數(shù)字化網(wǎng)絡化實驗報告.doc

實驗名稱：網(wǎng)絡化CAD實例系別：機械工程學院 姓名： 學號： 班級：實驗地點：機械學院F105 實驗日期：2013.9.27 指導老師：于鴻彬同組其他成員：一、實驗內(nèi)容：選用Internet 標準通信協(xié)議TCP/ IP ( Transfer Control Protocol 傳輸控制協(xié)議/ Internet Protocol 網(wǎng)際協(xié)議)作為盟主、合作者、用戶三者合作的圖形網(wǎng)絡通信平臺。TCP/ IP 協(xié)議是一個完整的數(shù)據(jù)通信協(xié)議集, 提供了一個開放的環(huán)境, 能夠把各種計算機平臺, 包括大型機、小型機、工作站和PC 機很好地連接在一起, 從而達到不同網(wǎng)絡系統(tǒng)互連的目的。我們使用Web 支持的VRML 格式與位圖格式, 進行CAD/ CAM 系統(tǒng)中的產(chǎn)品特征的提取與識別, 實現(xiàn)CAD/ CAM 系統(tǒng)中的產(chǎn)品特征圖形的格式轉(zhuǎn)換, 使其可以與Internet 相連接, 完成產(chǎn)品特征造型的Web 發(fā)布與瀏覽。二、實驗目的：1 了解VRML插件技術。2 通過實驗了解VRML 插件技術的特點。3 了解VRML 瀏覽器插件Plug - in。4 VRML是面向網(wǎng)絡而產(chǎn)生的一種三維造型語言, 我們利用VRML 技術進行網(wǎng)絡化CAD的開發(fā)。三、實驗結(jié)果：VRML Plug-in 插件使用 VRML (Virtual Reality Modeling Language) 語言可以構(gòu)建 Web 支持的三維場景對象, 它是我們將產(chǎn)品特征圖形發(fā)布于網(wǎng)上的通道與橋梁。在網(wǎng)際互聯(lián)中, 使用 VRML 瀏覽器插件 Plug - in 即可以瀏覽產(chǎn)品特征圖形轉(zhuǎn)換成 VRML語言格式的 Web 頁。VRML 語言及文件格式, VRML 虛擬現(xiàn)實造型語言, 它是一個三維造型和渲染的圖形描述性語言, 它把一個“虛擬世界”看做一個“場景 , 而場景中的一切都看做“對象 (也就是“結(jié)點 ) , 對每一個對象的描述就構(gòu)成了 WRL 文件。VRML 是面向網(wǎng)絡的, 它為網(wǎng)絡而生, 并隨網(wǎng)絡而發(fā)展。它的巧妙之處在于: 避免在網(wǎng)上傳輸無限容量的一幀幀視頻圖像, 而傳輸有限容量的 WRL 文件。即只傳送描述場景的模型, 而把動畫幀的生成放在本地。也就是說: 當在虛擬世界中漫步時, 依靠的是本地主機的性能, 而與網(wǎng)絡無關。VRML 的結(jié)點結(jié)構(gòu), VRML 文件的最基本的組成部分是結(jié)點, VRML 文件的主要內(nèi)容就是結(jié)點的層層嵌套以及結(jié)點的定義和使用, 由此構(gòu)成整個的虛擬世界。在 VRML 文件中可以為結(jié)點定義一個名稱, 然后在本文件的后面就可以反復地引用該結(jié)點。例如, 在某一個 VRML 空間中需要創(chuàng)建多個相同的造型, 就可以首先用一個或一組結(jié)點創(chuàng)建一個造型, 然后為這一個或一組結(jié)點命名, 反復地引用這個造型數(shù)次就可以方便地創(chuàng)建多個完全相同的造型。VRML 是面向網(wǎng)絡而產(chǎn)生的一種三維造型語言, 我們利用 VRML 技術進行網(wǎng)絡化 CAD 的開發(fā)。（1）Web 支持的圖形格式圖形是 Web 瀏覽器支持的首例“直接插入”式數(shù)據(jù)類型。計算機中的圖形可分為矢量圖形和位圖圖像兩類。