（機械工程專業(yè)論文）船舶電氣生產(chǎn)設計管理系統(tǒng)的開發(fā)研究.pdf

哈爾濱i 科人學碩十學位論文 1 1 l l m 摘要 船舶設計中大部分的設計圖紙都是用a u t o c a d 軟件完成的 在設計工作 中 通常設計者在a u t o c a d 環(huán)境中繪制圖形 制作圖表 但是這種圖表不易 管理 設計中有許多匯總 分解 歸類的工作不能在a u t o c a d 中完成 這些 工作需要設計者手工完成 這成為圖紙設計效率與質(zhì)量提高的瓶頸所在 從 而影響了圖紙設計周期 本文將a u t o c a d 的強大設計功能和f o x p r o 強大的數(shù) 據(jù)管理功能有機地結(jié)合起來 來解決船舶電氣生產(chǎn)設計中圖表管理問題 本文完成的主要工作有 1 利用a u t o c a d 系統(tǒng)的強大功能 在系統(tǒng)繪制時對要求的零部件定義屬 性 在圖紙完成后把圖紙中的信息提取出來 介紹了基于a u t o c h d 軟件丌發(fā) 出的帶有屬性的焊接件 設備模型庫的建立過程 以及圖標使用方法和提取 的屬性信息 2 利用f o x p r 0 6 0 數(shù)據(jù)庫的管理功能 設計了電氣托盤表程序和焊接件 預估清單表程序 程序可使需要的信息按照需要的圖紙形式生成圖紙文件 應用該技術可自動進行電氣焊接件托盤表 電氣設備托盤表 材料清單等報 表的生成和輸出以及數(shù)據(jù)匯總 3 通過對丌發(fā)的軟件系統(tǒng)在數(shù)條船設計中的成功應用實例 證明了丌發(fā) 的軟件系統(tǒng)是高效的 成功的 c a d 繪圖與數(shù)據(jù)庫技術在電裝生產(chǎn)設計中的 應用得到了很好的體現(xiàn) 關鍵詞 船舶 電裝設計 a u t o c a d f o x p r 0 6 0 報表 哈爾濱i 科人學碩十學位詫支 a b s t r a c t n s h i pd e s i g n am a j o n t yo fe n g i n e e r i n gd i a g r a ma r e d r a w e db yu s i n g a u t o c a d i nt h ed e s i g np e r i o d i ti sv e r yd i f f i c u l tt om a n a g et h e s ee n g i n e e r i n g d i a g r a m s i nd e s i g n at o to fw o r kw h i c hi n v o l v e sc o l l e c t i o n d e c o m p o s i t i o na n d c l a s s i f i c a t i o n n e e dt ob ed o n em a n u a li n s t e a do fu s i n ga u t o c a d t j l i sl e n g t h e n s t h ep e r i o do fd e s i g n a n db e c o m e st h eb o t t l e n e c ko fi m p r o v et h ed e s i g ne f f i c i e n c y a n dq u a l i t y t h i sp a p e ri n t e g r a t e st h ed e s i g nf o u n c t i o no fa u t o c a da n dt h ed a t a m a n a g e m e n tf o u n c f i o no ff o x p r o t os o l v ep r o b l e m sa r i s i n g i n s h i p e l e c t r i c d e s i g n t h em a i nc o n t e n to ft h i ss t u d yi sa sf o l l o w s 1 d e f i n ep a r t sp r o p e r t i e sb yu s i n ga u t o c a di nt h ep e r i o do fd r a w i n g d i a g r a m s t h e ne x t r a c tt h e i n f o r m a t i o nf r o md i a g r a m s t h i s p a p e r i n t r o d u c e st h ep r o c e s so fd e s i g n i n gt h ew e l d i n gp a r t sa n dm a c h i n em o d e l d a l a b a s ew i t hp r o p e r i f i e s a sw e l la st h em e t h o do fe x t r a c t i o n gp r o p e r t y i n f o r m a t i o n 2 t h ee l e c t r i c i t yw e l dt r a yf o r ma n dt h es o f t w a r eu s e dt oc r e a tt h el i s to f w e l d i n gp a r t sa r ed e f i n e db yt h eu s eo fa u t o c a d u s i n gt h i ss o f t w a r e c a nc r e a tt h el i s to ft h ee l e c t r i c i t yw e l dt r a yf o r m t h el i s to fe l e c t r i c e l e c t r i c i t ye q u i p m e n tt r a yf o r ma n d m a t e r i a ld e t a i l e dl i s ta u t o m a t i c a l l y 3 t h es o f t w a r es y s t e