發布時間：2022-04-26所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要: 文中創建了 Access 數據庫表格，使用 DSN 將 Access 數據庫表格與 LabView 進行了連接，并實現了從 Access 數據庫中調用已知記錄。通過輸入已知條件母材、厚度和焊接位置查詢數據庫中已知的焊接工藝參數，可以得到坡口參數、熱處理參數和電弧電壓、焊接電流等焊
摘要: 文中創建了 Access 數據庫表格，使用 DSN 將 Access 數據庫表格與 LabView 進行了連接，并實現了從 Access 數據庫中調用已知記錄。通過輸入已知條件母材、厚度和焊接位置查詢數據庫中已知的焊接工藝參數，可以得到坡口參數、熱處理參數和電弧電壓、焊接電流等焊接工藝參數。對于多道焊來說，每一層的焊接工藝參數都有可能是獨立的。根據已知條件查詢到的焊接工藝參數有可能是一個記錄集，其中包含多條記錄，上翻和下翻的功能可以更加方便地查看每一條記錄，并可將查詢結果生成 Excel 報表。
關鍵詞: 壓力容器; 焊接工藝評定; LabView; 數據庫
0 前言
壓力容器廣泛地被應用于石油化工、航空航天、醫藥、核電熱電以及機械等領域。壓力容器的工作環境惡劣，常年在高溫高壓，腐蝕等惡劣條件下服役。因此，壓力容器的質量是否符合要求極其重要，焊接工藝亦是檢驗其質量的重要一環。
在現在的壓力容器生產企業中，隨著生產規模的擴大，焊接工藝要求也在增加，通常需要專業人員根據具體需求去查找相關的焊接工藝文件，這樣難免會造成浪費時間和產生誤差[1]。同時，壓力容 器在進行焊接時，管理人員的過度干預、上下級傳達時出現的誤差等主觀因素，制訂的不同焊接檢驗標準都會影響焊接質量[2]。通過建立壓力容器焊接數據庫系統使專業技術人員更便于評定焊接工藝和查找相關焊接工藝標準，將現有的合格焊接工藝評定建成數據庫。根據新的壓力容器焊接工藝評定項目由計算機對比查詢合格的焊接工藝評定報告并輸出對應的焊接工藝卡，大大節省時間、人力和物力，從而提高工作效率。
英國焊接研究所開發了 WeldSpec 焊接工藝數據庫[3]，可按工藝評定號、母材類別、接頭形式、厚度范圍和焊接方法等多種條件進行焊接工藝評定記錄查詢。英國的 Darvignan 工業公司建立了焊接材料數據庫系統。1989 年，美國建立了焊工技能評定數據庫系統，主要記錄焊工的個人狀況、考試參數及焊接工藝參數等，并定時提供各種數據庫報表[4]。 1990 年，美國焊接研究所開發的數據庫[5]，用戶可通過該系統輸入、瀏覽、查詢和打印焊接工藝，對焊接工藝提供了由母材、母材厚度、工藝參數和填充材料的組合查詢，該系統還具備接頭、坡口圖形處理功能。2000 年，英國焊接研究所與合作方一起在 Microsoft Windows 上開發出新的焊接工藝評定系統[6-7]，可以實現遠程傳輸焊接圖片和焊接數據給異地的焊接人員[8]。
我國從 20 世紀 80 年代后期開始對焊接工藝數據庫和專家管理系統進行研究。南昌航空大學在 1988 年開始研發的焊接方法選擇專家系統[9]、航空工業沈陽飛機工業 ( 集團) 有限公司開發的高溫合金工藝設計專家系統可以實現焊接接頭設計、焊接材料選擇、焊接工藝參數選擇等內容的高溫合金焊接自動設計。1986 年，哈爾濱工業大學與哈爾濱鍋爐廠使用 VisualFoxPro6. 0 語言研究鍋爐壓力容器焊接數據庫[10]。數據庫系統包括鋼材和焊接材料的力學性能與化學成分、國內外鋼材牌號對照、焊接性試驗結果及焊接 CCT 圖等，為進一步合理地進行焊接工藝設計奠定了基礎。西安石油大學[11]基于可視化開發工具 Visual Basic 6. 0 中文企業版，開發出了鋼制壓力容器焊接工藝評定數據庫系統。該系統可對壓力容器焊接工藝評定中所涉及的內容進行科學的存儲、更新、增減、打印輸出等操作，并能依據用戶的不同需求，根據焊接方法、母材及厚度等進行單條件或組合條件的查詢。1999 年，太原重型機械學院與太原重型機械集團有限公司[12]開發了鋼制壓力容器焊接工藝評定專家系統，該系統可在用戶輸入了查詢所需的必要條件情況下，進行快速和模糊檢索功能。若能查找出符合的記錄，則得到對應的評定結果。
