梳棉机针布配套专家软件系统的设计
日期：2008-10-30 0:04:28 来源：中国自动化网
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0前言
梳棉机在棉纺厂占有极其重要的地位，素被称为棉纺厂的心脏。而梳棉机针布的配置直接影响到梳棉机梳理质量的好坏，针布虽小，作用极大。传统的针布配套选择多数根据本厂或其他厂经验，在配套中往往存在着一定的偏差，导致产品质量下降。为了实现通过计算机来选择梳棉机针布的最佳组合方式，我们在以前工作的基础上，开发了一个可以根据针布生产厂家、不同型号梳棉机、纺纱品种、产量及不同针布的使用寿命等因素进行针布筛选的计算机辅助针布配套系统。该系统还提供了针布参数数据库的维护功能，即对数据库提供删除、修改、添加功能等；提供棉纺厂生成自己的针布参数数据库的功能；提供针布参数数据分析等功能。通过计算机把针布选择时的经验转换为限制条件，应用计算机智能化的判断和选择，使针布的配套更具科学性和可靠性。
1 系统设计
1．1设计目标和原则
1．1．1 系统实现的主要目标
(1)按不同针布类型建立数据库表，提供对不同纺纱种类、不同生产产量、不同类型的针布各个参数的添加、修改、删除操作及棉纺厂针布参数子库的生成。
(2)提供按针布生产厂、纺纱品种、生产产量、梳棉机种类、针布使用寿命等进行智能筛选和自选配套。
(3)提供国内外针布参数摘要分析，给出针布前角和齿密、前角和齿总高、前角和基部厚度、前角和纵向齿距之间等的线性关系；提供用户的权限维护等信息。
1．1．2 系统设计需要掌握以下原则
(1)数据编码标准化，在制定编码时，综合考虑国际标准、国家标准及行业标准。
(2)软件编写规范化，确保软件的可维护性实用性和可扩展性。
(3)注重数据的安全性，系统在发生故障或数据输入不合理时，应有较强的抗干扰能力和控制故障能力。
1.2制定计算机智能配套原则
梳棉机针布配套一般情况下是7配套。包招锡林、盖板、道夫、刺辊、前固定盖板、后固定盖板分梳板，其中起主要作用的是前4种。
我们首先建立一个数据库，存储能收集到的国内外所有针布的各种参数，根据国外最先进的针布生产厂(如Graf、Hollingsworth等)和梳棉机生产厂(如Crosrol、Rieter、Truetzschler等)配套经验，建立了较为先进的配套模型。根据梳棉机种类、加工品种等提供用户操作界面，用来维护针布数据库和根据实际需要对针布进行筛选。
另外根据各工厂实际情况建立一个工厂针布子数据库，可以根据产地、原料、产量进行针布筛选。如果子库没有满足条件的针布配套，则建立一个我们命名为次优原则的筛选机制。以高产针布为例：
锡林针布，如数据库中没有相应高产锡林针布，可以选用前角在27°到35°之间，密度在660齿／(25．4 mm)2到990齿／(25．4 mm)2之间的中产锡林针布，如没有满足条件的针布则配套失败。
盖板针布，如果没有高产盖板针布，可以选用密度在350齿／(25．4 mm)2到520齿／(25．4am)2之间的盖板针布，如果没有满足条件的针布则配套失败。
对于道夫和刺辊，没有高产针布选用中产针布，没有中产针布选用低产针布。否则需要通过自选配套实现。
1．3系统的组成和结构
本系统为针布参数的配套设计、数据分析、数据库管理为一体的综合系统，因此系统总体设计方案应保证数据的畅通正确，使模块问的耦合性最小，保证用户界面双向信息的正常流动。系统堤供的所有功能都是通过主界面进入响应模块，围绕针布参数数据库的数据进行的。根据设计目标，将整个系统划分为相对独立的数据库管理、针布参数配套、数据分析和辅助功能四个功能模块，如图1所示。
数据库管理模块。主要实现针布参数数据乒的维护、纺纱厂子数据库的生成功能。针布数据库的维护完成对数据库的数据进行修改和删除等操作，该项操作要保证数据的完整性、一致性。棉纺厂子数据库的生成是用户根据本厂已有的针布情况，从针布数据库中提取数据到本厂的子数据库中，同时提供对子数据库进行“增、删、改”操作等功能。
针布参数配套模块。提供自选配套和智能画套，在自选配套中按针布生产厂、纺纱品种、生产产量，根据设定的参数范围，进行针布的筛选。在智能配套中按针布生产厂、纺纱品种、生产产量进行智能化筛选，智能筛选按照前面提到的筛选厉则进行。
数据分析模块。提供对国内外针布参数的摘要分析，统计针布各种参数的平均数、标准差、力差、总和、最大值、最小值等。分析针布参数前角和齿密、前角和齿总高、前角与基厚、前角与纵向齿距、前角与横向齿距之间存在的线性关系。
2 系统实现
2．1开发环境
由于这是一个以数据库为基础的专家系统，所以程序设计语言选用Visual Basic 6．0，数据库使用Access 2003，数据接口使用AD0。AD0(Ac-tiveX Date Object)是Microsoft．数据库应用程序开发的新接口，是建立在OLE DB之上的高层数据库访问技术。ADO技术基于COM((CompomentObject Model)，具有COM组件的诸多优点，可用来构造可复用应用框架，被多种语言支持，可访问关系数据库、非关系数据库及所有的文件系统。
2．2数据库结构
根据系统设计方案，建立数据库fillet．mdb，在该数据库中建立数据表：锡林表、盖板表、道夫表、刺辊表、工厂表等。
(1)Cylinder(锡林表)结构如表1。Coverg—uard(盖板表)、Doffer(道夫表)、Licke—rin(刺辊表)与Cylinder(锡林表)的结构相类似。
(2)Factory(工厂表)结构如表2。
2．3模块设计
2．3．1标准模块设计
(1)Const(常量模块)。定义了该程序所使用的全局常量。包括版本号、生成日期、数据源信息常量、默认访问次数等。
(2)bFunc(数据库模块)。定义了底层数据库操作。包括连接、断开数据库，执行数据库查询操作等。
(3)GeneralFunc(工具函数)。定义了常用的工具函数，例如将回车键转换为Tab键，替换字符串中的单引号等。
(4)Variable(变量模块)。定义了程序中所使用的全局变量。包括各个表的类对象以及所选择的表和类别等。
2．3．2类模块设计
在这里把数据库中的一个表封装成一个类，表中的一个字段对应着类中的一个属性，此外还封装了针对该表的初始化、插入、删除、更新等基本方法。这样针对数据库的操作就被完全封装成了类的操作，从根本上屏蔽了数据链接的问题。本系统创建了锡林类(Cylinder)、Coverguard(盖板类)、Doffer(道夫类)、Licker-in(刺辊类)及Factory(工厂类)。