mi sp r o v e dt ob eh i g he f f i c i e n ta n ds u c c e s s f u l f o ri t h a sb e e nu s e di ns h i pd e s i g ns u c c e s s f u l c a dd r a w i n ga n dt h et e c h n i q u e o f d a t a b a s ep e r f o r mw e l li nt h ed e s i g no f e l e c t r i cd e s i g no ft h es h i p k e y w o r d s s h i p e l e c t r i c i t yd e s i g n a u t o c a d f o x p r 0 6 0 r e p o r t 哈爾濱工程大學 學位論文原創(chuàng)性說明 本人鄭重聲明 本文的所有工作 是在導師的指導下 由作者本人獨立完成的 有關觀點 方法 數(shù)據(jù)和文獻等 射用已在文中指出 并與參考文獻相對應 除文中已經(jīng)注 明引用的內(nèi)容外 本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng) 公開發(fā)表的作品成果 對本文的研究做出重要貢獻的個人 和集體 均已在文中以明確方式標明 本人完全意識到本 聲明的法律結(jié)果由本人承擔 作者簽名 互赴 日期 枷好年j 月3 0 日 哈爾濱i 科人學碩士學位論文 1 1 前言 第1 章緒論 自2 0 世紀7 0 年代以來 世界市場已經(jīng)由傳統(tǒng)的相對穩(wěn)定逐步演變成動 態(tài)多變的市場 企業(yè)之問的競爭也由過去的局部競爭演變?yōu)槿蚍秶鷥?nèi)的競 爭 同行業(yè)之問 跨行業(yè)之間相互滲透 相互競爭同趨激烈 競爭的同時 企業(yè)所面臨的社會 經(jīng)濟 制造環(huán)境與客戶需求也發(fā)生了巨大的變化 為了 擺脫這一困難 必須為企業(yè)尋求新的經(jīng)營理念 計算機集成制造c i m 技術 是當今發(fā)達國家制造業(yè)中普遍研究和采用的 主流技術 其宗旨是合理組織企業(yè)罩的人員 技術 信息 資源 建立以提 高企業(yè)綜合效益為目的的新的生產(chǎn)經(jīng)營方式 計算機集成制造系統(tǒng)c i m s 的關鍵技術在于信息的集成 即c a d c a m c a p p m r p n c p 等系統(tǒng)之叫信息集成 實現(xiàn)這種信息集成依賴兩個基本要素 其一是c a d 系統(tǒng)能夠提供完備的 統(tǒng)一的 符合標準的產(chǎn)品信息模型 使c a p p 及n c p 等環(huán)節(jié)能從浚模型中獲得所需要的信息 其二是c a d c a m 各模塊之間 能夠方便地進行數(shù)據(jù)傳遞和交換 所謂c a d c a m 的集成 指韻是在c a d c a m 系統(tǒng)之問的信息的提取 交換 共享與處理的統(tǒng)成 也就是信息流的集成 c a d c a m 及相關技術的發(fā)展促進了我國各行各業(yè)加速應用這些技術 工 程圖紙的繪制己不再在圖板上進行 而是使用完備的c a d 繪圖軟件 利用數(shù) 據(jù)庫技術控制文檔的存儲與保存有效地推動c a d c a m 技術在企業(yè)的推廣 提 高工作效率 縮短產(chǎn)品研制周期 加快產(chǎn)品投放市場速度 從而提高企業(yè)產(chǎn)品 的競爭能力 c a d c a m 的集成 其關鍵技術則是產(chǎn)品建模及產(chǎn)品信息管理 產(chǎn)品信息管理是企業(yè)信息管理的核心 是實現(xiàn)c a d c a m 一體化技術的關 鍵 產(chǎn)品信息的內(nèi)容十分廣泛 主要包括設計數(shù)掘信息管理 工藝數(shù)據(jù)信息 管理及制造數(shù)據(jù)信息管理等 其中以設計信息的管理尤為重要 因為它是工 哈爾濱i 拌人學碩七掣 何論文 藝和制造的靜提 也是產(chǎn)品信息管理的前提 目前 產(chǎn)品模型信息的主要表現(xiàn)形式就是產(chǎn)品圖紙 產(chǎn)品圖紙一直是企 業(yè)生產(chǎn)中表達設計與制造信息豹主要技術文件 從產(chǎn)品設計 工藝規(guī)程的制 定到產(chǎn)品加工都以工程圖紙為主要載體 在以計算機為基礎的現(xiàn)代制造業(yè)中 由c a d 產(chǎn)生的大量 電子圖紙 存 儲在計算機中 如何把這些圖紙有效地利用起來是目前許多企業(yè)亟待解決的 問題 1 本課題研究和丌發(fā)的船舶電氣生產(chǎn)設計管理系統(tǒng)是隨著科學技術的發(fā) 展 計算機在我廠的生產(chǎn) 設計 管理等工作中得到了深入廣泛應用 如何 進一步在船舶設計中發(fā)揮計算機的強大功能 使設計工作朝著更高 更快 更科學的方向發(fā)展 這一直是廣大設計者不懈的追求目標 船舶設計中大部 分的設計圖紙都是用a u t o c a d 軟件完成的 a u t o c a d 軟件以其功能強大及簡 潔易學 為我公司廣大圖紙設計著所掌握 但隨著軟件的深入掌握 就電氣 的生產(chǎn)設計要求方面 a u t o c a d 軟件也逐漸暴露出一些不足之處 在設計工 作中 通常地設計者在a u t o c a d 的環(huán)境中繪制圖形 制作圖表 但是這種圖 表不能管理 設計中有許多匯總 分解 歸類的工作不能在a u t o c a d 中完成 這些工作的完成仍然需要設計著手工完成 這部分工作的手工完成 成為圖 紙設計效率與質(zhì)量提高的瓶頸所在 從而影響了圖紙設計周期 眾所周知 f o x p r 0 6 0 數(shù)據(jù)庫軟件有強大的數(shù)據(jù)管理功能 如何將a u t o c a d 和f o x p r 0 6 0 這原本兩個獨立的系統(tǒng)有機地結(jié)合起來并應用在實船的設計中是我們丌發(fā)的 主要目的 1 1 2 船舶電氣生產(chǎn)設計技術的發(fā)展經(jīng)歷了四個主要階段 