基于Excel的機(jī)柜布線工藝改進(jìn)研究

楊　波，李　臻，劉云燕

(中國(guó)電子科技集團(tuán)第二十八研究所，江蘇 南京 210004)

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基于Excel的機(jī)柜布線工藝改進(jìn)研究

楊波，李臻，劉云燕

(中國(guó)電子科技集團(tuán)第二十八研究所，江蘇 南京 210004)

摘要：依據(jù)傳統(tǒng)的布線表線纜長(zhǎng)度，計(jì)算繁瑣，而且對(duì)于機(jī)柜內(nèi)部布線也不是很方便。利用Excel二次開發(fā)技術(shù)改進(jìn)線纜長(zhǎng)度計(jì)算模式，并自動(dòng)生成機(jī)柜內(nèi)部線纜布線表，從而提高了生產(chǎn)效率和準(zhǔn)確率。

關(guān)鍵詞：Excel二次開發(fā)；下線表；布線表

目前流行的三維設(shè)計(jì)軟件都帶有各自的三維布線模塊，如Pro/E、SolidWorks和CATIA等，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)三維模型和布線模塊來(lái)模擬仿真布線[1]。但對(duì)于車載方艙式的多機(jī)柜集成模式，并且小批量、多品種的生產(chǎn)模式來(lái)說(shuō)，大量的零件裝配模型和電纜線束嚴(yán)重影響了三維建模仿真的效率，并且無(wú)法直接生成可以用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工人生產(chǎn)的工藝文件；因此，應(yīng)探索基于目前熟悉的辦公自動(dòng)化軟件MicroSoft Excel，利用二次開發(fā)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多機(jī)柜系統(tǒng)快速生成布線工藝文件的方法。

1初始的布線工藝

初始的布線工藝文件主要是下線/布線表(見(jiàn)圖1)，其主要內(nèi)容為線纜類型、線纜長(zhǎng)度、線纜源端末端的位置和名稱及布線軌跡說(shuō)明等，用于指導(dǎo)電裝工人按照規(guī)定長(zhǎng)度下線、分線和粘貼線纜標(biāo)識(shí)，并結(jié)合集成總圖實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)布線等[2]。

圖1　電纜工藝下線/布線表工藝文件

線纜長(zhǎng)度主要由工藝人員根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的總裝集成圖，在二維CAD中通過(guò)測(cè)量從源端設(shè)備到末端設(shè)備線纜鋪設(shè)的路徑來(lái)進(jìn)行各段測(cè)量，再累加計(jì)算得出，計(jì)算量大，且數(shù)據(jù)冗余重復(fù)，人工計(jì)算模式容易出現(xiàn)誤差。而且在機(jī)柜布線時(shí)，工人需要根據(jù)表中的源端、末端位置來(lái)逐行確定線纜的源端、末端所在機(jī)柜層數(shù)，沒(méi)有直觀的機(jī)柜各層線纜內(nèi)容表，耗時(shí)耗力。

2改進(jìn)布線工藝方法

2.1工藝文件

電裝工藝師應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的總裝集成圖和電訊設(shè)計(jì)師的線纜連接表綜合生成電纜工藝下線/布線表。工藝文件流程圖如圖2所示。

圖2　工藝文件流程圖

改進(jìn)的布線工藝文件主要分為2類：1)電纜工藝下線/布線表；2)機(jī)柜內(nèi)電纜布線表。機(jī)柜內(nèi)電纜布線表主要內(nèi)容為機(jī)柜內(nèi)各層設(shè)備的電纜接口名稱、走線路徑與端口預(yù)留，用于指導(dǎo)電裝工人對(duì)機(jī)柜內(nèi)線束進(jìn)行合理的走線與出鋼帶預(yù)留長(zhǎng)度，提高機(jī)柜布線效率[3]。

2.2MS Excel二次開發(fā)介紹

MS Excel是最早支持ActiveX標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序之一，其對(duì)象模型之間的關(guān)系構(gòu)成一種樹狀結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖3)。在對(duì)象結(jié)構(gòu)中以Application為基礎(chǔ)，一個(gè)Excel應(yīng)用程序就是一個(gè)Application對(duì)象，Application對(duì)象可以包含很多個(gè)Workbook(Workbooks)，一個(gè)Workbook又可以包含很多個(gè)Worksheet(Worksheets)，一個(gè)Worksheet還可以包含很多個(gè)Range對(duì)象。下述是本文用到的幾個(gè)主要對(duì)象。

