專業(yè)的電氣設(shè)計(jì)軟件SolidWorks Electrical

1、摘要現(xiàn)在的設(shè)備制造可以說(shuō)是機(jī)械設(shè)計(jì)與電氣設(shè)計(jì)不分家.甚至一個(gè)工程師要完成機(jī)械設(shè)計(jì)與電氣設(shè)計(jì)這兩部分.南京東岱信息技術(shù)有限公司是SolidWorks老牌增值經(jīng)銷商，在與SolidWorks客戶的技術(shù)溝通中，了解到機(jī)械設(shè)計(jì)部分SolidWorks是完成可以解決問(wèn)題。而現(xiàn)有的電氣部分很多還是在AUTOCAD的平臺(tái)上，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的電氣設(shè)計(jì)工具已經(jīng)不能滿足電氣設(shè)計(jì)工作量的增加和產(chǎn)品的節(jié)能減排要求。具體存在的不足之處大致如下：1. 缺少一個(gè)很好的電氣設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理理念，所有的項(xiàng)目設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)之間缺少電氣關(guān)聯(lián)；2. 所有的電氣設(shè)計(jì)全部使用CAD線條，缺少電氣設(shè)計(jì)獨(dú)有的電氣屬性，經(jīng)常產(chǎn)生設(shè)計(jì)錯(cuò)誤；3.

2、 電氣符號(hào)之間缺少關(guān)聯(lián)，更改過(guò)程繁瑣，很難評(píng)估更改范圍；4. 各種清單，包括接線表都需要人工統(tǒng)計(jì)，增加了錯(cuò)誤產(chǎn)生的機(jī)率；5. 無(wú)法直接進(jìn)行3D布線，獲取布線的長(zhǎng)度，造成連接線的大量浪費(fèi)；6. 設(shè)計(jì)過(guò)程無(wú)法直接調(diào)用產(chǎn)品編碼等，及時(shí)獲取目前零部件的庫(kù)存信息；7. 指導(dǎo)裝配的是2D CAD圖紙，因?yàn)榻泳€比較多，很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤；8. 沒(méi)有布線圖指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)布線等；針對(duì)目前的現(xiàn)狀與需求， SolidWorks Electrical軟件幫助客戶提高圖紙的設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，并且與企業(yè)的三維設(shè)計(jì)規(guī)范和信息化管理工具接軌；同時(shí)通過(guò)SolidWorks技術(shù)人員對(duì)國(guó)外先進(jìn)的電氣設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方式的掌握，再結(jié)合軟件應(yīng)用，達(dá)

3、到幫助企業(yè)培養(yǎng)合格設(shè)計(jì)人才的目的。一. 項(xiàng)目技術(shù)方案目前企業(yè)在設(shè)計(jì)方面，需要一個(gè)平臺(tái)化的軟件能夠多方位的電氣設(shè)計(jì)。結(jié)合目前設(shè)計(jì)中所遇的問(wèn)題，SolidWorks針對(duì)性的闡釋了SolidWorks Electrical在以下幾個(gè)方面的能力：1 融入項(xiàng)目管理工具，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的高效性，準(zhǔn)確性和安全性傳統(tǒng)的AutoCAD設(shè)計(jì)軟件僅僅是停留在繪圖模式上，著重于對(duì)于線條和圖形的處理。SolidWorks Electrical作為專業(yè)的電氣設(shè)計(jì)軟件，擁有專業(yè)的設(shè)計(jì)工具，例如項(xiàng)目的管理、各部分圖紙之間的信息關(guān)聯(lián)、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)和符號(hào)庫(kù)模型等。SolidWorks Electrical擁有元件自動(dòng)標(biāo)注，智能化的邏輯

4、判斷能力，例如自動(dòng)提示觸點(diǎn)的溢出、線路設(shè)計(jì)的短路、符號(hào)之間的同名等，可以幫助設(shè)計(jì)人員將設(shè)計(jì)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，將設(shè)計(jì)過(guò)失盡可能的消滅在萌芽狀態(tài)。由此可見(jiàn)，SolidWorks Electrical在提供設(shè)計(jì)的方便性同時(shí)，注重設(shè)計(jì)的高效性，準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)的安全性。A） SOLIDWORKS ELECTRICAL是基于項(xiàng)目管理的電氣設(shè)計(jì)軟件。在SOLIDWORKS ELECTRICAL中，所有的項(xiàng)目全部存儲(chǔ)于SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)中，沒(méi)有實(shí)體文件，這有別于AutoCAD。傳統(tǒng)使用AutoCAD 軟件做電氣設(shè)計(jì)的時(shí)候，都是將所有頁(yè)面全部繪制在一個(gè)界面中，存為一個(gè)dwg 文件。但是這樣的模式缺乏管理，在提供給別人讀

