数控编程开发精选(九篇)

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第1篇：数控编程开发范文

一、《数控机床编程与操作》校本教材开发的必要性

数控技术发展迅速，生产数控系统的厂家众多，而不同厂家生产的数控系统在编程与操作上又有较大的差别。各学校因办学条件的差异，配置的数控机床及设备也有所不同，所以需要的相关教材也会有所差别。例如常见的数控系统有日本的FANUC系统、德国的SIEMENS系统、国产的华中系统、广数系统等，这些数控系统在编程与操作上都有所不同。各学校因各种条件限制，不可能把所有的数控系统及各种型号的数控设备都配齐。而现在出版的数控机床编程与操作教材，所讲述的数控系统或设备型号和各学校现有的数控设备都会有所差别，教材上有些内容也不太实用，给学校的教学工作带来很多不便。例如现在出版的很多教材普遍以日本的FANUC和德国的SIEMENS两大数控系统作为典型案例进行讲述，而现在各学校主要配置的国产华中数控系统，在教材上都没有相应的内容。再如现在各学校普遍采用的投入少、效果显著的数控仿真系统教学软件，在很多教材上也很少出现。所以，只有各学校开发校本教材才可以解决以上问题。在编写校本教材时，可以立足于校情，根据学校现有的数控仿真系统教学软件及数控设备的配置情况，并结合校企合作企业的生产情况，参考机床厂家的编程与操作说明书，选择两大数控系统的编程与操作作为重点，进行全面的讲述,对其他数控系统的不同之处也要有所介绍。所以，有针对性地开发具有本校特色,实用性强的数控机床编程与操作校本教材很有必要。

二、《数控机床编程与操作》校本教材开发的基本要求

《数控机床编程与操作》校本教材的开发要以就业为导向，以企业用人标准为依据，以培养学生的操作技能为主。根据本校学生的实际情况，理论知识应以必需、够用、实用为原则，技能操作要以实践为主线，对课程内容进行创新整合，充分体现“教、学、做合一”的教学思想，可操作性要强，要让学生真正能够在“做中学，学中做”。教材的编写上要参考相应的国家职业资格标准，理论教学要与实训教学一体化，实训教学要与企业生产一体化。例如：在数控编程与操作的例题设计上，就可以根据学校的实际情况，合理设计加工图纸，灵活选择材料。原来教材上的一些例题零件图的加工材料要求就不合理，都是一些金属材料，如果都用金属材料进行实训，效果虽然较好，但是材料及刀具的损耗很大，加工出来的产品又没有实用价值，浪费很大，并且学生在刚开始操作时很容易发生安全事故。校本教材可要求学生在初期进行数控实训时，在数控车床上用硬圆木棒或尼龙棒来代替金属材料进行加工，数控铣床上用石蜡或硬塑料板来代替金属材料进行加工；实训的中期，可用铝或铜材料进行加工；实训的后期，可按校企合作企业的产品要求进行正规的产品加工。这样既可以节约材料，提高设备及刀具的使用寿命，也利于保证设备及学生的人身安全，循序渐进地提高学生的技能水平，让学生到企业工作时能够快速地从学校学生转换为企业工人。

三、《数控机床编程与操作》校本教材开发时要注意的事项

校本教材的开发是因为现有的教材编写不合理，所以，在开发校本教材时，在参考其他的教材及机床厂家的编程与操作说明书时，要避免照搬照套现象的出现，不能盲目跟风、追求数量及眼前功利，为完成任务或个人私利而开发教材。参加编写校本教材的老师应该是既掌握了扎实的数控专业及相关专业的理论知识，又具有熟练的数控机床编程与操作技能，更要有丰富的教学经验，能把理论知识与实践结合起来的“双师型”教师。在进行校本教材开发前，编写人员应在校内外进行大量的调查研究工作，明确学校在该专业的培养目标，了解学生将来的就业方向，要深入企业，及时掌握企业生产岗位对人才在知识、技能等方面的要求。要把企业的一些典型零件加工案例、新工艺、新技术纳入到教材中。

