CAD技术在选矿厂设计中的应用.pdf

选 1 { 盛‘ C A D技术在选矿厂设计中的应用 ／ 月 中南I业太学陈荩王毓华陈松乔周龙廷 一 ／ 提要讨论丁选矿厂工艺设备配置圈设计中 C A D技术应用的三种主要方法． 结果表明， 参数化绘图是最有教的途径之一． 关键词C A D选矿厂设计参数化绘图 App l i c at i o n o f CAD t e c hni que s i n c onc e nt r at or d e s i g n Zhe ll J i n e t a 1 ． ABS TRA C T me e b a s i c me t ho d s f or ap p l i c a t i o n o f CAD t e c h ni qu e s i n t h e e ng i ne e r i n g p l o t t ing 0 f p r o c e s s e qu i p me nt f l o ws h e e t a r r a ng e me n t i n c o n c e rt t r a t o r we r e d i s c u s s e d ．As a r e s u l t ，i t i s s h o wn t h a t t h e p ara mc t r i z a t i o n p 1 o t t ing i s o ne of t h e mo s t e f f e c t i v e wa y s ． KE YW O RDS CAD Co n c e n t r a t o r d e s i g n P a r a me t r i z a t i o r t p 1 o t t i n g 选矿工艺设备配置图设计是选矿厂设计 过程中的一项重要内容 ， 也是选矿厂计算机 辅助设计 C A D研究的方法和途径。 1 静态图形库方法 静态图形库 的方法主要是 针对 A U T O - C A D绘图软件包内部功能的开发应用。 将选 矿工艺设备按型号 、 规格和绘图比倒进行分 类 ， 利用 A U T X A D的图块建造功能， 创建 设计所需的各种设备图形， 并存储在磁盘文 件中 ， 形成静态图形库。 在设计过程中， 调用 各种设备图形， 插入到设计所需的位置上 。 最 后通过编辑和修改， 完成最终的设计图纸 ． 这 种方法完全依赖于 A U T O C A D环境， 设计过 程类似于人工制图过程。 2 静 态 图形 库和 参数绘 图相 结 合的方法 该方法是在对选矿工艺设备配置图深入 分析的基础上将工艺设备分为标准定型设备 和非标准设备 。 如球磨机 、 破碎机等标准设备 的绘制 ， 仍采用静态髓 形库的方法实现 ； 对 漏斗、 溜槽等非标准设备的绘制， 则采用 A U - T O l i s p 等语吾编程 ， 在 l m3 c D环境 中， 通 过交互方式实现 。 这种方法与静态图形库方法相 比， 显著 地 减少了图形库的建库置 ， 设计具有一定的 灵活性 ． 速度也有所提高。 3 参数化绘 图方法 参数化绘图是提高工程设计速度 、 灵活 性和质量的有效途径．但作为绘图支撑环境 的 A U T O C A D软件本身并不具备参数化绘图 功能 ， 因此 ， 必须借各种高级语言编程。通过 A U T O C A D软件的接 口实现参数绘 图。目前 参数化绘图大致有交互式参数绘图和图形数 据驱动的参数绘图两种方式。 3 ． 1 交互式参数绘图 交互式参数绘图仍在 A U T O C A D环境中 实现的， 其方式大致有以下两种。 3 ． 1 ． 1 A U T O l i s p软件 包 昌 } 刭 } 巩 ∥U 锯乃 、 、 | l { ／ № ／ 甜I、 ／． 