染色工艺设置与管理系统设计Word文件下载.docx
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1、选择合适的数据库平台,分析染色工艺中需要设置与管理的数据,创建相应的数据表,根据各个数据表的关系设计主键和外键,并添加相应的数据。
所有与染色工艺相关的数据都保存在这些数据表中。
鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
2、选择合适的界面开发工具,根据系统的功能设计便于操作人员使用的界面。
所有对数据库数据的更改、添加或删除都在这些界面内完成。
籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
3、选择界面与数据库之间的连接方案。
4、设计IO预排的方式。
5、选择合适的通信控件,实现下载功能。
6、设计合适的的数据封装方式以及通信协议。
7、选择合适的调试工具,便于测试下载功能。
1.3.2系统的设计方案
1、在数据库方面,鉴于开源的PostgreSQL的优点和本系统的特点,选择Windows下PostgreSQL数据库作为系统数据库开发的平台。
預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
2、为了实现该系统的功能,并能在短时间内掌握界面开发工具的使用,选用了较为易学且编译快捷的Delphi2010开发用户界面。
渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
3、Delphi2010通过ODBC建立与PostgreSQL数据库的连接,通过ADO控件对数据库中的配置参数进行修改和保存。
铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
4、为了实现IO预排功能,即对染色机控制器的输入输出功能进行定义,必须建立系统所支持的控制器表,其中包括IO数量以及其他信息,使用人员完成对染机功能的定以后,系统可以统计所需的IO口数量,依据染机功能对控制器IO进行预排。
生成IO配置数据前必须进行IO预排。
擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
5、下载分为IO配置下载和参数下载。
通过ComPort控件实现与下位机的通信,对于IO配置下载,系统将IO预排所生成的数据下载到下位机,下位机依据此数据对控制器IO进行定义。
对于参数下载,系统将参数表中的所有数据下载到下位机,下位机通过查询找到功能对应的参数。
贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
6、数据下载任务分为两层,上层只负责数据封装,下层只负责数据发送。
在发送数据前需要生成相应的数据,生成后的数据包含数据头和实际数据两部分,以长字符串的形式储存在数据库中。
本系统采用较为简单的校验方式。
坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
7、最后通过手机蓝牙转串口的方式接受上位机发送的数据,从而实现对系统下载功能的调试。
通过验证此方案可行。
第2章开发平台介绍
2.1Delphi2010简介
Delphi2010[7]是Borland公司研制的新一代可视化开发工具,可在WindowsXP、Windows7、Linux等环境下使用。
采用面向对象的编程语言ObjectPascal和基于部件的开发结构框架。
蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
Delphi2010相对于Delphi7拥有更加强大的功能,ObjectPascal被称为第四代编程语言,它具有功能强大、简单高效等特点。
和VC相比,Delphi更简单、更易于掌握,而在功能上却丝毫不逊色;
和VB相比,Delphi则功能更强大、更实用。
可以说Delphi同时兼备了VC功能强大和VB简单易学的特点。
它一直是程序员至爱的编程工具[8]。
買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
Delphi2010具有以下的特性:
基于窗体和面向对象的方法,高速的编译器,强大的数据库支持,与Windows编程紧密结合,强大而成熟的组件技术。
但最重要的还是ObjectPascal语言,它才是一切的根本。
ObjectPascal语言是在Pascal语言的基础上发展起来的,简单易学[8]。
綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
Delphi2010[9]内置的Direct2D模块及开发库,其新加的功能:
拥有一个能同时运作于x86和x64的IDE,在此IDE下将会有跨平台编译器,能够编译用于Linux和MAC的应用程序;
会支持Windows7下的触摸式编程;
强化的DataSnap;
支持云计算;
支持函数式编程。
驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
在Delphi2010众多的优势当中,它在数据库方面的特长显得尤为突出:
适应于多种数据库结构,从客户机/服务机模式到多层数据结构模式;
高效率的数据库管理系统和新一代更先进的数据库引擎;
最新的数据分析手段和提供大量的企业组件。
猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
由Borland公司推出的Delphi2010可视化编程环境,满足染色工艺设置与管理系统的程序开发要求。
它提供了非常丰富可供使用的控件,以及丰富的API函数满足管理系统的各项功能要求。
数据库支持是Delphi的强项,并且使用易学、方便、快捷的Delphi2010开发应用软件,无疑会大大地提高编程效率,快速地构造出应用系统。
锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
2.2PostgreSQL简介