矢量圖的表達是由輪廓線經(jīng)過填充而成的, 由于矢量圖包含各種相互獨立的圖像元素, 而且這些元素可以被任意地重新安排,所以矢量圖也稱為面向?qū)ο蟮膱D形。位圖是用構(gòu)成圖像或圖形的像素點來表達的, 創(chuàng)建位圖的常用方法是用掃描儀對照片或圖像掃描輸入, 也可以通過軟件利用不同的顏色填充網(wǎng)格單元來創(chuàng)建。最常用的位圖格式有 GIF 和 JPEG 圖像文件, 由于大多數(shù)瀏覽器都提供了對該類位圖圖形的支持, 所以它們可以直接在 Web 上瀏覽。而對于矢量圖像的Web 發(fā)布, 目前很多人使用有損壓縮形式將其轉(zhuǎn)化為位圖格式, 然后經(jīng)過 IP 協(xié)議發(fā)布到本地服務器, 連入 Internet 中。另外, 也可以使用虛擬現(xiàn)實造型語言VRML 對矢量圖形重新編寫程序, 用虛擬世界的場景來表達三維圖形。下圖所示為 Web 支持的計算機中圖形圖像格式。Web 中的圖形圖像格式(2) 產(chǎn)品特征圖形信息的格式；(3) 基于 Web 的圖形圖像傳輸機制；(4) 同異構(gòu)環(huán)境下圖形信息的 Web 發(fā)布與瀏覽結(jié)構(gòu)。同構(gòu)環(huán)境下網(wǎng)絡發(fā)布與瀏覽 CAD 圖形方法很簡單, 只要網(wǎng)絡聯(lián)盟中的組成單位直接下載 Web 頁上的產(chǎn)品圖形信息文件, 保存到自己的環(huán)境中, 然后使用相應的系統(tǒng)或軟件進行瀏覽。(1) Pro/ Engineer 軟件三維造型并導出 WRL 圖形文件(2) 將 WRL 文件嵌入網(wǎng)頁中實驗名稱：網(wǎng)絡化CAPP系統(tǒng)實例系別：機械工程學院 姓名： 學號： 班級：實驗地點：機械學院F105 實驗日期：2013.10.17 指導老師：于鴻彬同組其他成員：一、實驗內(nèi)容：主要介紹了CAPP系統(tǒng)的基礎知識和使用的主要技術, 并介紹了其網(wǎng)絡化的基本結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方法通過本實驗的學習, 希望讀者可對CAPP系統(tǒng)的發(fā)展及其開發(fā)模式有一個基本的了解,同時也期望對開發(fā)實際的CAPP系統(tǒng),或者深入研究支持CAPP系統(tǒng)的基本技術有所幫助。二、實驗目的：1. 了解計算機輔助工藝設計(CAPP)具有的優(yōu)點。2. 了解CAPP技術在CAD/CAPP/CAM 集成系統(tǒng)中的作用。3. 了解網(wǎng)絡化CAPP系統(tǒng)各模塊能實現(xiàn)的功能。三、實驗結(jié)果1）了解網(wǎng)絡化CAPP 的基本構(gòu)成 系統(tǒng)以網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫為基礎, 主要實現(xiàn)以下幾個功能: 工藝卡片的定制和管理、用戶管理與工藝資源的管理。在制定新工藝卡片時, 可以由系統(tǒng)提供的模板生成, 也可以利用應用成組技術, 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的相似性, 通過檢索典型工藝庫獲得合適的典型工藝并進行編輯修改生成新的工藝卡片。2）零件信息描述智能工藝制定模塊中零件的描述方法很多, 最常用的有以下三種:( 1) 型面描述法( 2) 元(體) 素描述法( 3) 從CAD 數(shù)據(jù)庫獲取零件信息3）、掌握網(wǎng)絡化CAPP系統(tǒng)各模塊能實現(xiàn)的功能，建立數(shù)據(jù)庫。