CN116186808A - 元器件的建模方法、装置、存储介质及计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种元器件的建模方法、装置、存储介质及计算机设备，涉及硬件设计技术领域。其中方法包括：响应于对预设的制图仿真软件的操作，基于制图仿真软件进行三维图形构建，生成元器件的三维模型数据；将三维模型数据导入到预设的计算机电气辅助设计软件；响应于对计算机电气辅助设计软件的操作，标定出三维模型数据中包含的结构部件，并为结构部件配置设备逻辑信息，生成元器件的元器件仿真建模数据。上述方法能够提高对三维元器件设计工作的设计精确度。

Description

元器件的建模方法、装置、存储介质及计算机设备

技术领域

本发明涉及硬件设计技术领域，尤其是涉及一种元器件的建模方法、装置、存储介质及计算机设备。

背景技术

随着工业产品的结构复杂度的不断提高，工业产品内包含的元器件的数量也随之增加，同时，各个元器件之间的连接关系也日趋复杂化。为应对越来越复杂的元器件设计工作，工业产品的设计工作者多使用计算机软件模拟的方式，基于如EPLAN软件等计算机电气辅助设计软件对工业产品的元器件进行设计，供后续的元器件预装配仿真和元器件预接线仿真。

然而，现有的计算机电气辅助设计软件无法精确地对元器件进行图形构建。因而，基于计算机电气辅助设计软件所构建的元器件的三维模型的设计误差较大，导致在后续的元器件预装配仿真和元器件预接线仿真的操作结果存在较大误差，不能满足对工业产品的设计精度要求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种元器件的建模方法、装置、存储介质及计算机设备，主要目的在于解决三维元器件设计工作的设计精确度较低的技术问题。

根据本发明的第一个方面，提供了一种元器件的建模方法，该方法包括：

响应于对预设的制图仿真软件的操作，基于所述制图仿真软件进行三维图形构建，生成所述元器件的三维模型数据；

将所述三维模型数据导入到预设的计算机电气辅助设计软件；

响应于对所述计算机电气辅助设计软件的操作，标定出所述三维模型数据中包含的结构部件，并为所述结构部件配置设备逻辑信息，生成所述元器件的元器件仿真建模数据。

可选地，所述结构部件包括连接接口部件和安装面部件；所述标定出所述三维模型数据中包含的结构部件，并为所述结构部件配置设备逻辑信息，生成所述元器件的元器件仿真建模数据，包括：在所述三维模型数据中标定出所述连接接口部件，以及所述安装面部件；为所述连接接口部件设置部件属性信息，并为所述安装面部件设置平面位置信息；将包含所述连接接口部件和所述安装面结构的所述三维模型数据确定为所述元器件仿真建模数据。

可选地，所述部件属性信息包括部件连接方向信息；所述为所述连接接口部件设置部件属性信息，并为所述安装面部件设置平面位置信息，包括：针对所述三维模型数据建立三维参考坐标系；基于所述三维参考坐标系，为所述连接接口部件设定出接口方向的坐标方向角，并将所述坐标方向角确定为所述部件连接方向信息；为所述安装面部件在所述三维参考坐标系中设定出所述安装面部件所在的平面的平面坐标，并将所述平面坐标确定为所述平面位置信息。

可选地，所述将所述三维模型数据导入到所述计算机电气辅助设计软件，包括：在所述计算机电气辅助设计软件中建立宏项目；将所述三维模型数据导入到所述宏项目中预设的布局空间。

可选地，所述方法还包括：为所述元器件仿真建模数据设置识别标识，并将所述元器件仿真建模数据以及所述识别标识存储到预设的建模部件库中，其中，所述识别标识用于在所述建模部件库中定位所述元器件仿真建模数据。

可选地，所述将所述三维模型数据导入到所述计算机电气辅助设计软件，包括：将所述三维模型数据的数据格式转化为适用于所述计算机电气辅助设计软件的目标数据格式；将所述目标数据格式的三维模型数据导入到所述计算机电气辅助设计软件。

