赵辉：AutoCAD环境下的液压系统符号开发
2绪 论
2.1 国内外的研究现状和发展趋势
机械设计是一门古老而成熟的学科，自第一次工业革命以来，经过几百年的发展现在已臻于完善，然而，传统的手工进行计算绘图的机械设计方法在日新月异的社会发展需求面前显得捉襟见肘，力不从心。正因为如此，以计算机为代表的信息技术推动整个社会各方面发展的同时也为机械设计这门古老的学科带来新的生机，这就是计算机辅助设计（CAD）。计算机绘图具有非常的优越性，在工程同样中存在的一些具备标准化、规格化、参数化的零部件、符号等，利用计算机功能特点来实现，具有效率高，操作简便。
CAD软件的发展已进入第四代，正朝着所谓的NAD（Net Aided Design）方向发展。我国的CAD技术起步于六十年代，在引进国外先进技术和软件的同时，大力开发有自主版权的CAD系统如中科院、清华大学、北航、东大阿尔派等科研院所都为国内CAD技术的进一步发展、提高和应用起到了积极的促进作用。据统计，CAD在我国不同行业的分布为：机械占39%，电子占28%，建筑占33%，其它占10%。
2.2 AutoCAD二次开发的目的和意义
AutoCAD软件作为CAD工业的旗帜产品，以其强大的功能得到广大用户的青睐。它具有精确的坐标系，能够完成各种图形的精确绘制、任意缩放和修改，支持数字化仪的精确输入。尽管如此，由于AutoCAD是作为一个通用的绘图软件而设计开发的，但各行各业都有自己的行业和专业标准，许多单位也有自己的技术规格和企业标准，化工行业也不例外，有着大量的各种图纸设计标准，因而，AutoCAD不可能完全满足每一用户的具体应用要求。但是，AutoCAD具有开放的体系结构，它允许用户和开发者在几乎所有方面对其进行扩充和修改，同时可以利用多种开发语言，开发可以自动完成某一绘制任务的软件，可大大提高绘制速度，改善工作效率。以上工作可称之为AutoCAD的二次开发技术。也就说AutoCAD二次开发技术主要包括两个方面：一方面是对它的功能进行扩充和修改，如修改或增加菜单、进行各种定制工作；另一方面是利用开发工具编写能够完成特殊任务的自动绘制软件，如下面将介绍的通过人机交互界面输入必要的数据后，系统自动完成法兰的绘制，就属于这一类型，在化工绘图中，我们需要的也是有关这一方面的开发软件，它能最大限度地满足用户的特殊需要，通过调用各种已经开发好的专用零件图绘制软件，加快绘制速度，提高工作效率。尤其重要的是，可以将大量的计算
- 6 -
蚌埠学院本科毕业设计（论文）
工作交给计算机去完成。这样，不仅提高了绘图速度，同时也提高了绘制精度，避免了人为的计算错误。
目前很多化工技术人员对AutoCAD的使用一般还仅限于它自身的各种绘图功能，使用鼠标手工绘制各种图件，对其强大的二次开发功能还没有进行深入使用。如果能使用AutoCAD的二次开发技术开发出一套软件，让AutoCAD自动绘制我们目前使用的各种图件，就可以大大提高作图效率，发挥出AutoCAD的强大图形编辑、修改功能，对图件中的各种元素进行任意修改，满足各种不同的图件格式和绘图标准，由此可见，对于一个化工技术人员来说，学会自己开发AutoCAD二次应用软件显得十分必要，因为这将大大减少具体的绘制工作，而可以将主要精力集中到设备的设计中去，从而加快化工设备的开发速度。
近几年来，随着计算机软、硬件技术的飞速发展及其应用的普及，也带来了化工领域使用计算机的浪潮。首先是各课程教学使用了CAI课件，学生们可以清楚地看到各种物质的具体颜色，并可以看到动画反应，让学生们能够形象生动地上课。然后是各种实验仿真软件的出现，让学生们不用亲自下到工厂，也不用浪费任何原料，在没有危险的情况下就可以完成对实验过程或者是生产流程的学习和实习。同时计算机可以对反应进行模拟，对实验数据的拟合都大大方便了化工工作者。随之诞生的各种化工专用软件，给化学工业的发展注入了新鲜血液，使化学工业的发展如虎添翼。
