发布时间：2022-04-26所属分类：工程师职称论文浏览：1次
摘 要： 摘要: 文中创建了 Access 数据库表格，使用 DSN 将 Access 数据库表格与 LabView 进行了连接，并实现了从 Access 数据库中调用已知记录。通过输入已知条件母材、厚度和焊接位置查询数据库中已知的焊接工艺参数，可以得到坡口参数、热处理参数和电弧电压、焊接电流等焊
摘要: 文中创建了 Access 数据库表格，使用 DSN 将 Access 数据库表格与 LabView 进行了连接，并实现了从 Access 数据库中调用已知记录。通过输入已知条件母材、厚度和焊接位置查询数据库中已知的焊接工艺参数，可以得到坡口参数、热处理参数和电弧电压、焊接电流等焊接工艺参数。对于多道焊来说，每一层的焊接工艺参数都有可能是独立的。根据已知条件查询到的焊接工艺参数有可能是一个记录集，其中包含多条记录，上翻和下翻的功能可以更加方便地查看每一条记录，并可将查询结果生成 Excel 报表。
关键词: 压力容器; 焊接工艺评定; LabView; 数据库
0 前言
压力容器广泛地被应用于石油化工、航空航天、医药、核电热电以及机械等领域。压力容器的工作环境恶劣，常年在高温高压，腐蚀等恶劣条件下服役。因此，压力容器的质量是否符合要求极其重要，焊接工艺亦是检验其质量的重要一环。
在现在的压力容器生产企业中，随着生产规模的扩大，焊接工艺要求也在增加，通常需要专业人员根据具体需求去查找相关的焊接工艺文件，这样难免会造成浪费时间和产生误差[1]。同时，压力容 器在进行焊接时，管理人员的过度干预、上下级传达时出现的误差等主观因素，制订的不同焊接检验标准都会影响焊接质量[2]。通过建立压力容器焊接数据库系统使专业技术人员更便于评定焊接工艺和查找相关焊接工艺标准，将现有的合格焊接工艺评定建成数据库。根据新的压力容器焊接工艺评定项目由计算机对比查询合格的焊接工艺评定报告并输出对应的焊接工艺卡，大大节省时间、人力和物力，从而提高工作效率。
英国焊接研究所开发了 WeldSpec 焊接工艺数据库[3]，可按工艺评定号、母材类别、接头形式、厚度范围和焊接方法等多种条件进行焊接工艺评定记录查询。英国的 Darvignan 工业公司建立了焊接材料数据库系统。1989 年，美国建立了焊工技能评定数据库系统，主要记录焊工的个人状况、考试参数及焊接工艺参数等，并定时提供各种数据库报表[4]。 1990 年，美国焊接研究所开发的数据库[5]，用户可通过该系统输入、浏览、查询和打印焊接工艺，对焊接工艺提供了由母材、母材厚度、工艺参数和填充材料的组合查询，该系统还具备接头、坡口图形处理功能。2000 年，英国焊接研究所与合作方一起在 Microsoft Windows 上开发出新的焊接工艺评定系统[6-7]，可以实现远程传输焊接图片和焊接数据给异地的焊接人员[8]。
我国从 20 世纪 80 年代后期开始对焊接工艺数据库和专家管理系统进行研究。南昌航空大学在 1988 年开始研发的焊接方法选择专家系统[9]、航空工业沈阳飞机工业 ( 集团) 有限公司开发的高温合金工艺设计专家系统可以实现焊接接头设计、焊接材料选择、焊接工艺参数选择等内容的高温合金焊接自动设计。1986 年，哈尔滨工业大学与哈尔滨锅炉厂使用 VisualFoxPro6. 0 语言研究锅炉压力容器焊接数据库[10]。数据库系统包括钢材和焊接材料的力学性能与化学成分、国内外钢材牌号对照、焊接性试验结果及焊接 CCT 图等，为进一步合理地进行焊接工艺设计奠定了基础。西安石油大学[11]基于可视化开发工具 Visual Basic 6. 0 中文企业版，开发出了钢制压力容器焊接工艺评定数据库系统。该系统可对压力容器焊接工艺评定中所涉及的内容进行科学的存储、更新、增减、打印输出等操作，并能依据用户的不同需求，根据焊接方法、母材及厚度等进行单条件或组合条件的查询。1999 年，太原重型机械学院与太原重型机械集团有限公司[12]开发了钢制压力容器焊接工艺评定专家系统，该系统可在用户输入了查询所需的必要条件情况下，进行快速和模糊检索功能。若能查找出符合的记录，则得到对应的评定结果。