可选地，所述目标数据格式为产品数据交换标准格式或STP格式。

根据本发明的第二个方面，提供了一种元器件的建模装置，该装置包括：

模型获取模块，用于响应于对预设的制图仿真软件的操作，基于所述制图仿真软件进行三维图形构建，生成所述元器件的三维模型数据；

数据传输模块，用于将所述三维模型数据导入到预设的计算机电气辅助设计软件；

建模生成模块，用于响应于对所述计算机电气辅助设计软件的操作，标定出所述三维模型数据中包含的结构部件，并为所述结构部件配置设备逻辑信息，生成所述元器件的元器件仿真建模数据。

根据本发明的第三个方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述元器件的建模方法。

根据本发明的第四个方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述元器件的建模方法。

本发明提供的一种元器件的建模方法、装置、存储介质及计算机设备，首先，基于预先设置的制图仿真软件，如Solidworks软件等，进行三维图形构建，得到精确的元器件的三维模型。然后，将构建完成的三维模型从制图仿真软件中导出，并将其导入到预先设置的EPLAN Pro Panel等计算机电气辅助设计软件中，确定出三维模型中的连接点等结构部件，并为结构部件配置包括连接点接口类型、连接方式等设备逻辑信息，生成高精度的元器件仿真建模数据。本申请能够有效地提高三维元器件设计工作的设计精确度，进而能够提高元器件预装配仿真和元器件预接线仿真的操作的精确度。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种元器件的建模方法的流程示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种三维模型的示意图；

图3示出了本发明实施例提供的一种连接接口部件的接口方向示意图；

图4示出了本发明实施例提供的一种元器件的建模装置的结构示意图；

图5示出了本发明实施例提供的另一种元器件的建模装置的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

当前，工业产品的设计工作者多使用计算机软件模拟的方式，基于如EPLAN软件等计算机电气辅助设计软件对工业产品的元器件进行设计，供后续的元器件预装配仿真和元器件预接线仿真。然而，现有的计算机电气辅助设计软件无法精确地对元器件进行图形构建。因而，基于计算机电气辅助设计软件所构建的元器件的三维模型的设计误差较大，导致在后续的元器件预装配仿真和元器件预接线仿真的操作结果存在较大误差，不能满足对工业产品的设计精度要求。

针对上述问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种元器件的建模方法，以该方法应用于计算机设备为例进行说明，包括以下步骤：

101、响应于对预设的制图仿真软件的操作，基于所述制图仿真软件进行三维图形构建，生成所述元器件的三维模型数据。

其中，制图仿真软件可以为Solidworks软件等制图软件，该软件是基于计算机系统平台的全参数化特征造型软件，它可以十分方便地实现复杂的三维元件的实体造型。

具体的，可以根据用户对制图仿真软件的操作，基于为Solidworks软件等制图软件进行三维图形构建，得到所要模拟出的元器件的三维模型数据。

102、将所述三维模型数据导入到预设的计算机电气辅助设计软件。

其中，计算机电气辅助设计软件可以为EPLAN Pro Panel等三维布局设计软件，其具有现场布线、布线管理、预装配仿真和预接线仿真等功能，能够实现元器件的模拟装配工作。

具体的，可以将制图仿真软件中三维模型数据对应的文件保存并导出，随后，将三维模型数据的数据格式转化为适用于计算机电气辅助设计软件的目标数据格式，进一步的，将目标数据格式的三维模型数据导入到计算机电气辅助设计软件。示例性的，若制图仿真软件为Solidworks软件，计算机电气辅助设计软件为EPLAN Pro Panel，目标数据格式可以为产品数据交换标准(STEP)格式或STP格式。

103、响应于对所述计算机电气辅助设计软件的操作，标定出所述三维模型数据中包含的结构部件，并为所述结构部件配置设备逻辑信息，生成所述元器件的元器件仿真建模数据。

其中，结构部件可以为三维模型数据中的组合三维模型的基础部件，作为示例，图2给出了一种单板硬件的三维模型的示意图，如图2所示，因为制图仿真软件绘制出的三维模型只是单纯的硬件轮廓图，所以需要在计算机电气辅助设计软件中为三维模型的三维轮廓100中确定出每个基础部件110，并为每个基础部件110设置相应的设备逻辑信息。其中，设备逻辑信息可以包括部件名称、部件接口类型、部件连接方向信息、部件接口所连接的连线信息以及部件刚性信息等能够定义每个基础部件110自身属性的信息，以实现可以通过设备逻辑信息确定该元器件与其他设备的连接形式。

