基于CHS的數(shù)據(jù)庫建設(shè)與應(yīng)用

李蔭榮

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于CHS的數(shù)據(jù)庫建設(shè)與應(yīng)用

李蔭榮

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

Capital Symbol 和Capital Library 是基于CHS軟件實現(xiàn)汽車電氣系統(tǒng)設(shè)計平臺化、通用化、信息數(shù)據(jù)化管理；本文主要介紹基于CHS軟件應(yīng)用過程中如何在Capital Symbol 模塊和Capital Library 模塊，創(chuàng)建線束設(shè)計的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，其中包含圖形繪制和數(shù)據(jù)創(chuàng)建兩部分內(nèi)容；用于指導(dǎo)如何創(chuàng)建CHS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)能高效、高質(zhì)量的完成汽車線束設(shè)計工作提供保證。

Capital Symbol；Capital Library；CHS；數(shù)據(jù)庫

CLC NO.: U467.4 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2015)06-63-05

前言

電氣系統(tǒng)設(shè)計是汽車設(shè)計的重要組成部分，目前，國內(nèi)汽車電氣系統(tǒng)的線束設(shè)計普遍由AutoCAD，Excel，Visio，SE等軟件完成，主要以人工進(jìn)行計算和校核，技術(shù)現(xiàn)狀比較落后，沒有集中統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理，工作量大，重復(fù)性高，效率低，發(fā)生錯誤的概率不易控制。為滿足汽車電子電氣系統(tǒng)的快速發(fā)展，國內(nèi)外各個汽車廠商都陸續(xù)采用專業(yè)化的線束設(shè)計軟件進(jìn)行線束設(shè)計，提高效率和增強(qiáng)設(shè)計可靠性，Mentor Graphics公司的CHS（Captial Harness System）軟件作為設(shè)計平臺擁有先進(jìn)的設(shè)計方法和個性化的設(shè)計流程，非常適合做汽車整車電氣線束設(shè)計工作。

Capital Symbol和Capital Library是CHS軟件應(yīng)用的基礎(chǔ)工作，包含了汽車電氣系統(tǒng)的各類型詳細(xì)的基礎(chǔ)信息包括生產(chǎn)廠家、物料bom、價格清單等，在后續(xù)原理設(shè)計、拓?fù)湓O(shè)計、線束設(shè)計中都須調(diào)用、訪問其數(shù)據(jù)，信息量豐富、準(zhǔn)確，具有唯一性、通用性、統(tǒng)一性、規(guī)范性；汽車任何車型電氣系統(tǒng)設(shè)計都可以直接調(diào)用此唯一性的平臺，對于推廣電氣系統(tǒng)平臺化、通用化有顯著作用，能夠?qū)崿F(xiàn)汽車電氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)化管理，是CHS軟件的信息庫。

本文主要介紹基于CHS軟件的Capital基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與應(yīng)用，主要包括Capital Symbol和Capital Library的建設(shè)。

1、概念簡介

Capital Symbol是CHS的建圖形庫的工具，用于維護(hù)和創(chuàng)建原理圖和線束圖的圖形符號：建立Symbol和Border兩類圖形符號，分別用于定義電氣管腳號和外形及屬性，圖紙邊框及屬性。Capital Symbol統(tǒng)一了原理圖和線束圖符號庫的建立環(huán)境，并且對所有庫文件統(tǒng)一管理，保證了庫文件的統(tǒng)一性，使得每個客戶端都可以隨時訪問到最新的庫文件。

Capital Symbol建設(shè)的重要意義在于：所有電氣設(shè)備圖形、線束零部件圖形、車型結(jié)構(gòu)圖形等任何圖示類符號都必須通過其建立，并隨時訪問、調(diào)用，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的圖形規(guī)范性與通用化。

