1　前言

　　隨著市場(chǎng)的發(fā)展哑回，傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)方式已難以適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，采用CAD設(shè)計(jì)已勢(shì)在必行粟墩。而目前用于機(jī)械CAD的軟件已趨于完善伊哮，但適合機(jī)床的電氣CAD軟件卻很少。機(jī)床電氣設(shè)計(jì)包括電路圖惨槐、接線圖问嬉、安裝圖、接線盒和電柜(包含按鈕站)瘤褒，這五部分之間不是孤立存在的炮姑，而是相互聯(lián)系的。如接線圖上的元件和電路圖上的元件是相互對(duì)應(yīng)的悲组，要求電氣CAD系統(tǒng)各模塊間既能實(shí)現(xiàn)信息共享检痰，又能單獨(dú)執(zhí)行，前后呼應(yīng)锨推，保持整個(gè)系統(tǒng)的完整性铅歼。因此，開發(fā)一套專業(yè)化的機(jī)床電氣CAD系統(tǒng)换可，以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率椎椰，縮短設(shè)計(jì)周期，減輕人工勞動(dòng)沾鳄，是適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的迫切需要慨飘。

　　2　系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

　　機(jī)床電路圖設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，在開發(fā)時(shí)主要考慮了以下問題：(1)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4728并結(jié)合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)译荞，優(yōu)化整理出常用圖形符號(hào)并建立圖形符號(hào)庫(kù)瓤的；(2)對(duì)元件標(biāo)注、電路圖圖幅格式磁椒、縱橫坐標(biāo)分區(qū)制訂統(tǒng)一格式堤瘤；(3)電路圖輸入時(shí)玫芦，對(duì)符號(hào)的查找、調(diào)用本辐、插入守涤、刪除應(yīng)快速、簡(jiǎn)單懂崭、方便溃艺、靈活；(4)考慮用戶設(shè)計(jì)過(guò)程中自己擴(kuò)充常用符號(hào)功能模塊处淘，以減少重復(fù)性勞動(dòng)睡硫，系統(tǒng)需具有擴(kuò)充模塊管理工具；(5)為提高作圖效率栈眉，圖形符號(hào)和文字標(biāo)注分開進(jìn)行趣闹，不同的元件其標(biāo)注內(nèi)容是不同的，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)識(shí)別榛架，標(biāo)注的內(nèi)容應(yīng)能提取箍负，為生成接線圖作準(zhǔn)備，標(biāo)注采用順序編號(hào)法唤鳍，同時(shí)提供界面友好的對(duì)話框麦回，方便交互進(jìn)行；(6)觸點(diǎn)和線圈相對(duì)坐標(biāo)位置的確定恕刘，手工設(shè)計(jì)時(shí)需逐張查找圖紙缤谎，效率低，容易漏掉且易出錯(cuò)褐着，系統(tǒng)開發(fā)時(shí)應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)的先進(jìn)性坷澡，由系統(tǒng)自動(dòng)完成這一功能。

　　 接線圖和電路圖有密切的聯(lián)系献起，除機(jī)床外形和元件安裝位置外洋访，其他信息都可從電路圖內(nèi)提取，而機(jī)床外形和元件安裝位置可直接調(diào)用機(jī)械設(shè)計(jì)員已經(jīng)畫好的圖形谴餐，也就是說(shuō)姻政，系統(tǒng)應(yīng)能從電路圖半自動(dòng)生成接線圖。

　　安裝圖的開發(fā)岂嗓，主要考慮解決標(biāo)準(zhǔn)件和外購(gòu)件的查詢及目錄生成汁展。

　　 接線盒在機(jī)床電氣設(shè)計(jì)中的工作量比較大，但由于其形狀比較規(guī)范厌殉，尺寸規(guī)格參數(shù)系列化食绿，因此采用參數(shù)化設(shè)計(jì)比較合適。

　　電柜設(shè)計(jì)包括安裝圖和接線圖，為方便將按鈕站設(shè)計(jì)歸入電柜屏酌，其共同特點(diǎn)是重復(fù)工作量大庇讥，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。

　　除上述外予问，系統(tǒng)應(yīng)具有輔助作圖工具润沸，如圖層設(shè)置、圖幅設(shè)置涕笛、標(biāo)題欄填充燥箍、自動(dòng)出圖等×衅考慮用戶使用方便朦晋，全部界面應(yīng)實(shí)現(xiàn)漢化且友 好，同時(shí)提供有機(jī)床電氣CAD系統(tǒng)使用手冊(cè)喳律。

　　3　系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)

　　基于上述設(shè)計(jì)思想周狱，開發(fā)出的機(jī)床電氣CAD系統(tǒng)的總體菜單結(jié)構(gòu)見圖1。該系統(tǒng)包括六大功能模塊赤朽，每一模塊又包含若干子菜單扰藕。各模塊選項(xiàng)的功能如下：

