升级FORTRAN源代码——FORTRAN与VB混合编程

2(x】5年3月 中南水力发电 第1期 升级 FORTRAN源代码 ．FORTRAN与 VB混合编 蒋椰林 (中南勘测研究院，湖南 长沙 410014) 程 摘 要 介绍了用 Microsoft FORTRAN PowerStation 4．0(FPS4．0)和 Microsoft Visual Basic 6．0(VB6．0)建 32位 Windows FORTRAN应用程序的方法和技巧。并编写演示程序加以说明，为 DOS环境下运行的 FORTRAN应用程 序升级至 WINDOWS环境下运行，提供一种方便快捷的方法。 关键词 动态链接库 声明 参数传递 l 引 言 FORTRAN是一种适用于数值计算的语言 ，在科 学计算和工程领域 ，目前该语言效率最高。在 DOS时代 ，许多水电专业程序用 FORTRAN语言编 写 ，这些源代码 由于经历 了时间的考验 ，因此是成 熟 、稳定的代码。如何继承前人的 FORTRAN程序资 源 ，扩充数值计算以外的数据成图等功能，并使得应 用程序同时具有 Windows环境图形用户界面的友好 性呢?面向对象的编程语言 VB作为基于 WindoWS 平台的开发工具 ，以其灵活简便 、易学易用的特点 ， 成为广大水电工作者的首选编程工具。因此较好的 解决办法是 FORTRAN与 VB混合语言编程，这样就 能 充 分 发 挥 VB 强 大 的 图 形 界 面 开 发 功 能 和 FORTRAN的高效数值计算特点，设计出具有专业水 准的软件。 本文以笔者的编程实践 ，介绍通过动态链接库 的方法实现 FORTRAN与 VB混合编程。具体做法 是 ：用 Microsofl FORTRAN PowerStation 4．0，将 FORTRAN 程 序 编 译 成 Windows的 动 态 链 接 库 (DLL)， 以 供 Microsoft Visual Basic 6．0调 用 。 FORTRAN源代码主要采用带参数的子例子程序，以 这种方法创建 DLL文件 ，不用改动 FORTRAN源程 序 ，十分方便快捷。在 VB中完成程序界面设计及程 序功能整合。 2 用 FOR] AN PowerStation 4．0建 立动 态 链接 库 2．1编写 FORTRAN源文件 可用任何编辑器建立 FORTRAN源文件 ，文件由 函数和子程序构成 ，由于 FORTRAN只与VB交换数 据，因此，要去掉针对键盘和屏幕的交互式输入输出语 句。对于每一个 VB将直接调用的子程序，在说明语句 之前 ，要加一条 FO RTRAN PowerStation的编译元命令： ! MS$ATTRIBUTES DLLEXPORT ：：mysub 其中： !MS$ATrRIBUTES 编译元命令 ，对指定的变 量声明 Microsoft F0RTRAN的扩展属性 ，用于简化 FORTRAN与 VB之间的过程与数据传递 DIJ,EXPORT Microsofi FORTRAN的扩展属性 ，用此属性声明过 程 ，意味着该过程会出现在动态链接库的接 口函数 中 mysub要调用的 FORTRAN子程序。 2．2建立动态链接库的项目文件 在 Microsofl FORTRAN PowerStation 4．0开发 环境 中 ，选 择菜单 File—New⋯ ；在 选择 Project Workspace后 ，单击 OK；在弹出的对话框中，选择 Dynamic--~Link Library，并指定项 目名和所在位置， 然后单击 Create，就建立了动态链接库的项 目文件。 2．3创建动态链接库 通过 Insert--~Files in Project⋯将 FORTRAN源 文件加入项 目中。 通过 Build---~build ．dll将项 目编译连接为动态 链接库，其中 ．dll代表动态链接库。并将 ．dll文件 拷贝到 C：＼WINDOWSkSYSTEM子目录下。 3 在 Visual Basic 中使 用动 态链接库 由于 DLL过程存在于 Visual Basic应用程序之 维普资讯 http://www.cqvip.com 56 中南水力发电 第 l期 外的文件 中，故必须用 Declare语句声 明外部过程 后，方可把它当作 Visual Basic过程来使用。 3．1声明动态链接库 在代码窗口的“声明”部分增加一个 Declare语 句。完整的语法如下： Public Delcare Sub subname Lib “libname’’ Alias“aliasname”(arglist、 Delcare语句的各组成部分说明如下： Public：用于声明在所有模块中对所有其他过程 均合法的过程； Sub subname：指明该过程无返回值 ； Lib“libname”：指明 DLL文件及其路径； Alias“aliasname”：指明被调用过程在 DLL中的 别名，这一属性是必须的； 别名的命名有一定的规律可循 ，即如果子程序 名为 subname，则别名为 一subname@n ，其中 n为一 整数，n等于子程序的参数个数乘以 4。特别的，若子 程序的参数个数为 0，那么 n也为 0。 3．2使用动态链接库 在声 明 了过 程之 后 ，调 用 它 的方 式 与标 准 Visual Basic过程相同：Call subname(arglist) 4 参数传递 要使 VB正确调用 FortranDLL，必须解决子程序 参数传递问题。由于不同的语言对于不同的数据类 型 的处理方式不 同，故表 1列出 了 FORTRAN与 Visual Basic对等的数据类型。 