第2篇：数控编程开发范文

一、高级维修电工知识技能特点

分析新的高级维修电工鉴定考核大纲，我们可以发现，其相对中级维修电工增加了电力半导体、特种电机、自动控制原理、微机原理、可编程控制器（PLC）、变频器、数字机床控制系统、电梯控制系统及部分新的机械知识。这些新增的知识都是最近几年迅速发展并且已经得到广泛应用的技术，满足和适应了当前企业维修电工的实际需要，代表了我们今后维修电工培养的方向。

从新增的知识看，主要集中在先进控制技术方面，这些知识技能具有以下特点：属于新技术；更新速度快，每月可能都有新的技术得到应用；多学科综合应用，每种产品/系统、技能都可能涉及多种新技术；电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论等得到了广泛应用。

二、高级维修电工知识技能结构分析

虽然高级维修电工新增知识给我们带来了挑战，迫使我们补课――进行多种先进控制技术学习，但是高级维修电工新增知识并非杂乱无章。它是电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论的结合和应用：

第一，可编程控制器（PLC）的核心是微机控制技术，就是运用微机加上电路设计制造的一个简单易用的、用户可二次编程开发的电器产品。而数控系统、电梯控制系统则是以可编程控制器为核心实现的、适用相应场合的控制系统。

第二，变频器的核心也是微机控制技术，就是运用微机+电力半导体器件+脉宽调制控制理论设计制造的一个简单易用的调速电器。此外，数控系统中的伺服控制器同样是用微机+电力半导体器件+脉宽调制控制+闭环控制理论设计制造的一个简单易用的调速控制电器，与变频器知识是相通的，一些厂家的部分变频器就具有伺服控制器的一些功能。可以说，新的调速产品、调速系统，与变频器、伺服控制器一样，都是电力电子技术的具体应用。

第三，高级维修电工新增知识中的变频器、伺服控制器、可编程控制器、调速系统等都需要开环、闭环控制理论的指导，如果没有自动控制理论的指导，不仅设计不出，而且面对变频器五十个以上、伺服控制器一百五十个以上的产品参数将无从下手，面对数控系统、电梯控制系统更是无所适从。

此外，电机原理也是电机控制系统的基础。

因此，高级维修电工新增知识的理论基础就是电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论、电机学。具体关系可以用图1表示。

三、高级维修电工知识技能的学习

正确认识了高级维修电工新增知识的理论基础和相互关系，有助于我们对高级维修电工新增知识技能的学习和把握。

在高级维修电工教学中必须强化电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论、电机学基础知识的地位，但是以上课程理论知识普遍较难学，因此除了采用一体化教学外，还应积极地探索有效的教学教法，如多媒体教学和行为导向法等。

要注重电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论、电机学课程的综合应用， 变频器、伺服控制器、可编程控制器、调速系统等均是以上技术的综合应用，为了理解他们，我们在学习这些基础课程时，一定要偏重于以上技术的联系和综合应用，把握基本概念、典型电路，主要掌握问题是如何提出的、如何解决的、又是如何应用的，不能割裂地讲述单科知识。

从图1看出PLC是控制器中的代表、变频器是调速中的代表，因此，在高级维修电工教学中必须强化PLC、变频器原理的学习，强化PLC、变频器典型电路的技能的训练。相信，只要PLC、变频器学透，就不难理解其他先进控制技术和系统。

总之，相对中级维修电工来说，高级维修电工新增的知识主要集中在先进控制技术方面，这就要求学校教师要主动加强自我学习，熟悉和跟踪先进控制技术的发展。

第3篇：数控编程开发范文

关键词： 变电站； 灯光控制； MFC； WinSock； 远程控制软件

中图分类号： TN911?34； TP319 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）06?0179?04

Abstract： Taking the lamplight at outdoor high?voltage site in the substation as the research object， in order to overcome the shortcomings of single control mode and low resource utilization existing in the traditional lamplight system in the substation， a lamp light remote control software was developed based on MFC and WinSock to make the operation and maintenance staffs choose the lamp switching control autonomously according to their actual requirement， so as to provide a reference scheme for the illumination design management of the substation. This software is composed of the main control window， connection window and progress window， and has the control modes of single lamp and all lamps. The experimental result shows that the software can flexibly change the lamplight state in the form of remote background control to save the energy， and has high practicability and reliability.

