包含个类，相当于模型或模板来定义的工作方式，例如喷吹罐每个阀门都包括开到位信号显示关到位信号显示开命令操作关命令操作等属性，此处不对属性具体赋值。用来创建程序时，指定每个实例的具体参数，如各属性的变量名称，地址等，此时需要配置参数来源。当实例化时，每个实例都从参数来源接受套指定数据来成为个实体。参数来源可以是表格，文本文件，数据源或生成实例是手动输入参数，图显示了般情况下对象类的实例化关系。图应用对象类的实例化示意图除了应用对象的实例化方法外，应用功能，也能实现窗口类的实例化。例如贮运系统五条皮带，设备控制方式相似，要求的输入信号有集中与机旁显示，电机故障与电机运行信号显示，事故停车显示，物流检测显示，打滑检测显示，撕裂检测显示，制动器故障与制动器运行显示要求的输出信号有电机开关操作，制动器开关操作需要的中间变量设定有手自动切换加入或退出皮带连锁键启动与停止。以上的信号是五条皮带均需要的，所以我们利用的功能，建立个皮带控制窗口的类，同时在其窗口内添加它的指示及变量动画信号链接，输入信号动画为，当输入信号为时，所对应的汉字变为绿色，为时汉字显示红色操作设定的中间变量由按钮上的汉字表示，它属于类型，当按下去时变量置，汉字显示绿色，再次按下时变量复，汉字显示红色而电机与制动器的操作由仿真的按钮表示，绿色为发出开命令，红色为发出关命令。此皮带控制窗口类具有以上所述皮带的各种属性，在这里要说明的是，应用功能的要求是在变量定义的时候要有定的规则，体现分级数据结构，皮带的相关变量名定义，首先是设备名称，其次用表示设备的下级属性或操作，它代表级分支皮带的变量名定义如上所述，只需要将更换为即可。根据皮带控制窗口类的属性及操作，建立皮带控制窗口类，然后依据它进行实例化，即产生五条皮带的控制窗口类实例，且它们是皮带控制窗口类的子类，它们继承父类的全部的属性及操作，它们之间的关系如图皮带控制窗口类集中机旁电机故障电机运行事故停车物流检测撕裂检测打滑检测制动器故障制动器运行加入退出联锁设置自动手动联锁启动联锁停止打开制动器关闭制动器启动电机停止电机皮带控制窗口皮带控制窗口皮带控制窗口皮带控制窗口皮带控制窗口图皮带控制窗口关系图至此，只要在打开画面动画链接时的项目中，填写上相对应的分支即设备名称，就可以打开不同的皮带控制窗口了。如图所示，打开的是皮带的控制窗口。整个人机界面的设计采用了可视化的面向对象的设计方法，应用控件技术，画面中所有按钮电机等均采用了控件化的设计，这大大减轻了设计的工作量。而且，在设计中，对控制功能相同的对象，建立不同的对象类，通过使用通用组件及类方法，实现了软件重用技术。通过抽象化参数化模板化等手段，采用面向对象的合成技术，将所设计类对象合成至当前的监控软件系统之中，提高了整个软件的生产率改进了整个控制软件系统的质量。图皮带控制窗口本章小结在本章中，具体地阐述了喷煤自动控制软件系统的设计及实现。依照计算机系统开发设计周期，应用结构化方法开发下位控制程序，并根据煤量计算模型的设计，实现了喷煤关键模块煤量计算的编程及其它模块编程应用控件技术，可视化的面向对象的方法开发了上位人机监控界面，实现了软件重用。系统测试与维护基于计算机的安钢炼铁厂高炉自动控制软件系统设计及投运共历时两个月，整个系统的运行状况良好。在系统投运及运行后的几个月中，对所设计的系统进行了测试及维护，根据操作人员的建议，对界面亦进行了些优化的修改，本章就硬件与软件系统的测试情况分别进行说明。硬件系统测试安钢炼铁厂高炉自动控制系统硬件分为四个机架，在硬件系统测试中，主要是对系统的通讯及开关量及模拟量两类模块进行测试。硬件系统模块在按照规定方式接线后，连接编辑软件，组态硬件地址，通讯以软件连接后能够识别所有模块即可，打开在线控制窗口，输入开关量地址，将对应的阀门开好状态接通，有输入，则开关量输入模块正常输入开关量输出地址，置位强制条件，将输出值置，对应的模块输出指示灯亮则开关量输出模块正常在模拟量输入模块通道上加入相应的信号类型信号，在其对应地址如能读入相应的码值，则此模块工作正常输入寄存器地址，置位强制条件，将输出值分别置，能够在对应模拟量输出通道上得到的电流输出，则模拟量输出模块工作正常。软件系统测试在系统设计完成后，对所设计程序进行了测试。测试分为实验室测试和现场测试两个阶段。在软件设计阶段，安装了硬件调试机架，随时将设计程序下载到中，对所设计模块逻辑分别进行实验室测试。