一种工业流程图装置连线的方法与流程

本发明涉及dcs集散控制系统，具体涉及一种工业流程图装置连线的方法。

背景技术：

1、在工业生产监控方面，监控流程图是日常使用最多的功能。在项目正式开车前，整体项目涉及到硬件安装、调试；软件的安装；工艺流程图的绘制。其中工艺流程图的绘制工作占其所有工作的大部分工作量，工艺流程图是用于示意反应过程或化学加工的示意图。工艺流程图主要包括装置以及装置间的连线，装置表征实际工艺生产中的设备，具备装置属性信息，行业中装置一般隶属于产品内置信息，无法修改，在不满足应用的场景下，可通过图元自行构建。其中图元为构成装置的基础元素，不具备装置属性，只具备外特征属性，例如形状、填充颜色、边框等。连线则是使用多段相互垂直的线条组成的矢量线，用于建立装置与装置间、装置与任意点间的具有方向性的关系线。

2、工艺流程图在绘制过程中，装置间的连线是工艺流程的核心，表达当前生产过程中的生产信息的流动与状态。而现有的体现装置间关系的连线，是通过线段进行连接，无法自动避过其他装置。另，当线段的一端装置移动后，需要重新调整线段等其他元素，效率低下、容易出错，且装置上无法体现连接点信息，无法体现工艺的上下游关系。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于提供一种能够表达装置上下游关系、且可自动避让、自动调整装置间连线的工业流程图装置连线的方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案。

3、本发明提供一种工业流程图装置连线的方法，包括如下步骤：配置装置的连接点信息，连接点包括in与out两种类型，in连接点作为连线终止点，表示连线的结束；out连接点作为连线起始点，表示连线的开始；

4、确定起始点出线向量和终止点入线向量；

5、基于已确定的起始点出线向量和终止点入线向量，根据起始点和终止点中间是否存在其他装置为判断标准，绘制连线的中间线段。

6、进一步的，还包括当装置调整时，对装置间的连线进行重新绘制，装置的调整包括装置位置调整、连线控制点调整以及装置和/或连线的删除。

7、进一步的，装置分为起始装置和目标装置，装置的周边设置有装置外接框以及连线保护区，连线出线方向为自起始装置到装置外接框，再到连线保护区，确定起始点出线向量包括：

8、s101：在水平方向与垂直方向上以连线起始点s为原点生成4个辅助向量，分别是：水平向左a1、垂直向下a2，水平靠右a3、垂直向上a4；

9、s102：除4个辅助向量外，做虚拟向量sm，以连线起始点s为开始点，当前鼠标点m为结束点；

10、s103：忽略与装置相交的辅助变量，将剩余的辅助向量作为向量sm的分向量保存到集合vset1中；

11、s104：对集合vset1中的辅助变量进行遍历，分别对其在绘制向量sm上求投影角度，将角度最小的辅助向量作为当前绘制向量sm上的子向量方向，延长子向量的方向即为自连线起始点s的出线方向。

12、进一步的，步骤s103中，若集合vset1中不存在有效向量，则不绘制连线；存在1个有效向量，则此向量作为出线向量；存在1个以上有效向量，则根据各有效向量与当前点和起始点向量夹角，选择较小夹角的有效向量作为出线向量。

13、进一步的，在水平方向与垂直方向上以连线终止点e为原点生成4个辅助向量，分别是：水平向左b1、垂直向下b2，水平靠右b3、垂直向上b4；

14、除4个辅助向量外，做虚拟向量ne，以连线终止点e为结束点，连线上一个点n为开始点；

15、忽略与装置相交的辅助变量，将剩余的辅助向量作为向量ne的分向量保存到集合vset2中；

16、对集合vset2中的辅助变量进行遍历，分别对其在绘制向量ne上求投影角度，将角度最小的辅助向量作为当前绘制向量ne上的子向量方向，延长子向量的方向即为连线入线方向，若集合vset2中不存在有效向量，则不绘制连线；存在1个有效向量，则此向量作为出线向量；存在1个以上有效向量，则根据各有效向量与当前点和上一个点向量夹角，选择较小夹角的有效向量作为入线向量。

