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数字一体化在电气线路设计的运用

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摘要:随着数字化电气线路设计在型号中的推广应用,电气线路接点关系自动识别成为限制电气线路自动测试效率的关键环节。本文结合数字化电气线路设计流程,以及电气线路的自动化测试的需求,针对如何“桥接”电气线路设计文件与电气线路测试文件,研究电气系统的线路接点关系自动识别技术,自动读取CHS软件中接点关系信息,实现不同数据的接口交互以及格式转换,从而完成从电气线路设计图纸到电气线路测试的无缝对接,实现电气线路设计及测试的数字一体化。

关键词:数字化设计;CHS;自动测试

0引言

目前,国内航天器型号电气系统线路设计采取两种设计工具:AutoCAD以及CHS数字化电气系统设计工具。其中,AutoCAD由于其设计基于图形表示方式,电气系统线束设计时会导致各个环节相互孤立、无法实现数据关联、重复的手工操作多、缺乏验证手段、数据一致性差、无法保证数据质量等众多问题。最重要的是,在强调数字化的时代,传统的线束设计方式缺乏统一的数据管理,并且无法与测试工具进行整合,无法实现设计数据共享和信息传递。随着CHS数字化电气系统设计工具在型号电气系统中的推广应用,如何利用其设计数据成为限制电气线路自动测试效率的关键环节。将设计软件CHS与电气线路自动测试软件相结合进行的数字一体化设计的方法,完成设计与测试的接口交互,从而实现从电气线路设计到电气线路测试的无缝对接。

1数字化电气线路设计流程

基于CHS设计平台的设计流程如图1所示,主要分为元器件库定义、布置图设计、原理图设计、电气线路设计,及一些后续的线路报表生成等等。元器件建库应用CapitalLibrary添加相关元器件属性以及元器件符号等信息,为后期电气线路绘制提供元器件级的基础信息支持。总布置图利用CapitalTopology模块进行手工绘制,原理图利用CHS平台CapitalLogic模块进行手工绘制。原理图设计完成后,可提供给三维结构设计相关电气接口文件,ProE可根据该接口数据进行三维敷设;同时,CapitalLogic可将原理图中的连接器、导线属性等信息传递给线束设计模块CapitalHarnessXC,以完成线缆分支图的生成过程。节点表、物料清单、下料表则直接通过CapitalHarnessXC模块自动生成。

2数字化电气线路设计输出文件格式分析

CHS软件中线路接点关系信息输出XML格式导线表,格式分为关键字定义段、应用实例段。关键字定义段对导线号、组件名称、接插件名称(起点)、点号(起点)、接插件名称(终点)、点号(终点)、导线颜色、导线规格、导线长度等进行定义。应用实例段则针对各导线连接的起点、起点号、终点、终点号、导线规格、导线长度等一一进行定义。

3电气线路接点关系自动识别设计

CHS软件中线路接点关系信息输出XML格式导线表,输出信息包括:导线号、组件名称、接插件名称(起点)、点号(起点)、接插件名称(终点)、点号(终点)、导线颜色、导线规格、导线长度等。而电气线路自动测试软件中,需求信息分为两个文件:参考点配置文件(PEQ格式)、接线表配置文件(COO格式)。其信息包括:被测连接器代号、点号、设备点号、起点设备点号、终点设备点号、理论电阻值、测试阻值合格范围(上限、下限)。通过上述输入、输出文件信息、格式对比,电气线路接点关系自动识别软件需完成读取XML格式文件信息、计算阻值范围信息、二次转接匹配、写入参考点配置文件、接线表配置文件等功能。设计电气线路接点关系自动识别软件底层数据表提供连接器代号、起点、终点导线规格、导线长度等信息。对读取数据表进行遍历、查找、匹配后,对“连接器代号”、“连接器点号”信息均相同的条目进行“串接处理”,即取该两条目中剩余的两组“连接器代号”、“连接器点号”分别作为起点、终点的代号、点号,其阻值为两条目理论阻值之和。考虑到多级串接线路的存在,会循环执行上述匹配过程,直至无重复“连接器代号”、“连接器点号”信息。结合转接线路的信息,将各连接器对应的测试物理地址一一对应,导入匹配数据表中。通过匹配数据表中各测试信息,最终生成参考点配置文件(PEQ格式)、接线表配置文件(COO格式)。

4电气线路接点关系

自动识别实例举例说明,9B01插座的1、3点通过转接插头1Y1连接到Y189X41的31、25点,那么数据转换软件需要完成的工作包括:(1)读取9B01电缆信息,提取起点连接器代号、点号,终点连接器代号、点号,导线规格,导线长度。(2)读取Y189X41电缆信息,提取起点连接器代号、点号,终点连接器代号、点号,导线规格,导线长度,续写进上表。(3)读取其他本测试分区相关电缆信息,按步骤(1)。(4)读取完毕后,通过遍历,查找各行中代号、点号重复的信息,例中某行起点、终点“1Y1”、“17”与另一行起点、终点“1Y1”、“17”完全一致,则提取序号1另一组“9B01”、“1”点作为起点信息,另一组“Y189X41”、“31”点作为终点信息。(5)后台运算完理论阻值(两部分理论阻值之和)。将所有本次测试分区中信息处理完成后,读取相关信息,形成参考点配置文件(PEQ格式)、接线表配置文件(COO格式)供电气线路自动测试软件读取即可。

5总结及展望

通过某型号电气线路的数字化设计的示例证明,将美国mentor公司的线束设计软件CHS与电气线路自动测试软件相结合进行的数字一体化设计的方法,比传统的基于AutoCAD的二维设计,具有设计效率高、可靠性高的优势,实现了设计与测试的数据共享和信息的一致性。

参考文献

[1]郝冬晶.基于CHS软件的飞机线束设计应用[J].信息技术,2013(16).

[2]王美靖.基于CHS与Pro/E_cabling电气系统线缆线束数字化设计[J].车辆与动力技术,2013(3).

[3]奥肯思(北京)科技有限公司.CHS简明使用手册[M].奥肯思科技有限公司,2010.

[4]邰忠天.基于CHS电气系统设计流程研究[M].北京:中航一飞院,2011.

作者:杨雪;黎云轩;郗琦 单位:北京宇航系统工程研究所

数字一体化在电气线路设计的运用责任编辑:张雨    阅读:人次