具体的，可以基于用户对计算机电气辅助设计软件的操作，在三维轮廓100中标定出每个基础部件110，并为每个基础部件110配置设备逻辑信息，生成所述元器件的元器件仿真建模数据。

本实施例提供的元器件的建模方法，首先，基于预先设置的制图仿真软件，如Solidworks软件等，进行三维图形构建，得到精确的元器件的三维模型。然后，将构建完成的三维模型从制图仿真软件中导出，并将其导入到预先设置的EPLAN Pro Panel等计算机电气辅助设计软件中，确定出三维模型中的连接点等结构部件，并为结构部件配置包括连接点接口类型、连接方式等设备逻辑信息，生成高精度的元器件仿真建模数据。本申请能够有效地提高三维元器件设计工作的设计精确度，进而能够提高元器件预装配仿真和元器件预接线仿真的操作的精确度。

在一个实施例中，所述结构部件包括连接接口部件。其中，连接接口部件可以为所模拟出的元器件的用于连接其他硬件设备的连接装置，如SATA接口、M.2接口和插槽插口等。

进一步的，步骤103中所述的标定出所述三维模型数据中包含的结构部件，并为所述结构部件配置设备逻辑信息，生成所述元器件的元器件仿真建模数据的实现方式可以为：首先，在所述三维模型数据中标定出所述连接接口部件，并为所述连接接口部件设置部件属性信息。具体的，在三维模型的三维轮廓中确定出连接接口部件对应的基础部件，并为连接接口部件对应的基础部件设置设备逻辑信息。然后，将包含所述连接接口部件的所述三维模型数据确定为所述元器件仿真建模数据。在本申请的实施例中，可以确定三维模型数据中的连接接口部件，并为连接接口部件设置连接点接口类型、连接方式等设备逻辑信息，以实现后续的元器件预装配仿真和元器件预接线仿真的工作提供基础。

在一个实施例中，可以为三维模型数据设置安装面信息，其中，安装面信息为可以表示该元器件与其他硬件的安装形式，作为示例，若该元器件用于以水平的方式安装在另一个平面的硬件上，则可以将与该元器件的水平的一个平面确定为该元器件的安装面信息，以表示元器件是以水平的方式安装于其他硬件上。示例性的，该平面可以为单板服务器的主板或电路板所在的平面。进一步的，可以为安装面部件在三维参考坐标系中设定出安装面部件所在的平面的平面坐标，并将平面坐标确定为平面位置信息。进一步的，所述部件属性信息包括部件连接方向信息，则所述连接接口部件设置部件属性信息的实现方式可以为：首先，针对所述三维模型数据建立三维参考坐标系。具体的，可以基于该三维模型数据设定三维参考坐标系，使该三维模型数据的每个部件对应有固定的三维坐标；同时，也可以针对一个特定批次的全部元器件的仿真三维模型数据设置三维参考坐标系，以统一后续的预装配仿真过程中的坐标参数。然后，基于所述三维参考坐标系，为所述连接接口部件设定出接口方向的坐标方向角，并将所述坐标方向角确定为所述部件连接方向信息。其中，接口方向可以为该连接接口部件的接口相对于元器件本身所指向的方向。具体的，如图3所示，可以基于所要模拟的元器件的设计参数，为连接接口部件3设定连接接口部件设定接口方向4，进一步的，确定该接口方向4在三维参考坐标系中的坐标方向角，并将坐标方向角确定为件连接方向信息。在本申请的实施例中，能够精确的设定连接接口部件的接口方向，提升后续的预安装与预走线工作的设计精度。

