THIẾT KẾ BẢNG MẠCH ĐIỆN TỬ CHO NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN BẰNG SOLIDWORKS PCB
“Tôi không còn cần phải sản xuất bảng mạch mẫu vì tôi có thể thực hiện nó từ trong SOLIDWORKS. Trước đây, tôi cần phải tạo ra một bảng mạch mẫu, và nếu kích thước bị sai, tôi sẽ phải làm một cái khác với chi phí khoảng 600 USD. Tôi đang làm tất cả mọi thứ bằng điện tử, và sẽ tiết kiệm được hàng ngàn USD mỗi năm.”
Labun Nuclear Technologies chuyên sản xuất bảng mạch và các thiết bị điện tử cho các thiết bị và hệ thống điều khiển trong nhà máy điện hạt nhân. Ảnh minh họa.
Labun Nuclear Technologies được thành lập cách đây nhiều thập kỷ để sản xuất các mô – đem, các chi tiết điện tử kỹ thuật số, bảng mạch, và các hệ thống phục vụ thay thế cho các mạch tương tự (analog circuit), các thiết bị và hệ thống điều khiển được lắp đặt trong các nhà máy điện hạt nhân.
Các thiết bị điện tử được sử dụng trong phòng điều khiển của nhà máy điện hạt nhân và các hệ thống giám sát thường được yêu cầu sản xuất lại mới vì không có thiết bị thay thế, các thiết bị cũ không còn phù hợp hoặc chi phí sản xuất rất tốn kém.
Vì vậy, khi một bộ phận hoặc hệ thống điện tử trong một nhà máy hạt nhân ngừng hoạt động, ban quản lý thường yêu cầu Doug Labun, chủ sở hữu và chủ tịch của Labun Nuclear Technologies để phát triển một hệ thống hiện đại, tương đương, có thể thay thế cho thiết bị hay hệ thống cũ của họ.
Labun bắt đầu làm công việc này từ sớm trong sự nghiệp của mình trong khi làm việc tại nhà máy điện hạt nhân Vermont Yankee như một kỹ thuật viên đo đạc và kiểm soát.
“Tôi bắt đầu thay thế các thành phần trên các mạch đơn giản liên quan đến việc chuyển đổi điện áp hoặc đọc ra mức độ bức xạ,” Labun nhớ lại.
“Khi một cái bảng mạch bị hỏng hóc vì một tụ điện xấu, tôi chỉ cần thay thế tụ điện. Nhưng theo thời gian, ngày càng có nhiều loại hệ thống này mà đa số chúng được lắp đặt từ 30 đến 40 năm trước, cần phải được thay thế hoàn toàn.”
Ban đầu, Labun Nuclear Technologies sử dụng phần mềm thiết kế cơ khí SOLIDWORKS® Professional và gói thiết kế PCB PADS® để đảo ngược các bảng mạch và hệ thống thay thế cho các nhà máy hạt nhân. Trong khi Labun đánh giá giải pháp SOLIDWORKS để thiết kế hệ thống vỏ bọc và bao bì, ông tin rằng sự thiếu tích hợp giữa hai ứng dụng đang khiến công việc bị cản trở, dẫn đến sự chậm trễ thời gian và gia tăng chi phí.
Labun kể lại: “Tôi gặp khó khăn trong việc thiết kế bảng mạch và xuất file thiết kế từ PADS theo một định dạng có thể sử dụng được. Tôi nhận ra rằng những gì tôi thực sự cần là một công cụ thiết kế PCB tương thích với SOLIDWORKS”. Và Labun đã bổ sung SOLIDWORKS PCB phần mềm thiết kế Altium PCB để tích hợp với phần mềm thiết kế cơ khí SOLIDWORKS. Labun Nuclear Technologies đã chọn SOLIDWORKS PCB vì phần mềm này được tích hợp hoàn toàn trong SOLIDWORKS.
