電氣CAD原理圖數據提取與輔助建模

李 英 孫敘松

(廣船國際技術中心)

0 前言

目前CAD原理圖導圖的程序流程無法滿足設計過程中的各種需求，出現檢測功能不完善，數據導入步驟復雜，數據導入有遺漏等等各種問題。當前獲取CAD原理圖數據，需要從CAD先導出Excel，再將Excel導入PDM中，中間需經過漫長的數據轉移過程，這樣不僅占用用戶大量的時間，而且在數據轉移過程中有可能出現數據遺漏；此外在CAD原理圖上無法對電纜塊、設備塊屬性值進行批量修改，當CAD原理圖數據發生改變時，只能重新從CAD中導出Excel文件至PDM中；結合以上需求，迫切需要對CAD進行二次開發，開發電氣CAD原理圖輔助建模與數據提取程序，實現CAD原理圖數據與PDM實時相連，輔助用戶建模，簡化CAD原理圖數據提取操作，提高用戶提取數據的工作效率。

1 程序設計功能介紹

1.1 業務流程圖

為了滿足設計過程中出現的各種需求，開發電氣CAD原理圖輔助建模與數據提取程序，業務流程圖如圖1所示：

1.2 功能界面

1.2.1 登陸CAD二次開發接口界面

用戶登陸界面如圖2所示。

管理員管理并給予用戶操作權限，用戶通過輸入用戶名和密碼進入CAD原理圖管理菜單，可進行創建修改電纜塊、創建修改設備塊以及對CAD原理圖進行數據提取、保存等操作。登陸界面的設置是為了便于管理員管理用戶權限，有助于保證CAD原理圖數據的準確性。首次登陸該界面時，需要輸入用戶名和密碼，登陸成功后會將用戶名保存至本地文件，以便下次登陸直接讀取該文件中的用戶名，可以節省用戶填寫用戶名的時間，極大的方便了用戶操作。

圖1 程序業務流程圖

圖2 登陸界面

1.2.2 創建塊界面

創建設備塊、電纜塊界面如圖3、圖4所示，填寫完所有信息后，點擊創建，程序會自動檢測相關數據的填寫規則，如果不正確，不給創建；如果符合正確的填寫規則，且該圖面還未存在該電纜塊或設備塊，就可以在CAD圖面上快捷創建電纜塊、設備塊，為提取CAD原理圖數據做前期準備。

1.2.3 設備原理圖提取界面

提取設備原理圖界面如圖5所示，功能是可將CAD設備原理圖數據準確方便快捷提取至PDM中。結合專業課的需求，屬性反寫指的是選擇要修改的屬性包括配套螺栓、區域、落地與否、訂貨部門、安裝部門、系統圖號等設備塊屬性后，可單選也可多選要修改的設備塊，即可修改CAD原理圖圖面上所選擇的設備塊相應屬性值，然后保存至PDM中，解決了舊版無法批量修改設備塊的問題，且很大的提高了工作效率。

圖3 創建設備塊

圖4 創建電纜塊

圖5 設備原理圖數據提取

圖6 電纜原理圖數據提取

1.2.4 電纜原理圖提取界面

提取電纜原理圖界面如圖6所示，實現的功能和操作流程同設備原理圖數據提取界面的功能和流程，只是，此處的屬性反寫一欄中的要修改的屬性包括敷設要求、預算長度、起始設備、終止設備、基本信息、系統圖號等電纜塊屬性，通過點選當前行或者選擇的行可實現單選和多選電纜塊，修改屬性值后點選確定，會即時更新設備數據一欄中的記錄和CAD圖面相應的電纜塊屬性值，實現電纜塊的批量修改功能；此外當操作出現錯誤時，會將相關信息提示在處理結果一欄中，方便用戶自查問題。

圖7 電纜塊數據檢測

圖8 設備塊數據檢測

2 技術要點

該程序使用C#語言在Visual Studio 2010平臺上進行開發，程序整體流程并不復雜，首先用戶通過創建塊界面建立電纜塊以及設備塊，然后通過數據提取界面提取電纜原理圖數據以及設備原理圖數據，并將CAD原理圖保存至PDM中。相較于老版將原理圖數據導入PDM的方式，該程序的優勢在于很好的實現了以下功能：

（1）數據的檢測功能；在創建塊時，程序實現檢測如填寫的塊屬性數據是否符合命名規范、塊是否重復等等功能，相關代碼如圖7、圖8所示；

（2）簡化了數據導入步驟；通過設備提取、電纜提取界面，直接將CAD原理圖數據與PDM相連，當原理圖數據發生改變時可以通過界面直接將改動的數據保存至PDM，確保了原理圖數據的準確性；

（3）排除了數據導入有遺漏的問題，極大的節省了用戶的時間，提高了用戶的工作效率。

3 應用成果

目前，程序正應用在相關產品船上，如TORM 5w噸化學品/成品油船、8000噸交通補給船等等船型，已基本實現了所需要的功能，通過用戶使用的反饋報告得知，通過程序提取整個產品船的原理圖信息由一個用戶操作半天即可完成，且使用該程序操作靈活度高；如果通過舊版操作方式獲取原理圖信息，用戶需要挨個檢查信息準確性以及完整性，對數據的修改操作復雜及后期維護，據用戶反饋，起碼得5個人及以上，每個人花費兩個工作日才能完成同樣的工作。

最后，通過用戶在實船中應用該程序，檢驗了程序的易用性、可靠性，得到了用戶的肯定，同時在提高設計效率和出圖效率以及設計質量方面起到了很大作用，取得了非常大的經濟效益。

4 結束語

利用本文所述的電氣CAD原理圖輔助建模與數據提取二次開發程序，可以使用戶方便快捷準確的獲取CAD原理圖數據，當然，該程序還存在著進一步改進的空間，其一，由于該程序的所有界面都是設置為固定的長寬值，當用戶的計算機顯示器大小不同時，會出現當前界面顯示不全，需要鼠標滾輪操作下拉界面，會影響用戶體驗，故下一步目標就是實現將該程序的所有界面做成適配用戶顯示器的功能；其二，有些操作還有待簡化，雖然達到用戶一鍵生成的功能很難，但是力求實現用戶最簡化操作還是可能的。綜上所述，如果能進一步實現以上功能，那么對于用戶來說，那將會極大增強用戶使用好感度，大大提高用戶的設計效率。按照目前該程序的使用反饋情況來看，效果很好，希望它可以在以后更多的實船中得到應用。