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1、摘 要球磨机远程监测系统开发平台是一个以计算机软硬件资源以及数据库的人-机系统。随着计算机技术的高度、快速发展，人们通过计算机技术提高工业生产的现象日益增加。球磨机远程监测系统就是这样一个运用计算机技术。目前很多生产企业对球磨机的状态仍还采用人工“手摸、耳听”的方法判断球磨机的运行状态，给企业的安全、稳定生产带来了较多的不稳定因素。本系统就是通过对球磨机运行状态的监测，来提高企业利益的一个系统平台。本系统通过Visual Studio 2008开发工具和Access数据库，构建并设计了一个对球磨机运行状态进行实时监测的系统平台。本系统对球磨机运行状态的分析，从而实现对球磨机运行过程中产生的声音
2、、振动、电流进行数据采集，形成实时的动态曲线，并对用于球磨机运行状态数据的测量仪器有添加分类、修改、显示、删除等功能。从而方便操作人员对球磨机运行状态的监测，对测量仪器的管理。论文首先对本系统的应用背景、需求分析、开发环境进行相应的简单介绍。其次通过需求对系统做出综述并简介系统的功能模块、画出系统的功能结构图。然后介绍了系统设计时对系统数据库的要求与建设，列出了数据库表格。在第三章，论文详细介绍了系统从窗体设计到功能例表再到各个模块具体实现的整个过程，对模块之间的链接以及跟数据库之间的链接做出了详细的讲述。完整的呈现出本系统的整个设计过程。关键词：球磨机；监测系统；C#；AccessAbstr
3、actThe ball mill remote monitoring system developing platform is a computer software and hardware resources and database-machine system. Along with the computer technology, more and more people improve the industrial production to use the computer technology. The ball mill remote monitoring system i
4、s such a using computer technology. The system of ball mill could improve the enterprise to use the running state of monitoring.The system use the Visual Studio 2008 development tools and the Access database construction to design the ball mill system. This system for ball in the running state of an
5、alysis, and to realize the ball mill system produces in the process of voice, vibration, current data acquisition, form the dynamic real-time curve, and for ball mill system state data measuring instrument have add classification, modify, display, delete etc. Function. So operator coulde know the ba
6、ll in the running state of monitoring and the management of the measuring instrument easily.Firstly, the thesis introduces the system background, needs analysis, development environment. Second through the demand for reviews it introduces system function modules, draw the system function structure.
7、Then the thesis introduces the system database and the database tables. In the third chapter, the thesis introduces how the system realized. The thesis Completely told all the process of the system.Keywords: ball mill; monitoring system; C #; Access目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章绪论11.1球磨机监测系统发展概况11.2需求分析
8、11.3开发环境1第2章球磨机监测平台的系统架构22.1系统综述22.1.1功能模块22.1.2功能结构图22.2数据库设计32.2.1Devices表的建设32.2.2Data表的建设42.3数据关系图42.4建表步骤4第3章球磨机监测系统的实现73.1主界面73.2数据库连接83.3仪器设置界面113.4数据采集界面133.5数据查询界面163.6动态曲线界面173.7主窗体与模块间的连接20第4章总结21参考文献23致 谢24第1章 绪论1.1 球磨机监测系统发展概况球磨机广泛应用于工矿企业，它对物料进行粉碎，研磨，使物料达到一定的颗粒度。是原料车间常用设备。球磨机工作环境恶劣，安全状态
