轻量而敏捷的工业组态软件UI设计工具-机械组态篇

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继发布《轻量而敏捷的工业组态软件UI设计工具-ConPipe Studio 2022》以来，收到不少工控小伙伴的支持。我在不断完善控件之余，在化工组态控件之外又添加了机械组态控件。规划中机械组态包含：滑轮/滑轮组，绳子/钢缆（支持设置张力），液压，钢结构，墙体（斜杠），链条，龙门吊，波纹管，弹簧，升降机（伸缩式），目前滑轮/滑轮组，液压，链条，弹簧已经接近完成，下面通过动图来感受下效果。

1，链条

Xaml代码：

<Machine:ChainItemCollectionChainWheelCollection="150,300,8,0 360,240,7,1 570,240,7,1 810,347,13,0 490,420,7,0"ChainItemOpacity="0.5" ShowKeySlot="False"ChainItemSize="100,39" HorizontalAlignment="Left" Height="550" Margin="100,100,0,0" VerticalAlignment="Top" Width="1140" />

ChainItemOpacity为链条的透明度；ShowKeySlot设置是否显示链轮轴的键槽（链轮中心轴边缘突出的小方块）；ChainItemSize设置每节链条的尺寸（ChainWheelCollection设置后必须设置ChainItemSize后才能显示出链条，否则不显示链条）；ChainWheelCollection是链轮的配置数据，每个链轮有四个参数，不同的链轮用空格隔开。前两个参数是链轮轴心的XY坐标，这个坐标是相对于Machine:ChainItemCollection的内部坐标；第三个参数是链轮的齿数（链轮的半径不需要设置，ChainItemSize和齿数确定后链轮的半径也就确定了，这跟在UG等三位软件中设计齿轮一个道理，齿轮的半径由模数和齿数决定）；第四个参数指示链轮是否为压链轮（压链轮的意思是：链轮在链条形成的封闭曲线之外，动画中最上面的两个链轮就是压链轮）。在ChainWheelCollection中配置链轮有个非常重要的规则需要遵循的是：链轮的指派顺序必须是顺时针方向的，如下图所标：

2，弹簧

同样是一行代码搞定

<Machine:CoilSpring SpiralDirection="Left"Thickness="10"Turns="10"RendColor="DarkRed"MinHeight="95"MaxHeight="195" Margin="536,250,0,0" HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Top" Height="123" Width="70"/>

Thickness设置弹簧的粗细，默认就是10；Turns设置弹簧匝数（弹簧中间有螺纹的部分，不包含上下两个平直端）；RendColor设置弹簧的颜色；MinHeight设置弹簧压缩后的最小长度；MaxHeight设置弹簧拉伸后的最大长度；Height可以实时设置的弹簧的长度；VerticalAlignment设置为Top或Bottom可以让弹簧实现顶部或底部固定。

3，液压联动

两个部件两行代码，绿色的RotateableBox控件的Content可以设置为其他任何控件的组合。

<Machine:RotateableBox Name="rotateableBox" FixedRotatePoint="0,49"ActiveRotatePoint="236,49" WorkDirection="Clockwise" Margin="250,316,0,0" Height="50" Width="532" Background="Green" Opacity="0.5" />
<Machine:PistonRod RelevantSystem="{Binding ElementName=rotateableBox}" FixedRotatePoint="300,374" ShowTopBallCup="True" RodDiameterRate="0.9" MaxTravel="120" PistonCylinderHeight="130" CurrentTravel="0" Width="50" />

Machine:RotateableBox的尺寸可以自己定义；FixedRotatePoint为固定旋转点（图中左下角的位置），相对于Machine:RotateableBox的任意位置；ActiveRotatePoint为Machine:RotateableBox与活塞杆联动的位置，也是相对于Machine:RotateableBox的任意位置；通过设置Content属性来定制想要的效果。
Machine:PistonRod为活塞杆。RelevantSystem为关联系统，也就是Machine:RotateableBox，试用绑定的方式赋值，也可以通过C#代码在后台设置；FixedRotatePoint为固定旋转点，相对于父容器的任意位置；CurrentTravel设置活塞杆当前的行程；MaxTravel设置最大行程；ShowTopBallCup设置是否显示活塞杆两头的球头座；RodDiameterRate设置活塞杆的宽度占控件宽度的比例；PistonCylinderHeight设置活塞筒的长度；Width设置活塞杆的最大宽度。

四，滑轮组

滑轮组由一组滑轮和绳索组成

<Machine:PulleyRopeCollection Name="pulleyRopeCollection"PulleyCollection="0,571,113,35,0,1 0,715,381,35,0 0,443,381,35,0" HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Top" Width="800" Height="600" />

PulleyCollection是滑轮的配置数据，每个滑轮有六个参数，不同的滑轮用空格隔开。第一参数设置滑轮是否带钩；第二、三个参数设置环论轴心的XY坐标；第四个参数设置滑轮的半径；第五个参数为可选参数，设置滑轮是否为驱动轮；第五个参数为可选参数，设置滑轮是否为固定的（固定的滑轮不可以转动，指示用来托住绳子的）。

5，动滑轮

四个滑轮一条绳索。也许有看官会说，明明是三个滑轮啊？！其实最左边那个绳头是半径为0的滑轮而已。

<Machine:Pulley x:Name="p1" Center="228,58" Radius="28" IsDrivePulley="True" IsReverse="False" />
<Machine:PulleyBlock x:Name="p2" Center="228,450" Radius="18" HorizontalAlignment="Left"  />
<Machine:Pulley x:Name="p3" Center="168,158" Radius="28" IsPressurePulley="True" IsStatic="True" IsReverse="True" />
<Machine:Pulley x:Name="p4" Center="50,130" Radius="0" IsStatic="True" />
<Machine:PulleyRope x:Name="rope" Panel.ZIndex="99" RopeThickness="3" PulleyArray="p1,p2,p3,p4" />

Center设置滑轮的轴心位置，相对于父容器的任意位置；Radius为滑轮的半径；IsDrivePulley设置是否为驱动轮，如果滑轮组和绳索不是闭合的，驱动轮上的绳子就会绕满一整圈充当集线轮；IsReverse设置滑轮反转；
Machine:PulleyRope是绳索，PulleyArray配置绳索相关联的滑轮Name，指派顺序同样满足顺时针的规则；RopeThickness设置绳索的粗细；在Distance中设置绳索移动的长度，正增长会带动滑轮顺时针转动并计算旋转的速度，直径大的滑轮转速慢，直径小的滑轮转速快且是成比例的；

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