1 2 1 人手工繪圖 傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計以手工繪圖為主 在完成繪圖的基礎上還要手工統(tǒng)計很 多和圖紙有關的 些信息 例如 電纜冊 設備明細表等 由于資料手工輸入 所以準確性也很難得到保證 1 2 2 計算機繪圖 c a d c a m 技術的問世 大大提高了產(chǎn)品設計與制造的自動化程度 2 哈爾濱i 稃人學壩h 學位論文 很多公司目前已經(jīng)脫離了手工繪圖 全部使用計算機繪圖 但是很多的和圖紙 有關的資利還是人為的手工輸入 同樣的問題還是存在的 1 2 3 利用數(shù)據(jù)庫技術繪圖 隨著數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展與應用 軟件管理的對象類型慢慢拓寬 簡單的 文件管理不能滿足人們的要求 于是 利用數(shù)據(jù)庫來保存零部件的記錄和相 關信息 出現(xiàn)了基于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的計算機繪圖 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的計算機繪圖 圖形作為一種非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù) 與其它結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù) 設備規(guī)格和型號等 分別存 儲在文件和數(shù)據(jù)庫的記錄項中 1 2 4 面向產(chǎn)品全生命設計及制造的圖紙設計一p d m 技術 九十年代 隨著三維造型技術的成熟與應用 c a d c a m 7 體化技術走 向深入 人們逐漸認識到產(chǎn)品全生命周期數(shù)掘管理的含義及潛在的意義 提 出了以產(chǎn)品對象為核心的信息管理思想及相應的技術 并將這種能夠集成管 理與產(chǎn)品相關信息及過程的技術分為三個層次 即圖紙文檔的電子化管理 部門問的數(shù)據(jù)管理 企業(yè)間的數(shù)據(jù)管理 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術作為先進的管理 思想成為研究的熱點 這一階段的信息管理系統(tǒng)支持支持產(chǎn)品生命周期 包括與產(chǎn)品相關的所 有信息及相關過程的管理 1 p d m 技術的研究與應用在國外已比較普遍 目日 全球范圍內(nèi)的商品化 p d m 軟件不下1 0 0 種 但主要的p d m 系統(tǒng)限于幾家大公司 如 i i p 公司 i b m 公司和a u t o d e s k 公司等 基于大型c a d c a m 軟件的p d m 產(chǎn)品是與原 系統(tǒng)配套研制的 系統(tǒng)集成性好 能夠?qū)Ξa(chǎn)品信息及相關過程實施比較完整 的管理 但是這 項目投資較大 總體來說 盡管這些p d m 軟件產(chǎn)品各有 其特點 但就我國企業(yè)實際情況來說 大面積推廣使用還存在許多困難 隨著c a d 技術的不斷普及 我國企業(yè)雖然基本實現(xiàn)了 甩圖板 但 是 產(chǎn)生的大量電子圖紙和數(shù)據(jù)在一些企業(yè)中沒有被充分的利用 同時 乜 使這些技術資料失去了其寶貴的再利用價值 非設計人員和管理人員難以對 其進行有效利用和管理 使其在企業(yè)中發(fā)揮更大的作用 哈爾濱 科人學碩十學位淪文 1 3 本論文研究內(nèi)容及實現(xiàn)方法 本論文就是針對a u t o c a d 繪圖中存在的應用不足 結(jié)合f o x p r 0 6 0 數(shù)據(jù) 管理功能 將兩者有機的結(jié)合起柬 實現(xiàn)a u t o c a d 中的數(shù)據(jù)能夠在f o x p r 0 6 0 數(shù)據(jù)庫軟件中處理 并輸出各種實際需要的報表 經(jīng)過a u t o c a d 繪圖軟件 的開發(fā)與f o x p r 0 6 0 數(shù)掘庫軟件程序的設計 使設計者擺脫了手工工作 徹 底消除了圖紙設計中的瓶頸效應 設計效率與質(zhì)量大幅度提高 設計周期也 明顯縮短了 f 裔幻i 濱i 稗人學碩十學位論文 第2 章a u t o c a d 圖塊建立及數(shù)據(jù)提取 2 1 a u t o c a d 軟件簡介 2 1 1 什么是a u t o c a d c a d c o m p u t e ra i d e dd e s i g n 的含義是指計算機輔助設計 是計算機 技術的一個重要應用領域 a u t o c a d 則是美國a u t o d c s k 企業(yè)丌發(fā)的 個交 互式繪圖軟件 是用于二維及三維設計 繪圖的系統(tǒng)工具 用戶可以使用它 來創(chuàng)建 瀏覽 管理 打印 輸出 共享及準確復用富含信息的設計圖形 a u t o c a d 是目前世界上應用最廣的c a d 軟件 市場占有率位居世界 第一 a u t o c a d 軟件具有如下特點 1 具有完善的圖形繪制功能 2 有強大的圖形編輯功能 3 可以采用多種方式進行二次丌發(fā)或用戶定制 4 可以進行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換 具有較強的數(shù)據(jù)交換能力 5 支持多種硬件設備 6 支持多種操作平臺 7 具有通用性 易用性 適用于各類用戶 此外 從a u t o c a d2 0 0 0 開始 該系統(tǒng)又增添了許多強大的功能 如 a u t o c a d 設計中心 a d c 多文檔設計環(huán)境 m d e i n t e m e t 驅(qū)動 新的 對象捕捉功能 增強的標注功能以及局部手丁丌和局部加載的功能 從而使 a u t o c a d 系統(tǒng)更加完善 雖然a u t o c a d 本身的功能集已經(jīng)足以協(xié)助用戶完成各種設計工作 