輕松布線實現電纜批量生產
2010-07-01 11:51 來源:MM現代制造
【在Bruckmann公司里,全自動的電纜制造工藝對電氣控制柜的生產制造也產生了影響,其利用H.O.S公司研發生產的工具軟件——自動布線,有效彌補了傳統電氣柜生產過程中的漏洞。這一電纜布線技術可利用各種CAE系統生成的電氣連接明細表,對所有布線通道進行布線。】
從電路圖設計到電氣控制柜的全部完工,包括批量生產制造電纜束,都被控制系統的設計師和電氣控制柜的生產者優質高效地發揮到了極點,BSG Bruckmann公司也是如此。利用“自動布線”技術,這家位于Uedem的電氣柜生產廠節約了大量資源(圖1):縮短了生產制造的工時,減少了物資庫存,優化了原材料的下料,避免了布線中的錯誤。BSG Bruckmann公司生產經理Leendert van Straalen先生解釋說:“在采用了與我們的CAE系統WSCAD匹配的自動化布線工藝技術之后,我們能夠得到清楚準確的電氣布線資料。利用現有可用的物流資源、自動化生成的文件資料以及電纜束生產設備所需的信息,實現了高效經濟。在導線上書寫標記的可能性使我們的訂單大增,其中也包括了在單一導線上書寫標記的合同訂單。”
自Bruckmann公司開始嘗試電纜生產流程的改進和優化之后,電纜工藝技術問題在近幾年來變得越來越重要,而且意義非凡。公司于2007年年中與Erkelenzer市的CAE專家——H.O.S公司結為友好合作伙伴。原來的電氣柜生產制造設備操作者在工作時應該注意的事項現在都由ELSchrank軟件系統來完成,它作為一個開放式的系統能夠與不同生產廠家研發生產的CAE系統和不同的CNC數控加工中心通信。
擠出機生產線用BSG開關控制柜,節省了大量資源
快速完成布線工作
由H.O.S公司研發設計的解決方案能夠在Windows XP和Vista系統下運行,可以利用數據接口輸入輸出DXF格式的文件,例如接收由EPLAN的文件向EPLAN發送EXF格式的文件。
與此同時,BSG公司的SPS、IPC和驅動技術等有關技術業務也都采納了H.O.S標準,并于2008年1月簽署了合同。很快,軟件公司把理想的ELSchrank軟件提供給電氣柜生產廠商。由于這一設計軟件是一個開放式的系統,因此能夠非常準確地滿足BSG公司的使用要求。首次試用得出的結果是:與WSCAD或者EPLAN系統之間的數據交換毫無困難,不存在接口是否暢通的問題。有意進行的一次碰撞沖擊試用,令這一系統顯示了其使用性能的極限:在Uedem生產廠的某項目中使用長達12m的電氣柜。這種尺寸規格的電氣柜一般都由不同的模塊組成,例如由加工模塊和工件輸送模塊組成。由于大型電氣柜元器件配置和布線的數據流超過了10000個,因此對軟件來講有些“力不從心”。經過對軟件系統短時間的優化配置之后,最終實現了10min完成1200條線路的布線;經過進一步的匹配之后,則只需3~4min即可完成。從2008年2月底開始,在現場的任務就已經完成了50%。參與這一工作的CAE工作站達十個之多,一周之后,第一條電纜束就把傳輸的數據輸送到CadCable中。
對絕緣導線進行布線
在進行這類電纜布線時,不能排除絕緣電纜的布線。因為隨著電子技術的推廣,越來越多的導線要采用屏蔽電纜,例如發動機控制電纜和機床中的總線電纜等。絕緣電纜在完成確定長度、裁剪和剝除絕緣層等準備之后,就可供開關控制柜生產廠布線使用。
BSG的開關控制柜中一切都井井有條
