工程結(jié)構(gòu)計算機自動化設(shè)計綜合系統(tǒng)SCADS探析

摘 要:通過對SCADS協(xié)同系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)的探討，明確了SCADS綜合系統(tǒng)的工作原理，明確了SCADS綜合系統(tǒng)的實現(xiàn)，實現(xiàn)了工程結(jié)構(gòu)計算機自動化設(shè)計，實現(xiàn)了綜合系統(tǒng)SCADS的工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計和具體實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞:工程結(jié)構(gòu) 計算機 自動化設(shè)計 綜合系統(tǒng) SCADS

中圖分類號:TP27文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0126-01

當前CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢是網(wǎng)絡(luò)支持的協(xié)同設(shè)計，異地的圖形建立共享的技術(shù)是協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)的切實需要。通過對當前協(xié)同系統(tǒng)協(xié)作整體框架的基礎(chǔ)上，通過AutoCAD提供的數(shù)據(jù)庫反映器以及Socket網(wǎng)絡(luò)通信機制，通過Teamcenter的設(shè)計協(xié)作平添，實現(xiàn)了基于AutoCAD圖形數(shù)據(jù)交換的協(xié)同工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的思想，并根據(jù)這樣的思想開發(fā)出了支持網(wǎng)絡(luò)的SCADS協(xié)同的設(shè)計系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)支持協(xié)同系統(tǒng)通過將通信技術(shù)、計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來，實行并行工程的方式，使分散在不同群體的技術(shù)通過協(xié)作完成設(shè)計任務(wù)，有效提高了效率。

1 SCADS系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)

SCADS系統(tǒng)有4個組成部分，包括CAD系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的處理、網(wǎng)絡(luò)的處理以及輔助的處理模塊。CAD系統(tǒng)模塊同時又由數(shù)據(jù)庫的監(jiān)視、數(shù)據(jù)庫的操作和編輯等操作模塊構(gòu)成。而網(wǎng)絡(luò)處理模塊則由數(shù)據(jù)發(fā)送以及數(shù)據(jù)接收兩個模塊造成。輔助模塊則可細分為文字溝通模塊。SCADS系統(tǒng)構(gòu)成中，由于不同的設(shè)計者在AutoCAD的操作將遭到相應(yīng)的監(jiān)視，在對相應(yīng)操作監(jiān)視的同時還實現(xiàn)了相應(yīng)的協(xié)同設(shè)計，由此保證了協(xié)同的設(shè)計效果。SCADS系統(tǒng)采用動態(tài)數(shù)據(jù)交換方式，同時能在很大程度上實現(xiàn)了相應(yīng)系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計。

2 SCADS系統(tǒng)設(shè)計的工作原理

AutoCAD實際上是一個較為開放的設(shè)計平臺，提供了包括Au-toLisp，ObjectA RX，VisualLisp等相關(guān)的二次開發(fā)工具和體系，SCADA系統(tǒng)設(shè)計中的ObjectARX設(shè)計和開發(fā)工具的開發(fā)功能十分強大。SCADS系統(tǒng)是通過利用ObjectARX設(shè)計和開發(fā)工具中所具有的數(shù)據(jù)庫反應(yīng)器類對AutoCAD的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫進行監(jiān)視，并同時實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫中自動響應(yīng)的相關(guān)添加、修改和刪除等。通過自動相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的編輯完成后，再利用C++6.0的編程原理使本地獲得的數(shù)據(jù)傳送到異地，而后到異地的AutoCAD平臺還原數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)圖形的恢復。

通過將相應(yīng)的通訊和協(xié)作模塊的結(jié)合，將原有的應(yīng)用模塊結(jié)合發(fā)展起來，從而構(gòu)造出了SCADA系統(tǒng)的協(xié)作功能模式，同時也對單用戶程序的各種應(yīng)用實現(xiàn)了復用模式。為AutoCAD系統(tǒng)內(nèi)核中增加通訊以及協(xié)作編程功能。實際上而言，協(xié)作編程以及通訊是建立在當前CAD數(shù)據(jù)庫資源的深層次操作基礎(chǔ)上，實際上也是通過通訊編程方式直接進入到AutoCAD系統(tǒng)原有圖形數(shù)據(jù)庫的內(nèi)核上。從而使相應(yīng)的系統(tǒng)具有協(xié)作性能，同時也保留了CAD系統(tǒng)中的圖形編輯功能。

