用AutoCAD VBA自動生成儀表位置圖

梁騰偉

(拜耳技術工程(上海)有限公司，上海 201507)

在工程設計過程中，儀表位置圖的繪制一直是一項極其費時費力而又必不可少的工作。有了三維建模軟件PDS后，傳統的儀表位置圖繪制方法有3種：第一種是設計人員直接看PDS的3D模型，結合二維設備布置圖繪制儀表位置圖；第二種是從PDS中切出帶儀表點位的設備圖；第三種是借助AutoCAD的第一代二次開發語言AutoLISP，在設備布置圖上打點，再手動修改儀表圖標，添加相關儀表信息。第一種方法純手動，而且所繪儀表位置不夠精確；第二種方法位置準確，但直接從PDS切出的二維圖紙帶有很多噪聲信息，整理非常費時費力；雖然第三種方法較前兩種稍微先進一點，但后續仍需做大量的手動工作。

為此，筆者提出一種基于AutoCAD VBA[1]的儀表位置圖設計方法，將AutoCAD與PDS三維建模軟件進行無縫鏈接，實現儀表位置圖的自動繪制。

1 整體思路①

儀表位置圖的繪制工作是一項較為機械的重復工作。原理上，任何機械重復工作都可由電腦或機器完成。此時人的任務是理解機器語言(程序語法)，“教給”機器實現方法(算法實現)，并最終檢查確認機器實現的結果，因此進行程序自動繪制儀表位置圖是可行的。

在程序工具的選擇上，典型的AutoCAD二次開發工具有AutoLISP和AutoCAD VBA。AutoLISP是Autodesk公司早期開發的一種二次開發語言；AutoCAD從R14版以后，提供了VBA語言接口，它是Excel與AutoCAD的“遙控器”[2]，功能更加強大。因此，筆者選用AutoCAD VBA工具進行設計。

欲實現AutoCAD VBA自動繪制儀表位置圖，關鍵確認兩個問題：一是VBA可否在AutoCAD模型空間中定位？二是AutoCAD VBA如何獲取Excel數據？筆者經過研習AutoCAD的VBA幫助模塊，結合AutoCAD與Excel VBA的使用經驗，成功打通這兩條脈絡，確認了該方法的基礎可行性。另外，每一類儀表應當用不同的符號表示，以提高圖紙的可讀性與美觀性，這一點也可以通過VBA實現自動繪制。

2 新方法的流程與關鍵點

利用AutoCAD VBA自動繪制儀表位置圖的主要流程如圖1所示。

圖1 新方法的工作流程

2.1 獲取儀表信息

部分儀表的相關信息可以從PDS模型中提取并導出Excel文件，這部分工作需要配管專業與儀表專業密切合作。許多PDS建模工程師不太了解儀表專業，根據P&ID圖輸入儀表建模信息時，儀表位號參差不齊。這就需要前期儀表工程師與PDS建模工程師進行良好的溝通，明確定義PDS中儀表位號的命名方法。如：P&ID中有如圖2所示的流量變送器，建議在PDS建模時直接命名為F4001，而不要命名為FICA4001，字母與數字間也不能有空格。因為儀表的功能號FICA可能根據需要而經常改動，但儀表大類F輕易不會改動，除非根據工藝需要刪減儀表。而且從PDS角度講，用F4001足以標識該儀表，既方便后期儀表專業的比對又減少了配管專業的工作量。

圖2 P&ID圖中的流量變送器

另外，一個優秀的PDS模型，應當包含儀表類型的描述。這部分工作是在PDS模型中建好各個儀表點后，由儀表工程師提供相應儀表的類型信息給配管專業，PDS工程師可直接導入PDS模型。有了這一步工作，就可以大幅提高PDS導出儀表數據的可讀性。需要PDS導出的信息包括：儀表位號、儀表位置三維坐標(標高和縱橫坐標)、儀表所在管線號或設備號。