　　電路圖設(shè)計(jì)模塊：采用每次輸入一段回路再插入元件的方法，線段自動(dòng)斷開芳撒，元件方向及位置隨電路走向自動(dòng)調(diào)整。文字標(biāo)注采用順序編號(hào)法未桥，由符號(hào)標(biāo)注程序來(lái)完成笔刹。線圈及觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)坐標(biāo)位置的標(biāo)注是在電路圖全部繪完后，由程序自動(dòng)提取并進(jìn)行標(biāo)注冬耿。同時(shí)亦可從電路圖提取元件功能位置清單舌菜。用戶可以通過(guò)自建符號(hào)庫(kù)功能，建立和管理自己在設(shè)計(jì)過(guò)程中常用的符號(hào)功能塊亦镶。對(duì)常用的典型結(jié)構(gòu)開發(fā)了功能小部件日月，可直接進(jìn)行調(diào)用。另外缤骨，用此模塊建立了包含繼電器控制和PLC控制的典型電路圖圖庫(kù)爱咬，共125張。用戶通過(guò)輸入簡(jiǎn)單的幾個(gè)參數(shù)绊起，即可調(diào)出所需要的電路圖精拟。

　　接線圖設(shè)計(jì)模塊：通過(guò)符號(hào)代號(hào)和接線號(hào)全自動(dòng)提取程序，由程序代替人工自動(dòng)搜索每張電路圖內(nèi)的符號(hào)代號(hào)和接線號(hào)箩晦，再經(jīng)過(guò)程序?qū)μ崛〕龅男畔⑦M(jìn)行處理甫蹄，如接線號(hào)自動(dòng)合并排序等，即產(chǎn)生接線圖淀甘。

　　安裝圖設(shè)計(jì)模塊：系統(tǒng)通過(guò)此模塊可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件和外購(gòu)件進(jìn)行查詢漫介、標(biāo)注和目錄生成赏碑。

　　接線盒設(shè)計(jì)模塊：從對(duì)話框列表欄內(nèi)選擇接線盒尺寸毯输，并輸入各面安裝管接頭型號(hào)及規(guī)格，則接線盒安裝圖及開孔圖即可參數(shù)化生成褂苔。

　　電柜設(shè)計(jì)模塊：直接從圖形菜單內(nèi)調(diào)用所需要的模塊霜甜，很容易生成電柜接線圖、安裝圖和按鈕站安裝圖贩贵。

　　輔助工具模塊：主要輔助上述各模塊箕昭，使作圖效率更快、更方便述召，如全自動(dòng)批處理出圖功能，比手工出圖效率提高至少10倍以上怪与。

　　4　程序設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)

　　4.1　程序設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)主要采用了ADS(Autocad Development System)遍愿、Autolisp、dbaseⅢ等权饥，其支撐平臺(tái)選用Autocad R12面族。

　　4.2　關(guān)鍵技術(shù)

　　4.2.1　全自動(dòng)批處理技術(shù)

　　該系統(tǒng)多次提到“全自動(dòng)批處理”這個(gè)術(shù)語(yǔ)，如全自動(dòng)批處理實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)線圈坐標(biāo)位置標(biāo)注甜海，全自動(dòng)批處理出圖等等。那么它到底是什么含 義呢實(shí)際上因?yàn)闄C(jī)床電路圖一般少則幾張多則幾十張不等，而程序一般只能在一個(gè)圖形過(guò)程中執(zhí)行牵署，要想全部提取出每張圖形所包含的信息，靠人工逐張打開圖形再執(zhí)行程序取具，用戶勞動(dòng)強(qiáng)度大自不必說(shuō)，而如果機(jī)器運(yùn)行速度又慢，其效率之低是可想而知的翠墩。為此，首先編寫處理多圖文件的程序反狞，通過(guò)程序裝入如圖2所示的對(duì)話框，由用戶交互選擇輸入要處理的圖形文件客止，并將其讀入一臨時(shí)文件內(nèi)涕克，然后程序打開該臨時(shí)文件，把對(duì)每一圖形文件要進(jìn)行的具體操作按SCR(SCR文件是AutoCAD的命令文件逝段，可通過(guò)AutoCAD的Script命令進(jìn)行調(diào)用)文件格式寫進(jìn)一事先定好的擴(kuò)展名為.SCR的文件內(nèi)。對(duì)文件進(jìn)行的操作，調(diào)用子程序來(lái)完成参淹。全部文件處理完畢，關(guān)閉該SCR文件构鸭。然后通過(guò)編輯下拉式菜單在程序后面加上由該程序產(chǎn)生的SCR文件，當(dāng)點(diǎn)中菜單后抒崖，程序即自動(dòng)執(zhí)行弃净。例如：［全自動(dòng)批處理出圖……］^C^CAUTOPLOT;－script;aplot.scr;通過(guò)上述處理绩罩，整個(gè)過(guò)程只需2～3分鐘即可完成潘尿。利用上述技術(shù)金顿，成功地完成了觸點(diǎn)線圈坐標(biāo)位置全自動(dòng)標(biāo)注、線號(hào)全自動(dòng)提取揍拆、多圖文件全自動(dòng)批處理打印等手工難以做到的事情茶凳。