2002 年，合肥工業大學[13]研制了壓力容器弧焊工藝參數推定系統，即該推定系統在給定的母材牌號、板厚和結構形式等條件下，可以推定出相應工藝的焊接方法、焊接材料、坡口形式和尺寸、預熱溫度和焊接工藝參數等。2003 年，大連理工大學[14]開發了壓力容器焊接專家系統，對專家知識進行分類研究并提出相應的表示方法。同時該焊接專家系統設計了可動態更新的知識庫系統，進一步探討了專家系統知識庫的存儲和管理機制。武漢理工大學[15]研發的焊接工藝評定管理數據庫系統，以 MS SQL Server 作 為 數 據 庫 管 理 系 統，該 系 統 采 用 Brower/Server 與 Client/Server 模式相結合的方法，充分利用各種模式的優點，實現焊接工藝評定必要性判斷、焊接工藝評定報告、焊接工藝卡和焊工檔案的數據庫管理。
綜合上述分析，文中將針對壓力容器焊接制造領域存在的問題，利用 Access+LabView 軟件，結合企業具體應用條件和相關行業標準，開發了壓力容器焊接工藝數據庫專家系統。
1 創建 Access 數據庫
連接 LabView 與數據庫之前，需要根據具體的實際需求，創建不同形式的 Access 數據庫。針對不同類型的數據，使用 Access 表格對其進行儲存。文中處理的數據為壓力容器焊接工藝參數，所建立的 Access 數據庫如圖 1 所示，命名為 hanjie. accdb 數據庫文件。之后打開該數據庫，建立新表格，在增加相應的新表格欄目，并將每列命名為相應的名稱， 注意名稱中不能包括空格、常用關鍵字等。
2 Access 數據庫與 LabView 連接
LabView 中自帶有數據庫處理的附加組件，可以在安裝 LabView 軟件時進行選配，成功裝配后的結果如圖 2 所示。由圖 2 可知，可以在鼠標右鍵菜單欄中互聯接口下找到 DataBase 工具包，可以使用基于 ODBC 使用 DSN 連接到 數 據 庫 的 方 式 訪 問 Access 數據庫。而 LabSQL 是通過調用自動化引用句柄獲得相關方法，執行 SQL 相關功能。成功創建后，即可以在 LabView 中通過 SQL 語言實現對數據庫的連接。在 DataBase 工具包中的函數 DB Tools Open Connection. vi 中 connection information 接口連接字符串常量，文本框中輸入需要連接數據庫的數據源名就可以實現連接。文中的焊接工藝數據庫創建數據源名時設定為 “hanjiegongyi”，輸入即可成功連接數據庫 ( 圖 3) 。
3 數據庫編程
通過輸入母材 1、母材 2、厚度、焊接位置作為已知參數，查詢已連接的 Access 數據庫中的已知焊接工藝參數，并將其顯示出來。最后，對于已經查 詢到的數據記錄，可以輸出 Excel 報表，實現打印。 LabView 操作界面設計如圖 4 所示。
5 個按鈕分別對應打開數據庫、查閱、上翻一層、下翻一層和停止 5 種功能。這 5 種功能由 5 個事件組成，當鼠標點擊對應按鈕，值發生改變，啟動對應的程序，實現對應的功能 ( 圖 5) 。
查詢是文中程序實現的主要功能，通過對已知條件的查詢，輸出焊接工藝數據庫中的已知焊接工藝，可以讓操作人員更加便捷準確地獲取工藝參數與標準。在查詢界面的輸入框中，依次輸入母材 1、母材 2、厚度 ( mm) 和焊接位置 4 個已知條件，點擊查詢按鈕，便可以在顯示界面獲取其他工藝參數 ( 圖 4) 。查詢功能是通過使用函數 DB Tools Execute Qurey. vi 來 實 現 的。在 SQL query 上連接字符串輸入 SQL 語言進行程序的編寫，Cursor type 指定用于導航記錄集的方法，一般默認類型為 forword-only。查詢指令一般為 “select* from 表名; ” 或 “select* from 表名 where 條件; ” 等形式。
