基于Excel的機柜布線工藝改進研究

楊　波，李　臻，劉云燕

(中國電子科技集團第二十八研究所，江蘇 南京 210004)

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基于Excel的機柜布線工藝改進研究

楊波，李臻，劉云燕

(中國電子科技集團第二十八研究所，江蘇 南京 210004)

摘要：依據傳統的布線表線纜長度，計算繁瑣，而且對于機柜內部布線也不是很方便。利用Excel二次開發(fā)技術改進線纜長度計算模式，并自動生成機柜內部線纜布線表，從而提高了生產效率和準確率。

關鍵詞：Excel二次開發(fā)；下線表；布線表

目前流行的三維設計軟件都帶有各自的三維布線模塊，如Pro/E、SolidWorks和CATIA等，設計人員可以根據三維模型和布線模塊來模擬仿真布線[1]。但對于車載方艙式的多機柜集成模式，并且小批量、多品種的生產模式來說，大量的零件裝配模型和電纜線束嚴重影響了三維建模仿真的效率，并且無法直接生成可以用于指導現場工人生產的工藝文件；因此，應探索基于目前熟悉的辦公自動化軟件MicroSoft Excel，利用二次開發(fā)技術來實現多機柜系統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(見圖1)，其主要內容為線纜類型、線纜長度、線纜源端末端的位置和名稱及布線軌跡說明等，用于指導電裝工人按照規(guī)定長度下線、分線和粘貼線纜標識，并結合集成總圖實現現場布線等[2]。

圖1　電纜工藝下線/布線表工藝文件

線纜長度主要由工藝人員根據結構設計師的總裝集成圖，在二維CAD中通過測量從源端設備到末端設備線纜鋪設的路徑來進行各段測量，再累加計算得出，計算量大，且數據冗余重復，人工計算模式容易出現誤差。而且在機柜布線時，工人需要根據表中的源端、末端位置來逐行確定線纜的源端、末端所在機柜層數，沒有直觀的機柜各層線纜內容表，耗時耗力。

2改進布線工藝方法

2.1工藝文件

電裝工藝師應根據結構設計師的總裝集成圖和電訊設計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)機柜內電纜布線表。機柜內電纜布線表主要內容為機柜內各層設備的電纜接口名稱、走線路徑與端口預留，用于指導電裝工人對機柜內線束進行合理的走線與出鋼帶預留長度，提高機柜布線效率[3]。

2.2MS Excel二次開發(fā)介紹

MS Excel是最早支持ActiveX標準的應用程序之一，其對象模型之間的關系構成一種樹狀結構(見圖3)。在對象結構中以Application為基礎，一個Excel應用程序就是一個Application對象，Application對象可以包含很多個Workbook(Workbooks)，一個Workbook又可以包含很多個Worksheet(Worksheets)，一個Worksheet還可以包含很多個Range對象。下述是本文用到的幾個主要對象。

圖3　Excel基本對象結構圖

2.2.1Application對象

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

2.2.2Workbook對象和Workbooks集合對象

Workbook對象代表1個Excel文件，即工作簿。Excel是多文檔應用程序，可以同時打開多個文件，所有打開的文件組成1個Workbooks集合對象。

2.2.3Worksheet對象和Worksheets集合對象

Worksheet對象表示1個工作簿Workbook中的1個工作表，默認情況下1個工作簿有3個名為Sheet1、Sheet2和Sheet3的缺省表，用戶還可再增加，所有工作表對象組成Worksheets集合對象。

2.2.4Range對象

Range對象是對工作表中內容的一種抽象，他可以表示1個單元格、1行數據、1列數據和1個選擇的單元格區(qū)間，或者在不同工作表中的一系列對象。他是Excel二次開發(fā)中用的最多的對象[4]。

3改進工藝文件實施

3.1電纜工藝下線/布線表工藝文件改進

線纜長度通過定長定軌工藝，原來是通過規(guī)劃好線纜路徑軌跡，測量總裝集成圖中機柜距離、設備高度和設備接口深度來累加而成，每一根線都需要進行獨立計算，當機柜或設備線較多時，計算量大且容易出錯。

利用MS Excel二次開發(fā)技術開發(fā)出“電裝工藝輔助工具”軟件，可以實現快速生成工藝文件。首先將設備的名稱、位置、高度、預留和機柜間距離等信息寫入單獨的一個Excel數據模板表中作為數據輸入(見圖4)，通過導入初始下線/布線工藝表(以下簡稱初始表)和數據模板表，首先獲得Application對象，如果沒有取到則通過CreateObject("Excel.Application")來創(chuàng)建一個Application，通過Application對象的Workbooks.Open()方法來分別獲取初始表和數據表的Workbook，利用Workbook對象的Worksheets()來取得Worksheet對象，再通過Worksheet對象的UsedRange.Rows.Count方法來獲得已使用表格的行數,通過遍歷初始表中的每一行源端和末端的設備名稱與數據模板表中的設備名稱進行對比，如果匹配則將位置、高度和預留長度信息自動填入到相應表格位置(見圖5)。

圖4　數據模板表示意圖

線長的計算采用模塊化處理，分解成機柜高度、機柜間距離和預留長度等3個部分，主要分為兩類處理：機柜內部線長和機柜與機柜之間線長。由于機柜采用標準化機柜，在數據模板中只需要將設備所在高度U的數值填入即可。機柜內部線長計算簡化為設備1預留+設備高度差+設備2預留，而機柜間設備線長簡化為設備1預留+設備1高度+設備間距離+設備2高度+設備2預留。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　長度計算流程圖

圖6　電纜工藝下線/布線表工藝文件(最終狀態(tài))

3.2機柜內電纜布線表工藝文件改進

機柜內電纜布線表主要是將各個機柜每層設備的電纜分左、右走線和預留，以方便指導工人進行快速分層扎線。

機柜內電纜布線表的順序依賴數據表的名稱排序，正常按設備從上至下排列，由于某些機柜插箱內可能需要放置不同設備，在表格中需要分別填寫設備名稱、位置、高度和預留信息。主要算法是在獲得下線/布線表中的Worksheet對象后，通過遍歷下線/布線表中的位置信息來與數據模板中的位置信息進行匹配，如果一致，再根據走線的內容，“左”還是“右”分別將線號、設備名稱、走線和預留按照順序寫入機柜內電纜布線表(見圖7)。

圖7　機柜內電纜布線表

4結語

利用MS Excel的二次開發(fā)技術，將電纜工藝下線/布線表和機柜內電纜布線表制作過程中大量重復、冗余的人工計算變?yōu)榉奖憧旖?、準確率高的計算機計算，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備后部接口進行人工輸入，希望今后使設備與數據庫連接，設備的接口位置與預留長度能夠直接與數據庫進行交互，以進一步提高制表效率。

參考文獻

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

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

[3] 曹永新,田波.車載電子設備機柜布線工藝設計[J].電子工藝技術, 2003,24(6):266-268.

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

責任編輯鄭練

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：U 463.6

文獻標志碼:A

收稿日期：2015-12-01

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