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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11.1 设计目的与意义11.2 设计任务及目标22 程序设计思路22.1 计算依据22.2 计算步骤32.3 编程原理3数据输入33 程序设计框图54 软件运行界面设计64.1 概述64.2 登录界面设计64.3 主界面设计84.4 配料计算界面设计85 主要程序代码说明95.1 数据输入95.2 数据处理105.3 数据输出125.4 数据保存13设计总结16参考文献17致 谢18附录1
2、9计算机在无机材料工厂中的应用程序设计说明书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，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
3、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。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
4、。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
5、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。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1.2.2 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
6、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） （2）硅率 （3）铝率 2.1.2 熟料化学成分计算 设Cao+SiO2+Al2O3+Fe2O3= SiO2=SM(Al2O3+Fe2O3)CaO=-(SiO2+Al2O3+Fe2O3)2.1.3 煤灰掺入量计算 gA=式中： 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
7、.8*(3*KH-2)*SiO2 C3S=8.16*(1-KH)*SiO2 C3A=2.65*Al2O3-1.69*Fe2O3 C4AF=3.04*Fe2O32.2 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=B2.3 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1
8、00kg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 = TxtKHM.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,
9、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 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
10、) A(5,8) A(5,9) For i = 1 To 4 For j = 1 To 8 A(i, j) = Val(TxtYLHXCF(9 * (i - 1) + j - 1).Text) 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) =
11、 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，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
12、(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) 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) +
13、7) GBcl指100kg熟料中所需CaF2量，kg CaF2/100kg熟料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 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
