CAD與PDMS數據傳遞及聯動操作應用研究

(中國五環工程有限公司，湖北 武漢 430223)

目前，三維設計已成為化工設計的主流設計方式，PDMS是通用的三維設計平臺之一。盡管如此，二維圖紙作為重要的圖紙信息載體，仍不可或缺，如設備裝配圖、化工廠平面總圖等仍采用二維設計。在工程設計中，經常需要將二維圖紙中的信息錄入到三維平臺中，對于這項工作，現在還是采用人力居多，本篇討論如何將CAD格式二維圖紙信息載入三維平臺并實現CAD和PDMS的聯動操作。

1 Windows操作系統的進程機制

大多工程設計軟件都是采用Windows操作系統，其進程非常復雜，在此只討論進程間的數據共享問題。打開PDMS軟件和CAD軟件，二者分屬兩個進程，擁有各自獨立的內存空間，彼此的內存空間是受保護的。如果需要實現進程間的通訊，一般有3種方式。

(1)調用同一個DLL(動態連接庫)，DLL中的全局數據可以被調用DLL的所有進程共享，雖然可以通過DLL進行進程間數據共享，但從數據安全的角度考慮，并不提倡這種方法，而且在實際應用中，采用這種方式實現軟件之間聯動的難度較大，穩定性較差。

(2)采用套接字(Sockets)實現通訊。套接字是TCP/IP網絡通信的基本操作單元，成對出現，分別是客戶端套接字和服務端套接字，可實現不同主機之間的進程進行雙向通信，是使用非常廣泛的通訊方式，幾乎所有的網絡通訊都使用套接字作為通訊底層。如果采用這種方式進行CAD和PDMS聯動操作，相當于客戶端套接字和服務端套接字都在本機。

(3)采用管道(Pipe)實現通訊。管道(Pipe)是一種具有兩個端點的通信通道：有一端句柄的進程可以和有另一端句柄的進程通信，對于兩個進程之間的通訊我們采用命名管道(Named Pipe)，其具有簡單高效的特點，非常適合作為CAD和PDMS聯動操作的通訊方式。

2 PDMS二次開發方式

PDMS有兩種常用的二次開發方式，即PML和.NET。PML(Programmable Macro Language)是一種面向對象的腳本語言，只能在PDMS軟件內執行。PDMS軟件自帶的很多程序就是使用PML開發的。使用PML二次開發的優勢是運行前不需要編譯，可提高開發效率；不足之處是相對于.NET，其功能較少，不能進行內存、指針和通訊操作。.NET存在兩種實現方法，即.NET Addin和PML.NET，主要是在VisualStudio環境下使用C#進行二次開發。通過PDMS提供的接口，利用C#可讀取/修改PDMS數據庫內容。使用C#進行二次開發的優勢是可借用微軟.NET內豐富的類庫，進而大大擴增程序功能。不足之處是程序調試不方便，C#編譯好的dll文件被PDMS加載后，不能卸載，因此不能對程序源碼實時修改。

3 CAD二次開發方式

常見的CAD二次開發方式有AutoLISP、ObjectARX/ObjectDBX、AutoCAD.NET等。自AutoCAD 2006開始，Autodesk為CAD二次開發提供了.NET API支持。AutoCAD.NET API是ObjectARX庫在.NET平臺的封裝，可被任何支持.NET的語言(VB，C#，C++等)訪問。

AutoCAD.NET API內有許多不同類型的對象。每個CAD組件(直線，文字，標注，線型，圖層，塊等)均在AutoCAD.NET API中對應一個對象。

本文采用AutoCAD.NET方式進行二次開發。開發語言為C#。在CAD命令行中輸入NETLOAD，選擇需要載入(編譯通過)的dll，就可以完成二次開發的應用。

4 在PDMS中操作CAD應用研究

打開CAD程序，命令行輸入NETLOAD，選擇PDMSCADAddin.dll文件并打開，然后在命令行輸入自定義命令“PDMS”，開始監聽來自PDMS的指令(見圖1)。

圖1 加載自定義命令集

4.1 在PDMS設備建模中的應用

使用自主開發(PML)的設備建模工具與CAD圖紙內設備管嘴數據進行聯動，在PDMS內批量創建管嘴，操作流程如下。

(1)打開設備圖紙，加載PDMSCADAddin.dll，開始監聽PDMS指令。

(2)在PDMS內設備建模工具面板上單擊“CAD pick”按鈕，向CAD發送指令(見圖2)。

圖2 設備建模工具面板

(3)CAD接收指令后執行聯動操作，本例為框選管口表，然后回車確認(見圖3)。

圖3 CAD設備詳圖中的管口表

(4)返回PDMS，各管口創建完畢，效果見圖4和圖5。

圖4 PDMS中設備管口目錄樹

圖5 PDMS中創建的管口

(5)利用設備建模工具的調整管口方位及標高功能，實現精確定位即可。

4.2 在PDMS總圖建模中的應用

(1)打開總圖圖紙，加載PDMSCADAddin.dll，開始監聽PDMS指令。

(2)在PDMS內總圖輔助工具面板上單擊“CAD Draw”按鈕，向CAD發送指令(見圖6)。

圖6 PDMS總圖輔助工具面板

(3)CAD接收指令后執行聯動操作，本例為選擇多條直線，然后回車確認(見圖7)。

圖7 某項目總圖

(4)返回PDMS，總圖道路創建完畢，效果見圖8。

圖8 PDMS中創建的總圖道路及圖框

5 結語

經過對Windows操作系統和CAD、PDMS的研究以及實際編程操作，證明采用管道這種方式實現Windows系統中兩個獨立進程通訊的可行性，驗證了CAD和PDMS聯動操作的可行性。進一步推廣使用，可以在實際工作中節省大量時間，并提高效率和準確性。