摘 要 煙機電控系統(tǒng)設(shè)計是煙機產(chǎn)品開發(fā)的重要組成部分。煙機制造企業(yè)都購買了E-CAE軟件EPLAN 21，并投入了使用。本文結(jié)合工作實踐，首先介紹了E-CAE軟件EPLAN 21的特點，然后介紹了該軟件在煙機電控系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞 E-CAE軟件EPLAN 21 煙機電控系統(tǒng)設(shè)計
一、前言
電氣控制系統(tǒng)是先進、復(fù)雜的機械設(shè)備的大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)，它關(guān)聯(lián)了機器各部分的通訊，提供了機器的動力、各部件的測量及控制，包含了大量的元器件、電源線、信號線、控制電纜等，其設(shè)計的好壞與機器性能和質(zhì)量息息相關(guān)。在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要綜合分析、處理與系統(tǒng)相關(guān)的各類電氣信息、機械信息、物料信息、標(biāo)準(zhǔn)化信息和管理信息。傳統(tǒng)的煙草設(shè)備電控系統(tǒng)的設(shè)計需完成如下任務(wù)：
1、根據(jù)設(shè)備的工藝特性作出整體控制方案，繪出控制流程簡圖。
2、根據(jù)控制流程，依據(jù)相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計原則對關(guān)鍵元器件（如PLC、IPC、HMI、驅(qū)動器件、傳感器及主要執(zhí)行器件）選型。對沒有編碼的新增元器件寫出采購資料并提出物料代碼的申請。
3、根據(jù)控制流程及主控器件的選型繪出相應(yīng)的控制草圖，對輸入/輸出點進行統(tǒng)計并作出I/O分配表。
4、編寫應(yīng)用程序。
5、根據(jù)圖樣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，完善原理圖設(shè)計及器件選型，并對沒有編碼的新增元器件寫出采購資料并提出物料代碼的申請。
6、手工統(tǒng)計所用器件，完成設(shè)備元件表。
7、根據(jù)機械部件的設(shè)計，畫出位置圖、布置圖及電氣工藝設(shè)計資料（如接線圖或接線表）。
8、根據(jù)設(shè)備元件表及其它技術(shù)資料完成電氣BOM表的編寫，并導(dǎo)入企業(yè)的PDM系統(tǒng)。
9、手工統(tǒng)計電氣圖樣，完成電氣圖樣文件目錄的編寫。
隨著自動化、信息化技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)各煙機制造企業(yè)均配置了各自的CAD/CAE/CAM/PDM/OA平臺，提高了企業(yè)的核心競爭力。一般情況下，企業(yè)配置的CAD軟件為AUTOCAD、PRO/E、SOLIDWORKS等機械設(shè)計平臺，這些軟件對于機械設(shè)計提高了設(shè)計速度，減少重復(fù)勞動，縮短了設(shè)計開發(fā)周期。但由于電氣設(shè)計和工藝與機械不同，這些軟件并不能減少電氣設(shè)計工程師的勞動強度和提高設(shè)計效率，因而電氣設(shè)計工程師一直為設(shè)計資料過于煩瑣、重復(fù)工作太多、設(shè)計效率低下、錯誤難以避免而困擾。
德國EPLAN公司開發(fā)的E-CAE軟件EPLAN21解決了困擾電氣工程師的難題，它為每一個電氣工程項目提供了完善的解決方案。通過一個開放的、模塊化的系統(tǒng)和廣泛的特征選擇給予它們高度的靈活性，EPLAN21不僅提升了電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的工作效率，同時在項目設(shè)計的每一個階段提供最適宜的支持。
二、EPLAN21的技術(shù)特點