汐 ， 7 一 几叮 ，7 维普资讯 1 9 9 6 年第 5 期 j 白 盒矿山设计与建设 A U T O l is p 软件包中． 提供了 I r r 0 I 卸 语 言编写的绘图程序 ， 完成各种设备图绘制等。 A U T O H s p语 言是 由 L is p语 言产生 的， 其在 A U I X A D中的运行方式为解释执行，因而 具有以下缺点 丑 | 编程规则复杂 ， 体现在括号繁多 I b ． 难于实现二进制文件读写等操作； c ． 程序运行速度慢， 内存通讯能力差 } d ． 欺件和数据的保密性较差． 3 ． 1 ． 2 C语 言的 AC S编 程 为克 服 A U T O l s p语 言的上述块点， 在 AA DRI 1以上版本 中 ， 都 提供 了 c语言 开发环境 A D S ． A D S是一组可以用 C语 言编写 A U T O C A D应用程序的头文件和 目标 库 ， 主要 包 括 AD S ． H、 A D S C O D F S ． H 和 A D- S LI B． H 。 A DS应 用 程序 是 可 以在 AU T O C AD 环 境 中运行 的外 部可执行 程序， 它和 A U T O - C A D 建立通 讯联接 ， 向 A U T O C A D发 出命 令， 并获得命令的执矗结果， 同时， A D S应用 程序拥有 C语言运行函数库的全部功能。 交互式参数绘图的方法具有较好直观性 和较灵活的绘图过程 。 对各种设备单体图形 的绘制具有很好的适用性。 3 ． 2 囝形数据驱动的参数绘盥 图形数据库和外部绘图子程序相结合 。 能更有效地发挥参数绘图的优势． 利用巷种 高级语言如 B A S I C 、 P A S C A L和 C语言等， 根 据 A U T O C A D的 D X F和 S C R等接 口文件的 格式 灞 制绘 图子程序 满 合图形数据库 ， 生 成 D X F和 s c R等绘图文件， 直接送到 A U T O - C A D环境 中显示 ． 编辑和输出。按照图形数 据的组织方法， 主要有以下两种。 3 ． 2 ． 1 基 于几何 形体 特征 点的方法 对二维几何图形 。 只要确定了定义该 图 形的所有几何特征点， 就可以绘{} j 出相应 的 几何图形 ． 根据这一原则， 将选矿工艺设备按 不同型号进行分类 。 如球磨机类 ， 破碎机类 等。 对同类型设备， 将不同规格设备的几何特 征点数据提取出来， 存储在磁盘文件中， 并对 每一类型的设备编制通用绘图子程序， 达到 绘制设备 图形 的 目的 。 这种方法实现了设备图形的 自动绘制。 图形生成不需要人工干预． 灵活性和速度都 有显著提高。但由于对同类型的各种规格设 备均需建立独立的图形数据文件 ， 霸此数据 库的建库量大 ， 数据库的扩充和维护不便。 3 ， 2 ． 2基 于图形足寸妁束 的方法 几何图形包括几何信息的拓扑信息。所 谓几何信息是指几何图形在空问的位置的大 小 } 拓扑信息则指几何图形的各点、 边和面的 数 目和相互关系。 二维图形 中， 几何信息表现为定义形体 的所有几何特征点的二维坐标。 在参数化绘 图过程中， 对形状相似而大小不同的几何图 形 ， 其拓扑关 系是不变 的，只是图形的几何 特点坐标值发生了变化 。尺寸是定义形体大 小位置的最好方式， 对结构复杂的几何形体 如球磨机等 ， 其几何特征点往往报多 ． 但用 于定义该几何形体的尺寸确不会太多。 尺寸约束是指通过改变尺寸的值 ， 达到 改变几何图形的 目的． 在尺寸定义几何形体 时， 其特征点有显性定 义和隐性定义两种． 即可从尺寸定义中直接得到的那些特畦点为 显性定义 I 若 需通过拓扑关系演算而褥的特 征点则为隐性定义。 对图 1 所示几何图形， P ～P ． 