能效分析软件设计

摘要
水泥行业是重点耗能行业，熟料烧成环节是耗能的主要环节，降低能耗、节约能源是水泥行业长足发展的根本。

为了降低水泥能耗和节约能源，本文完成了熟料烧成过程的能效分析软件的设计，该设计首先是根据水泥熟料烧成过程的能量的传递机理，运用系统分析的方法，进行“能效逻辑”分析,建立出熟料烧成过程的关键能效模型，然后再以能效模型研究为基础，利用VB编制水泥熟料烧成过程能效分析软件，软件结构包括数据采集系统、热经济性在线计算系统、数据分析系统、历史数据存储和查询系统、帮助系统、OPC连接系统和退出系统，实现对熟料烧成环节过程能耗的实时统计与分析，再通过OPC连接系统，实现与DCS的数据通讯，将水泥现场的实时数据及时的存储到SQL数据库中，通过能效分析软件实时显示出来。

关键词：熟料烧成；能效分析；数据库；OPC
ABSTRACT
Cement industry is the main energy-consuming industry and clinker burning process is the key element of energy-consuming. Reducing energy consumption and saving energy decides a fundamental long-term development of cement industry. In order to reduce energy consumption and keep energy saving of cement industry, this paper designs the software on energy efficiency of clinker burning. At first the design is based on energy transfer mechanism in accordance with cement clinker burning process and uses the methods of systems analysis and then proceeds the "Energy Efficiency logical "analysis and obtains the critical energy efficiency model in accordance with the clinker burning process. And based on the energy-efficient model, this paper designs the energy efficiency analysis software by VB. Software architecture includes data acquisition system, online calculation of thermal economy system, data analysis systems, historical data storage and query system, the help system, OPC connection system and exit system. The software realizes the real-time statistics and analysis of energy consumption, and data communications with DCS through the OPC connection system. Real-time data will be stored to the SQL database in time, and displayed on energy efficiency analysis software.
Key words：clinker burning；efficiency analysis；database；OPC
目录
摘要 (I)
ABSTRACT (II)
1 前言...............................................................................................................................- 1 -
1.1 水泥企业能耗现状……………………………………………………………….-
1 -
1.2 课题研究背景…………………………………………………………………….-
1 -
1.3 论文工作及其内容……………………………………………………………….-
2 - 2 能效分析软件设计的基本理论...................................................................................-
3 -
2.1 能效分析理论基础……………………………………………………………….-
3 -
2.2 水泥熟料烧成过程的分析与建模……………………………………………….-
3 -
2.2.1 熟料烧成系统的构成.............................................................................- 3 -
2.2.2 熟料烧成各环节的功能.........................................................................- 4 -
2.2.3 熟料烧成过程热力学建模.....................................................................- 5 -
3 能效分析软件的设计...................................................................................................- 9 -
3.1 能效分析软件总体方案设计…………………………………………………….-
9 -
3.2 能效分析软件开发环境及所用技术…………………………………………...-
10 -
3.2.1 Microsoft VISUAL BASIC 6.0 ..............................................................- 10 -
3.2.2 Microsoft SQL Server 2000 ................................................................... - 11 -
3.3 能效分析软件体系结构………………………………………………………...-
12 -
3.3.1 用户管理模块的设计...........................................................................- 12 -
3.3.2 数据库管理模块的设计.......................................................................- 14 -
3.3.3 实时数据显示模块的设计...................................................................- 15 -
3.3.4 历史数据查询模块和报表模块的设计...............................................- 17 -
3.3.5 数据分析模块的设计...........................................................................- 18 -
3.3.6 OPC连接模块的设计 ...........................................................................- 20 -
4 能效分析软件的实现与仿真.....................................................................................- 21 -
4.1 能效分析软件主界面…………………………………………………………...-
21 -
4.2 OPC客户端访问服务器端数据………………………………………...………-
21 -
4.3 查看实时数据……………………………………………………………...……-
22 -
4.4 查看历史数据…………………………………………………………………...-
23 -
4.5 查看历史曲线…………………………………………………………………...-
25 - 结论.........................................................................................................................- 26 - 参考文献...................................................................................................................- 27 - 致谢.........................................................................................................................- 28 - 附录.........................................................................................................................- 29 -
1前言
1.1水泥企业能耗现状
水泥工业是国民经济发展、生产建设和人民生活不可缺少的基础原材料工业。

