基于VBA模式開(kāi)發(fā)的參數(shù)化繪圖軟件

邵彥錕，高志良

1 前言

當(dāng)前，參數(shù)化繪圖已成為工業(yè)領(lǐng)域的主流繪圖方式之一，參數(shù)化繪圖水平體現(xiàn)了企業(yè)的設(shè)計(jì)實(shí)力。如今Auto CAD軟件依然是平面繪圖中受眾面最廣的軟件，但Auto CAD軟件的基礎(chǔ)繪圖工作完成的僅是逐項(xiàng)添加對(duì)象和圖元，圖元與圖元之間不具備良好的參數(shù)聯(lián)動(dòng)性。能否通過(guò)對(duì)CAD軟件的二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)以交互方式進(jìn)行參數(shù)化繪圖，甚至實(shí)現(xiàn)一鍵生成圖紙的功能，這是本文重點(diǎn)探討的問(wèn)題。本文以第四代兩段篦冷機(jī)液壓系統(tǒng)的電氣控制柜圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為例，介紹在CAD軟件基礎(chǔ)上二次開(kāi)發(fā)的參數(shù)化繪圖軟件。

2 第四代兩段篦冷機(jī)控制柜圖紙?jiān)O(shè)計(jì)特點(diǎn)

不同項(xiàng)目的產(chǎn)量不同，其篦冷機(jī)篦床篦板列數(shù)和液壓泵數(shù)量也會(huì)有很大變化，同時(shí)第四代篦冷機(jī)是雙段篦床，搭配時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)兩段不一致的情況，如一段9列、二段6列。另外，在不同項(xiàng)目中，根據(jù)篦床列數(shù)及所提供傳感器種類的不同，液壓廠家提供的電氣接口數(shù)量及信號(hào)位置等的組合方式也非常多。這就導(dǎo)致不同項(xiàng)目中，即便是同一產(chǎn)量甚至同一型號(hào)的篦冷機(jī)液壓控制柜內(nèi)，電氣元件的變化也非常大，無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程。每個(gè)項(xiàng)目的篦冷機(jī)控制柜圖紙繪制約消耗工時(shí)2～5d/人，在工期被嚴(yán)格控制的工程項(xiàng)目面前，這部分的工時(shí)消耗不容忽視。

3 篦冷機(jī)液壓控制柜CAD圖紙參數(shù)化繪制軟件的開(kāi)發(fā)

3.1 在CAD基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的途徑

為解決上述問(wèn)題，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程，決定對(duì)篦冷機(jī)液壓控制柜的CAD制圖方式進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。Auto Desk公司旗下的Auto CAD對(duì)外發(fā)布了Object ARX、.net、Auto Lisp、VBA等多種開(kāi)發(fā)途徑。

Object ARX是Auto Desk公司針對(duì)Auto CAD二次開(kāi)發(fā)推出的開(kāi)發(fā)包，它提供以C++為基礎(chǔ)的面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)環(huán)境及應(yīng)用程序接口，能快速訪問(wèn)Auto CAD圖形數(shù)據(jù)庫(kù)，具有強(qiáng)大的功能。.net使開(kāi)發(fā)人員可在.net框架下使用VB.net、C#、C++等多種編程語(yǔ)言對(duì)CAD進(jìn)行開(kāi)發(fā)，其比Object ARX結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。Auto Lisp是直接由Auto CAD產(chǎn)生的語(yǔ)言，往往需配合其他語(yǔ)言一起使用。

VBA是以VB語(yǔ)言為基礎(chǔ)嵌入在CAD內(nèi)部的一種開(kāi)發(fā)環(huán)境，無(wú)需額外的編譯環(huán)境（IDE），無(wú)需引用外部庫(kù)，能夠?yàn)橛脩籼峁┝己玫慕换バ越缑妫浅＿m合非計(jì)算機(jī)專業(yè)的技術(shù)人員學(xué)習(xí)使用。通過(guò)幾行簡(jiǎn)單的VBA代碼即可實(shí)現(xiàn)CAD中簡(jiǎn)單圖元的自動(dòng)參數(shù)化繪制，能夠顯著提高設(shè)備圖紙二次開(kāi)發(fā)的工作效率。