Capital Library是CHS的庫數(shù)據(jù)管理管理工具，是CHS進(jìn)行設(shè)計的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理工具，主要功能有：管理和維護(hù)零件庫數(shù)據(jù)，包含零件編碼、零件分類，以及按照不同分類零件屬性、零件和Symbol的關(guān)聯(lián)，以及相關(guān)零件之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系（如接插件和端子的關(guān)系等，端子和線之間關(guān)系等）；其次管理和維護(hù)CHS中使用的各類代碼：顏色代碼，零件類型代碼，導(dǎo)線規(guī)格代碼，導(dǎo)線絕緣層配置，附加零件屬性代碼，生產(chǎn)站點代碼，客戶代碼，供應(yīng)商代碼等；再者可進(jìn)行零件庫數(shù)據(jù)查詢，條件和狀態(tài)查詢，關(guān)聯(lián)零件的使用情況，被其他項目設(shè)計的使用狀況查詢等，提示和控制過期/作廢零件的使用。

Capital Library建設(shè)的重要意義在于：數(shù)據(jù)庫信息的唯一性、準(zhǔn)確性、統(tǒng)一性、規(guī)范性，是CHS軟件的信息庫，能夠?qū)崿F(xiàn)電氣系統(tǒng)設(shè)計的數(shù)據(jù)化管理。

2、Capital Symbol圖形庫建設(shè)

在Capital Symbol 庫，分兩大類圖形：Symbol(圖形)和Border(邊界)；

2.1 Symbol圖形

Type 選擇Symbol（圖形），創(chuàng)建兩個“New Library”：“電氣設(shè)備圖形庫”和“線束零件圖形庫”。

在“電氣設(shè)備圖形庫”中存放用于<原理/接線設(shè)計>的固定圖形，有不同的類型選擇，主要有四類：“Backshell”（背殼）、“Device”（設(shè)備）、“Splice”（接地）和“Ground”（焊接點）。

在“線束零件圖形庫”中存放用于顯示在<線束設(shè)計>圖紙上的零件外形，類型主要是“Comment”（注解）。

2.2 Border邊界

Type選擇Border, 創(chuàng)建一個“New Library”：“圖框和車型結(jié)構(gòu)圖”。

在“圖框和車型結(jié)構(gòu)圖”中放置公司圖框和用于拓?fù)湓O(shè)計的車型結(jié)構(gòu)圖，用于新建<車型結(jié)構(gòu)圖>和<圖框>。

2.3 電氣設(shè)備圖形與線束零件圖構(gòu)建簡述

1）電氣設(shè)備圖形構(gòu)建。

通常情況下，原理圖或接線圖繪制時，設(shè)置Capital Logic的圖紙背景格點距離2.5mm。圖面上兩個Pin腳之間的距離為5mm(兩個格點距離)，或5mm的整數(shù)倍，最小距離為2.5mm。

電氣設(shè)備圖形繪制 在<電氣設(shè)備圖形庫>上新創(chuàng)建電器零件圖形符號，選擇類型，繪制時每兩個格點（5mm）或兩個格點的整倍數(shù)，添加Pin腳。

2）線束零件圖形繪制。

新建線束零件圖形庫，編輯圖形庫，可勾選“Use Physical Scale”，修改格點距離“2.5mm”。

線束零件圖形繪制 在<線束零件圖形庫>上，新建零件圖形，類型選擇，繪制線束零件圖形，默認(rèn)格點距離6.35mm，繪圖時以此長度粗略計算零件大小。

但是對線束零件圖形，最合適的方法是使用外部DXF導(dǎo)入的方法，直接將線束零件圖形用三維數(shù)據(jù)進(jìn)行投影，轉(zhuǎn)換為DXF格式，然后直接導(dǎo)入。導(dǎo)入時修改零件為米制，察看零件大小，確保導(dǎo)入圖形尺寸與實物一致，按比例1.0導(dǎo)入；外部文件導(dǎo)入前放置在外部坐標(biāo)原點（防止錄入后無法查找），導(dǎo)入時，單位mm，圖形顏色可選，導(dǎo)入后，添加PIN、名稱、修改線形1.0mm。

3）圖形符號位置設(shè)定。

Connector、Device圖形在Capital Symbol庫中，選擇放置在原點的右上部位，且邊角與原點距離<0.5個格點。

Clip、Grommet圖形在Capital Symbol庫中，選擇與線束分支連接的中心點與原點重合。

3、Capital Library數(shù)據(jù)庫建設(shè)