9、较差，工作过程中易产生震动，噪声等。目前很多生产企业对球磨机的状态仍还采用人工“手摸、耳听”的方法判断球磨机的运行状态，给设备安全运行和管理带来了许多困难，也给企业的安全、稳定生产带来了较多的不稳定因素。本系统针对球磨机建立一套完善的监测系统平台，对其运行过程中产生的声音、振动、电流等开发一套实时自动数据采集和状态监测的系统平台。让其能够安全、稳定、长周期、满负荷、高效优质的运行，对球磨机正常运行有着极其重要的意义，为企业带来更高的效益，为员工营造一个安全的工作环境。1.2 需求分析本系统对球磨机运行状态的分析，从而实现对球磨机运行过程中产生的声音、振动、电流进行数据采集，形成实时的动态曲线，
10、并对用于球磨机运行状态数据的测量仪器有添加分类、修改、显示、删除等功能。从而方便操作人员对球磨机运行状态的监测，对测量仪器的管理。1.3 开发环境本系基于C#语言，采用Visual Studio 2008开发工具和Access数据库进行设计开发。第2章 球磨机监测平台的系统架构2.1 系统综述球磨机监测系统平台是一个以监测机器运行时状态数据为主的系统平台。以监测稳定、节省人力、测量准确、环境安全为主要优势。本章要对系统的结构模块以及所需建立的数据库表格进行大体的分析与描述1。2.1.1 功能模块系统功能模块分为：主界面、仪器设置、数据采集、数据查询、动态曲线。以下介绍模块的具体功能：主界面：主
11、模块的工具栏中设置了“仪器设置”、“数据采集”、“数据查询”、“动态曲线”四个按钮，四个按钮分别控制以上四个模块。并且此模块设置为主窗体。仪器设置：用于对球磨机运行状态值的测量仪器的设置，对仪器的属性（仪器名称、单位、测量上限、测量下限、报警上限、报警下限）有录入、修改、删除、显示等功能，便于对测量仪器的分类管理。数据采集：该模块用于对球磨机运行时的状态数据进行采集，主要采集数据为声音、振动、电流等，并显示采集的当前时间。采集后数据存入数据库中，采集数据的时间间隔为1秒/次2。数据查询：数据查询模块用于对数据采集模块采集上来并入库的数据进行全部的显示，还能按仪器的名称进行具体仪器的数据查询。查
12、询数据不能改动。动态曲线：此模块与“数据采集”模块同步，将“数据采集”模块采集上来的数据绘制成曲线，进行实时显示，并可选择显示的测量仪器，以及所需显示的数据个数。2.1.2 功能结构图功能结构图是以本系统的功能模块组建而成的关系构成图，介绍了本系统大体的功能构架，以及各个模块的具体功能。能更好的反映出本系统功能模块与功能模块之间的联系与结构，通过此结构图，可以更快捷、简单、具体、有效的了解本系统的一些信息。本结构图以主窗体练级诶4个功能模块窗体相连接，具体介绍各个模块窗体的具体功能，以及它们之间的联系。以下是本系统的功能结构图：主界面仪器设置数据采集数据查询动态曲线测量仪器属性的添加、显示、修
13、改、删除。对球磨机运行时的声音、振动、电流等数据进行采集。对采集上来的数据进行“全部查询”和按仪器名称进行的“分类查询”。对球磨机的运行数据进行实时的曲线显示，并能选择数据个数。图 21 功能结构图2.2 数据库设计本系统采用Access数据库，需建devices(仪器表)和data(采样数据表)两个表。2.2.1 Devices表的建设Devices表为仪器表，其中包括仪器的名称、单位、测量上限、测量下限、报警上限、报警下限等属性，创建Devices表，与“仪器设置”模块相连接，从而实现对仪器诸多属性的入库、显示、修改、删除等功能。以下是Devices表的属性表：表 21 Devices表字
14、段类型说明id自动编号name字符（10）仪器名称unit字符（4）单位rangemin单精度量程最小值rangemax单精度量程最大值2.2.2 Data表的建设Data表为采集数据表，对球磨机运行时的电流、振动、温度等数据的采集后存入此表，通过与“数据采集”、“数据查询”、“动态曲线”这3个模块的链接，对采集上来的数据进行存储、调转、显示、查询，从而完成各模块的功能实现。以下是data表的属性表：表 22 Data表字段类型说明id自动编号deviceid长整型date_time日期时间value单精度值2.3 数据关系图本系统有Devices表和Data表两个数据表，Devices表中的
15、name指向Data表中的id属性。下面是两个表的关系图 22：图 22 两表关系图在Access数据库中对Devices表中的name与Data表中的id进行一对一索引。2.4 建表步骤首先，安装A并打开，在目录中选择“文件”“新建”，在软件的右侧界面上选择“空数据库”，如图 23：图 23 建空数据库选择保存路径后，命名为n.mdb “创建”，界面会显示出空数据库n，如图 24：图 24 数据库建表选择上图中的“通过输入数据创建表”，将表命名为Devices，创建Devices表，如图 25：图 25 data表依照上表建立过程，建立Data表，如图 26：图 26 devices表第3章
16、 球磨机监测系统的实现3.1 主界面主界面是连接其他四个模块的主窗体，首先进入Visual Studio 2008软件，通过“文件”“新建”“项目”建立一个Windows窗体应用程序，并选择保存路径D:。如图 31：图 31 建立窗体在出现的窗体的属性内，（name）属性改为FormMain，Text属性改为“球磨机监测系统”，将左侧工具栏打开，添加toolStrip1工具到窗体上方，为窗体添加工具栏。在窗体的工具栏内，依次添加按钮“仪器设置”、“数据采集”、“数据查询”、“动态曲线”，将窗体大小调节适当。如图 32：图 32 主界面将窗体属性中的Text设置为“球迷及监测系统”，size属性