表 1 FORTRAN与 Visual Basic对等的数据类型 FORTRAN Visual Basic Integer 2 Integer Integer 2 Long Real*4 Single Real*8 Double Character(n) String n 如果所传递的参数是数组类型，按照 FORTRAN PowerStation的，则在 VB中调用 FORTRAN子 程序时，应在相应位置放上该数组的第一个元素，而 不是通常的数组名(参见示例 5．1)。 对于字符串的传递 ，考虑到实际应用中，VB 与 FORTRAN间传递的字符串主要是数据文件名，解决 的方法是用“辅助数组 ”实现字符 串的传递(参见示 例 5．1)思路如下： ●在 VB中，将字符串转换为大写，用 ASC函数 将字符 串中的每个字母转换为 ASCII码值 ，从而得 到一个对应于字符串的 ASCII码值数组。 ●将数组传到 FORTRAN子程序； ●在 FORTRAN中，用 CHAR函数将 ASCII码 值数组还原为字符串。 5 应用举例 5．1数组传递示例 !FORTRAN子程序 SUBROUTINE mysub 1(n，a) !MS@ATTRIBUTES DLLEXPORT：：mysubl INTEGER n，i REAL(4)a(3) DO i=l，3 a(i)=n ENDDO RETURN END SIIBR0IITINE !VB中作如下声明(模块级) Public Delcare Sub mysubl Lib “EXAM1．dll” Alias “ 一 mysubl@8”(ByRef X AS L0ng， ByRef Y AS Single) !VB中调用 FORTRAN子程序 Dim a As L0ng Dim b(1 To 3)As Single a=10 CALL mysub1(a，b(1)) 5．2字符串传递示例 本例在 VB主程序 中选择一 个原始数据文件 ， 将该文件传给 FORTRAN子程序进行计算。 !FORTRAN子程序 SUBROUTINE mysub2(a，n) !MS@ATI’RIBUTES DLLEXPORT：：mysub2 IMPLICT REAI 8(a—h，O--Z) CHARACTER(n)cstr DIMENSION k(n) DO 10 i=l，n cstr(i：i)=char(k(i)) 10 continue RETURN END SIJBROI ITINE 维普资讯 http://www.cqvip.com 2005年3月 中南 水 力发 电 第l期 一 种引起机组振动与噪音的原因及其影响 何今盛 (永州市涔天河水利水电管理局，湖南 永州 425500) 摘 要 因在消缺改造中定子端部接线失误，造成发电机磁路不对称，引起机组振动和噪音 ，并产生负序电流，对 发电机造成不 良影响。 关键词 接线失误 振动和噪音 不良影响 为消除发电机的缺限，提高机组的健康水平 ，在 成功地进行了某水电站 2号发电机消缺改造的基础 上，2003年 8月我们又与原承接单位 (xx电机有限 责任公司，以下简称公司)签订了与 2号发电机技术 要求相同的 3号发电机的消缺改造。3号发电 机改造后的主要数据如下： 额定容量：l0．56MVA； 额定电压 ：10500V； 额定电流：580．4A； 额定转速 ：187．5r／min； 额定频率：50Hz； 额定励磁电流 ：440A 额定励磁电压 ：178．8V； 相数 ：3； 接 法：2Y。 l 振动、噪音的基本情况及原因 公司于 2003年 9月 26日完成发电机定子的消 缺改造工作。电站于 1O月 20日完成发电机组其它 部件_的装复 、调试 ，当 日开机试运行 ，机组空载状 态下无异常振动和噪音，各部位的摆度 、振动均在 规程允许范围内。空运 3-5min后加励磁电流升压， 当加上励磁 电流发电机即产生振动和噪音。人站在 发电机盖板上感到振动十分明显 ，站在距发电机定 子外壳约 3m远的中控室门边 ，也感到脚板发麻 ， 噪音沉闷；在+Y、X和 Y、+X方位的振动和噪音 业 业 业 !VB中作如下声明(模块级) f$=Right(f$，al—i) Public Delcare Sub mysub2 Lib “EXAM2．dll” Alias next i％ “ _ mysub2@8”(ByRef X AS long， ByRef Y AS CALL mysub2(a(1)，a1) long) ··· !VB中调用 FORTRAN子程序 Private Sub Command 1 — Click0 Dim a0 As I ng Dim al As lo ng CommonDialog1．ShowOpen f$=UCase(CommonDialog1．filename) al=Len(Trim(f$)) REDIM a(1 TO a1)As long For i％=l TO al a(i)=Asc(Left(f$，1)) 6 结束语 本文 探讨 了 Windows环 境 下 Visual Basic和 FORTRAN PowerStation4．0通过 DLL实现混合语言 编程的方法。编程实践证明，只要掌握了两种语言混 合编程中过程名 、参数的传递方法 ，就可以充分利用 VB和 FPS4．O各 自的优势 ，编制出在 WIND0WS操 作系统下运行的用户界面友好的 FORTRAN应用程 序。 收稿 ¨期 ：2004-03-29 维普资讯 http://www.cqvip.com