CN105512380A - 液压系统cad协同设计系统及其构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了液压系统CAD协同设计系统，包括客户端，采用带有插件的Web浏览器，用于提供用户端的人机交互及人人交互的界面及数据映射接口；中间层，包括通讯层和应用层，负责接收本地或远程浏览器端的请求，驱动服务器的应用层进行相关数据的处理，然后将结果反馈到浏览器，为整个系统提供最基本的网络通信功能，数据库服务器，使用SQL？Server数据库，用于负责对人员、文本信息、图形信息及各种多媒体信息的管理。本发明能重复利用了企业原有的软件资源。协同设计所用的工具软件都是企业原有的软件资源，不需要重新开发新的应用系统，因而成本低，周期短，易于实施；简化了客户端软件；解决了跨平台问题。

Description

液压系统CAD协同设计系统及其构建方法

技术领域

本发明涉及设计系统领域，具体涉及一种液压系统CAD协同设计系统及其构建方法。

背景技术

基于Internet的协同设计至今没有明确的定义，我们可以认为，基于Internet的协同设计技术是建立在计算机支持的协同工作环境、Internet及Web技术、CAD技术、多媒体技术以及并行工程的概念等基础上的，旨在组织多学科专家跨越地域和时间的障碍，以实现产品的协同设计与开发。

基于Internet的协同设计是CSCW技术在产品设计开发过程中的有效应用。面对激烈的市场竞争环境，一个企业如何以团队精神和信息技术缩短其产品的开发周期，提高产品质量，降低成本和加强销售服务是其自身生存和发展的关键之一，这已经超越了设计人员个人的能力和单机的CAD系统的功能。发展计算机支持的协同设计工具和系统已成为一种必然的需求。

基于Internet的协同设计首先应该是分布式的设计，即设计团队内部或设计团队之间是全球化的，分布在异地的；其次是通过先进的网络技术实现异地的协同设计。

通常，我们可以把基于Internet的协同设计视为一种多层技术支撑的结构。底层为网络通信及环境，如Internet/Web以及数据库，数据交换标准等。直接面对设计者在底层和顶层之间是中间层，用以集成不同设计者使用的不同工具，包括各种硬件，操作系统以及CAD应用软件系统等。

基于Internet下的协同设计通常有如下特点：

(1)在异构条件下分布式、开放及集成化的多用户协同CAD工作环境；

(2)已有CAD的集成或基于Internet的客户机/服务器体系结构的CAD系统；

(3)标准接口。如采用IGES，DWF，VRML等数据交换标准，以便于CAD数据和信息的共享；

(4)远程CAD模型操作及动态观察，标注，修改等。

可以认为，基于Internet的协同设计与计算机辅助设计工具有着密切的关系，但又远比一个单纯的CAD系统复杂。从企业的协同设计角度出发，传统CAD技术存在着以下的不足：

(1)就这些软件系统的固有本质特征而言，它们是以单一设计者为中心开发出来的，即仅支持“人-机”交互，远未实现设计者之间的交互。

(2)这些软件系统是以“自动化孤岛”形式运作，仅能做到设计数据的部分共享，难以在异构环境尤其是异构软件中实现信息交流，设计信息共享性差。

(3)目前CAD系统及其分析工具仅能把设计者的注意力集中在设计阶段的单一专业或单一任务上。此外，传统的产品开发技术不能在设计的早期就周全地考虑产品生命周期中的各种因素，致使设计频繁更改，因而开发周期长、成本增加，难以满足用户需求。

(4)从人机环境一体化的角度来看，传统的CAD系统缺乏对产品设计思想、设计进程、设计组织和设计信息的协调与管理，也缺乏对人与人之间的协同支持。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种液压系统CAD协同设计系统及其构建方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

液压系统CAD协同设计系统，包括

客户端，采用带有插件的Web浏览器，在客户端运行的客户程序是Web浏览器自动Web服务器上下载的JavaApplet代码，用于提供用户端的人机交互及人人交互的界面及数据映射接口；

中间层，包括通讯层和应用层，为Web服务器和应用服务器，负责接收本地或远程浏览器端的请求，驱动服务器的应用层进行相关数据的处理，然后将结果反馈到浏览器，为整个系统提供最基本的网络通信功能，Web服务器使用所有的Web机理及通信协议，并提供系统需要的JavaServlet和Applets文件，接受客户端的应用请求，在必要时处理数据，实现Web服务器给应用客户端提供的各种服务；因此，Web服务器应具有的功能如下：①对工具软件进行集成的管理；②对远程用户的集中管理与控制；③对每一个协同工作项目进行的集中管理，主要负责项目信息的维护；④另外为协调对设计资源的正确、高效使用，对整个协同设计工作的工作流及设计资源的管理；⑤用户间交流与沟通服务。