5、圖/查圖的時(shí)候，帶來(lái)很多麻煩，需要花費(fèi)大量時(shí)間?；陧?xiàng)目管理的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)工程結(jié)構(gòu)的管理能夠表達(dá)清晰，對(duì)工程信息以及頁(yè)面信息等表達(dá)清晰。這點(diǎn)，對(duì)于企業(yè)的設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)非常有幫助。B） 如下圖SOLIDWORKS ELECTRICAL提供一個(gè)項(xiàng)目管理器，可以同時(shí)看到所有的項(xiàng)目，以及屬性信息，同時(shí)可以將已有的項(xiàng)目打包備份，交流，或作為模板保存，在此后類似項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)可以直接調(diào)用此模板，進(jìn)行修改編輯，快速完成新項(xiàng)目的建立。C） 通過(guò)SOLIDWORKS ELECTRICAL網(wǎng)絡(luò)版的使用，可以實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)設(shè)計(jì)同一項(xiàng)目。2 圖紙?jiān)O(shè)計(jì)流程方式的簡(jiǎn)化在設(shè)計(jì)初期，SolidWorks Electrical可以通過(guò)元件

6、列表將部分元件導(dǎo)入工程項(xiàng)目中，在后期的原理設(shè)計(jì)過(guò)程中再實(shí)現(xiàn)元件與圖形的匹配；也可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中添加符號(hào)并為符號(hào)選型。這兩種方式可以由設(shè)計(jì)人員自行根據(jù)需要靈活運(yùn)用，一方面避免了元件錄入和原理圖使用過(guò)程中不匹配這種潛在的過(guò)失，另一方面也保證了數(shù)據(jù)一次性錄入而減少設(shè)計(jì)人員的工作量，避免造成人力物力等資源的浪費(fèi)。在后期的數(shù)據(jù)更改時(shí)，可以在元件列表中通過(guò)元件的標(biāo)簽導(dǎo)航到具體圖紙的零件所在位置，方便設(shè)計(jì)人員的查找和修改工作。A) SOLIDWORKS ELECTRICAL中繪制原理圖時(shí)采用的是多線制或單線制電連接線，插入符號(hào)時(shí)會(huì)自動(dòng)切斷電線，符號(hào)移除電線會(huì)自動(dòng)保持電連接，電線可以一鍵自動(dòng)編號(hào)，編號(hào)格式允許

7、用戶自定義。SOLIDWORKS ELECTRICAL可以自動(dòng)檢測(cè)短路設(shè)計(jì)，給出錯(cuò)誤提示。B) 繪制原理圖時(shí)的所有符號(hào)，都具有電氣屬性，例如，設(shè)備型號(hào)，制造商，設(shè)備說(shuō)明，設(shè)備引腳號(hào)，設(shè)備的連接方式等，所有電氣屬性都可以在設(shè)備內(nèi)部屬性中統(tǒng)一修改，修改后的參數(shù)會(huì)在原理圖中自動(dòng)調(diào)整。3 SOLIDWORKS ELECTRICAL原理圖中的電氣符號(hào)之間可以相互關(guān)聯(lián)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)允許數(shù)據(jù)的同步更新。例如繼電器觸點(diǎn)與線圈的關(guān)系，SOLIDWORKS ELECTRICAL自動(dòng)識(shí)別相關(guān)聯(lián)設(shè)備的修改信息，保持所有修改實(shí)時(shí)同步，即便不是同一個(gè)設(shè)計(jì)者，只要他們工作于同一項(xiàng)目，此項(xiàng)目中的所有相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)都會(huì)同步修改