4）與傳統(tǒng)的工藝設計方法相比, 計算機輔助工藝設計 ( CAPP) 具有以下優(yōu)點:提高工藝文件的質(zhì)量, 縮短生產(chǎn)準備周期;將廣大工藝設計人員從煩瑣、重復的勞動中解放出來;能繼承有經(jīng)驗的工藝設計人員的經(jīng)驗, 提高企業(yè)工藝的繼承性;提高企業(yè)工藝設計的標準化, 并有利于工藝設計的最優(yōu)化;為適應當前日益自動化的現(xiàn)代制造環(huán)節(jié)的需要和實現(xiàn)計算機集成創(chuàng)造系統(tǒng)創(chuàng)造必要條件。實驗名稱：監(jiān)控系統(tǒng)的程序設計系別：機械工程學院 姓名： 學號： 班級：實驗地點：機械學院F105 實驗日期：2013.10.27 指導老師：于鴻彬同組其他成員：一、實驗內(nèi)容：監(jiān)控系統(tǒng)程序設計的一般步驟是由窗體設計開始, 當窗體設計完成以后再進行程序的編寫。二、實驗目的：主要討論了一個基于 Client/ Server 模式的網(wǎng)絡遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)。系統(tǒng)選用面向鏈接的 TCP 傳輸層協(xié)議, 以 WinSock 技術為編程后臺, 使系統(tǒng)與現(xiàn)有的 Internet 資源無縫集成, 綜合利用串行化技術、網(wǎng)絡通信技術、多媒體技術及面向?qū)ο缶幊碳夹g, 具有設備控制等功能, 可以同時在遠程機和服務器上通過語音、信號燈、列表、波形等多種方式顯示和處理監(jiān)控和報警信息。三、實驗結(jié)果1、監(jiān)控系統(tǒng)的窗體設計流程：監(jiān)控程序的主要流程可以分成；數(shù)值的讀取和顯示；警戒的處理；控制操作的執(zhí)行；繪圖的呈現(xiàn)；通過Internet 進行遠程數(shù)據(jù)傳輸。2、完整的窗體：3程序設計步驟：1、窗體設計1）了解系統(tǒng)對照圖；2）設計狀態(tài)值的顯示；3）設計趨勢圖的窗體；4）完成完整的窗體2、監(jiān)控系統(tǒng)程序設計1）程序設計步驟分析；2）數(shù)值的讀取和顯示模塊部分；3）警戒模塊部分；4）繪圖模塊部分；5）系統(tǒng)初始化；6）程序的組合4、附部分程序數(shù)值的讀取和顯示模塊部分讀取數(shù)值。在現(xiàn)場的監(jiān)控程序主要是由MSComm 控件將傳感器采集的電壓信號傳送給各模塊, 再轉(zhuǎn)換成輸入/ 輸出信號, 可供顯示查詢。由于MSComm控件的使用復雜并要配合硬件電路, 故本書不討論此部分, 而是使用一個數(shù)據(jù)生成模塊代替。顯示部分。將轉(zhuǎn)換完成的數(shù)值顯示到主窗體上右邊顯示區(qū)的溫度區(qū)( Label控件的Caption 屬性) 即可。顯示報警流程見圖3.6所示。圖3.6顯示報警流程將上述討論開發(fā)成Display 模塊的子程序如下:數(shù)據(jù)生成部分, 用此模塊來代替由硬件采集到的工況信號Dim aFreqValue1 = Int ( ( 29 * Rnd) + 60 ) 爐水溫度temperatureFreqValue2 = Format ( ( (0. 9 * Rnd) + 1. 2 ) ,0. 0) 爐水水位water levela = Int( (1 * Rnd) + 0)工作方式, 運行方式, 循環(huán)泵, 燃燒器If a 0. 9 ThenGongzuo = 0Yunxing = 0Xunhuanbeng = 0Ranshaoqi = 0ElseGongzuo = 1Yunxing = 1Xunhuanbeng = 1Ranshaoqi = 1End IfGongshui = Int ( (105 - 40 + 1 )*Rnd + 40 ) 供水溫度Shuixiangwei = Format( ( ( 2 - 0 + 1 )* Rnd + 1. 