10kV配電變壓器CAD圖紙自動生成系統(tǒng)研究

代艷霞

（宜賓職業(yè)技術學院，宜賓 644003）

10kV配電變壓器CAD圖紙自動生成系統(tǒng)研究

代艷霞

（宜賓職業(yè)技術學院，宜賓 644003）

本文介紹了10kV配電變壓器CAD圖紙自動生成系統(tǒng)的研制，討論了開發(fā)該系統(tǒng)所涉及的Visual LISP讀寫MS-Access數(shù)據(jù)庫過程、專用繪圖工具的開發(fā)、變壓器零部件的參數(shù)設計、OpenDCL界面設計方法等。該系統(tǒng)能顯著提高10kV配電變壓器的設計繪圖效率，降低設計成本，在合作企業(yè)使用中取得了良好效果，有較好的使用和推廣價值。

變壓器CAD 數(shù)據(jù)庫 AutoCAD二次開發(fā)

引言

在變壓器生產的中小型企業(yè)中，由于生產批量小，加上市場的激烈競爭，即使是同一規(guī)格，因用戶的要求不一樣，整個變壓器的設計計算與圖紙繪制都得重新做一次。同時，用戶要求生產企業(yè)提供優(yōu)質高效的產品，交貨期越來越短，計算機輔助設計（CAD）技術正是適應這一需要的產物。目前，我國廣泛使用的功能強大的AutoCAD軟件，對系列化產品其交互繪圖方式效率較低。CAD二次開發(fā)是企業(yè)應用CAD取得實效的關鍵環(huán)節(jié)。變壓器的系列較多，而結構差別也較大，本系統(tǒng)針對合作企業(yè)現(xiàn)有S9變壓器進行CAD圖紙自動生成系統(tǒng)研制，生成的圖紙更加規(guī)范，繪圖效率得到了極大提高，并可進行匯總統(tǒng)計工作，取得了較好的效果。

1 總體開發(fā)思路

通過比較，選擇Visual LISP與OpenDCL為開發(fā)工具，完成零部件的參數(shù)化繪圖設計，并與數(shù)據(jù)庫MS-Access相連，結合OpenDCL，進行友好的人機界面設計來完成軟件系統(tǒng)的編制。同時，開發(fā)數(shù)據(jù)庫及專用的繪圖工具實現(xiàn)模塊化與提高程序開發(fā)效率。采用模塊化設計，將相同功能用同一模塊完成，可減少程序開發(fā)的重復性，同時提高程序的開發(fā)效率。

2 具體設計與實施

2.1 總體模塊劃分

變壓器分為鐵心、絕緣、線圈、油箱和總裝五大部分，對每個部件、零件進行參數(shù)化繪圖設計。為便于程序的管理，將變壓器所有零部件的圖紙參數(shù)化繪圖程序放入相應的子目錄中。增加塊子目錄存放代屬性的圖形塊，數(shù)據(jù)庫主要存放變壓器設計的通用數(shù)據(jù)、界面輸入的設計數(shù)據(jù)與生成圖紙時的數(shù)據(jù)（標題欄與明細表數(shù)據(jù)）。

2.2 Visual LISP讀寫MS-Access數(shù)據(jù)庫過程

在AutoCAD繪圖中常用到大量數(shù)據(jù)，通過使用ADO（ActiveX Data Objects）接口與MS-Access相連，不但可以簡化程序，而且能方便用戶對數(shù)據(jù)的調用。使用ADO接口與MS-Access相連，實際上是通過激活COM庫，在Visual LISP中通過ADO功能來使用COM函數(shù)來達到與MSAccess數(shù)據(jù)庫的連接，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫。在使用ADO訪問MS-Access數(shù)據(jù)庫時，首先要通過類型庫初始化ADO接口，再創(chuàng)建ADO對象，然后通過SQL語句，從MS-Access數(shù)據(jù)庫中查詢所需數(shù)據(jù)，最后釋放內存。

2.3 專用工具的開發(fā)

構造專用實用工具，可以提高程序開發(fā)效率，同時使程序的應用環(huán)境和程序開發(fā)風格一致。在本課題的研制中，涉及下列專用的實用工具：設置繪圖環(huán)境、繪制圖框、單個序號標注、連續(xù)序號標注、繪制明細表、自動計算繪圖比例、技術要求可視化書寫、寫標題欄內容到數(shù)據(jù)庫等20多個。因開發(fā)程序與方法簡單，在此不再敘述。

2.4 零部件參數(shù)化繪圖設計

由于各零部件的參數(shù)化繪圖設計的設計思路、開發(fā)調試過程基本一致，現(xiàn)以變壓器鐵心疊積圖（即鐵心零件圖）的參數(shù)化繪圖設計為例進行說明。

