1 引言

    隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件的發(fā)展，CAD軟件越來越成為設(shè)計(jì)單位的主要工具。從原來的二維設(shè)計(jì)，到現(xiàn)在廣泛采用三維設(shè)計(jì)，CAD軟件在設(shè)計(jì)中扮演了越來越重要的角色。在船舶、飛機(jī)、汽車等的設(shè)計(jì)中，三維設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用得越來越廣泛。電氣設(shè)計(jì)作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重要的組成部分，也逐漸采用了三維的設(shè)計(jì)。電氣設(shè)計(jì)主要涉及三個(gè)方面的內(nèi)容：電氣原理設(shè)計(jì)、系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析仿真與數(shù)字檢測(cè)。電氣原理設(shè)計(jì)，以二維工程圖紙的形式，反映系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備之間的連接和信號(hào)傳遞的邏輯關(guān)系，表述整個(gè)系統(tǒng)的工作原理。系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過在三維的數(shù)字樣機(jī)上安裝設(shè)備三維模型、敷設(shè)電纜、管路，模擬系統(tǒng)的物理屬性，反映設(shè)備、電纜、管路的空間幾何關(guān)系。分析仿真與數(shù)字檢測(cè)，主要是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)合理性和正確性，涉及電磁兼容、信號(hào)仿真以及故障檢測(cè)等諸多方面的內(nèi)容。

    在設(shè)計(jì)電氣原理圖時(shí)，普遍采用的都是二維的通用的CAD軟件，例如AutoCAD等，繪制的電氣元件圖形僅是圖形信息，沒有電氣屬性。一些專業(yè)的電氣設(shè)計(jì)軟件，雖然能繪制具有電氣屬性的元件并建立邏輯關(guān)系，但都只局限在本軟件中，不能把邏輯關(guān)系導(dǎo)入到設(shè)計(jì)單位使用的三維軟件中。在三維設(shè)計(jì)中，電氣模型更多反映的都是幾何信息而沒有邏輯信息，二維和三維的設(shè)計(jì)沒有關(guān)聯(lián)起來。雖然有些軟件（例如CATIA）可以在三維里定義電氣邏輯關(guān)系，但需要依照繪制好的原理圖，重新輸入邏輯關(guān)系。如何使二維的邏輯設(shè)計(jì)和三維的模型設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)起來，使二維的邏輯關(guān)系可以導(dǎo)入到三維設(shè)計(jì)中，三維的位置信息反饋回二維設(shè)計(jì)中是當(dāng)前面臨的問題。大連大工安道船舶技術(shù)有限責(zé)任公司開發(fā)的電氣輔助設(shè)計(jì)軟件Adopt.EACD很好的解決了上述問題。

2 Adopt.EACD軟件簡(jiǎn)介

    智能化電氣輔助設(shè)計(jì)與圖紙管理軟件Adopt.EACD是大工安道船舶技術(shù)有限責(zé)任公司開發(fā)的集布線、標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)管理、報(bào)表輸出功能于一身的新型系統(tǒng)級(jí)線纜敷設(shè)軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于航空、船舶、汽車等領(lǐng)域，提供給用戶一個(gè)方便的交互環(huán)境，完成從原理設(shè)計(jì)到施工設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換。Adopt.EACD提供了符合國(guó)標(biāo)、船標(biāo)的電氣元件庫(kù)，庫(kù)中同時(shí)包含元件的幾何信息和電氣屬性，可以方便查找需要的元件，并允許設(shè)計(jì)人員根據(jù)需要擴(kuò)展電氣元件庫(kù)。設(shè)計(jì)人員使用統(tǒng)一的電氣元件庫(kù)，從而保證不同的圖紙中電氣符號(hào)與電氣屬性信息具有統(tǒng)一性。可以建立項(xiàng)目并對(duì)項(xiàng)目中的圖紙進(jìn)行管理。二維圖紙中電氣符號(hào)的電氣屬性與反映物理位置的三維幾何屬性關(guān)聯(lián)。協(xié)同化設(shè)計(jì)，縮短設(shè)計(jì)周期。采用可擴(kuò)展的規(guī)則庫(kù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)以統(tǒng)一的具有電氣屬性的電氣元件庫(kù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)在項(xiàng)目?jī)?nèi)的自動(dòng)檢查功能，避免設(shè)計(jì)中的各種錯(cuò)誤。根據(jù)設(shè)計(jì)的信息，自動(dòng)生成設(shè)計(jì)所需要的報(bào)表，該報(bào)表的格式用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行定制。有效了解決了傳統(tǒng)方式下人工統(tǒng)計(jì)報(bào)表帶來的種種問題。提供圖紙管理和版本控制功能。

3 二維設(shè)計(jì)和三維設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)及實(shí)現(xiàn)

    Adopt.EACD在二維的設(shè)計(jì)中，電氣元件的屬性和邏輯連接關(guān)系都被存儲(chǔ)下來，這些屬性和連接關(guān)系可以以一定格式的文件導(dǎo)出，通過對(duì)三維軟件的二次開發(fā)或者導(dǎo)出三維軟件可以識(shí)別的格式的文件，實(shí)現(xiàn)二維設(shè)計(jì)和三維設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)。下面介紹與CATIA三維關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。

    CATIA是法國(guó)達(dá)索（Dassault System）公司的CAD/CAE/CAM一體化軟件，居世界CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、造船、機(jī)械制造、電子、電器、消費(fèi)品行業(yè)。CAITA為電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供的模塊包括電氣功能定義(EFD)、電氣導(dǎo)線布線設(shè)計(jì)(EWR)、電氣線束安裝設(shè)計(jì)(EHI)、電氣線束展平設(shè)計(jì)(EHF)、電氣組件庫(kù)設(shè)計(jì)(ELB)，這些模塊有效解決三維布線設(shè)計(jì)問題。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

    EFD模塊是應(yīng)用CATIA進(jìn)行電氣系統(tǒng)電氣繪制的必要步驟。在這里定義線束中導(dǎo)線的連接關(guān)系和信號(hào)。然后把定義完成后的文件導(dǎo)入CATIA三維設(shè)計(jì)中，把EFD定義中的設(shè)備、電連接器、針孔和三維圖形對(duì)應(yīng)起來。EFD模塊提供把Excel格式（CSV）文件定義的連接關(guān)系導(dǎo)入系統(tǒng)中的功能，因此，把繪制完成的圖紙的連接關(guān)系，按照EFD資料格式，導(dǎo)出CSV文件，然后EFD通過讀取導(dǎo)出的CSV文件，把繪制完成的接線圖的連接關(guān)系讀取進(jìn)來，再導(dǎo)入到CATIA中。就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互相導(dǎo)入。EFD系統(tǒng)的組件（元件）關(guān)系如下圖所示