圖3　Excel基本對(duì)象結(jié)構(gòu)圖

2.2.1Application對(duì)象

Application對(duì)象是模型的根對(duì)象，代表Excel本身。要激活與Excel的通信，需要使用GetObject()函數(shù)或CreateObject()函數(shù)。通常需要用Application對(duì)象的Workbooks屬性，該對(duì)象就是當(dāng)前Excel打開的所有的工作簿文件。

2.2.2Workbook對(duì)象和Workbooks集合對(duì)象

Workbook對(duì)象代表1個(gè)Excel文件，即工作簿。Excel是多文檔應(yīng)用程序，可以同時(shí)打開多個(gè)文件，所有打開的文件組成1個(gè)Workbooks集合對(duì)象。

2.2.3Worksheet對(duì)象和Worksheets集合對(duì)象

Worksheet對(duì)象表示1個(gè)工作簿W(wǎng)orkbook中的1個(gè)工作表，默認(rèn)情況下1個(gè)工作簿有3個(gè)名為Sheet1、Sheet2和Sheet3的缺省表，用戶還可再增加，所有工作表對(duì)象組成Worksheets集合對(duì)象。

2.2.4Range對(duì)象

Range對(duì)象是對(duì)工作表中內(nèi)容的一種抽象，他可以表示1個(gè)單元格、1行數(shù)據(jù)、1列數(shù)據(jù)和1個(gè)選擇的單元格區(qū)間，或者在不同工作表中的一系列對(duì)象。他是Excel二次開發(fā)中用的最多的對(duì)象[4]。

3改進(jìn)工藝文件實(shí)施

3.1電纜工藝下線/布線表工藝文件改進(jìn)

線纜長(zhǎng)度通過(guò)定長(zhǎng)定軌工藝，原來(lái)是通過(guò)規(guī)劃好線纜路徑軌跡，測(cè)量總裝集成圖中機(jī)柜距離、設(shè)備高度和設(shè)備接口深度來(lái)累加而成，每一根線都需要進(jìn)行獨(dú)立計(jì)算，當(dāng)機(jī)柜或設(shè)備線較多時(shí)，計(jì)算量大且容易出錯(cuò)。

利用MS Excel二次開發(fā)技術(shù)開發(fā)出“電裝工藝輔助工具”軟件，可以實(shí)現(xiàn)快速生成工藝文件。首先將設(shè)備的名稱、位置、高度、預(yù)留和機(jī)柜間距離等信息寫入單獨(dú)的一個(gè)Excel數(shù)據(jù)模板表中作為數(shù)據(jù)輸入(見(jiàn)圖4)，通過(guò)導(dǎo)入初始下線/布線工藝表(以下簡(jiǎn)稱初始表)和數(shù)據(jù)模板表，首先獲得Application對(duì)象，如果沒(méi)有取到則通過(guò)CreateObject("Excel.Application")來(lái)創(chuàng)建一個(gè)Application，通過(guò)Application對(duì)象的Workbooks.Open()方法來(lái)分別獲取初始表和數(shù)據(jù)表的Workbook，利用Workbook對(duì)象的Worksheets()來(lái)取得Worksheet對(duì)象，再通過(guò)Worksheet對(duì)象的UsedRange.Rows.Count方法來(lái)獲得已使用表格的行數(shù),通過(guò)遍歷初始表中的每一行源端和末端的設(shè)備名稱與數(shù)據(jù)模板表中的設(shè)備名稱進(jìn)行對(duì)比，如果匹配則將位置、高度和預(yù)留長(zhǎng)度信息自動(dòng)填入到相應(yīng)表格位置(見(jiàn)圖5)。