通過分析，確定其設計參數(shù)為窗高H、窗寬B、鐵心直徑D。它的總體設計思路是：為保證程序的通用性，對主視圖不按比例繪制，采用塊的插入及屬性解決尺寸標注問題，如圖1所示；對鐵心剖視圖，數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫讀出，采用模塊化的設計方法解決圖形繪制及尺寸標注；對局部視圖按1:1繪制，并采用塊的插入；對技術特性表采用塊的插入及屬性，解決不變化的部分；對填寫的具體尺寸，通過計算后按指定位置填寫；其余的，調用專用實用繪圖工具解決。

圖1 鐵心主視圖

鐵心剖視圖繪制因級數(shù)與繪圖區(qū)域大小不同，必須采用參數(shù)化繪圖。區(qū)域大小不同，需要自動計算繪圖比例來解決。

鐵心剖視圖繪制的關鍵技術是繪制各級疊片及標注。繪制鐵心剖視圖的主要參數(shù)為：每級片寬mjpk、每級疊厚mjdh、pspt點的X、Y坐標。mjpk、mjdh從片寬表與疊厚表中?。▽挶砼c疊厚表已存入數(shù)據(jù)庫，通過鐵心直徑進行查詢讀?。?。圖2為各級疊片繪制及尺寸標注的點位圖。通過參數(shù)計算p1至p8點的坐標，然后通過循環(huán)繪制圖形與標注，即可完成該圖的繪制。在標注每級疊厚時，由于圖紙空間位置關系，需要將該標注文字進行編輯，指定到圖中A點的位置。

圖2 各級疊片繪制及尺寸標注的點位圖

2.5 標題欄數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫

將標題欄內容寫入數(shù)據(jù)庫，用于程序的后處理及最后生成材料清單和統(tǒng)計重量用。設計方法就是連接Access數(shù)據(jù)庫后，插入標題欄的相關數(shù)據(jù)。因code_drawing（圖樣代號）唯一，可做查詢用。

程序設計的關鍵是構造SQL插入語句，其程序段如下：

2.6 界面設計

參數(shù)輸入采用OpenDCL界面，工程圖形與參數(shù)結合。鼠標指向某個參數(shù)時會出現(xiàn)提示，輸入?yún)?shù)形象直觀。因各零部件尺寸的相關性，所以需要把輸入的參數(shù)先存放到數(shù)據(jù)庫，程序運行時先全部讀出來放入全局變量中，需要的直接使用全局變量即可。點擊“保存”按鈕，會將當前頁所有輸入的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，如圖3所示。

圖3 低壓線圈參數(shù)界面

2.7 運行實例

完成變壓器的計算完成單后，從界面輸入全部參數(shù)約8分鐘，生成全套10kV配電變壓器CAD圖紙約42張（企業(yè)通用件不出圖，只做材料統(tǒng)計）可以約1分鐘完成。不同電腦運行速度不一樣，最快不到23秒，見圖4所示。企業(yè)原來需要10個工作日才能完成全套10kV配電變壓器CAD圖紙。因篇幅有限，對零部件圖紙截圖省略。

圖4 運行時間統(tǒng)計

3 結論

“10kV變壓器CAD圖紙自動生成系統(tǒng)”是在分析合作企業(yè)圖紙與設計資料的基礎上開發(fā)完成的，現(xiàn)在該企業(yè)使用并能指導現(xiàn)有產品的生產。該軟件以AutoCAD為基礎平臺，友好的圖形界面輸入?yún)?shù)，方便設計用戶的習慣，操作直觀方便，并且大大減少人為繪圖中的錯誤，也使企業(yè)圖紙大大規(guī)范化、統(tǒng)一化。該系統(tǒng)提高了該產品的設計效率，節(jié)約了設計成本，增加了產品的市場競爭能力，具有較好的實用價值和推廣意義。

[1]吳永進，林美櫻.AutoCAD完全應用指南AutoLISP+DCL+ VisualLISP程序設計篇[M].北京：科學出版社，2009.

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Study of Automatically Generated System of 10kV Distribution Transformer CAD Drawings

DAI Yanxia
(Department of Modern Manufacturing Yibin Vocational & technical college, Yibin 644003)

The development of automatically generated system for 10 kV distribution transformer CAD drawings in this paper, and methods for development of this system, which involves process of Visual LISP reading and writing MS-Access database, development of special drawing tools, parameters design of the transformer parts, OpenDCL interface design method etc. were discussed. This system can significantly improve the efficiency of 10 kv distribution transformer design drawing, reduce the design cost. Used in cooperative enterprise has obtained the good effect, The system has fine practical values and deserves wide spreading.

Transformer CAD；Database；Auto CAD secondary development

宜賓職業(yè)技術學院院級項目（ybzysc15-40）。