3 系统特点
3．1操作界面友好
考虑到运用该系统用户的计算机应用水平存在差异，本系统设计的界面友好，操作简单，在设计时多采用了文本框、单选按钮、多选按钮等操作简单的控件，用户使用鼠标就可以完成大多数功能；对于易出错的地方，系统给出详细提示，使用户一目了然；录人数据时，在设计允许的情况下，用户可以通过下拉组合框输入，在方便用户的同时，也保证了数据录入的一致性。
3．2采用模块化的设计
模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把软件系统划分成若干模块的过程，每个模块完成一个特定的子功能，各个模块按一定的方法组装起来成为一个整体，从而实现系统的功能。系统设计的质量主要反映在模块的独立性上。本系统的每个模块完成独立的子功能，与其他模块的联系少且接口简单，达到了数据耦合和功能内聚的标准。可维护性、可理解性、可重用性较高。
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梳棉机在棉纺厂占有极其重要的地位，素被称为棉纺厂的心脏。而梳棉机针布的配置直接影响到梳棉机梳理质量的好坏，针布虽小，作用极大。传统的针布配套选择多数根据本厂或其他厂经验，在配套中往往存在着一定的偏差，导致产品质量下降。为了实现通过计算机来选择梳棉机针布的最佳组合方式，我们在以前工作的基础上，开发了一个可以根据针布生产厂家、不同型号梳棉机、纺纱品种、产量及不同针布的使用寿命等因素进行针布筛选的计算机辅助针布配套系统。该系统还提供了针布参数数据库的维护功能，即对数据库提供删除、修改、添加功能等；提供棉纺厂生成自己的针布参数数据库的功能；提供针布参数数据分析等功能。通过计算机把针布选择时的经验转换为限制条件，应用计算机智能化的判断和选择，使针布的配套更具科学性和可靠性。
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1 系统设计
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1．1设计目标和原则
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1．1．1 系统实现的主要目标
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(1)按不同针布类型建立数据库表，提供对不同纺纱种类、不同生产产量、不同类型的针布各个参数的添加、修改、删除操作及棉纺厂针布参数子库的生成。
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(2)提供按针布生产厂、纺纱品种、生产产量、梳棉机种类、针布使用寿命等进行智能筛选和自选配套。
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(3)提供国内外针布参数摘要分析，给出针布前角和齿密、前角和齿总高、前角和基部厚度、前角和纵向齿距之间等的线性关系；提供用户的权限维护等信息。
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1．1．2 系统设计需要掌握以下原则
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(1)数据编码标准化，在制定编码时，综合考虑国际标准、国家标准及行业标准。
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(2)软件编写规范化，确保软件的可维护性实用性和可扩展性。
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(3)注重数据的安全性，系统在发生故障或数据输入不合理时，应有较强的抗干扰能力和控制故障能力。
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1.2制定计算机智能配套原则
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梳棉机针布配套一般情况下是7配套。包招锡林、盖板、道夫、刺辊、前固定盖板、后固定盖板分梳板，其中起主要作用的是前4种。
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我们首先建立一个数据库，存储能收集到的国内外所有针布的各种参数，根据国外最先进的针布生产厂(如Graf、Hollingsworth等)和梳棉机生产厂(如Crosrol、Rieter、Truetzschler等)配套经验，建立了较为先进的配套模型。根据梳棉机种类、加工品种等提供用户操作界面，用来维护针布数据库和根据实际需要对针布进行筛选。
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另外根据各工厂实际情况建立一个工厂针布子数据库，可以根据产地、原料、产量进行针布筛选。如果子库没有满足条件的针布配套，则建立一个我们命名为次优原则的筛选机制。以高产针布为例：
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锡林针布，如数据库中没有相应高产锡林针布，可以选用前角在27°到35°之间，密度在660齿／(25．4 mm)2到990齿／(25．4 mm)2之间的中产锡林针布，如没有满足条件的针布则配套失败。
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盖板针布，如果没有高产盖板针布，可以选用密度在350齿／(25．4 mm)2到520齿／(25．4am)2之间的盖板针布，如果没有满足条件的针布则配套失败。
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对于道夫和刺辊，没有高产针布选用中产针布，没有中产针布选用低产针布。否则需要通过自选配套实现。
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1．3系统的组成和结构
