基于AutoCAD的自動(dòng)化系統(tǒng)原理圖快速出圖系統(tǒng)

　　在三電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，施工圖設(shè)計(jì)階段有大量重復(fù)性圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作。針對(duì)這一情況進(jìn)行分析并給出一種快速出圖的解決方案。結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目，開發(fā)出一套自動(dòng)化系統(tǒng)原理圖快速出圖系統(tǒng)。該系統(tǒng)以AutoCAD為二次開發(fā)平臺(tái)，利用ActiveX　Automation技術(shù)和VBA編程語(yǔ)言將前端用戶界面、圖紙模板庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)集成在一起，在實(shí)際應(yīng)用中效果良好，減少了大量重復(fù)性的工作，從而顯著提高了制圖速度和整體工作效率。

　　AutoCAD從創(chuàng)立到現(xiàn)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(tǒng)到現(xiàn)在的Win7系統(tǒng)甚至蘋果系統(tǒng)，都開發(fā)了相應(yīng)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(qiáng)、具有多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和開放的體系結(jié)構(gòu)。這些特點(diǎn)使得它在建筑、自動(dòng)化、電子、機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用。AutoCAD軟件的二次開發(fā)，是指在現(xiàn)有的AutoCAD通用軟件基礎(chǔ)上，為增強(qiáng)和拓展某一專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，提高和完善軟件性能，更有針對(duì)性地適應(yīng)用戶要求所作的軟件開發(fā)工作。

　　在工業(yè)控制領(lǐng)域中，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)通常被稱為三電系統(tǒng)。三電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以劃分為可行性研究、功能分析、基本設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)與施工圖設(shè)計(jì)、軟件編程、調(diào)試6個(gè)階段。其中繪圖工作是將前面的設(shè)計(jì)付諸實(shí)現(xiàn)的重要一步，由于現(xiàn)場(chǎng)的工程人員要依據(jù)圖紙進(jìn)行實(shí)際的控制系統(tǒng)搭建，所以，繪圖人員將面臨工作強(qiáng)度大和圖紙質(zhì)量要求高的雙重檢驗(yàn)。本文通過(guò)對(duì)實(shí)際應(yīng)用中一整套自動(dòng)化系統(tǒng)原理圖的分析，將其中重復(fù)性的勞動(dòng)進(jìn)行總結(jié)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(tǒng)原理圖是根據(jù)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)線三電系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)中換輥系統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)原理圖。該自動(dòng)化系統(tǒng)是基于西門子(SIEMENS)公司的S7-300系列PLC(可編程邏輯控制器)。西門子S7系列PLC產(chǎn)品在中國(guó)化工、印刷、冶金等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用，其所對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化系統(tǒng)原理圖在結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(shù)字量輸入、數(shù)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 各類圖紙所占比重

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

　　由于西門子S7系列PLC的物理組成結(jié)構(gòu)是固定的，PLC柜內(nèi)布置方案也都類似。這種情況導(dǎo)致每次在針對(duì)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(cè)中都有體現(xiàn)。這就導(dǎo)致每一個(gè)工程都要靠繪圖工程師將每一幅圖紙?jiān)贏utoCAD中打開對(duì)照著I/O清冊(cè)進(jìn)行修改，這個(gè)過(guò)程耗時(shí)且費(fèi)力。

　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文搭建了快速出圖系統(tǒng)，使制圖過(guò)程自動(dòng)化。系統(tǒng)運(yùn)行在AutoCAD中，其組成有經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的模板庫(kù)(模板圖和端子圖)、數(shù)據(jù)庫(kù)(I/O清冊(cè)表)和前端用戶界面。系統(tǒng)運(yùn)行流程圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)運(yùn)行流程圖

3、結(jié)語(yǔ)

　　1)從提高工程人員繪圖效率出發(fā)，針對(duì)應(yīng)用最為廣泛的繪圖軟件———AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)，利用ActiveX　Automation技術(shù)和VBA 編程語(yǔ)言，成功開發(fā)出了快速出圖系統(tǒng)并得到實(shí)際應(yīng)用。

　　2)利用該系統(tǒng)，繪圖人員只需要在軟件界面中進(jìn)行簡(jiǎn)單操作即可快速完成模板圖和端子圖的繪制。

　　3)文中針對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)原理圖提出這一解決方案，但其模式可以推廣到其他繪圖工作中。

　　4)該系統(tǒng)還有較好的開放性，可以添加更多的模板圖庫(kù)從而擴(kuò)大系統(tǒng)的適用范圍。