CN112632801A - 一种基于e3和nx的电气协同设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于E3和NX的电气协同设计方法，依据待设计电气产品元器件种类、协同属性建立E3端二维电气资源库；构建NX端三维电气资源库建模，并设立标识位使二维库和三维库之间一一对应；在NX端形成敷设或安装规则模块；在E3软件上进行电气产品设计，生成数据文件，提供给NX端；NX软件上根据数据文件调用电气产品的三维模型，使该三维模型与待安装产品的电连接器实现自动对接，在NX上实现自动敷设或装配；完成后在NX软件上提取电气产品的三维模型，生成CSV格式数据文件返回E3端，完成电气产品详细设计。该方法实现了电气设计过程中的数据协同、设计和验证，效率高、精度高，特别适合于复杂系统的电气产品设计。
Description
技术领域
本发明涉及综合电气技术领域，尤其涉及一种基于E3电气设计软件和NX软件间的数据协同方法。
背景技术
电气系统设计尤其对于导弹、无人机、航天器、高铁列车组等复杂系统电气系统设计时，对于设计工具的要求也越来越高，E3作为以数据库驱动的数字化电气设计软件，实现专业间数据协同对设计质量和效率提升具有重要意义。
复杂的电气系统设计主要包含电气电路设计、正确性检查、电气与结构等相关专业间的数据协同、电气与工艺制造间的协同、电路仿真验证等部分内容，形成一个完整的数字化设计体系。
传统的电气设计方法仅局限于功能实现，无法进行专业间数据协同和对电路进行自动化分析，归根结底在于电气设计没有采用数据库驱动的方式或数据库的功能单一、元器件属性无法满足数字化协同的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种基于E3和NX的电气协同设计方法，能够解决电气设计中正确性和工艺性检查、专业间数据协同等存在的不足。
本发明实现上述目的采用的技术方案如下：
一种基于E3和NX的电气协同设计方法，包括如下步骤：
S1、分析待设计电气产品包含的元器件种类，分析需要进行数据协同元器件的属性；
S2、按照步骤S1确定的种类和属性，建立E3端二维电气资源库；
S3、根据二维电气资源库中元器件进行NX端三维电气资源库建模，在二维库和三维库设立标识位，使二维电气资源库和三维电气资源库之间形成一一对应的关系；
S4、梳理待设计电气产品敷设或安装规则，在NX端建设形成敷设或安装规则模块；
S5、在E3软件上进行电气产品设计，并根据其敷设或安装要求生成plmxml数据文件，提供给NX端；
S6、NX软件上根据plmxml数据文件调用待敷设或安装电气产品的三维模型，并调用该三维模型与待安装产品的电连接器实现自动对接，同时在满足电气产品敷设或安装规则的条件下，在NX上实现待设计电气产品的自动敷设或装配；
S7、敷设或安装完成后，在NX软件上提取电气产品的三维模型，生成CSV格式数据文件返回E3电气设计端，完成电气产品的详细设计。
进一步的，所述步骤S1中元器件的属性包括规格代号、生产单位、质量等级、执行标准、物资编码、二维模型、重量、价格、芯点连接特性。
本发明与现有技术相比的有益效果：
本发明提供的一种基于E3和NX的电气协同设计方法，实现了电气设计过程中的数据协同、设计和验证，效率高、精度高，解决了传统方法的电缆网或电气设备设计效率低、错误不易发现、无法有效实现电气与结构、工艺之间的协同设计等缺陷，有效解决了电气设备设计过程迭代次数多、时间长和质量低等难题，特别适合于复杂系统的电气产品设计。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例提供的系统电缆网包含的元器件示意图；
图2为本发明具体实施例提供的电连接器属性及物理意义示意图；
图3为本发明具体实施例提供的专业间数据协同过程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。
在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的内容，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本发明提供一种基于E3和NX的电气协同设计方法，通过分析在技术设计和数据协同中需要实现的功能，对元器件的属性进行相应的梳理，并完成数据库建设，实现以数据库驱动的数字化协同设计功能。
第一步，统计电气设计用元器件种类，按照元器件的属性，建立E3端二维电气资源库。
元器件种类主要包括：电连接器、导线、继电器、电阻、电容、死接头、耦合器、二极管等。
通过对需求进行分析和提取，元器件的属性主要包含：规格代号、生产单位、质量等级、执行标准、物资编码、二维模型、重量、价格、芯点连接特性等。
规格代号，用于表示该产品的唯一性，用于专业间协同。
执行标准，用于表示该产品执行的国标、军标、国军标和行标等标准。
质量等级，表示该产品的质量等级情况，与可靠性相关。
物资编码，用于物料管理、订货等。
生产单位，标明产品的制造商，与物资编码相关。
二维模型，用于设计端绘图标识。
重量，用于对产品的重量、重心、转动惯量等参数进行分析计算。
价格，用于设计或生产制造端成本分析。
芯点连接特性，用于设计端进行工艺适配性检查。
第二步，根据二维电气资源库中元器件进行NX端三维电气资源库建模，在二维电气资源库和三维电气资源库设立标识位，使二维电气资源库和三维电气资源库之间形成一一对应的关系。
