AutoCAD與Excel二次開(kāi)發(fā)及其在海洋工程中的應(yīng)用技術(shù)研究

王志祥 王默熙 鄭炳祥 王玉偉 陳元元 吳建章

（海洋石油工程股份有限公司 中國(guó) 天津 300452）

AutoCAD與Excel二次開(kāi)發(fā)及其在海洋工程中的應(yīng)用技術(shù)研究

王志祥 王默熙 鄭炳祥 王玉偉 陳元元 吳建章

（海洋石油工程股份有限公司 中國(guó) 天津 300452）

伴隨著國(guó)家十二五規(guī)劃出臺(tái)，深海石油開(kāi)采上升為國(guó)家核心戰(zhàn)略。但在海洋工程實(shí)際工作中，圖紙量大、信息量大、Excel數(shù)據(jù)處理量大，圖紙間、圖紙與Excel數(shù)據(jù)傳遞若仍然采用人工方法，顯然已經(jīng)非常落后。為大幅度提高工作效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，筆者采用VB對(duì)AutoCAD及Excel進(jìn)行聯(lián)合開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)了一套工程師輔助軟件，在工程實(shí)際應(yīng)用中取得了極其優(yōu)異的效果。

海洋工程；Excel；數(shù)據(jù)傳遞；優(yōu)異效果

0 引言

日常工作中存在著很多重復(fù)、繁瑣、耗時(shí)的工作，比如在AutoCAD中制作材料表、將AutoCAD圖中的材料表整理到Excel中、將多個(gè)Excel表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理、繪制不同尺寸標(biāo)準(zhǔn)部件等。

以上各項(xiàng)工作目前多采用人工方式，由于工程中圖紙數(shù)量龐大，這些工作不僅耗費(fèi)了大量時(shí)間，延遲了工程的交付時(shí)間，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、很容易出錯(cuò)。

為了節(jié)省工作時(shí)間、提高工作效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，將工程師從這些重復(fù)、繁瑣、耗時(shí)的工作中解放出來(lái)，去完善和優(yōu)化其他更為重要的工作，筆者采用VB對(duì)AutoCAD及Excel進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)了一套工程師輔助軟件，在工程應(yīng)用中取得了很好的應(yīng)用效果。

1 技術(shù)原理

本文以AutoCAD2004和Excel2003為平臺(tái)，以Visual Basic為編程工具，成功應(yīng)用Automation通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)對(duì)AutoCAD和Excel進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)及應(yīng)用。AutoCAD,Visual Basic,Excel之間的通信示意圖如圖1.1所示。

圖1.1 AutoCAD,VB,Excel通信示意圖

1.1 Automation通信協(xié)議

Automation是基于Microsoft公司Component Object Model(COM)技術(shù)的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，從OLE(Object Linking and Embeding)發(fā)展而來(lái)。

利用該通信標(biāo)準(zhǔn)，可以將一個(gè)應(yīng)用程序中的開(kāi)放對(duì)象嵌入或鏈接到其他應(yīng)用程序中，從而實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用程序間的數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)共享[1]。

Automation通信協(xié)議以客戶端/服務(wù)器方式工作。作為Automation服務(wù)器的應(yīng)用程序能夠?yàn)槠渌麘?yīng)用程序提供一定服務(wù)及開(kāi)放對(duì)象；作為Automation客戶端的應(yīng)用程序能夠通過(guò)適當(dāng)協(xié)議訪問(wèn)服務(wù)器應(yīng)用程序[2]。

本文中 AutoCAD2004和 Excel2003作為 Automation服務(wù)器，Visual Basic作為 Automation客戶端。 在 Visual Basic中依據(jù)Automation通信協(xié)議訪問(wèn)AutoCAD與Excel開(kāi)放對(duì)象的屬性及方法，實(shí)現(xiàn)AutoCAD、Visual Basic與Excel三者間的數(shù)據(jù)通信，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)AutoCAD圖形用戶界面中圖形對(duì)象的適當(dāng)操作及對(duì)Excel數(shù)據(jù)的各種訪問(wèn)。

