专利名称：线圈结构图案的外化的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及电路设计的领域。更具体地，本发明涉及电装置的设计中使用的线圈结构图案。
背景技术：
线圈结构图案被用在用于如变压器或其他产品的线圈的创建中。当前，所有线圈结构图案被手动编程或使用需要人工干预的麻烦的用户界面。结果，编程者与产品设计者必须合作以产生新的线圈结构图案。当在传统系统中创建线圈结构图案时，难于保证图案是正确的。另外，产品设计者难于将需要用于捕获软件中的线圈结构图案的所有细节传达给编程者。另外的问题是现有技术不允许部分线圈结构图案的重用。很多图案是类似的，这产生在部分图案被包括在其他图案中时必须被纠正或改变的维护问题。
考虑到上述情况，需要克服现有技术的限制和缺陷的系统和方法。
发明内容
本发明涉及系统和方法，其允许用户在显示屏幕上创建线圈结构图案，并且使用信息如注释、关键值、以及脚本片段对其注解。
产生线圈结构图案的一种示范方法包括接收至少一个图案或子图案，并且组配包括该图案或子图案的布局。参数值、属性、和/或元数据被提供给组配的布局中所设置的图案或子图案，并且线圈结构图案基于该布局和参数值、属性、和/或元数据而产生。线圈结构图案可以存储在存储器装置中。
一种示范的线圈图案创建系统包括存储器装置，存储图案和/或子图案；图案设计系统，用于从存储器装置接收图案和/或子图案以及组配包括该图案和/或子图案的布局；以及用户界面，其耦合到图案设计系统以将参数值、属性、和/或元数据提供到组配的布局中所设置的图案和/或子图案。该图案设计系统基于布局和参数值、属性、和/或元数据产生线圈结构图案。
根据本发明的方面，先前产生的线圈结构图案或图案的部分可以被存储和重用。
本发明的附加的特征和优点将从下面的参照附图而进行的说明性实施例的详细描述而变明显。
当结合附图阅读时可以更好地理解前面的发明内容以及下面的优选实施例的详细描述。为了说明本发明的目的，图中示出了本发明的示范结构。但是，本发明不限制于所公开的特定方法和手段。在图中图1是根据本发明的示范线圈结构图案创建系统的框图；图2是根据本发明的产生线圈结构图案的示范方法的流程图；图3是可以根据本发明而产生的示范线圈结构图案布局的图示；图4是可以根据本发明而产生的示范电路示意图；以及图5是根据本发明的示范数据库设计的图。
具体实施例方式
为可以用在如变压器的装置中的线圈产生线圈结构图案。属于该线圈结构图案的各种对象被自动地布置在屏幕上，于是用户可以集中于他正在提供的信息上。
图1是根据本发明的示范线圈结构图案创建系统的框图。用户界面100耦合到图案设计系统110。图案设计系统110有权访问存储先前产生的图案以及新产生的图案的存储器装置120。用户通过与同图案设计系统相联系的监视器或显示器相结合的用户界面100可以为变压器设计图案如线圈结构图案。用于提供如菜单和基本绘图工具的基本服务的任何传统的装置或技术可以采用。
更具体地，图形用户界面100使用户能够定义各种图案元件之间的空间的以及电气的电路关系，以动态地创建新结构如图案。图案典型地包括元件如电路集、电路示意图、以及电路布局。
提供电路布局(例如在与图案设计系统110相关的监视器上)以显示最终构成基础线圈(例如变压器线圈)的元件怎样物理地彼此连接。电路示意图显示了元件怎样电连接在一起。电路集包括电路示意图和电路布局对的列表。图案在运行时间创建，并且被期望地以例如数据库的形式存储在存储器120中。示范电路布局的示范部分在图3和4中示出。图3示出了示范物理布局，以及图4示出了示范电气布局。物理的和电气的电路的很多组合可以存储在与计算机相关的存储器装置中，并且两个或更多个电路的组合形成线圈并包括电路集。电路集可以包括存储的一个或多个组合以在一起定义线圈。
