梯子平台元件绘图工具开发_毕文娟.pdf

设 计 与 研 究33梯子平台元件绘图工具开发毕文娟1李大平2赵恩宏2（1.山东法恩泰科技工程有限公司，青岛 266400；2.中石油华东设计院有限公司，青岛 266071）摘要：石化项目中存在大量的梯子平台设计工作，重复性工作多且设计图纸样式不统一。通过开发梯子平台元件绘图工具，可提高工作效率，实现绘图方式的标准化。关键词：梯子平台；绘图工具；标准化Development of Drawing Tool for Ladders and PlatformsBI Wenjuan1,LI Daping2,ZHAO Enhong2(1.Shandong Fa entai Technology Engineering Co.,Ltd.,Qingdao 266400;2.CNPC EastChina Design Institute Co.，Ltd.,Qingdao 266071)Abstract:There are a lot of ladders and platforms design work in petrochemical project.Many repetitive work and the design drawing style is not uniform.By the development of ladder platform element drawing tools,improve the work efficiency and standardize the drawing mode.Keywords:ladders platform;drawing tool;standardize石化项目设备专业平台图纸设计具有基本类型少、数量大及重复性工作量大的特点，使得人工绘图效率低下。在项目工期紧张的情况下，这种方式无法满足项目进度要求，会影响项目的整体运行1。石化及相关行业的设计院以及工程公司，由于工作模式、业务方向等存在差别，梯子平台的绘制方式不尽相同，即没有统一的梯子平台元件绘图工具。AutoCAD 自身界面中的功能较基本，某些功能在石化行业或者公司并不适用，但其能提供二次开发平台，使得设计人员可根据自身需求定制功能。针对目前存在的问题，对 AutoCAD 平台进行二次开发，开发梯子平台元件绘图工具。1程序流程梯子平台元件可分成立式设备顶平台、立式设备中间平台、卧式设备平台、直梯、斜梯及立式设备平台标注 6 大部分。平台分为 3 类，梯子分为 14 类。工作人员通过组合这几种平台和梯子，并在此基础上微调平台完成绘图。为使统计数据更具代表性，分类汇总常见设备的梯子平台，统计各类型梯子平台绘图步骤的平均用时。结果显示，没有使用梯子平台元件绘图工具前，梯子平台平均用时 34 min。在人力紧张、工期有限的情况下，采用 AutoCAD 原有命令绘制平台无法满足工期要求。梯子平台绘制过程中，平台外形图绘制、梯子外形图绘制及平台标注平均步骤用时约 17 min，由程序完成。借鉴绘制基本图形的程序运行时间来看，单个程序的总运行时间在 6 s 以内。输入数据较少时，基本上数据的输入为每个 2 3 s，程序执行时间短，可以忽略。程序由若干基本图形组合，平台输入数据在 5 个左右，梯子和标注输入数据在 4 个左右，输入数据需要约 40 s。根据其他专业提供的设计条件输入程序数据，从设计条件中查找数据也需要一定的时间，查找数据平均用时为 8 s，查找数据总时间约 70 s（标注不需要从设计条件中查找）。综合来看，梯子、平台及标注步骤操作和执行程序的时间可控制在 2 min左右，单层梯子平台绘制所需时间小于 20 min。布置和完善平台其他信息的工作涉及其他专业的设计条件，须由人工完成。其他工作量约为梯子平台总工作量的 40%，若能建立元件绘图工具，用程序代替人工，可大幅提高梯子平台绘图效率。通过梯子平台绘图步骤，整理程序思路，即梳理其他专业的设计数据输入，定制用于数据录入的界面，由设计人员填写数据后运行程序。程序的基本流程为“数据收集程序运行绘制元件绘图工具”，主要难点在于梳理工作流程、规范化绘制图形及编写程序。程序代码预计在 5 000 行以内，不需要非常复杂的算法。可以在 AutoCAD 界面收集数据，也可以通过定制表格收集数据，然后导入 AutoCAD 程序。采用AutoCAD 界面收集数据，界面直观，可直接输入数据。采用定制表格收集，响应速度慢，需转化数据。因此，采用 AutoCAD 界面，在 AutoCAD 中收集数据。图形绘制方案是本次工具开发的核心方案，一般可采用 LISP、ObjectARX 和 VBA 这 3 种方案，见表 1。DOI:10.16107/ki.mmte.2023.0139现代制造技术与装备342023 年第 3 期总第 316 期方案一：使用 LISP 编写程序。应用 LISP 语言进行二次开发，绘图时在 AutoCAD 中启动程序，一次性完成数据输入和元件绘图工具绘制。方案二：使用 ObjectARX。ObjectARX 拥有控制 AutoCAD 的功能，能提供多类型窗体。使用 ARX能将命令注册到 AutoCAD 中，但编制 ARX 程序花费时间较长。方案三：使用 VBA。VBA 对初学者较友好，阅读容易，但不能向 AutoCAD 注册命令，须先用各种加载应用程序加载其对应的 dvb 文件，然后通过菜单项执行，或者在菜单项和自定义的工具栏按钮中执行。