1.2 AutoCAD中的開(kāi)放對(duì)象

圖1.2 AutoCAD應(yīng)用程序?qū)ο竽Ｐ褪疽鈭D

理解AutoCAD的對(duì)象模型是對(duì)其進(jìn)行編程的基礎(chǔ)，AutoCAD的對(duì)象模型結(jié)構(gòu)示意圖如圖1.2所示。

AutoCAD應(yīng)用程序以層次結(jié)構(gòu)組織對(duì)象，頂層是Application對(duì)象，即AutoCAD應(yīng)用程序本身，其他對(duì)象均繼承自Application對(duì)象。

Application對(duì)象下一層是 Preferences、Document等對(duì)象，通過(guò)Preferences對(duì)象可以對(duì)AutoCAD Tools/Preferences菜單項(xiàng)中的各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置。

Document對(duì)象是控制 AutoCAD圖形文件的直接對(duì)象，代表AutoCAD圖形文件。Document對(duì)象包含Model Space、Paper Space對(duì)象及Blocks、Layers、Selectionsets、utility等一系列對(duì)象。Model Space是當(dāng)前圖形文件中圖形實(shí)體，如直線、圓、多義線等的集合，每個(gè)實(shí)體即是一個(gè)對(duì)象，可通過(guò)屬性和方法改變實(shí)體或生成新實(shí)體[3]。

對(duì)非圖形實(shí)體，如層(layer)、線形(line type)等的訪問(wèn)則通過(guò)訪問(wèn)Document對(duì)象相應(yīng)的集合類型子對(duì)象，如Layers、LineTypes等實(shí)現(xiàn)。

1.3 Excel中的開(kāi)放對(duì)象

Excel應(yīng)用程序的對(duì)象模型包含一些功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)對(duì)象，常用對(duì)象包括：Application對(duì)象、Workbook對(duì)象、Worksheet對(duì)象和Range對(duì)象等。

圖1.3 Excel 2003應(yīng)用程序?qū)ο竽Ｐ褪疽鈭D

Application對(duì)象處于對(duì)象層級(jí)結(jié)構(gòu)的最高層，代表了當(dāng)前正在運(yùn)行的Excel應(yīng)用程序本身，其他對(duì)象都是該對(duì)象的子對(duì)象。

Workbook工作簿對(duì)象位于Application對(duì)象的下一層次。一個(gè)Workbook對(duì)象代表一個(gè)Excel文件，包括Worksheet對(duì)象、Range對(duì)象等。

Worksheet對(duì)象代表Excel工作簿中的工作表。通過(guò)該對(duì)象，可以在程序中完成對(duì)工作表的操作。

Range對(duì)象是一個(gè)單元格區(qū)域，該區(qū)域可以是一個(gè)單元格、某一行、某一列或任意單元格區(qū)域[4]。

理解了AutoCAD與Excel應(yīng)用程序?qū)ο竽Ｐ停涂梢栽诳蛻舳藨?yīng)用程序VB中，遵循Automation通信標(biāo)準(zhǔn)，編寫(xiě)程序以訪問(wèn)服務(wù)器端應(yīng)用程序AutoCAD、Excel開(kāi)放對(duì)象適當(dāng)?shù)膶傩院头椒ǎ瑥亩嫒斯た焖俑咝У赝瓿梢恍┲貜?fù)、繁瑣、耗時(shí)的工作。

2 主要實(shí)現(xiàn)功能

本軟件目前具有下述功能：將Excel表格導(dǎo)入AutoCAD圖紙、將AutoCAD圖紙中的材料表導(dǎo)出至Excel、多個(gè)Excel表格數(shù)據(jù)匯總整理、在AutoCAD圖紙中繪制標(biāo)準(zhǔn)部件。