目前，随着化学工业的进一步向前发展，各种新的机械设备被人们设计和制造，这些设备的工程图都是一件很大的工程。比如一个完整热交换器图纸，就需要一个专人1～2天的工夫才能完成。利用AutoCAD的二次开发技术，可以编出对热交换器的图进行批处理的程序，只需通过简单的人机会话,计算机能自动绘制出图纸，这也是化工技术人员学习掌握AutoCAD二次开发技术的目的之所在。随着化学工业的不断日新月异，对设备图纸绘制的速度要求也将越来越快，利用AutoCAD二次开发技术开发而成的软件直接绘制各种设备的技术将在化学工业中得到更加广泛的应用，其开发技术必将伴着化学工业一起发展。
掌握了AutoCAD的二次开发技术，可以充分发掘AutoCAD的潜力，简化了绘图程序在工作中能够事半功倍，大大提高工作效率。AutoCAD二次开发就是利用它所提供的下拉菜单、图标菜单、LISP语言编辑器等简单易学功能强大的开发工具，用户可以开发出适合自己的界面、工具、程序等。大大减少重复绘图时间，提高设计效率，使用户有更多的时间投入到创新设计中去。
- 7 -
赵辉：AutoCAD环境下的液压系统符号开发
2.3 AutoCAD二次开发现状
AutoCAD应该是机械工程师最为熟悉的工程软件了,而且在工程师眼中AutoCAD几乎成了CAD软件的代名词了,一提到CAD三个字母,首先会想到的是AutoCAD。
AutoCAD发展到现在已经是一个比较通用的适合各个行业进行设计工作的平台了，这是毋庸置疑的，在这里只谈AutoCAD的二维功能，可能有好多人都不知道AutoCAD还能够进行三维建模，不过比起其三维平台Inventor的建模功底AutoCAD的这点小伎俩可以忽略了。
随着AutoCAD软件在各行各业的应用日趋广泛，其二次开发的应用研究也逐渐深入，不在局限于上述的领域的参数化设计。像利用AUTOLISP二次开发语言对分形几何图形进行设计研究，用AUTOLISP开发出注塑模浇注系统，用AutoCAD二次开发技术实现了技术要求自动标注系统，用VBA开发出了AutoCAD标注图纸图栏系统等各种技术，从而为AutoCAD二次开发的技术应用开辟了一条新路径。
2.4 AutoCAD二次开发工具选择
要完成以上的要求，应有不同的软件要求与之相对应，经过比较分析，选择一种适合我们的软件是很重要的，那将有助于课题实物的实现，并对工作进度起到事半功倍的效果。主要是在对绘图程序语言和对话框编辑语言的选择上，将一些常用编制语言进行了比较。 (1) AutoLISP
AutoLISP的全名是LIST Processing Language，她出现于1985年推出的AutoCAD R2.18中，是一种嵌入在AutoCAD内部的编程语言，是LISP原版的一个子集，她一直是低版本AutoCAD的首选编程语言。它是一种表处理语言，是被解释执行的，任何一个语句键入后就能马上执行，它对于交互式的程序开发非常方便。其缺点是继承了LISP语言的编程规则而导致繁多的括号。 (2) ADS
ADS的全名是AutoCAD Development System，它是AutoCAD的C语言开发系统，ADS本质上是一组可以用C语言编写AutoCAD应用程序的头文件和目标库，它直接利用用户熟悉的各种流行的C语言编译器，将应用程序编译成可执行的文件在AutoCAD环境下运行，这种可以在AutoCAD环境中直接运行的可执行文件叫做ADS应用程序。ADS由于其速度快，又采用结构化的编程体系，因而很适合于高强度的数据处理，如二次开发的机械设计CAD、工程分析CAD、建筑结构CAD、土木工程CAD、化学工程CAD、电气工程CAD
- 8 -
蚌埠学院本科毕业设计（论文）
等。
(3) ObjectARX
ObjectARX是一种崭新的开发AutoCAD应用程序的工具，她以C++为编程语言，采用先进的面向对象的编程原理，提供可与AutoCAD直接交互的开发环境，能使用户方便快捷地开发出高效简洁的Auto CAD应用程序。ObjectARX并没有包含在AutoCAD中，可在AutoDESK公司网站中去下载，其最新版本是ObjectARX for AutoCAD 2000，它能够对AutoCAD的所有事务进行完整的、先进的、面向对象的设计与开发，并且开发的应用程序速度更快、集成度更高、稳定性更强。 (4) Vlisp
