基于AutoCAD二次開發的電氣配電系統圖輔助制圖軟件設計與研究

羅宇軒

摘要：配電系統圖是電氣施工圖的重要組成部分，包含了一次配電電器的選型、線纜選型、保護配管選型等重要信息。配電系統圖的設計工作需要占用工作人員的大量時間，隨著計算機技術的發展，Auto CAD為用戶留出了眾多可編程接口，用戶可根據需要對其進行二次開發，實現大量機械性重復工作的自動化處理。本文圍繞著基于C#語言CAD二次開發技術，介紹了一款自主研發的電氣配電系統圖輔助制圖軟件的設計開發過程，對CAD二次開發輔助制圖軟件的設計具有一定指導意義。

關鍵字： CAD二次開發 C# 配電系統圖

1.AutoCAD二次開發簡介

AutoCAD是施工圖設計中常用的設計工具，由于其具有通用性，所以會造成在某些專業領域功能的缺失和不足，為此AutoCAD為用戶提供了對其功能進行二次開發的環境和接口，用戶可以根據工作需要將AutoCAD改造為適用于自己工作環境的繪圖系統。

AutoCAD的二次開發主要工具有AutoCAD自帶的Auto Lisp語言、VBA語言以及ObjectArx。其中ObjectArx以C++為編程語言，采用先進的面向對象編程原理，功能強大，編程效率高，但其語言較為復雜難學;而VBA和AutoLisp雖然簡單易上手，但它們對于開發大型的程序時則顯現出了他們功能的局限性。從AutoCAD2006開始，開發人員可以使用VB.NET、C#等任何支持Microsoft.NET Framework的語言對其進行二次開發。

2.開發平臺的選擇

本課題在編程語言環境和開發平臺的選擇上，結合課題需要最終選擇了以C#為主的C#和Lisp聯合開發方式。

C#.NET接口豐富，可以與任何支持.NET的文件類型進行數據交換，C#的可視化窗口控件非常豐富，可以根據需求制作優良的用戶交互界面，方便操作，并且C#語言簡單，對有C語言基礎的開發人員非常友好。本課題選用C#語言作為主要的編制工具，完成所有的內部計算、CAD繪圖操作和窗口交互界面的設計。

CAD提供的Lisp語言編譯器是CAD原生的開發工具，與CAD兼容性強，并且可以方便的對CAD菜單進行二次開發設計，所以本課題選擇利用Lisp語言來制作設計輔助軟件的菜單。

3.標準圖塊庫的建立

標準圖塊庫的建立過程中，需要將常見低壓設備配電系統圖依據配電柜柜型;有無電氣火災監控系統;設備所在環境;用電設備的類型進行分類整理。程序根據條件插入對應標準圖塊就可以快速完成系統圖出線回路的繪制。

4.標準負荷計算表格的建立

標準負荷計算表格的設計要求將工藝、暖通及其他專業設備分工作簿羅列，其需要從提資設備表獲取的內容包括，設備位號、設備名稱、設備總數、工作數量、設備單臺功率;設計人員對需要系數、功率因數、環境特征以及設備類型進行選擇后可以計算出設備的計算負荷、計算電流等計算結果。

5.CAD與EXCEL表格的數據交互

基于C#的CAD二次開發讀取EXCEL數據的方法最常用的有COM組件方式和NPOI方式。

NPOI，是POI的.NET版本，是一套用JAVA編寫的用于讀取XLS，DOC，PPT等文件內數據的程序庫。相比于COM組件方式，NPOI方式具有其獨特的優勢，最明顯的在于這種方式可以在沒有安裝Office的電腦上對Excel文件進行讀寫操作，而這一優勢會在數據庫建立的時候起到關鍵的作用。

6.操作流程設計

本課題的電氣配電系統圖設計輔助工具的操作界面如下圖所示：

用戶使用軟件首先要加載負荷計算源文件，在彈出對話框中選擇該項目的負荷計算表，再點擊加載基礎塊源文件，加載完成后選擇提資專業、柜型以及有無電氣火災，點擊更新數據庫后窗口左下角會顯示項目編號和項目名稱，在工藝設備、暖通設備、其它設備、回路選項卡中可以預覽設備或回路的相關信息內容，經確認后點擊繪制系統圖在CAD窗口中選擇插入位置即可將所有的出線回路批量繪制。

7.程序構架

整體的程序構架設計如下圖所示：

基礎操作層封裝了CAD繪圖操作的一些底層函數，比如對話框彈出、在圖中選取點、插入文字、插入線、新建圖層等基本操作。

交互操作層封裝了所有的窗口控件的設計以及對其進行控制的相關代碼。

數據傳輸層封裝了基于NPOI技術對EXCEL表格數據讀取以及SQL數據庫內數據操作的基本函數。

數據操作層內定義了設備及回路的結構體數組，并將對結構體內成員內容進行操作的函數進行了封裝。

輸出顯示層調用其他所有基礎層內的數據及函數完成最終的電氣配電系統圖在CAD界面上的自動繪制。

8.結論

最終我公司自主研發的電氣配電系統圖輔助制圖軟件的設計最終完成。經過應用與測試，該軟件有效提高了電氣設計人員的工作效率和設計質量。本文對CAD二次開發輔助制圖軟件的設計具有一定指導意義。

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