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本系统为针布参数的配套设计、数据分析、数据库管理为一体的综合系统，因此系统总体设计方案应保证数据的畅通正确，使模块问的耦合性最小，保证用户界面双向信息的正常流动。系统堤供的所有功能都是通过主界面进入响应模块，围绕针布参数数据库的数据进行的。根据设计目标，将整个系统划分为相对独立的数据库管理、针布参数配套、数据分析和辅助功能四个功能模块，如图1所示。
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数据库管理模块。主要实现针布参数数据乒的维护、纺纱厂子数据库的生成功能。针布数据库的维护完成对数据库的数据进行修改和删除等操作，该项操作要保证数据的完整性、一致性。棉纺厂子数据库的生成是用户根据本厂已有的针布情况，从针布数据库中提取数据到本厂的子数据库中，同时提供对子数据库进行“增、删、改”操作等功能。
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针布参数配套模块。提供自选配套和智能画套，在自选配套中按针布生产厂、纺纱品种、生产产量，根据设定的参数范围，进行针布的筛选。在智能配套中按针布生产厂、纺纱品种、生产产量进行智能化筛选，智能筛选按照前面提到的筛选厉则进行。
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2 系统实现
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2．1开发环境
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由于这是一个以数据库为基础的专家系统，所以程序设计语言选用Visual Basic 6．0，数据库使用Access 2003，数据接口使用AD0。AD0(Ac-tiveX Date Object)是Microsoft．数据库应用程序开发的新接口，是建立在OLE DB之上的高层数据库访问技术。ADO技术基于COM((CompomentObject Model)，具有COM组件的诸多优点，可用来构造可复用应用框架，被多种语言支持，可访问关系数据库、非关系数据库及所有的文件系统。
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2．2数据库结构
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(1)Cylinder(锡林表)结构如表1。Coverg—uard(盖板表)、Doffer(道夫表)、Licke—rin(刺辊表)与Cylinder(锡林表)的结构相类似。
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(2)Factory(工厂表)结构如表2。
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2．3模块设计
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2．3．1标准模块设计
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(1)Const(常量模块)。定义了该程序所使用的全局常量。包括版本号、生成日期、数据源信息常量、默认访问次数等。
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(2)bFunc(数据库模块)。定义了底层数据库操作。包括连接、断开数据库，执行数据库查询操作等。
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(3)GeneralFunc(工具函数)。定义了常用的工具函数，例如将回车键转换为Tab键，替换字符串中的单引号等。
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(4)Variable(变量模块)。定义了程序中所使用的全局变量。包括各个表的类对象以及所选择的表和类别等。
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2．3．2类模块设计
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在这里把数据库中的一个表封装成一个类，表中的一个字段对应着类中的一个属性，此外还封装了针对该表的初始化、插入、删除、更新等基本方法。这样针对数据库的操作就被完全封装成了类的操作，从根本上屏蔽了数据链接的问题。本系统创建了锡林类(Cylinder)、Coverguard(盖板类)、Doffer(道夫类)、Licker-in(刺辊类)及Factory(工厂类)。
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3 系统特点
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3．1操作界面友好
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考虑到运用该系统用户的计算机应用水平存在差异，本系统设计的界面友好，操作简单，在设计时多采用了文本框、单选按钮、多选按钮等操作简单的控件，用户使用鼠标就可以完成大多数功能；对于易出错的地方，系统给出详细提示，使用户一目了然；录人数据时，在设计允许的情况下，用户可以通过下拉组合框输入，在方便用户的同时，也保证了数据录入的一致性。
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模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把软件系统划分成若干模块的过程，每个模块完成一个特定的子功能，各个模块按一定的方法组装起来成为一个整体，从而实现系统的功能。系统设计的质量主要反映在模块的独立性上。本系统的每个模块完成独立的子功能，与其他模块的联系少且接口简单，达到了数据耦合和功能内聚的标准。可维护性、可理解性、可重用性较高。
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