现代编程技术

现代编程技术（精选十篇）

现代编程技术 篇1

一、课程改革的背景

《现代电气与PLC控制技术》课程的鲜明特点是知识覆盖面广, 更新速度快, 理论与实践联系强, 留给学生的创新设计、开发空间大。然而现行的教学体系、教学内容、教学方法和教学实践人才培养模式不能满足国家对机电人才的需求, 其主要问题包括:1.教学内容跟不上新技术发展的步伐, 理论与实际脱节, 甚至有些控制装置和控制电路已被淘汰。2.“灌输式”的传统教学方法严重, 影响了教学质量的提高。3.实验室建设严重滞后, 部分实验不能开设, 这对学生掌握理论知识及动手能力、创新能力的培养都极为不利。4.实践环节薄弱, 不能调动学生积极性。

存在上述问题的课程体系, 使得学生难以将所学的机电控制知识灵活运用到实践中去, 更谈不上创新设计。可见, 更新观念, 建立一套包括更新理论知识内容、教学手段、实践教学和强化训练在内的全方位的课程体系, 充分调动教师和学生两方面的积极性, 利用各种教学方法和手段, 全面提高课程的教学质量已成必然。近年来我们认真分析了《电气与可编程控制技术》课程的结构特点和教学需求, 对该课程作了较大程度的教学改革。同时把它作为校级教学改革资助项目“机电一体化专业方向教学改革与创新实验研究”的一个分支。

二、课程改革的措施

1. 调整教学大纲

依据高等教育人才培养目标, 不断改革课程体系, 以“重视理论、强化实践、重在应用、倡导创新”为指导思想, 制定了完整的教学文件, 包括课程教学大纲、实验大纲、课程设计大纲、生产实习大纲, 课程建设规划等, 逐步建立起科学的课程体系, 确保课程教学的系统性和工程性;内容的前沿性与时代性。目前, 电气控制领域的技术不断更新和发展, 教学内容和教学大纲也应做出相应的更新。为提高学生对该课程重要性的认识, 将本门课的考查课性质提升为考试课。同时增加授课学时, 将原来30学时增加到48学时;并协调理论教学和实践环节的课时比例, 使教学内容既能适应生产实际要求, 又能使学生设计能力和创新能力得到锻炼和提高。

2. 优化教学内容

结合本专业的特点, 从实际工程应用出发, 精炼传统内容, 不断融入前沿技术, 较好地体现基础性、先进性和前沿性。突出PLC应用技术。加入软启技术、变频技术等先进电气技术。在组织教学内容时, 注重知识的系统性和前瞻性, 进行优化整合以形成完整的知识体系。淡化传统继电接触电气控制应用为主的课程内容, 突出传统继电接触电气控制的设计思想, 强调PLC控制技术内容, 以先进的西门子S7-200PLC机型为主机进行授课, 追踪前沿动态, 以适应社会经济发展的需要。

3. 精选优秀教材

围绕培养机电类高级应用开发型人才的培养目标, 教材的选用应该遵循先进性、新颖性的原则, 重点突出具有本专业工程实践应用的特点。为此选用了获得“第六届全国高校出版社优秀畅销书一等奖”的《现代电气控制与PLC应用技术》教材, 该教材充分反映了学科发展近况, 追踪前沿动态, 通俗易懂、层次分明、重点突出。书中列举了大量的工程应用实例, 使教材内容与生产实践紧密相结合。另外教材中还附有习题、思考题、实验指导书, 有助于教师在教学过程中理论和实践相结合, 培养学生解决实际问题的能力。

4. 更新教学方法

教学方法是整个教学活动中的重要环节。在教学过程中, 要时刻体现以学生为中心, 教师为主导的方针, 积极调动学生的学习热情, 努力提高课堂教学效果, 变“注入式”教学为“启发式”教学, 能使呆板的课堂变得生气盎然, 也使学生的创新意识得以提高。

5. 改进教学手段

针对课程特点, 采用“多媒体课件+黑板”的课程教学或辅助模式。事实证明, 单纯用多媒体课件教学效果并不太好, 有些知识点、难点必须在黑板上加以分析, 达到承上启下效果;采用计算机多媒体辅助教学, 易于实现内容的更新和变换, 对于启迪思维和培养学生的创新精神有深远意义。为此采用自行研制的多媒体教学课件, 并在教学过程中不断修改和完善, 使课堂教学生动、形象、直观, 增强了信息量, 取得了较好的教学效果

6. 强化实践教学

加强实践教学改革, 充分利用实践教学环节, 培养学生工程意识和创新能力, 是教学改革的一项重要任务, 通过实验、生产实习和课程设计等实践教学环节, 增强学生的综合运用能力, 倡导创造性思维。

(1) 实验教学的改革

综合性、设计性、开放性的实验教学是提高机电专业学生工程素质和创新能力的主要手段, 是培养学生对现代机电工程知识的系统、综合科学的应用能力与解决实际问题的能力极好方式。如增加PLC控制的三相异步电动机变频调速、伺服电机多轴定位控制等现代加工中心所需的关键技术实验。强调以学生为主体自主实践教学活动, 通过对一个具体的控制系统的设计、调试、模拟运行等过程的训练, 让学生亲自体验设计的整个过程, 增强实际工程设计能力。

(2) 实验平台的建设

实验设备的先进性直接影响到学生的实验效果。为此近几年, 先后购置了可编程控制实验模拟装置、HJD-4系列机电一体化教学实验系统等先进的实验设备, 并和“慧鱼”实验装置结合, 共同组成开放性, 可开发的实验, 为学生提供展现设计空间的实验教学平台。

(3) 实践环节的改革

加强课程设计、生产实习以及科技创新活动等实践环节的改革, 积极开展课外科技竞赛活动, 可激发学生的创新意识, 给学生开创一个思维的空间, 充分发挥他们的想象力和创造力。

三、课程改革的成效

1. 课程改革的成效

通过几年来对“现代电气与PLC控制技术”课程教学与实践改革, 教学质量显著提高, 拓宽了学生知识面, 提高了学生学习专业课程的兴趣, 锻炼了工程实践经验, 培养了思维和创造能力, 为此连续三年获得校级优秀毕业设计, 一次获得大学生科技创新全国西南赛区二等奖。