2.1 將Excel表格導(dǎo)入至AutoCAD圖紙

由于AutoCAD制表功能和文字處理功能不強(qiáng)，

圖2.1 將Excel表格導(dǎo)入至AutoCAD圖紙界面

圖2.2 將Excel表格導(dǎo)入至AutoCAD程序流程圖

工作中對(duì)AutoCAD圖紙中材料表格式的要求比較嚴(yán)格，如字高、線寬、對(duì)齊方式等，因此在AutoCAD中采用手工方式制作材料表是一項(xiàng)繁瑣、耗時(shí)的工作，占用了工程師很多寶貴的時(shí)間。

本功能實(shí)現(xiàn)了將Excel表格自動(dòng)導(dǎo)入AutoCAD圖紙的指定位置，實(shí)現(xiàn)了用Excel強(qiáng)大制表功能及文字處理功能對(duì)AutoCAD功能的補(bǔ)充，簡(jiǎn)化了AutoCAD制作材料表的過(guò)程，大大提高了工作效率，提高了材料表的質(zhì)量[5]。

本功能具有字高、線寬、對(duì)齊方式、有無(wú)邊框、表格排布方式可定制等優(yōu)點(diǎn)。由于采用“四點(diǎn)定位表格”方法，因此可以精確確定導(dǎo)入AutoCAD表格的插入點(diǎn)位置、導(dǎo)入表格的寬度及高度，完全能夠滿足實(shí)際工作的需求，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

2.2 將AutoCAD圖紙中的材料表導(dǎo)出至Excel

本功能實(shí)現(xiàn)了將AutoCAD材料表、各種文字信息自動(dòng)導(dǎo)出到Excel中，導(dǎo)出的表格格式及文字信息與原AutoCAD信息一致，并且操作簡(jiǎn)單、實(shí)用。

本功能支持單個(gè)導(dǎo)出、批量導(dǎo)出功能，操作簡(jiǎn)單，只需在AutoCAD選擇導(dǎo)出點(diǎn)，即可將導(dǎo)出點(diǎn)確定范圍內(nèi)的材料表自動(dòng)排序并導(dǎo)出到Excel中，導(dǎo)出材料表與AutoCAD原材料表格式保持一致。

本軟件支持容差處理功能，因?yàn)锳utoCAD材料表的各行文字信息沒(méi)有嚴(yán)格對(duì)齊，一般都存在一定偏差，通過(guò)設(shè)置容差，可以增強(qiáng)軟件對(duì)不同圖紙的適應(yīng)能力。

圖2.3 將AutoCAD圖紙中的材料表導(dǎo)出至Excel界面

圖2.4 將AutoCAD材料表導(dǎo)出至Excel程序流程圖

2.3 多個(gè)Excel表格自動(dòng)匯總整理

在日常工作中經(jīng)常需要使用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理過(guò)程中往往存在著很多重復(fù)、繁瑣、耗時(shí)的工作。本軟件實(shí)現(xiàn)了在VB中操縱Excel，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化辦公，提高工作效率。

本功能用以將多個(gè)Excel表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整理，能夠?qū)⒍鄠€(gè)Excel表格中名稱及規(guī)格等相同的散料匯總在一起，并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)匯總后的表格進(jìn)行同類數(shù)量求和。

本功能支持多個(gè)關(guān)鍵字匯總整理，實(shí)現(xiàn)將多個(gè)關(guān)鍵字相同的散料匯總到一起。軟件具有批處理功能，可同時(shí)讀取并處理多個(gè)Excel文件，節(jié)省了工作時(shí)間、提高了工作效率。