17、设置为“1378,780”。窗体属性如图3-3：图 3-3 主页面属性3.2 数据库连接首先在项目下新建一个类，如图 3-4所示：图 34建立类创建类命名为“DATA.cs”。创建结束后在右上角项目中可见类DATA，即在DATA中写入语句，实现数据库访问的操作。如图 3-5：图 35写入类在DATA代码栏中分别输入“初始化连接数据库”、“数据读取”、“数据插入、修改、删除”、“同步新数据库”、“释放资源”等操作的代码。如下代码：定义随机变量：namespace WindowsFormsApplication1 class DATA private OleDbConnection cn; pri
18、vate OleDbDataAdapter da; private DataSet ds; private OleDbDataReader dr; private OleDbCommand cm; private DataTable dt; private OleDbCommandBuilder cb; 初始化连接数据库3： public DATA()/初始化连接数据库 try string s_path = System.Windows.Forms.Application.StartupPath + n.mdb; string s_cn = Provider=Microsoft.Jet.OL
19、EDB.4.0;Data Source= + s_path; cn = new OleDbConnection(s_cn); cn.Open(); catch MessageBox.Show(连接数据失败！); return; public OleDbDataReader read_datareader(string sql)/读取只读数据 try cm = new OleDbCommand(sql, cn); dr = cm.ExecuteReader(); return dr; catch return null; 数据的读取连接： public DataSet read_dataset(
20、string sql)/读取记录 try da = new OleDbDataAdapter(sql, cn); ds = new DataSet(); da.Fill(ds); return ds; catch return null;数据的插入、修改、删除连接： public bool execute_nonquery(string sql)/插入，修改，删除 try cm = new OleDbCommand(sql, cn); cm.ExecuteNonQuery(); return true; catch (Exception exp) MessageBox.Show(exp.ToS
21、tring(); return false; 与数据库的同步更新连接： public bool dataset_update()/同步跟新数据库 try cb = new OleDbCommandBuilder(da); da.Update(dt); return true; catch return false; 数据的资源释放： public void disconnect()/断开连接，释放资源 try da.Dispose(); ds.Dispose(); cb.Dispose(); dr.Close(); dr.Dispose(); cn.Close(); cn.Dispose();
22、 catch return; 保存后完成数据库访问操作类的模块。3.3 仪器设置界面仪器设置界面的主要功能是对测量仪器的属性进行：添加、显示、修改、删除。首先创建新窗体，在窗体属性内将（name）属性改为FormYiqi.cs，将Text属性改为“仪器设置”，并在页面内放置dataGridView工具，用于对添加仪器的显示。窗体具体设计如图 3-6所示4：图 36仪器设置界面仪器设置窗体的属性设置：窗体的Text属性设置为“仪器设置”，窗体的Size属性设置为“907,459”。窗体属性如图3-7：图 3-7 仪器设置窗体属性下面是仪器设置窗体的控件功能表 31：控件功能表是窗体内所含控件的列
23、举，对窗体所含控件的类型、功能、说明、名称、属性等进行对话列。表 31 仪器设置窗体控件 类型说明textBox1textBox仪器名称添加textBox2textbox单位添加textBox3textBox测量最大值添加textBox4textBox测量最小值添加textBox5textBox预警上限添加textBox6textBox预警下线添加button1Button提交按钮button2Button刷新按钮button3Button保存按钮button4Button删除按钮dataGridViewdataGridView仪器数据的显示框按照上面的控件功能表，编写程序代码，分别将代码填入
24、下面的控件中，从而实现窗体功能。在提交按钮中写入下面的程序代码，其功能是：当在窗体内填写好所要添加的仪器以及属性时，按“提交”键将所写仪器及仪器属性添加到数据库Devices表内，并自动跳出“提交成功”的提示框，说明成功添加到数据库。下面是所需写入的代码： private void button1_Click(object sender, EventArgs e)/提交 string sql1; DataTable dt = new DataTable();sql1 = insert into devices (name,unit,rangemin,rangemax,alarmmin,alar