用户如产品设计者可以通过用户界面110访问图案设计系统110，以使用输入装置(例如鼠标)将元件拖和放成期望的彼此关系而图形地创建图案。每个元件具有用户可编辑的相关属性。这些属性包括对以下的引用现有的子图案(例如电路示意图、电路布局)；以及当访问图案以创建实际的变压器线圈时要使用的脚本片段。该脚本片段可以确定线圈的某些属性的值。该子图案可以先前已经被创建和存储(例如在存储器装置120中或在其他地方)。
用户还可以将元数据增加到图案以辅助使用人和软件程序找到适合特定变压器规格的图案。因此，元数据元素允许其他程序或人搜索图案的数据库。
在用户已经在屏幕上创建图案并且如期望地对其注解后，该图案被期望地转换成适合于存储到存储器装置120的内部形式。可设想任何数据库管理系统可以用于存储图案。期望地提供工具以从存储器装置120读取图案，将其显示在与设计系统110相关屏幕上，并且允许用户在期望时编辑并且重新保存。图案和图案的部分也可以被复制和重新命名以便于重用。
存储在存储器装置120中的图案和子图案数据可以在设计时使用以产生新结构如线圈结构。用户可以增加脚本片段到图案的各部分，所述图案的各部分随后被用于依据被设计的特定变压器的规格确定某些属性的值。这减少了设计和存储的图案的数量。图案也可以包含子图案。在变压器设计时间可以基于被设计的变压器的规格和各子图案的属性而自动地作出对于要应用的子图案的选择。这进一步减少了要设计和存储的独特图案的数量。
特别地，部分图案如电路布局或电路示意图可以在给定图案内重用以及作为多个图案的组成部分重用。这减少了要创建和维护的图案的数量，并且使得较容易确定图案是正确的。在给定图案内提供多个子图案进一步减少了要设计的图案的数量。例如，仅有一个电路不同的两个或多个变压器可以由相同的图案来表示。
图2是根据本发明的产生线圈结构图案的示范方法的流程图。在步骤200，如果期望则在设计时间从存储器检索存储的图案或子图案。这些检索的图案或子图案然后可以用于新布局的设计。在步骤210，新布局通过用户界面被组配(例如绘制)在屏幕上。新布局可以包括元件以及先前存储的图案和/或子图案。
不止一个电路布局和电路示意图可以包括在给定图案中。这允许用户从允许类型的菜单指定图案，该图案将允许在运行时间自动确定实际的物理布局。运行时间过程基于要设计的装置(例如变压器)的规格确定使用哪个布局和示意图。
在步骤220，参数和/或其他属性被增加到布局元件。任何类型的元数据可以被增加到图案，以允许在所存储的图案上的搜索。尽管一些数据项目可能是强制性的，可以设想用户能够增加任意数量的关键值对到图案，使得图案可以根据对最终用户有意义或是最终用户所期望的规则被列表、排序或分类。强制性的元数据可以包括图案标识符，用于标识图案；图案描述，描述图案的定义；图案类型，其是线圈图案或电路图案；由该图案支持的额定电压的数量；以及产品类型，其定义在哪个变压器产品中可以使用该图案。其他元数据是任选的。因此该系统不必要预期分类图案的每个可能的方式。参数名称和定义的实例包括产品族、产品组、应用限制如线圈电压限制、功率限制等。
因此在步骤203，在运行时间基于布局元件(包括任何预先存在的图案和子图案)、参数、以及属性而产生新图案。另外，脚本的使用允许运行时间过程基于从被设计的特定变压器的规格而获得的值来确定线圈属性的值。在步骤204，新创建的图案存储在存储器装置中。
图3是可以根据本发明而产生的示范线圈结构图案布局的图。在此实例中，提供线圈的绕组和阻挡(barrier)元件的物理布局。绕组元件300、310由各阻挡元件320围绕。WL 300指的是低电压绕组、并且WH 310指的是高电压绕组。应该注意的是此布局显示了元件之间的关系，但不是实际尺寸。此图代表示范线圈结构的一个臂的横截面图。
