成型加工与设备塑料薄膜压延模拟仿真的数据库黄庙由王锴张云青(华南理工大学材料学院,广州510641)本文介绍了用于塑料压延模拟仿真的的数据库。用Access系统软件完成数据库的设计,用VisaulBasic6.0实现了数据库与模拟仿真系统的连接。建立的数据库向塑料压延模拟仿真系统运行提供必要的数据参数,并为系统实现智能功能准备了大量的数据,使系统能自动评价模拟压延加工过程的产品质量和操作者仿真操作的优劣。
塑料压延加工过程的模拟仿真,以信息需求为主,兼顾处理需求。对本系统而言,数据库的主要功能如下:实现用户对压延数据的访问,并可根据用户的要求对压延数据进行选取或统计,生成相关统计报表;为系统的其它模块提供实时的数据调用;为仿真系统的智能功能提供数据支持。
在实现方法上,采用Access系统软件作为数据库设计的开发工具,建立各种基本参数表,完成对数据检索、查询等操作;米用VisaulBasic6.0进行界面设计及系统和数据库的连接,实现参数在各模块间的传递与调用,并对实际试验结果的反馈数据进行分析判断与处理。
2数据库的基本参数表21压延数据表根据数据库所确定的压延参数,在关系数据库模型的基础上建立了十个压延数据表,每个表都包含了一组相关加工过程的运行参数。它们依次为:(1)物料的特征参数表;(2)薄膜厚度常用值表;(3)薄膜宽度常用值表;(4)产量常用值表;(5)挤出设备参数表;(6)挤出工艺参数表;(7)辊筒基本参数表;(8)辊筒结构参数表;(9)压延设备参数表;(10)压延工艺参数表。
此外,还建有用户登录表和实习管理表,前者记录允许访问的用户名及访问权限,后者记录实习者的操作成绩。
2.2压延数据表间的关系22.1系统初始化时用数据表系统运行前,根据用户提出的生产要求对各压延参数表进行查询与检索,帮助用户选定压延联动线的设备,并在此过程中进行各模块相关参数的初始化赋值。其具体过程如下:以物料的特征参数表、薄膜厚度常用值表、薄膜宽度常用值表、产量常用值表为依据,由用户确定各输入值,其中“产量”和“物料名称”为主索引,并由此产生两条并行的数据流向:一条是由产品决定的数据流;一条是由物料决定的数据流。
在由产品决定的数据流中,系统首先根据用户输入的“*大产量”、“薄膜厚度”和“薄膜宽度”,依据压延设备参数表决定压延机的型号;然后按照选定压延机的辊筒规格查询压延机辊筒基本参数表和辊筒结构参数表,将选定的压延设备参数值传送给数学模型的辊筒挠度补偿模块,其中辊筒基本参数表中的“剪切弹性模数”、“弹性模数”和辊筒结构参数表的“辊筒钻孔个数与直径”、“辊筒钻孔中心园半径”、“辊筒内孔直径”
用于辊筒的强度校荷,“压延辊筒规格”、“辊筒工作表面长度”、“辊筒重量”则用于辊筒挠度的计算。*后,根据压延机的生产能力,依据挤出设备参数表选出匹配的供料挤出机。
在由物料决定的数据流中,系统根据用户输入的参数表选择压延机的辊温、辊筒转速、牵引速度、挤出机各段温度、螺杆转速等工艺等参数,并将选定物料的流体系数n和稠度K传送给数学模型的流变计算模±块作为计算依据。
物性参数值因此根据给定条件下的已尤数栳采用回止地选择窗口丨如如所示yed.仿真系统确认了上述运行参数后即进入操作运行阶段。
压延数据表间的关系如所示。
挤辊出筒设基结备参本参构参数表数表数表数据表相互关系示意2.2系统运行时用数据表在系统运行过程中,根据数学模型得出横向压力、功率以及用户选定的温度、辊距等操作因素,与依据数据库(挤出工艺参数表、压延工艺参数表)得出的*佳工艺条件相比较,可得到用户设定的工艺条件下的制品质量报告,对仿真操作的结果作出建议和预测。
用户退出前,系统通过实习管理表记录操作者在仿真系统中的错误操作次数及操作的合理性程度,给出该操作者压延操作优劣的评价。
23数据采集及处理系统所需的数据可分为三类:高聚物的物性参数、机械参数和工艺参数,它们采集自国内外的权威手册或教科书q,并经过数据可靠性评价和一致性处理,从而决定数据是否录入数据库。
对于高聚物的物性参数,除了录入大量各种条件下的物料的特征参数外,由于无法测得任意条件下的归分析的方法求出回归系数,据此预测某一范围内任意条件下的物性数据。
同时,为计算和管理方便,所有数据与数学模型,统一采用国际单位。
3数据库维护的界面设计3.1用户登录当鼠标点击系统主屏幕的“数据库管理”按钮,弹出“用户登录”的对话框,如所示。只有“用户名称”和“密码”与用户登录表(只对超级用户可见冲的记录相同时,系统才允许访问。
用户登录2主窗体主窗体设计成MDI窗体,窗体上端为类似于Windows界面的菜单条,其选项依次为“实习管理”、延机“、”返回“。点击任一选项,得到相应的数据表的下拉菜单如所示。显示每一个压延数据表的窗体都是该MDI窗体的子窗体。在子窗体中,点击不同的按键可分别实现对当前表的添加、修改和删除。在实习管理表中,还有查询、排序功能。
3压延参数选择在这里,必须选取或者输入有关压延操作的一系列参数,包括“产品及产量”、“压延机类型及参数”和库中直接选取,有些是要求用户输入的。在完成输入运行参数后,点击“确定”按钮。才能够进入压延仿真操作的主界面。
4与基本参数表的链接由于数据库文件的建立和维护是在Access系统下进行的,因而本研究借助VisualBasic6.0(简称VB)的控件ADODC(ADODataContral)完成解析数据库文件的工作,相当于VB数据库程序与Access数据库文件的接口从而实现模拟仿真系统与数据库的连接。
由于ADODC只具有存取数据的能力,所以通过具有显示数据功能的绑定控件datagrid将数据库文件的数据显示在子窗体上。
5结论本研究建立的数据库,包括高聚物基本物性表、机械参数表、工艺参数表等10个数据表,能满足高聚物压延模拟仿真的要求;使系统具有初步的智能功能,可根据模拟仿真的数据及实际试验结果的反馈数据,不断更新和补充数据库并使系统能自动评价模拟压延加工过程的产品质量和操作者仿真操作的优劣。