Prawie każdy zespół, który opracowuje bardziej zaawansowane urządzenia elektroniczne, dochodzi do momentu, w którym musi zaprojektować połączenia kablowe do swoich PCB, w tym dokumentację produkcyjną. Istnieją różne podejścia do obsługi tego zadania. Od tworzenia dokumentacji w popularnym oprogramowaniu biurowym, takim jak MS Word lub Visio, do projektowania przewodów w AutoCAD lub korzystania z dedykowanych narzędzi projektowania kabli i przewodów.
Wśród użytkowników Altium Designer, popularnym podejściem do projektowania przewodów, jest bezpośrednie wykorzystywanie edytora schematu. Ponieważ nie jest on przeznaczony do tego celu, użytkownicy napotykają na kilka przeszkód. Główną z nich jest to, że same przewody nie są uwzględniane w spisie materiałów, co oznacza, że muszą zostać utworzone ręcznie. Z biegiem czasu użytkownicy znaleźli sposoby na obejście tego i innych ograniczeń, jednak nawet wtedy wsparcie dla projektowania przewodów jest minimalne.
Zmieniło się to wraz publikacją Altium Designer 23 PRO, w której firma Altium wprowadził nowy rodzaj projektu – Projekt Harness, z bezpośrednim wsparciem dla projektowania wiązek kablowych, w tym generowania pełnej dokumentacji produkcyjnej. Wprowadzenie projektów Harness jest kontynuacją rozwoju projektów wielopłytowych, które pozwalają na określenie elektrycznych połączeń między płytkami i ich trójwymiarowe złożenie bezpośrednio w Altium Designer. Złożenia wielopłytowe były wcześniej ograniczone zasadniczo do połączeń płytka-płytka, czyli przypadków, w których jedna płytka jest wtykana bezpośrednio do złącza innej płytki. To znacząco ograniczało wykorzystanie złożeń wielopłytowych. Projekty Harness wyeliminowały to ograniczenie i pozwalają na montaż płyt połączonych wiązkami przewodów.
W zależności od tego, czy projekt wiązki jest realizowany jako odrębny projekt czy jako część projektu wielopłytowego, sposób tworzenia połączeń w wiązce różni się. W przypadku niezależnego projektu Harness, użytkownik ręcznie kontroluje cały projekt. W przypadku, gdy projekt wiązki jest częścią projektu wielopłytkowego, złącza wiązek przewodów są importowane do edytora połączeń, a linie połączeń wskazują użytkownikowi, które piny złącz muszą być ze sobą połączone.
Projektowanie przewodów w edytorze połączeń jest podobne do projektowania w edytorze schematu, ale istnieją różnice, które warto podkreślić. Złącza to standardowe komponenty z biblioteki Altium Designer, ale w edytorze pozwalają one na zdefiniowanie powiązanych komponentów (np. oddzielnie zakupionych części złączki używanej do przykręcenia jej do płyty) i zacisków. Zaciski, to również oddzielnie zakupione części, ale w tym przypadku są one bezpośrednio powiązane z określonym pinem złącza.
Występują także różnice w prowadzeniu połączeń. Każdy przewód ma swoje własne parametry, takie jak kolor, przekrój czy numer katalogowy. Ponadto są one uwzględnione w spisie materiałów (BOM). Mogą także być wstawiane jako części z biblioteki, gdzie wszystkie ich parametry są zdefiniowane z góry.
Pojedyncze przewody można łączyć ze sobą w wielożyłowy kabel za pomocą obiektu Cable, który będzie uwzględniony w BOM (tylko kabel, oddzielne przewody tworzące kabel nie znajdą się w BOM). W edytorze schematu zwykłego projektu PCB, połączenie wielu przewodów jest reprezentowane przez obiekt junction, który nie ma fizycznego odzwierciedlenia na płycie PCB. W edytorze połączeń projektu Harness, takie połączenie przewodów jest reprezentowane przez obiekty Splice (patrz SPL1 do SPL5 na schemacie połączeń), który reprezentują fizyczne obiekty używane do połączenia wielu przewodów.
Dodatkowo, edytor zawiera opcje służące do oznaczania ekranowania i skręcania przewodów czy też ich rozdzielania.
Diagram połączeń prostej wiązki z obiektami Splice
Edytor układu pozwala na zdefiniowanie fizycznego układu wiązki. Do tego edytora importowany jest układ połączeń w wiązce – wszystkie użyte złącza, zakończone węzłami Connection Point (CP), gdzie wszystkie przewody lub kable zaczynają się i kończą. Projektowanie układu wiązki polega na stworzeniu rzeczywistego układu CP, takiego jaki zostanie wykonany dla rzeczywistej wiązki. Na przykład, jeśli kabel rozgałęzia się w określonym punkcie, to dodatkowe węzły CP (np. terminal CP1 na rysunku układu poniżej) muszą zostać ręcznie dodane do układu w celu podziału kabla na osobne sekcje (L1, L2 i L3), o określonych długościach. Są one następnie wymieniane osobno w wynikowym spisie materiałów, wraz ze złączami związanymi z węzłami Connection Point. Jeśli istnieje wiele kabli lub pojedynczych przewodów wychodzących ze złącza, to odpowiednia liczba węzłów CP dla każdego kabla lub przewodu musi być powiązana z złączem (patrz P3).
