Altium DbLibs und elektronische Komponenten in der Cloud mit Altium Designer

Davide Bortolami
|  May 13, 2020
Altium DbLibs und elektronische Komponenten in der Cloud mit Altium Designer

Die DbLib-Unterstützung von Altium ist eine der ältesten und beliebtesten Funktionen von Altium Designer zur Verwaltung elektronischer Komponenten und Daten. Sie sind Sie existieren in der Software-Welt, bevor ich die Existenz des Ohmschen Gesetzes ergründen konnte.

Mit der neuen Funktion zur Komponentensynchronisierung von Altium Designer können Sie praktisch jede Datenbank oder Datenbankbibliothek mit Altium 365 synchronisieren und dabei die Stärken beider Ansätze nutzen.

Wir werden diskutieren, was DbLibs von Altium sind, wie Sie funktionieren, wie Sie Ihnen helfen können und wie Sie sie in Altium 365 integrieren können. Spoiler-Alarm: es ist unglaublich einfach.

Dieser Leitfaden ist sowohl für erfahrene als auch für Anfänger in Sachen DbLibs- geeignet und enthält zusammen mit der Dokumentation von Altium alles, was Sie für eine erfolgreiche Integration benötigen.

Wir werden alle bisherigen Ansätze überfliegen, die nicht mehr relevant sind, und zuerst nur in die neueren Techniken eintauchen.

Verstehen von DbLibs und DbLink


Wenn Sie nicht mit DbLibs von Altium vertraut sind, wird dies als eine schnelle Einführung dienen.

Altium Designer unterstützt zahlreiche Dateibasierte bibliotheksformate: PcbLib, SchLib, LibPkg, IntLibs; PcbLibs enthalten den Footprint, SchLibs enthalten das schematische Symbol und den Link zum Footprint innerhalb einer PcbLib.

Angenommen, der durchschnittliche Altium-Benutzer kennt die oben genannten Arten von Bibliotheken, können wir mit einer relationalen Datenbankanalogie ein wenig tiefer in ihre Datenstruktur eintauchen.

Wir können uns das SchLib wie eine Datenbanktabelle vorstellen, Analog zu einer Excel-Tabelle. Jede Zeile der Tabelle ist eine Komponente, die durch Ihren Namen identifiziert wird. Eine solche Tabelle hätte viele Spalten: eine für die schematische Zeichnung; eine für das Feld "Kommentare"; eine für den Bezeichner; eine für jeden Parameter unserer elektronischen Komponenten wie "Spannung" oder "Temperatur".

Ein PcbLib unter der gleichen Analogie wäre eine ähnliche, aber vereinfachte Tabelle, die nur eine Spalte "Name", eine Beschreibung, ein unsere Footprint-Zeichnung und nicht viel mehr.

Die SchLib müsste auch auf die PcbLib zeigen. Diese werden in der Regel Link oder „Foreign Keys“ in relationalen Datenbanken genannt. Wenn Sie jedoch nicht mit der etwas Terminologie vertraut sind, können Sie diese als Hyperlinks betrachten, auf die Sie klicken, um den richtigen Fußabdruck für Sie zu öffnen.

Weitere Spalten, die wir in Betracht ziehen könnten, sind Dokumente wie Datenblätter, Anwendungshinweise, RoHS-Konformitätserklärungen und Simulationsdaten, die mit der integrierten, gemischten Simulationsumgebung von Altium verwendet werden können.

Um unsere Analogie zu vervollständigen, wäre LibPkg eine Liste aller Tabellen (oder Excel-Tabellen), und IntLibs wäre ein gezippter Export unserer Datenbank , der mit jedem geteilt werden kann, der Sie benötigt.

DbLibs von Altium sind ein Feature, das dieses mentale Konzept in die Realität bringt und Ihnen erlaubt, Altium Designer mit jeder ODBC-kompatiblen Datenbank zu verbinden.