SẢN XUẤT BẢNG MẠCH CHỈ SAU MỘT NGÀY ÁP DỤNG SOLIDWORKS PCB
Ngày Labun Nuclear Technologies cài đặt phần mềm SOLIDWORKS PCB, Labun đã bắt đầu phát triển một bảng điều khiển cho một màn hình LCD với 40 đến 50 chi tiết. Đến ngày hôm sau, chiếc bảng mạch đầu tiên đã sẵn sàng cho sản xuất. “Trong vòng 48 giờ đầu tiên khi cài đặt phần mềm SOLIDWORKS PCB, tôi đã thiết kế bảng mạch đầu tiên cho sản xuất”, Labun lưu ý.
“Theo tôi, không có công cụ kết hợp nào khác có thể làm được những gì như là SOLIDWORKS và SOLIDWORKS PCB thực hiện,” Labun tiếp tục. “Tôi có thể trở qua trở lại giữa hai chương trình mà không gặp sự cố, chuyển đổi tập tin, hoặc truyền dữ liệu. Tôi đưa các thành phần trên bảng mạch vào trong SOLIDWORKS PCB, đưa thiết kế vào SOLIDWORKS để kiểm tra khoảng trống, di chuyển trở lại SOLIDWORKS PCB để thực hiện các sửa đổi, và sau đó trở lại SOLIDWORKS để tự động tạo ra các thông tin và các tập tin của BOM (Bill of Material).”
ĐỘ CHÍNH XÁC CAO NHẤT + MÔ PHỎNG TRONG THỜI GIAN THỰC = KHÔNG CẦN TẠO MẪU
Vì sự kết hợp của phần mềm thiết kế cơ khí SOLIDWORKS và SOLIDWORKS PCB cung cấp độ chính xác và hình dung tốt hơn, Labun Nuclear Technologies đã loại bỏ nhu cầu tạo ra các bảng mạch mẫu để xác định các vấn đề tiềm ẩn, tiết kiệm thời gian và tiền bạc.
Labun nói: “Với môi trường SOLIDWORKS tích hợp, bạn có thể tự đo lường mọi thứ, sửa đổi, và sau đó hình dung sự thay đổi trong thời gian thực, tiết kiệm được rất nhiều thời gian.” Labun cho biết thêm: “Tôi không còn cần phải sản xuất bảng mạch mẫu vì tôi có thể thực hiện nó từ trong SOLIDWORKS. Trước đây, tôi cần phải tạo ra một bảng mạch mẫu, và nếu kích thước bị sai, tôi sẽ phải làm một cái khác với chi phí khoảng 600 USD. Tôi đang làm tất cả mọi thứ bằng điện tử, và sẽ tiết kiệm được hàng ngàn USD mỗi năm.”
THIẾT KẾ THIẾT BỊ PCB
Ngoài việc tinh giản quy trình thiết kế PCB của Labun, giải pháp thiết kế điện tử tích hợp SOLIDWORKS mở rộng thời gian và nơi mà Labun có thể làm công việc thiết kế của mình vì SOLIDWORKS hoạt động tốt trên một máy tính xách tay tiêu chuẩn. Labun nhấn mạnh: “Với phần mềm SOLIDWORKS tích hợp SOLIDWORKS PCB, tôi có được khả năng linh hoạt và di động cao hơn.
Thiết kế PCB là yêu cầu quan trọng trong thời kỳ sản xuất các thiết bị thông minh. Ảnh minh họa.
Labun cho biết: “Ví dụ, tôi có thể gặp một khách hàng để trình bày thiết kế 3D của tôi, và khách hàng có thể xác định được vấn đề như là có nút điều khiển trước mắt”. “Trong khoảng 30 giây, tôi có thể thay đổi trên máy tính xách tay và cho khách hàng thấy thiết kế mới trong thời gian thực. Hoặc, tôi có thể ngồi trong phòng kiểm soát và thiết kế một bộ phận thay thế trong ít hơn một ngày hoặc khẩn cấp nếu cần thiết. Giải pháp tích hợp SOLIDWORKS cho phép tôi sử dụng các công cụ mà tôi cần, khi nào và ở đâu.”
*SOLIDWORKS PCB là phần mềm chuyên về thiết kế mạch điện tử có thể kết hợp với Altium và tích hợp hoàn toàn trong môi trường SOLIDWORKS 3D CAD kết hợp thiết kế cơ khí và thiết kế điện tử.
ViHoth Corporation
Đại lý phân phối ủy quyền của SOLIDWORKS tại Việt Nam