PostgreSQL[10]是一种特性非常齐全的自由软件的对象-关系型数据库管理系统(ORDBMS),可以说是目前世界上最先进,功能最强大的自由数据库管理系统。
構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
它的前身是以加州大学伯克利分校计算机系开发的POSTGRES,版本4.2为基础的对象关系型数据库管理系统。
輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
PostgreSQL支持大部分SQL标准并且提供了许多其他现代特性:
复杂查询、外键、触发器、视图、事务完整性、多版本并发控制。
同样,PostgreSQL可以用许多方法扩展,比如,通过增加新的数据类型、函数、操作符、聚集函数、索引方法、过程语言。
尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
PostgreSQL的特性覆盖了SQL-2/SQL-92和SQL-3/SQL-99,首先,它包括了可以说是目前世界上最丰富的数据类型的支持,其中有些数据类型可以说连商业数据库都不具备,比如IP类型和几何类型等;
其次,PostgreSQL是全功能的自由软件数据库,很长时间以来,PostgreSQL是唯一支持事务、子查询、多版本并行控制系统、数据完整性检查等特性的唯一的一种自由软件的数据库管理系统[11]。
任何人都可以以任何目的免费使用、修改、和分发PostgreSQL,不管是私用、商用、还是学术研究使用。
识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
PostgreSQL的确还欠缺一些比较高端的数据库管理系统需要的特性,比如数据库集群,更优良的管理工具和更加自动化的系统优化功能以及提高数据库性能的机制等。
凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
在系统实现的功能上以及系统开发的效益上来考虑,使用PostgreSQL数据库应用于本系统的开发无疑是最佳的选择。
恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
第3章系统及数据库分析
3.1系统功能结构
根据系统的要求,对染色工艺设置与管理系统的功能图如下:
图3-1系统功能结构框图
3.2系统功能目标
3.2.1染机群组的查询及管理
点击染机群组后系统能自动读取数据库中的关于染机群组表的基本信息,用户可以在这里查询染机群组信息,并且能够进入相应的功能定义,参数设置,I/O口预排,查看染程和染程下载界面。
鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
在菜单项内还包括串口参数设置、新建染机群组和染机功能界面等。
3.2.2染色功能的定义及保存
系统自动连接与显示PostgreSQL数据库中染机功能表,当选中相应的主功能时应显示其子功能,并能对其进行复选和保存。
新建染机群组,当没有相应的功能时,可以添加染机功能,并添加至相应的数据表中。
硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
3.2.3染色参数的设置及下载
系统界面能显示染机群组所有的参数及其数值和说明,当选中相应的参数时,可以对其进行修改和保存。
系统实现对染机群组所有类型参数设定的保存,能自动生成数据并能自动下载到对应的染机。
3.2.4IO口的预排及配置下载
系统显示当前染机群组所需要的I/O端口数量,以及所选控制器的I/O端口数量。
系统能判断是否符合要求,并自动对控制器IO口进行预排,即为其定义主功能和子功能。
点击预排后的IO口可查看具体功能说明,点击数字输入,数字输出,模拟输入,模拟输出时查看对应的端口和功能说明。
系统可自动生成IO配置数据以供下载。
下载的数据帧带有校验码。
阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
3.3数据库的设计
本节将介绍本系统所使用的PostgreSQL数据库的数据结构。
以下为主要的数据表单。
3.3.1染机群组设备表
表3-1染机群组基本信息数据表(ctl_machine_group)
字段序号
字段名称
字段含义
字段类型
主外键
非空
1
SerialNumber
机器群组代码Mgid
Charactervarying
主键
是
2
MchineType
机器代号
否
3
CALLNAME
机器简称
字符型
4
FULLNAME
机器全称
5
CONTROLLER
机器控制器类型
integer
表3-2染机基本信息(ctl_machines)
字段类型长度
Mcid
机器代码
Mgid
机器群组代码
外键
MchType
类型代号
MchTypeNumber
6
一个染机属于一个群组,群组表和染机表基本相同,但少了一个机器ID字段。
3.3.2染机功能表
表3-3染机主功能定义表(sysfunctionschn)
字段顺序
FnCTID
控制器类型
funcid
功能编号
fnccallname
功能文字说明
(显示给用户)
表3-4染机子功能定义数据表(syssubfunctionschn)
fncitd
sbffunction
sbfnumber
子功能编号
sbfname
每个子功能的文字说明
sbftexttrue
真值文字
sbftextfalse
假值文字
7
sbforioalloc
是否需要分配IO
boolean
8
do
需分配DO个数
9
di
需分配DI个数
10
ao
需分配AO个数
11
ai
需分配AI个数
12
pi
需分配PI个数
13
check
是否点击
14
checkid
点击序号
是否需要分配IO口以及需要分配的IO数量需根据各个功能的定义说明来决定,IO的预排参考此表。
表3-5染机群组功能定义数据表(ctl_mchgrp_definitions)
mgid
mcid
funcnumber
funcbits
功能定义
每个功能根据定义与否分别用0(未定义)或者1(已定义)表示,形成一个以0和1为字符的字符串,其最大长度为150,即每个功能下最多可定义150个子功能。
氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。
3.3.3染机参数表
表3-6染机群组主参数数据表(sysparametertypes)
ptid
参数类别
callname
短名称
fullname
长名称
comment
备注
paramdata
参数数据
typeid
主参数编号
表3-7染机子参数信息数据表(public_ctl_machine_parm)
参数类型
主键、外键
pid
参数位置代码
smallint
参数名称
valuelo
参数最小值(双精度)
Doubleprecision
valuehi
参数最大值(双精度)
function
参数对应的功能主代码
subfunc
参数对应的功能次代码
3.3.4控制器及IO配置表
表3-8控制器表(sysController)
ctlid
控制器编号
ctlai
AI数量
ctlao
AO数量
ctldi
DI数量
ctldo
DO数量
ctlpi
PI数量
ctlrecsta
数据
charactervarying
控制器表存放系统所支持的控制器的类型和基本信息,控制器的配置信息在public_funcio表中。
表3-9染机控制器IO配置表(public_funcio)
io
IO类型
ionumber
IO序号
ioenable
IO始能
所属主功能
所属子功能
iocommand
IO命令号
ioaddress
存放首地址
ioid
IO编号
染机控制器IO配置表用于设置染机控制器的IO配置情况。
3.4数据库ER关系图
图3-2数据库E-R关系图
第4章系统界面及功能
4.1系统主要界面
4.1.1登录界面
用户双击桌面快捷方式打开软件,系统显示启动画面,并要求用户输入数据库密码,输入正确即与数据库建立连接,并进入系统操作界面。
釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。
图4-1启动画面
图4-2连接数据库
4.1.2染机群组设置界面
用户进入操作界面后,系统显示所有染机(下图左)。
用户点击染机群组设置下的新建群组和新建染机染将弹出以下两个窗口(下图右)。
输入并点击添加确认后将在染机群组表和染机表生成一条记录。
怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。
图4-3系统主界面及其菜单
图4-4新建染机群组及染机
点击染机群组将进入染机群组界面,系统自动读取数据库中的关于染机群组表的基本信息,用户在此窗口完成大多数的系统功能,当选中相应的染机群组时,界面中相应的功能按钮显示可用。
谚辞調担鈧谄动禪泻類。
图4-5染机群组界面
4.1.3功能定义界面
用户在左侧列表选择主功能,系统在右侧列表自动导入对应的子功能,用户可在此处对子功能进行多项选择,完成后按保存键,音效提示完成数据库记录的更新。
如果没有主功能,可进行添加,窗口提示添加完成后,可继续完成子功能的选择。
嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。
图4-6染机功能定义界面
4.1.4参数设置界面
当用户选中相应的染机群组时,参数按钮显示为可用,当点击参数设置按钮时,系统自动连接数据库的主参数数据表,在左侧的区域选择主参数和子参数后将在界面右区域显示对应的参数说明,并显示当前参数值。
用户在文本编辑框内对当前值进行修改,按下回车键即可保存数据。
熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
图4-7染机参数设置界面
4.1.5IO预排界面
IO预排是为了根据染机的功能定义,给其控制器的IO口定义主功能和子功能。
IO口类型和数量必须符合功能要求。
不同的功能定义,不同的控制器会有不同的预排结果。
用户点击查看按键系统自动显示对应IO数量。
再点击IO预排之前生成数据按键无效,预排之后右侧IO口配置列表将自动更新。
在生成按键点击之前IO配置下载按键无效,生成数据后可在memo窗口查看。
点击右侧的IO口可查看对应的功能定义说明。
点击IO配置按键进入IO配置下载界面。
鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。
图4-8IO预排界面
4.1.6IO配置下载界面
在手动发送和自动发送之前需要打开串口,当串口成功配对以后便可以发送数据。
点击手动发送前需点击CRC生成十六进制代码。
每点击一次发送当前十六进制码。
点击开始发送自动将数据放入数据字节内,完成所有数据的发送。
发送过程中显示进度情况。
发送完成弹出窗口提示。
纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。
图4-9IO配置下载界面
4.1.7查看染程界面
根据染机群组和染程代号查询相应的染程情况,如图显示染程的基本信息。
图4-10染程查看界面
4.1.8参数下载界面
在参数下载之前需要打开串口设置串口参数。
成功连接后点击参数下载按键自动发送所有类型参数。
图4-11参数下载窗口
4.1.9串口设置界面
用户再此界面完成串口参数设置,右侧带有测试窗口可接收发送数据。
当串口捂手成功后DSR、CTS、Conn灯亮。
颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。
图4-12串口设置窗口
4.2系统功能流程图
4.2.1系统功能总流程图
根据整个系统功能的要求,设计系统功能总的流程图如下:
图4-13系统功能总流程图
4.2.2功能定义及参数设置流程图
根据系统功能定义的要求,设计功能定义这个界面的功能流程图如下图左
参数设置的功能流程图如下图右。
图4-14功能定义流程图图4-15参数设置流程图
4.2.3IO口预排流程图
IO预排模块的功能流程图如下。
图4-16IO预排流程图
4.2.4IO口配置下载流程图
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