但 用戶還可以通過a u t o d e s k 以及數(shù)千家軟件丌發(fā)商丌發(fā)的五千多種應用軟件 把a u t o c a d 改造成為滿足各專業(yè)領域的專用設計工具 這些領域中包括建 筑 杌械 測繪 電子以及航空航天等 i 21 2a u t o c a d 的發(fā)展歷程 a u t o d e s k 公司成立于1 9 8 2 年1 月 在近二十年的發(fā)展歷程中 浚企業(yè) 呤爾濱j 程人學碩十 論文 不斷豐富和完善a u t o c a d 系統(tǒng) 并連續(xù)推出各個新版本 使a u t o c a d 出 個功能非常有限的繪圖軟件發(fā)展到了現(xiàn)在功能強大 性能穩(wěn)定 市場占有率 位居世界第一的c a d 系統(tǒng) 在城市規(guī)劃 建筑 測繪 機械 電子 造船 汽車等許多行業(yè)得到了廣泛的應用 統(tǒng)計資料表明 目前世界上有7 5 的設 計部門 數(shù)百萬的用戶應用此軟件 大約有5 0 萬套a u t o c a d 軟件安裝在各 企業(yè)中運行 1 2 1 3a u t o c a d 的新特性 a u t o c a d2 0 0 0 的推出將a u t o c a d 強大的功能又提升到了一個嶄新的高 度 a m o c a d2 0 0 0 是一個在w i n d o w s 平臺上丌發(fā) 完全符合w i n d o w s 標 準 第三代面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)的一體化應用軟件 與前一版本比較 a u t o c a d2 0 0 0 新增加了4 0 0 多項功能 主要包含 支持多文檔環(huán)境 m u l t i d o c u m e me n v i r o n m e n t 并可以對多個圖形中 的對象進行拖曳 特性匹配 剪切 復制和粘貼等操作 新增局部打丌和局部加載圖形文件的功能 新增a u t o c a d 設計中心 d e s i g nc e n t e r 增強的對象捕捉 自動捕捉增加了平行和延長捕捉功能 豐富 便利 無處不在的鼠標右鍵快捷菜單 增加了快速標注 q d i m 功能 在位編輯外部參照功能 真一實現(xiàn)所見即所得的布局標簽 l a y e r t a b l e 及其打印 可控制各種圖形類型以實現(xiàn)高質(zhì)量打印輸出的打印樣式 批處理打印工具 b a t c hp l o tu t i l i t y 便利的對象特性管理器 o b j e c tp r o p e r t i e sm a n a g e r 可以執(zhí)行動態(tài)編輯 更新以及快速選擇等操作 強大的三維造型功能和實時三維觀察功能 增強的i n t e r n e t 應用特性 直接瀏覽訪問 對象鏈接及增強d x f 等功 能 a u t o c a d2 0 0 0 已經(jīng)提供了支持互聯(lián)網(wǎng)的主要功能 直接瀏覽器訪 問 對象超級鏈接 電子打印e p l o t 數(shù)據(jù)庫聯(lián)接 以及d w f 網(wǎng)絡圖形格 式 的增強 喻爾濱i 樣人學碩十學位論丈 增強的二次丌發(fā)接口一v i s u a l l i s p v b a a c t i v e x 和o b j e c t a r x 增強的幫助功能 如a u t o c a d 學習助手和支持助手 2 2 模型庫的建立 電裝生產(chǎn)設計中雖用a u t o c a d 軟件繪圖代替了傳統(tǒng)的手工繪圖 設計 效率大大提高 但在具體生產(chǎn)工作中仍存在許多需要完善的地方 如設計員 過多的手工操作 重復操作 造成時i 刈和精力的浪費 我們使用的圖紙一般如圖2 1 圖2 2 圖2 1 3 所示 圖2 1 電裝生產(chǎn)設計中使用圖紙示例1 墮 箜 塵堂墮 堂笪墮壅 圖2 2 電裝生產(chǎn)設計中使用圖紙示例2 圖2 3 電裝生產(chǎn)設計中使用圖紙示例3 哈爾濱i 稗人學碩十學位 x 通常的繪圖方法是這樣的 現(xiàn)以繪制某甲板電氣焊接件圖紙為例加以說 明 繪圖中設計人員要輸入每一個焊接件的件號 制作圖號 名稱 名稱代 號 數(shù)量 型號規(guī)格 備注等內(nèi)容 并按件號從小到大排列在圖紙右下角 作為焊接件明細表 圖紙完成后 在制作圖紙焊接件托盤州設計人員又要依 據(jù)此表重新輸入一份與其相同的焊接件表 以得到該圖的焊接件托盤表 從 這個過程中我們可以看到 1 在圖紙設計中 相同焊接件數(shù)量都是由設計人員自己去匯總的 因為 人為因素 設計者有時會出現(xiàn)漏數(shù)或多數(shù)現(xiàn)象 降低圖紙準確度 2 是同一焊接件在圖紙和托盤表中兩次輸入 重復勞動浪費了工時 沒 有充分體現(xiàn)計算機繪圖的優(yōu)越性 而計算機軟件的發(fā)展 使改變設計形式并 提高設計效率的設想成為可能 我們采用新的設計方法第一步是在a u t o c a d 繪圖軟件平臺下 繪制了 所有船用電氣焊接件和大部分船舶電氣i 殳備的模塊庫 i 司時盟 成了相應的工 具條川 參見圖24 圖2 4 在c a d 中制作的圖標工具條 哈爾濱f 群人學碩十學位論文 這樣在繪圖時只要打丌工具條 找到要輸入的模塊 鼠標點擊就可在指 定位置插入這個模塊 下面具體介紹模型庫的建立過程 22 1 電氣焊接件模型庫的建立 根據(jù)船舶電氣焊接件要求 圖紙中一個完整的電氣焊接件包含如下信息 序號 名稱 型號規(guī)格 圖號 代號 數(shù)量及備注 模型庫建立步驟如下 2 21 1 建模 在c a d 中分別建立各焊接件模型庫 如圖2 5 所示為圓形澆注電纜筒 焊接件屬性內(nèi)容 因為每個焊接件中的名稱 圖號 代號都是固定信息 點 擊相應漢字就可輸入焊接件的基本信息 這樣設計人員在使用這個焊接件時 就不用再輸入了 從而提高準確度和節(jié)省了時間 將帶有屬性的焊接件模塊按照焊接件代號名稱保存為c a d 圖紙 即擴 展名為d w g 文件 作為插入焊接件的圖紙鏈接用 圖2 5 在c a d 中制作的圖標屬性信息 