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轻松布线实现电缆批量生产

在Bruckmann公司里，全自动的电缆制造工艺对电气控制柜的生产制造也产生了影响，其利用H.O.S公司研发生产的工具软件——自动布线，有效弥补了传统电气柜生产过程中的漏洞。这一电缆布线技术可利用各种CAE系统生成的电气连接明细表，对所有布线通道进行布线。

从电路图设计到电气控制柜的全部完工，包括批量生产制造电缆束，都被控制系统的设计师和电气控制柜的生产者优质高效地发挥到了极点，BSG Bruckmann公司也是如此。利用“自动布线”技术，这家位于Uedem的电气柜生产厂节约了大量资源（图1）：缩短了生产制造的工时，减少了物资库存，优化了原材料的下料，避免了布线中的错可以使高本钱浪费最小化误。BSG Bruckmann公司生产经理Leendert van Straalen先生解释说：“在采用了与我们的CAE系统WSCAD匹配的自动化布线工艺技术之后，我们能够得到清楚准确的电气布线资料。利用现有可用的物流资源、自动化生成的文件资料以及电缆束生产设备所需的信息，实现了高效经济。在导线上书写标记的可能性使我们的订单大增，其中也包括了在单一导线上书写标记的合同订单。”

自Bruckmann公司开始尝试电缆生产流程的改进和优化之后，电缆工艺技术问题在近几年来变得越来越重要，而且意义非凡。公司于2007年年中与Erkelenzer市的CAE专家——H.O.S公司结为友好合作伙伴。原来的电气柜生产制造设备操作者在工作时应该注意的事项现在都由ELSchrank软件系统来完成，它作为一个开放式的系统能够与不同生产厂家研发生产的CAE系统和不同的CNC数控加工中心通信。

快速完成布线工作

由H.O.S公司研发设计的解决方案能够在Windows XP和Vista系统下运行，可以利用数据接口输入输出DXF格式的文件，例如接收由EPLAN的文件向EPLAN发送EXF格式的文件。

与此同时，BSG公司的SPS、IPC和驱动技术等有关技术业务也都采纳了H.O.S标准，并于2008年1月签署了合同。很快，软件公司把理想的ELSchrank软件提供给电气柜生产厂商。由于这一设计软件是一个开放式的系统，因此能够非常准确地满足BSG公司的使用要求。首次试用得出的结果是：与WSCAD或者EPLAN系统之间的数据交换毫无困难，不存在接口是否畅通的问题。有意进行的一次碰撞冲击试用，令这一系统显示了其使用性能的极限：在Uedem生产厂的某项目中使用长达12m的电气柜。这种尺寸规格的电气柜一般都由不同的模块组成，例如由加工模块和工件输送模块组成。由于大型电气柜元器件配置和布线的数据流超过了10000个，因此对软件来讲有些“力有力支持了国民经济发展和国防科技工业建设不从心”。经过对软件系统短时间的优化配置之后，最终实现了10min完成1200条线路的布线；经过进一步的匹配之后，则只需3~4min即可完成。从2008年2月底开始，在现场的任务就已经完成了50%。参与这一工作的CAE工作站达十个之多，一周之后，第一条电缆束就把传输的数据输送到CadCable中。

图1 挤出机生产线用BSG开关控制柜，节省了大量资源

对绝缘导线进行布线

在进行这类电缆布线时，不能排除绝缘电缆的布线。因为随着电子技术的推广，越来越多的导线要采用屏蔽电缆，例如发动机控制电缆和机床中的总线电缆等。绝缘电缆在完成确定长度、裁剪和剥除绝缘层等准备之后，就可供开关控制柜生产厂布线使用。

ELSchrank软件能够读入各个零件明细表、布线连接表以及电位表，必要时可对缺失的零件老化松动是装备长时间使用出现的问题连接点、电缆横截面数据和色标进行补充。利用这些信息以及BMK分配表、接线端子表和组件基本数据，软件程序能够全自动地完成电缆通道的布线，确定每一根电缆的长度。在这一布线软件的基本功能里，能够实现控制电缆和动力电缆的分开布线，以避免事后两类电缆的相互影响。完成布线后，用户可以得到一份内容详尽的布线明细表：明确表明了每一根按照CAE系统绘制的电缆的长度数据、颜色标记、横截面积以及连接起止点和布线方向。