8、。這是SOLIDWORKS ELECTRICAL網(wǎng)絡(luò)版軟件的一大特點(diǎn)。例如上圖，主觸點(diǎn)在圖紙05頁(yè)第6列，線圈則在圖紙的08頁(yè)第1列，SOLIDWORKS ELECTRICAL會(huì)自動(dòng)添加關(guān)聯(lián)標(biāo)示：08-1和05-6并會(huì)同步顯示此觸點(diǎn)的名稱及類型。如在一處做修改，則另一處關(guān)聯(lián)符號(hào)的信息會(huì)同步修改。4 清單報(bào)表的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)自動(dòng)清單統(tǒng)計(jì)功能在電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中起到關(guān)鍵的作用。在原有的AutoCAD的平臺(tái)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力在數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)上，但即便如此，在準(zhǔn)確率上并非理想。SolidWorks Electrical可以根據(jù)企業(yè)的需求定制清單模板，并根據(jù)模板一鍵式自動(dòng)生成清單。清單報(bào)表包含：

9、圖紙清單，電纜清單，端子排清單，線號(hào)清單，器件清單等，其中器件清單不僅僅可以幫助設(shè)計(jì)人員了解設(shè)計(jì)的器件類別，還可以幫助采購(gòu)人員的采購(gòu)。此外，SolidWorks Electrical允許用戶將清單內(nèi)容導(dǎo)出到MS Excel文件中，做后期進(jìn)一步處理。在繪制圖紙，符號(hào)，端子，線號(hào)時(shí)，由于這些都具有電氣屬性，并且在數(shù)據(jù)庫(kù)中有對(duì)應(yīng)的變量自動(dòng)存儲(chǔ)，因此SOLIDWORKS ELECTRICAL可以直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有已有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成各類清單BOM表，如在設(shè)計(jì)中更改了某些數(shù)據(jù)，則表單可以一鍵自動(dòng)更新為最新?tīng)顟B(tài)。5 與SolidWorks無(wú)縫集成，最優(yōu)布線原理的設(shè)計(jì)目的旨在指導(dǎo)生產(chǎn)。根據(jù)我們?cè)谄髽I(yè)

10、中的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，原理的設(shè)計(jì)并不會(huì)了解具體器件的布線，這樣在施工人員對(duì)器件擺放位置不明確而具有隨意性的狀況下，不能最優(yōu)化的布線，由此造成大量的接線冗余。而只有通過(guò)三維軟件在空間對(duì)器件做布線模擬，才可以真實(shí)的虛擬出最優(yōu)化方案。但這就必須需要電氣軟件和三維機(jī)械軟件有良好的數(shù)據(jù)銜接。SolidWorks Electrical作為SolidWorks的電氣設(shè)計(jì)工具，兼容上真正做到了無(wú)縫集成，省去了在后續(xù)與SolidWorks三維軟件的集成中所需的所有定制服務(wù)。除了在設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)電氣與電氣的溝通，SolidWorks Electrical與SolidWorks也建立了這樣的協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境。尤其是在數(shù)據(jù)變化的

11、時(shí)候，協(xié)同設(shè)計(jì)發(fā)揮了強(qiáng)大而必要的能力，確保二維圖紙的設(shè)計(jì)與三維圖形的設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)模型驅(qū)動(dòng)。在網(wǎng)絡(luò)版中，通過(guò)SolidWorks Electrical修改原理圖數(shù)據(jù)，SolidWorks中的三維模型數(shù)據(jù)便可實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)更新，確保數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，例如在器件庫(kù)中修改柜體、導(dǎo)軌、線槽尺寸時(shí)，三維模型會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)尺寸更新，無(wú)需設(shè)計(jì)人員手動(dòng)修改三維模型，可以解決大量重復(fù)勞動(dòng)時(shí)間，對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求也相對(duì)較低。通過(guò)消息模式，電氣在原理的設(shè)計(jì)和機(jī)械的設(shè)計(jì)之間構(gòu)建了溝通的渠道，通過(guò)SolidWorks Electrical3D模塊，安裝在SolidWorks環(huán)境下，可以自動(dòng)獲取SolidWorks Electrica

12、l原理圖的數(shù)據(jù)，設(shè)備清單，設(shè)備屬性，設(shè)備連接方式，將二維原理圖數(shù)據(jù)自動(dòng)關(guān)聯(lián)到三維SolidWorks數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)二維驅(qū)動(dòng)三維模型，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)Routing工具以及SolidWorks Electrical3D功能，完成三維模型間的自動(dòng)布線，零件間的連接點(diǎn)會(huì)自動(dòng)對(duì)應(yīng)原理圖中符號(hào)的連接方式。在三維環(huán)境中通過(guò)線槽，路徑等，尋找最優(yōu)接線方式，布線完畢后會(huì)自動(dòng)將線纜長(zhǎng)度導(dǎo)入至SolidWorks Electrical數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶可以通過(guò)SolidWorks Electrical將線長(zhǎng)清單導(dǎo)出，指導(dǎo)生產(chǎn)。6 與企業(yè)外部數(shù)據(jù)保持一致，獲取零部件庫(kù)存等信息。SOLIDWORKS ELECTRICAL在