在一个实施例中，步骤102的实现方法可以为：首先，在所述计算机电气辅助设计软件中建立宏项目。具体的，可以在EPLAN PRO软件中创建宏项目，以获取三维模型数据。然后，将所述三维模型数据导入到所述宏项目中预设的布局空间。在本申请的实施例中，可以将经过数据格式转化的三维模型数据导入到EPLAN PRO软件中，以使用户可以基于EPLANPRO软件对三维模型数据进行逻辑配置等工作。

在一个实施例中，在步骤103之后，本实施例提供的元器件的建模方法还包括：为所述元器件仿真建模数据设置识别标识，并将所述元器件仿真建模数据以及所述识别标识存储到预设的建模部件库中。其中，所述识别标识用于在所述建模部件库中定位所述元器件仿真建模数据。具体的，可以在EPLAN PRO软件中创建3D部件库，并针对性的为元器件仿真建模数据设置识别标识，并将元器件仿真建模数据以宏文件的形式连同识别标识映射存储到建模部件库中。在本申请的实施例中，可以将建立完成的元器件仿真建模数据存储与计算机电气辅助设计软件的部件库中，在后续的模拟工作时，可以基于识别标识在部件库中直接提取出元器件仿真建模数据，以提高元器件设计工作的效率。

本实施例提供的元器件的建模方法，首先，基于预先设置的制图仿真软件，如Solidworks软件等，进行三维图形构建，得到精确的元器件的三维模型。然后，将构建完成的三维模型从制图仿真软件中导出，并将其导入到预先设置的EPLAN Pro Panel等计算机电气辅助设计软件中，确定出三维模型中的连接点等结构部件，并为结构部件配置包括连接点接口类型、连接方式等设备逻辑信息，生成高精度的元器件仿真建模数据。最后，可以将生成的元器件仿真建模数据连同该元器件仿真建模数据对应的识别标识存储于部件库中。进一步的，可以不断丰富部件库，以使在后续的预装配仿真和预接线仿真时，可以直接从部件库中调取预先存储的部件，能有效提高三维元器件设计工作的设计精确度，并极大的提高预装配仿真和预接线仿真时的工作效率。

进一步的，作为图1所示方法的具体实现，本实施例提供了一种元器件的建模装置，如图4所示，该装置包括：模型获取模块41、数据传输模块42和建模生成模块43。

模型获取模块41，可用于响应于对预设的制图仿真软件的操作，基于所述制图仿真软件进行三维图形构建，生成所述元器件的三维模型数据；

数据传输模块42，可用于将所述三维模型数据导入到预设的计算机电气辅助设计软件；

建模生成模块43，可用于响应于对所述计算机电气辅助设计软件的操作，标定出所述三维模型数据中包含的结构部件，并为所述结构部件配置设备逻辑信息，生成所述元器件的元器件仿真建模数据。

在具体的应用场景中，所述结构部件包括连接接口部件，所述建模生成模块43，具体可用于在所述三维模型数据中标定出所述连接接口部件，并为所述连接接口部件设置部件属性信息；将包含所述连接接口部件的所述三维模型数据确定为所述元器件仿真建模数据。

在具体的应用场景中，所述部件属性信息包括部件连接方向信息，所述建模生成模块43，具体可用于针对所述三维模型数据建立三维参考坐标系；基于所述三维参考坐标系，为所述连接接口部件设定出接口方向的坐标方向角，并将所述坐标方向角确定为所述部件连接方向信息。

在具体的应用场景中，所述数据传输模块42，具体可用于在所述计算机电气辅助设计软件中建立宏项目；将所述三维模型数据导入到所述宏项目中预设的布局空间。

在具体的应用场景中，所述数据传输模块42，具体可用于将所述三维模型数据的数据格式转化为适用于所述计算机电气辅助设计软件的目标数据格式；将所述目标数据格式的三维模型数据导入到所述计算机电气辅助设计软件。

在具体的应用场景中，如图5所示，本装置还包括数据存储模块54，所述数据存储模块54具体可用于为所述元器件仿真建模数据设置识别标识，并将所述元器件仿真建模数据以及所述识别标识存储到预设的建模部件库中，其中，所述识别标识用于在所述建模部件库中定位所述元器件仿真建模数据。