Altium liest eine oder mehrere Datenbanktabellen, die jeweils als separate SchLib-Datei arbeiten. Jede Zeile in Ihren Tabellen wird zu einer Komponente in Ihrer DbLib. Mehrere Standardspalten werden verwendet, um die Basiskomponentenparameter zu definieren und Altium auf die richtige SchLib-und PcbLib-Dateien zu verweisen, in der Regel mit nur einem schematischen Symbol oder PCB-Fußabdruck.

DbLink arbeitet ähnlich wie DbLibs, aber ohne ein mitgeliefertes schematisches symbol und PCB-Fußabdruck, setzt stattdessen auf eine externe Dateibasierte Bibliothek und beschränkt sich auf die Synchronisierung von Parametern mit vorhandenen elektronischen Komponenten.

Die Verborgene Stärke der DbLibs von Altium


Dblibs sind erstaunlich in Ihrer Flexibilität. Kein Wunder also, dass konkurrierende Softwarehäuser exorbitante Preise verlangen, um ähnliche Funktionen zu ermöglichen, da Sie eine tiefe Integration von Komponentenbibliotheken in bestehende Unternehmenssysteme ermöglichen.

Während Altium nur eine feste Strukturtabelle unterstützt, gibt es keine Einschränkung, wie diese Tabelle erstellt werden kann. Mit jeder modernen relationalen Datenbank können Sie Datenbankansichten erstellen. Ansichten sind virtuelle Tabellen, die dynamisch und automatisch von der Datenbank erstellt werden.

Das typischste Beispiel für eine Datenbankansicht ist das Zusammenfügen von zwei verschiedenen Tabellen. Angenommen, wir haben Tabelle A mit Standard-DbLibs von Altium und Tabelle B mit externer Dokumentation für unsere elektronischen Komponenten, können wir Sie verbinden, indem wir eine Ansicht mit einer Abfrage ähnlich der folgenden erstellen:

SELECT * FROM A LEFT JOIN B WHERE “Part ID” = “Part ID”

Durch sogenannte ETL (Extract, Transform, Load) Prozesse ist es möglich, jede Software über DbLibs mit den Bibliotheken von Altium Designer zu verbinden.

Unzählige Unternehmen bieten ETL-Software und -Dienste an, und oft kann ein Großteil der Arbeit mit nur wenigen Zeilen Python erreicht werden.

Beispiel Implementierung: Verbinden mit internen Lagerinformationen


Wenn Sie in einem strukturierten Unternehmen arbeiten, kann Ihre F&E-Abteilung Ihr kleines Lager mit musterelektronischen Komponenten betreiben.

Kleine Lager werden wahrscheinlich von einer ähnlich leichten Software verwaltet, wie einer Excel-Tabelle, Microsoft Access oder Open-Source-Software wie PartKeepr.

Die Integration von DbLibs mit Altium in Ihr F&E-Lager kann Ihre Entwicklung erheblich beschleunigen. Möchten Sie überprüfen, ob die Komponente, die Sie gerade hinzugefügt haben richtig ist oder schnell eine Steckergröße überprüfen? Doppelklicken Sie einfach und lesen Sie die relevanten Parameter. In ähnlicher Weise ermöglicht eine solche Integration, elektronische Komponenten-Regale und Boxen direkt in der Stückliste aufzulisten und mit einem einzigen Klick aus einer Altium OutJob-Datei auf Papier zu drucken.

Beispiel Implementierung: Herstellerdaten Synchronisieren


Einige der kritischsten Parameter, die Sie außerhalb der Altium Designer-Umgebung Bearbeiten möchten, sind die Hersteller und Hersteller-Teilenummer für jede Komponente.

Passive Elektronikkomponenten zum Beispiel müssen manchmal recht häufig aktualisiert werden: je nach Marktschwankung oder in welchem Land Ihr Produkt hergestellt wird, können Sie verschiedene Teilenummer für 10UF 16V 0603 Kondensatoren hinzufügen. Altiums Features und die Octopart Integration können dem Ingenieur helfen, diese elektronischen Komponenten schnell auszuwählen, aber in einigen Unternehmen muss der Prozess zwangsläufig durch spezialisierte Abteilungen gehen.