25、mmax)values( + textBox1.Text + , + textBox2.Text + , + Convert.ToInt32(textBox4.Text) + , + Convert.ToInt32(textBox3.Text) + , + Convert.ToInt32(textBox6.Text) + , + Convert.ToInt32(textBox5.Text) + ); data.execute_nonquery(sql1); MessageBox.Show(提交成功, 提交, MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Inform
26、ation); 在刷新按钮中写入下面的代码，在程序启动是，按“刷新”键，系统会从数据库Devices表内调出前面添加过的数据，并显示在dataGridView控件内，如图 3-8所示：图 38仪器信息下面是所要写入的代码： private void button2_Click(object sender, EventArgs e)/刷新 string sql = select deviceid as 仪器编号,name as 仪器名称,unit as 单位,rangemin as 量程最小值,rangemax as 量程最大值,alarmmin as 警报下限,alarmmax as 警报上限
27、 from devices; dataGridView.DataSource = data.read_datatable(sql); 在保存按钮中写入以下程序代码，在需要修改仪器属性时，可直接在dataGridView控件内修改，修改完成后，点击保存按钮，系统自动提示“保存修改成功”，如果没有进行修改，系统会弹出“没有任何修改，无需保存”的提示框。下面是所需填写的程序： private void button4_Click(object sender, EventArgs e)/保存 if (isChanged) data.dataset_update(); MessageBox.Show(保
28、存修改成功!); else MessageBox.Show(没有任何修改，无须保存！); return; 在删除按钮内写入以下程序，程序运行时，用户如果需要删除在数据库中的仪器及仪器属性的信息，可直接在dataGridView控件内选择所需删除项，按删除按钮进行删除，系统会弹出确认提示。如果没有选择删除项，系统会提示“你还没有选择要删除的记录，请选择！”。删除成功后，数据库中的对应数据也会一同被删除掉。下面是所需写入的程序代码： private void button3_Click(object sender, EventArgs e)/删除 if (Convert.ToInt32(dataG
29、ridView.SelectedRows.Count) = 0) MessageBox.Show(你还没有选择要删除的记录，请选择！); return; if (MessageBox.Show(确定要删除所选择的记录吗？, 提示, MessageBoxButtons.YesNo, MessageBoxIcon.Information) = DialogResult.No) return; foreach (DataGridViewRow r in dataGridView.SelectedRows) if (!r.IsNewRow) dataGridView.Rows.RemoveAt(r.I
30、ndex); data.dataset_update(); 保存按钮的对应代码为： private void button4_Click(object sender, EventArgs e)/保存 if (isChanged) data.dataset_update(); MessageBox.Show(保存修改成功!); else MessageBox.Show(没有任何修改，无须保存！); return; 3.4 数据采集界面数据采集界面用于对球磨机运行数据的收集入库。在新建窗口的属性内将（name）属性改为FormCaiji.cs，将Text属性改为“数据采集”，向窗体中加入“图片”工
31、具，并将图面选择成为单片机图片。并加入timer工具，用于数据采集时的计时工具。再加入按钮等工具。具体设计如图 3-9所示：图 39数据采集界面数据采集界面的属性：将数据采集页面的Text属性设置为“数据采集”，将Size属性设置为“318,524”，具体属性设置如图3-10：图 3-10 数据采集界面属性下面是数据采集窗体内所包含的控件列表：表 32 数据采集窗体控件控件名称类型说明pictureBox1pictureBox显示球磨机图片textBox1textbox声音数据显示textBox2textBox振动数据显示textBox3textBox电流数据显示textBox4textBox
32、时间显示Button1Button启动/停止按钮timer1Timer控制显示时间启动按钮内写入下面的程序代码，在程序启动时，点击启动按钮，窗体会立即运行，显示出所采集到的信息与实时的时间。并按1秒/次的频率更新显示。按钮变成“停止”。按“停止”按钮后数据停止采集，所采集数据存入数据库，按钮变为“启动”。所需写入代码如下： private void button1_Click_1(object sender, EventArgs e)/启动 if (button1.Text = 启动) button1.Text = 停止; timer1.Interval = 1000; timer1.Star