图4是可以根据本发明而产生的示范电路示意图。两个绕组元件400、410设置有相关的段和桥420。绕组400具有一个相关的段，绕组410具有由桥分开的两个段。桥是不导电的段。提供各个节点430。应该注意到此电路示意图与物理布局无关。此图描绘了标准的电气工程电气电路节点图，显示绕组的各个部件如何连接以产生电压，该电压是被指定为作为来自顾客输入的线圈特性的电压之一。
图5是根据本发明的示范数据库设计的图。示范数据库设计可以在图案存储器装置(例如图1中的存储器装置120)中采用。图案由此数据定义。图5示出了数据库中各表格之间的关系。每个表格中的键以如下方式链接数据库中的表格一旦图案id是已知的，数据就是可访问的。
图案表格500存储有数据如标识符、类型、生产线、额定值的数量、以及可以在随后选择中使用的其他信息。图案表格500期望地为进入系列表格中的初始入口，并且通过以图案表格500开始整个数据库的导航。也可以存储与该图案有关的额定电压表格515。额定电压表格515指定在线圈电路中允许多少额定电压以及对每个额定电压是否允许抽头。节点表格530是关系表格，其将每个额定电压链接到节点点表格545中的一个或多个节点点记录。节点点表格545包含节点点数据并且链接到绕组表格520中的绕组记录。成对绕组表格535是关系表格，其指定线圈电路中彼此成对的绕组。
元件表格505和AdjEle表格510一起对指定的图案标识符指定线圈中的元件的物理关系。计算表格525存储用于确定元件的介电值的等式，并且对每个段进行匝数计算。元件表格505和段表格540被链接到计算表格525。段表格540与绕组表格相关并且指定哪个段属于哪个绕组，并且也指定哪个计算记录要在段匝数的计算中使用。
因此，不熟悉计算机编程的最终用户能够创建图案。例如，典型地具有很少的计算机编程技能的专家变压器设计者可以创建图案而不必须向编程者解释它们。
尽管已经连同各种计算装置描述了本发明的示范实施例，但是基础概念可以应用到任何计算装置或系统。
这里描述的各种技术可以连同硬件或软件或适当的情形下连同硬件和软件的组合一起实施。因此，本发明的方法和设备或其某些方面或部分可以采取有形介质中包含的程序码(即指令)的形式，所述有形媒体如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器、或任何其他机器可读的存储介质，其中当程序码被加载到机器如计算机中并且由其执行时，该机器成为实施本发明的设备。在可编程计算机上执行程序码的情形中，该计算装置通常包括处理器，处理器可读的存储介质(包括易失的和非易失的存储器和/或存储元件)，至少一个输入装置，以及至少一个输出装置。如果期望，该程序可以以汇编或机器语言来实施。在任何情形中，语言可以是编译的或解释的语言，并且与硬件实施相组合。
本发明的方法和设备也可以通过以程序码形式实施的通信来实践，所述程序码在一些传输介质上如在电线或线缆上、通过光纤、或通过任何其他形式的传输而发送，其中当程序码被接收并加载到机器中并且由该机器(所述机器如EPROM、门阵列、可编程逻辑器件(PLD)、客户计算机等)执行时，该机器成为用于实践本发明的设备。当在通用计算机上执行时，程序码与处理器组合以提供独特设备，其操作以调用本发明的功能性。另外，连同本发明一起使用的任何存储技术可以总是地为硬件和软件的组合。
尽管已经连同各图的优选实施例描述了本发明，应该理解可以使用其他类似的实施例，或可以对用于执行本发明的相同功能的所描述的实施例作出修改或添加而不偏离本发明。因此，本发明不应被限制到任何单个实施例，而应该理解为在根据所附权利要求的广度和范围中。
权利要求
1.一种产生线圈结构图案的方法，包括接收至少一个图案或子图案；组配包括所述至少一个图案或子图案的布局；将参数值、属性和元数据的至少一个提供到所述组配的布局中所设置的所述至少一个图案或子图案；以及基于所述布局和所述至少一个参数值、属性和元数据而产生线圈结构图案。
2.如权利要求1的方法，还包括将所述线圈结构图案存储在存储器装置中。
