1 - 2002

Routed Systems Designer — эффективное решение для разработки схем

Андрей Лапицкий

Очень многие разработчики начинают новое изделие с разработки схемы. Это, например, касается конструкций, имеющих в своем составе электрическую часть, где по определению используется большое количество различного рода схем. Кроме того, схемы широко применяются при проектировании трубопроводных систем, а также производственных помещений. Существуют схемы, описывающие функциональные соединения устройств в изделии, и т.д. При всем многообразии схем все требования к ним вполне вписываются в рамки единого программного продукта. Разумеется, для достижения максимальной эффективности процесса создания изделия такой программный продукт должен работать и обмениваться данными с остальными приложениями, использующимися для разработки этого изделия.
В данной статье кратко представлены отличительные особенности нового независимого приложения компании PTC для разработки схем — Routed Systems Designer, а также дан пример его работы в сквозной цепочке проектирования совместно с Pro/ENGINEER.

Новый программный продукт компании PTC для разработки схем — Routed Systems Designer (RSD) впервые появился на рынке в начале 2001 года и в настоящее время представлен версией 2, о которой и пойдет речь в данной статье.

RSD был разработан с использованием положительного опыта таких известных продуктов, разработанных компаниями PTC и ComputerVision, как:

  • ·E.D.E. (Electronic Design Entry) — нашедший широкое применение в аэрокосмической промышленности США;
  • ·Ship Electrical CADDS5 — широко применяемый в судостроении;
  • ·MEDEA — приложение к Medusa, использующееся в различных областях и специально ориентированное на создание и поддержку библиотек символов;
  • ·Medusa P& I.D — еще одно приложение к Medusa, использующееся для разработки схем размещения оборудования;
  • ·Pro/DIAGRAM — известное и широко используемое приложение Pro/ENGINEER для разработки электрических схем.

Routed Systems Designer — полностью новое независимое приложение для создания всевозможных типов схем, включая функциональные схемы, блок-схемы, электрические схемы, схемы размещения  оборудования и процессов  (P&ID), схемы гидравлических и пневматических устройств, а также схемы отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC).

Таким образом, это еще один инструмент, предназначенный для предприятий самого различного профиля, использующих схемы, диаграммы и всевозможные табличные отчеты по ним при осуществлении и документировании своих разработок. Безусловно, RSD — это не единственный продукт, применяемый сегодня в этой области. Что же отличает его от других схожих продуктов и что придает нам уверенность в том, что RSD найдет своих многочисленных пользователей?

Прежде всего, как правило, схемы, разработанные при использовании схожих с RSD программных продуктов, применяются при дальнейшем проектировании изделия в 3D-системах лишь для визуального контроля. Но в наше время все уже понимают, какую отдачу дает наличие непосредственной ассоциативности между приложениями, то есть адекватной автоматической реакции всей конструкции на внесение изменений. Новое приложение RSD предлагает именно такие возможности. Думается, предприятия, выполняющие для своих изделий трехмерную трассировку кабелей, наверняка оценят возможность внесения изменений в электрическую схему ее разработчиком и одновременное отражение этих изменений у конструктора, выполняющего разводку кабеля, и у технолога, готовящего оснастку для его производства. То же можно сказать и о любых других типах схем — они должны использоваться для функционального соединения элементов конструкции, а изменения схемы должны автоматически отражаться как в отчетах, так и во всех используемых для разработки приложениях. Все это становится возможным благодаря применению RSD.

Вторым доводом в пользу RSD может служить само имя компании-разработчика — PTC. Те, кто работает с Pro/ENGINEER, знают, какими мощными возможностями по использованию параметров и генерации отчетов обладают такие приложения Pro/ENGINEER, как Pro/DIAGRAM и Pro/REPORT. Однако для двухмерного проектирования существуют также свои дополнительные стандарты, отличные от трехмерного проектирования. Прежде всего это относится к области интерфейса пользователя. Разработчики схем, безусловно, оценят удобство и интуитивность интерфейса RSD. Все современные требования и стандарты для Windows-программ выполнены, и это дополняет высокую функциональность приложения в целом. Напомним, кстати, что Pro/DIAGRAM (приложение, изначально ориентированное только на разработку электрических схем) более консервативно, чем RSD, с точки зрения интерфейса пользователя. Кроме того, использование Pro/ENGINEER на рабочих местах, задействуемых лишь для разработки схем, представляется избыточным и дорогостоящим занятием.

В основе же нового продукта, о котором идет речь в данной статье, лежит, во-первых, целый ряд отличных идей, а во-вторых, очень хорошая реализация. Остановимся на некоторых из этих идей.

Прежде всего все схемы и библиотеки символов строго разбиты по функциональным разделам, что позволяет автоматически назначать им необходимый список параметров и затем многократно использовать.

Все связи, которые вы прокладываете между устройствами, — это не просто некие линии, а именно связи, которые затем отслеживаются, фильтруются, сортируются по различным критериям для генерации всевозможных отчетов. Система автоматически поддерживает именование связей в соответствии с заданными пользователем правилами. При перемещении элемента схемы связи следуют за ним, а при вставке некоторого элемента — разрываются в нужных местах и переименовываются.