33、t(); else button1.Text = 启动; timer1.Stop(); 系统的随机数设置，在textBox1、textBox2 、textBox3中显示出1200的随机数，并在textBox4中显示时间，从而模拟对球磨机运行时电流、振动、温度的测量数据，所需写入代码为： private void timer1_Tick_1(object sender, EventArgs e)/数据显示 DataTable dt = new DataTable(); #region 随机数 Random r = new Random(); sa1 = r.Next(0, 200); sa2 =
34、 r.Next(0, 200); sa3 = r.Next(0, 200); textBox1.Text = sa1.ToString(); textBox2.Text = sa2.ToString(); textBox3.Text = sa3.ToString(); textBox4.Text = DateTime.Now.ToString();/时间 #endregion 数据入库设置，将所产生的电流、振动、温度的随机数连同时间添加到数据库。 if (sa1 10) s_status = 低; else if (sa1 190) s_status = ; else s_status = 高
35、; sql = select * from devices where unit=db; dt = data.read_datatable(sql); sBox1 = dt.Rows00.ToString(); sql = insert into data(deviceid,date_time,dvalue,status)values( + sBox1 + , + textBox4.Text + , + textBox1.Text + , + s_status + ); data.execute_nonquery(sql);数据采集窗体功能基本实现。3.5 数据查询界面数据查询界面的设计与“仪
36、器设置”界面相似，首先在新窗体属性栏内将（name）属性改为FormCaxun.cs，将Text属性改为“数据查询”。同样在新建窗体内加入dataGridView工具，显示数据。具体设计如图3-11所示：图 311数据查询界面数据查询窗体所用到的控件功能表如下：表 33 数据查询窗体控件空间名称类型说明dataGridView1dataGridView显示查询结果textBox1textBox输入要查询的仪器button1Button查询按钮button2Button全部查询按钮数据查询界面属性设置：具体属性设置如图 3-12：图3-12 数据查询界面属性下面是数据查询窗体所需要写入的程序代码
37、，数据查询模块比较简单，主要功能就是对“数据采集”窗体所采集数据的查询显示，模块功能分为“查询”和“全部显示”。查询功能是对所需查询指定仪器所测量的数据进行指定查询，在查询前需写入所要查询数据的测量仪器。“全部查询”则是把数据库data中的所有数据全部显示在dataGridView1中。下面是具体的代码写入。全部查询按钮，根据按钮的功能，显示data数据库中的所有信息。 private void button2_Click(object sender, EventArgs e)/全部查询 DataTable dt = new DataTable(); string sql; sql = sel
38、ect data.deviceid as 仪器编号,devices.name as 仪器名称 ,data.date_time as 时间,data.dvalue as 数据,data.status as 状态 from data ,devices where devices.deviceid =data.deviceid ; dt = data.read_datatable(sql); dataGridView1.DataSource = dt; dataGridView1.Columns2.DefaultCellStyle.Format = yyyy-MM-dd hh:mm:ss; 指定仪器
39、的查询则需要写入if语句，保证textBox1内写入仪器，并且仪器名存在，在显示与指定的仪器名称相关联的data表内数据。3.6 动态曲线界面动态曲线界面是将“数据采集”模块采集到的数据实时的显示在其模块中，并以1秒的刷新频率进行显示刷新。将新建窗体的（name）属性改为FormQuxian.cs，在Text属性中改为“动态曲线”。在新建窗体中放入quxian，在其中显示曲线，并放入timer工具，具体设计如图 3-13所示：图 313动态曲线界面以下是动态曲线窗体所用空间的功能表：表 34 动态曲线窗体控件控件名称类型说明quxian1Quxian显示曲线comboBox1comboBox选择所显示曲线的类型textBox1textbox填入显示数据个数button1Button“显示/停止”按钮Timer1Timer计时器动态曲线窗体的属性设置如图3-14：图 3-14 动态曲线界面属性以下是曲线显示所需写入的程序代码，通过“数据采集”窗体得到的数据，通过对数据个数的选择，形成动态的实时曲线。曲线显示： private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