数据库服务器，使用SQLServer数据库，它是具有客户/服务器结构的关系数据库管理系统，用于负责对人员、文本信息、图形信息及各种多媒体信息的管理；

客户端通过浏览器启动平台界面，实现与系统的交互，通过插件对工程图形进行浏览、修改、评价，设计人员之间还可通过视频、语音、文本或其他方式进行交流，实现异构系统间产品数据交换。

本发明还提供了上述液压系统CAD协同设计系统的构建方法，包括如下步骤：

S1、通过生成形文件和利用定义块的方法建立图形库，图形库包括基本图形元素符号，常用液压元件图形符号，常用标准组合液压元件图形符号，气动阀和插装阀的符号；

S2、采用“数据库嵌套”技术建立程序数据库：

(1)建立各元件各油口的相对坐标的数据；

(2)建立各元件中心点(为了标序号)坐标的数据；

(3)建立各元件名称的数据；

(4)建立与各元件有相同油口坐标的数据；每个液压元件在建立形文件或图形DWG文件时都固定了。如果选好基准点，那么，其它油口的坐标就定了。这样按一定的约定，就可以把所有需要的各种数据从数据库中检索出来

S3、采集函数程序设计

由VisualLISP定义的新命令CJ来完成，执行该命令后，计算机采集图中各元件符号、油口坐标、标序号点坐标、各符号的数目。

S4、LX函数的程序设计

利用CJ函数采集到的设计完成连接各要求的油口；具体方法为如A、B为两个要连接起来的油口，要经过点C，设计程序时只需在A点附近找一点pt1使之在所有油口中离A点最近，这样经过处理就可以取得A、B两点坐标。

S5、标元件序号函数程序设计

输入元件上一点，程序通过该点与所有元件中心坐标比较，哪个元件最近就取那个元件，从而确定了该元件代号，然后，再到数据库中查找出该元件名称，到文件中找出该元件数目，从而标出元件序号，同时，自动生成元件明细表。

S6、标电磁铁函数程序

由VisualLISP定义的新命令BDCT来完成，执行该命令后，计算机自动弹出一个对话框，进行人机对话，首先自动转换图层并要求用户输入指定位置，待输入名称获默认后，自动写在图纸上，并将通过程序循环反复进行，直到全部完成为止，此时，按“finish”按钮，推出循环并将电磁铁数目写入数据文件DCT.DAT，以便为下一步操作提供数据。

本发明具有以下有益效果：

1)能重复利用了企业原有的软件资源。协同设计所用的工具软件都是企业原有的软件资源，不需要重新开发新的应用系统，因而成本低，周期短，易于实施；

2)简化了客户端软件。系统采用B/S结构及JavaApplet技术，因而对客户端的要求非常低，用户只要能上网，有支持Java的浏览器就可以参与产品的协同设计过程。并且能将所有的开发、维护和升级工作集中在服务器端，是一种瘦客户/肥服务器的结构模式；

3)解决了跨平台问题。浏览器不需要知道程序和数据的具体位置，只需知道它们的URL，根据需要从网络上下载应用即可。

附图说明

图1为本发明实施例液压系统CAD协同设计系统的系统框架图。

图2为本发明实施例中液压系统原理图CAD系统框图。

图3为本发明实施例中CJ函数设计流程图。

图4为本发明实施例中两油口之间的连线。

图5为本发明实施例中LX函数设计流程图。

图6为本发明实施例中BDCT函数设计流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供了液压系统CAD协同设计系统，包括

客户端，采用带有插件的Web浏览器，在客户端运行的客户程序是Web浏览器自动Web服务器上下载的JavaApplet代码，用于提供用户端的人机交互及人人交互的界面及数据映射接口；

中间层，包括通讯层和应用层，为Web服务器和应用服务器，负责接收本地或远程浏览器端的请求，驱动服务器的应用层进行相关数据的处理，然后将结果反馈到浏览器，为整个系统提供最基本的网络通信功能，Web服务器使用所有的Web机理及通信协议，并提供系统需要的JavaServlet和Applets文件，接受客户端的应用请求，在必要时处理数据，实现Web服务器给应用客户端提供的各种服务；因此，Web服务器应具有的功能如下：①对工具软件进行集成的管理；②对远程用户的集中管理与控制；③对每一个协同工作项目进行的集中管理，主要负责项目信息的维护；④另外为协调对设计资源的正确、高效使用，对整个协同设计工作的工作流及设计资源的管理；⑤用户间交流与沟通服务。