3.2 利用VBA代碼提高CAD圖紙繪制二次開(kāi)發(fā)工作效率

CAD圖紙繪制的二次開(kāi)發(fā)工作由圖紙?zhí)幚砗痛a構(gòu)建兩部分組成。

3.2.1 圖紙優(yōu)化

優(yōu)化控制柜CAD圖紙，將設(shè)備所有的非標(biāo)特性元素集成為同一套圖紙，并將所有同一特性的圖元整理規(guī)劃成圖塊，并對(duì)每一種圖塊單獨(dú)命名。完成這一步驟即完成圖紙圖元“數(shù)據(jù)庫(kù)”的搭建，避免后續(xù)使用VBA代碼重復(fù)構(gòu)建圖紙圖元，能夠節(jié)省大量代碼編制時(shí)間，提高軟件運(yùn)行效率。如圖1所示，亮藍(lán)部分表示同類塊的所有圖元。

圖1 同一種圖塊中的所有的圖元元素

優(yōu)化完成后的圖紙擁有設(shè)備全部可選特性，并擁有大量圖塊，后續(xù)的所有代碼工作都將在這張優(yōu)化后的圖紙上進(jìn)行相應(yīng)的減法和局部的排序、統(tǒng)計(jì)等工作。

3.2.2 代碼構(gòu)建

在CAD的VBA環(huán)境中設(shè)計(jì)窗口面板，規(guī)劃需要的功能區(qū)，如圖2所示。窗口面板分為三個(gè)功能區(qū)，一部分是統(tǒng)一的圖紙項(xiàng)目信息；一部分是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)人和審核人的電子簽名，這部分可以將已記錄的電子簽名塊和拾取的簽名塊自動(dòng)布置到每張圖相應(yīng)的簽名區(qū)域，同時(shí)也可選擇文本格式的簽名方式；最后一部分是對(duì)設(shè)備非標(biāo)特性的選擇，這部分可根據(jù)不同類型的設(shè)備隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

圖2 參數(shù)化繪制軟件的窗口面板

（1）代碼方面

首先創(chuàng)建選擇集，選擇集是被提取圖元的“暫存器”，會(huì)多次出現(xiàn)在后續(xù)代碼中。

定位每張圖紙的位置，并傳輸面板的項(xiàng)目信息。

（2）簽名方面

提前在圖中創(chuàng)建所需的簽名塊，放在任意位置，再通過(guò)代碼復(fù)制粘貼面板所選擇的簽名，并部署到每張圖紙相應(yīng)的位置。

以上代碼只是其中的一小部分，但已能夠說(shuō)明程序的主要思路，在代碼執(zhí)行面板設(shè)定命令并執(zhí)行后，會(huì)在原有“標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”圖紙上進(jìn)行修改。代碼執(zhí)行前后“標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”圖紙畫面如圖3、4所示。

圖3 代碼執(zhí)行前“標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”圖紙的內(nèi)容

圖4 代碼執(zhí)行后“標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”圖紙的內(nèi)容

綜上所述，最終的運(yùn)行結(jié)果是在原“標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相應(yīng)的“減法”、排序、統(tǒng)計(jì)等操作，以VBA模式對(duì)設(shè)備圖紙繪制方式進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，不需要龐大的代碼量，前期的圖紙優(yōu)化承擔(dān)了大部分工作量，二次開(kāi)發(fā)的軟件結(jié)構(gòu)清晰，便于學(xué)習(xí)，可供其他類型設(shè)備圖紙的開(kāi)發(fā)工作參考。若僅依靠代碼來(lái)繪制圖形，圖元重復(fù)生成的工作量非常大，而且還會(huì)涉及到外接數(shù)據(jù)庫(kù)等相關(guān)操作。執(zhí)行參數(shù)化繪制軟件的一鍵出圖功能后，幾秒鐘即可自動(dòng)生成項(xiàng)目所需圖紙，極大節(jié)省了圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

基于VBA模式的圖紙開(kāi)發(fā)工作同樣適用于其他的設(shè)備，如DCS控制柜、輥壓機(jī)液壓控制柜、輥磨液壓控制柜、變頻控制柜、軟啟動(dòng)柜等設(shè)備，甚至工藝或電氣系統(tǒng)的藍(lán)圖設(shè)計(jì)，只要整理出設(shè)計(jì)內(nèi)容的共性和非標(biāo)特性，并將其量化和優(yōu)化，再進(jìn)行功能細(xì)分和代碼構(gòu)建，即可達(dá)到同樣的效果。