Capital Library主界面包括三部分內(nèi)容元件、代碼、公司，其中元件包括元件維護(hù)、復(fù)制元件細(xì)節(jié)、元件刪除；代碼包括顏色代碼、材料代碼、元件類型代碼、客戶顏色代碼、導(dǎo)線規(guī)格、導(dǎo)線絕緣厚度、特性代碼、類型代碼的特性、制造場所、范圍、絞距定義、絞距表、導(dǎo)線組定義；公司包括客戶、供應(yīng)商。

3.1 Codes欄目項設(shè)定與建立

1）Color Codes顏色代碼建立：整理汽車用導(dǎo)線顏色，逐項新建錄入Library；可參照Mentor Graphics編寫文件。

2）Material Codes材料代碼建立：整理汽車電氣線束在用各種材料的類型代碼，逐項錄入Library；可參照Mentor Graphics編寫文件。

3）component Type Codes元件類型代碼建立：梳理元件類型代碼，逐項錄入Librar；可參照Mentor Graphics編寫文件。

4）Wire Sizes導(dǎo)線規(guī)格建立：

5）Wire Insulation Thickness導(dǎo)線絕緣厚度建立：按導(dǎo)線類型，定義CSA一定范圍內(nèi)的導(dǎo)線絕緣層厚度（用于計算導(dǎo)線的外直徑值）。

6）Wire Group Definition導(dǎo)線組建立：用于導(dǎo)線分類編組，主要目的是在建接插件及端子時選擇適配導(dǎo)線，可按組進(jìn)行選擇，減輕工作量。

3.2 Component Group Name 分類描述

在Capital Library中，對線束零件已經(jīng)完成分類，在Group Name中內(nèi)容包括組件、背殼、尾附件插頭、尾附件密封、孔位組、盲栓、孔位密封圈、卡釘、連接器、連接器密封、設(shè)備、緊固件、橡膠件、熱縮管、IDC連接器、組裝組件、多芯導(dǎo)線、其它、錫焊套筒、焊接點、膠帶、端子、管超聲波焊接。

3.3 Component maintenance欄數(shù)據(jù)庫建設(shè)

3.3.1 Connector連接器數(shù)據(jù)庫建設(shè)

以創(chuàng)建一個密封接插件為例進(jìn)行重點說明，其他零件類似，如下：

1）將與此接插件相關(guān)的端子、密封塞、盲堵及其他附件創(chuàng)建完成；

2）創(chuàng)建Connector連接器 打開元件維護(hù)，在“內(nèi)部零件號”內(nèi)輸入要建的連接器代號，點“新建”，“組名”選擇“連接器”，會彈出元件細(xì)節(jié)“Base基礎(chǔ)的”頁面。

1> Base欄：

“狀態(tài)”有三種類型，分別為“新的”、“當(dāng)前的”、“過時的”，新車型專門開發(fā)應(yīng)用選擇“新的”，在用類型選擇“當(dāng)前的”，元件錄入錯誤或廢棄則選擇“過時的”，通常選擇“當(dāng)前的”；“說明”一欄對此零件進(jìn)行詳細(xì)描述，填寫連接器系列；“度量單位”通常選擇“每個”；“類型代碼”選擇“CNFE”—母端接插件、“CNMA”公端接插件；“添加”指增加導(dǎo)線長度，導(dǎo)線伸入接插件內(nèi)部的長度，“減少”指減少導(dǎo)線長度，導(dǎo)線壓接在端子上的壓接長度，用于線束生成BOM時精確計算導(dǎo)線回來長度；“材料代碼”選擇連接器的材料，填寫孔數(shù)。

2> Extra欄：

選擇“域”，范圍設(shè)定，用于管理不同人群的權(quán)限設(shè)定；“被更換”替換先前零件，被替換零件不再使用；“替代零件”替換一零件，兩零件可同時在數(shù)據(jù)庫中使用；“用戶字段”使用區(qū)域設(shè)定；“重量”、“價格”填寫完整，可用于最終線束產(chǎn)品時，精確計算整套線束重量和成本核算；“最后修改”內(nèi)容自動生成；“模型”加載仿真分析模型，用于高級功能；該部分內(nèi)容如不填寫，不影響目前設(shè)計工作。