2 2 1 2 繪制圖標 在c a d 提供的圖標編輯器中繪出各焊接件圖標 如圖2 6 所示 哈爾濱i 梅 學碩十學位論文 圖2 6 在c a d 中制作焊接件圖標 因為電氣生產(chǎn)設計中焊接件的圖標是在長期工作中總結(jié) 整理出來的 基本上是固定不變的 因此繪制出來的焊接件圖標具有代表性 可以用在任 何船舶電氣設汁中 有很強的通用性 1 將編輯好的圖標按相應焊接件名稱保存為位圖文件 即擴展名為b m p 文 件 2 21 3 生成菜單 制作焊接件圖標的c a d 菜單 將制作好的焊接件c a d 文件 位圖文件 在c a d 提供的菜單編輯軟件中鏈接起來 并生成菜單文件 將制作 生成 的文件放到同一文件夾下 2 2 1 4 加載 在c a d 中加載焊接件圖標菜單和模塊庫鏈接路徑 此項工作包含兩步 操作 1 菜單加載 選擇c a d 工具菜單項下 自定義 菜單 項彈出如圖2 7 對話框 在 瀏覽 中找到生成的菜單 點擊 加載 便把制作的焊接件圖標菜單加入 呤爾濱1 程人學碩十學位論文 圖2 7 在c a d 中加載焊接件圖標菜單 圖2 8 在c a d 中加載模塊搜索路徑 i i a 爾濱i 梓人學碩 羊值論文 到c a d 中了 2 模塊路徑鏈接 選擇c a d 工具菜單項下 選項 彈出如圖2 8 對話框 用 添加 瀏 覽 功能 把模塊所在文件夾加到文件搜索路徑旱 通過上兩步c a d 中操作 設計人員在圖紙設計時 只要調(diào)出焊接件圖 標菜單 點擊需要的焊接件圖標 在圖紙上就能插入相應的焊接件模塊 因 為所有設計人員使用的都是同一菜單 插入的焊接件模塊也相同 保證了設 計的統(tǒng)一性 規(guī)范性 2 2 2 電氣設備模型庫建立 屬性 a t t r i b u t e 是附加在塊對象上的各種文本數(shù)掘 它是一種特殊的 文本對象 可包含用戶所需要的各種信息 當插入圖塊時 系統(tǒng)將顯示或提 示輸入屬性數(shù)據(jù) 屬性具有兩種基本作用 1 在插入附著有屬性信息的塊對象時 根據(jù)屬性定義的不同 系統(tǒng)自動 顯示預先設置的文本字符串 或者提示用戶輸入字符串 從而為塊對象附加 各種注釋信息 2 可以從圖形中提取屬性信息 并保存在單獨的文本文件中 供用戶進 一步使用 屬性在被附加到塊對象之前 必須先在圖形中進行定義 對于附加了屬 性的塊對象 在引用時可顯示或設置屬性值 根據(jù)船舶電氣設備要求 圖紙中一個完整的電氣設備包含如下信息 設 備代號 設備名稱 設備型號規(guī)格 沒各數(shù)量 設備安裝件名稱規(guī)格 設備 安裝件圖號 設備安裝件數(shù)量 設備系統(tǒng)圖名和設備系統(tǒng)圖號 設備模型庫 建立方法如下 2 2 2 1 建模 根據(jù)電氣焊接件建庫方法 先在c a d 中按系統(tǒng)建立設備模塊庫 如圖2 9 所示為一錨燈建模內(nèi)容 哈爾濱i 科火學戳i 學位論文 i i i i 圖2 9 設備錨燈建模塊方法 因為船型改變 設備模型中除設備名稱 設備代號外部是變化的 因此 設計中所有信息都是可改變的 在使用時隨時可修改信息 將c a d 中按設備系統(tǒng)建立好的模塊保存為c a d 文件 r i d w g 文件 2 2 2 2 繪制圖標 在c a d 提供的圖標編輯器中繪出各設備圖標 形式同焊接件圖標繪制方 法 參照圖2 3 所示 設備分系統(tǒng) 設計圖標時就按所屬系統(tǒng) 分類將相同系統(tǒng)設備圖標放在 一起 方便設計人員選取 圖2 9 中上方就是設計出的1 5 9 0 0 0 d w t 船所有系統(tǒng) 設備圖標總菜單 其下方是航行燈信號燈系統(tǒng)設備子菜單 選擇其它系統(tǒng)的 設備圖標菜單時 只要在總菜單上點擊鼠標右鍵就可看到所有已建立的系統(tǒng) 菜單項 選擇需要的菜單即可 如圖2 1 0 是選擇照明系統(tǒng)圖標為例 菜單的 選擇十分方便 快捷 哈爾濱i 科人學碩七學位論文 圖2 1 0 正常照明系統(tǒng)圖標選擇方法 因為電氣生產(chǎn)設計中設備的圖標大部分如燈具 火警 廣播 電話等是不 變的 因此可以統(tǒng)一成固定 標準的圖形 但實際生產(chǎn)設計中也有一部分設 備是變化的 變化的設備無法統(tǒng)一圖標 為解決這一問題 在設計設備圖標 總菜單時 在電力系統(tǒng)中增加了兩個矩形圖標 如圖2 1 1 所示 它們的屬性 都是空的 設計人員可根據(jù)實際需要填入設各信息 作為一個新設備圖標插 入圖紙中 有了這兩個可變圖標 徹底解決了設備圖標無法完全統(tǒng)一的問題 將編輯好的圖塊按相應焊接件名稱保存為位圖文件 即擴展名為b m p 文 件 2 22 3 建模 生成菜單 即制作設備圖標庫的c a d 菜單 將制作好的設備模型c a d 文件 位圖文件在c a d 提供的菜單編輯軟件中鏈接起來 并生成菜單文件 將制作 生成的文件放到同一文件央下 22 2 4 加載 在c a d 中加載焊接件圖標庫菜單和圖形鏈接路徑 具體操作同焊接件圖 1 j 濱i 稃人學碩十學何論文 標菜單加載相同 可參照2 2 1 第四項內(nèi)容 圖2 1 1 可變圖標設計 2 2 3 使用實例簡介 實際使用中 設計人員先將焊接件 設備圖標菜單加載在c a d 軟件中 菜單界面如圖2 4 所示 以焊接件圖標輸入為例 圖2 1 2 是用圖標插入設計的圖紙 從圖中可看 到已插入的托架 橋型電纜支架及電纜筒等焊接件 圖旱插入的模塊 它們 具有屬性 其具體包括了焊接件的件號 制作圖號 名稱 名稱代號 數(shù)量 型號規(guī)格 備注等內(nèi)容 在以往的設計中 這些內(nèi)容都要設計人員一一輸入 對于不同的焊接件其制作圖號各不相同 輸入中設計人員易記錯 造成圖紙 錯誤 而現(xiàn)在我們繪制模塊時 將以上內(nèi)容都作為模塊的屬性 對應的固定 內(nèi)容 在制作時一次性輸入 設計人員使用過程中 無需再次輸入 避免了 輸入錯誤 又因為設計人員插入模塊時 輸入的內(nèi)容減少了 節(jié)省了時問從 而提高了繪圖速度 圖2 9 中設計人員插入焊接件時需要輸入的數(shù)據(jù)只有3 項 內(nèi)容了 哈爾濱r 科大學碩十 