随着我国经济的发展，水泥产业已达到相当大的规模。

统计显示,2007年我国水泥熟料产量9.57亿吨,水泥的总产量13.61亿吨，熟料综合煤耗138千克标准煤，水泥综合煤耗115千克标准煤，。

以此数据计算，2007年全国水泥排放二氧化碳9.51亿吨；水泥能源消耗总量为1.57亿吨标准煤，占全国能源消耗总量6%。

2009年我国水泥产量16.5亿吨，占世界水泥总产量的50%以上，已连续二十多年占世界第一。

水泥工业总产值5000多亿元，占我国建材行业总产值的三分之一以上。

[1]
大规模的水泥生产在带动经济发展的同时，也带来了环境的污染和能源的巨大消耗。

此刻，节能降耗便成为首要解决的问题。

为了减少水泥工业对环境的污染程度和资源的消耗程度，开展水泥能效分析，提高能源的利用效率，在很大程度上会减少资源的浪费，达到节约能源的目的。

“目前(2009年)，水泥行业能源消耗量比较大，排放污染较重，尤其二氧化碳的排放越来越受到国际社会的关注，因此水泥行业要推广新技术、新工艺，做好节能工作。

”[1]在工业和信息化部节能与综合利用司会同中国水泥行业协会召开的水泥行业能效对标活动启动仪式暨水泥企业能效对标指南西部区宣讲会上，节能与综合利用司司长周长益要求，各地方工业节能主管部门要全力支持和推动本地区的企业积极参加行业能效对标活动，支持工业节能降耗工作，并且要注重提高水泥企业的资源综合利用率[2]。

1.2 课题研究背景
为了降低企业耗能，节约能源，提高资源的综合利用率，与先进企业同步发展，就要进行水泥能效方面的分析。

能效分析已在很多行业展开，如冶金、化工、石油、建筑等行业，建筑行业的智能楼宇自动化系统是能效分析的典型案例。

对水泥行业各个工艺流程进行能效分析，不仅能够降低水泥能耗，还能减少CO2对大气的排放量，水泥企业要想有更长远的发展，能效要放在第一位，实现可持续发展。

针对节能开发的能效分析软件，对水泥企业的节能和优化控制起到重要的作用，因为该软件不仅可以起到监控的目的，更重要的是能指导水泥企业节能优化的目标，对一个企业的发展至观重要，尤其是面对当前的能源危机，节能更是重中之重了，能效分析节能优化是未来企业的战略决策，是实现企业可持续发展的前提。

[3][4][5]
1.3 论文工作及其内容
1.3.1 根据水泥熟料烧成过程的能量传递机理，运用系统分析方法，进行“能效逻辑”分析,建立关键能效模型（主要针对熟料烧成过程的煤粉热值利用）。

1.3.2 以能效模型研究为基础，利用VB编制水泥熟料烧成过程能效分析软件，实现过程能耗的实时统计与分析。

1.3.3 依据OPC协议标准，利用VB开发OPC数据开放接口，实现与DCS的数据通讯。

2能效分析软件设计的基本理论
2.1 能效分析理论基础
能效就是能量的传输效率和能源的利用效率。

能量传输效率是系统终端获得的总能量与功能系统输出总能量之比。

能量利用效率是衡量能量利用程度的标志。

比如说建筑行业，在建筑物中，能量的使用是为人服务的，因此能效必须考虑能量与人利用率之间的相互关系。

要考虑到传输到房间等人们活动场所的能量是否被人充分利用，如房间里没有人时空调系统仍在运行，这时的能量利用效率为零；或虽有人，但输入的能量大于人们的需求，超出需求部分的能量利用效率也为零。

若没有浪费，全部为人所用，则能量利用效率为百分之百，否则就为零。

能量传输效率和能量利用效率为百分之百是不太可能的，关键是要提高能效。

提高能量传输效率主要通过技术手段来实现；而能量利用效率与空调系统和灯光系统的管理、运行模式有关，不仅要依靠技术进步，更重要的是通过能量管理和能量调度，才能提高能量的利用效率。

要进行能量管理和调度，关键在于实现能量的测量、获得能量的利用效率和部分能量使用记录及使用统计数据。

[6] [7]建筑行业是这样，水泥行业亦是如此。

比如说对水泥熟料烧成过程进行能效分析，就要知道能量（只说煤耗）是如何被生料所吸收的，如果喂煤量很大，而喂料量很少，就会有相当部分的能量被浪费掉，造成能源的浪费，若是喂煤量少，喂料量大的话，就会有很多生料没烧成熟料，造成较低的生产效益和生料的浪费，如何达到煤的产热与生料的吸热之间的平衡关系，是能量被完全利用，达到利益最大化，就需要进行能效分析，来提高能量的传输效率和利用效率[8] [9]。