数据库服务器，使用SQLServer数据库，它是具有客户/服务器结构的关系数据库管理系统，用于负责对人员、文本信息、图形信息及各种多媒体信息的管理；

客户端通过浏览器启动平台界面，实现与系统的交互，通过插件对工程图形进行浏览、修改、评价，设计人员之间还可通过视频、语音、文本或其他方式进行交流，实现异构系统间产品数据交换。

本发明还提供了上述液压系统CAD协同设计系统的构建方法，包括如下步骤：

S1、通过生成形文件和利用定义块的方法建立图形库，图形库包括基本图形元素符号，常用液压元件图形符号，常用标准组合液压元件图形符号，气动阀和插装阀的符号；

S2、采用“数据库嵌套”技术建立程序数据库：

(1)建立各元件各油口的相对坐标的数据；

(2)建立各元件中心点(为了标序号)坐标的数据；

(3)建立各元件名称的数据；

(4)建立与各元件有相同油口坐标的数据；每个液压元件在建立形文件或图形DWG文件时都固定了。如果选好基准点，那么，其它油口的坐标就定了。这样按一定的约定，就可以把所有需要的各种数据从数据库中检索出来。

本软件中采用了只要在连线点附近选一点，而这点只要距所有各油口距离中距要求点最近即可，用这种方法采集到两个要连接油口坐标后，再输入你要经过的第三点，就可以准确地连接好要求油口。这样，可大大提高效率而不用“ZOOM”命令放大绘图。采集数据时，采集到元件符号的代号后，到数据库中找出与之相同的统一的代号名称。再到另一数据文件中找出其各性能参数，再用命令：

(setqA(entget(entlist)))

找出其插入点坐标转角、代号等指标。然后转换相对坐标为绝对坐标放在一表中即可。各元件位置放好后，再采集连线，连完线后，标出元件序号，自动生成明细表，生成明细表时可在元件随机输入一点，计算机采集到该点后，经过比较就可以找到元件代号，同时生成明细表。此外，几乎每张液压系统原理图都要用到一定数量的电磁铁控制，如果用手工标出电磁铁及动作顺序表，则必须用“ZOOM”命令放大绘图，作图不方便，效率低，浪费了许多不必要的时间。本程序采取生成对话框的方式，通过人机对话来完成这部分工作。用户可以直接在弹出的对话框中输入电磁铁名称或直接默认(因为本程序从实用角度考虑了电磁铁连线标出的方法，如果没有特殊情况，反复按“enter”即可)完成标电磁铁。画动作顺序表时，用户也只需在对话框内键入动作名称、发讯对象及得电的电磁铁序号，表格通过程序中循环自动完成。

人和计算机工作分配如下：

人要做的工作：

a.输入各元件代号，并确定其位置；

b.输入各元件上一点，标序号的终点(或标注实体位置)和元件型号；

c.输入各要连接元件的附近点和要经过的一点；

d.输入要标注的电磁铁的标注位置；

e.输入动作顺序表中的动作名称、发讯对象及得电情况。

计算机要完成的工作：

a.根据输入的各元件代号，采集各元件油口坐标、名称；

b.当操作人员输入指定再连接油口时，自动连接两油口的线段；

c.当输入元件上一点时，采集元件名称、标序号、自动生成其明细表；

d.自动将电磁铁名称写在指定位置，并将电磁铁数量写入数据文件；

e.根据数据文件及用户输入信息，自动生成动作顺序表；

f.输出完整的原理图图纸。

综上所述，本程序通过TF(布图)、CJ(采集数据)、LX/LXF(连线)、BXH/BXHF(标注序号)、BDCT(生成电磁铁动作顺序表)等函数的定义，使用户能够在较短的时间内准确地完成一张液压系统原理图。下面举例说明、CJ(采集数据)、LX/LXF(连线)、BXH/BXHF(标注序号)函数的定义方法。

