电气系统综合设计与仿真验证平台(Hparness)
一、Harpness概述
电子电气系统设计与仿真验证平台(Harpness)是北京中诚仁和科技有限公司自主研发的电气系统设计与仿真分析软件。该软件创新实现了电气系统设计与仿真验证及可靠性设计一体化的研制模式,入围了工业与信息化部评选的2021年工业互联网平台领航应用案例。
该软件在电气系统研制过程中可完全替代国外Mentor Capital等软件。可根据用户的设计流程定制化开发,从而软件达到易学易用,减少培训成本;在设计过程中,软件通过自动化设计与复核复算功能的开发,将 设计人员从繁琐和重复性的工作中解放,提高设计效率与正确性;同时 软件具备强大的仿真验证与可靠性设计功能。
该软件在军工领域经过十余年的迭代开发与实际应用,针对卫星、运载火箭、大型舰艇等复杂系统级线路设计,提供总体设计、系统大图设计、电缆网设计、系统功能仿真验证、可靠性设计分析等功能,并积累形成了设计资源库与仿真模型库。实现了电气系统高质量、高效率的研制与知识经验的积累与复用。
二、软件架构图
三、功能模块介绍
1、电气系统综合设计
·支持导入任 务书或者接口定义文件,自动生成总布置图;
·支持快速添加系统组成(设备、连接器、对接连接器、线束分支等);
·与接口功能(net号),定义系统级的二维物理拓扑架构;
·支持设计对象的点选高亮显示和快速定位;
·支持不同设计之间的数据同步和图纸自动生成。
2、电气原理图设计
·支持根据总布置图与线束逻辑图的设计数据,自动生成电气原理图框架。
·支持快速添加设备、连接器、死接头、屏蔽接壳等多种设计对象。
·支持导线的快速批量连线、批量跨线,以及多芯线快速成缆定义等。
·提供导线连线指引,为相同信号定义的引脚连接关系定义,提供指引。
·支持连接器引脚的共享和复用,支持导线打断,通过索引去向连接。
·支持导线、多芯线、电连接器、设备、死接头等的复合名称规则自定义。
·支持在设计图纸中,按照导线、死接头等的复合名称规则进行批量自动编号。
3、线束逻辑图设计
·支持电连接器间线缆连接关系、压接端子、屏蔽层接壳、焊片、导线选型和成缆设计;
·支持基于总布置图自动生成线束逻辑图。
4、线束图设计
·支持基于总布置图自动生成线束图;
·支持基于三维结构设计中的线束分支拓扑,展平到二维的线束图设计中;
·支持自动线束工程化计算,包括线束长度、线束直径、线束重量等;
·支持快速添加线束分支拓扑结构,死接头、吊牌、焊片、线缆套管、包覆材料等设计对象,支持标注线缆长度和公差。
5、设计数据同步
·支持总布置图、电气原理图、线束逻辑图、线束图之间的设计更改同步;
·支持同步电连接器(规格、 管脚连接关系等)、线缆(导线、死接头、屏蔽接壳等)。
6、设计规则检查
·支持配置检查规则,可对原理图、线束图等多种设计图纸进行检查校核;
·支持根据客户需求,将专家知识封装到检查规则中,定制化检查规则。
7、图表自动输出
·支持自动导出接线表、细目表、全机接插件表、导线长度表、线束连接表、等电位表、线缆电阻表等报表文件,也可根据客户的需求进行报表输出的定制化。
·支持将原理图、线束图等,导出为DXF、PDF、图片等不同格式的图纸文件。
8、三维交互接口
·支持与三维结构设计软件之间交互的接口,包括Creo、CATIA、NX等主流软件工具之间交互的接口。
·支持将三维结构设计中的三维线束模型,展平到二维线束图中。
9、设计资源库
·设计资源库包含基础器件库(电源、电阻、电感、继电器等48类)、接口库、设备库、导线库、电连接器库、符号库、辅材库、图框库。
·支持快速定义接插件、电线、电缆附件等零件库,支持excel表格导入建库。
四、电气系统仿真验证
1、复核复算
·支持在总布置图 、线束逻辑图和电路大图设计图纸中进行火 工品回路的复核复算。
·支持接口电路公式化(专家经验公式或标准中公式)复核复算。
·支持线缆阻抗匹配,衰减计算以及焊杯直径检测。
2、仿真模型建模
·支持复合器件建模、代码建模、真值表器件建模和逻辑 控制器件建模。
3、系统功能仿真验证
·支持由数字器件与模拟器件混合组成的系统仿真分析和仿真 结果看板展示。
4、控制台模拟仿真分析
·支持根据电路大图设计数据自动生成模拟控制台,并进行实时模拟操作。
5、故障模拟注入仿真分析
·支持短路与断路的故障模拟注入仿真。
五、可靠性分析
1、系统可靠性分配
·支持通过总布置图或系统电路大图自动生成系统可靠性关系模 型,并支持评分法对系统进行可靠性分配。
2、系统可靠性预计
·支持通过总布置图或系统电路大图自动生成系统可靠性预计关 系模型,通过输入单机设备的预计数值,自动计算系统的可靠 性预计结果。
3、系统可靠性评估
·支持基于总布置图设计数据自动生成系统可靠性评估模型,通 过输入单机设备的可靠性试验数据,自动计算系统可靠性点估 计和下限。
4、系统薄弱环节识别
·支持根据系统任务时序自动生成系统事件链的可靠性模型, 程 序自动获取每个时序参与工作的设备信息,自动计算每个时序 的成功概率并识别系统薄弱环节。
5、系统潜通路分析
·支持《GJB450A-2004 装备可靠性工作通用要求》;
·《QJ 3217-2005 潜在分析方法和程序》;
·《Q/QJA 693-2019 航天型号潜在电路分析要求、方法和程序》标准;
·支持通过系统电路大图设计数据的时序仿真分析结果,自动识别系统 潜在通路。