圖2.5 多個(gè)Excel表格自動(dòng)匯總整理主界面

圖2.6 多個(gè)Excel表格自動(dòng)匯總整理程序流程圖

2.4 在AutoCAD圖紙中繪制標(biāo)準(zhǔn)部件

針對(duì)在AutoCAD繪圖中常用的、形式相同的標(biāo)準(zhǔn)部件，一個(gè)可行方法是將其做成參數(shù)化設(shè)備，當(dāng)需要時(shí)只需輸入合適的尺寸數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)圖紙的自動(dòng)1：1繪制，減少了繪制圖形的工作量，提高了工作效率。

對(duì)于圖2.7中所示的標(biāo)準(zhǔn)圖形部件，當(dāng)需要繪制一個(gè)形式相同、尺寸不同的標(biāo)準(zhǔn)部件時(shí)，只需在參數(shù)表中輸入各個(gè)實(shí)際尺寸值，點(diǎn)擊“繪制圖形”按鈕，即可繪制出新圖形，避免了對(duì)原圖進(jìn)行修改的繁瑣過(guò)程，提高了工作效率。

圖2.7 在AutoCAD圖紙中繪制標(biāo)準(zhǔn)部件界面

3 小結(jié)

本文以AutoCAD2004和Excel2003為平臺(tái)，以Visual Basic為編程工具，成功應(yīng)用Automation通信協(xié)議對(duì)AutoCAD和Excel進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)，所設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的軟件極大地提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了勞動(dòng)時(shí)間，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，在實(shí)際工程應(yīng)用中取得了很好的應(yīng)用效果。

［1］王述云.利用ActiveX Automation技術(shù)實(shí)現(xiàn)工藝文件的輸出[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),2004,1.

［2］肖啟敏,朱育林.基于VB二次開(kāi)發(fā)AutoCAD的機(jī)械傳動(dòng)CAD系統(tǒng)[J].機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新,2007,4.

［3］楊立軍,黨新安,夏田.基于VB的AutoCAD二次開(kāi)發(fā)技術(shù)[J].現(xiàn)代制造工程，2004，3.

［4］姚文濤.Excel VBA應(yīng)用開(kāi)發(fā)經(jīng)典案例[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009，7.

［5］張帆,鄭立楷，等.AutoCAD VBA二次開(kāi)發(fā)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006，1.

Further Development of AutoCAD and Excel and its Application in Ocean Engineering

WANG Zhi-xiangWANG Mo-xiZHENG Bing-xiangWANG Yu-weiCHEN Yuan-yuan WU Jian-zhang
(China Offshore Oil Engineering Company，Tianjin,300452，China)

As for the twelfth five-year plan Coming on,exploit oil in deep sea becnme the main stratagem of China.There are many drawing、information and data transfer in daily work of offshore engineering.It is very fall behind if we use statistical data by people.To improve work efficiency and reduce intensity of labour greatly，this paper makes a further development of AutoCAD and Excel using the VB programming language based on the Automation Protocols.A software toolkit has been designed and developed which has been used in engineering application and obtained an excellent effect in the application.

Offshore engineering；Excel；Data transfer；Exceptional effection

王志祥（1981—），男，江蘇漣水人，助理工程師，碩士研究生，主要研究方向?yàn)楹Ｑ笃脚_(tái)配管。

王默熙（1985—），男，吉林前郭人，助理工程師，學(xué)士，主要研究方向?yàn)楹Ｑ笃脚_(tái)配管。

鄭炳祥（1985—）男，安徽太和人，助理工程師，學(xué)士，主要研究方向?yàn)楹Ｑ笃脚_(tái)配管。

王玉偉（1987—），男，黑龍江寧安人，助理工程師，學(xué)士，主要研究方向?yàn)楹Ｑ笃脚_(tái)配管。

陳元元（1986—），男，湖南茶陵人，助理工程師，學(xué)士，主要研究方向?yàn)楹Ｑ笃脚_(tái)配管。

吳建章（1982—），男，河北石家莊人，助理工程師，碩士研究生，主要研究方向?yàn)楹Ｑ笃脚_(tái)儀表。

張慧］