Keywords： substation； lamplight control； MFC； WinSock； remote control software

0 引 言

随着电网建设的日趋完善和稳步推进，智能、高效、绿色已成为当代电网的发展要求[1]。作为传输和转换电能的主要场所，变电站在整个电网架构中发挥着不可或缺的作用[2]。然而，如今许多变电站室外高压区域的照明仍旧采用就地控制的方式，运维人员只能通过往返场地来控制灯光的开断[3]。此外，传统的控制方式通常采用单个空气开关控制多组灯光的方式，不但无法根据工作量和天气条件来开启或关闭灯光，而且由于电路电流过大容易造成空开跳闸的现象。

基于以上分析，本文介绍了一种适用于变电站的灯光远控软件。作为面向用户的上位机软件，它在现实操作中能够与负责建立无线网络和数据传输的AP接点以及直接控制场地高压灯的灯控接点配合使用，从而实现站内灯光的远方控制。而其远程照明控制功能主要采用无线通信的方式来实现，在无需重新布线和铺设电缆的同时避免了电能的过度浪费，而且还进一步提高了工作效率和能源利用率。

1 件的总体设计

1.1 软件的开发环境

本软件是以C++为编程语言[4]，微软基础类库（MFC）为图形用户界面库[5]的基础上设计和实现的，其开发平台的详细配置如下：操作系统为Windows 7 ultimate；主频2.40 GHz 的Intel[?]Core（TM） i3?4000M处理器；4.00 GB内存；无线网卡为2×2 11 b/g/n Wireless LAN M.2 Adapter；编程环境为Microsoft Visual Studio 2010。

1.2 系统的整体架构

本软件定位于变电运行人员使用的照明管理终端软件，可以与AP接点和灯控接点共同构成无线远程灯控系统，系统的总体框架如图1所示。

由图1可知，本上位机软件包含了主控窗口、连接窗口、进度窗口三个模块。对于AP接点和灯控接点而言，虽然其组成部分都包含了WiFi模块和单片机芯片，但不同之处在于前者主要负责无线局域网的构建及指令数据的转发，而后者的作用是作为下位机对指令数据进行接收和处理。

在软件实际运行中，各个模块在逻辑功能上是相互联系的。软件启动后首先显示程序的主控窗口，而在灯控操作之前需要与AP接点建立连接，具体可在连接窗口中输入正确的IP地址和端口号来配置。当成功连接至服务器后，用户可执行下一步，选择并点击主窗口的灯控按钮，进而发送含上位机标识的灯控指令。

值得注意的是，此时进度窗口会自动弹出并显示当前的进度。场地上的灯控接点根据接收到的指令信息完成灯光的开/关动作，然后发送含下位机标识的指令。当该指令返回到上位机软件后，若经判断与之前发送的指令相一致，主控窗口会同步更新灯光的状态，以和现场情况相对应，由此便可实现变电站场地灯光的远控操作。

1.3 软件设计的UML图

软件在具体开发过程中的UML类图[6]如图2所示。从图2可以看到，灯控软件的三个组成模块均采用了基于对话框的设计方式，而且是以类的形式呈现的。其中，主控窗口类CLightControlDlg、连接窗口类CConnectionDlg、进度窗口类CProgressDlg都继承于MFC类库中的对话框扩展类CDialogEx，故可在此基础上适当地增加数据成员和成员函数，以实现各自的功能。

2 软件各子模块的设计

本软件由主控窗口、连接窗口、进度窗口三个模块组成的，下面将具体叙述各个模块的开发过程。

2.1 主控窗口的设计

考虑到用户主要通过主窗口来进行灯光的远程控制，因此良好的交互性和操作的简便性是该窗口设计的必备要素，并且软件的研发目标定位于变电站的运行管理辅助工具，故还须体现与专业相符的特征。对此，可以将目标变电站的一次接线图绘制到主界面上，使得室外场地灯光所在的各设备间隔名称和位置能在后台直观的显示。另一方面，由于MFC库中并没有内置灯光图形控件，因而需要采用绘画圆形图案的方法将其绘制在接线图上，以便用户清晰地观察到灯光的相应位置。软件主窗口的界面如图3所示。