2.2 水泥熟料烧成过程的分析与建模
2.2.1熟料烧成系统的构成
熟料烧成系统包括悬浮预热器、分解炉、回转窑和篦冷机。

空气分别从篦冷机及喷煤系统（窑头喷煤、分解炉喷煤）进入窑系统，参与燃烧、冷却形成的熟料和烧成过程之后，通过高温风机拉出烧成系统。

生料是通过悬浮预热器、分解炉、回转窑和篦冷机进行煅烧及冷却，最后形成熟料[10] [11]。

新型干法回转窑烧成系统如图2.1
图2.1新型干法回转窑烧成系统示意图
2.2.2熟料烧成各环节的功能
(1)悬浮预热器：是烧成系统中的热交换装置，一般设置为四至五级。

其特点是干的生料粉与回转窑中热气体，在悬浮状态下进行热交换。

在悬浮预热器内，生料粉均匀地分散在气流中，生料粉颗粒表面直接与热气流接触，热交换面积极大，传热效果好。

而且，由于生料颗粒很小，热量很快由表面传到中心。

因此，传热速度亦极快，生料在数十秒内即可从常温提高到750゜C以上。

由于悬浮预热器是效率很高的热交换装置，所以这种窑型的热耗很低，仅为3140～3560千焦／千克熟料。

(2)分解炉：在分解炉内生料进一步加温分解。

煤粉与生料化学反应过程在分解炉内极其迅速地进行，使入窑生料碳酸盐分解率提高，减轻了窑的热负荷，提高了窑的运转周期，最终提高熟料的产量和质量。

(3)回转窑：是水泥熟料烧成的核心设备。

生料从预热器及分解炉出来后，从窑尾加入，物料由窑尾向窑头（圆筒的低端）逐渐运动。

此时，燃烧的煤粉通过鼓风机从窑头向窑尾喷入，对生料进行高温加热煅烧。

燃烧用的空气分两部分，一部分是一次风，一般占总空气量的15%-30%；其余空气与篦冷机内的熟料换热后进入窑体，一部分从窑头进入，称为“二次风”，另一部分热风进入分解炉，称为“三次风”。

