CN105045940B - 一种单向导通装置机电集成设计方法 - Google Patents

一种单向导通装置机电集成设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105045940B
CN105045940B CN201410817638.4A CN201410817638A CN105045940B CN 105045940 B CN105045940 B CN 105045940B CN 201410817638 A CN201410817638 A CN 201410817638A CN 105045940 B CN105045940 B CN 105045940B
Authority
CN
China
Prior art keywords
way
state
software
cabinet
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410817638.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105045940A (zh
Inventor
李威
魏华贤
刘玉飞
王禹桥
杨雪锋
范孟豹
鞠锦勇
盛连超
杨海
徐晗
应葆华
刘芳沁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
Original Assignee
China University of Mining and Technology CUMT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology CUMT filed Critical China University of Mining and Technology CUMT
Priority to CN201410817638.4A priority Critical patent/CN105045940B/zh
Publication of CN105045940A publication Critical patent/CN105045940A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105045940B publication Critical patent/CN105045940B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Abstract

本发明公开了一种单向导通装置机电集成设计方法，包括建立电子器件的电气仿真模型，建立电气元件及结构元件的三维模型库并建立参数化的单向导通装置空机柜三维模型模板，建立线缆模型库。本发明提供直观的交互式输入界面，方便普通技术人员尤其是不熟悉电气软件及三维建模软件的技术人员完成单向导通装置的数字样机整机设计及电气分析的集成化操作，简化了设置过程，减少了重复劳动，提高了设计生产效率。