13、設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以直接調(diào)用SOLIDWORKS ELECTRICAL數(shù)據(jù)庫(kù)中的產(chǎn)品信息，此庫(kù)的信息允許通過(guò)外部格式批量導(dǎo)入，如Excel格式批量導(dǎo)入。但是考慮到企業(yè)的一些動(dòng)態(tài)產(chǎn)品信息，如庫(kù)存，產(chǎn)品編碼等，是根據(jù)不同的廠商經(jīng)常變動(dòng)的，因此SOLIDWORKS ELECTRICAL提供與外部ERP數(shù)據(jù)集成的功能模塊，此功能允許實(shí)時(shí)讀取外部數(shù)據(jù)，對(duì)SOLIDWORKS ELECTRICAL數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，保持企業(yè)數(shù)據(jù)的一致。7 指導(dǎo)裝配：A）通過(guò)SolidWorks Electrical 2D機(jī)柜布局。SOLIDWORKS ELECTRICAL可以生成2D機(jī)柜布局裝配圖紙，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)裝配，此

14、布局圖中的所有設(shè)備信息都與原理圖中設(shè)備信息一一對(duì)應(yīng)，并可同步關(guān)聯(lián)，甚至設(shè)備的尺寸信息，可以按比例顯示在2D裝配圖中。B） 或可以通過(guò)SolidWorks 裝配體生成2D工程圖指導(dǎo)生產(chǎn)。通過(guò)SolidWorks Electrical3D模塊完成的電氣3D裝配，生成的工程圖中，可以導(dǎo)出含有電氣屬性的BOM表單，也同樣包含零件的開(kāi)孔表。C） 指導(dǎo)布線生產(chǎn)。SolidWorks Electrical3D完成自動(dòng)布線后，通過(guò)到處的BOM表單，可以利用SolidWorks Electrical軟件到處接線清單，根據(jù)此清單，對(duì)應(yīng)裝配圖，以及原理圖中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，可以完成指導(dǎo)工人現(xiàn)場(chǎng)接線，甚至無(wú)需工人有任何

15、的電氣知識(shí)背景，按照BOM中的數(shù)據(jù)就可以截取相應(yīng)線纜長(zhǎng)度，對(duì)應(yīng)連接點(diǎn)，對(duì)應(yīng)三維裝配圖，完成線纜的裝配。從而節(jié)省大量的線纜浪費(fèi)。8 三維模型庫(kù)，輕松自建對(duì)于已有的自定義的SolidWorks零件，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)SolidWorks Electrical的新零件助手，只需要在SolidWorks環(huán)境下添加連接點(diǎn)和定義配合參考面等，便可以輕松的實(shí)現(xiàn)自定義零件符號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化定制，無(wú)需電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)三維軟件的深入了解，適合于三維入門級(jí)別的電氣工程師使用。對(duì)于常用件，也可以通過(guò)SolidWorks Electrical在連接網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)下從SolidWorks Electrical網(wǎng)絡(luò)庫(kù)中下載3D零件模型，減輕企業(yè)設(shè)計(jì)人員的工作量。9 多人同時(shí)同項(xiàng)目的協(xié)同設(shè)計(jì)企業(yè)經(jīng)常會(huì)遇到大型的工程，需要多人協(xié)同設(shè)計(jì)。但是在以往的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員各自為政，相對(duì)獨(dú)立的完成設(shè)計(jì)。在沒(méi)有交流的狀態(tài)下，設(shè)計(jì)很難實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，在數(shù)據(jù)共享方面就更是不可能了。SolidWorks Electrical為電氣設(shè)計(jì)人員提供了SOLIDWORKS ELECTRICAL-SOLIDWORKS ELECTRICAL的協(xié)同設(shè)計(jì)模式，在網(wǎng)絡(luò)版中，多個(gè)設(shè)計(jì)人員可以在不同的電腦中同時(shí)工作于同一個(gè)工程文件，并真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。例如某客戶端A在使用了觸點(diǎn)后，客