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基于E-CAE軟件EPLAN 21的煙機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的解決方案

2013/3/12 10:17:54

摘要 煙機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)是煙機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要組成部分。煙機(jī)制造企業(yè)都購(gòu)買了E-CAE軟件EPLAN 21，并投入了使用。本文結(jié)合工作實(shí)踐，首先介紹了E-CAE軟件EPLAN 21的特點(diǎn)，然后介紹了該軟件在煙機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 E-CAE軟件EPLAN 21 煙機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、前言

　　電氣控制系統(tǒng)是先進(jìn)、復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備的大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)，它關(guān)聯(lián)了機(jī)器各部分的通訊，提供了機(jī)器的動(dòng)力、各部件的測(cè)量及控制，包含了大量的元器件、電源線、信號(hào)線、控制電纜等，其設(shè)計(jì)的好壞與機(jī)器性能和質(zhì)量息息相關(guān)。在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要綜合分析、處理與系統(tǒng)相關(guān)的各類電氣信息、機(jī)械信息、物料信息、標(biāo)準(zhǔn)化信息和管理信息。傳統(tǒng)的煙草設(shè)備電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需完成如下任務(wù)：

1、根據(jù)設(shè)備的工藝特性作出整體控制方案，繪出控制流程簡(jiǎn)圖。

2、根據(jù)控制流程，依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)原則對(duì)關(guān)鍵元器件（如PLC、IPC、HMI、驅(qū)動(dòng)器件、傳感器及主要執(zhí)行器件）選型。對(duì)沒(méi)有編碼的新增元器件寫(xiě)出采購(gòu)資料并提出物料代碼的申請(qǐng)。

3、根據(jù)控制流程及主控器件的選型繪出相應(yīng)的控制草圖，對(duì)輸入/輸出點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并作出I/O分配表。

4、編寫(xiě)應(yīng)用程序。

5、根據(jù)圖樣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，完善原理圖設(shè)計(jì)及器件選型，并對(duì)沒(méi)有編碼的新增元器件寫(xiě)出采購(gòu)資料并提出物料代碼的申請(qǐng)。

6、手工統(tǒng)計(jì)所用器件，完成設(shè)備元件表。

7、根據(jù)機(jī)械部件的設(shè)計(jì)，畫(huà)出位置圖、布置圖及電氣工藝設(shè)計(jì)資料（如接線圖或接線表）。

8、根據(jù)設(shè)備元件表及其它技術(shù)資料完成電氣BOM表的編寫(xiě)，并導(dǎo)入企業(yè)的PDM系統(tǒng)。

9、手工統(tǒng)計(jì)電氣圖樣，完成電氣圖樣文件目錄的編寫(xiě)。

　　隨著自動(dòng)化、信息化技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)各煙機(jī)制造企業(yè)均配置了各自的CAD/CAE/CAM/PDM/OA平臺(tái)，提高了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。一般情況下，企業(yè)配置的CAD軟件為AUTOCAD、PRO/E、SOLIDWORKS等機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)，這些軟件對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)提高了設(shè)計(jì)速度，減少重復(fù)勞動(dòng)，縮短了設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期。但由于電氣設(shè)計(jì)和工藝與機(jī)械不同，這些軟件并不能減少電氣設(shè)計(jì)工程師的勞動(dòng)強(qiáng)度和提高設(shè)計(jì)效率，因而電氣設(shè)計(jì)工程師一直為設(shè)計(jì)資料過(guò)于煩瑣、重復(fù)工作太多、設(shè)計(jì)效率低下、錯(cuò)誤難以避免而困擾。

　　德國(guó)EPLAN公司開(kāi)發(fā)的E-CAE軟件EPLAN21解決了困擾電氣工程師的難題，它為每一個(gè)電氣工程項(xiàng)目提供了完善的解決方案。通過(guò)一個(gè)開(kāi)放的、模塊化的系統(tǒng)和廣泛的特征選擇給予它們高度的靈活性，EPLAN21不僅提升了電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作效率，同時(shí)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段提供最適宜的支持。