为几何特征点， 其中 P s ． P 为显性定义， P 1 ～ 可通过 切线关 系由 L 、 r l 、 r 2 和 P 5 、 P t 两点确定， 则为隐性定义． 对选矿工艺设备 ， 也可按这种方法进行 图形数据的组织 ． 即在图形数据库 中只存储 围 1 示倒几何围形 维普资讯 3 6 情金矿 山设计 与建设 1 8 9 6 年 第 5期 一一 定 义设备 的 结构尺 寸 ， 其所 有几 何特征点 在 绘 图过程 中由程序 自动生成 。对 图 2所示 的 球 客机 ， 若采 用几 何 特征点 定 义 ， 则 需要 8 8 个特征点数据 。 若采用 尺寸 约束 定义 ， 则只需 L ] ～ 和 D共 1 0个 数据 即可 。这 显然大大 减少 了图形 数据库的提 取和建 库工 作， 数 据 库的扩充和维护也 十分方便 。 图 2 球磨机示意田 4 结语 数绘图优于交互式参数绘 图， 尺寸约束的图 形 数 据组 织 方 式优 于 几 何 特 征点 的 组 织方 式 。 参考 文献 [ 1 ] 陶 弘 A L F O C A D技术在选矿厂设计 中的选用韧探． 革三届全国选矿投模及计算机应用学术会议论文集 ‘ 上 册 ． 1 9 8 8 l 5 B ～ l 6 1 [ 2 ] 王正明． 选矿工艺设备配置图绘 圈软件 x K c A D 设 计简介． 第四届全国选矿数梗厦计算机应用学术会议 论文 集 ． 1 9 8 9 6 [ 3 ] 肖春莲． 选矿工艺设备配置 圈绘图戟件 X K C A D 设 计简舟。 第四届全国选矿投摸及计算机应用学术会议 论 文 集 ． 1 9 9 1 1 4 6 41 5 0 [ 4 ] 希望公司． A L T O C A D R 1 2 计算机绘田软件包． 北京 梅洋出版社． 1 9 9 2 5 ] 周龙廷． 选矿厂磨浮车间设计通用程序包研究． 金属 矿 山 ． 1 9 9 0 } 1 0 4 6 44 8 [ 6 ]孙家广等 计算机 图彤学． 北 京 清华大学出版杜 ． 1 8 87 [ 7 ] 王毓华等． 磨矿洋选主厂房配置图计算机辅助设计的 研 究． 冶金矿 山设计与建设 ． 1 9 9 6 | 2 1 2 5 2 8 对 C A D技术在选矿厂工艺设备配置图 收稿日 期1 9 9 6 ． 4 2 5 中的几种方法 的分析 和总结表 明 ， 参 数化 绘 作者简介阵荩 一 中南工业大学教授． 图是一种有效的途径 。且基于图形数据的参 蔷 欢迎 订阅 金属 矿山 杂志 十 。一 ‘ 盒] 禹矿山 杂志 月刊 创刊于 1 9 6 6 年 ． 是 国内 外公开发行的技术类科技期刊． 自 1 9 8 2年起 ． 巳连续 】 2 年共 6 次被评为冶金部优秀科技期刊、 1 9 9 3 年被 评为罾家优 秀科技期刊 、 1 9 9 4 年获华东地区首届优 秀期刊一等婪 、 1 9 9 2 1 9 9 3 年度安徽省优 秀期刊一 等婪一 名刊垒罾矿业工程中文核心期刊第一虚． 为黄 罾 E i 数据库核心期刊 ．我刊热忱欢迎广大读者订阅 { 盒属矿 山 杂志． 积投为我刊撰稿． ‘ 金属矿山 月刊 1 9 9 7年邮发代号为 2 6 --1 3 9 ． 垒国各地邮局均可办理订阅． 每期 6 4页． 每期 定价 4 5 0元 ， 全年 l 2期共 5 4 ． ∞ 元．漏订者随时可按定 价从邮局或银行直接汇款到编辑部办理订 阅， 注明订 阅杂志款井来信告知订 阅数量、 收刊人详 田 地址等， 整订或破月订均可． 煽辑部地址 ； 安擞省马鞍山市湖北路 9号 邮编 2 4 3 0 0 4 I 电挂 7 8 1 5 电话 ； 0 5 5 5 2 4 7 9 1 1 8 2 2 1 4 、 2 4 6 1 8 9 4 开 户银 行 安 徽省 马鞍山 市工 行花 办 帐 号 2 0 7 2 4 9 0 0 4 6 -- 1 5 3 ‘ 盘属矿山 编辑邮 维普资讯