Rüstungs- und Luftfahrtunternehmen müssen möglicherweise hinter einer Firewall ohne Internetzugang arbeiten, um Datenlecks zu vermeiden und müssen daher die Octopart-Integration von Altium durch eine ad-hoc-Lösung ersetzen.

In diesen Fällen kann es von Vorteil sein, Hersteller- und Hersteller-Teilenummer-Parameter außerhalb von dem Designer zu bearbeiten, während aktive BOM -, Draftsman- und Altiums Excel-templatefunktionen weiterhin genutzt werden, um detaillierte BOMs zu generieren.

Beispiel Implementierung: Behalten Sie P&P-Daten im Auge


Viele Unternehmen führen interne Pick & Place-Linien für Produktion und Prototyping.
P&Ps sind schwere kartesische Maschinen: Sie wählen eine Komponente an einem bestimmten Punkt, basierend auf einem XY-Offset und einer Rotation, und bewegen Sie zu einem anderen, basierend auf ähnlichen XY-Offsets und-Rotationen.

Einige dieser Parameter ändern sich mit verschiedenen Boards; das berüchtigtste Beispiel ist das komponentenzentrum in Bezug auf den Board Origin, das das P&P bildet, welches Sie Ihrem EMS liefern müssen. Andere Werte ändern sich nur mit der spezifischen Teilenummer, z.B. der Abstand zwischen teilen in einer Rolle oder die Standarddrehung der elektronischen Komponenten.

Viele P&P-Linien betreiben Ihre eigene Managementsoftware, um eine Datenbank aller elektronischen Komponenten zu führen und die Bedienung zu vereinfachen. Um die Markteinführungszeit zu verkürzen, beginnen viele Unternehmen mit dem Aufbau dieser Parameter, wenn das PCB-Design noch im Gange ist. Zu diesem Zweck kann eine Bestückungsmanagementsoftware in DbLibs von Altium integriert und in allen Umgebungen von Altium eingesetzt werden.

Alle diese Werte können in jedes Altium-Feature exportiert werden, das elektronische Bauteilparameter wie Altium Active BOM, ODB++ Exports oder Draftsman-Tabellen unterstützt.

Beispiel Implementierung: Verbindung Zu Ihrem Unternehmen ERP


Als ich bei einem führenden Hersteller von Wechselrichtern für Wasserpumpen arbeitete, lief das Unternehmen, wie viele andere, auf einer maßgeschneiderten ERP-Software. Die Software überlebte unzählige Updates über viele Jahrzehnte, und obwohl es nicht das schönste digitale Architektur war, wurde die Arbeit jedes Mal erledigt.

Um Altium Designer mit dieser Software zu integrieren, haben wir einen SKU-Parameter zu unseren vorhandenen Bibliotheken hinzugefügt. Jede SKU (Lagerhaltungseinheit) wies auf ein "Produkt" innerhalb der ERP-Software hin.

Das ERP enthielt Datenblätter für zehntausende elektronische Komponenten und Kontextdaten wie RoHS-Genehmigungsberichte. Zu den Daten gehörten vertrauliche Dokumente, die nicht außerhalb des ERP übertragen werden konnten, um Datenlecks zu vermeiden.

Das ERP exportierte die Daten in Microsoft SQL Server-Tabellen und ein paar Ansichten wurden erstellt, um formatierte Dokumentlinks anzuzeigen, indem die Spalten nach den mustern "ComponentLink1Description" und "ComponentLink1URL" benannt wurden. Ebenso entschieden wir uns, die Komponentenbeschreibungen direkt in die ERP-software zu schreiben, da unsere Einkaufsabteilung die akribischsten und kohärentesten Aufzeichnungen geführt hatte, die ich je gesehen hatte, und dies auf absehbare Zeit fortgesetzt hätte.

