上位机人机界面设计优化方案

20世纪80年代以来，随着计算机、多媒体技术、图形图像技术、计算机通信与网络技术的发展，出现了许多功能强大、可视性强的高级语言，诸如VB、VC、Delphi、C++Builder等，近年来，更是随着网络的发展，监测仪器越来越注重软件系统的开发，主要集中在数据采集、数据测试和分析、结果输出显示三大部分，其中数据分析和结果输出完全由基于计算机的软件系统来完成，提高了对应用程序的设计与开发要求。计算机和软件技术在焊接领域中的应用，可以通过对焊接过程中信息的获取、传输、存储、处理与分析，以预测焊接质量的稳定性，实现对焊接过程进行量化分析，以减少人为因素对焊接过程带来的负面影响，取代以往由有经验的焊工根据焊接过程稳定性和焊缝成形来评判焊接质量的方法，使整个焊接制造过程更趋于集成化、智能化、柔性化且成本低。这对于推动我国焊接技术的发展满足各行业需求，提高企业生产效率，改善产品质量，减轻工人劳动强度都有重要的意义。现在分别介绍在焊接质量监测方面应用较为广泛的三种软件平台：VC、Delphi和Labview。

1.VC编程技术^[24，25]

Visual C++6.0是Microsoft公司推出的VC最新版本。它是在早期版本的基础上不断改变完善发展而来用于支持Win32平台应用程序服务和控件的开发。Visual C++6.0开发环境Developer Studio是由Win32环境下运行的一套集成开发工具所组成包括文本编辑器、资源编辑器、项目建立工具优化编译器、增量连接器、源代码浏览器、集成调试器等。在Visual C++6.0中可以使用各种向导MFC类库和活动模板库（简称ATL）来开发Windows应用程序向导，实质上是一种计算机辅助程序设计工具，用于帮助用户自动生成各种不同类型应用程序风格的基本框架。例如使用MFC AppWizard来生成完整的从开始文件出发的基于MFC类库的源文件（如资源文件）；使用MFCActiveX Control Wizard生成创建ActiveX控件所需要的全部开始文件（如源文件、头文件、资源文件、模块定义文件、项目文件和对象描述语言文件等）；使用ISAPIExtension Wizard生成创建Internet服务器或过滤器所需要的全部文件；使用ATLCOM AppWizard来创建ATL应用程序；使用Custom AppWizard来创建自定义的项目类型，并将其添加到创建项目时的可用项目类型列表中。创建应用程序的基本框架后可以使用Class Wizard来创建新类定义消息，处理函数覆盖虚拟函数从对话框表单视图或者记录视图的控件中获取数据并验证数据的合法性；添加属性事件和方法到自动化对象中。此外还可以使用Wizard-Bar来定义消息，处理函数覆盖虚拟函数并浏览实现文件（.cpp）。

Visual C++6.0允许用户建立强有力的数据库应用程序：可以使用ODBC类（开放数据库互连）和高性能的32位ODBC驱动程序来访问各种数据库管理系统，如Visual Foxpro5.06.0 Access SQL Sever等可以使用DAO类（数据访问对象）通过编程语言来访问和操纵数据库中的数据并管理数据库对象与结构VisualC++6.0对Internet提供更强有力的支持：Win32 Internet API使Internet成为应用程序的一部分，并简化了对Internet服务（FTP HTTP Gopher）的访问，ActiveX文档可以显示在整个Web浏览器或OLE容器的整个客户窗口中，ActiveX控制可以用在Internet和桌面应用程序中。

将Visual C++6.0应用于焊接过程软件系统开发，为分析焊接过程中各种信号之间的关系以及对焊接过程的反映提供了一个有效的软件平台，以VC为软件开发平台，设计基于VC平台的焊接过程电弧信号采集、分析软件系统，对焊接过程进行监测与控制，可以实现视觉图像、电流、电压、弧光信号与电弧声信号实时同步采集与焊接过程电弧信号分析。(www.xing528.com)

2.Delphi编程技术^[26]

Delphi是著名的Borland公司开发的可视化软件开发工具。Delphi提供了各种开发工具，包括集成环境、图像编辑（Image Editor），以及各种开发数据库的应用程序，如DesktopDataBase Expert等。除此之外，还允许用户挂接其他的应用程序开发工具，如Borland公司的资源编辑器（Resourse Workshop）。在Delphi众多的优势当中，它在数据库方面的特长显得尤为突出：适应于多种数据库结构，从客户机/服务机模式到多层数据结构模式；高效率的数据库管理系统和新一代更先进的数据库引擎；最新的数据分析手段和提供大量的企业组件。Delphi作为一种功能强大的编程工具，具有易学、易用、开发效率高、界面制作美观方便等优点。Pascal作为历史上第一种结构化的高级语言，在从事复杂算法编写方面也有着诸多优点，可是在软件开发快速运作的今天，用Pascal原始开发一些复杂的算法，不仅编译效率不高而且也影响开发进度。将Delphi应用于焊接过程监测与控制软件系统开发，可以充分利用Delphi灵活、强大、方便的编程能力，实现交互界面和强大的科学计算能力，使开发的系统软件具有功能强大、编程简单的特点。

3.Labview编程技术^[27，28]

虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物，它是全新概念的仪器，是对传统仪器概念的重大突破，它使测量仪器与计算机之间的界限消失。虚拟仪器将传统仪器由硬件实现的数据分析处理与显示功能，改由功能强大的PC计算机及其显示器来完成；并配置以获取调理信号为主要目的的I/O接口设备（如数据采集卡DAQ、GPIB通用接口总线仪器、VXI总线仪器模块、串口RS232/RS485仪器等）；再编制不同测量功能的软件对采集获得的信号数据进行分析处理及显示。以这种方式构成的虚拟仪器系统实质是计算机仪器系统，从某种意义上来说“软件就是仪器”。“虚拟”二字包含两方面含义：第一，虚拟仪器的面板是虚拟的；第二，虚拟仪器测量功能是由软件编程来实现的，也就是说测量仪器的功能可以根据用户需要自行设计软件来定义或扩展，不必购买昂贵的专用仪器，而且虚拟仪器可以与计算机同步发展，与网络及其他周边设备互联，这将给用户带来无尽的便利。虚拟仪器用于焊接过程分析的主要形式有：①分布式监测系统；②远程监控系统；③与智能技术相结合。利用LabVIEW软件，通过所设计程序对焊接过程中采集到的GMAW焊接电流、电弧电压波形及高速摄像电弧图像进行研究分析，一方面使电信号波形及高速摄像电弧图像进行每个时刻的同步对应显示，并且同步显示该时刻的电流和电压的具体数值，从而可以使研究者更加直观清晰地观察到其对应关系，从而更加容易从宏观上分析整个焊接过程；另一方面通过LabVIEW的强大计算分析功能对焊接过程的主要参数进行统计分析运算，使得焊接研究人员能够根据焊接参数进一步判断焊接过程的稳定性，为焊接质量的推断提供依据。