煤粉在窑内剧烈燃烧后放出大量热量，同时物料在筒体内的进行热量交换，接受高温气体和高温火焰传给的热量，最后烧成熟料。

(4) 篦冷机一般划分为三个冷却带，即淬冷带、第一冷却带和第二冷却带（由篦冷机起始端数起）。

熟料由窑头落到机内篦板上后，随篦板以一定的移动速度向出料端移动。

从高压风机来的强烈冷空气由下往上透过淬冷带的熟料层，使熟料颗粒处于
悬浮状态，熟料得以迅速冷却，而空气则被加热。

篦板上熟料层应保持一定厚度，且层厚应保持均匀，使篦 床各处阻力大致相同。

由中压风机来的冷风也由下往上透过第一和第二冷却带上的熟料层，使熟料进一步得到冷却。

通过淬冷带和第一冷却带被加热的空气，可作为二次、三次风进入回转窑。

通过第二冷却带的多余的低温废气可用于烘干或由烟囱排除。

进入机内的冷却空气量由机体外侧空气阀门进行调节。

冷却后的熟料在卸料端落入输送设备。

篦床下的漏料由底部拉链机运出。

[12] [13] [14] 2.2.3 熟料烧成过程热力学建模
参考水泥工艺文献，结合具体的现场实际数据，对文献[13]做了部分增删得到下面的结果：(温度基准：1℃，物料基准：1kg 熟料)窑系统热平衡示意图如下：
图2.2 热平衡示意图
根据热平衡原理，热量总收入ZS Q 等于热量总支出ZC Q ，即
ZC ZS Q Q = (2.1)
其中：
LO K SK LK k yh S r rR ZS Q Q Q Q Q Q Q Q Q +++++++=1 (2.2) qt B fh f Bsh sh Z C Q Q Q Q Q Q Q +++++= (2.3)
热量收入为： (1)燃料燃烧热：
f D W r rR Q M Q =
式中rR Q ——燃料燃烧产生的热量，kJ/kg 熟料；
f D W Q ——燃料的低位发热量，kJ/k
g 熟料；
(2)燃料带入显热：
r r r r T C M Q =
式中r Q ——燃料带入显热，kJ/kg 熟料； r C ——燃料比热，kJ/kg.℃； r T ——燃料温度，℃； (3)生料带入显热：
S S S S T C M Q =
式中S Q ——生料带入显热，kJ/kg 熟料； S C ——生料的比热，kJ/kg.℃； S T ——生料的温度，℃； (4)入窑回灰带入显热：
yh
yh yh yh T C M Q =
式中yh Q ——入窑回灰带入显热，kJ/kg 熟料； yh C ——入窑回灰的比热，kJ/kg.℃；
yh
T ——入窑回灰的温度，℃；
(5)一次空气带入显热：
k y k y k y k T C V Q 1111= 式中
k Q 1——一次空气带入显热，kJ/kg 熟料；
k
y C 1——入窑头一次空气的比热，kJ /Nm 3
.℃；
k
y T 1,
——入窑头一次空气的的温度，℃；
(6)进篦冷机冷空气带入显热：
L K L K L K L K T C V Q =
式中LK Q ——进篦冷机冷空气带入显热，kJ/kg 熟料； LK C ——空气的比热，kJ /Nm 3
.℃;
LK T ——环境空气的温度，℃; (7)生料喂料设备带入空气显热:
SK
SK SK SK T C V Q =
式中
SK
Q ——生料喂料设备带入空气显热，kJ/kg 熟料；
SK C ——带入空气的比热，kJ /Nm 3.℃; SK T ——环境空气的温度，℃; (8)系统漏入空气显热：
LO K LO K LO K LO K T C V Q =
式中LOK Q ——系统漏入空气显热，kJ/kg 熟料； LOK C ——带入空气的比热，kJ /Nm 3.℃; LOK T ——环境空气的温度，℃; 热量支出为： (9)熟料形成热：
不考虑碱的影响时可用下式进行计算：
sh
sh sh sh sh sh O Fe SiO CaO MgO O Al Q 3
223247.244.2103.3213.2721.17--++= 式中sh O Al 32，sh MgO ，sh CaO ，sh SiO 2，sh O Fe 32——分别代表熟料中相应成分的百分
含量，%；
(10)出篦冷机熟料带走显热：
Bsh Bsh Bsh Bsh T C M Q =
式中Bsh Q ——出篦冷机熟料带走显热，kJ/kg 熟料； Bsh C ——熟料的比热，kJ/kg.℃； Bsh T ——出篦冷机熟料的温度，℃； (11)预热器出口废气带走显热：
f
f f f T C V Q =
式中f Q ——预热器出口废气带走显热，kJ/kg 熟料； f C ——废气的比热，kJ /Nm 3
.℃;
f
T ——预热器出口废气的温度，℃;
(12)预热器出口飞灰带走显热：
fh fh fh fh T C M Q =
式中fh Q ——预热器出口飞灰带走显热，kJ/kg 熟料； fh C ——飞灰的比热，kJ /Nm 3.℃;
fh
T ——预热器出口飞灰的温度，℃；
(13)系统表面散热损失：
∑=Bi
B Q Q
式中B Q ——系统表面散热损失,kJ/kg 熟料； ∑
Bi
Q ——各部分表面总散热损失，kJ/kg 熟料。

