基于VB的短波循环水路系统动态模拟
吴少鹏
（国家广播电影电视总局641台）
摘要：基于Visual Basic 6.0平台，制作短波循环水路系统的模拟软件，以友好的可视化操作界面将短波循环水路系统的原理和结构呈现在电脑上。本文介绍了该模拟软件的设计方案和演示过程，并对以后的发展应用进行了展望。
关键词：Visual Basic 6.0 短波循环水路系统 音频 动态模拟
1 引言
长期以来，由于广播发射任务的重要性和特殊性，值班员在学习发射机实物和操作，需要在检修或停机时进行，而部分设备是24小时运行的，检修周期较长，有周检、月检、季检、半年检、年检，这使得培训周期较长（如短波循环水路是24小时运行的，在发射机检修或停机时，才处于空闲状态），不利于知识的巩固和快速提高。那么，有没有一种方法可以解决这些问题呢？我所采用的方法是，利用Visual Basic 6.0制作模拟软件，在电脑上仿真实验。 优点如下： 1）不影响发射机运行，就能进行实际操作演练和应急预案演练； 2）减少在发射机上操作的次数，降低了损伤发射机的风险和产生安全隐患的可能； 3）软件操作界面友好，易使用，易操作； 4）与枯燥的图纸相比，通过该学习软件更能调动值班员积极性，而且将枯燥的原理图动态化，更便于值班员理解。
2 Visual Basic 6.0软件介绍及使用
2.1 软件介绍 Visual Basic是微软公司为简化Windows应用程序的开发，在原Basic语言的基础上开发出的新一代面向对象的程序设计语言。它具有可视化的集成开发环境、面向对象的程序设计思想、交互式的开发环境、高度的可扩充性的特点。 启动Visual Basic 6.0后，可以看到如图1所示界面，其中包括标题栏、菜单栏、工具栏、窗体设计窗口、属性窗口、代码窗口、工程资源管理器。
2.2 如何设计程序 1）在窗体设计窗口，布置控件，画出所需界面； 2）在属性窗口，设置各个控件的属性参数； 3）编写代码； ① 声明变量 ② 调用数据 ③ 选择合适函数结构和框架或自定义函数进行编程（如：循环结构、if函数等） ④ 选择合适方式，将结果输出到界面 4）进行调试，修改相应属性参数和代码。
3 基于VB的短波循环水路系统动态模拟
3.1 程序设计方案 1）采用自顶向下、逐步细化程序设计思想，运用Visual Basic 6.0的面向对象编程方法。创建主窗体和几个辅助窗体（分别为短波循环水路系统主界面、三相电流波形模块、短波发射机控制电源——短波循环水路系统控制电源部分、短波循环水路系统控制原理、短波循环水路系统实物布局——动态模拟）。 2）用控件画出各个窗体的界面。 3）定义模块级变量x、n、m，并自定义x函数、n函数和m函数，其中x函数、n函数的功能是控制电的流动（如图4中电流的运动）；m函数的功能是控制水的流动（如图10中水流的运动）。函数的格式主要有Select Case语句、for循环语句和if判断语句。 4）以改变label控件 BackColor 属性值的方式来实现电流流动和水流流动的视觉效果。 5）为实现动态模拟，利用Timer事件作为时钟信号，用滚动条改变Timer的Interval属性值，进而调整触发Timer事件的频率，并编写Timer过程函数，实现动态化。 6）调用windows系统自带的API指令中的mciSendString函数实现音频播放功能，即利用该函数在A、B水泵运行或水流动时，播放马达声或流水声，使系统更加人性化。
其调用格式如下：Private Declare Function mciSendString Lib "winmm.dll" Alias "mciSendStringA" _(ByVal lpstrCommand As String, ByVal lpstrReturnString As String, ByVal uReturnLength As Long, ByVal hwndCallback As Long) As Long。以App.Path作为音频文件的地址进行调用，便于用户使用，其格式如下：Open App.Path + "\" + "文件名称" For ┅，并将音频文件与软件放在同一目录下。
3.2 短波循环水路系统主界面 短波循环水路系统主界面如图2所示，监控区内通过对几个主要变量的监控，方便用户观察系统的运行情况，在发现异常时，可以迅速作出判断。如图3可知，系统的运行情况，都直观的实时的反映到了监控区上。 1） 工作水泵：当前哪个水泵在运行。 2） 延时继电器：5K1断开还是闭合。 3） 三相电源：是否缺相。 4） 小豆开关：处于A、B哪个位置。 5） 流量状况：流量是否充足。 6） 蒸发锅水位：电子管蒸发锅水位检测开关2S7是否触发。 1） 运行模式：当前运行模式是“手动”还是“自动”。 控制区设置了系统中主要的几个变量，从而模拟水泵投切、电源缺相、流量不足等问题。 1） 三相电源：通过人为干预三相电源状态，来模拟不同状态下，系统的反应。 2） 小豆开关：A、B位置切换，实现A、B水泵手动互倒。 3） 流量状况：人为干预水路流量状态，模拟现实中可能遇到的故障，如工作水泵故障 或水路局部漏水造成水流量不足等。 4） 控制按钮：对发射机控制电源进行主控合和主控断操作。 5） 运行速度：按用户使用需要调节时钟频率，改变系统运行速度，便于节省学习时间。 6） 运行模式：已将系统按功能分为几个步骤，“手动”模式时，系统将在每运行完一 步就自动暂停，需要人为操作“模拟”才能再运行一步；“自动”模式时，系统将一次性运行完所有步骤，中途不暂停。“手动”模式，可以方便学习该系统的每个功能块。 7）复位按钮：使整个系统恢复到初始状态。 系统入口设置了三个按钮，可以分别进入不同的模拟界面。 1）“实物模拟”按钮，将进入短波循环水路系统实物布局——动态模拟。 2）“控制电源”按钮，将进入短波发射机控制电源——短波循环水路系统控制电源部分。 3）“电控原理”按钮，将进入短波循环水路系统控制原理。