Column index 指定檢索數據所在的列，它既可以是整數表示列所在的位置，也可以是列的名稱。 Type 為列數據的類型，在文中的焊接工藝數據庫中，所有數據均保存為文本類型。依次檢索返回記錄中的每一列并且添加輸出控件進行輸出，便可以實現根據已知條件查詢數據庫已有的焊接工藝參數記錄，部分程序語言如圖 6 所示。
4 生成報表
在查詢到合適的焊接工藝參數之后，需要輸出相應的報表并進行打印，以方便操作現場使用。點擊 “輸出報表”按鈕，執行輸出報表命令，便可以將所查到的焊接工藝參數輸出到預先設計的焊接工藝指 導 書 模 板 當 中。使 用 圖 7 中 的 函 數 Creat Report. vi 創建報表，在模板接口輸入模板所在計算機中的路徑，報表類型為 Excel。
創建報表成功后，將查詢到的數據輸出到報表的指定位置。在 Excel 表中，將需要輸出的位置進行命 名，如 圖 8 所 示。使 用 函 數 Append Text toReport. vi 添加報表文本，輸出程序如圖 9 所示。
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由于不同的焊層對應不同的焊接工藝參數，模板中的空格并不能完整輸出焊接工藝參數，所以文中根據不同的焊層建立表格，使得變化的焊接工藝參數與層數對應。利用函數 DB Tools Select Data. vi 查詢記錄中的指定列元素，并按照指定表格輸出。具體輸出到表格程序如圖 10 所示，為了美化界面，使其更加簡捷，故對表格輸出控件進行隱藏。
將表格添加到報表中與添加文本到報表中略有不同，需要使用函數 Append Table to Report. vi 添加表格至報表，如圖 11 所示。
報表中的查詢時間為查詢時的即時時間，由圖 12 函數 Get Date/Time String 獲取日期/時間字符串輸出。它可以使時間標識的值或數值轉換為計算機配制的時區時間。添加表格與時間至報表程序如圖 13 所示。輸出模板為 Excel 文件，便于模板設計、數據操作和打印。
5 查詢成功演示
點擊菜單欄的 “運行程序” 按鈕，即可進入 LabView 的 程 序 運 行 界 面。文 中 以 Q345R 鋼 與 Q345R 鋼焊接為例展示程序運行結果。點擊 “打開數據庫”按鈕，執行連接數據庫操作。在查詢輸入控件中，如圖 14 輸入查詢條件: 母材 1 為 Q345R 鋼，母材 2 為 Q345R 鋼，厚 12～16 mm，焊接位置 2G。
點擊 “查詢”按鈕，成功顯示查詢結果，在輸出界面上可以看到 Q345R 鋼與 Q345R 鋼焊接所需的焊接工藝參數，查詢結果如圖 15 所示。
因為焊層不止一層，對于其他焊層的焊接工藝參數會有不同的查詢結果。點擊 “上一層”或 “下一層”按鈕查看其余焊接工藝參數。以 Q345R 鋼與 Q345R 鋼焊接 2 ～ 3 層為例，輸出查詢結果如圖 16 所示。
成功查詢到所需焊接工藝參數之后，點擊 “輸出報表”按鈕即可以對焊接工藝參數結果進行輸出到 Excel 表格中。Excel 表格輸出結果如圖 17 所示。
6 結論
文中利用 LabView 中 ADO ( ActiveX Data Object) 技術進行數據庫的連接和對數據庫內記錄進行操作。實現了根據已知焊接具體條件從數據庫中查詢已知焊接工藝參數，并將其顯示和輸出到 Excel 報表。
( 1) 首先創建了 Access 數據庫表格，將 Access數據庫表格與 LabView 數據庫進行了連接，并實現了從 Access 數據庫中已知記錄的調用。
( 2) 使用 ADO 技術對數據庫進行了數據庫操作，包括打開數據庫、查詢、上翻、下翻和輸出顯示等功能。
( 3) 將數據庫查詢統計結果生成 Excel 報表，并打印輸出。——論文作者：王俊勝1 ，李佳澤2 ，周建新2
參考文獻:
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