LISP 程序具有易用性强，开发和管理难度低，适合快速开发，满足项目运行需求的优点，因此编写LISP 程序是最佳的图形绘制方案。数据库控制语言（Data Control Language，DCL）和 LISP 是 AutoCAD 二次开发的两大工具2。DCL能调用对话框，容易快速掌握，接口多样化且提供程序执行时所需的数据或选项。LISP 语法简单，不用特殊的变量定义，且功能函数强大，不挑剔撰写的环境，适用于大部分窗口文本编辑软件。DCL 和 LISP 易用性强，开发和管理难度低，适合快速开发，可通过这两大工具实现界面定制和图形绘制。定制界面要求简单明了，符合设计习惯，因此在定制过程中直接采用在 AutoCAD 中收集数据的方式，界面直观。制定 3 种常用平台外形图（立式容器顶平台、立式容器中间平台外形图及卧式容器平台外形图）、14 种常用梯子外形图（号直梯，34、45及 59，A 型和 B 型斜梯）、立式容器平台梁标注等几种元件绘图工具。为符合各个设计人员绘图习惯，工具采用键盘输入命令和鼠标点击命令两种方式。设计人员可以根据自身喜好，使用命令或点击鼠标来激活工具。鼠标点击命令的图标可通过定制选项板实现。平台绘图程序根据平台设计的特点，使用“命令栏+数字快速选择”的方式，快速输入数据，适合于只有数字数据输入的情况。立式容器平台梁标注选择图形界面输入方式，适合数据中除了数字数据外还有其他类型需要输入的数据。定制界面表见表 2。表 2定制界面表类型输入的数据立式容器平台平台外半径/内半径卧式容器平台平台长度/宽度直梯直梯位置/高度斜梯斜梯位置/高度标注界面立式容器支架型号/建北向定制界面包含其他专业提供的设计输入数据和标准图中的部分数据，其他数据可以通过输入的数据调用标准图的数据。设计人员在绘制图形时不用再去查询标准，写入速度快。界面收集数据后，在后台通过编写程序可实现元件绘图工具绘制图形的功能。按照元件绘图工具几大类型方案，分别制定图形样式规则。借鉴梯子平台标准图和设计人员绘图习惯，标准化绘图3。此外，详细规定了平台的绘制图形视图、绘制图形线型、图层、绘制图形的扶手、栏杆及插入点等，梯子的绘制图形的线型、梯子宽度、斜梯的平台长度、插入点等，标注的形式、背景颜色、标注颜色及建北方向等，具体制定规则如表 3 所示。表 3制定图形样式规则内容制定的规则平台平台绘制俯视图和侧视图/平台外形和栏杆、扶手间距/栏杆高度梯子梯子宽度；斜梯中平台长度/梯子插入点为平台外边缘标注标注形式/标注建北向编写数据收集部分程序时，需理清数据关系。外部数据通过界面输入或直接将数据输入后台程序，根据界面样式编写写入界面的数据和调用标准图的相关数据。编写元件绘图工具部分程序时，根据输入的数据、定制的界面和绘图规则，调用数据编写程序4。2元件绘图工具梯子平台元件绘图工具内容如图 1 和图 2 所示。通过界面输入若干参数，自动绘制元件。设计人员不必人工进行图形绘制，也不需查找标准中的数据绘制图形。定制的元件绘图工具，提高了工作效率，同时表 1图形绘制方案比选表方案编写 LISP 程序使用 ObjectARX使用 VBA开发容易较困难较容易程序易用性键盘输入命令和定制点选命令菜单，容易使用键盘输入命令或定制命令按钮，容易使用宏菜单或按钮，较容易使用程序维护容易容易较困难总体评价开发、使用及维护都容易开发费时，使用较容易，维护容易开发和使用较容易，维护较困难设 计 与 研 究35设置的若干规则使绘图风格实现了标准化5。（a）示例 1（b）示例 2（c）示例 3图 1平台元件示例图 2标注元件3应用实例梯子平台元件绘图工具完成后，在某项目中推广应用，共 7 个装置使用该工具。在设计过程中跟踪记录设计人员的平台绘图用时，整理如表 4 所示。表 4效果检查记录表装置设备数量/个梯子平台数量/个 梯子平台平均用时/min装置 1332819.0装置 2292219.5装置 3332519.6装置 4453619.3装置 5413418.9装置 6312517.8装置 7272018.5分析记录可知，梯子平台平均用时均小于 20 min，7个单元梯子平台绘图平均用时为18.9 min。没有使用梯子平台元件绘图工具前，梯子平台平均用时 34 min，整体效率提高了 45%。梯子平台元件绘图工具减少了设计人员绘制梯子平台的工作用时，降低了工作量，在人力有限的情况下可大幅缩短绘图工期，有效缓解项目设计进度紧张的问题。4结语开发梯子平台元件绘画工具，绘制梯子平台。使用时，输入相关参数即可实现梯子平台的快速自动绘制，无须查找标准，提高了工作效率，实现了绘图方式的标准化。在研发梯子平台元件绘图工具的过程中，从制定梯子平台标准化绘图到探讨程序的过程，对 AutoCAD 二次开发解决绘制图形问题进行了探索，提供了解决问题的一种新思路。参考文献1 张德姜，徐兆厚.石油化工企业工艺装置布置设计 J.炼油设计，1993（2）：64-70.2 吴永进.AutoLISP&DCL 基础篇 M.北京：中国铁道出版社，2003.3 高云才.梯子应该怎么放 J.冶金企业文化，2005（6）：74.4 秦军胜，曹静华.AutoCAD 二次开发技术的选择 J.河南职技师院学报，2001（3）：54-56.5 童秉枢.机械 CAD 技术基础 M.北京：清华大学出版社，1996.