2) ,0. 0) 水箱水位Shuixiangwen = Int ( (105 - 0 + 1) * Rnd + 0 ) 水箱水溫Ranqipaifang = Int ( ( 105 - 60 + 1)* Rnd + 60) 燃氣排放數(shù)據(jù)顯示部分If Gongzuo = 0 Then Label8. Caption =熱水Else Label8. Caption=開水 工作方式If Yunxing = 0 Then Label9. Caption =定時Else Label9. Caption =連續(xù) 運行方式Label10. Caption = FreqValue1 鍋爐水溫Label11. Caption = FreqValue2 鍋爐水位Label12. Caption = Gongshui 供水溫度Label13. Caption = Shuixiangwei 水箱水位Label20. Caption = Shuixiangwen 水箱水溫Label21. Caption = Ranqipaifang 燃氣排放If Xunhuanbeng = 0 Then Label22. Caption =關Else Label22. Caption =開If Ranshaoqi = 0 Then Label23. Caption =關Else Label23. Caption =開實驗名稱：通過Internet實現(xiàn)遠程監(jiān)控系別：機械工程學院 姓名： 學號： 班級：實驗地點：機械學院F105 實驗日期：2013.11.17 指導老師：于鴻彬同組其他成員：一、實驗內(nèi)容：1將此工程程序執(zhí)行起來, 程序會自動打開一個準備聯(lián)機的信道, 并等待遠程計算機的聯(lián)機, 當【啟動系統(tǒng)】按鈕被單擊后, 本地的計算機取出各個工況狀態(tài), 并顯示到窗體上。2將此工程執(zhí)行起來, 設置遠程的IP 地址后, 單擊【啟動系統(tǒng)】按鈕就可以和服務器聯(lián)機, 現(xiàn)場監(jiān)控端也會將數(shù)據(jù)返回本端, 窗體上會出現(xiàn)和現(xiàn)場一樣的數(shù)據(jù)。3.可能的話, 利用兩部計算機, 一部執(zhí)行現(xiàn)場監(jiān)控端程序, 第二部計算機執(zhí)行遠程監(jiān)控程序, 輸入服務器端的IP 地址( 在我們的例子中是“192. 168. 170. 183”, 讀者必須根據(jù)自己的計算機情況而更改) , 可以單擊【啟動系統(tǒng)】按鈕來要求連接到現(xiàn)場監(jiān)控計算機, 當聯(lián)機成功后, 遠程計算機便會顯示出現(xiàn)場的信息。二、實驗目的：通過Internet實現(xiàn)遠程監(jiān)控，熟悉掌握該項技術。三、實驗結(jié)果通過TCP/ IP 傳輸?shù)哪康脑谟跀?shù)據(jù)交換, 既然是數(shù)據(jù)的交換, 交換的雙方必須先進行協(xié)議交換的方式和內(nèi)容, 通過這種協(xié)議, 雙方所作的數(shù)據(jù)交換能被雙方所認可?；诖朔N原理, 現(xiàn)場監(jiān)控端必須將監(jiān)控的結(jié)果傳輸?shù)娇蛻舳? 讓客戶的顯示數(shù)據(jù)和現(xiàn)場監(jiān)控端是完全一樣的。在前面的測試實驗中, 我們在Winsock 聯(lián)機后使用字符串傳遞雙方的信息,我們將需要的數(shù)據(jù)以字符串形式傳輸, 實現(xiàn)信息交換的目的。雙方傳輸?shù)母袷骄鸵员?.1作為標準, 現(xiàn)場端的前置機以此表編碼后傳輸,而遠程客戶端則將接收到的狀態(tài)字符串按此表作譯碼, 并