3 SCADS綜合系統(tǒng)設(shè)計的實現(xiàn)

SCADS綜合設(shè)計系統(tǒng)是以CAD監(jiān)控模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的提取，SCADS系的主要程序中主要使用了ObjecARX中的數(shù)據(jù)庫反應(yīng)器以及編輯反應(yīng)器。數(shù)據(jù)庫反應(yīng)器主要建立對AutoCAD數(shù)據(jù)庫中的事件進行實時監(jiān)控，而編輯反應(yīng)器則對系統(tǒng)中相關(guān)操作進行監(jiān)控，主要通過事件觸發(fā)、傳輸以及接受三個階段和過程實現(xiàn)。

3.1 觸發(fā)

觸發(fā)的過程首先是從數(shù)據(jù)庫反應(yīng)器對象捕捉到AutoCAD圖形數(shù)據(jù)庫的相關(guān)動作或一定的操作，通過系統(tǒng)的動作或操作觸發(fā)反應(yīng)事件。首先應(yīng)獲得新增加實體的結(jié)果緩沖區(qū)的鏈表，而后對結(jié)果緩沖區(qū)中的每一個節(jié)點實行編碼操作，從而使之產(chǎn)生自定義的字符數(shù)的結(jié)構(gòu)，事件的觸發(fā)要經(jīng)過添加數(shù)據(jù)庫反應(yīng)器、獲得實體名以及實體句柄兩個過程。當AutoCAD系統(tǒng)添加數(shù)據(jù)庫反應(yīng)器成功后再次對AutoCAD編輯時，數(shù)據(jù)庫反應(yīng)器將根據(jù)實體的信息自動提取出相關(guān)的句柄號、ID號以及所存儲的數(shù)據(jù)庫。

3.2 傳輸

SCADS系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上采取的是改進后的客戶機-服務(wù)器模式，這樣的模式下，服務(wù)器并不存儲所有數(shù)據(jù)，而只進行數(shù)據(jù)的實時轉(zhuǎn)發(fā)和智能篩選，從而避免了傳統(tǒng)的C/S模式下數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器上而導致的服務(wù)器負擔過重，而后導致聯(lián)網(wǎng)的SCADS系統(tǒng)處于堵塞現(xiàn)象。通過將數(shù)據(jù)存儲在客戶機上，從而最大限度減小了信息數(shù)據(jù)讀寫過程中的延遲。

SCADS系統(tǒng)是利用visualC++6.0的Socket實現(xiàn)通訊協(xié)議的編程。數(shù)據(jù)的通訊過程中，無論客戶機或是服務(wù)器，發(fā)送信息的一方是主動方，而接受信息數(shù)據(jù)的則是被動方。Visual C++6.0中的Socket類，是通過監(jiān)聽函數(shù)Listen()，服務(wù)器端建立監(jiān)聽Socket，也就是創(chuàng)建了監(jiān)聽的線程，對客戶端的連接請求進行監(jiān)聽。在監(jiān)聽Socket建立對應(yīng)的函數(shù)，實現(xiàn)客戶端連接請求接受的功能。服務(wù)器通過對每一個客戶端建立與之對應(yīng)的Socket，從而有效處理客戶端的數(shù)據(jù)通訊的請求。服務(wù)器端為了接收用戶端的數(shù)據(jù)，在客戶端的Socket上建立一個消息的響應(yīng)函數(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收。

3.3 接收

接收信息這個過程是事件觸發(fā)的逆過程，實際而言，信息的發(fā)送是信息的編碼，而接收則是信息的解碼。通過定義Chat UneAdd()，ChatLineEdit ()，ChatLineDel()等相關(guān)的函數(shù)接受發(fā)送過來的信息和數(shù)據(jù)。

3.4 SCADS系統(tǒng)與AutoCAD的結(jié)合

將SCADS系統(tǒng)與AutoCAD結(jié)合，實現(xiàn)了兩個系統(tǒng)功能的相互補充和完善，從而實現(xiàn)更為有效和強大的設(shè)計功能。在這里，AutoCAD平臺可作為傳統(tǒng)的CAD使用，在需要進行相關(guān)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時，則可通過SCADS系統(tǒng)或者工具欄的按鈕進入?yún)f(xié)同系統(tǒng)的設(shè)計界面進行協(xié)同設(shè)計，同時也可通過通訊模塊進行文字信息的交流實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計。

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