(14)其他支出：
qt
Q （kJ/kg 熟料）
固定参数设置如下
(15)入窑煤粉温度40=r T ℃，比热154.1=r C kJ/(kg ·℃)； (16)生料温度50=S T ℃，比热878.0=S C kJ/(kg ·℃)； (17)入窑回灰温度50=yh T ℃，比热837.0=yh C kJ/(kg ·℃)； (18)一次空气温度361=k y T ℃，比热298.11=k y C kJ/(kg ·℃)； (19)进篦冷机冷空气温度36=LK T ℃，比热377.1=LK C kJ/(kg ·℃)； (20)生料喂料设备带入空气温度50=SK T ℃，比热298.1=SK C kJ/(kg ·℃)； (21)系统漏入空气温度36=LOK T ℃，比热298.1=LO K C kJ/(kg ·℃)；
(22)出篦冷机熟料温度200=Bsh T ℃,比热078.1=Bsh C kJ/(kg ·℃),质量1=Bsh M kg ； (23)预热器出口废气温度370=f T ℃，比热562.1=f C kJ/(kg ·℃)； (24)预热器出口飞灰温度200=fh T ℃，比热981.0=fh C kJ/(kg ·℃)； (25)系统表面散热460=B Q kJ/kg ； (26)其他支出170=qt Q kJ/kg ； 因此，热量总收入:
LO K SK LK k yh S r rR ZS Q Q Q Q Q Q Q Q Q +++++++=1 (2.4)
r r r r r r r r M M M M M M M M 9.612.87.108.07.72.993.449.59.79.694.4625376+++-++++-++=()r M 8.255387.182+=kJ/kg 熟料
热量总支出:
qt B fh f Bsh sh Z C Q Q Q Q Q Q Q +++++=()r M 6.31673.3549+=kJ/kg 熟料 (2.5) 根据热平衡方程：
收入热量=支出热量 即： ZC
ZS Q Q = (2.6)
得到：1505.0=r M kg/kg 熟料 回转窑的热效率：
f
DW
sh
sh sh sh sh rR sh Q O Fe SiO GaO MgO O Al Q Q 1505.047.244.2103.3213.2721.173
2232--++==η (2.7)
3能效分析软件的设计
3.1 能效分析软件总体方案设计
(1)根据水泥熟料烧成过程的能量传递机理，运用系统分析方法，进行“能效逻辑”分析，根据吸收热量与放出热量列热值平衡方程，再根据具体工艺，列写具体参数值，计算得到回转窑的热效率，建立关键能效模型，实现静态建模。

能效模型如公式(2.7)。

(2)能效分析软件的界面，包括软件的欢迎界面、SQL2000数据库登陆界面、能效分析软件用户登陆界面、能效分析软件主界面。

进入软件主界面，点击菜单栏，菜单栏包括数据采集系统、热经济性在线计算系统、数据分析系统、节能指导系统、历史数据存储和查询系统、帮助系统、OPC连接系统和退出系统各个子菜单。

其中数据采集系统进行回转窑系统参数的采集，热经济性在线计算系统实现对水泥熟料烧成过程各环节的吸热与放热的数值统计，并实时显示熟料成分所占比重的变化、燃煤低位热值的变化、熟料形成热的变化、燃煤燃烧热的变化和回转窑热效率的变化。

数据分析系统显示了熟料形成热的大小的变化趋势图、燃煤形成热大小的变化趋势图和回转窑热效率的变化趋势图，并给出分析。

节能指导系统提供给用户一些节能指导意见，来降低能耗、节约能源。

历史数据存储和查询系统实现了对熟料形成热、燃煤形成热和回转窑热效率的历史数据显示和查询，能够将查询的当天数据导入到Excel表中，形成Excel报表，以便打印。

帮助系统提供给用户关于软件的使用方法和注意事项，用户可以根据需要更改登录密码等。

OPC连接系统实现了VB软件、SQL2000数据库和DCS三者之间的数据通信，通过OPC可以将DCS中变量的数据读到数据库和VB界面，也可以通过VB界面和数据库将数据写入DCS。

退出系统实现软件的安全退出。

[15][16]能效分析系统结构如图3.1
图3.1能效分析系统结构图
3.2 能效分析软件开发环境及所用技术
3.2.1 Microsoft VISUAL BASIC 6.0
(1)VB6.0全称为Visual Basic 6.0，是微软公司于1998年推出的可视化编程工具MSDN之一，是目前世界上使用最广泛的程序开发工具之一。

VB 6.0启动画面如图3.2
图3.2VB 6.0启动画面
(2)VB使用了可以简单建立应用程序的GUI系统，但是又可以开发相当复杂的程序。

VB的程序是一种基于窗体的可视化组件安排的联合，并且增加代码来指定组建的属性和方法。

窗体控件的增加和改变可以用拖放技术实现。

一个排列满控件的工具箱用来显示可用控件（比如文本框或者按钮）。

每个控件都有自己的属性和事件。

很多的属性值可以在运行时候随着用户的动作和修改进行改动，这样就形成了一个动态的程序。

在文本框中的文字改变事件中加入相应的代码，程序就能够在文字输入的时候自动翻译或者阻止某些字符的输入。

VB的程序可以包含一个或多个窗体，或者是一个主窗体和多个子窗体，类似于操作系统的样子。

有很少功能的对话框窗口（比如没有最大化和最小化按钮的窗体）可以用来提供弹出功能。

VB的组件既可以拥有用户界面，也可以没有。

这样一来服务器端程序就可以处理增加的模块。

VB使用引用计数的方法来进行垃圾收集，这个方法中包含有大量的对象，提供基本的面向对象支持。

(3)VB的一些专业术语如下：
控件：简单的说，控件就是构成或者说建造Visual Basic应用程序的图形化工具，包括窗体、按钮、复选框、列表框、数据控件、表格控件和图片控件等等事件：由用户或操作系统引发的动作，例如击键、单击鼠标（Click）、双击鼠标（DblClick）、一段时间的限制，或从端口接收数据。