3.3 短波发射机控制电源——短波水路系统控制电源部分 短波发射机控制电源——短波水路系统控制电源部分如图4所示，图4的箭头处是鼠标在主控合回路上暂停时的文字提示，本软件添加了大量详细的文字提示，方便用户学习使用。 模块中的元器件有：总控制电源空开1CB15、主控合按钮6S3、主控断按钮6S4、主控合控制1K1A、主控断控制1K1B、关机延时继电器1K2、水泵控制1K3、热交换器控制1K4、主风机控制1K5、热交换器辅助1K6、主风机辅助1K7、PA蒸发锅水流量控制1K8、温度监测常闭点5S1（温度大于55℃时断开）、风机监测常开点3S7、4A2S1、4A1S1和2S7蒸发锅水位开关。蓝条纹表示零电位，红条纹表示高电位，该模块调用n函数实现对电流的控制。
该模块的主要功能是给短波循环水路系统提供控制电源。它有两条主控制回路分别为：
1）主控合控制回路 1CB15闭合→按下主控合按钮6S3，主控断回路的机械互锁开关断开→1K1A得电，其相应常开触点闭合→主控合回路自锁，1K3得电，为短波循环水路系统电控部分提供控制电源 →热交换器1K4、主风机1K5分别得电运转→1K4常开触点闭合为水路控制电源提供双保险→水温正常（即小于55℃），5S1常闭点闭合，1K6得点，冷凝器指示亮黄灯→3单元机箱风机和4单位围网内风机启动后，3S7、4A2S1、4A1S1闭合，1K7得电，风机指示亮黄灯→水泵运行后，蒸发锅水位上升，触发2S7闭合，则1K8得电，蒸发锅水位指示亮黄灯。 2）主控断控制回路 工作中→按下主控断按钮6S4，主控合回路的机械互锁开关断开→1K1B得电，其相应常开触点闭合→主控断回路自锁→1K2得电，计时8分钟后动作→1K2常闭触点断开→主控断回路复位，1K3失电，水泵停止运行→1K4、1K5失电，热交换器和主风机停止运行→1K7失电，风机指示亮红灯→蒸发锅水位下降，使得2S7断开，则1K8失电，蒸发锅水位指示亮红灯。
3.4 短波循环水路系统控制原理 短波循环水路系统控制原理如图6所示，模块中有延时继电器5K1、靶式流量计5WC、小豆开关、A水泵继电器5K2、B水泵继电器5K3、空气开关5CB、三相电源。蓝条纹表示零
图5 短波循环水路系统控制原理流程图
电位，红条纹表示高电位，该模块调用x函数实现对电流的控制。 短波循环水路系统控制原理流程图如图5，下面就A、B水泵的工作情况作如下分析。 1）正常运行状态分析 控制电源到位，1K3闭合，延时继电器5K1得电2秒后动作，在这2秒内5K1常闭点闭合，小豆开关处于A（或B）点时，A（或B）水泵运行，（如图6所示），待2秒后， 5K1常闭点断开，被5WC闭合旁路；5K1常开点闭合，B（或A）水泵处于待启动状态。 2）故障案例分析 ① 水泵自动互切 只有当B（或A）水泵运行时，小豆开关处于B（或A）位置，才能实现水泵自动互切功能。因此若B（或A）水泵运行且小豆开关处于B（或A）点时，由于B（或A）水泵故障不运转或水封受损漏水造成水流量不足→靶式流量计动作，5WC断开→5K3失电，其常闭点闭合→水泵A（或B）启动（如图7），保证水路系统不间断。待故障排除后，应将小豆开关置 于A（或B）位置，才能在发生上述故障时，继续实现水泵自动互切功能（如图8）。 ② 手动切换水泵 若水泵自动互切后，A（或B）水泵在工作，待故障排除后，忘记将小豆开关置于A（或B）位置，即小豆开关处于B（或A）点时，当A（或B）水泵故障不运转或水封受损漏水造成水流量不足→靶式流量计动作，5WC断开→5K2失电，其常闭点闭合，虽然B（或A）处于待启动状态，但是小豆开关处于B(或A)点，无法构成回路，则无法自动切换（如图9）。此时，应迅速手动将小豆开关置于A（或B）点，方可实现水泵的切换。
3.5 短波循环水路系统实物布局——动态模拟 短波循环水路系统实物布局——动态模拟如图10所示，模块详细标示了电子管、水冷电阻电容、电感线圈、短路棒在水路中的位置，蓝条纹表示水流，灰条纹表示水管路道，该模块调用m函数实现流水效果。短波循环水路系统实物布局流程如图11所示。
4 应用和展望 将模拟软件应用到实际，实时监控短波循环水路系统，为检修维护工作提供可靠保障。想法具体如下：创建友好人机界面作为上位机，用MSComm控件的串口通信方式，对下位机进行数据采集，存入数据库，建模归类，将数据图形化，实现历史数据查询、实时信号报警、远程控制等一系列功能。 5 结论 本模拟软件是站在用户使用的角度设计的，具有操作简便、实用、人机界面友好、可玩性强等特点，在实际应用中得到了用户的肯定，它成功模拟了短波循环水路系统，为学习、培训提供了良好平台，达到了设计目的。
参考文献 1 郝春强.新概念Visual Basic 6教程【M】.北京：北京科海集团公司，2001
评论 点击评论