2. 课程改革的创新点

(1) 建立了以学生为主体、教师为主导的教学理念;

(2) 树立了“重视理论、强化实践、重在应用、倡导创新”的指导思想;

(3) 构建了“应用”一主线, 加强“机、电”二支柱的创新意识。

经过几年的努力, 新的“现代电气与P L C控制技术”课程教学体系大大改善了机电工程专业学生的知识结构, 有效提高了学生工程设计能力和创新能力, 充分调动了学生的学习积极性, 取得良好的效果。

摘要：分析了现行“现代电气与可编程控制技术”课程体系中存在的种种桎梏人才培养的弊端, 阐明了进行教学改革的必然性。从大纲、内容、方法及实践创新等环节入手, 对课程体系进行改革, 形成了以学生为主体, 教师为主导的新型教学模式。

关键词：现代电气,PLC控制技术,教学改革,实践教学,创新人才

参考文献

[1]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2002

[2]邱自学.姚兴田.机械电子工程专业人才培养模式及其课程群建设[J].机电工, 2005, 12

[3]刘智运.培养创新型人才的新探索[J].教育研究, 2007, 5

[4]Lyshevski S E.Mechatronic urriculum2retrospect andp rospect[J].Mechatronics, 2002, 12

现代编程技术 篇2

一个企业产品的竞争力就代表中企业的竞争力，产品加工管理是核心环节。在产品加工方面，可以利用VB编程窗体控件来对于产品的各种资料进行整合，使得查询更加便利，对比更加明了。可以利用ComponentOne Studio来进行页面的设计，其中包括了表格、图表、报表等多种控件。ActiveReports的报表设计器与Visual Studio开发环境完美集成，可用来轻松的完成各种复杂的报表，如销售报表、产品列表、送货单等。另外，利用VB编程技术可以设计出多功能的计算器，可以帮助解决在产品加工管理过程中数据处理的理由。VB程序可视化的特点可以使得使用者在屏幕上直接对于有异议的地方进行更改，更加方便快捷。

PLC编程技术的灵活教学与运用 篇3

关键词：PLC;指令;程序;梯形图

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1005-1422（2015）03-0087-02

收稿日期：2015-01-15

作者简介：

麦桂飞（1966-），男，湛江机电学校助理讲师、电工高级技师。研究方向：制冷电工、工业自动化控制专业教学与科研等。（广东 湛江/524094）

一、前言

可编程控制器（PLC）是集计算机技术、自动控制技术、通讯技术为一体的新型自动控制装置，由于它可以通过软件来改变控制过程，体积小、维护方便、可靠性高、抗干扰能力强等优点，已广泛应用于工业控制的各个领域，是现代工业自动化的三大支柱之一。

随着职业教育的发展，为了适应PLC日益广泛应用的形势，近几年许多中等职业学校都开设了PLC这门课程，但对于学生来说，PLC技术是一门依靠思维编程的新型课程，而且PLC具有复杂而庞大的编程指令功能和编程方法，学生学起来较难理解，也容易混淆。因此，如何教会学生熟练掌握PLC的编程技术，灵活地运用各种指令和编程方法，是教学的最终目的及任务。本人总结了多年的PLC教学经验，现就如何将一些指令和编程方法灵活应用于编程教学课堂谈谈见解。

二、教学情况分析

我校现使用的是劳动和社会保障部编写的《可编程控制器及其应用》来进行理论和实操教学，其中包含基本指令及其编程、步进顺控指令及其编程、功能指令及其编程等三大部分。PLC的编程方法一般有经验设计法、逻辑设计法、继电器控制电路移值法和顺序控制设计法等多种方法，由于编程指令和编程方法多，学生大多是学一步记一步，当要求他们自行编设一个程序时，大多数学生只会采用单一的方法程序去编程，遇到困难时只会不断地钻牛角尖，而不会去结合多种指令功能和编程方法灵活地运用编程，导致教与学的效果较低，也不利于学生对PLC的掌握。因此，如何使学生灵活贯通多种指令功能和编程方法去解决编程问题，是教学的重要内容。

当我们在教某一实例时，不应只局限于一种编程方法去讲解，而应尽量利用多种指令功能和编程方法，必要时，要求学生设计出更多的功能程序，使学生明白对一个程序是可以用多种的指令功能和编程方法来解决的，学生对PLC的掌握就更加透彻。将来遇到某编程难点时，学生自然地会采用多种指令功能和编程方法去解决编程问题，真正达到举一反三的效果。

三、PLC编程技术的灵活教学与运用

如何对PLC编程技术进行灵活教学与运用呢？以下笔者以三菱FX2系列的PLC控制器采用多种指令功能和编程方法来讲解一个教学中的实例，提出完成该程序的几种方法。

例如：某车间运料的小车停在原位，按下启动按钮X0，小车正转运料，到达终点压合行程开关SQ1后，停下5秒卸料，然后反转回车，到原位压合行程开关SQ2后停止。如图1所示。

图1

说明：该控制电路是一个简单的正反转顺序控制电路，虽然可以用简单的程序编写，但为了使学生能掌握更多的指令功能和编程方法，我们可以加多几种编程方法来完成，以达到启发学生的学习，以下是PLC的I/O配置表和几种编程方法。

1.I/O配置表

输 入

序号符号地址功 能

1SB1X0启动按钮

2SQ1X1小车运料终点限位开关

3SQ2X2小车运料起点限位开关

输 出

序号符号地址功 能

1KM1Y1小车正转运料

2KM2Y2小车反转回车

3

2.几种编程方法

（1）使用基本指令编程方式

基本指令编程方式是使用触点和线圈有关的指令，无需编程元件做中间环节，与继电器控制电路基本相类似，这种编程方式通用性强，编程容易掌握，因此得到了广泛的应用。而且各种型号的PLC都有相关的指令，是学生要掌握的最基础的编程方式。图2为使用基本指令编程方式对应编写的编程梯形图。

图2

（2）使用置位与复位的编程方式

上图中小车的正反转需要Y1、Y2的常开触点进行自锁保持控制，而在PLC控制系统中的置位指令SET就有驱动线圈，使其自锁，维持接通的功能。使用置位与复位的编程方式能简化以上电路。图3为使用置位与复位的编程方式对应编写的编程梯形图。

