基于AutoCAD二次開發(fā)的電氣配電系統(tǒng)圖輔助制圖軟件設(shè)計(jì)與研究

羅宇軒

摘要：配電系統(tǒng)圖是電氣施工圖的重要組成部分，包含了一次配電電器的選型、線纜選型、保護(hù)配管選型等重要信息。配電系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)工作需要占用工作人員的大量時間，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，Auto CAD為用戶留出了眾多可編程接口，用戶可根據(jù)需要對其進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)大量機(jī)械性重復(fù)工作的自動化處理。本文圍繞著基于C#語言CAD二次開發(fā)技術(shù)，介紹了一款自主研發(fā)的電氣配電系統(tǒng)圖輔助制圖軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)過程，對CAD二次開發(fā)輔助制圖軟件的設(shè)計(jì)具有一定指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵字： CAD二次開發(fā) C# 配電系統(tǒng)圖

1.AutoCAD二次開發(fā)簡介

AutoCAD是施工圖設(shè)計(jì)中常用的設(shè)計(jì)工具，由于其具有通用性，所以會造成在某些專業(yè)領(lǐng)域功能的缺失和不足，為此AutoCAD為用戶提供了對其功能進(jìn)行二次開發(fā)的環(huán)境和接口，用戶可以根據(jù)工作需要將AutoCAD改造為適用于自己工作環(huán)境的繪圖系統(tǒng)。

AutoCAD的二次開發(fā)主要工具有AutoCAD自帶的Auto Lisp語言、VBA語言以及ObjectArx。其中ObjectArx以C++為編程語言，采用先進(jìn)的面向?qū)ο缶幊淘恚δ軓?qiáng)大，編程效率高，但其語言較為復(fù)雜難學(xué);而VBA和AutoLisp雖然簡單易上手，但它們對于開發(fā)大型的程序時則顯現(xiàn)出了他們功能的局限性。從AutoCAD2006開始，開發(fā)人員可以使用VB.NET、C#等任何支持Microsoft.NET Framework的語言對其進(jìn)行二次開發(fā)。

2.開發(fā)平臺的選擇

本課題在編程語言環(huán)境和開發(fā)平臺的選擇上，結(jié)合課題需要最終選擇了以C#為主的C#和Lisp聯(lián)合開發(fā)方式。

C#.NET接口豐富，可以與任何支持.NET的文件類型進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，C#的可視化窗口控件非常豐富，可以根據(jù)需求制作優(yōu)良的用戶交互界面，方便操作，并且C#語言簡單，對有C語言基礎(chǔ)的開發(fā)人員非常友好。本課題選用C#語言作為主要的編制工具，完成所有的內(nèi)部計(jì)算、CAD繪圖操作和窗口交互界面的設(shè)計(jì)。

CAD提供的Lisp語言編譯器是CAD原生的開發(fā)工具，與CAD兼容性強(qiáng)，并且可以方便的對CAD菜單進(jìn)行二次開發(fā)設(shè)計(jì)，所以本課題選擇利用Lisp語言來制作設(shè)計(jì)輔助軟件的菜單。

3.標(biāo)準(zhǔn)圖塊庫的建立

標(biāo)準(zhǔn)圖塊庫的建立過程中，需要將常見低壓設(shè)備配電系統(tǒng)圖依據(jù)配電柜柜型;有無電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng);設(shè)備所在環(huán)境;用電設(shè)備的類型進(jìn)行分類整理。程序根據(jù)條件插入對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)圖塊就可以快速完成系統(tǒng)圖出線回路的繪制。

4.標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷計(jì)算表格的建立

標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷計(jì)算表格的設(shè)計(jì)要求將工藝、暖通及其他專業(yè)設(shè)備分工作簿羅列，其需要從提資設(shè)備表獲取的內(nèi)容包括，設(shè)備位號、設(shè)備名稱、設(shè)備總數(shù)、工作數(shù)量、設(shè)備單臺功率;設(shè)計(jì)人員對需要系數(shù)、功率因數(shù)、環(huán)境特征以及設(shè)備類型進(jìn)行選擇后可以計(jì)算出設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷、計(jì)算電流等計(jì)算結(jié)果。