垃論文 圖2 1 2 焊接件數(shù)據(jù)輸入內(nèi)容 圖2 1 3 電氣設備圖標設計中使用 i i 爾浜iw 人彳 碩十 7 停論文 同樣的電氣設備菜單圖標使用情況參見圖2 1 3 內(nèi)容 從圖中可以看到已 插入的電話 熒光棚頂燈 插座 火警探頭等設備圖標 這些設備圖標同樣 帶有屬性 包含了電氣設備的基本信息 若信息不完整 可打開設備圖標屬 性對話框 把信息輸入完整 操作界面見圖2 1 4 圖中是一磁羅經(jīng)接線盒的 屬性對話框 設計人員根據(jù)提示信息 在值的框條內(nèi)輸入數(shù)據(jù)即可 圖2 1 4 設備屬性對話框 從上述操作實例可看出 電氣設計中使用的圖標都是統(tǒng)的 這種標準 化率的提高給我們設計完整帶來很大的方便 我們設計的焊接件模塊全部采 用標準圖和通用圖 因此只要建立一條船的焊接件模塊庫 以后其他 i 都可 以用 而設備的模塊庫雖然因船型不同 設備的型號不同及設計單位對每個設 備的圖形面法的不同 對設備的一些基本信息需要修改 但這些完全可在圖 紙設計前完成修改 參見前面介紹的設備模型庫的建立方法 只要修改模塊 庫c a d 罩的設備基本信息 便可完成設備模塊庫的修改 修改方法也十分 簡單 哈爾濱j 樣人學碩十學位論文 2 3 數(shù)據(jù)提取 通常屬性中可能保存有許多重要的數(shù)據(jù)信息 為了使用戶能夠更好地利 用這些信息 a u t o c a d 提供了屬性提取命令 用于以指定格式來提取圖形中 包含在屬性罩的數(shù)據(jù)信息 屬性提取命令 該命令的調(diào)用方式為 命令行 a t t e x t 執(zhí)行該命令后 出現(xiàn) a t t r i b u t ee x t r a c t i o n 屬性提取 塒話框 如圖2 1 5 所示 圖2 1 5 屬性提取對話框 在該對話框中 用戶可指定輸出的數(shù)據(jù)文件格式 包括如下三種 1 c o m m ad e l i m i t e df o r m a t c d f 逗號分隔格式 使用c d f 格 式的文件可包含圖形中每個塊參照的記錄 己錄中的字段用逗號分隔 字符 字段括在單引號中 f 2 s p a c ed e l i m i t e df o r m a t s d f 空格分隔格式 使用s d f 格式 的文件也包含圖形中每個塊參照的記錄 但每個記錄的字段有固定的寬度 不使用字段分隔符或字符串分隔符 3 d x ff o r m a te x t r a c tf i l e d x x 圖形交換格式 使用d x f 格 式的文件可生成一個只包含塊參照 屬性和序列終點對象的a u t o c a d 圖形 交換文件格式 d x f 的子集 這種類型的文件以 d x x 為擴展名 以便和 d x f 文件區(qū)分丌來 其他按鈕的作用為 i 弁爾濱i 程人學碩十學位論工 1 s e l e c to b j e t s 按鈕 構(gòu)造用于提取屬性數(shù)據(jù)的選擇集 f 2 t e m p l a t ef i l e 按鈕 指定某個樣板文件 如使用d x f 格式則不需要 樣板 3 o u t p u tf i l e 按鈕 指定輸入文件的名稱和保存路徑 c d f 格式和s d f 格式文件均以 t x t 為擴展名 d x f 格式文件以 d x x 為擴展名 但這三種文 件都是a s c i i 文件 a u t o c a d2 0 0 2 中還提供了功能更為強大的屬性提取命令 其調(diào)用方式 為 工具欄 t t m o d i f yi 修改i i 一到 菜單 t o o l s 工具 一 a t t r i b u t e e x t r a c t i o n 屬性提取 命令行 e a t t e x t 調(diào)用該命令后 系統(tǒng)將彈出增強的 a t t r i b u t ee x t r a c t i o n 屬性提取 對 話框 并以向?qū)У男问竭M行引導 圖2 1 6 所示 圖2 1 6 增強的屬性提取對話框 下面依次對各個步驟進行介紹 1 s e l e c t 選擇 缺省為 c u r r e n t d r a w i n g 當i h 文件 即提耳義當 前圖形文件中所有塊中的屬性信息 用戶可選擇 s e l e c to b j e c t s 選擇對象 來構(gòu)造選擇集 也可選擇 s e l e c t d r a w i n g 選擇圖形文件 項打丌其他圖形 文件 2 s e t t i n g s 設置 確定是否包含外部參照 x r e f s 或嵌套塊 n e s t e d 喻爾濱f 樣人學碩十學位論文 b l o c k s l 3 u s e 使用 確定是否使用樣板文件 4 s e l e c t 選擇 顯示選擇集中所有塊和屬性的信息 并可確定各 項數(shù)據(jù)是否用于提取命令 如圖2 17 所示 圖2 1 7 塊和屬性對話框 5 v i e wo u t p u t 查看輸出結(jié)果 顯示輸出文件中的數(shù)掘格式 如圖 2 1 8 所示 圖2 1 8 輸出結(jié)果對話框 哈爾濱 托戈7 碩十學位論文 6 s a v et e m p l a t e 保存樣板 確定是否將輸出結(jié)果的格式保存為樣 板文件 e x p o r t 輸出 指定輸出文件的名稱 保存路徑和文件格式 其中 可用的文件格式包括 c o m m ad e l i m i t e d 逗號分隔 以 g s v 為擴展名 t a b d e l i m i t e d f i l e 空格分隔格式 不使用字段分隔符或字符串分 隔符 以 t x t 為擴展名 m i c r o s o f t e x c e l 十 x l s 微軟公司的表處理文件格式 m i c r o s o f ta c c e s sd a t a b a s e m d b 微軟公司的數(shù)據(jù)庫文件格式 2 3 1 焊接件數(shù)據(jù)提取 我們繪制模塊的另一個重要用途 是該模塊信息能夠在c a d 圖中提取 出來 得到一個包含所有模塊屬性內(nèi)容的文本文件 t x t 文件 這一操作 是個突破 