3.如权利要求1的方法，其中接收所述至少一个图案或子图案的步骤包括从存储器装置检索所述至少一个图案或子图案。
4.如权利要求1的方法，其中组配所述布局的步骤包括依据通过用户界面接收的命令布置所述至少一个图案或子图案。
5.如权利要求1的方法，其中所述组配的布局包括从由电路集、电路示意图以及电路布局构成的组选择的至少一个元件。
6.如权利要求1的方法，其中所述线圈结构图案包括至少一个电路布局和一个电路示意图。
7.如权利要求1的方法，其中所述元数据包括强制性元数据和任选的元数据。
8.如权利要求1的方法，其中所述元数据包括图案标识符、图案描述以及图案类型。
9.如权利要求1的方法，其中产生所述线圈结构图案的步骤是在运行时间执行的。
10.一种计算机可读介质，具有用于执行如权利要求1所述步骤的计算机可执行指令。
11.一种线圈图案创建系统，包括存储器装置，存储图案和子图案的至少一个；图案设计系统，用于从所述存储器装置接收至少一个图案或子图案并且组配包括所述至少一个图案或子图案的布局；以及用户界面，其耦合到所述图案设计系统以将参数值、属性和元数据的至少一个提供到组配的布局中所设置的所述至少一个图案或子图案，所述图案设计系统基于所述布局和所述至少一个参数值、属性和元数据产生线圈结构图案。
12.如权利要求11的系统，其中所述存储器装置被适配以存储所述线圈结构图案。
13.如权利要求11的系统，其中所述图案设计系统基于通过所述用户界面接收的命令组配所述布局。
14.如权利要求11的系统，其中所述组配的布局包括从由电路集、电路示意图以及电路布局构成的组选择的至少一个元件。
15.如权利要求11的系统，其中所述线圈结构图案包括至少一个电路布局和一个电路示意图。
16.如权利要求11的系统，其中所述元数据包括强制性的元数据和任选的元数据。
17.如权利要求11的系统，其中所述元数据包括图案标识符、图案描述以及图案类型。
18.一种具有其上存储的数据结构的计算机可读介质，包括第一数据区，包括具有图案标识符的图案表格；第二数据区，包括与所述图案标识符相关的额定电压数据；以及第三数据区，包括与针对所述图案标识符的线圈中的元件的物理关系相关的数据。
19.如权利要求18的计算机可读介质，还包括第四数据区，其包括用于确定所述元件的所述介电值的计算数据。
20.如权利要求19的计算机可读介质，还包括第五数据区，其包括链接到所述第四数据区的元件数据和段数据，用于指定哪个段属于哪个绕组和指定哪个计算记录用于计算段匝数。
21.如权利要求18的计算机可读介质，还包括节点数据区，用于将额定电压数据链接到驻留于节点点数据区中的节点点记录。
全文摘要
用户可以在显示器屏幕上创建线圈结构图案并且以信息如注释、关键值、以及脚本片段对其注解。产生线圈结构图案包括接收至少一个图案或子图案(200)，以及组配包括图案或子图案的布局(210－230)。将参数值、属性、和/或元数据提供(220)到组配的布局中所设置的图案或子图案，以及基于布局和参数值、属性、和/或元数据而产生(230)线圈结构图案。线圈结构图案可以存储在存储器装置(240)中。线圈图案创建系统包括存储器装置，存储图案和/或子图案；图案设计系统(200)，用于从存储器装置接收图案和/或子图案并且组配包括图案和/或子图案的布局(210－230)；以及用户界面，其耦合到图案设计系统以将参数值、属性、和/或元数据提供(220)到组配的布局中所设置的图案和/或子图案。图案设计系统基于布局和参数值、属性、和/或元数据产生线圈结构图案(230)。先前产生的线圈结构图案或部分图案可以存储(240)并重用。
文档编号G06F17/50GK1977269SQ200580021254
公开日2007年6月6日 申请日期2005年6月23日 优先权日2004年6月24日
发明者约翰·P·麦金纳尼, 凯文·J·怀特福特 申请人:Abb技术有限公司