为了使用户通过点击按钮来发送灯控指令，进而实现灯光的远程开启和关闭，根据MFC的消息映射机制[7]，需要为按钮添加相应的响应事件。另外，系统的工作模式可分为单灯和全局两种方式。在单灯模式下，每一盏灯光具有惟一的ID号，其作用是指定当前受控的灯光，以便于场地上的灯控接点正确识别，且在主窗口界面中有与灯光图形一一对应的“开/关”按钮。而在全局模式下，所有的灯光都具有相同的ID号，通过界面上的“全部开启/关闭”按钮可对其进行整体操作。图4给出了按钮响应事件的执行过程。

在软件终端已连接至服务器的前提下，当用户界面上的“开/关灯”按钮被点击后，相当于发起一次灯控操作，此时所有的灯控按钮将无法被点击，直到该次的灯控操作完成为止，这样可以使整个系统变得更加稳定与可靠。

2.2 连接窗口的设计

灯控指令从软件所在的终端发送到场地的灯控接点之前，需要经由AP接点进行中转，而连接窗口则是终端与AP接点间相互通信的桥梁。通过连接窗口中相关参数的设置，便可建立两者间的数据连接，而实现这一过程可采用基于TCP协议的客户端/服务器（C/S）模式[8]。其中，AP接点作为TCP服务器，具有指定的IP地址和端口号，软件终端设置为TCP客户端。与此同时，为了提高研发效率，使用Windows套接字（WinSock）的编程方式[9]。它不仅对TCP协议进行了简单的封装，而且还提供了丰富的函数接口。连接窗口的用户界面如图5所示。

另外，在实际开发中还使用了多线程技术（Multithreading）[10]，即连接模块的通信功能由新创建的线程CWinThread类来负责执行，由此进一步提升了软件的并发处理能力。连接窗口的主要实现过程如图6所示。

需要强调的是，该模块的通信功能既包括了连接至AP服务器，又包括接收其传送过来的指令数据。当接收到的指令含有连接中断标识时，意味着服务器与客户端间的网络断线，需要重新连接，否则说明通信状况良好。前面曾经提到，主控窗口的按钮响应事件负责指令的发送，这里将接收的指令与之前发送的指令进行比较，若两者一致便更新主界面灯光图形的状态，否则再次等待来自服务器的指令数据。

2.3 进度窗口的设计

由于一次灯控操作从发起到结束需要耗费一定的时间，这时将当前任务的完成情况展现给用户是非常有必要的。对此，可在进度窗口中通过MFC库中的CProgressCtrl类来建立进度条，如图7所示。

为了使进度条的位置能根据工作的执行进度来定时更新，同样要利用到MFC的消息映射机制。具体可设置一个具有规定时长的定时器，每经过相同的时间间隔，该定时器将发出ON_WM_TIMER（）消息，此时与之对应的名为OnTimer（）的函数将被响应[11]，其内部的伪代码如下：

CProgressCtrl* m_ProgressCtrl = 指向进度窗口中进度条的指针；

CLightControlDlg* m_LightControlDlg = 指向主控窗口的指针；

//使进度条位置参数ProgressValue的数值加1，并判断其是否超过1 000，如果是则置0

if（（ProgressValue++）>1 000）

ProgressValue = 0；

//根当前的位置参数值更新进度条的位置

m_ProgressCtrl?>SetPos（ProgressValue）；

//如果当前的灯控操作已完成，则隐藏进度显示窗口并使主界面的灯控按钮状态恢复正常

if（m_LightControlDlg?>Loaded == TRUE）

{

ShowWindow（SW_HIDE）；

EnableButton（）；

}

当用户点击主窗口界面的灯控按钮时，进度显示窗口将自动弹出，而且进度条位置参数的初始值为零。每经历一定的时间间隔，系统都会执行OnTimer（）函数，使进度条位置参数的数值不断叠加，当该数值的范围在规定值以内，将更新窗口中进度条的位置，否则重新置零。另外，系统将根据连接模块的相应参数来判断当前的灯控操作是否已完成，如果是则将进度窗口隐藏，同时恢复主控窗口中灯控按钮的正常状态，即使其能被用户再次点击。