图3

（3）使用步进梯形指令的编程方式

步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令，它的步进只能用状态寄存器S来表示，状态寄存器有断电保持功能，在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用，而且状态寄存器必须用置位指令SET置位，才具有控制功能，状态寄存器S才能提供STL触点，否则状态寄存器S与一般的中间继电器M相同，在步进触点结束时要用RET复位。这种编程方式很容易被初学者接受和掌握，能提高设计效率，程序的调试、修改和阅读也较易，在顺序控制设计中应优先考虑。图4为使用步进梯形指令的编程方式对应编写的编程梯形图。

图4

（4）使用特殊功能指令的编程方式

功能指令实际就是一个个功能不同的子程序，充分利用这些功能指令，可大大提高可编程控制器的实用价值，程序编写短而快捷，有较高的优点。

图5

各种不同类型的PLC所带的功能指令不尽相同，难记易错，对学生学习有一定的难度，当学生能熟练掌握以上3种编程方式，再加入功能指令进行编程，编程技术和效果会有质的飞跃。图5为使用特殊功能指令的编程方式对应编写的编程梯形图。

四、结束语

以上笔者就一个实例列举了4种编程方式来解决PLC的控制程序，并用于讲解教学，开拓学生学习设计的思路，达到对PLC灵活教学和灵活运用的目的。同时，学生也能了解到PLC具有强大的编辑功能，只要将各种指令功能和编程方法加以灵活贯通，就能在日常编程工作中对一些编程难点提供多种解决的方法，也就达到了提高学生运用PLC技术的能力。教学实践表明这种举一反三的教学方法很容易被初学的学生接受和掌握，在实践编程练习中，学生编程的效率和成功率都较高。

参考文献：

[1] 劳动和社会保障部教材办公室.可编程序控制器及其应用[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001.

[2] 张桂香.电气控制与PLC应用[M].北京：化学工业出版社，2003.

[3] 李国厚.PLC原理与应用设计[M].北京：化学工业出版社，2005.

QBASIC与现代编程融合 篇4

1 语言的分类及特点

语言是人类进行思想交流的工具,人与计算机之间进行交流同样也需要“语言”———一种能被计算机识别的专用语言称为计算机语言。能被计算机直接接受的并立即执行的语言称为计算机语言。只能被计算机间接接受的经翻译后形成目标代码再执行的语言,通常称为程序设计语言,包括汇编语言和高级语言。

1.1 汇编语言

由于机器语言不利于计算机的推广应用,人们利用一些简短的英文单词或缩写来表示指令,以便于理解和记忆。这种用数字、符号来代替二进制代码的计算机语言称为汇编语言。例如,要把一个数装入CPU的寄存器里,就用MOV表示,要做加法就用ADD表示,指令顺序跳转用JMP表示等。

1.2 高级语言

高级语言主要是相对于汇编语言而言,它并不是特指某一种具体的语言,而是包括了很多编程语言。高级语句接近自然语句,一般是用一些简单的英语单词或缩写和数学式子来表达意思,它具有易读、易写、易修改,能被方便地移植在不同型号的计算机上等优点。目前国内外通用的高级语言很多,比较常见的有BASIC,FORTRAN,PASCAL,C,COBLE等。它们的特点和应用领域各有侧重:FORTRAN语言主要用于科学计算;PASCAL语言主要用于商业和数据处理;C语言是近年来迅速推广使用的一种现代语言,既具有高级语言的特点又具有低级语言的许多特点,特别适合编写系统软件;BASIC语言易学,适合于初学者。

高级语言所编制的程序不能直接被计算机识别,必须经过转换才能被执行,按转换方式可将它们分为两类:解释类:执行方式类似于我们日常生活中的“同声翻译”,应用程序源代码一边由相应语言的解释器“翻译”成目标代码(机器语言),一边执行,因此效率比较低,而且不能生成可独立执行的可执行文件,应用程序不能脱离其解释器,但这种方式比较灵活,可以动态地调整、修改应用程序。编译类:编译是指在应用源程序执行之前,就将程序源代码“翻译”成目标代码(机器语言),因此其目标程序可以脱离其语言环境独立执行,使用比较方便、效率较高。但应用程序一旦需要修改,必须先修改源代码,再重新编译生成新的目标文件(*.OBJ)才能执行,只有目标文件而没有源代码,修改很不方便。现在大多数的编程语言都是编译型的,例如Visual C++、Visual Foxpro、Delph等。BASIC语言属于解释型的,QUICK BASIC语言是属于编译型的。

2 QASIC语言主要特点

独立于机型、可读性好、易于维护,提高了程序设计效率。简单易学BASIC所使用的命令、语句中的词汇和符号十分接近英语和数学语言,因此初学者易于理解、记忆和掌握。具有“人机对话”功能使用者和计算机可以互相“交谈”、彼此提问和回答,计算机能把使用者所出现的错误及出错的原因通过显示器告诉使用者,便于使用者在键盘上进行修改,直到双方满意为止。这样对程序语句逐句地边算边改的方式,对于编程不太熟悉的初学者,是十分方便的。实用性较强BASIC不仅能用于科技方面的数值计算,而且在数据处理方面也有相当的能力,特别是科技计算和事务管理中的小型题目,使用BASIC也是很方便的。在过程控制及辅助教学等方面,也能看到不少BASIC的应用。QBASIC将程序的编辑、运行及文件管理等工作融为一体,提供了一个集成化的编程环境。QBASIC编程环境是通过菜单式选项来选择操作命令的。

3 QBASIC与现代编程技术融合思考

QBASIC与现代编程技术各具优势,要加强他们彼此间的融合,充分发挥各具优势,提高编程效率和质量。

特色和优势的面向对象编程语言。一种面向对象的程序设计语言(也称为面向对象的语言)是一种允许一个网站开发服务使用面向对象编程技术,包括继承,模块化,多态和封装。“纯”面向对象的语言都在他们的一切作为对象处理。从到原型基本类型,类,模块和模块,这些语言的目的是执行和促进面向对象的方法。纯OO语言的例子包括埃菲尔铁塔,Ruby和Smalltalk的。自定义Web开发专家采用在网络发展过程中的面向对象编程语言。下面是一些在网站发展服务的面向对象编程语言的特点:具有一个全面的代码库,程序员在开发可以变得更加快捷,同时,面向对象编程语言编码具有较强的系统性,有组织的。面向对象的程序设计保证了可重复使用的代码库的发展。程序员可以重用的对象,块及其他项目和编程语言模块。