17、进一步的，绘制连线的中间线段方法包括正交连接和寻路连接：

18、当已确定的起始点和终止点连线中间的位置不存在其他装置时采用正交连接，连线出线向量为自起始装置到装置外接框，再到连线保护区；连线入线向量为连线保护区到装置外接框，再到目标装置；于起始装置连线保护区和目标装置连线保护区的外部区域内将出线向量和入线向量进行连接，连线走线均为水平或竖直方向；

19、当已确定的起始点和终止点连线中间的位置存在其他装置时，采用寻路连接的方法进行连线。

20、进一步的，所述寻路连接包括：

21、确定起始装置的起始点s与目标装置的终止点t，通过起始点s与终止点t的坐标值获得连线的整体方向，具体为：当起始点s的x轴坐标小于终止点t的x轴坐标，连线在水平方向上由左到右，反之从右到左；当起始点s的y轴坐标小于终止点t的y轴坐标，连线在垂直方向上由上到下，反之从下到上；

22、构建代价函数，f(n)＝g(n)+h(n)，其中f(n)是节点n的综合代价；g(n)是节点n距离起点的代价；h(n)是节点n距离终点的估计代价，计算起始点s到终止点t之间的最小代价点，通过计算下一个移动点的成本确定需要移动的方向。

23、进一步的，所述代价函数的计算结果分为以下几种情况：

24、1)如果最小代价点为终止点t，则绘制结束，此类连接为正交连接；

25、2)如果起始点s无法直接连接到终止点t，即中间存在障碍装置o，起始点s点的出线向量延长至障碍装置o的保护区边界，得到最小代价点m1，连接起始点s与最小代价点m1；通过代价函数，结合障碍装置o的保护区边界与最小代价点m1，计算得出是否存在可连接终止点t的最小代价点m2；

26、如果不存在最小代价点m2，障碍装置o阻隔起始装置与目标装置，无最优路线，回退采用正交连接，穿越障碍装置o，延长m1与终止点t；

27、如果存在，判断m2是否为终止点t，如果是，连接m1与终止点t，绘制结束；如果否，连接m1与m2，再次通过代价函数计算下一个最小代价点，至下一个最小代价点为t为止。

28、进一步的，当连线控制点调整时，包括：

29、当移动被连接装置而对应的连线控制点发生调整时：

30、当未开启自动寻路时，若水平方向或垂直方向移动被连接装置，则连线只重绘靠近当前被连接装置的垂直或水平两条线段，若非水平且非垂直方向移动被连接装置，则连线全部重绘；

31、当开启自动寻路时，所有的连线根据绘图连线方法进行重绘；

32、当移动连线线段而对应的连线控制点发生调整时：

33、若选中连线中的一条线段并移动该线段，移动过程中该线段与其他线段平行且一个端点重合，若停止移动该线段，则重合的端点将会消失，两端的平行线段会合并成一条线段；若继续移动该线段，则端点分离；且移动连线线段时，与之相关的被连接装置的保护区失效，连线线段可穿过被连接装置；

34、当移动起始点、终止点而对应的连线控制点发生调整时：

35、若原控制点在装置上，则控制点只能在装置的外轮廓上进行移动，连线跟随变化；

36、若原控制点为在连线绘制结束后的连线上的任意控制点，则控制点移动到装置外任意位置，或移动到装置外轮廓上与装置建立连接关系，对应的连线跟随变化。

37、进一步的，当装置、连线删除时，包括：

38、删除连线时：起始装置与目标装置删除与之关联的连接关系，起始装置与目标装置不会被移除；

39、删除被连接装置时：

40、被连接装置为起始装置，若存在目标装置，则此时连线变为起始点到目标装置的连接，连线无需重绘；

41、被连接装置为目标装置，若起始装置存在，则此时连线变为起始装置到终止点的连接，连线无需重绘；

42、且删除被连接装置后，若连线无任何对应其他被连接的装置，则此时连线变为起始点到终止点的连接，连线无需重绘。

43、相比于现有技术，本发明提供的工业流程图装置连线的方法具有如下有益效果：

44、本发明通过在装置上配置连接点信息，其中包括in连接点的个数与位置以及out连接点的个数与位置，通过判断连线的出线向量、入线向量以及对出线向量和入线向量之间连线的绘制，建立装置连接关系，从而表达工艺流程图中的上下游关系；同时，本发明中的装置在创建连线时，可配置在无最优情况下自动避让其他装置，在调整装置时，连线可实现全动态调整及局部调整，从而提高了绘制效率。