3 实验结果

在现实试验中，将110 kV莲塘站设定为目标变电站来测试远程照明控制软件的适用性。该变电站的相关参数为：室外高压场地面积约2 090 m2，一次设备的独立间隔为10个，有14盏功率为400 W的高压射灯（钠灯），其中与灯控软件终端的最远距离约55 m。整个照明远控系统的无线局域网由AP接点负责组建，而每一盏射灯与负责接收指令并控制通断的灯控接点直接相连。两类接点的WiFi模块与单片机模块则分别选择了HLK?RM04和STC89C52RC芯片。单灯模式下，以开启#2电容器组的射灯为例，通过单击软件主控窗口中相应间隔的“开灯”按键，经历一段时间后，高压场地上的#2电容器组射灯将自动点亮，而软件主界面上对应的灯光图形状态也随之更新，如图8所示。

此外，莲塘变电站原有的灯控方式为14盏高压射灯，分成5组，每组由一个空气开关来控制。假定运维人员晚上在某个间隔进行倒闸操作时，只需打开该间隔的1盏灯光，即可满足照明要求，但因为原来条件的限制仅能一次性开启3盏灯光。如果以耗时0.5 h来算，原有方式消耗的电能为0.6 kW・h，而通过照明远控软件可实现单个灯光的开启，所消耗的电能将降至0.2 kW・h，仅为原来耗电量的[13]。另一方面，在恶劣天气或站内特巡的情况下可能需要打开场地上的所有灯光，而在软件的全局模式下，可通过远方点击“全部开启”按钮来完成一键开启。

4 结 语

本文介绍了变电站传统照明灯控方式的不足，针对其存在的耗电量大、易于跳闸等缺陷，设计并研发出一种基于MFC和Socket的照明远控软件，其主要包括单灯模式和全局模式两种工作方式。叙述了软件的总体架构，并给出了相关的UML图。在介绍软件的整体工作流程后，对其各子模块的设计进行了进一步的分析，具体阐述了主控窗口、通信窗口以及进度窗口的实现过程。最后给出该软件在实际变电站中应用的效果。实例表明，与原有方式相比，该软件具备较高的技术可行性，不仅实现了灯光的按需开启，而且极大地节省了能源。

参考文献

[1] 董旭柱，夏清，饶宏，等.对南方电网开展智能电网建设的思考[J].南方电网技术，2012，6（3）：1?6.

[2] 王林梅，徐硕.智能变电站技术研究与应用[J].机电技术，2012，35（3）：106?108.

[3] 钱怡，张辉.无人值班变电站通风、照明系统的现状和改进措施[J].现代制造，2011（30）：36?37.

[4] LIPPMAN S B， LAJOIE J， MOO B E. C++ primer [M]. 5th ed. New Jersey： Addison?Wesley， 2012： 1?28.

[5] 任哲.MFC Windows应用程序设计[M].3版.北京：清华大学出版社，2013：65?71.

[6] DENNIS A， WIXOM B H， TEGARDEN D. Systems analysis and design with UML [M]. 4th ed. Chicago： RR Donnelley， 2012： 195?198.

[7] 卫洪春，彭小利，蒲国林.MFC窗口创建过程的研究[J].现代电子技术，2014，37（11）：151?154.

[8] DEAN J， HARRISON A， LASS R N， et al. Client/server messaging protocols in serverless environments [J]. Journal of network and computer applications， 2011， 34（4）： 1366?1379.

[9] 李霞，陈松，张国琰.基于Socket的VC++与FLASH通信[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2011，30（2）：344?348.