第三步，梳理待设计电气产品敷设或安装规则，在NX端建设形成敷设或安装规则模块。
敷设或安装规则模块用于设定电气产品的空间参数、电磁兼容规则，空间参数如间距、长度、位置等，电磁兼容规则如强电或弱电线分开、部分器件不相邻放置等。
第四步，在E3软件上进行待设计电气产品设计，并根据其敷设或安装要求生成plmxml数据文件，提供给NX端。
第五步，NX软件上根据plmxml数据文件调用待设计电气产品的三维模型，并调用该三维模型与待安装产品的电连接器实现自动对接，同时在满足电气产品敷设规则的条件下，在NX上实现待设计电气产品的自动敷设。
第六步，在NX软件上提取敷设完成后的电气产品的三维模型，生成CSV格式数据文件返回E3电气设计端，据此完成电气产品的详细设计。
如图3中以复杂系统电缆网产品为例，说明E3与NX软件在电气产品设计中的数据协同过程。
下面结合一个具体实施例对本发明进行详细说明。
E3软件可以实现电缆网、电气控制设备等的设计，该实施例为更好说明数据协同的过程，选取了电气产品中最典型的电缆网进行分析和验证，通过以下步骤设计实现：
第一步，分析电缆网中包含的元器件，确定需要建模的电气元器件。如图1所示，系统电缆网设计中主要包含的元器件种类，包括电连接器、导线、总线耦合器、死接头、电缆护套。
第二步，分析需要进行数据协同的功能，如该电缆在系统上进行敷设，需要电缆的结构数据，如电缆的直径、电连接器和死接头等元器件的种类和三维模型等，同时，设计和工艺协同时，需要设计物料清单中提供元器件的生产单位、质量等级、物资编码、数量等信息。
如图2中对电连接器的属性进行分析和说明，并阐明在应用中的具体意义。
第三步，根据上述分析，进行二维电气资源库建模，将电连接器和导线按照生产单位、规格代号、质量等级、执行标准、物资编码和二维模型等属性建立E3端二维数据库。
第四步，根据二维电气资源库中电气元器件进行NX端三维电气资源库建模，设立标识位，使二维库和三维库之间形成一一对应的关系。
第五步，梳理电缆网敷设规则，如电缆网的转弯半径、死接头放置位置要求、电连接器根部电缆空间要求、舱段间工艺余量等，在NX端建设形成敷设或装配规则模块，用于在后续步骤中自动规范电缆敷设路径、长度和分叉等信息。
第六步，在E3.Series软件上进行电缆设计，并根据电缆敷设要求生成plmxml数据文件(该数据文件包含电缆的电连接器型号、连接方式、电缆直径大小、电气元器件二维属性和三维模型的标识位等信息)，提供给NX端；同时，在NX端完成系统的结构设计和设备安装，且系统上设备包含电连接器的规格、代号等信息。
第七步，NX软件根据plmxml数据文件自动识别电连接器的三维模型，并调用该三维模型与系统上设备端的电连接器实现自动对接，同时在满足电缆敷设规则的条件下，在NX上实现电缆的自动敷设功能。
第八步，自动敷设完成后，在NX软件上提取电缆网的三维模型，读取电缆网的分叉和长度等信息，生成CSV格式数据文件返回E3电气设计端，据此完成电缆的详细设计。
本实施例提供了系统电缆网在E3端进行设计及与NX软件进行数据协同的全过程，在该过程中以电气元器件库作为数据驱动的源头，通过元器件的属性分析、提取和建模，实现了电气元器件的二维属性和三维模型间的一一对应，实现了电缆网中电连接器的自动对接和敷设功能。如图2中对元器件每一项属性在数字化协同任务中的作用进行一一对应。该数据协同方法特别适合于在目前数字化和信息化技术广泛应用的背景下的电气类产品进行设计和应用。
如上针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，和/或与其它实施例中的特征相结合或替代其它实施例中的特征使用。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤、组件或其组合的存在或附加。
这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。
本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
Claims (2)
1.一种基于E3和NX的电气协同设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、分析待设计电气产品包含的元器件种类，分析需要进行数据协同的元器件属性；
S2、按照步骤S1确定的种类和属性，建立E3端二维电气资源库；
S3、根据二维电气资源库中元器件进行NX端三维电气资源库建模，在二维库和三维库设立标识位，使二维电气资源库和三维电气资源库之间形成一一对应的关系；
S4、梳理待设计电气产品敷设或安装规则，在NX端形成敷设或安装规则模块；
S5、在E3软件上进行电气产品设计，并根据其敷设或安装要求生成plmxml数据文件，提供给NX端；
S6、NX软件上根据plmxml数据文件调用待敷设或安装电气产品的三维模型，并调用该三维模型与待安装产品的电连接器实现自动对接，同时在满足电气产品敷设或安装规则的条件下，在NX上实现待设计电气产品的自动敷设或装配；
S7、敷设或安装完成后，在NX软件上提取电气产品的三维模型，生成CSV格式数据文件返回E3电气设计端，完成电气产品的详细设计。
2.根据权利要求1所述的电气协同设计方法，其特征在于，所述步骤S1中元器件的属性包括规格代号、生产单位、质量等级、执行标准、物资编码、二维模型、重量、价格、芯点连接特性。
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