二、EPLAN21的技術(shù)特點(diǎn)

根據(jù)我們的使用經(jīng)驗(yàn)，將EPLAN21的技術(shù)特點(diǎn)歸納如下：

1、強(qiáng)大的專案圖面管理功能

　　傳統(tǒng)的AUTCAD軟件必須一張圖一個(gè)命名，設(shè)計(jì)者無(wú)法了解命名與繪圖的關(guān)聯(lián)性。若需修改或增加圖面，必須花更長(zhǎng)的時(shí)間修改前后圖號(hào)或重新編排。EPLAN 21使用專案名（WORKING SET）來(lái)管理圖面（圖1），每一專案可容納32000張圖，對(duì)每一張圖可輕易調(diào)整圖號(hào)及修改圖框內(nèi)的任何內(nèi)容，無(wú)須象AUTOCAD軟件那樣反復(fù)修改圖面內(nèi)容。資料打印時(shí)，無(wú)須進(jìn)行煩瑣的設(shè)置便可選擇部分或全部頁(yè)面進(jìn)行打印。

2、標(biāo)準(zhǔn)的電氣符號(hào)庫(kù)

　　電氣圖面的繪制是最難標(biāo)準(zhǔn)化的，大多數(shù)公司的繪圖軟件的電氣圖面的繪制細(xì)節(jié)均無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可循，電氣符號(hào)也都是由設(shè)計(jì)者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)或公司以前的習(xí)慣拼湊而成。例如AUTOCAD提供的只是一個(gè)繪圖環(huán)境，太開(kāi)放式的構(gòu)架，無(wú)法控制每一位設(shè)計(jì)者的準(zhǔn)則，不同的設(shè)計(jì)者繪制的圖形大小、位置、編號(hào)均無(wú)法統(tǒng)一。EPLAN 21提供標(biāo)準(zhǔn)的電器符號(hào)庫(kù)及元件編號(hào)（圖2），設(shè)計(jì)者可以輕易的建立標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一所有的電氣繪圖，也可在許多繪圖及資料編制細(xì)節(jié)上自行建立資料庫(kù)，從而形成公司自己的標(biāo)準(zhǔn)。

3、準(zhǔn)確、靈活的器件庫(kù)

　　通過(guò)ODBC（圖3）將EPLAN 21的器件庫(kù)與公司的數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接，使得器件設(shè)計(jì)選型的依據(jù)與公司的生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）的數(shù)據(jù)來(lái)自同樣的數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣減少了中間環(huán)節(jié)，提高了工作效率，同時(shí)也提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確率。

4、強(qiáng)大的電氣資料及圖表自動(dòng)生成功能

　　AUTOCAD提供給電氣設(shè)計(jì)者的是100%的繪圖環(huán)境，任何電氣圖面、資料及圖表都由設(shè)計(jì)者自行繪制。使用EPLAN 21，設(shè)計(jì)者自行繪制的電路圖只占30%，剩下的70%的資料、圖表由EPLAN 21自動(dòng)生成，如電氣圖樣清單、設(shè)備元件表、接線圖、接線表、連接器局部圖、接線端子局部圖、材料清單（BOM）等等。產(chǎn)生的材料清單（BOM）的數(shù)據(jù)又可通過(guò)ODBC直接與公司的數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接，使其成為生產(chǎn)制造的數(shù)據(jù)源（圖4）。

5、方便、快捷的PLC I/O設(shè)計(jì)功能

　　當(dāng)今可編程控制器（PLC）在控制回路的應(yīng)用是相當(dāng)普遍的，EPLAN 21提供了許多世界知名廠商（如SIEMENS、AB、GE、HITACHI等等）的PLC畫(huà)面（圖5），設(shè)計(jì)者只需提供必要的文字信息，便可在最短的時(shí)間完成PLC I/O設(shè)計(jì)。同時(shí)設(shè)計(jì)者也可將公司常用的其它廠商的PLC畫(huà)面補(bǔ)充進(jìn)去，形成公司自己的PLC資料庫(kù)。