Einschränkungen in Kombination mit Concord Pro Past


Bis zur Version 20.0 von Altium war es bei der Verwendung von Concord Pro auf Altium 365 in Verbindung mit DbLibs nicht möglich, alle Collaboration-Funktionen voll auszunutzen.

Concord Pro ermöglicht es, immer aktuelle und einwandfrei standardisierte Komponentendaten in Ihrer Organisation zu übernehmen, indem jeder Ingenieur aus der gleichen Shared Library arbeiten kann.

Ein oder mehrere Bibliothekare können schematische Symbole, komponentenfußabdrücke und Komponentenparameter zeichnen und validieren, während das gesamte Team Sie bitten kann, neue elektronische Komponenten über das Teileantragsformular von Altium zu erstellen.

Screenshot einer DbLib-Migration in Altium
Migration abgeschlossen! Wir können uns jetzt ausruhen und den Sonnenaufgang in einem dankbaren Universum beobachten.

Ich habe die Datenbanktabelle, die ursprünglich auf einem Microsoft SQL Server gehostet wurde, mit DBeaver, einer Open-Source-Datenbankverwaltungssoftware, in eine Excel-Tabelle konvertiert. Auf diese Weise kann die Datenbank zu Demonstrationszwecken leicht bearbeitet werden.

Datenbankbibliothek für elektronische Komponenten in Excel konvertiert
Datenbankbibliothek für elektronische Komponenten in Excel konvertiert

Ich habe die Datenbanktabelle, die ursprünglich auf einem Microsoft SQL Server gehostet wurde, mit DBeaver, einer Open-Source-Datenbankverwaltungssoftware, in eine Excel-Tabelle konvertiert. Auf diese Weise kann die Datenbank zu Demonstrationszwecken leicht bearbeitet werden.

Synchronisierungsfunktion für elektronische Komponenten in Altium
Die Synchronisierungsfunktion für elektronische Komponenten ist unter Erweiterungen und Updates aktiviert

Die Konfiguration liest das einzige Blatt in unserer Excel-Datei und synchronisiert es mit der Cloud. Die Komponentensynchronisierung wurde so eingerichtet, dass sie mit den Komponenten durch einen Schlüsselparameter / eine Schlüsselspalte mit dem Namen PartId übereinstimmt.
Tipps: Denken Sie daran, das Eigenschaftenfenster immer geöffnet zu lassen, damit Sie beim Klicken nichts verpassen, was eine zusätzliche Konfiguration erfordert!

Der Schlüsselparameter wurde entsprechend der Bibliothek geändert
Der Schlüsselparameter wurde entsprechend der Bibliothek geändert

 Ich habe das Feld Beschreibung der Kondensatoren in unserer Excel-Datei geändert.

Änderung der Komponente in Excel
Die Komponente wurde in Excel bearbeitet

Nach dem Auslösen einer manuellen Komponentensynchronisierung wird der neu aktualisierte Kondensator im Bereich Komponenten und Explorer angezeigt.

Screenshot der resultierende aktualisierte Komponente im Explorer Bereich
Die resultierende aktualisierte Komponente im Explorer Bereich
Resulting updated component in the Components panel
Die resultierende aktualisierte Komponente im Explorer-Bereich

Ausführungsmodi

Sie können die neue Funktion zur Komponentensynchronisierung auf drei verschiedene Arten auslösen:

Manuell
Öffnen Sie die CmpSync-Datei und klicken Sie auf die Schaltfläche Ausführen, um die Synchronisierung manuell auszulösen. Die Aufgabe wird in Ihrer aktuellen Altium-Instanz ausgeführt, und Sie können während der Ausführung des Vorgangs keine andere Aufgabe ausführen, es sei denn, Sie öffnen eine andere Instanz.