它是c a d 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成數(shù)據(jù)庫信息成為可能的關鍵 接下柬我們將提取得到的帶有圖紙信息的文本文件 在數(shù)據(jù)庫軟件中通 過編程進行自動編制表 計算 分類 統(tǒng)計及打印輸出各類托盤表 數(shù)據(jù)的提取是應用c a d 帶有的提取命令來實現(xiàn)的 具體操作是這樣的 以焊接件信息提取為例 1 1 在c a d 命令行中運行a t t e x t 命令 彈出如圖2 1 9 對話框 2 根據(jù)屬性提取對話框提示信息 文件格式選擇 空格分隔文件 3 選擇對象 選擇圖紙要提取的內(nèi)容 圖2 2 0 是駕駛甲板焊接件提取 從圖2 2 1 中口j 看到己找到的數(shù)目 1 7 1 6 個 4 選擇樣板文件 根據(jù)焊接件圖標屬性內(nèi)容要求 設計了樣板文件 其 文件屬性是文本文件 其內(nèi)容見圖2 2 2 n 代表數(shù)值型 c 代表字符型 4 1 5 2 5 等數(shù)值代表各字段的大小 5 輸出文件 點擊后彈出圖2 2 3 對話框 設計人員可根據(jù)自己要求給文 件命名 文件保存為文本文件 即t x t 文件 6 點擊 確定 完成信息提取 得到的文本文件內(nèi)容 部分 如圖2 2 4 所示 經(jīng)過上述操作 剴紙中含有的焊接件信息就被提駁出來了 i 喻爾濱l 稃人學碩 i 學位論文 圖2 1 9 運行a t t e x t 命令 圖2 2 0駕駛甲板焊接件提取 哈爾濱i 程人學碩 學何論文 圖2 2 1屬性提取對話框 圖2 2 2電氣焊接件提取樣板文件 哈爾濱l 稗人 夏 學位論文 2 2 3 電氣焊接件輸出文件 2 2 4 焊接件輸出文本文件的內(nèi)容 部分 2 3 2 設備數(shù)據(jù)提取 電氣設備信息提取基本同焊接件信息提取 現(xiàn)簡要介紹一卜 哈爾濱i 程人學碩 學位論文 步驟1 2 3 同焊接件提取內(nèi)容 步驟4 選擇樣板文件 與焊接件提取不 同 因設備屬性內(nèi)容要求 設計了針對設備提取的電氣設備提取樣板文件 內(nèi)容見圖2 2 5 圖2 2 6 步驟5 6 同焊接件提駁過程 輸出的文本文件內(nèi)容 部 分 見圖2 2 7 所示 從輸出的文本文件中可看到圖紙設備的所有屬性信息 己被提取出來了 3 圖2 2 5 設備屬性提取對話框 圖2 2 6 設備提取樣板文件內(nèi)容 i 矗爾濱 j 胖人學碩士學位論文 2 4 本章小結(jié) 圖2 2 7 設備輸出文本文件的內(nèi)容 部分 本章介紹了基于c a d 軟件 1 發(fā)出的帶有屬性的焊接件 設備模型庫的 建立 并簡要介紹了圖標使用方法及提取的屬性信息 圖標工縣條化 使設 計者操作更加靈活 隨意 標準化模塊庫的丌發(fā) 使設計者圖形選擇規(guī)范 統(tǒng)一 為施工單位識圖帶來方便 圖塊信息的成功提耿 為數(shù)據(jù)庫軟件的程 序設計提供了原始資料 喻爾濱i f y 人 學碩h 討淪丈 第3 章數(shù)據(jù)庫軟件程序設計 3 1 數(shù)據(jù)庫技術概述 3 1 1 概述 數(shù)據(jù)庫技術所研究的問題就是如何科學地組織和存儲數(shù)掘 如何高效地 獲取和處理數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)庫技術是數(shù)據(jù)處理的最新技術 數(shù)掘處理是指對數(shù)掘進行收集 組織 存儲 抽取和傳播等工作 而數(shù) 據(jù)管理是指對數(shù)據(jù)的組織 存儲 檢索和維護等工作 所以 數(shù)掘管理是數(shù) 掘處理的中心 采用數(shù)掘庫技術管理數(shù)據(jù)有以下特點 采用復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 有較高的數(shù)據(jù)獨立性 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能 所以 數(shù)據(jù)庫是存儲在一起的相關數(shù)據(jù)的集合 它能為各種用戶所共享 并具有最小冗余度 數(shù)掘f 白j 聯(lián)系密切又有較高的數(shù)據(jù)獨立性 在數(shù)據(jù)處理中 首先要將現(xiàn)實世界轉(zhuǎn)換為信息世界 然后再將信息世界 轉(zhuǎn)換為機器世界 信息世界是現(xiàn)實世界中的事物在人們頭腦中反映 信息世 界中事物描述的術語有 實體 實體集 展性 關鍵字 實體 客觀存在并可相互區(qū)分的事物 它可以是人 物或抽象的概念 屬性 實體具有的某一特征 每一屬性有一個值域 值域的類型可以是 整型 實型 字符型等 關鍵字 能唯一標識實體集中每個實體的屬性或展性集 信息世界的信息在機器世界中以數(shù)據(jù)形式存儲 機器世界中數(shù)據(jù)描述的 術語字段 數(shù)據(jù)項 記錄 文件 關鍵字分別描述信息世界的屬性 實體 實體集 關鍵字 簡單地說 數(shù)掘模型是一種表示實體類型及其實體問聯(lián)系的模型 一個 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型至少必須包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分 嗆爾濱i 樣人學碩卜學位論文 數(shù)掘模型分為層次模型 網(wǎng)狀模型 關系模型和實體聯(lián)系模型 限于船 舶電氣生產(chǎn)設計管理系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)庫模型是關系模型 故對關系模型的 基本概念加以介紹 關系模型的主要特征是用表格形式結(jié)構(gòu)柬表示實體型及實體之l 旬的聯(lián) 系 這罩簡單認為關系是一張表 如表3 1 所示 表3 1 關系模型表 表名 實體關系表 表項名l表項名2表項名n 表的名字稱為表名或關系名 表由表的框架和內(nèi)容組成 表的框架描述 