基于VC的连续挤压机主轴转速的动态曲线的实现

李俊强/徐振越/伍义  计算机与信息技术

1、引言

随着连续挤压技术的不断发展，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工业计算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           safearray_inp.GetElement(&k，rxdata+k);//转换为BYTE型数组for(k=0;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;n1m_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{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。
 
作者简介
李俊强（1981—），男，汉族，河南省周口市人。2004年毕业于河南科技大学，现大连交通大学在读硕士研究生，学士学位。研究方向：基于VC的铜连续挤压机计算机监控方法研究。