要积极探索支持Linux、Mac OS X和Windows操作系统、直观易学、功能强大的计算机语言QBAISC的新版本,融合了现代编程技术,如:VB.NET、Visual Basic 6和Java的优点,语法100%兼容VB6和QBasic;支持VB.NET的语法、函数,提供与VB.NET类似的对象和类。实现具有自身特色的、面向对象的程序设计语言,支持对象、事件等等现代编程技术,提供了丰富的文档。实现开源、易用、面向对象、解释型、稳健、跨平台、快速的现代开发语言目标。

利用Qt开发库来开发基于QBAISC的平台系统,为系统提供跨平台的能力。Qt是最好的跨平台开发库,这一开发库是采用C++语言进行编写的。在Windows、Linux和Mac OS X上,Qt提供了一致的API。将C++的强大和VB6的易用性结合起来,实现跨平台、易用、强大的开发工具,可以开发现代的面向对象的GUI应用程序、SQL应用程序,从而有效实现QBASIC与现代编程技术的有效整合。

摘要：阐述了QBASIC的相关概念,介绍了语言的基本分类与特征,分析了QASIC语言的主要特点,运行模式,对QBASIC与现代编程技术的融合进行了深入思考。

关键词：QBAISC,现代编程技术,融合,探讨

参考文献

[1]邹军,黄民德.应用软件的编程技术及开发工具[J].软件世界,1996(4).

[2]杨蓉,余炎.面向对象的编程技术[J].国外科技动态,1998(5).

数控编程 数控技术 篇5

二．面的分类及加工策略，（水平面，竖直面，平坦面，陡峭面的判断及其加工方法）。

三．UGCAM主要功能应用(平面铣 面铣 型腔铣 固定轴曲面铣 点位加工)。

四．电极的加工程序制作，粗加工，粗加工清角的三种方法（基于层_Cavity，参考刀具，3D_Cavity及其适用场合），精加工，小刀半精加工的二种方法（Zlevel,3D_Cavity）, 小刀精加工及其清角的三种方法(参考刀具，修剪边界，补助实体)等。

五．电极火花的三种放法（缩小图形法，扣刀法，负余量法），刀长检测及碰撞检查。

六．模仁的加工程序制作，淬火做法和非淬火做法，修补形体，做辅助实体，粗

加工及其清角，半精加工及其清角，精加工及其清角，编程工艺安排 特殊情况处理。

七、UG电极设计及电极装配，模具结构知识。

八、UG工程图(出工程图 出电极放电图和程序加工单)

九、UG高级设置(快捷键 工具条 加工模板 刀具库 后处理的设置)

十、UG模具编程实例总结(重点部分)

十一、外挂修改及使用

孔系类零件编程技术 篇6

如下所示的图样制作零件

2 加工中心编程工艺基础知识

2.1 工艺性分析

一般主要考虑以下几个方面:1) 选择加工内容:加工形状复杂、工序较多、要求较高的零件, 这类零件不采用加工中心加工时, 需使用多种类型的通用机床、刀具和夹具, 经多次装夹和调整才能完成加工。而选用加工中心机床能一次装夹完成多种类工序的加工, 缩短辅助加工时间。2) 分析零件的技术要求:根据零件在产品中的功能, 分析各项几何精度和技术要求是否合理;考虑在加工中心上加工, 能否保证其精度和技术要求;选择哪一种加工中心最为合理。

2.2 工艺过程设计

工艺设计时, 主要考虑精度和效率两个方面, 一般遵循先面后孔、基准先行、先粗后精的原则。加工中心在一次装夹中, 尽可能完成所有能够加工表面的加工。对位置精度要求较高的孔系加工, 要特别注意安排孔的加工顺序, 安排不当, 就有可能将传

动副的反向间隙带入, 直接影响位置精度, 编程原点的选择主要考虑便于编程和零件的测量[1,2,3,4]。

3 加工计划

4 程序编制

参考文献

[1]周济, 周艳红.数控加工技术[M].北京:国防工业出版社, 2003.

[2]秦文伟.深孔镗床一体化刀具对缸筒加工效率的影响[J].机械研究与应用, 2015, (3) :171-172+177.

[3]马彩凤, 都维刚.宏程序在数控铣削加工椭圆球面上的应用[J].南方农机, 2015, (4) :30-31.

现代编程技术 篇7

传统的在线灯光编程模式极大地限制了灯光师的编程效率, 其特点主要表现在两个方面:

电视节目制作周期短, 彩排时间更短, 灯光师在彩排时间内既要听音乐, 又要思考程序逻辑, 在这样短的时间里制作出变化丰富且极具创意的程序序列, 几乎成为了一项不可能完成的任务;

在线编程要借助灯控台与灯具来完成, 但灯控台与灯具属于非独占设备, 当一些富有创意的灯光设计方案需要对灯位进行调整时, 几乎没有人敢承担调整所带来的风险, 因为设计方案一旦失败, 则损失了大量的人力物力以及制作时间。

以说, 摆脱传统在线灯光编程模式的束缚, 创造出一种“既可以进行虚拟灯位设计, 又可以随时随地进行程序设计”的离线编程系统, 已成为国内外灯光师的共同理想。

目前, 国外多家灯光软件与灯控台制作公司已经将这一理想变为现实, 为灯光师提供了线下灯光控制和编程设计软件。

常见的离线编程系统主要有两个发展趋势, 一是以CAD为基础的离线灯位设计系统, 如加拿大COST software制作的WYSIWYG软件;二是以实时渲染为基础的编程设计系统, 如英国AVOLITES公司制作的Pearl Simulator系列控制软件与德国MA lighting公司制作的MA on PC、MA3D系列控制软件。下面笔者将以四川广播电视台所选用的grandMA2离线编程软件为例, 简要阐述离线灯光编程系统的搭建与实际应用。