圖4　數(shù)據(jù)模板表示意圖

線長(zhǎng)的計(jì)算采用模塊化處理，分解成機(jī)柜高度、機(jī)柜間距離和預(yù)留長(zhǎng)度等3個(gè)部分，主要分為兩類處理：機(jī)柜內(nèi)部線長(zhǎng)和機(jī)柜與機(jī)柜之間線長(zhǎng)。由于機(jī)柜采用標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)柜，在數(shù)據(jù)模板中只需要將設(shè)備所在高度U的數(shù)值填入即可。機(jī)柜內(nèi)部線長(zhǎng)計(jì)算簡(jiǎn)化為設(shè)備1預(yù)留+設(shè)備高度差+設(shè)備2預(yù)留，而機(jī)柜間設(shè)備線長(zhǎng)簡(jiǎn)化為設(shè)備1預(yù)留+設(shè)備1高度+設(shè)備間距離+設(shè)備2高度+設(shè)備2預(yù)留。最終生成的電纜工藝下線/布線表工藝文件如圖6所示。

圖5　長(zhǎng)度計(jì)算流程圖

圖6　電纜工藝下線/布線表工藝文件(最終狀態(tài))

3.2機(jī)柜內(nèi)電纜布線表工藝文件改進(jìn)

機(jī)柜內(nèi)電纜布線表主要是將各個(gè)機(jī)柜每層設(shè)備的電纜分左、右走線和預(yù)留，以方便指導(dǎo)工人進(jìn)行快速分層扎線。

機(jī)柜內(nèi)電纜布線表的順序依賴數(shù)據(jù)表的名稱排序，正常按設(shè)備從上至下排列，由于某些機(jī)柜插箱內(nèi)可能需要放置不同設(shè)備，在表格中需要分別填寫設(shè)備名稱、位置、高度和預(yù)留信息。主要算法是在獲得下線/布線表中的Worksheet對(duì)象后，通過(guò)遍歷下線/布線表中的位置信息來(lái)與數(shù)據(jù)模板中的位置信息進(jìn)行匹配，如果一致，再根據(jù)走線的內(nèi)容，“左”還是“右”分別將線號(hào)、設(shè)備名稱、走線和預(yù)留按照順序?qū)懭霗C(jī)柜內(nèi)電纜布線表(見(jiàn)圖7)。

圖7　機(jī)柜內(nèi)電纜布線表

4結(jié)語(yǔ)

利用MS Excel的二次開發(fā)技術(shù)，將電纜工藝下線/布線表和機(jī)柜內(nèi)電纜布線表制作過(guò)程中大量重復(fù)、冗余的人工計(jì)算變?yōu)榉奖憧旖荨?zhǔn)確率高的計(jì)算機(jī)計(jì)算，大大提高了工藝人員的制表效率和正確率。然而，目前走線還需要依照設(shè)備后部接口進(jìn)行人工輸入，希望今后使設(shè)備與數(shù)據(jù)庫(kù)連接，設(shè)備的接口位置與預(yù)留長(zhǎng)度能夠直接與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互，以進(jìn)一步提高制表效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭林松,邱兆義，趙立博.利用PRO/E進(jìn)行三維布線工藝設(shè)計(jì)[J].船電技術(shù), 2014,34(1):5-7.

[2] 孫亞振，陳鳴瑤.車載電子設(shè)備方艙布線工藝[J].電子工藝技術(shù),2014,34(4)：226-229.

[3] 曹永新,田波.車載電子設(shè)備機(jī)柜布線工藝設(shè)計(jì)[J].電子工藝技術(shù), 2003,24(6):266-268.

[4] 秦虎鋒,孫偉,唐永芬.VB.NET中對(duì)Excel 的二次開發(fā)[J].電腦知識(shí)與技術(shù), 2009,5(21):6056-6057.

責(zé)任編輯鄭練

Research on Improving the Cabinet Cable Process based on Excel

YANG Bo, LI Zhen, LIU Yunyan

(CETC28th, Nanjing 210004, China)

Abstract：The calculation is complicated and the cable layout is not clear in electronic cabinet depends on the traditional cable table. Use Excel secondary development technology to improve the calculation mode of cable length and create cable layout table of the electronic cabinet automatically, which improves the productivity and the product quality.

Key words:Excel secondary development, cable table, cable layout table

中圖分類號(hào)：U 463.6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

收稿日期：2015-12-01

作者簡(jiǎn)介：楊波(1988-)，男，碩士，助理工程師，主要從事電子裝聯(lián)工藝技術(shù)等方面的研究。