S3、采集函数程序设计

由VisualLISP定义的新命令CJ来完成，执行该命令后，计算机采集图中各元件符号、油口坐标、标序号点坐标、各符号的数目。

本段程序的设计思路见图3。首先把图画上的所有液压元件的输入点坐标、转角、比例、代号从屏幕上采集出来放在一个表dd中，然后把各油口相对坐标化为绝对坐标。

具体方法为：如元件A的插入点为(x0，y0)，A元件一油口相对坐标为(x1，y1)，转角A，比例为S，则期绝对(x，y)的公式为：

x＝s(x1CosA-y1SinA)+x0

y＝s(x1CosA+y1SinA)+y0

把绝对坐标和其相应转角以bb＝(坐标、转角、坐标转角……)的形式形成一个表即第二个表。

以ww＝(代号、元件数目、转角……)形成第三个表，从而完成采集数据的任务。

S4、LX函数的程序设计

利用CJ函数采集到的设计完成连接各要求的油口；具体方法为如A、B为两个要连接起来的油口，要经过点C，设计程序时只需在A点附近找一点pt1使之在所有油口中离A点最近，这样经过处理就可以取得A、B两点坐标。

再输入要经过的点pt3就可以连接AB两油口(见图4)，LX程序具体的设计思路请见图5所示。

S5、标元件序号函数程序设计

输入元件上一点，程序通过该点与所有元件中心坐标比较，哪个元件最近就取那个元件，从而确定了该元件代号，然后，再到数据库中查找出该元件名称，到文件中找出该元件数目，从而标出元件序号，同时，自动生成元件明细表。

S6、标电磁铁函数程序

由VisualLISP定义的新命令BDCT来完成，执行该命令后，计算机自动弹出一个对话框，进行人机对话，首先自动转换图层并要求用户输入指定位置，待输入名称获默认后，自动写在图纸上，并将通过程序循环反复进行，直到全部完成为止，此时，按“finish”按钮，推出循环并将电磁铁数目写入数据文件DCT.DAT，以便为下一步操作提供数据。具体程序框图如图6。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.液压系统CAD协同设计系统，其特征在于，包括

客户端，采用带有插件的Web浏览器，在客户端运行的客户程序是Web浏览器自动Web服务器上下载的JavaApplet代码，用于提供用户端的人机交互及人人交互的界面及数据映射接口；

中间层，包括通讯层和应用层，为Web服务器和应用服务器，负责接收本地或远程浏览器端的请求，驱动服务器的应用层进行相关数据的处理，然后将结果反馈到浏览器，为整个系统提供最基本的网络通信功能，Web服务器使用所有的Web机理及通信协议，并提供系统需要的JavaServlet和Applets文件，接受客户端的应用请求，在必要时处理数据，实现Web服务器给应用客户端提供的各种服务；

数据库服务器，使用SQLServer数据库，它是具有客户/服务器结构的关系数据库管理系统，用于负责对人员、文本信息、图形信息及各种多媒体信息的管理；

客户端通过浏览器启动平台界面，实现与系统的交互，通过插件对工程图形进行浏览、修改、评价，设计人员之间还可通过视频、语音、文本或其他方式进行交流，实现异构系统间产品数据交换。

2.如权利要求1所述的液压系统CAD协同设计系统的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过生成形文件和利用定义块的方法建立图形库，图形库包括基本图形元素符号，常用液压元件图形符号，常用标准组合液压元件图形符号，气动阀和插装阀的符号；

S2、采用“数据库嵌套”技术建立程序数据库：

(1)建立各元件各油口的相对坐标的数据；

(2)建立各元件中心点(为了标序号)坐标的数据；

(3)建立各元件名称的数据；

(4)建立与各元件有相同油口坐标的数据；

S3、采集函数程序设计

由VisualLISP定义的新命令CJ来完成，执行该命令后，计算机采集图中各元件符号、油口坐标、标序号点坐标、各符号的数目；

S4、LX函数的程序设计

利用CJ函数采集到的设计完成连接各要求的油口；具体方法为如A、B为两个要连接起来的油口，要经过点C，设计程序时只需在A点附近找一点pt1使之在所有油口中离A点最近，这样经过处理就可以取得A、B两点坐标；

S5、标元件序号函数程序设计

输入元件上一点，程序通过该点与所有元件中心坐标比较，哪个元件最近就取那个元件，从而确定了该元件代号，然后，再到数据库中查找出该元件名称，到文件中找出该元件数目，从而标出元件序号，同时，自动生成元件明细表；

S6、标电磁铁函数程序

由VisualLISP定义的新命令BDCT来完成，执行该命令后，计算机自动弹出一个对话框，进行人机对话，首先自动转换图层并要求用户输入指定位置，待输入名称获默认后，自动写在图纸上，并将通过程序循环反复进行，直到全部完成为止，此时，按“finish”按钮，推出循环并将电磁铁数目写入数据文件DCT.DAT，以便为下一步操作提供数据。