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超越三维

作者:Hank Hogan2006.08.23阅读 3022

  现在看来,使用古老的绘图台和工具来设计任何东西都是难以想象的控制工程网版权所有,但是Tegron有限责任公司却曾经采用劳动密集型技术构建和修改客户的工业过程自动化的图纸。
  据Tegron的设计领导Wayne Gatlin回忆,在原来的工作方式中,每幅图纸都必须经由不同人员的多次检查。这种手工方式虽然很麻烦,但直到公司接手一个工期非常紧迫的行李处理项目之前,它都是行之有效的。关于那个项目,Wayne Gatlin说:“就运动控制或其它因素来讲,它算不上一个很复杂的项目。它只是需要大量的绘图工作——确切点说CONTROL ENGINEERING China版权所有,需要数以千计的图纸。”
  在自动化设计软件的帮助下,Tegron公司和它的客户取得了一个成功的结果。Gatlin说,生成一幅图纸所需要的时间由几小时缩减到几分钟,或者更短。并且软件将图纸出错的概率降低了90%,总吞吐率提高了50%。
  现在,通过任务自动化和引入真实对象的机械与电气模型,新软件改进了传统的计算机辅助设计(CAD)方案。自动化设计软件在其它方面的进展,解决了从一种可编程逻辑控制器(PLC)语言到另一种之间的转换问题,最终的软件类也简化
了人机界面(HMI)及其它系统界面的构建过程。
  在行李处理项目当中,Tegron使用了Autodesk公司的AutoCAD Electrical。Gatlin说Tegron曾经试图寻找过自动化方法,用以处理类似电机启动器控制连线这样的例行任务;在采用AutoCAD之前,Tegron还考虑过其它的方案,其中包括定制系统。
  Tegron构建了大量的小工具来定制该软件,Gatlin提道,他很希望看到在后端数据库的实现方面能有一些改善。但是,大体说来他还是很满意该软件的性能的。他说:“我不想再倒退回到老的方式上。”
  比绘图台好
  据其产品管理经理Fielder Hiss看来控制工程网版权所有,SolidWorks公司本质上也是一个CAD公司。他认为传统的二维CAD绘图对大部分机械设计人员来说仍然是一项标准;然而,考虑到复杂的部件,比如运动的起重机这样的对象,三维设计能力具有显著的优势。如果处理得当,它可以避免一些失败的设计,例如运动的机械臂完全展开后会撞到其它物体。
  因此,SolidWorks的软件提供了3D功能和动态组装运动功能。使用这项技术,可以构造出具有多个连杆机构的虚拟机械臂,并使其模拟现实运行。Hiss说:“你可以‘按动’部件,然后看到它们在真实世界中的运动方式。”
  其它软件特性还包括碰撞检测。如果机械臂将要碰到别的物体www.cechina.cn,比如键盘,就会有警报声提示。仿真还考虑到了起重臂展开后的强度等因素,能解决负载处理之类的问题。
  模拟的关键在于模型的真实有效性。Hiss说SolidWorks的软件使用有限元分析来保证其准确度,但隐藏了具体细节,因而用户不必面对令人头疼的数学问题。
  他还认为CONTROL ENGINEERING China版权所有,自3D CAD软件出现几十年以来,其易用性已经有所提高,但他补充说,它还没有达到它所应该达到的易用水平。

复杂的自动化设计

                                 来源:Control Engineering,数据来源于ARC Advisory Group
                          图:对于复杂的自动化设计,虚拟运行技术的双轨方法使整个的制造过程都
                         可以被虚拟复制,其真实程度可以达到检测所需的结果和验证条件的水平。
  虚拟设计
  Tecnomatix Technologies公司(2005年被私营公司UGS公司收购)的软件在虚拟现实世界方面走得更进一步。它将逻辑行为模型引入到3D机械运动的建模。它能够对PLC和其它的控制元件进行模拟















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