基于A(yíng)utoCAD的自動(dòng)化系統原理圖快速出圖系統

2014-11-30 閆世宏北京科技大學(xué)

　　在三電系統設計過(guò)程中，施工圖設計階段有大量重復性圖紙設計工作。針對這一情況進(jìn)行分析并給出一種快速出圖的解決方案。結合實(shí)際項目，開(kāi)發(fā)出一套自動(dòng)化系統原理圖快速出圖系統。該系統以AutoCAD為二次開(kāi)發(fā)平臺，利用ActiveX　Automation技術(shù)和VBA編程語(yǔ)言將前端用戶(hù)界面、圖紙模板庫、數據庫集成在一起，在實(shí)際應用中效果良好，減少了大量重復性的工作，從而顯著(zhù)提高了制圖速度和整體工作效率。

　　AutoCAD從創(chuàng )立到現在經(jīng)歷了31年的發(fā)展歷程，也奠定了它在繪圖領(lǐng)域無(wú)法撼動(dòng)的地位。它從最初的DOS系統到現在的Win7系統甚至蘋(píng)果系統，都開(kāi)發(fā)了相應的版本，并且能夠保持前后的雙向兼容性。AutoCAD的最大特點(diǎn)是通用性強、具有多種工業(yè)標準和開(kāi)放的體系結構。這些特點(diǎn)使得它在建筑、自動(dòng)化、電子、機械等多個(gè)領(lǐng)域得到了極為廣泛的應用。AutoCAD軟件的二次開(kāi)發(fā)，是指在現有的AutoCAD通用軟件基礎上，為增強和拓展某一專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的應用范圍，提高和完善軟件性能，更有針對性地適應用戶(hù)要求所作的軟件開(kāi)發(fā)工作。

　　在工業(yè)控制領(lǐng)域中，隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統被越來(lái)越廣泛的應用。工業(yè)自動(dòng)化系統在國內通常被稱(chēng)為三電系統。三電系統的設計可以劃分為可行性研究、功能分析、基本設計、詳細設計與施工圖設計、軟件編程、調試6個(gè)階段。其中繪圖工作是將前面的設計付諸實(shí)現的重要一步，由于現場(chǎng)的工程人員要依據圖紙進(jìn)行實(shí)際的控制系統搭建，所以，繪圖人員將面臨工作強度大和圖紙質(zhì)量要求高的雙重檢驗。本文通過(guò)對實(shí)際應用中一整套自動(dòng)化系統原理圖的分析，將其中重復性的勞動(dòng)進(jìn)行總結歸納，提出一套軟件解決方案，不僅提高了出圖速度，出圖質(zhì)量也得到了保證。

1、圖紙分析與解決方案提出

　　自動(dòng)化系統原理圖是根據實(shí)際工業(yè)自動(dòng)化控制方案進(jìn)行繪制，本文選取的例子是某熱連軋生產(chǎn)線(xiàn)三電系統技術(shù)設計中換輥系統的自動(dòng)化系統原理圖。該自動(dòng)化系統是基于西門(mén)子(SIEMENS)公司的S7-300系列PLC(可編程邏輯控制器)。西門(mén)子S7系列PLC產(chǎn)品在中國化工、印刷、冶金等行業(yè)有廣泛的應用，其所對應的自動(dòng)化系統原理圖在結構和組成上也比較相近，因此本文提出的解決方案有較好的推廣性。

　　本例中的自動(dòng)化系統原理圖主要有以下幾個(gè)部分：①配置圖;②電源圖;③模板圖(數字量輸入、數字量輸出、模擬量輸入、模擬量輸出);④端子圖;⑤柜體圖;⑥元件表。它們所占整套圖紙的比重如圖1所示。

圖1 各類(lèi)圖紙所占比重

　　從圖1中可以看出，模板圖(數字量輸入、數字量輸出、模擬量輸入、模擬量輸出)和端子圖的數量占了整套圖紙的主要部分，這2部分也正是重復性工作的主要來(lái)源。它們描述了PLC輸入輸出點(diǎn)數、輸入輸出信號來(lái)源和去向以及相應的接線(xiàn)方案。工程中的點(diǎn)數從幾百至幾千不等，所對應的圖紙量都比較大，本文所開(kāi)發(fā)的快速出圖系統針對的就是這2類(lèi)圖紙。

　　由于西門(mén)子S7系列PLC的物理組成結構是固定的，PLC柜內布置方案也都類(lèi)似。這種情況導致每次在針對不同工程進(jìn)行圖紙繪制時(shí)要修改的部分僅僅是和具體工程相關(guān)的文本信息，而這些信息在I/O清冊中都有體現。這就導致每一個(gè)工程都要靠繪圖工程師將每一幅圖紙在A(yíng)utoCAD中打開(kāi)對照著(zhù)I/O清冊進(jìn)行修改，這個(gè)過(guò)程耗時(shí)且費力。

　　針對上述問(wèn)題，本文搭建了快速出圖系統，使制圖過(guò)程自動(dòng)化。系統運行在A(yíng)utoCAD中，其組成有經(jīng)過(guò)標準化的模板庫(模板圖和端子圖)、數據庫(I/O清冊表)和前端用戶(hù)界面。系統運行流程圖如圖2所示。