2.2 整理儀表信息

首先要對直接從PDS導出的表格進行整理，刪除不相關的信息，修整儀表位號(如除去空格等)，使其與儀表索引表的命名完全對應。從SPI(Smart Plant Instrumentation，舊稱Intools)中導出儀表索引，并把儀表索引與PDS導出的儀表信息進行對比。結合P&ID圖，如果PDS有而儀表索引和P&ID無，說明PDS有誤，需刪除；如果PDS無而儀表索引和P&ID有，說明PDS有遺漏，需添加。匯總PDS不匹配信息后，通知配管專業刪除、修正或新增。

掃清PDS中儀表位號存在的問題后，通過Excel自帶的查詢功能把儀表位號、儀表類型、三維坐標及管線號等信息整合為一張表，結合設備圖紙中的儀表圖例，整理為最終數據源，見表1。

表1 整理后的儀表數據源(包括閥門)

2.3 準備設備圖紙

首先，配置坐標原點。為了保證打點的精確性，需使設備圖紙的坐標原點與PDS模型的坐標原點完全一致。如此可省去在VBA程序中調整坐標相對值的工作，使VBA程序可以直接根據PDS導出的坐標定位打點。典型的配置方法是在設備布置圖中選取一個基準點，在PDS中查出該點的坐標，在AutoCAD中將設備布置圖移到相應的坐標。

然后，制作儀表圖例。根據項目的實際情況，在設備布置圖中繪制每類儀表類型的圖例，并制成AutoCAD圖塊，示例見表2。需要注意的是：圖塊名要與表1所列的最終數據源的圖塊名一致，否則VBA程序無法調用正確的圖例；同時需注意儀表圖塊所在的圖層，建議為儀表位置圖新建一個圖層，方便后期的修改與維護。制作各類儀表圖塊的目的是方便VBA程序找到相應位置后，直接調用該儀表類型的塊名，標識該儀表所在位置，免去后期人工添加儀表塊的繁瑣工作。

表2 儀表圖例和塊名舉例

2.4 調用AutoCAD VBA程序

通過VBAMAN打開AutoCAD VBA編輯器，載入預先編寫好的.dvb程序文件。執行程序，通常1min內即可生成儀表位置圖，繪制流程如圖3所示。

圖3 儀表位置圖繪制流程

注意：AutoCAD2013默認不帶VBA模塊。若要編寫AutoCAD VBA程序，需到其官方網站下載一個安裝包。

3 典型工程應用

此方法在張家港某外資項目中應用后，極大地提高了設計人員的工作效率。施工中，由于儀表布置圖涵蓋了標高、管線號和接線箱號，詳盡的信對為施工單位執行儀表安裝工作起到一定的指導意義。準備的Excel版的最終數據源，也為施工階段提供了很大便利，施工管理人員可以很方便地檢索出某一區域的相關儀表信息。業主反饋：所繪圖紙儀表信息精確、詳盡而又美觀。

4 結束語

利用AutoCAD VBA實現儀表位置圖的自動生成，大幅提升了項目的設計效率和準確度，也提高了圖紙的準確性和可讀性，最大程度地節約了人工成本，并增強了設計人員的工作積極性。該方法特別適用于同一樓層區域儀表數量眾多的情況，同一樓層儀表數量越多，越能體現該方法的優越性。

該方法的不足之處在于AutoCAD VBA數據流的單向性問題。AutoCAD VBA只能把Excel中讀取的數據寫入AutoCAD圖紙，寫入之后無法用AutoCAD VBA讀出相應儀表的信息，也即對于每張儀表位置圖該程序只能運行一次，很難通過程序刪除來更新儀表相關信息。當然，一般而言數據源正確率較高，項目后期變更較少，儀表位置圖的更新工作量較小，可以手動進行。而且，用程序制圖效率非常高，一般不到一分鐘就能繪制一張儀表位置圖。如果后期更新量較大，可以直接刪除儀表布置層，更新數據源，再調用程序進行重新繪制。而且該方法有待開發簡易的人機接口，使沒有VBA程序概念的人也能很快學會使用該方法，以便推廣應用，使同行都能受益。