一MA2离线灯光编程系统的搭建

MA2线下灯光编程系统主要由三部分构成, 分别为:MA on PC、MA 3D以及MA2系列灯光控制台, 其中MA on PC与MA 3D为计算机软件这两个软件可以与MA2系列控制台完全脱离, MA on PC可以被视为无输出的MA控制台, MA 3D则是带有简易CAD功能的即时渲染软件, 在该软件上可以清楚地看到灯具通道的输出变化, 从而实现无灯编程。

首先, 我们要在电脑上安装MA on PC与MA 3D软件在MA network control (网络控制) 中建立虚拟主机, 然后选配灯具型号, 且灯库、灯具数量、组群、编号也与1500演播厅内grandma full size完全一致。

第二, 打开MA 3D软件, 设置IP地址, 并且查找连接虚拟主机, 在3D视图中调整灯具位置, 调整环境光与舞台光源的照度比, 使虚拟环境更加接近现实环境。

第三, 播放节目音乐, 参照MA 3D上所呈现出的即时渲染效果, 在MA on PC上制作修改灯光程序。

第四, 将完成的演出文件拷贝到MA控制台中, 在现场彩排时, 根据摄像机机位分布与演员的走位以及节目导演的要求, 对所编程序进行进一步的微调。

二离线灯光编程系统的现实意义

现代电视媒体更加注重节目传播的实效性, 因此节目制作周期被大幅缩短, 唯有提高自身工作效率才能不影响节目制作质量。在这个层面上, 离线灯光编程系统就为灯光师提供了诸多便利。

1. 离线灯光编程系统, 摆脱了现实空间的条件束缚

离线灯光编程系统所提供的3D虚拟灯光设计功能, 使得灯光师能够在演出场地、悬吊设备、灯具、控制台未到位的情况下, 超前进行灯位设计、灯具配接、程序制作。这就使得灯光师拥有了更多的构思创作时间, 由此我们联想到了2007年在郑州市举办的第二届中部贸易博览会文艺晚会, 近3000只灯具、900只电脑灯、100只PIGI灯 (投影灯) , 如此大规模的工程要在短短一个月的时间里完成。灯光设计团队充分利用了离线灯光编程系统的技术优势, 提前20天就进行离线编程设计, 在所有灯光设备安装调试正常后才连接控制台, 对灯具进行操控。

2. 离线灯光编程系统, 创造出崭新的电视艺术表现形式

近几年, 大型文艺演出正朝着Show Control (声、光、视频集控) 的方向发展, 因此诸如MIDI、SMTPE之类的串行通讯协议, 也成为了灯光程序的触发依据。Show Control的控制原理十分简单, 以MIDI Show Control为例, 如果一条MIDI通道算作一组, 每一个MIDI音符代表一盏灯, 一条MIDI电缆就可以控制16组, 16×128=2048盏灯。控制音量的信息现在可以用来控制亮度, 灯光也很容易与音乐同步变化。控制命令使用如同系统专用信息一样的写法, 有些公司开发了容易操作的应用软件。目前国内的一些大型多媒体舞台剧已经应用这项技术, Show Control灯光程序有几个共同特点:一是无人操作, 降低失误风险;二是与音乐完全同步, 节奏控制精准;三是编程耗时长, 需提前提供演出音乐。

离线灯光编程系统为灯光师提供了充裕的编程时间, 无论是在电视台、家中, 甚至是在咖啡厅都可以进行Show Control灯光编程, 既提高了个人编程效率, 又减少了公有设备的使用时间。

“没有权威的命令, 战车就不会开远。”在现在看来, 成吉思汗的名言在舞台电视灯光领域也同样受用。而这唯一的命令, 恰恰是Show Control技术。其实Show Control的使用并不稀奇, 早在2000年的雅典奥运会开幕式上, 就应用了这个技术, 但在小型的戏剧演出中就很难看到Show Control的踪影了。首先, Show Control对控制设备的要求十分高, 需要有第三代数字控制台才能实现;其次, 应用Show Control技术的演出, 制作周期十分长, 要有很长的编程时间及修改磨合时间。

随着电视节目精细化制作成为新的发展趋势, 使得之前只有在大型开幕式中才会看到的Show Control技术, 如今在中小型晚会中频频露脸。音乐作为整个演出中唯一的行动指令, 统领着各个演出环节。步调一致, 声光电化一, 大大减少了人为失误的几率, 让电视节目更具观赏性。

3. 离线灯光编程系统, 可以有效降低演播室灯具能源消耗。

一直以来, 演播室都是各个电视台的耗电大户, 一方面是由于大功率灯具的大量使用, 耗电量惊人;另一方面, 灯具在短时间内产生了大量热量, 只能通过空调制冷来降低室内温度, 以四川电视台的1500m2演播厅为例, 厅内共有160余台电脑灯, 每台灯的功率接近2000W, 每小时仅电脑灯具的耗电量就达到320度。假如我们在节目彩排时, 运用离线灯光编程系统进行编程, 那么每期节目将减少近1000度的耗电量。

因此我们可以看出, 离线灯光编程系统的搭建既符合节能降耗的社会发展潮流, 又可以为节目组、电视台, 甚至是国家节约大量能源消耗, 从源头实现了节能减排。

三结束语

离线灯光编程系统以其高效、便携、节能等优点, 正逐步被国内各行业灯光师所接受, 然而相较于欧美发达国家来说, 我国离线灯光编程系统还不够普及, 对于国内大多数灯光师来说, 离线灯光编程还是一个较为陌生的新名词。

利用软件编程和接口技术 篇8

随着科学技术的不断发展, 计算机技术的应用越来越普遍, 它被广泛应用到各种系统控制、故障检测等中, 为生产技术提供了强有力的支持。为满足技术需求, 愈复杂的功能所需要的计算机软件愈复杂, 系统的可靠性也必将会受到影响。

2 软件开发时保障软件的可靠性

2.1 开发计划及需求分析阶段

在做软件开发之前需要经历一个计划阶段, 在此阶段, 要制定出满足工程产品需求的计划, 包括弄清楚开发的目的, 调查其运行环境和条件, 所要求的产品需要满足什么性能, 以及规划好设计过程中人员分配问题, 最后还需要预估所开发产品是否可靠。需求分析阶段是建立在开发计划的基础之上的, 要确定出软件开发的任务, 设计开发的基本流程并要初步设计出软件的基本构架、接口数据结构等内容, 另外, 在此阶段还需要对产品的可靠性做更精确地判断, 并建立好具体指标。

