10kV配电变压器CAD图纸自动生成系统研究

代艳霞

（宜宾职业技术学院，宜宾 644003）

10kV配电变压器CAD图纸自动生成系统研究

代艳霞

（宜宾职业技术学院，宜宾 644003）

本文介绍了10kV配电变压器CAD图纸自动生成系统的研制，讨论了开发该系统所涉及的Visual LISP读写MS-Access数据库过程、专用绘图工具的开发、变压器零部件的参数设计、OpenDCL界面设计方法等。该系统能显著提高10kV配电变压器的设计绘图效率，降低设计成本，在合作企业使用中取得了良好效果，有较好的使用和推广价值。

变压器CAD 数据库 AutoCAD二次开发

引言

在变压器生产的中小型企业中，由于生产批量小，加上市场的激烈竞争，即使是同一规格，因用户的要求不一样，整个变压器的设计计算与图纸绘制都得重新做一次。同时，用户要求生产企业提供优质高效的产品，交货期越来越短，计算机辅助设计（CAD）技术正是适应这一需要的产物。目前，我国广泛使用的功能强大的AutoCAD软件，对系列化产品其交互绘图方式效率较低。CAD二次开发是企业应用CAD取得实效的关键环节。变压器的系列较多，而结构差别也较大，本系统针对合作企业现有S9变压器进行CAD图纸自动生成系统研制，生成的图纸更加规范，绘图效率得到了极大提高，并可进行汇总统计工作，取得了较好的效果。

1 总体开发思路

通过比较，选择Visual LISP与OpenDCL为开发工具，完成零部件的参数化绘图设计，并与数据库MS-Access相连，结合OpenDCL，进行友好的人机界面设计来完成软件系统的编制。同时，开发数据库及专用的绘图工具实现模块化与提高程序开发效率。采用模块化设计，将相同功能用同一模块完成，可减少程序开发的重复性，同时提高程序的开发效率。

2 具体设计与实施

2.1 总体模块划分

变压器分为铁心、绝缘、线圈、油箱和总装五大部分，对每个部件、零件进行参数化绘图设计。为便于程序的管理，将变压器所有零部件的图纸参数化绘图程序放入相应的子目录中。增加块子目录存放代属性的图形块，数据库主要存放变压器设计的通用数据、界面输入的设计数据与生成图纸时的数据（标题栏与明细表数据）。

2.2 Visual LISP读写MS-Access数据库过程

在AutoCAD绘图中常用到大量数据，通过使用ADO（ActiveX Data Objects）接口与MS-Access相连，不但可以简化程序，而且能方便用户对数据的调用。使用ADO接口与MS-Access相连，实际上是通过激活COM库，在Visual LISP中通过ADO功能来使用COM函数来达到与MSAccess数据库的连接，从而实现数据的读写。在使用ADO访问MS-Access数据库时，首先要通过类型库初始化ADO接口，再创建ADO对象，然后通过SQL语句，从MS-Access数据库中查询所需数据，最后释放内存。

2.3 专用工具的开发

构造专用实用工具，可以提高程序开发效率，同时使程序的应用环境和程序开发风格一致。在本课题的研制中，涉及下列专用的实用工具：设置绘图环境、绘制图框、单个序号标注、连续序号标注、绘制明细表、自动计算绘图比例、技术要求可视化书写、写标题栏内容到数据库等20多个。因开发程序与方法简单，在此不再叙述。

2.4 零部件参数化绘图设计

由于各零部件的参数化绘图设计的设计思路、开发调试过程基本一致，现以变压器铁心叠积图（即铁心零件图）的参数化绘图设计为例进行说明。

通过分析，确定其设计参数为窗高H、窗宽B、铁心直径D。它的总体设计思路是：为保证程序的通用性，对主视图不按比例绘制，采用块的插入及属性解决尺寸标注问题，如图1所示；对铁心剖视图，数据从数据库读出，采用模块化的设计方法解决图形绘制及尺寸标注；对局部视图按1:1绘制，并采用块的插入；对技术特性表采用块的插入及属性，解决不变化的部分；对填写的具体尺寸，通过计算后按指定位置填写；其余的，调用专用实用绘图工具解决。

图1 铁心主视图

铁心剖视图绘制因级数与绘图区域大小不同，必须采用参数化绘图。区域大小不同，需要自动计算绘图比例来解决。

铁心剖视图绘制的关键技术是绘制各级叠片及标注。绘制铁心剖视图的主要参数为：每级片宽mjpk、每级叠厚mjdh、pspt点的X、Y坐标。mjpk、mjdh从片宽表与叠厚表中取（宽表与叠厚表已存入数据库，通过铁心直径进行查询读取）。图2为各级叠片绘制及尺寸标注的点位图。通过参数计算p1至p8点的坐标，然后通过循环绘制图形与标注，即可完成该图的绘制。在标注每级叠厚时，由于图纸空间位置关系，需要将该标注文字进行编辑，指定到图中A点的位置。

图2 各级叠片绘制及尺寸标注的点位图

2.5 标题栏数据存入数据库

将标题栏内容写入数据库，用于程序的后处理及最后生成材料清单和统计重量用。设计方法就是连接Access数据库后，插入标题栏的相关数据。因code_drawing（图样代号）唯一，可做查询用。

程序设计的关键是构造SQL插入语句，其程序段如下：

2.6 界面设计

参数输入采用OpenDCL界面，工程图形与参数结合。鼠标指向某个参数时会出现提示，输入参数形象直观。因各零部件尺寸的相关性，所以需要把输入的参数先存放到数据库，程序运行时先全部读出来放入全局变量中，需要的直接使用全局变量即可。点击“保存”按钮，会将当前页所有输入的数据存入数据库，如图3所示。

图3 低压线圈参数界面

2.7 运行实例

完成变压器的计算完成单后，从界面输入全部参数约8分钟，生成全套10kV配电变压器CAD图纸约42张（企业通用件不出图，只做材料统计）可以约1分钟完成。不同电脑运行速度不一样，最快不到23秒，见图4所示。企业原来需要10个工作日才能完成全套10kV配电变压器CAD图纸。因篇幅有限，对零部件图纸截图省略。

图4 运行时间统计

3 结论

“10kV变压器CAD图纸自动生成系统”是在分析合作企业图纸与设计资料的基础上开发完成的，现在该企业使用并能指导现有产品的生产。该软件以AutoCAD为基础平台，友好的图形界面输入参数，方便设计用户的习惯，操作直观方便，并且大大减少人为绘图中的错误，也使企业图纸大大规范化、统一化。该系统提高了该产品的设计效率，节约了设计成本，增加了产品的市场竞争能力，具有较好的实用价值和推广意义。

[1]吴永进，林美樱.AutoCAD完全应用指南AutoLISP+DCL+ VisualLISP程序设计篇[M].北京：科学出版社，2009.

[2]秦凯，代艳霞，陈强，等.10kV变压器铁轭木垫块参数化绘制[J].机电产品开发与创新，2013，（5）：85-87.

[3]王波，代艳霞，邹昕珂，等.10kV变压器铁心剖面参数化绘图设计[J].机械工程师，2013，（10）：83-85.

[4]胡海清，李建福，田惠群，等.SQL数据库在AutoCAD二次开发中的应用[J].塑料，2010，（1）：110-112.

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

宜宾职业技术学院院级项目（ybzysc15-40）。