2002 年，合肥工业大学[13]研制了压力容器弧焊工艺参数推定系统，即该推定系统在给定的母材牌号、板厚和结构形式等条件下，可以推定出相应工艺的焊接方法、焊接材料、坡口形式和尺寸、预热温度和焊接工艺参数等。2003 年，大连理工大学[14]开发了压力容器焊接专家系统，对专家知识进行分类研究并提出相应的表示方法。同时该焊接专家系统设计了可动态更新的知识库系统，进一步探讨了专家系统知识库的存储和管理机制。武汉理工大学[15]研发的焊接工艺评定管理数据库系统，以 MS SQL Server 作 为 数 据 库 管 理 系 统，该 系 统 采 用 Brower/Server 与 Client/Server 模式相结合的方法，充分利用各种模式的优点，实现焊接工艺评定必要性判断、焊接工艺评定报告、焊接工艺卡和焊工档案的数据库管理。
综合上述分析，文中将针对压力容器焊接制造领域存在的问题，利用 Access+LabView 软件，结合企业具体应用条件和相关行业标准，开发了压力容器焊接工艺数据库专家系统。
1 创建 Access 数据库
连接 LabView 与数据库之前，需要根据具体的实际需求，创建不同形式的 Access 数据库。针对不同类型的数据，使用 Access 表格对其进行储存。文中处理的数据为压力容器焊接工艺参数，所建立的 Access 数据库如图 1 所示，命名为 hanjie. accdb 数据库文件。之后打开该数据库，建立新表格，在增加相应的新表格栏目，并将每列命名为相应的名称， 注意名称中不能包括空格、常用关键字等。
2 Access 数据库与 LabView 连接
LabView 中自带有数据库处理的附加组件，可以在安装 LabView 软件时进行选配，成功装配后的结果如图 2 所示。由图 2 可知，可以在鼠标右键菜单栏中互联接口下找到 DataBase 工具包，可以使用基于 ODBC 使用 DSN 连接到 数 据 库 的 方 式 访 问 Access 数据库。而 LabSQL 是通过调用自动化引用句柄获得相关方法，执行 SQL 相关功能。成功创建后，即可以在 LabView 中通过 SQL 语言实现对数据库的连接。在 DataBase 工具包中的函数 DB Tools Open Connection. vi 中 connection information 接口连接字符串常量，文本框中输入需要连接数据库的数据源名就可以实现连接。文中的焊接工艺数据库创建数据源名时设定为 “hanjiegongyi”，输入即可成功连接数据库 ( 图 3) 。
3 数据库编程
通过输入母材 1、母材 2、厚度、焊接位置作为已知参数，查询已连接的 Access 数据库中的已知焊接工艺参数，并将其显示出来。最后，对于已经查 询到的数据记录，可以输出 Excel 报表，实现打印。 LabView 操作界面设计如图 4 所示。
5 个按钮分别对应打开数据库、查阅、上翻一层、下翻一层和停止 5 种功能。这 5 种功能由 5 个事件组成，当鼠标点击对应按钮，值发生改变，启动对应的程序，实现对应的功能 ( 图 5) 。
查询是文中程序实现的主要功能，通过对已知条件的查询，输出焊接工艺数据库中的已知焊接工艺，可以让操作人员更加便捷准确地获取工艺参数与标准。在查询界面的输入框中，依次输入母材 1、母材 2、厚度 ( mm) 和焊接位置 4 个已知条件，点击查询按钮，便可以在显示界面获取其他工艺参数 ( 图 4) 。查询功能是通过使用函数 DB Tools Execute Qurey. vi 来 实 现 的。在 SQL query 上连接字符串输入 SQL 语言进行程序的编写，Cursor type 指定用于导航记录集的方法，一般默认类型为 forword-only。查询指令一般为 “select* from 表名; ” 或 “select* from 表名 where 条件; ” 等形式。
Column index 指定检索数据所在的列，它既可以是整数表示列所在的位置，也可以是列的名称。 Type 为列数据的类型，在文中的焊接工艺数据库中，所有数据均保存为文本类型。依次检索返回记录中的每一列并且添加输出控件进行输出，便可以实现根据已知条件查询数据库已有的焊接工艺参数记录，部分程序语言如图 6 所示。