2.1.1 确定功能概图

这是产品工作在不同的条件下其每个功能正常使用的概率大小问题, 要确定功能概图, 就必须确定产品功能的标准。这不仅仅涉及产品需要实现的目标, 还包括其运行的环境因素。

2.1.2 对失效进行定义和分类

不能用设计者的角度, 而需要用使用者的角度来看待失效问题, 需要将硬件和软件的失效区域分开, 同时也要把操作过程的失效分开, 并依据是否严重来划分等级。

2.1.3 确定用户的可靠性要求

用户提出的可靠性要求并不是由软件设计人员单独确定, 而是需要设计人员 (包括软件设计和系统设计) 、分析员和用户共同确定的, 所以必须是一个商定的结果。

2.1.4 进行平衡关系研究

在可靠性和软件功能、开发费用以及开发周期之间寻找一个平衡点, 因为高的可靠性要求软件的功能不会复杂, 同时高的可靠性会增加开发周期和开发费用。所以, 如何平衡这几者之间的关系能达到最大利益, 是前期需要考虑的问题。

2.1.5 建立可靠性指标

对于系统中可能出现的每种失效都要建立对应的可靠性指标, 然后将指标分配给软件和硬件。

2.2 软件设计和功能实现阶段

软件设计在开发设计和需求分析阶段之后的细化阶段, 在此阶段, 需要对设计的各个功能模块具体化, 确定好系统的体系。对各个接口要进行说明, 具体表达各模块的输入输出及处理过程, 也就是在开发设计的基础上详细化、具体化。

2.2.1 在模块间分配可靠性指标

在确定系统体系的过程中, 需要把系统分成若干模块, 以方便设计检查, 与此同时, 还应该确保系统可靠性指标在可接受范围之内。系统分解成若干模块时, 要对各模块可靠性进行要求, 除了可靠性分配外还要依据所分配的值来验算系统是否可靠, 否则需要再次调整。

2.2.2 按可靠性指标设计

这可以有多种方法:设计恢复策略顾名思义就是只要重启系统就可以消除系统出现的失效;使用冗余软件单元是指不仅仅使用原来软件的单元, 而且还使用其他冗余的软件单元来增加系统的可靠性。

2.3 系统的维护阶段

在产品已经研发完成之后为了改善产品性能或者更正产品所出现的问题, 需要系统进行维护。在这个阶段, 需要检测产品在现场是否能可靠运行, 还要将可靠性与预期相比较, 以便改善系统性能, 为后续开发做准备。

3 接口技术

电子系统与传统机械系统是两个不同的系统, 所以要实现他们的融合, 就必须采用接口的方式将两者相联系。所以, 接口技术在电子机械的传递中有着十分重要的作用。首先, 可以利用接口将微机输入输出芯片的TTL电平转化成控制设备可以识别的其他电平, 并在需要时可以放大其功率, 以便能承受较大的负载。其次, 接口能将微机系统和控制系统之间的干扰信号隔离掉, 从而使机电系统具有抗干扰的能力。最后, 当检测信号和控制信号是计算机不能正确识别的模拟信号时, 就必须通过信号转换器对信号进行转换, 即A/D或D/A转换。

3.1 模拟信号输入接口

在控制系统中, 检测得到的输出信号一般是模拟电压或电流信号, 这些信号不能被计算机直接读入, 需要经过转换器转换成计算机可以识别的二进制码才能让计算机读入。当读入的信号叫微弱时, 需要经过功率放大后再计算。

3.2 模拟信号输出接口

在控制系统中, 执行器 (如电机调速) 往往需要模拟信号来进行控制, 而控制执行器的计算机只能给出执行器无法识别的数字信号, 这时必须采用采用模拟信号输出接口将计算机的数字信号转化成执行器能接受的模拟电压或电流信号, 从而实现计算机对执行器的控制。

3.3 开关信号通道接口

一些开关或继电器的打开与关闭需要二进制的“1”和“0”信号来控制, 所以, 这新信号需要有开关信号通道接口的转化得到才能输入给开关或继电器, 或者, 将开关或继电器的信号转化后输出给计算机。

4 结语

有效利用软件编程和接口技术, 对于提高系统的可靠性能具有十分重要的作用, 同时对于提高系统的质量也有重要意义。然而, 这也是一项涉及面十分广泛的工作, 需要与具体的系统结合起来才能获得更好的研究成果。

参考文献

[1]周荷琴, 吴秀清.微型计算机原理与接口技术[M].北京:中国科学技术大学出版社, 2008.

[2]刘建宁.探析小容量自动化检测软件编程设计与应用[J].科学时代, 2010 (1) :30-31.

面向高速切削的自动编程技术研究 篇9

高速切削是一项系统技术, 从刀具材料、刀柄、机床、控制系统、加工工艺技术、CAD/CAM 等, 均与常规加工有很大区别。由于高速切削的特殊性和控制的复杂性, 在高速切削条件下, 传统的NC 程序已不能适应要求。因此, 必须认真考虑加工过程中的每一个细节, 深入研究高速切削状态下的数控编程。CAD/CAM/CNC 集成化是目前机械制造业发展的主流。CAD/CAM/CNC 集成化与高速切削技术相结合, 形成高速切削CAD/CAM/CNC 集成系统。它的实现将达到减少人工干预、缩短NC 编程时间、提高产品加工品质和效率的目标。

