1 引言

    隨著計算機硬件和軟件的發展，CAD軟件越來越成為設計單位的主要工具。從原來的二維設計，到現在廣泛采用三維設計，CAD軟件在設計中扮演了越來越重要的角色。在船舶、飛機、汽車等的設計中，三維設計軟件應用得越來越廣泛。電氣設計作為系統設計領域的重要的組成部分，也逐漸采用了三維的設計。電氣設計主要涉及三個方面的內容：電氣原理設計、系統三維結構設計、分析仿真與數字檢測。電氣原理設計，以二維工程圖紙的形式，反映系統內設備之間的連接和信號傳遞的邏輯關系，表述整個系統的工作原理。系統三維結構設計，通過在三維的數字樣機上安裝設備三維模型、敷設電纜、管路，模擬系統的物理屬性，反映設備、電纜、管路的空間幾何關系。分析仿真與數字檢測，主要是檢驗設計合理性和正確性，涉及電磁兼容、信號仿真以及故障檢測等諸多方面的內容。

    在設計電氣原理圖時，普遍采用的都是二維的通用的CAD軟件，例如AutoCAD等，繪制的電氣元件圖形僅是圖形信息，沒有電氣屬性。一些專業的電氣設計軟件，雖然能繪制具有電氣屬性的元件并建立邏輯關系，但都只局限在本軟件中，不能把邏輯關系導入到設計單位使用的三維軟件中。在三維設計中，電氣模型更多反映的都是幾何信息而沒有邏輯信息，二維和三維的設計沒有關聯起來。雖然有些軟件（例如CATIA）可以在三維里定義電氣邏輯關系，但需要依照繪制好的原理圖，重新輸入邏輯關系。如何使二維的邏輯設計和三維的模型設計關聯起來，使二維的邏輯關系可以導入到三維設計中，三維的位置信息反饋回二維設計中是當前面臨的問題。大連大工安道船舶技術有限責任公司開發的電氣輔助設計軟件Adopt.EACD很好的解決了上述問題。

2 Adopt.EACD軟件簡介

    智能化電氣輔助設計與圖紙管理軟件Adopt.EACD是大工安道船舶技術有限責任公司開發的集布線、標準件庫管理、報表輸出功能于一身的新型系統級線纜敷設軟件系統，該系統適用于航空、船舶、汽車等領域，提供給用戶一個方便的交互環境，完成從原理設計到施工設計的轉換。Adopt.EACD提供了符合國標、船標的電氣元件庫，庫中同時包含元件的幾何信息和電氣屬性，可以方便查找需要的元件，并允許設計人員根據需要擴展電氣元件庫。設計人員使用統一的電氣元件庫，從而保證不同的圖紙中電氣符號與電氣屬性信息具有統一性。可以建立項目并對項目中的圖紙進行管理。二維圖紙中電氣符號的電氣屬性與反映物理位置的三維幾何屬性關聯。協同化設計，縮短設計周期。采用可擴展的規則庫，實現設計過程中實時監測。系統以統一的具有電氣屬性的電氣元件庫為基礎，實現在項目內的自動檢查功能，避免設計中的各種錯誤。根據設計的信息，自動生成設計所需要的報表，該報表的格式用戶可以根據需要進行定制。有效了解決了傳統方式下人工統計報表帶來的種種問題。提供圖紙管理和版本控制功能。

3 二維設計和三維設計的關聯及實現

    Adopt.EACD在二維的設計中，電氣元件的屬性和邏輯連接關系都被存儲下來，這些屬性和連接關系可以以一定格式的文件導出，通過對三維軟件的二次開發或者導出三維軟件可以識別的格式的文件，實現二維設計和三維設計的關聯。下面介紹與CATIA三維關聯設計的實現。

    CATIA是法國達索（Dassault System）公司的CAD/CAE/CAM一體化軟件，居世界CAD/CAE/CAM領域的領導地位，廣泛應用于航空航天、汽車制造、造船、機械制造、電子、電器、消費品行業。CAITA為電氣系統設計提供的模塊包括電氣功能定義(EFD)、電氣導線布線設計(EWR)、電氣線束安裝設計(EHI)、電氣線束展平設計(EHF)、電氣組件庫設計(ELB)，這些模塊有效解決三維布線設計問題。 #p#分頁標題#e#

    EFD模塊是應用CATIA進行電氣系統電氣繪制的必要步驟。在這里定義線束中導線的連接關系和信號。然后把定義完成后的文件導入CATIA三維設計中，把EFD定義中的設備、電連接器、針孔和三維圖形對應起來。EFD模塊提供把Excel格式（CSV）文件定義的連接關系導入系統中的功能，因此，把繪制完成的圖紙的連接關系，按照EFD資料格式，導出CSV文件，然后EFD通過讀取導出的CSV文件，把繪制完成的接線圖的連接關系讀取進來，再導入到CATIA中。就可以實現數據的互相導入。EFD系統的組件（元件）關系如下圖所示