　　4.2.2　自動(dòng)參數(shù)化技術(shù)

　　參數(shù)化設(shè)計(jì)，一般多指形狀相似箱沦、尺寸各異的零件圖辩恼。而這里所說(shuō)的參數(shù)化既包含尺寸各異又包含形狀各異，既是安裝圖又包括零件圖，既是局部參數(shù)化又是整體參數(shù)化柒谈。接線盒本身有多種規(guī)格胖辨，其各面安裝的管接頭同樣有多種規(guī)格爱蚣，對(duì)應(yīng)的開孔尺寸也不一樣。隨著接線盒規(guī)格的不同讹毁，其內(nèi)置導(dǎo)軌也不同间炮，相應(yīng)的接線端子也不一樣∶锪桑可以看出身音，接線盒設(shè)計(jì)看似簡(jiǎn)單触尚，但包含的內(nèi)容卻相當(dāng)復(fù)雜叔收。手工設(shè)計(jì)時(shí)要反復(fù)查閱手冊(cè)齿穗，對(duì)相鄰兩管接頭之間的距離要通過(guò)計(jì)算來(lái)進(jìn)行判斷，有時(shí)要反復(fù)好多次饺律。為此窃页，在進(jìn)行智能CAD設(shè)計(jì)時(shí)，將上述所有參數(shù)或以結(jié)構(gòu)數(shù)組或以子程序的方式輸入進(jìn)程序复濒。用戶只用從對(duì)話框選擇接線盒尺寸脖卖，輸入各面管接頭型號(hào)及規(guī)格，再選擇安裝圖或開孔圖巧颈，系統(tǒng)就可自動(dòng)完成全部設(shè)計(jì)任務(wù)畦木。設(shè)計(jì)任務(wù)以“黑匣子”的形式進(jìn)行。同時(shí)系統(tǒng)具有智能判斷功能砸泛，如某面管接頭太多十籍，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)提醒你：“此面管接頭太多，超出最小間距唇礁」蠢酰”

　　4.2.3　數(shù)據(jù)交換技術(shù)

　　在現(xiàn)代CAD系統(tǒng)中，隨著數(shù)據(jù)種類與數(shù)據(jù)總量的急劇增加盏筐，數(shù)據(jù)有從CAD系統(tǒng)中獨(dú)立出來(lái)的趨勢(shì)幌侧，即把CAD過(guò)程中的數(shù)據(jù)組成單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫(kù)，獨(dú)立進(jìn)行管理笨拯。AutoCAD提供了與數(shù)據(jù)庫(kù)(如DBASEⅢ宽缎、ORACLE等)的接口，即ASE(AutoCAD SQL Extension)讶粹。這樣着雪，不同的應(yīng)用程序都可借助數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，這就是所謂的數(shù)據(jù)庫(kù)方法贩仇。該方法將程序與數(shù)據(jù)相對(duì)獨(dú)立瞎励，減小了各程序模塊間的相互依賴，修改或增減模塊均不會(huì)影響其它的模塊切役，且提高了管理效率蒜肥。該系統(tǒng)在開發(fā)過(guò)程中，除涉及到設(shè)計(jì)手冊(cè)和各種標(biāo)準(zhǔn)中五花八門的數(shù)據(jù)表和圖表外蕉妇，還涉及到標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)和外購(gòu)件庫(kù)碟堵，且數(shù)量多，格式雜腹忽。通過(guò)利用上述技術(shù)来累，將它們或表示成顯示插圖的數(shù)據(jù)表格，或用DBASEⅢ單獨(dú)建庫(kù)窘奏。

　　5　結(jié)論

　　該系統(tǒng)歷經(jīng)多次修改和完善嘹锁，到目前為止葫录，已成功地應(yīng)用于數(shù)十種上百臺(tái)產(chǎn)品的電氣設(shè)計(jì)中，CAD出圖率達(dá)100%领猾。實(shí)踐表明米同，它是一套實(shí)用性強(qiáng)、功能完善的系統(tǒng)摔竿。對(duì)提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量面粮，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，降低成本拯坟，贏得市場(chǎng)起著重要的作用但金。  

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