测试过程中，按照功能规格说明书中的要求，逐个模块进行验证，测试方法以白箱测试为主，采用逻辑覆盖测试验证逻辑顺序控制的正确性，采用数据流测试煤量计算模型的应用效果。综合测试和确认测试需要在现场运行时进行。现场设备安装结束后，首先进行了不带负荷的设备打点测试，在确认无安装配线后，再进行带设备的单点运行测试，在单个设备运行情况正常后，将程序传入，逐个系统进行联调及功能测试，并征求操作工及工艺人员的建议进行了程序改进，保证现场投运正常。下面以程序中主要模块的测试为例说明。罐逻辑控制模块测试对于此模块，主要采用条件组合逻辑覆盖测试。首先针对每个不同的阀门进行手动测试，然后进行自动单回路测试，最后进行罐逻辑连试。喷吹罐所有阀门均有两种控制方式，种是计算机手动，即在人机界面中操作按钮它分为连锁和不连锁两种情况，在不连锁情况下操作工可以不考虑连锁条件，操作自由度大，但危险性高，种是自动控制，即整个程序自动运行。以上蝶阀开启为例，上蝶阀是在装粉阶段才能打开的阀门，它打开的条件是下钟阀为开启状态，二是为了不使罐内的高压氮气损坏喷吹罐上部的软连接及粉仓防爆膜，要求罐内压力定为零或低于设定低限。因此，根据程序，设定它的测试条件组合如表表蝶阀开启条件组合表蝶阀开启条件组合手动开阀罐压小于低限下钟阀开到位连锁手动开阀罐压大于低限下钟阀开到位连锁手动开阀罐压小于低限下钟阀关到位连锁手动开阀罐压大于低限下钟阀关到位连锁手动开阀罐压小于低限下钟阀开到位不连锁手动开阀罐压大于低限下钟阀开到位不连锁手动开阀罐压小于低限下钟阀关到位不连锁手动开阀罐压大于低限下钟阀关到位不连锁自动开阀罐压小于低限下钟阀开到位罐重低自动开阀罐压小于低限下钟阀关到位罐重低自动开阀罐压大于低限下钟阀开到位罐重低自动开阀罐压大于低限下钟阀关到位罐重低自动开阀罐压小于低限下钟阀开到位罐重高自动开阀罐压小于低限下钟阀关到位罐重高自动开阀罐压大于低限下钟阀开到位罐重高自动开阀罐压大于低限下钟阀关到位罐重高根据测试条件，选取相应的测试用例如表表蝶阀开启测试用例表蝶阀开启条件组合期望结果打开画面，测试用例，将罐设为手动方式，设定罐的倒罐重量，装粉压力为此即为上蝶阀允许开的最小压力限定，设定罐为连锁状态，然后打开的模拟调试程序，与程序联机，将罐压的实际值强制输入，将进料钟阀开到位信号强制为，连锁设为，按画面开操作按钮，观察画面上蝶阀的输出变为绿色，说明为，强制将上蝶阀开好的输入信号置，则输出变为将罐压的实际值强制输入，将进料钟阀开到位信号强制为，连锁设为，观察上蝶阀的输出为依次类推，可以测试上表所列用例均与期望值相同。其它阀门的程序测试也如上蝶阀，如此完成单个模块内测试。罐逻辑控制模块逻辑顺序的正确性实验测试需要与罐逻辑控制模块共同连调，设定喷吹罐的装粉重量及倒罐底煤值，将两个罐重量强制设为装粉高限，然后将罐与罐设为自动，程序会自动选择罐开始喷吹，直到到达底煤设定值，执行倒罐装粉以及罐喷吹过程，调试过程中需要不断的改变两个罐的实际重量值以模拟现场喷吹过程。根据系统设计中倒罐时序图，修正所设计的程序，直到满足软件规格说明要求。现场综合测试是在完成现场打点后进行的，确认所有阀门设备配线正确无误，并进行计算机手动测试后，带设备验证控制程序逻辑。煤量计算模型及其应用效果测试煤量计算模型的测试煤量计算模型的测试可以与罐逻辑顺序控制连调同期进行，测试分为以下几种情况罐单独喷吹煤量计算罐单独喷吹煤量计算罐交替喷吹煤量计算。以交替喷吹为例，在进行倒罐逻辑测试时，计录下每次喷吹罐的装粉量，在模拟喷吹过程中观察已喷煤量与实际重量的差值是否致。在实验室测试条件下，系统设计的煤量计算模型所计算的已喷煤量及小时瞬时平均煤量准确无误。煤量计算模型应用效果测试煤量计算模块的实现，使安钢高炉喷煤自动控制软件系统的总煤量计量成为可能，它实现了根据罐重信号产生出小时瞬时喷煤量的功能，而最关键的是可以以此瞬时平均煤量参与煤量自动控制回路的调节，它的应用效果，直接反映出整个喷煤自动控制软件系统的应用效果。本课题系统投运后及运行几个月以来，结合生产工艺，有针对性地采集大量数据，对所设计的煤量自动控制模型进行验证，以此评估整个喷煤自动控制模型设计的正确性及控制精度。根据这些数据，在环境中进行模型应用验证，得到相关的实验结果，借以今后修正控制软件系统，以期达到更好的控制效果。根据高炉冶炼需要，操作工在人机监控界面上进行小时喷煤量的人工设定值，喷吹初始罐压设定值，煤量计量模块根据喷吹罐的阀门状态和罐重信号，计算出瞬时平均煤量，传入煤量调节块，根据瞬时煤量的瞬时值与设定小时煤量的差值，作为的差动