表的結(jié)構(gòu) 稱為關系模式 山表名和表項名組成 表的內(nèi)容稱為關系 表的 每 行稱為元組 表的每一列為關系的一個屬性 關系模式相當于記錄型 這個關系的所有元組是這個記錄型的所有值 3 1 2 數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷史 4 數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)是 種常見的應用系統(tǒng) 也是信息管理領域的支柱 x b a n 系列數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)工具始終是在同階段中使用最廣泛 最易使用的數(shù)據(jù)庫 丌發(fā)工具之一 從d b a s e i d b a s e i i 到d b a s e l l l 再到f o x b a s e 隨后又引入 f o x p r o2 x 版本 包括f o x p r o2 xf o r d o s 和f o x p r o2 xf o r w i n d o w s 隨著g u i 用戶界面丌發(fā)工具的更新?lián)Q代 既而又過渡到v i s u a lf o x p r o 系列 包括v i s u a l f o x p r o3 0 v i s u a lf o x p r o5 0 v i s u a lf o x p r o6 0 和現(xiàn)在的v i s u a lf o x p r o7 0 每次產(chǎn)品更新都引入了很多技術創(chuàng)新 并為用戶帶來很多的驚喜和意外 從d b a s e 系列到f o x p r o 的過渡 主要是在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設訓功能上 有r 很大的進步 它很明顯地使得數(shù)據(jù)庫的開發(fā)更加方便 簡潔 但是 在 設計友好的用戶界面問題上 雖說做了很大的改進 但還是手工制作的成分 很大 系統(tǒng)生成的功能不強 f o x p r o2 x 引入了屏幕生成器的概念 部分體現(xiàn)了所見即所得的恩想 系統(tǒng)已經(jīng)能夠自動生成某種程度的程序代碼 但自動化程度還不夠高 而且 哈爾珙t 樣人學碩 學位論文 很不靈活 隨著w i n d o w s 風格用戶界面的逐步統(tǒng)一 編程的可視化成為丌發(fā)工具面 臨的一大挑戰(zhàn) 相應出現(xiàn)了很多的丌發(fā)工具 如p o w e r b u i l d e r a c c e s s 及v i s u a l f o x p r o 系列產(chǎn)品等 m i c r o s o f t 的v i s u a l 系列丌發(fā)工具 以其獨到的特點和優(yōu) 勢贏得了越來越多的丌發(fā)者 這套工具實現(xiàn)了所見即所得的界面設計 完美 地實現(xiàn)了g u i 用戶界面由用戶自由定制的功能 使得丌發(fā)者燈以不再去為制 作w i n d o w s 風格用戶界面而耗費太多精力 而將精力集中在核心代碼的實現(xiàn) 上 v i s u a lf o x p r o 采用了事件驅(qū)動 面向?qū)ο蟮某绦蛟O計思想 從而減少了 數(shù)據(jù)庫信息管理系統(tǒng)的丌發(fā)周期 降低了人力 物力投資 3 2 電氣托盤表程序設計 3 2 1 程序設計過程簡介 提取出 束的文本文件 包含了圖紙所插入的每一個模塊的全部信息 但 仔細看提取的信息內(nèi)容會發(fā)現(xiàn)相同件號的模塊數(shù)量沒有匯總 還是按插入時 的狀念 一個個簡單的羅列在文件中 我們生產(chǎn)中使用的焊接件和設備托盤表有其固定形式 且相同件號的數(shù) 量需要匯總 同時為了得到圖紙中的明細表 我們要把處理好的托盤表文件 導出為文本文件 經(jīng)復制 粘貼到c a d 圖中 2 i a 2 7 o 為達到上述要求 我們在 f o x p r 0 6 o 數(shù)據(jù)庫軟件中設計了 焊接件及設備安裝件托盤表 程序 程序設 計大部分采用表單模式 界面簡潔 明了 使設計者極易掌握 現(xiàn)簡要介紹 設計程序過程 在數(shù)據(jù)庫軟件中 根據(jù)其程序設計方法 首先建立 項目 如圖3 1 所示 命名為 設備及焊接件托盤表項目 數(shù)據(jù)庫軟件的項目管理器功能很全面 它可容納設計中全部內(nèi)容 如圖 3 2 所示 數(shù)據(jù)庫軟件的項目管理器功能很全面 它可容納設計中全部內(nèi)容 如圖 3 2 所示 在 數(shù)據(jù) 選項中是設計程序需要的數(shù)據(jù)表和查詢程序 見圖3 3 所示 文檔 項目 一主要是設計的表單和報表 見圖3 4 內(nèi)容 對于表幣是數(shù) 哈爾濱一程火學碩十學位葩工 圖3 1 建立項目 圖3 2 項目管理器內(nèi)容 3 i 墮j 堡 堂壘蘭堡 堂笪堡苧 圖3 3 數(shù)據(jù)內(nèi)容 圖3 4 文檔內(nèi)容 哈爾濱l 柱 子 碩十學位論文 據(jù)庫軟件中比較靈活的功能 因其交互性比較強 是程序設計的主要部分 數(shù)據(jù)庫軟件也提供了表單設計器 圖35 所示 有了表單設計器 為設計出 符合要求的表單成為可能 圖3 6 是設計電氣設備安裝件表單界面 下面的 文本內(nèi)容就是設計的程序語句 圖3 5 表單設計器內(nèi)容 圖3 6 表單設計實例 項目中 其他 項內(nèi)容主要是程序設計的各種菜單 見圖3 7 所示 數(shù) 哈爾濱i 稗人學碩十學位論文 據(jù)庫軟件同樣提供了菜單設計器 如圖3 8 所示為渤船重工菜單設計實例 利用菜單設計 器可設計生成出程序要求的菜單 圖3 7 其他項目內(nèi)容 圖3 8 渤船重工菜單設計實例 哈爾濱 f 程人學碩l 學位論文 3 2 2 電氣焊接件托盤表自動生成 首先運行主程序 這己在程序發(fā)計完成后 編譯成可執(zhí)行程序 主程序 界面如圖3 9 圖3 9 程序主界面 因大連重工與渤船重工在圖紙要求上有所差異 程序設計時進行了分別 處