СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №9/2015

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 66 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2015 Взаимодействие Solid Edge и САПР печатных плат в приборостроении Статья посвящена описанию организации эффективного взаимодействия САПР-механики и САПР-электроники, которое позволяет значительно ускорить 3D-компоновку и оптимизацию конструкции электронного устройства. Используемая для этого система трёхмерного моделирования Solid Edge ® имеет полный набор средств для разработчиков электронной аппаратуры и с помощью дополнительного модуля Solid Edge IDF Modeler позволяет осуществлять двусторонний обмен данными со всеми популярными САПР печатных плат. Евгений Самойлов (Москва) Взаимодействие инженера MCAD (механический САПР) с инженером ECAD (электронный САПР) должно строиться на понятной программной платформе с помощью проверенно- го временем интерфейса. Важно, что- бы происходил двусторонний обмен данными MCAD–ECAD, и все измене- ния проходили без потерь и ошибок. В этом случае обеспечивается точность модели устройства и документации, что даёт возможность в кратчайшие сроки и с минимальными издержками выве- сти новый продукт на рынок. Компания Siemens PLM Software является произ- водителем и поставщиком на россий- ский рынок одной из самых мощных и производительных механических САПР Solid Edge. Благодаря своей запа- тентованной синхронной технологии создания 3D-моделей Solid Edge позво- ляет решать самый широкий круг задач в приборостроении и других отраслях промышленности. В данной статье речь пойдёт о том, как построено эффектив- ное взаимодействие Solid Edge с САПР печатных плат. Параллельное проектирование элек- трической и механической частей изде- лия позволяет значительно ускорить этап разработки и передачу готовых данных на производство. На сегодняш- ний день существует несколько основ- ных форматов передачи данных между системами ECAD и MCAD. Прежде все- го, это, де-факто, отраслевой стандарт IDF (Intermediate Data Format), который появился в далёком 1992 году и пред- назначен специально для обмена дан- ными между ECAD и MCAD. Для пере- дачи данных между Solid Edge и ECAD используется IDF-формат версий 2.0 и 3.0. Для работы с этим форматом на компьютер необходимо также устано- вить дополнительный модуль Solid Edge IDF Modeler от австралийской компа- нии Desktop EDA. Данный модуль инте- грируется в основное меню програм- мы и становится доступным во вклад- ке Компоненты. Другим популярнымформатом обме- на данных ECAD–MCAD является STEP. Формат STEP является международным стандартом, который обеспечивает нейтральный формат файла для опи- сания геометрии, топологии и вспо- могательной информации. Solid Edge поддерживает стандарты AP203, AP214 и AP242 формата STEP. В большинстве ECAD-систем можно создать трёхмер- ную компоновку печатных плат с при- менением моделей ЭРИ и механиче- ских деталей в STEP-формате, а затем передать готовую 3D-модель в MCAD. Но у данного подхода есть очевидные минусы: ● 3D-сборка на выходе из ECAD полу- чается слишком объёмной и долго загружается в MCAD; ● после импорта 3D-модели ЭРИ в ECAD конструктор платы тратит много времени на их корректное размещение в библиотеке посадоч- ных мест; ● в ECAD отсутствуют инструменты для моделирования соединительных кабелей и жгутов; ● в ECAD нет возможности «подгонять» плату непосредственно в сборке элек- тронного блока с несколькими пла- тами. В 2006 году консорциум ProSTEP iViP начинает разработку нового формата обмена данными между ECAD и MCAD. Результатом этой работы становит- ся формат IDX (Incremental Design Exchange Format), который основан на известном протоколе XML. Основой формата послужил уже зарекомендо- вавший себя IDF. Несмотря на то, что схема данных в IDX и IDF 3.0 одинакова, в технологии обмена данными посред- ством IDX есть целый ряд преимуществ: ● создаётся базовый файл, а затем пере- даются только изменения; ● у инженера MCAD/ECAD есть возмож- ность оставлять комментарии к изме- нениям; ● можно принимать или отклонять изменения; ● можно делать предварительный про- смотр изменений; ● ведётся история изменений с указа- нием даты, пользователя и причины этих изменений. В САПР высокого уровня Siemens NX данный стандарт включён в число под- держиваемых. Однако стоит отметить, что, несмотря на очевидные плюсы, IDX пока не получил столь же широ- кого применения, как традиционный IDF-формат. Как уже отмечалось, Solid Edge под- держивает двусторонний обмен дан- ными с ECAD-системами посредством IDF 3.0 при помощи модуля Solid Edge IDF Modeler. Данный модуль работает только в обычной среде, которая под- разумевает эскизное построение моде- ли. Типовой маршрут создания электро- механического изделия выглядит сле- дующим образом: 1. MCAD-инженер создаёт электрон- ный блок, состоящий из печатных плат и деталей корпуса. В этом слу- чае для каждой печатной платы меха- ник определяет следующие элемен- ты конструкции: ● контур с начальными габаритными размерами; ● крепёжные отверстия и вырезы; ● разрешённые и запрещённые зоны для размещения компонентов, трас- сировки, установки экранов и дру- гих элементов конструкции по обе- им сторонам платы; ● размещение 3D-моделей, критически важных для конструкции блока ком- понентов, устанавливаемых по кра- ям платы – разъёмов, выключателей, элементов регулировки. 2. Выполняется экспорт модели платы в формат IDF 3.0.