ELSchrank軟件能夠讀入各個零件明細表、布線連接表以及電位表,必要時可對缺失的連接點、電纜橫截面數據和色標進行補充。利用這些信息以及BMK分配表、接線端子表和組件基本數據,軟件程序能夠全自動地完成電纜通道的布線,確定每一根電纜的長度。在這一布線軟件的基本功能里,能夠實現控制電纜和動力電纜的分開布線,以避免事后兩類電纜的相互影響。完成布線后,用戶可以得到一份內容詳盡的布線明細表:明確表明了每一根按照CAE系統繪制的電纜的長度數據、顏色標記、橫截面積以及連接起止點和布線方向。
輕松完成電纜布線
該軟件能夠確定電氣工程設計需要的所有數據,例如布線時所需的多芯電纜長度和種類,而且能夠按照DIN 60204/VDE 0113標準的規定,確定電纜的標記數據等。這些數據都可用于自動的電纜起止點標記、精確地確定電纜長度以及自動固定電纜。為輸出這些數據,軟件提供了SQL支持的可自由編程的專用模塊,具有數據分類、數據打包和數據格式調整及匹配的功能。利用這一工具,可以按照電纜顏色、電纜橫截面積和連接目標點進行分類打包,或者對開關控制柜中的大型電器給出布線明細表。
此軟件還具有將不同裝配區域和控制柜視圖匯總的能力,并對匯總后的電氣系統按照元器件類型(如保護繼電器、電動機、保險器和開關等)進行分類,從CAE系統的電氣資料中讀入。通過電氣元器件明細表中按照所有重要參數(設備標記、地點標記和特殊刻記)的分類,使人們能夠一目了然、迅速地知道各個儀器設備之間的相互關系。各個電氣元器件的選擇是沒有限制的。在對所用的電氣元器件進行配置時,軟件系統保障了開關控制柜中元器件的理想布局,一切都井井有條(圖2),包括理想的裝配空間、維護保養接近性能以及較短的布線長度等。
另外,軟件系統還考慮到了開關的特定限制和極限值,如溫度范圍或者鎖定面積的規定。在電氣開關控制柜的設計時,也進行了合理性檢驗和3D碰撞檢驗。當電氣原理圖設計好之后,可以方便地進行替代性模擬檢驗和精細化設計。電氣工程師可以在他的計算機旁對設計的可行性進行檢查,完成最后的生產準備。
自動化布線的優點:數據通信的暢通無阻以及將設計數據轉換為Access數據格式,對電氣設計與電纜布線過程中的集成有著很大的幫助。而按照Access格式的設計轉換在與WSCAD的數據交換和數據通信中有著非常好的作用,因為這種CAE系統也能使用Access數據庫。在使用微軟Office Access 2007/SQL-Server對數據進行管理之后,實現了數據維護和數據應用的相互分離。由于采用了廣泛應用的Access數據庫格式,使得其比其他應用軟件有著更好的兼容性。一般來講,無論是在本地對數據進行訪問還是通過互聯網對數據進行訪問,性能都有了明顯的提高。Leendert van Straalen先生說道:“根據我們的測定,利用這種數據訪問方法可以把數據存取的速度提高10倍。粗略來講,在我們引進ELSchrank軟件之后,在三個季度里完成了大約120 m長的開關控制柜安裝。這些都是用戶可以看到的事實。”盡管BSG公司中的一些職工懷疑在引進此項新技術之后他們會失去工作,但仍然很快就接受了這一新事物。其減少了布線工作量,令有據可查的故障源幾乎減少為零。
在電氣開關控制柜的生產中,用戶還可以通過此軟件獲得其他收益,在WSCAD、Bruckmann公司的數據中心和ELSchrank之間實現雙向的數據交換。這一交換應能使得由WSCAD開放式設計的電氣安裝資料在ELSchrank系統中引用。通過這種數據輸入,可省略預先由裝配圖和電纜通道布置圖等制定控制柜圖形的工作,它們都能在ELSchrank軟件系統中隨時再現。最后,van Straalen先生說:“在電氣設計和生產過程中引進和使用這種CAE解決方案,已成為我們每天工作中不可缺少的日常業務,根本無法想象放棄使用這一工具的情況。從頭至尾有條理的技術文件資料、更多的透明度、數據的兼容性和便于修改的性能以及避免了數據備份、消除了接口問題和錯誤等優勢,都大大地提高了電氣控制柜的生產質量和生產能力。”