3> 關(guān)聯(lián)Symbol圖形：

新建，“模式”選擇“注解”，“符號庫”選擇“線束零件圖形庫”，“符號名稱”會檢索至相關(guān)目錄下，選擇零部件代號，完成“符號”項目選擇。

4> Supplier供應(yīng)商：

按實際裝況，選擇供應(yīng)商名稱、填寫供應(yīng)商料號。

5> Hosing塑件：

封裝該連接器可用的端子、防水栓、孔位密封圈、盲堵等。

新建、子元件選擇，選擇已錄入數(shù)據(jù)庫的端子、孔位密封圈、盲堵等；“使用”用法對于端子、孔位密封圈、盲堵等只能“強(qiáng)制”，其它附屬件則可選擇三種：“強(qiáng)制”“客戶”“可選”；“因素”填寫數(shù)值，優(yōu)先等級，數(shù)值越大，優(yōu)先級越高，用于產(chǎn)品設(shè)計時，接插件自動選擇子零件；單一型連接器不需要選擇封裝適配孔位；復(fù)合型連接器需要選擇封裝適配孔位；復(fù)合型連接器不同孔位的適配封裝可以通過兩種方法實現(xiàn)：1.直接通過“第一孔位”與“最后孔位”逐個對各孔位進(jìn)行封裝；2.通過建孔位組，將該類型的端子、防水栓、孔位密封圈、盲堵等進(jìn)行封裝。

3.3.2 Device電器設(shè)備數(shù)據(jù)庫建設(shè)簡述

在Captial Harness System的后續(xù)原理設(shè)計、線束設(shè)計時需要建立Device電器設(shè)備，通過Device對數(shù)據(jù)庫中接插件、端子進(jìn)行封裝、調(diào)用，因此Device電器設(shè)備數(shù)據(jù)庫建設(shè)也是必不可少的部分； Device電器設(shè)備數(shù)據(jù)庫建設(shè)除以上介紹內(nèi)容之外，須重點關(guān)注“引腳名稱”與“封裝”；“引腳名稱”要與原理圖、接線圖保持一致，便于識別，方便在接線圖繪制過程中直接使用。

7、總結(jié)

汽車電氣技術(shù)開發(fā)日趨智能化、復(fù)雜化，CHS軟件具有結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)管理，自動化的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則檢查功能，能夠降低人員勞動強(qiáng)度，降低誤差率提高效率，縮短設(shè)計周期，提升設(shè)計品質(zhì)，運用CHS軟件將會是今后汽車電氣線束設(shè)計的主要趨勢。而Capital Symbol 和Capital Library 是基于CHS軟件實現(xiàn)汽車電氣系統(tǒng)設(shè)計平臺化、通用化、規(guī)范化的基礎(chǔ)，實現(xiàn)了汽車電氣系統(tǒng)設(shè)計信息的數(shù)據(jù)化管理。

本文主要介紹了基于CHS軟件的Capital基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與應(yīng)用，主要包括Capital Symbol和Capital Library的建設(shè)。Capital Symbol是CHS的建圖形庫的工具，用于維護(hù)和創(chuàng)建原理圖和線束圖的圖形符號：建立Symbol和Border兩類圖形符號，Symbol用于零部件圖形建設(shè)，Border用于車型框架建設(shè)；Capital Library是CHS的庫數(shù)據(jù)管理管理工具，是CHS進(jìn)行設(shè)計的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理工具，其中重點介紹Connector連接器、Device電器設(shè)備、Terminal端子數(shù)據(jù)庫建設(shè)，供參考借鑒。

[1] 明導(dǎo)：（上海）電子科技有限公司. MentorGraphics公司線纜線束設(shè)計解決方案CHS 中國集成電路2008（3）.

[2] 王春芝：江淮汽車股份有限公司.CHS軟件在汽車線束設(shè)計中的應(yīng)用 汽車工程學(xué)會論文.

Construction and Application of the underlying database Capital

Li Yinrong
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601）

This paper mainly presents the construction and application of how to create a harness design of the underlying database in Capital Symbol module and Capital Library modules of the Capital Harness System sofeware module application process,which consists of graphics rendering and data creation two parts;guid to how to create the underlying database of Capital Harness System,able to procide guarantees for the follow-up of high efficiency,high quality automotive wiring harness design work completed.

Capital Symbol; Capital Library; CHS; the underlying database

U467.4

B

1671-7988(2015)06-63-05

李蔭榮，就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心。