5.CAD與EXCEL表格的數(shù)據(jù)交互

基于C#的CAD二次開發(fā)讀取EXCEL數(shù)據(jù)的方法最常用的有COM組件方式和NPOI方式。

NPOI，是POI的.NET版本，是一套用JAVA編寫的用于讀取XLS，DOC，PPT等文件內(nèi)數(shù)據(jù)的程序庫。相比于COM組件方式，NPOI方式具有其獨(dú)特的優(yōu)勢，最明顯的在于這種方式可以在沒有安裝Office的電腦上對Excel文件進(jìn)行讀寫操作，而這一優(yōu)勢會在數(shù)據(jù)庫建立的時候起到關(guān)鍵的作用。

6.操作流程設(shè)計(jì)

本課題的電氣配電系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)輔助工具的操作界面如下圖所示：

用戶使用軟件首先要加載負(fù)荷計(jì)算源文件，在彈出對話框中選擇該項(xiàng)目的負(fù)荷計(jì)算表，再點(diǎn)擊加載基礎(chǔ)塊源文件，加載完成后選擇提資專業(yè)、柜型以及有無電氣火災(zāi)，點(diǎn)擊更新數(shù)據(jù)庫后窗口左下角會顯示項(xiàng)目編號和項(xiàng)目名稱，在工藝設(shè)備、暖通設(shè)備、其它設(shè)備、回路選項(xiàng)卡中可以預(yù)覽設(shè)備或回路的相關(guān)信息內(nèi)容，經(jīng)確認(rèn)后點(diǎn)擊繪制系統(tǒng)圖在CAD窗口中選擇插入位置即可將所有的出線回路批量繪制。

7.程序構(gòu)架

整體的程序構(gòu)架設(shè)計(jì)如下圖所示：

基礎(chǔ)操作層封裝了CAD繪圖操作的一些底層函數(shù)，比如對話框彈出、在圖中選取點(diǎn)、插入文字、插入線、新建圖層等基本操作。

交互操作層封裝了所有的窗口控件的設(shè)計(jì)以及對其進(jìn)行控制的相關(guān)代碼。

數(shù)據(jù)傳輸層封裝了基于NPOI技術(shù)對EXCEL表格數(shù)據(jù)讀取以及SQL數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)操作的基本函數(shù)。

數(shù)據(jù)操作層內(nèi)定義了設(shè)備及回路的結(jié)構(gòu)體數(shù)組，并將對結(jié)構(gòu)體內(nèi)成員內(nèi)容進(jìn)行操作的函數(shù)進(jìn)行了封裝。

輸出顯示層調(diào)用其他所有基礎(chǔ)層內(nèi)的數(shù)據(jù)及函數(shù)完成最終的電氣配電系統(tǒng)圖在CAD界面上的自動繪制。

8.結(jié)論

最終我公司自主研發(fā)的電氣配電系統(tǒng)圖輔助制圖軟件的設(shè)計(jì)最終完成。經(jīng)過應(yīng)用與測試，該軟件有效提高了電氣設(shè)計(jì)人員的工作效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。本文對CAD二次開發(fā)輔助制圖軟件的設(shè)計(jì)具有一定指導(dǎo)意義。

9.參考文獻(xiàn)

[1]全宏宇.基于ActiveX的AutoCAD二次開發(fā)在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖工程設(shè)計(jì)軟件中的應(yīng)用探討[J].鐵道勘測與設(shè)計(jì)，2020（01）：86-88.

[2]李英，孫敘松.電氣CAD原理圖數(shù)據(jù)提取與輔助建模[J].廣船科技，2019，39（02）：53-55.

[3]崔聯(lián)合，于華艷，劉江，萬文龍.基于AutoLISP的AutoCAD二次開發(fā)研究[J].制造業(yè)自動化，2019，41（02）：47-51.

[4]楊義強(qiáng).AutoCAD在工程繪圖中的二次開發(fā)運(yùn)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（21）：149.

[5]胡煒.淺談CAD二次開發(fā)技術(shù)在建筑制圖中的應(yīng)用[J].居業(yè)，2018（09）：42+44.