Description

一种单向导通装置机电集成设计方法
技术领域
本发明涉及一种机电集成设计方法，具体是一种单向导通装置机电集成设计方法，属于地铁系统中杂散电流防护技术领域
背景技术
随着我国的城市轨道交通进入了大规模建设的高峰时期，对单向导通装置的设计及制造要求越来越高。我国绝大多数的地铁设计方案中，均采用在轨道上设置绝缘结并增加单向导通装置的方法，对杂散电流进行防护。尤其是在一些特殊地段如在车辆段的检修与停车库中、过江隧道的进出口处等地方，由于轨道对地过度电阻减少，增加了杂散电流的泄漏。因为不同地铁线路对装置的要求不同，所以在生产组装前需要对装置进行电气分析及三维数字样机的获得，以检验设计的可靠性、提高成品的合格率。
目前，单向导通装置的电气分析及数字样机整机设计是相对分开和独立的，不利于整机性能的改进。对于不同的供电系统参数及功能要求，单向导通装置虽然是相似的，但是电气分析过程及数字样机不能重复使用，需要重复进行繁琐的设置和操作，重复操作占据大部分的设计时间。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种单向导通装置机电集成设计方法，可以实现单向导致装置电气和机械的集成设计，快速实现单向导通装置的数字样机整机设计。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种单向导通装置机电集成设计方法，所述方法包括以下步骤：
1)、建立单向导通装置的电子器件仿真模型库，建立单向导通装置的电气元件及结构元件的三维模型库并建立参数化的单向导通装置空机柜三维模型模板，建立三维布线线缆模型库；
2)、根据单向导通装置电路原理图及元件布局方案编写单向导通装置机电集成设计软件，在所述机电集成设计软件中进行选项设置和参数输入；
3)、所述机电集成设计软件根据选项值及输入的参数值完成：修改所述参数化的单向导通装置空机柜三维模型模板生成单向导通装置空机柜三维模型，提取电气元件三维模型并预装配到空机柜三维模型中，生成符合三维布线软件要求的布线信息文件，生成符合电气仿真分析软件要求的文本输入文件；
4)、在电气仿真分析软件中调入所述文本输入文件进行电气仿真分析并输出仿真分析结果；
5)、在三维建模软件中进行单向导通装置的空机柜三维模型、电气元件模型及结构元件模型的三维总装配，获得单向导通装置配电柜三维模型；
6)、在三维布线软件中调入所述单向导通装置配电柜三维模型和所述布线信息文件，进行三维布线得到单向导通装置电气柜数字样机。
进一步，所述机电集成设计软件包含参数填写界面，所有选项及参数输入在此界面完成，界面中包含单向导通装置功能类型选项、分析要求选项、线缆信息选项、元器件参数输入框、柜体参数输入框及柜内布局参数输入框；所述界面提供对应不同选项值的电路原理示意图及布局方案示意图；所述元器件参数输入框在示意图中对应元器件的位置填写。
进一步，所述电气仿真分析软件采用ORCAD/PSPICE。
进一步，所述机电集成软件完成界面中选项值及参数值的检索与组织，导出为符合ORCAD/PSPICE文本输入要求的.cir格式文件；ORCAD/PSPICE调入所述.cir格式文本输入文件进行电气仿真分析并输出仿真分析结果。
进一步，所述机电集成软件完成界面中选项值及参数值的检索与组织，导出为三维布线软件支持的包含线缆信息及接线信息的布线信息文件；三维布线软件调入所述布线信息文件进行半自动布线或自动布线。
本发明与现有技术相比具有的实质特点和技术优点：将单向导通装置的电气仿真分析过程与三维建模过程集成，简化设计的重复配置过程，提高了数字样机的设计、获得速度，提前了进入实际生产的时间。
本发明提供直观的交互式输入界面，方便普通技术人员尤其是不熟悉电气软件及三维建模软件的技术人员完成单向导通装置的数字样机整机设计及电气分析的集成化操作，简化了设置过程，减少了重复劳动，提高了设计生产效率。
附图说明
图1是本发明所述单向导通装置机电集成设计方法流程框图；
图2是本发明实施例所述单向导通装置机电集成设计软件界面；
图3是本发明实施所述单向导通装置数字样机的实现过程图。
具体实施方式
下面将结合附图对发明作进一步说明。
在电气分析软件中建立电子器件的电气仿真模型库，在三维建模软件中建立电气元件及结构元件的三维模型库并建立参数化的单向导通装置空机柜三维模型模板，在三维布线软件中建立线缆模型库；
优选的，电气分析软件采用ORCAD/PSPICE；可在ORCAD/PSPICE提供的器件模型建立环境(Model Editor)中根据制造商提供的性能数据对电子器件建模，也可通过修改现有器件仿真模型获得，在文本输入文件包含所需电气模型信息。
三维建模软件可用如Pro/engineering、UG等，并按照统一的设计规则建立电气元件及结构元件的三维模型库，利用三维软件建立参数化的单向导通装置空机柜三维模型模板库，三维模型库由基本参数化三维模型与相应表单构成；三维布线软件可用Pro/Cabling、UG/Routing等，并建立单向导通装置中常用的线缆模型形成线缆库；模型库及线缆库可扩充及修改。
对于相似的地铁供电系统，其对单向导通装置的要求主要区别表现为：对于电路原理图，其元器件参数及并联回路数量会发生变化，对于布局方案，不同应用环境可获得不同布局方案，不同布局方案的柜体尺寸及布局尺寸会发生变化；因此对于已有应用经验的单向导通装置，可总结出通用电路原理图及元件布局方案。
其中，通用电路原理图中可确定单向导通装置电子器件类型、名称及连接关系，可建立相应的电气连接关系、参数及分析要求；编程实现所述机电集成软件对界面中电子器件参数及关系的检索与修改；机电集成软件完成参数及分析要求的组织，导出为符合ORCAD/PSPICE文本输入要求的.cir格式文件；ORCAD/PSPICE调入所述.cir格式文件进行电气分析并输出分析结果。
其中，布局方案中确定单向导通装置空机柜三维模型的柜体尺寸及布局尺寸，建立相应的机械连接关系、参数及设计基准；编程实现所述机电集成软件对界面中设计关系及参数的检索与修改，利用三维建模软件二次开发接口，根据机电集成软件界面的选项值及参数值修改单向导通装置空机柜三维模型模板的参数，生成新的单向导通装置空机柜三维模型用于三维装配及三维布线。
优选的，可用Visual C++等编程环境实现机电集成软件的参数填写界面设计，机电集成设计软件实现界面中选项值及参数值的获得、修改及传递，可实现与三维建模软件二次开发接口的连接，从而实现对三维模型库中三维模型的提取、再生及预装配。
设计界面如图2所示，在界面中包含单向导通装置功能类型选项、分析要求选项、线缆信息选项、元器件参数输入框、柜体参数输入框及柜内布局参数输入框；界面中包含电路图及布局示意图；元器件参数输入框在示意图中对应元器件的位置附近填写，可根据选项值改变参数填写界面的原理图示意图及布局示意图，相应的参数输入框也可变化。
优选的，可编程实现所述机电集成软件对界面中元器件参数及线缆信息的检索与组织；机电集成软件组织元器件信息及线缆信息导出为布线信息文件，布线信息文件可是Pro/Cabling支持的如ASCII文本文件、中性电线列表格式(.nwf)等，也可是UG/Routing支持的CMP格式元件表和HRN格式接线表。
应用上述方法进行单向导通装置机电集成设计的实现过程如图3所示，首先在单向导通机电集成设计软件中完成选项设置并输入设计参数，然后执行参数检查，若参数满足设计要求则后续操作可执行；执行生成空机柜模型操作，在三维建模软件中生成空机柜模型；执行配电柜模型预装配操作，在空机柜模型中预装配入电气元件三维模型；执行生成布线文件操作，生成三维布线文件；执行生成电气分析文本文件操作，生成电气仿真分析文本输入文件；在三维软件中完善配电柜三维模型的装配，如修改、装配结构件三维模型及电气元件三维模型；在电路仿真软件中调入所生成的电气分析文本文件，进行电气仿真分析并输出仿真结构；在三维布线软件中调入配电柜三维模型及所生成的三维布线文件，进行半自动布线或者自动布线，最终得到单向导通装置数字样机。
本发明所述方法的主要特点和积极效果是：该方法提供一种单向导通装置机电集成设计方法，可实现单向导通装置电气分析及数字样机整机设计的集成化，减少重复劳动，提高设计效率，快速完成不同功能类型的单向导通装置数字化样机整机设计。

