正确指导生产。 计算机在无机材料工厂中的应用程序设计说明书 2 1.2 设计任务及目标 1.2.1 设计任务 四种原料（石灰石、粘土、铁粉、煤灰）的配料 1
6、.2.2 设计目标 将计算机计算的优势发挥出来 ， 只要稍微具有一定配料知识的，都能够看懂原理，直接在界面输入少许出事数据，即 可得到误差较小的配料计算结果，计算效率高，并且能够对 出事数据加以管理，能将计算结果打印输出。 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 熟料三率值的计算 （ 1） 石灰饱和系数（ IM 0.64） 233232 2 . 8 Si O 0 . 7
7、 0 SO-O0 . 3 5 Fe-O1 . 6 5 A l-C a OKH （ 2） 硅率 32322 OFeOAl Si OSM （ 3）铝率 3232OFe OAlIM 2.1.2 熟料化学成分计算 设 Cao+SiO2+Al2O3+Fe2O3= 1 . 3 52 . 6 5 S M1)1 ) ( I MS M ( 2 . 8 K HOFe 32 3232 OFe*IMOAl SiO2=SM(Al2O3+Fe2O3) CaO= -(SiO2+Al2O3+Fe2O3) 2.1.3 煤灰掺入量计算 gA= 4, 10* adnetadQ SAq式中 ： 计算机在无机材料工厂中的应用程序设计说
8、明书 3 gA 煤灰掺入量， Kg/100kg 熟料 q 熟料热耗， kJ/kg 熟料 Aad 熟料中灰分含量， % S 煤灰沉落率， % Qnet， ad 燃料发热量， kJ/kg 燃料 2.1.4 熟料可能的矿物组成成分计算 C3S=3.8*(3*KH-2)*SiO2 C3S=8.16*(1-KH)*SiO2 C3A=2.65*Al2O3-1.69*Fe2O3 C4AF=3.04*Fe2O3 2.2 计算步骤 （ 1）输入原燃料化学成分，煤热值，灰份等 （ 2）输入 KH、 SM、 IM、热耗 （ 3）计算煤灰掺入量 GA （ 4）计算方程系数 （ 5）用最小二乘法将三元一次方程的四个方程
9、式转化成三个方程式 AX=B （ 6）用全主元高斯 约当消去法求解线性方程组 AX=B 2.3 编程原理 数据输入 1.录入煤热值 Qnet、灰份 AAd、沉落率 S，熟料热耗 Q Qnet = TxtMRZ.Text 指 1kg 煤的发热量， kJ/kg 煤 AAd = TxtMHF.Text 指 100kg 煤燃烧所剩的煤灰， kg 煤灰 /100kg 煤 S = TxtCLL.Text 指 100kg 煤灰中成为熟料的量， kg煤灰 /100kg 煤灰 Q = TxtSLRH.Text 指 1kg 熟料所需的热耗， kJ/kg 熟料 2.熟料三率值 KH、 SM 和 IM KHM = T
10、xtKHM.Text 指熟料的 KH 值 SMM = TxtSMM.Text 指熟料的 SM 值 IMM = TxtIMM.Text 指熟料的 IM 值 3.录入干燥基原料、煤灰、矿化剂化学成分的录入 表 1 干燥基原料、煤灰、矿化剂化学成分 原 料 Loss CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO SO3 CaF2 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
11、 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) 煤 灰 A(4,1) A(4,2) A(4,3) A(4,4) A(4,5) A(4,6) A(4,7) A(4,8) A(4,9) 熟 料 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) 计算机在无机材料工厂中的应用程序设计说明书 4 For i = 1 To 4 For j = 1 To 8 A(i, j) = Val(TxtYLHXCF(9 * (i - 1) + j - 1).T
12、ext) A(i, 9) = A(i, 9) + A(i, j) Next j TxtYLHXCF(9 * (i - 1) + 8).Text = Format(A(i, 9), “#0.00“) Next 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 14； J 表示化学成分的种类，数值范围为 19。 4.录入原料及煤的含水率 For i = 1 To 7 W(i) = TxtSF(i - 1).Text Next i 式中： W(I)表示某一原料的含水率，即 100kg 原料中所含水分的质量； W(7)表示燃料（煤）的含水百分数
13、，即 100kg 燃料中所含水分的质量； I 表示原料种类 ，数值范围为 15， 5 表示为燃料。 表 2 灼烧基原料、煤灰、矿化剂化学成分 原 料 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO SO3 CaF2 石灰石 B(1,1) B(1,2) B(1,3) B(1,4) B(1,5) 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) 煤 灰 B(4,1)
14、B(4,2) B(4,3) B(4,4) B(4,5) B(4,6) B(4,7) B(4,8) 熟 料 B(5,1) B(5,2) B(5,3) B(5,4) B(5,5) B(5,6) B(5,7) B(5,8) 5.录入熟料中所需 SO3、 CaF2 的量 GCcl = Val(TxtYLHXCF(9 * (8 - 1) + 6) GCcl 指 100kg 熟料中所需 SO3 量， kgSO3/100kg 熟料 GBcl = Val(TxtYLHXCF(9 * (8 - 1) + 7) GBcl 指 100kg 熟料中所需 CaF2 量， kg CaF2/100kg 熟料 计算机在无机材
15、料工厂中的应用程序设计说明书 5 3 程序设计框图 结 束 是三组分配料还是四组分配料？ 开 始 输入原燃料化学成分 A（ I， J）煤热值，灰份等 输入 KH,SM,IM,热耗 计算煤灰，石膏和萤石参入量GA.GB,GC 输出计算结果 计算方程系数 用全主元高斯 -约当（ Gauss-Jordan）消去法求解线性方程组 AX=B 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 计算机在无机材料工厂中的应用程序设计说明书 6 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，课操作性强，交互性好。 具体如下： （ 1）保
16、持用户界面及窗口的简洁性 在用户界面及窗体设计的过程中，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性。另外只有在用户需要时，才显示图形和表格。 在设计用户界面和窗体时，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色符，人们的视觉注意更容易被彩色和图形吸引。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）保持用户界面的明确性。 即可以使用户不阅读使用手册可以使用应用程序。 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义，或者当鼠标指向命令按钮时，弹出一个标签来
17、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“文件”菜单中的“打开，保存，退出”命令；“编辑”菜单中的“剪切，复制，粘贴”命令等，不要擅自修改或增加这些应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 计算机在无机材料工厂中的应用程序设计说明书 7 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。 设计 登录界面时所涉及的可能控件有：标签、文本框、组合 框、命令按钮等 Form1 Contr
18、olBox False Caption 用户登录 Picture jietu.jpg Icon MISC27.ICO Label1 (名称 ) Label1 Caption 用户名 AutoSize True Label2 (名称 ) password AutoSize True Caption 密 码 Label3 (名称 ) Label3 AutoSize True Caption 验证码 Combo1 (名称 ) username List 王小龙 杨银银 Text Label4 (名称 ) Label4 Caption 水泥配料计算 AutoSize True Label5 (名称 ) Label5 Caption 设计 人：王小龙 AutoSize True Text1 Text Text2 Text Command1 (名称 ) CmdOk Caption 确定 Command2 (名称 ) Command2 Caption 取消 Command3 (名称 ) CommandTC 计算机在无机材料工厂中的应用程序设计说明书 8 Caption 退出 4.3 主界面设计 4.4 配料计算界面设计