4 生成报表
在查询到合适的焊接工艺参数之后，需要输出相应的报表并进行打印，以方便操作现场使用。点击 “输出报表”按钮，执行输出报表命令，便可以将所查到的焊接工艺参数输出到预先设计的焊接工艺指 导 书 模 板 当 中。使 用 图 7 中 的 函 数 Creat Report. vi 创建报表，在模板接口输入模板所在计算机中的路径，报表类型为 Excel。
创建报表成功后，将查询到的数据输出到报表的指定位置。在 Excel 表中，将需要输出的位置进行命 名，如 图 8 所 示。使 用 函 数 Append Text toReport. vi 添加报表文本，输出程序如图 9 所示。
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由于不同的焊层对应不同的焊接工艺参数，模板中的空格并不能完整输出焊接工艺参数，所以文中根据不同的焊层建立表格，使得变化的焊接工艺参数与层数对应。利用函数 DB Tools Select Data. vi 查询记录中的指定列元素，并按照指定表格输出。具体输出到表格程序如图 10 所示，为了美化界面，使其更加简捷，故对表格输出控件进行隐藏。
将表格添加到报表中与添加文本到报表中略有不同，需要使用函数 Append Table to Report. vi 添加表格至报表，如图 11 所示。
报表中的查询时间为查询时的即时时间，由图 12 函数 Get Date/Time String 获取日期/时间字符串输出。它可以使时间标识的值或数值转换为计算机配制的时区时间。添加表格与时间至报表程序如图 13 所示。输出模板为 Excel 文件，便于模板设计、数据操作和打印。
5 查询成功演示
点击菜单栏的 “运行程序” 按钮，即可进入 LabView 的 程 序 运 行 界 面。文 中 以 Q345R 钢 与 Q345R 钢焊接为例展示程序运行结果。点击 “打开数据库”按钮，执行连接数据库操作。在查询输入控件中，如图 14 输入查询条件: 母材 1 为 Q345R 钢，母材 2 为 Q345R 钢，厚 12～16 mm，焊接位置 2G。
点击 “查询”按钮，成功显示查询结果，在输出界面上可以看到 Q345R 钢与 Q345R 钢焊接所需的焊接工艺参数，查询结果如图 15 所示。
因为焊层不止一层，对于其他焊层的焊接工艺参数会有不同的查询结果。点击 “上一层”或 “下一层”按钮查看其余焊接工艺参数。以 Q345R 钢与 Q345R 钢焊接 2 ～ 3 层为例，输出查询结果如图 16 所示。
成功查询到所需焊接工艺参数之后，点击 “输出报表”按钮即可以对焊接工艺参数结果进行输出到 Excel 表格中。Excel 表格输出结果如图 17 所示。
6 结论
文中利用 LabView 中 ADO ( ActiveX Data Object) 技术进行数据库的连接和对数据库内记录进行操作。实现了根据已知焊接具体条件从数据库中查询已知焊接工艺参数，并将其显示和输出到 Excel 报表。
( 1) 首先创建了 Access 数据库表格，将 Access数据库表格与 LabView 数据库进行了连接，并实现了从 Access 数据库中已知记录的调用。
( 2) 使用 ADO 技术对数据库进行了数据库操作，包括打开数据库、查询、上翻、下翻和输出显示等功能。
( 3) 将数据库查询统计结果生成 Excel 报表，并打印输出。——论文作者：王俊胜1 ，李佳泽2 ，周建新2
参考文献:
[1] 周振宏. 焊接工艺数据库管理系统的开发[J]. 科技创新导报， 2016，13( 19) : 7-8.
[2] 刘庆玲. 焊接工艺数据库及焊接工艺评定系统[J]. 科技与企业， 2015( 3) : 64.
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[9] 吴叶军. 焊接专家系统的现状及趋势[J]. 科技与企业，2013 ( 14) : 126
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