图2 BSG的开关控制柜中一切都井井有条

轻松完成电缆布线

该软件能够确定电气工程设计需要的所有数据，例如布线时所需的多芯电缆长度和种类，而且能够按照DIN 60204/VDE 0113标准的规决议要求限制使用可致癌、易致使有机突变、有毒再生或具有干扰荷尔蒙功能的物资定，确定电缆的标记数据等。这些数据都可用于自动的电缆起止点标记、精确地确定电缆长度以及自动固定电缆。为输出这些数据，软件提供了SQL支持的可自由编程的专用模块，具有数据分类、数据打包和数据格式调整及匹配的功能。利用这一工具，可以按照电缆颜色、电缆横截面积和连接目标点进行分类打包，或者对开关控制柜中的大型电器给出布线明细表。

此软件还具有将不同装配区域和控制柜视图汇总的能力，并对汇总后的电气系统按照元器件类型（如保护继电器、电动机、保险器和开关等）进行分类，从CAE系统的电气资料中读入。通过电气元器件明细表中按照所有重要参数（设备标记、地点标记和特殊刻记）的分类，使人们能够一目了然、迅速地知道各个仪器设备之间的相互关系。各个电气元器件的选择是没有限制的。在对所用的电气元器件进行配置时，软件系统保障了开关控制柜中元器件的理想布局，一切都井井有条（图2），包括理想的装配空间、维护保养接近性能以及较短的布线长度等。

另外，软件系统还考虑到了开关的特定限制和极限值，如温度范围或者锁定面积的规定。在电气开关控制柜的设计时，也冲床进行了合理性检验和3D碰撞检验。当电气原理图设计好之后，可以方便地进行替代性模拟检验和精细化设计。电气工程师可以在他的计算机旁对设计的可行性进行检查，完成最后的生产准备。

自动化布线的优点：数据通信的畅通无阻以及将设计数据转换为Access数据格式，对电气设计与电缆布线过程中的集成有着很大的帮助。而按照Access格式的设计转换在与WSCAD的数据交换和数据通信中有着非常好的作用，因为这种CAE系统也能使用Access数据库。在使用微软Office Access 2007/SQL-Server对数据进行管理之后，实现了数据维护和数据应用的相互分离。由于采用了广泛应用的Access数据库格式，使得其比其他应用软件有着更好的兼容性。一般来讲，无论是在本地对数据进行访问还是通过互联对数据进行访问，性能都有了明显的提高。Leendert van Straalen先生说道：“根据我们的测定食品包装，利用这种数据访问方法可以把数据存取的速度提高10倍。粗略来讲，在我们引进ELSchrank软件之后，在三个季度里完成了大约120 m长的开关控制柜安装。这些都是用户可以看到的事实。”尽管BSG公司中的一些职工怀疑在引进此项新技术之后他们会失去工作，但仍然很快就接受了这一新事物。其减少了布线工作量，令有据可查的故障源几乎减少为零。

在电气开关控制柜的生产中，用户还可以通过此软件获得其他收益，在WSCA涡轮叶片D、Bruckmann公司的数据中心和ELSchrank之间实现双向的数据交换。这一交换应能使得由WSCAD开放式设计的电气安装资料在ELSchrank系统中引用。通过这种数据输入，可省略预先由装配图和电缆通道布置图等制定控制柜图形的工作（图3），它们都能在ELSchrank软件系统中随时再现。最后，van Straalen先生说：“在电气设计和生产过程中引进和使用这种CAE解决方案，已成为我们每天工作中不可缺少的日常业务，根本无法想象放弃使用这一工具的情况。从头至尾有条理的技术文件资料、更多的透明度、数据的兼容性和便于修改的性能以及避免了数据备份、消除了接口问题和错误等优势，都大大地提高了电气控制柜的生产质量和生产能力。”(end)