根據(jù)我們的使用經(jīng)驗，將EPLAN21的技術(shù)特點歸納如下：
1、強大的專案圖面管理功能
傳統(tǒng)的AUTCAD軟件必須一張圖一個命名，設(shè)計者無法了解命名與繪圖的關(guān)聯(lián)性。若需修改或增加圖面，必須花更長的時間修改前后圖號或重新編排。EPLAN 21使用專案名（WORKING SET）來管理圖面（圖1），每一專案可容納32000張圖，對每一張圖可輕易調(diào)整圖號及修改圖框內(nèi)的任何內(nèi)容，無須象AUTOCAD軟件那樣反復(fù)修改圖面內(nèi)容。資料打印時，無須進行煩瑣的設(shè)置便可選擇部分或全部頁面進行打印。
2、標(biāo)準(zhǔn)的電氣符號庫
電氣圖面的繪制是最難標(biāo)準(zhǔn)化的，大多數(shù)公司的繪圖軟件的電氣圖面的繪制細(xì)節(jié)均無標(biāo)準(zhǔn)可循，電氣符號也都是由設(shè)計者根據(jù)自己的經(jīng)驗或公司以前的習(xí)慣拼湊而成。例如AUTOCAD提供的只是一個繪圖環(huán)境，太開放式的構(gòu)架，無法控制每一位設(shè)計者的準(zhǔn)則，不同的設(shè)計者繪制的圖形大小、位置、編號均無法統(tǒng)一。EPLAN 21提供標(biāo)準(zhǔn)的電器符號庫及元件編號（圖2），設(shè)計者可以輕易的建立標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一所有的電氣繪圖，也可在許多繪圖及資料編制細(xì)節(jié)上自行建立資料庫，從而形成公司自己的標(biāo)準(zhǔn)。
3、準(zhǔn)確、靈活的器件庫
通過ODBC（圖3）將EPLAN 21的器件庫與公司的數(shù)據(jù)庫鏈接，使得器件設(shè)計選型的依據(jù)與公司的生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM）的數(shù)據(jù)來自同樣的數(shù)據(jù)庫，這樣減少了中間環(huán)節(jié)，提高了工作效率，同時也提高了設(shè)計的準(zhǔn)確率。
4、強大的電氣資料及圖表自動生成功能
AUTOCAD提供給電氣設(shè)計者的是100%的繪圖環(huán)境，任何電氣圖面、資料及圖表都由設(shè)計者自行繪制。使用EPLAN 21，設(shè)計者自行繪制的電路圖只占30%，剩下的70%的資料、圖表由EPLAN 21自動生成，如電氣圖樣清單、設(shè)備元件表、接線圖、接線表、連接器局部圖、接線端子局部圖、材料清單（BOM）等等。產(chǎn)生的材料清單（BOM）的數(shù)據(jù)又可通過ODBC直接與公司的數(shù)據(jù)庫鏈接，使其成為生產(chǎn)制造的數(shù)據(jù)源（圖4）。
5、方便、快捷的PLC I/O設(shè)計功能
當(dāng)今可編程控制器（PLC）在控制回路的應(yīng)用是相當(dāng)普遍的，EPLAN 21提供了許多世界知名廠商（如SIEMENS、AB、GE、HITACHI等等）的PLC畫面（圖5），設(shè)計者只需提供必要的文字信息，便可在最短的時間完成PLC I/O設(shè)計。同時設(shè)計者也可將公司常用的其它廠商的PLC畫面補充進去，形成公司自己的PLC資料庫。
6、豐富的圖面輸入、輸出接口
EPLAN 21圖面（圖6）可以以DXF、DWG、PDF等多種文件格式輸出，并且可以讀取DXF、DWG等格式的圖面進行修改。
7、自動翻譯功能
EPLAN 21支持16種主要語言，通過設(shè)計者定制，所設(shè)計的圖面、資料及圖表的文字信息可以在多種語言間自動切換（圖7）。對于有國際市場的公司，應(yīng)用該功能是十分有利的。
三、基于E-CAE軟件EPLAN21的煙機電控系統(tǒng)設(shè)計實例
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