1 高速切削对数控编程的具体要求

高速切削中的NC 编程代码并不仅仅局限于切削速度、切削深度和进给量的不同数值。NC编程人员必须改变加工策略, 创建有效、精确、安全的刀具路径, 从而得到预期的表面精度。高速切削对数控编程的具体要求如下:

a) 保持恒定的切削载荷:随着高速加工的进行, 保持恒定的切削载荷非常重要。而保持恒定的切削载荷则必须注意以下几个方面:1) 保持金属去除量的恒定, 在高速切削过程中, 分层切削要优于仿形加工;2) 刀具要平滑地切入工件, 在高速切削过程中, 让刀具沿一定坡度或螺旋线方向切入工件要优于让刀具直接沿z向直接插入;3) 保证刀具轨迹的平滑过渡, 刀具轨迹的平滑是保证切削负载恒定的重要条件, 螺旋曲线走刀是高速切削加工中一种较为有效的走刀方式;4) 在尖角处要有平滑的走刀轨迹。

b) 保证工件的高精度:为了保证工件的高精度, 最重要的一点就是尽量减少刀具的切入次数。图1显示了如何尽可能地减少刀具切入次数的有效方法。

c) 保证工件的优质表面:在高速切削过程中, 过小的步进 (进给量) 会影响实际的进给速率, 其往往会造成切削力的不稳定, 产生切削振动。从而影响工件表面的完整性。在高速切削条件下, 采用较大的进给量, 则会产生较好的表面加工品质。

2 粗加工CAM策略

粗加工在高速加工中所占的比例要比在传统加工中的多。在高速加工中, 粗加工的作用就是要比传统加工为半精加工、精加工留有更均衡的余量。粗加工的结果直接决定了精加工过程的难易和工件的加工品质。因此, 在高速粗加工过程中, 要着重考虑以下几个方面:

a) 恒定的切削条件:一般采用顺铣 (爬升切削) 方式, 或采用在实际加工点计算加工条件等方式进行粗加工。在高速切削过程中采用顺铣削方式, 可以产生较少的切削热, 降低刀具的负载, 降低甚至消除了工件的加工硬化, 以及获得较好的表面品质等。

b) 恒定的金属去除率:在高速切削的粗加工过程中, 保持恒定的金属去除率, 可以获得保持的恒定切削负载、刀具和工件均保持在较冷的状态、延长刀具的寿命加工效果。

c) 走刀方式的选择:对于带有敞口型腔的区域, 尽量从材料的外面走刀, 以实时分析材料的切削状况。而对于没有型腔的封闭区域, 采用螺旋进刀, 在局部区域切入。

d) 尽量减少刀具的切入次数:由于之字形模式主要应用于传统加工, 因此在高速加工中大多选择回路或单一路径切削。这是因为在换向时NC 机床必须立即停止 (紧急降速) 然后再执行下一步操作。由于机床的加速局限性, 而容易造成时间的浪费。因此, 将选择单一路径切削模式来进行顺铣, 尽可能地不中断切削过程和刀具路径, 尽量减少刀具的切入切出次数, 以获得相对稳定的切削过程。

e) 尽量减少刀具的急速换向:由于进给量和切削速度非常的高, 编程人员必须预测刀具是如何切削材料的。除了降低步距和切削深度以外, 还要避免可能的加工方向的急剧改变。急速换向的地方要减慢速度, 急停或急动则会破坏表面精度, 且有可能因为过切而产生拉刀或在外拐角处咬边。尤其在3D型面的加工过程中, 要注意一些复杂细节或拐角处切削形貌的产生, 而不是仅仅设法采用平行之字形切削、单向切削或其他的普通切削等方式来生成所有的形貌。此外, 编程人员还应该了解, 不论高速切削控制器中的前馈功能有多好, 它仍然不知道在一个3D 结构中的加工步长是多少。

通常, 切削过程越简单越好。这是因为简单的切削过程可以允许最大的进给量, 而不必因为数据点的密集或方向的急剧改变而降低速度。从一种切削层等变率地降到另一层要好于直接跃迁, 采用类似于圈状的路线将每一条连续的刀具路径连接起来, 可以尽可能地减小加速度的加减速突变。

f) 在z方向切削连续的平面:粗加工所采用的方法, 通常是在z方向切削连续的平面。这种切削遵循了高速加工理论, 采用了比常规切削更小的步距, 从而降低每齿切削去除量。当采用这种粗加工方式时, 根据所使用刀具的正常的圆角几何形状, 利用CAM 软件计算它的z水平路径是很重要的。如果使用一把非平头刀具进行粗加工, 则需要考虑加工余量的三维偏差。根据精加工余量的不同, 三维偏差和二维偏差也不相同。

3 精加工CAM策略

在高速切削的精加工过程中, 保证精加工余量的恒定至关重要。为保证精加工余量的恒定, 主要注意以下几个方面:

a) 笔式加工 (清根) :在半精加工之前为了清理拐角[如图2 (a) ], 在过去典型的方法就是选择组成拐角的两个表面, 沿着两表面的交界处走刀。采用该方法, 可以处理一些小型的或简单的工件, 也可以在有充足时间编程的情况下处理复杂结构。但是, 由于需要手工选择不同尺寸的刀具和切削所有的拐角, 许多人选择预先进行这步工作, 因此, 在高速加工中可能会产生危险。

笔式铣削采用的策略为:首先找到先前大尺寸刀具加工后留下的拐角和凹槽, 然后自动沿着这些拐角走刀。其允许用户采用越来越小的刀具, 直到刀具的半径与三维拐角或凹槽的半径相一致。理想的情况下, 可以通过一种优化的方式跟踪多种表面, 以减少路径重复。

笔式铣削的这种功能, 在期望保持切屑去除率为常量的高速加工中是非常重要的。缺少了笔式切削, 当精加工这些带有侧壁和腹板的部件时, 刀具走到拐角处将会产生较大的金属去除率。采用笔式切削, 拐角处的切削难度被降低, 降低了让刀量和噪声的产生。该方法即可用于顺铣又可用于逆铣。