方法：嵌入在对象定义中的程序代码，它定义对象怎样处理信息并响应某事件。

例如，数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法程序的基本元素，它含有定义其特征的属性，定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。

控件和窗体是Visual Basic中所有对象的示例。

物件：一个控件、窗体等都可被看作一个物件。

过程：为完成某些特定的任务而编写的代码段，过程通常用于响应特定的事件，也可以当作应用程序的用户自定义函数来使用。

属性：属性是组成用户界面的各对象的性质的具体描述。

例如上述“物件”中所提到的尺寸、位置、颜色、宽度、高度等等都称为控件的属性。

属性决定物件的外观，有时也决定物件的行为。

物件的属性绝大部分是VB中已经事先定义好的，但也有的属性是需要在应用过程中才去定义的。

属性即可为物件提供数据，也能从物件取回信息。

3.2.2 Microsoft SQL Server 2000
SQL Server 企业管理器是Microsoft SQL Server 2000的主要管理工具，它提供了一个遵从Microsoft管理控制台(MMC) 的用户界面，使用户得以：
(1)定义运行SQL Server 的服务器组。

(2)将个别服务器注册到组中。

(3)为每个已注册的服务器配置所有SQL Server选项。

(4)在每个已注册的服务器中创建并管理所有SQL Server 数据库、对象、登录、用户和权限。

主要数据库组件见下表：
表3.1数据库组件
数据库组件描述
数据库包含用于表示、管理和访问数据的各种对象。

表存储数据行，并且定义多个表之间的关系。

索引优化对表中数据的访问速度。

视图提供查看一个或多个表中数据的另一种方法。

存储过程用Transact-SQL 程序将服务器上的业务规则、任务和进程集中在一起。

触发器用特殊类型的存储过程将服务器上的业务规则、任务和进程集中在一
起。

只有表中的数据被修改时才执行这些存储过程。

(5)在每个已注册的服务器上定义并执行所有SQL Server 管理任务。

(6)通过唤醒调用SQL 查询分析器，交互地设计并测试 SQL 语句、批处理和脚本。

(7)唤醒调用为SQL Server定义的各种向导。

Microsoft SQL Server 2000 SQL查询分析器是一种图形工具，您可以使用它进行以下操作：
(1)创建查询和其它SQL脚本，并针对SQL Server数据库执行它们。

（"查询"窗口）
(2)由预定义脚本快速创建常用数据库对象。

（模板）
(3)快速复制现有数据库对象。

（对象浏览器脚本功能）
(4)在参数未知的情况下执行存储过程。

（对象浏览器过程执行功能）
(5)调试存储过程。

（T-SQL 调试程序）
(6)调试查询性能问题。

（显示执行计划、显示服务器跟踪、显示客户统计、索引优化向导）
(7)在数据库内定位对象（对象搜索功能），或查看和使用对象。

3.3 能效分析软件体系结构
3.3.1 用户管理模块的设计
出于安全考虑，能效分析软件设计了用户管理模块，用户管理模块主要实现了登录用户的用户名和密码的确认，登陆流程图见图3.3。

用户登录之后，可以根据需要进行密码的修改，密码修改流程图见图3.4。

图3.3 用户登陆流程图
图3.4 用户密码修改流程图
3.3.2 数据库管理模块的设计
(1)数据库管理模块由实时数据库和历史数据库构成，实时数据库存取了熟料成分百分比、燃煤低位热值实时数据，其设计思路是通过OPC从DCS中读取数据到数据库，随着生产的进行，数据库的数据不断更新。