VLISP已经被完整地集成到AutoCAD 2000中，她为开发者提供了崭新的、增强的集成开发环境，一改过去在AutoCAD中内嵌AtuoLISP运行引擎的机制，这样开发者可以直接使用AutoCAD中的对象和反应器，进行更底层的开发。
其特点为自身是AutoCAD 2000中默认的代码编辑工具；用它开发AutoLISP程序的时间被大大地缩短，原始代码能被保密，以防盗版和被更改；能帮助大家使用ActiveX对象及其事件；使用了流行的有色代码编辑器和完善的调试工具，使大家很容易创建和分析LISP程序的运行情况。 (5) VBA
VBA 即Mcrosoft office中的Visual Basic for Applications，它被集成到AutoCAD 2000中。VBA为开发者提供了一种新的选择，也为用户访问AutoCAD 2000中丰富的技术框架打开一条新的通道。VBA和AutoCAD 2000中强大的ActiveX自动化对象模型的结合，代表了一种新型的定制AutoCAD的模式构架。通过VBA，我们可以操作AutoCAD，控制ActiveX和其它一些应用程序，使之相互之间发生互易活动。
2.5 课题研究的主要内容和意义
本文主要结合模具企业的技术要求来进行设计研究，主要通过AutoCAD这个软件平台使用Visual LISP进行编程，主要完成如下工作：
（1）基于机械工程设备的液压系统符号建立符号系统； （2）利用所建立的符号系统，可以方便的对液压系统进行设计，从而可以避免在系统设计中符号画法的繁琐问题；
（3）通过对设计的模块的建立进行编译符合AutoCAD环境中运行的文件；
（4）完成在AutoCAD环境中菜单开发进行挂接调用；
- 9 -
赵辉：AutoCAD环境下的液压系统符号开发
（5）完成开发系统的加载、调试、排错；实现整个工程的链接； （6）运用系统完成模具标准件图形的绘制。
AutoCAD环境下的液压系统符号开发是将液压元件的图形符号汇编成参数化程序模块挂接入AutoCAD系统运行环境中，本设计完成后对CAD软件的功能可以进行增强，可以方便企业设计人员进行设计工作，参数的输入也可以通过界面来控制，实现可视化的操作。这样不仅可以减轻设计者的劳动强度提高工作效率和工作质量，使设计者有跟多的时间和精力从事创造性的劳动。而且能提高液压系统图的通用化及标准化程度。
3 开发工具的介绍
3.1 Visual LISP概述
VISUAL LISP是 AUTOCAD自带的一个集成的可视化Autolisp开发环境，最早的AUTOLISP程序需要用文本编辑工具如记事本等编辑，然后在AutoCAD中加载调试，很不方便。从AutoCAD2000开始，有了集成的开发环境：VISUAL LISP。作为开发工具，Visual LISP提供了一个完整的集成开发环境（IDE），包括编译器、调试器和其他工具，可以实时调试AUTOLISP命令。定义AutoCAD的效率。 Visual LISP具有自己的窗口和菜单，但它并不能独立于AutoCAD运行。
3.2 VisualLISP的主要组成部分和功能
作为开发工具，Visual LISP提供了一个完整的集成开发环境（IDE），包括编译器、调试器和其他工具，可以提高自定义AutoCAD的效率。另外，Visual LISP提供了发布用AutoLISP编写的独立应用程序的工具。Visual LISP没有任何特殊的硬件需求，能运行AutoCAD系统即可运行Visual LISP。
功能如下：
(1) 语法检查器：可识别AutoLISP语法错误和调用内置函数时的参数错误。 (2) 文件编译器：改善了程序的执行速度，并提供了安全高效的程序发布平台。 (3) 源代码调试器：专为AutoLISP设计，利用它可以在窗口中单步调试AutoLISP源代码，同时还在AutoCAD图形窗口显示代码运行结果。
(4) 文字编辑器：可采用AutoLISP和DCL语法着色，并提供其他AutoLISP语法支持功能。
(5) AutoLISP格式编排程序：用于调整程序格式，改善其可读性。
- 10 -