Nach einem Zeitplan
Mit der Schaltfläche Zeitplan können Sie einen Tages- oder Wochenplan festlegen oder die Synchronisierung auslösen, wenn Sie sich bei Ihrem Altium Arbeitsbereich anmelden.

Altium erstellt eine neue Windows-Zeitplanaufgabe.

 Zeitplanfenster für die Komponentensynchronisierung
Zeitplanfenster für die Komponentensynchronisierung

Über die Kommandozeile

Zu guter Letzt wird die Komponentensynchronisation über die Befehlszeile mithilfe des Befehlszeilenprogramms unter "C: \ Programme \ Altium \ AD20 \ System \ ComponentSync.Executor.exe" ausgelöst.

Dieser Modus ist außerordentlich flexibel, da er von einem externen Skript ausgelöst werden kann.

Beispielsweise möchten Sie möglicherweise ein einfaches Python-Skript schreiben, das eine private API abfragt, die in Ihrem internen Netzwerk verfügbar gemacht wird, und zwar wie folgt:

  1. Stellen Sie eine Verbindung zu Ihrer REST-API her
  2. Laden Sie die Daten herunter
  3. Schreiben Sie die Daten in eine CSV-Datei an einem temporären Speicherort
  4. Lösen Sie die Komponentensynchronisierung aus und warten Sie, bis sie abgeschlossen ist
  5. Wenn dies erfolgreich abgeschlossen wurde, löschen Sie die temporäre Datei und beenden Sie das Programm
  6. Wenn dies nicht erfolgreich ist, senden Sie die Protokolldatei per E-Mail und beenden Sie das Programm

Schlussfolgerungen

Die DbLibs von Altium war schon immer eine der leistungsstärksten, wenn auch etwas versteckte Funktion in Altium Designer. Wenn Sie verstehen, wie Sie es optimal nutzen können, können Sie viel Hintergrundwissen im Datenmanagement für elektronische Unternehmenskomponenten (und häufig eine gute Meditationssitzung) erwerben, aber es kann zu erstaunlichen Verbesserungen der Effizienz und einer Reduzierung der Fehlerrate für Ihre Entwürfe führen.

Bis Altium 20 war es nicht möglich, Altium 365 und DbLibs gleichzeitig zu nutzen, ohne Kompromisse bei Funktionen und Benutzerfreundlichkeit einzugehen, da mehrere widersprüchliche Datenquellen zu Verwirrung führen können.

Ab Altium 20.1 ermöglicht die neue Funktion zur Komponentensynchronisierung das Zusammenführen der Funktionen von Datenbankbibliotheken mit der Einfachheit und Zusammenarbeit von Altium 365, wodurch ein System entsteht, das weitaus größer ist als die Summe seiner Teile. Durch die Synchronisierung der Daten elektronischer Komponenten auf diese Weise erhalten Sie leistungsstarke Funktionen für die Verwaltung und Datenverfolgung.

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David Bortolami ist ein Elektronikingenieur mit umfassenden Kenntnissen im Bereich Leiterplatten- und Schaltungsdesign. Derzeit ist er Leiter von Fermium, einem kleinen britischen Unternehmen, das einige der weltweit fortschrittlichsten wissenschaftlichen Instrumente für Lehre und Forschung herstellt.

"Jedes Produkt kann zum halben Preis doppelt so gut hergestellt werden. Es geht darum, tief in die Gründe einzutauchen, warum es existieren sollte, und dann den Rest herauszunehmen."

Als Unternehmer verfügt David über Erfahrung mit allen Hürden der Herstellung, des integrierten elektronisch-mechanischen Produktdesigns und der Erfüllung der EMV- und regulatorischen Anforderungen. In der Vergangenheit leitete er einen der größten italienischen Fablab / Hackerspace und Coworkings und war verantwortlich für PCB Engineering für Unternehmen, die auf EMI-schwere Industrien wie elektronische Wechselrichter spezialisiert sind.

Sie können David direkt unter folgender Adresse kontaktieren: d@fermium.ltd.uk

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