实时数据库如图 3.5。

历史数据库存取了熟料成分百分比、燃煤低位热值、熟料形成热、燃煤燃烧热和回转窑的热效率的历史数据，随着实时数据的更新，历史数据库的数据不断增加。

历史数据库如图3.6和图3.7。

图3.5实时数据库表
图3.6历史数据库表1
图3.7历史数据库表2
(2)VB通过ADO连接数据库，其连接程序代码如下：
ConnectionString = "Provider=SQLOLEDB.1;Integrated Security=SSPI;Persist Security Info=False;"
ConnectionString = ConnectionString & "Initial Catalog=" & Trim(txtDatabase.Text) & ";Data Source=" & Trim(txtServer.Text) & ""
OpenConn(Connect_ado)
Public Function OpenConn(ByRef Connect_ado As ADODB.Connection) As Boolean '打开数据库连接，连接成功返回true，出错时返回false
Set Connect_ado = New ADODB.Connection
'出错处理
On Error GoTo ErrorHandle
Connect_ado.Open GetConnStr
OpenConn = True
Exit Function
ErrorHandle:
MsgBox "连接数据库失败！请重新连接！"
OpenConn = False
Exit Function
End Function
3.3.3 实时数据显示模块的设计
通过OPC从DCS系统中获取数据并存入数据库，再以数值形式显示在界面上，
包括熟料的各组成成分的比例和燃煤的低位热值，再通过计算将熟料的形成热和燃煤燃烧热和回转窑的热效率实时显示出来。

实时数据显示如图3.8
图3.8 实时数据显示流程图
熟料形成热、燃煤燃烧热和回转窑热效率计算并更新程序如下：
(1) 用定时器定时读取数据库表“输出表”中熟料成分的变化：
txtSQL1 = "select 时间,[三氧化二铝%],[氧化镁%],[氧化钙%],[二氧化硅%],[三氧化二铁%],[其他%] from 输出表"
Set rs1 = ExecuteSQL(txtSQL1)
Set DataGrid3.DataSource = rs1
(2)计算熟料形成热：
Private Sub datagrid3_rowcolchange(lastrow As V ariant, ByV al lastcol As Integer)
Dim sum As Double
sum = 17.21 * V al(DataGrid3.Columns(1).Text) + 27.13 * V al(DataGrid3.Columns(2).Text) + 32.03 * V al(DataGrid3.Columns(3).Text) - 21.44 * V al(DataGrid3.Columns(4).Text) - 2.47 * V al(DataGrid3.Columns(5).Text)
shuliaore.Text = Val(sum)
shuliaore.Text = Format(shuliaore.Text, "0.0")
End Sub
(3)用定时器定时读取数据库表“输出表”中燃煤低位热值的变化：
txtSQL2 = "select 时间,[燃煤低位热值/kJ/kg煤粉] from 输出表"
Set rs2 = ExecuteSQL(txtSQL2)
Set DataGrid4.DataSource = rs2
Call datagrid4_rowcolchange(lastrow, lastcol)
sum1 = V al(shuliaore.Text)
sum2 = V al(ranliaore.Text)
(4)计算燃煤燃烧热：
Private Sub datagrid4_rowcolchange(lastrow As V ariant, ByV al lastcol As Integer) Dim sum As Double
sum = 0.1505 * V al(DataGrid4.Columns(1).Text)
ranliaore.Text = V al(sum)
ranliaore.Text = Format(ranliaore.Text, "0.0")
End Sub
(5)根据熟料形成热和燃料燃烧热计算回转窑热效率：
sum = sum1 / sum2
rexiaolv.Text = Format(V al(sum), "0.000") * 100
(6)将熟料形成热、燃料燃烧热和回转窑热效率的计算值插入数据库：
txtSQL = "insert 历史数据(ID,时间,[熟料单位热耗/kJ/kg熟料],[熟料形成热耗/kJ/kg 熟料],[窑的热效率/%])values('" & n & "','" & Trim(Text1.Text) & "','" & Trim(ranliaore.Text) & "','" & Trim(shuliaore.Text) & "','" & Trim(rexiaolv.Text) & "')" ExecuteSQL (txtSQL)
3.3.4 历史数据查询模块和报表模块的设计
历史数据表显示了熟料形成热、燃煤燃烧热和回转窑的热效率随时间变化的历史数据，数据随着系统的运行不断更新并添加在数据表中。

用户要查询具体一天的数据变化，可以在查询日期中输入日期再点击查询按钮，便可以查到具体的数据，点击打印按钮，可以将该天数据导入Excel表中，形成报表再打印出来。

历史数据查询并形成报表的流程图如图3.9。