Układ wiązki pozwala zdefiniować długości poszczególnych sekcji oraz dodać etykiety, które pojawiają się jako wpisy w BOM. Istnieje także możliwość dodania osłon przewodów (np. rurki termokurczliwej) w wybranych miejscach.
Edytor układu wiązki
Aby lepiej udokumentować widok układu wiązki do celów produkcyjnych, edytor pozwala zmienić widok złącz z domyślnego symbolu schematowego na ich widok fizyczny, pobierany z modelu 3D komponentu. Możliwe jest umieszczenie wielu widoków jednocześnie.
Opcjonalny, fizyczny widok komponentu
Sposób generowania dokumentacji dla wiązki jest taki sam jak w przypadku projektu PCB. Spis materiałów jest dostarczany przez edytor ActiveBOM, który zawiera listę wszystkich:
Dodatkowo, ActiveBOM jest używany do dodawania wszelkich dodatkowego materiałów, które nie zostały zawarte w innych dokumentach projektu wiązki. Może to być na przykład opakowanie lub materiał jednorazowy potrzebny do instalacji.
Główna część dokumentacji jest tworzona w edytorze Draftsman – wynikiem jest rysunek produkcyjny wiązki. Rysunek jest tworzony w formie tzw. widoków, które przenoszą wygląd projektu wiązki z edytora połączeń i edytora układu wiązki do dokumentu Draftsman. Widoki te są dodatkowo wzbogacane o wymiary, opisy i notatki tekstowe. Ponadto, Draftsman oferuje specjalne widoki listy przewodów i tabeli połączeń, które zawierają podsumowanie punktów początkowych i końcowych połączeń przewodów oraz informacje o tym, jak połączone są poszczególne złącza przewodów. W obu przypadkach, wymagane długości przewodów są zawarte w tabeli. Tabele te, razem z indywidualnymi rysunkami, stanowią kluczowe instrukcje dla produkcji.
Podobnie jak w przypadku projektów PCB, zmiany wprowadzane w edytorach wiązek mogą zostać w dowolnym momencie zaimportowane do dokumentu Draftsman, by cały czas była aktualna.
Generacja danych wyjściowych projektu Harness jest, tak jak w przypadku innych rodzajów projektów, przeprowadzana za pomocą pliku Output Job. Plik Output Job określa jakie typy danych mają być generowane z projektu, o jakich nazwach i w jakich lokalizacjach mają się znaleźć. Po edycji projektu, wyeksportowanie całej dokumentacji sprowadza się do uruchomienia Output Job.
Dokumentacja wiązki w edytorze Draftsman
Projekty wiązek oraz projekty wielopłytkowe w Altium Designer nie posiadają możliwości tworzenia trójwymiarowej reprezentacji wiązki. Podczas opracowywania funkcjonalności Harness, firma Altium zbierała informacje od swoich użytkowników i doszła do wniosku, że użytkownicy potrzebują modelować kształt przewodu zgodnie z złożonymi strukturami mechanicznymi (zakręty, przejścia, punkty montowania, dokumentowanie instrukcji montażu itp.), które są tworzone w mechanicznych systemach CAD. Zamiast duplikować podobne środowisko w Altium Designer, zdecydowano się na eksport informacji z projektu Harness do mechanicznego systemu CAD za pomocą istniejącego narzędzia Altium MCAD CoDesigner. Narzędzie to umożliwia dwukierunkową wymianę danych z Altium Designer do wybranych środowisk mechanicznych CAD za pośrednictwem platformy chmurowej Altium 365. Altium Designer 23 PRO może używać tego narzędzia do eksportu pełnych informacji o wiązkach do środowiska PTC Creo®, gdzie tworzony jest edytowalny model 3D wiązki. Następnie projektant mechaniczny przeprowadza niezbędne kształtowanie zgodnie z wymaganiami urządzenia.
Wsparcie dla innych mechanicznych systemów CAD zostanie dodane w przyszłych wersjach Altium Designer.
Model 3D wiązki w PTC Creo®
Wprowadzenie obsługi projektów wiązek do Altium Designer PRO rozszerza możliwości środowiska projektowego, w celu ujednolicenia projektowania zarówno PCB, jak i złożeń wielu PCB połączonych ze sobą wiązkami. Wszystkie te projekty są ze sobą powiązane, więc na przykład zmiana umiejscowienia przewodów w złączu na jednym PCB może być łatwo zsynchronizowana z projektem złożenia wielopłytkowego, a co za tym idzie z projektem wiązki. To znacznie eliminuje ryzyko wystąpienia błędów w całym procesie projektowania, a dodatkowo ułatwia automatyczne sprawdzanie wszystkich wyżej wymienionych typów projektów oraz jednolite tworzenie dokumentów produkcyjnych i dokumentacji wynikowej.
Świat technologii nie zwalnia. Dzięki naszym rozwiązaniom możesz skupić się na tym, co najważniejsze – na swoim biznesie.