Claims (5)

1.一种单向导通装置机电集成设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)、建立单向导通装置的电子器件仿真模型库，建立单向导通装置的电气元件及结构元件的三维模型库并建立参数化的单向导通装置空机柜三维模型模板，建立三维布线线缆模型库；
2)、根据单向导通装置可总结出通用电路原理图及元件布局方案，其中通用电路原理图中可确定单向导通装置电子器件类型、名称及连接关系，可建立相应的电气连接关系、参数及分析要求，布局方案中确定单向导通装置空机柜三维模型的柜体尺寸及布局尺寸，建立相应的机械连接关系、参数及设计基准，编写单向导通装置机电集成设计软件，在所述机电集成设计软件中进行选项设置和参数输入；
3)、所述机电集成设计软件根据选项值及输入的参数值完成下列步骤：修改所述参数化的单向导通装置空机柜三维模型模板生成单向导通装置空机柜三维模型，提取电气元件三维模型并预装配到空机柜三维模型中，生成符合三维布线软件要求的布线信息文件，生成符合电气仿真分析软件要求的文本输入文件；
4)、在电气仿真分析软件中调入所述文本输入文件进行电气仿真分析并输出仿真分析结果；
5)、在三维建模软件中进行单向导通装置的空机柜三维模型、电气元件模型及结构元件模型的三维总装配，获得单向导通装置配电柜三维模型；
6)、在三维布线软件中调入所述单向导通装置配电柜三维模型和所述布线信息文件，进行三维布线得到单向导通装置电气柜数字样机。
2.根据权利要求1所述的一种单向导通装置机电集成设计方法，其特征在于：所述机电集成设计软件包含参数填写界面，所有选项及参数输入在此界面完成，界面中包含单向导通装置功能类型选项、分析要求选项、线缆信息选项、元器件参数输入框、柜体参数输入框及柜内布局参数输入框；所述界面提供对应不同选项值的电路原理示意图及布局方案示意图；所述元器件参数输入框在示意图中对应元器件的位置填写。
3.根据权利要求1或2所述的一种单向导通装置机电集成设计方法，其特征在于：所述电气仿真分析软件采用ORCAD/PSPICE。
4.根据权利要求3所述的一种单向导通装置机电集成设计方法，其特征在于：所述机电集成软件完成界面中选项值及参数值的检索与组织，导出为符合ORCAD/PSPICE文本输入要求的.cir格式文件；ORCAD/PSPICE调入所述.cir格式文本输入文件进行电气仿真分析并输出仿真分析结果。
5.根据权利要求1或4所述的一种单向导通装置机电集成设计方法，其特征在于：所述机电集成软件完成界面中选项值及参数值的检索与组织，导出为三维布线软件支持的包含线缆信息及接线信息的布线信息文件；三维布线软件调入所述布线信息文件进行半自动布线或自动布线。
CN201410817638.4A 2014-12-24 2014-12-24 一种单向导通装置机电集成设计方法 Active CN105045940B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410817638.4A CN105045940B (zh) 2014-12-24 2014-12-24 一种单向导通装置机电集成设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410817638.4A CN105045940B (zh) 2014-12-24 2014-12-24 一种单向导通装置机电集成设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105045940A CN105045940A (zh) 2015-11-11
CN105045940B true CN105045940B (zh) 2018-04-24