需要说明的是，本实施例提供的一种元器件的建模装置所涉及各功能单元的其它相应描述，可以参考图1中的对应描述，在此不再赘述。

基于上述如图1所示方法，相应的，本实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述如图1所示的元器件的建模方法。

基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该待识别软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。

基于上述如图1所示的方法，以及图4和图5所示的元器件的建模装置实施例，为了实现上述目的，本实施例还提供了一种元器件的建模的实体设备，具体可以为个人计算机、服务器、智能手机、平板电脑、智能手表、或者其它网络设备等，该实体设备包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现上述如图1、图2所示的方法。

可选的，该实体设备还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频(RadioFrequency，RF)电路，传感器、音频电路、WI-FI模块等等。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)等，可选用户接口还可以包括USB接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)等。

本领域技术人员可以理解，本实施例提供的一种元器件的建模的实体设备结构并不构成对该实体设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理上述实体设备硬件和待识别软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它待识别软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信，以及与信息处理实体设备中其它硬件和软件之间通信。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，也可以通过硬件实现。通过应用本申请的技术方案，首先，响应于对预设的制图仿真软件的操作，基于所述制图仿真软件进行三维图形构建，生成所述元器件的三维模型数据；然后，将所述三维模型数据导入到预设的计算机电气辅助设计软件；最后，响应于对所述计算机电气辅助设计软件的操作，标定出所述三维模型数据中包含的结构部件，并为所述结构部件配置设备逻辑信息，生成所述元器件的元器件仿真建模数据。与现有技术相比，能够有效地提高三维元器件设计工作的设计精确度，进而能够提高元器件预装配仿真和元器件预接线仿真的操作的精确度。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本申请序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景，但是，本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种元器件的建模方法，其特征在于，所述方法包括：

响应于对预设的制图仿真软件的操作，基于所述制图仿真软件进行三维图形构建，生成所述元器件的三维模型数据；

将所述三维模型数据导入到预设的计算机电气辅助设计软件；

响应于对所述计算机电气辅助设计软件的操作，标定出所述三维模型数据中包含的结构部件，并为所述结构部件配置设备逻辑信息，生成所述元器件的元器件仿真建模数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结构部件包括连接接口部件；所述标定出所述三维模型数据中包含的结构部件，并为所述结构部件配置设备逻辑信息，生成所述元器件的元器件仿真建模数据，包括：

在所述三维模型数据中标定出所述连接接口部件，并为所述连接接口部件设置部件属性信息；

将包含所述连接接口部件的所述三维模型数据确定为所述元器件仿真建模数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述部件属性信息包括部件连接方向信息；所述为所述连接接口部件设置部件属性信息，包括：

针对所述三维模型数据建立三维参考坐标系；

基于所述三维参考坐标系，为所述连接接口部件设定出接口方向的坐标方向角，并将所述坐标方向角确定为所述部件连接方向信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述三维模型数据导入到预设的计算机电气辅助设计软件，包括：

在所述计算机电气辅助设计软件中建立宏项目；

将所述三维模型数据导入到所述宏项目中预设的布局空间。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

为所述元器件仿真建模数据设置识别标识，并将所述元器件仿真建模数据以及所述识别标识存储到预设的建模部件库中，其中，所述识别标识用于在所述建模部件库中定位所述元器件仿真建模数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述三维模型数据导入到预设的计算机电气辅助设计软件，还包括：

将所述三维模型数据的数据格式转化为适用于所述计算机电气辅助设计软件的目标数据格式；

将所述目标数据格式的三维模型数据导入到所述计算机电气辅助设计软件。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目标数据格式为产品数据交换标准格式或STP格式。

8.一种元器件的建模装置，其特征在于，所述装置包括：

模型获取模块，用于响应于对预设的制图仿真软件的操作，基于所述制图仿真软件进行三维图形构建，生成所述元器件的三维模型数据；

数据传输模块，用于将所述三维模型数据导入到预设的计算机电气辅助设计软件；

建模生成模块，用于响应于对所述计算机电气辅助设计软件的操作，标定出所述三维模型数据中包含的结构部件，并为所述结构部件配置设备逻辑信息，生成所述元器件的元器件仿真建模数据。

9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

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