由于笔式铣削能够清除拐角处的多余量, 当去除量较大的时候, 通常在3D精加工之前进行笔式铣削。机床操作人员和NC编程人员可以根据增大的金属去除率来适当地降低笔式铣削的进给量, 也可以增加沿角头的清根轨迹以去除多余余量[图2 (b) , (c) ]。

b) 余量加工 (清根) :余量铣削类似于笔式铣削, 但是又可以应用于精加工操作。其采用的加工思想与笔式铣削相同, 余量铣削能够发现并非同一把刀具加工出的三维工件所有的区域, 并能采用一把较小的刀具加工所有的这些区域。余量铣削与笔式铣削的不同之处在于, 余量铣削加工的是大尺寸铣刀加工之后的整个区域, 而笔式铣削仅仅针对拐角处的加工。高速切削的一个重要选择就是高速切削能够计算垂直或平行于切削区域的切削余量。法向选择是在剩余切削区域内来回走刀进行切削, 而平行选择则将遵从剩余切削区域的加工流理 (U-V线) 方向进行切削。高速切削用户可以适当地应用平行选择, 其可以将成百上千的步长数减少到很少的量, 从而使加工过程更加有效。

c) 控制残余高度:在切削3D外形的时候, 计算NC精加工步长的方法主要是根据残余高度, 而不是使用等量步长。这种计算步长的算法以不同的形式被封装在不同的CAM软件包中。过去采用这种功能的优势就是进行一致性表面精加工。特别表现在, 打磨和手工精加工任务的需求将越来越少。在高速切削中采用对自定义的残余高度进行编程还有另外的好处。根据NC精加工路径动态地改变加工步长, 该软件可以帮助保持切屑去除率在一个常量水平。这有助于切削力保持恒定, 从而将不期望的切削振动控制在最小值。可以通过两种方法来实现残余高度的控制:实际残余高度加工:主要根据表面的法向而不是刀具矢量的法向来计算步长[图3 (a) ]。其可以不管工件表面的曲率而保持每一次走刀之间的等距离切削, 并且保持刀具上恒定的切削负载, 特别是在工件表面的曲率急剧变化的时候——从垂直方向变为水平方向或者相反, 其优势更为明显。

xy优化:自动地在最初切削的局部范围内再加工残余材料, 以修整所有的残留高度。这种选择性的刀具路径创建, 精简了再加工整个工件或者必须在CAM中手工设置分界线, 以便加工出光滑表面的一系列工序。如何根据残余高度进行切削, 主要在于软件对3D形貌中的斜坡部分的计算[图3 (b) ]。软件能够根据刀具的尺寸和几何形状来调整加工步长以保持恒定的残余高度。这就意味着坡度越陡峭, 所需精加工操作中的加工步长越密。因此, 用户可以获得一个光滑、精度一致的工件。

d) 采用fp工艺来达到高速高精度工件表面。在高速铣削过程中, 最好采用f=P的铣削方式。其中, f为每刃进给量, P为进给步距。

e) 退刀速率时采用进给速率。

f) 采用不同的加工方法, 如平行线切削、轮廓切削、仿形切削等。

g) 应用边界识别功能 (图4) 。

h) 保证加工轨迹的一致性能够获得优质的加工表面。如图5所示, 不配合的加工轨迹则使型面产生偏差, 而保证加工轨迹的一致性时, 型面的品质较高。

4 总结

在高速切削加工普及的今天, 传统的加工方式已越来越不能满足发展的需要, 高速切削将是一种不可逆转的趋势。由于加工过程是高速运动, 无法靠人工急停来预防过切、碰撞、干涉等问题, 所以在利用CAM软件进行自动编程时, 必须设定适合高速加工的进退刀方式、走刀方式等刀具路径规划方法以获得光滑平顺稳定的刀具轨迹, 生成优化的数控加工程序。目前, CAD/CAM/CNC体系结构还有很多不足, CAM自动编程技术仍需不断完善, 不断地提供适合高速切削环境的新策略。

参考文献

[1]王令其, 缪德建, 左健民.面向高速切削的CAD模型与CAM编程[J].组合机床与自动化加工技术, 2007 (4) :83-86.

[2]张伯霖.高速切削技术及应用[M].北京:机械工业出版社, 2002.

基于UG的数控自动编程技术 篇10

U G是目前市场上数控加工编程能力最强的C A D/C A M集成系统, 这一功能包括:车削加工编程、型芯和型腔铣削加工编程、固定轴铣削加工编程、清根切削加工编程、可变轴铣削加工编程、顺序铣削加工编程、线切割加工编程、刀具轨迹编辑、刀具轨迹干涉处理、刀具轨迹验证、切削加工过程仿真与机床仿真、通用后置处理[1]。UG数控模块结构图如图1所示, UG数控编程的一般流程如图2所示。

2、整体叶轮五轴数控铣削实例

整体叶轮 (如图3) 所示作为发动机的关键部件, 对发动机的性能影响很大, 它的加工成为提高发动机性能的一个关键环节。但是由于整体叶轮结构的复杂性, 其数控加工技术一直是制造行业的难点。下面介绍利用软件UG编制出深窄槽道、大扭角、变根圆角的微型涡轮发动机压气机的转子的五坐标加工程序。

该零件是涉及深窄槽道、大扭角、变根圆角加工工位的微型涡轮发动机压气机的转子, 是一个典型的五轴加工零件。用U G数控模块功能, 结合数控加工工艺, 该零件依次经过开粗、半精工、精加工三道工序, 获得图所示目标型面, 主要涉及如下操作:

(1) 创建PLANAR_MILL操作用于光毛坯外形和顶面, 刀路如图4所示:

(2) 创建ZLEVEL_CAVITY_MILL操作用于三轴开粗加工, 刀路如图5左所示;用Verify Toolpath模拟开粗加工后材料去除情况, 具体结果如图5右所示;

(3) 创建VARIABLE_CONTOUR操作用于半精加工流道面, 刀路如图6左所示;用Verify Toolpath模拟半精工后材料去除情况, 具体结果如图6右所示;

(4) 创建VC_SURF_REG_ZZ_LEAD_LAG操作用于精加工叶片面侧面, 刀路如图7左;

(5) 创建VC_SURF_REG_ZZ_LEAD_LAG操作用于精加工流道主面, 刀路如图7右:

(6) 创建VC_SURF_REG_ZZ_LEAD_LAG操作用于精清根流道面, 刀路如图8左所示;

(7) 用Verify Toolpath模拟精精加工后材料去除情况, 具体结果如图8右所示;

(8) 关键的加工工艺如表1所示;

3、结语

U G C A D/C A M系统具有丰富的数控加工编程能力, 其数控模块以C A D系统构建的三维数据作为参考模型, 模拟加工时刀具的运动, 并在模拟结果进行分析的基础上, 自动生成数控机床的控制数据。这就使得模具在CAD系统的设计信息直接用于制造, 是从设计到制造的整个过程更加合理, 效率也更高, 从而大幅度的缩短产品和模具的开发周期。

参考文献