“锅炉CAD应用系统”是国家科委“九五”期间的一个CAD应用示范项目。根据用户的需求,该系统应能对多种锅炉产品进行辅助设计。而采用传统的设计方法进行开发是不太现实的,主要表现在工作量非常大,且无法做到资源共享。在系统实现的过程中,我们将部件作为系统开发的核心,无论是计算、设计、绘图还是管理,都围绕着部件进行,即采用面向对象的设计方法。
1 系统的功能实现
锅炉CAD应用系统的硬件平台为Pentinum微机,操作系统为Windows NT,系统开发软件为Microsoft Visual C++,CAD支撑软件为SDRC公司的I-DEAS Master Series 5.0。
控制系统是整个系统设计过程中的最高应用层(图1)。这一点可以从两个角度来考虑,第一从系统的组成来看,其它系统是控制系统的底层系统,它汇总了整台锅炉设计的所有信息,其它各系统都是为它服务的,它的运行构成了锅炉产品的应用框架;第二,控制系统是整个系统的唯一入口(除建库工作外)。一台锅炉产品设计的始终都是在控制系统的控制下完成的。按介质的流动路径,控制系统动态地控制锅炉的构造关系。不同的炉种,其介质所走过的路径有很大的区别,用动态链表能构造出任意布置方式的锅炉,大大增加了程序的通用性、可维护性和可扩充性。
图1 控制系统功能组成
一般用户在使用本系统时,可用的功能要受到权限和设计进程的限制,一个设计小组的每个成员(包括总体设计人员)对其他人的数据只能调用和查询,不能作任何修改。不可调用的功能将定在非激活状态。在使用过程中,随着设计的不断深化,系统按逻辑激活各个菜单,但当修改逻辑上较前的设计内容时,系统将否定一些较后的结果。当管理人员进入该系统时,系统只激活“管理”功能和求助、退出等功能键,而管理功能就是“产品数据库管理系统”的功能,对其它用户,此功能键永远是休眠的。
2 零部件类库的建立
锅炉产品由炉膛、受热面、燃烧装置、钢架、炉墙及辅助装置等部件构成。以受热面为例,受热面按传热方式分为:辐射受热面、半辐射受热面及对流受热面;按功能又可分为辐射过热器、半辐射过热器、对流过热器、辅助过热器、空气预热器及省煤器等,此外还有水冷壁及减温器等:各种不同的产品就会派生出大量的受热面结构形式,其余部件也是如此。由于各部件在结构上有时相差很大,因此必须对部件按照一定的层次进行定义。能充分描述部件特性的数据模式和必要的操作过程,并用面向对象的程序设计方法去描述一个部件,这样构成的信息集称为部件的类定义。