选煤厂设计工艺_设备流程图CAD系统开发与应用.pdf

煤炭工业部太原设计研究院黎文英王东宁 摘要 关键词 本文介绍了一个在微机上 用成 。 及开发的选煤厂 工艺 、 设备流程图系 统 , 分析了该系统的设计思想和工作流程 。 软件开发选煤厂设计 工艺流程图设备流程 图 一 、 引言 随着计算机的广泛应用和技术的蓬勃发 展 , 对设计部门提 出了更高要求 。 以其计算 精确迅速 、 图形清晰美观 、 修改及管理方便等优 势 , 确立了它在设计领域中必将取代传统的设计 方法 。 国内不少行业也明确规定不搞的单位 不能参加国家大型项目的投标 。 在选煤厂设计 中 , 工艺流程图 、 设备流程图是选煤厂设计最基础的 部分 , 而且也为选煤厂集 中控制系统提供了最完 整的依据 。 本系统正是为了适 应设计及生产部门 实现计算机辅助设计和控制的需要而研制和开发 的软件 。 本系统采用版 , 用 语 言 , 在微机上开 发 。 调用 、 整体布局 、 自动绘制 , 整个绘制过程简洁明 了 。 该系统共有两项功能工艺流程图 、 设 备流程图的计算及绘制 。 在工艺流程图绘图模块 开 发中 , 我们主要分析了每一个作业环节的输人 二 、 工艺 、 设备流程图系统的设计 思想及功能 任何一个系统的开发 , 都要从实际出发 。 在 开发本系统时 , 根据实际的设计过程和思想 , 在屏 幕上或图形板上将流程图绘制过程 中所需的计 算 、 设备符号 、 常用 图形符号 、 专用的术语名称 、 字符 、 选煤厂专用 线型等一系列设计中遇到的 问 题溶于一体 , 在菜单或图形板上清楚地显示出来 , 于屏幕上将整个图形直观地绘制并对整个系统有 一个全局的了解 , 在设计 中采用交互式构图 、 参数 确确定工艺流程程 设设定绘图环境境 绘绘制每个作业环节节 标标注数质量量 各各种流程线型连接接 编编辑修改改 最最终产品平衡表表 的的计算和绘制制 图图形输出出 图工艺流程图功能框图 输出过程 、 产品的去向 、 相关的工艺环节以及它们 之间的联系 、 最终产品平衡表 、 数质量标注等各个 口 戈与 尹 工工艺流程确定后后 设设备的选取取 设设定绘图环境境 调调整图形 比例例 各各种流程线型的的 连连接接 图图形的编辑修改调整整 标标注设备号号 图图例标注注 设设备明细表表 图图形输出出 图设备流程图功能框图 环长在设备流程图绘图模块开发中 , 主要分析了 选煤厂设计 中专用的设备图形符号 、 常用的设备 图形符号 、 专用及常用术语 、 名称 、 符号 、 各种专 用的线型以及如何将它们有机地结合起来系统 的工作流程图见图 、。 该系统功能模型的设计采用 了结构化技术 , 从而导致下一步软件编程 的结构化 , 为系统的实 现奠定了 良好的基础 。 三 、 系统的关键技术问题 为了满足实际工程设计各种情况的要求 , 需 解决如下关键技术问题 建立公用变参图形库和函数库 为简化绘图程序 , 缩短开发周期 , 使结构程 序紧凑 , 首先绘制公用部分 , 通过 自定义函数建立 公用图形和函数库 。 主要包括 绘图环境设置图幅 、 标题栏 、 明细表⋯ 二 仕 引线和标注函数引线函数 、 标注函数⋯ 各类流程线型函数煤泥水线 、 空气线 、 研 石线⋯ 最终产品平衡表函数最终产品平衡表计算 和绘制⋯ 工艺流程图框架函数 每一工艺环节设计⋯ 图形生成的方法 设备图形库的建立 。 在该系统 中 , 包含有 大量的设备图形和各种其他图形符号 。 根据选煤 技术标准中规定的设备图形建立了专用设备图 形库由常用的图形并已在多年的设计中承认的 符号归纳起来建立了常用设备库将在工艺 、 设备 流程图中专用的术语 、 名称总结归集建立了字符 库 。 参数化图形的建立 。 在图形库中 , 还有一 些设备必须通过运行特定的应用程序来生成图形 , 图形上的一些参数可通过人机交互给定 , 其特点 是自动化程度较高 , 灵活 、 方便 、 随心所欲 。 如带 式输送机包括倾斜 、 起弧 、 手选 、 可逆等布置形式 。 菜单的建立 为方便用户的使用 , 本系统建立 了下拉式菜 单和图形板菜单 , 以适应不 同情况 。 分别为设备图 形菜单 、 符号字符图形菜单 、 工艺流程菜单 、 流程 线型菜单及图形编辑修改菜单等 。 在设备图形菜 单中 , 建立了多种选煤设备图形符号在符号 字符菜单中 , 建立了各类溜槽 、 贮煤场 、 汽车等常 用符号 以及常用的专业术语和名称用户可根据 工艺要求来选取 , 并可随时更新和增减 。 工艺流程 菜单中包括绘制工艺流程图所需的工艺环节的绘 制 、 标注数质量及最终产品平衡的计算和绘制等 功能在设计 中需要有各种特殊的线型如煤泥水 线 、 空气线 、 研石线等将工艺过程和设备图形联系 起来 , 为些特别建立了线型菜单 , 用户只需选取相 应线型并在图中确定位置就可达到目的 , 并在线 段结束的终点自动将箭头标注出来 。 这样对用户 在设计过程 中可能碰到的各种问题就有了完善的 考虑 , 使用起来得心应手 。 图形大小的合理绘制及整个流程图的合理 布局 转第页 口 在矿山建设与生产 中 , 设计巷道断面是最基 本的设计工作 。 虽然巷道断面类型不多 , 形状简 单 , 但要合理地设计一个巷道断面 , 并不是个简单 的事 。 因为巷道断面形状 、 尺寸 、 支护形式等相关 参数的确定同诸多定性与定量因素有关巷道穿 过的矿岩稳固性 、 运输设备的选型 、 行人安全 、 通 风 、 运输量 、 服务年限 、 地压分布等等 。 而且 , 对 于不同矿山或同一矿山的不同生产地点 , 这些设 计因素也可能不同 。 因此 , 如何根据这些定性与 定量的设计因素 , 自动设计出对应 的巷道断面来 是一个非常典型的设计问题 。 以三心拱巷道断面 为例 , 进行巷道断面智能化设计 。 首先 , 将三心拱断面的设计意图以设计草图 的形式输入计算机 。 例如巷道两帮平行 、 等高 、 铅垂三心拱大圆弧被巷道垂直中心线平分两小 圆弧分别与巷道和大 圆弧的端点相连并相切两 小 圆弧半径相等 , 最后设计出参数化巷道断面图 。 其次 , 用将巷道断面参数同建 立双向联系 。 从可以传递和控制巷道的基本 设计参数 , 如安全距离 、 人行道宽度 、 矿车宽度 、 巷道人行高度 、 三心拱为巷道宽度 , ,,, 的形式也可以从接受巷道 的各种参数值面积 、 宽度等 , 形成智能化的巷道断 面图 。 最后 , 只要在中输人巷道的基本设计 参数设备与巷道之 间的安全间隙 , 设备最大宽 度 , 人行道宽度 , 三心拱系数 , 系统即可自动设 计出巷道断面以及各种断面参数 , 无须人工干预 。 上接第页 在系统建立过程 中是以合适的图形符号大小 为基准的 , 每一设备和符号图形基点都是以其设 备的定位中心 、 字符符号的左下角来确定的 。 为适 应图形大小及整图绘制的要求还设置了 “ 绘图 比 例 ” 这一选项 , 可根据实际的需求来调整绘制过程 中设备图形的大小 。 而且流程线型的长度和字符 的间隔也可由用户随时进行调整 。 当工艺设备符 号均布置好后 , 用相应的工艺流程线型将其合理 、 美观地连接起来 。 用户接口 为满足设备的不断更新 、 技术的不断变化和 工艺过程的要求 , 系统还留有用户接口 , 可用来随 时更新和增减新设备 、 新符号 、 新术语 , 并将选煤 厂设计 中各种工艺计算及图形绘制 、 可选性曲线 分析 、 对比 、 绘制等等不断充实进来 , 使其在运行 过程中不断完善 。 进一步 , 该系统还可将整个选煤 厂设计实现集成 。 五 、 结论 开采设计的许多因素不可控制 、 模糊 、 动态可 变 , 要求设计工作具有高效率 、 灵活性 、 创造性 , 特别需要功能全面 、 精简适用 、 智能化程度高的 软件系统 。 本文提出的软件系统集设 计 、 绘图 、 计算 、 数据库 、 图表 、 文件编制等功能 于一体 , 可以实现开采设计综合化 、 智能化和自动 化 。 四 、 结束语 本系统根据选煤厂设计中工艺流程和设备布 置来绘制图形 , 输入相应参数 , 计算产品流程及最 终产品平衡表 , 拾取设备图形符号 , 连接各工艺和 设备之间的线型 , 最终生成选煤厂所需的工艺 、 设 备流程图 , 整个过程方便 、 简洁 、 易行 、 实用 , 不 仅大大提高了设计速度和质量 , 而且取得了明显 的效益 , 在使用过程中也得到进一步的完善 , 已用 于崔家沟矿井选煤厂 、 白草峪矿井选煤厂等多项 工程项 目的设计和招标 中 。 但这只是选煤厂设计 中的一部分 , 还留有用户接口以适应不同的 用户需求和各种工 艺设计的计算及绘制的要求 , 最终实现整个设计 、 生产过程的集成 。 我们相信通 过不断的总结 、 创新 , 逐步地完善 , 一定会为设计 行业彻底摆脱图板走向真正实用发挥应有的 作用 。 黎文英 山西省太原市 罗仕辉沈阳市皇姑区崇山西路号 巨口