Вы можете назначать необходимое вам количество атрибутов и параметров на любом уровне: символ устройства, его вывод, связь между устройствами и т.д., а также можете использовать эти атрибуты при генерации отчетов и передаче в другие приложения.

Чрезвычайно полезной особенностью RSD является поддержка разработки многоуровневых схем. Элементы конструкции могут иметь различные символы для отображения на уровне блок-схемы или электрической схемы. Используя RSD, вы можете просто переключаться между схемами изделия с разным уровнем детализации.

Для связи RSD с внешними программами и другими приложениями Pro/ENGINEER используется новый, но уже успевший завоевать популярность формат данных — XML.

Теперь, когда основные отличительные особенности обозначены, ознакомимся поближе с функциональностью на примере схемы управления электропитанием двигателя автомобиля (рис. 1).

Данная схема была построена с использованием RSD. Все символы блоков были предварительно созданы, а затем использованы при помощи инструментария создания символов (рис. 2) и сохранены в соответствующих разделах библиотеки.

Были также созданы и назначены необходимые параметры (рис. 3). Что касается возможностей назначения параметров связям, то есть проводам и кабелям, то это может быть реализовано как непосредственным назначением параметра проводу или кабелю, так и заданием параметров через библиотеку заготовок (своего рода катушек) проводов. Здесь могут быть учтены и электрические свойства провода, и физические: толщина, максимальная длина, минимальный радиус гибки, тип оплетки или экрана и т.д.

Далее, используя XML-формат, информация и параметры элементов схемы и электрических соединений, их свойства могут быть переданы непосредственно в Pro/ENGINEER для трехмерной трассировки с помощью модуля Pro/CABLING и последующей разработки шаблона для вязки жгутов в Pro/HARNESS.

В Pro/CABLING такая схема, полученная из RSD, работает точно так же, как и схема, полученная из Pro/DIAGRAM, — она назначается управляющей схемой сборки. Вся информация об элементах, связях, параметрах берется непосредственно из импортированной схемы. После этого система уже знает, какие элементы и каким типом проводов должны быть соединены, и вы можете в любой момент отслеживать текущее состояние трассировки в сравнении со схемой. Если вы заранее подготовили пути для прокладки кабелей в изделии, то можно предложить системе провести автоматическую трассировку. Далее потребуется некоторое ваше участие, а именно — коррекция трассировки, назначение дополнительных экранов или оплеток, коррекция соединителей. И вот, хотя готового изделия еще не существует, вы уже имеете реальную информацию о вашем кабельном жгуте, включая все необходимые длины, толщины, геометрию, контактные группы, типы наконечников и разделки проводов, маркерные метки, зажимы и т.д. (рис. 4).

Остается лишь развернуть трехмерный кабель на плоский стол для вязки жгута. Эта операция выполняется при помощи Pro/HARNESS (рис. 5). Процесс может осуществляться в автоматическом режиме, однако если вы хотите выполнить некоторые радиусы максимально приближенными к радиусам кабеля в готовом изделии (такая задача часто ставится с целью предотвращения изломов, избыточных напряжений и т.д.), то это потребует от вас определенного вмешательства в автоматический процесс работы приложения. Также кабель необходимо разместить на некоторой ограниченной плоскости стола, что потребует вставки дополнительных изгибов и разветвлений. При этом Pro/HARNESS отслеживает длины прямых участков, радиусы гибки, то есть следит за целостностью и технологичностью будущего шаблона. Наконец, все готово для получения чертежа кабеля и генерации необходимых документов в виде табличных отчетов.

Выше мы вкратце описали цикл разработки электрической схемы, кабельного жгута и оснастки с использованием RSD и Pro/ENGINEER, что позволяет на ранней стадии разработки изделия получать достоверную справочную информацию, а также техническую документацию высокого качества на производственную оснастку. Кроме того, возможны любые изменения на любом этапе разработки, не требующие повторного выполнения большого объема работ. Отслеживание и внесение в документацию изменений выполняется автоматически, что позволяет избежать огромного количества ошибок, обычно появляющихся при ручной коррекции.

Подобная вышеприведенной последовательность работ может быть использована, например, при разработке трубопроводных систем или при планировке производственных помещений. Разумеется, для создания таких схем используются соответствующие специальные разделы команд, специальные библиотеки символов, специальные параметры соединений и т.п. В целом являясь достаточно специализированным программным продуктом, RSD в то же время обладает широкими возможностями гибкой настройки на уникальные стандарты конкретного предприятия.

Как уже говорилось выше, RSD — это полностью независимый программный продукт, и если результатом вашей работы должна быть некоторая схема и/или табличная документация к ней, то этого приложения вам будет вполне достаточно. Конечно, кроме поддержки XML в наличии есть DXF- и DWG-трансляторы данных для обмена информацией между RSD и другими программами.

RSD — инструмент, с которым очень легко работать и который дает вам полную информацию обо всех соединениях элементов и узлов вашего изделия.

Новый программный продукт компании PTC — Routed Systems Designer готов к использованию и ждет своего потребителя.

«САПР и графика» 1'2002