Family

ID=54452486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410817638.4A Active CN105045940B (zh) 2014-12-24 2014-12-24 一种单向导通装置机电集成设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105045940B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110162923B (zh) * 2019-06-03 2020-04-03 北京卫星环境工程研究所 面向航天器总装的柔性电缆工艺数字样机构建系统及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7009314B2 (en) * 2002-10-23 2006-03-07 Quanta Computer, Inc. One-way switch
CN202166851U (zh) * 2011-06-30 2012-03-14 深圳市华力特电气股份有限公司 一种单向导通控制装置和单向导通装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7009314B2 (en) * 2002-10-23 2006-03-07 Quanta Computer, Inc. One-way switch
CN202166851U (zh) * 2011-06-30 2012-03-14 深圳市华力特电气股份有限公司 一种单向导通控制装置和单向导通装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于Pro/e的二次接线三维设计研究;魏华贤等;《制造自动化》;20140425;第36卷(第4期);23-26 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105045940A (zh) 2015-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105429291B (zh) 智能变电站一次接线图和二次系统逻辑连接图的关联方法
CN102819861B (zh) 电力系统三维设备场景建模方法
CN105305418B (zh) 一种基于iec61850标准的配电终端自描述方法
CN103678776B (zh) 轨道车辆电气配线工程化设计方法
CN105787142B (zh) 一种飞行器电缆的三维自动设计方法及系统
CN103268380A (zh) 一种提高布图效率的模拟集成电路版图的设计方法
CN103093663A (zh) 水电站三维精确建模及可视化仿真培训系统及其实施方法
CN104239610A (zh) 一种直升机综合试验台的三维布线设计方法
CN105207366B (zh) 基于iec61850的配电终端即插即用模型配置工具及其实现方法
CN104133943A (zh) 基于目标导向的配网图形自动生成方法
CN103838921A (zh) 一种pscad-emtdc仿真模型自动生成方法
CN103150941B (zh) 一种可视化虚拟数字电路系统的建立方法
CN103778201A (zh) 基于流程模型配置的大屏可视化展示系统及方法
CN109711032A (zh) 一种铁路信号电路组合架侧面端子配线方法
CN110688713A (zh) 一种变电工程电气设备三维设计的线路连接系统
CN102129498A (zh) 输变电地理信息辅助设计系统及方法
CN102542343A (zh) 一种电力系统统一共享数据管理平台及控制方法
CN102044177A (zh) 贴片机虚拟样机及其实现方法
CN105045940B (zh) 一种单向导通装置机电集成设计方法
CN105824995B (zh) 一种基于物理版图的三维电磁场模型生成方法
CN110442992A (zh) 一种航天系统电缆网的机电协同设计方法及装置
CN103093493A (zh) 既有电网设备的高精度三维对象建模方法
CN106599373B (zh) 基于三维设计平台的变电站短路电流计算系统及其方法
CN103729495A (zh) 电力系统仿真模型推荐方法
CN103268386A (zh) 110kVGL312六氟化硫断路器三维模型系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant