關(guān)于如何用好Solidworks Electrical（SWE）軟件的幾點(diǎn)建議
我是上海比約克的電氣技術(shù)人員，最近給一個(gè)用戶的工程師進(jìn)行了一次有關(guān)于SWE軟件的技術(shù)指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)了一些很多朋友都會(huì)出現(xiàn)的幾個(gè)問題，這里我寫一點(diǎn)體會(huì)和建議，希望對(duì)大家可以進(jìn)行有所借鑒和幫助。
問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，1、電線式樣的理解和新建（電線線號(hào)編號(hào)規(guī)則設(shè)置）；2、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的構(gòu)建和關(guān)聯(lián)；3、接線表的使用和好處。
一、電線式樣的理解和新建（電線線號(hào)編號(hào)規(guī)則設(shè)置）：
在SWE中，打開原理圖界面需要開始畫圖的時(shí)候，首先需要在圖紙上繪制電路，這里是用電線式樣來進(jìn)行繪制的如圖1，有非常多的朋友們都是使用軟件默認(rèn)的線就直接開始繪圖了，這樣繪制當(dāng)然沒有什么原則上的錯(cuò)誤，但是畫完了，需要編線號(hào)的時(shí)候就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題，線號(hào)不知道該在哪里進(jìn)行設(shè)置了。
圖1
那么我們打開電線式樣管理器看看這到底是個(gè)什么。點(diǎn)擊電線式樣名稱旁邊的按鈕，如圖2，這時(shí)我們可以看到電線式樣選擇器如圖3，在這個(gè)界面的右下角有一個(gè)管理器的按鈕，就可以打開管理器界面，如圖4，選擇一個(gè)線型，可以看到菜單欄的屬性按鈕由灰變成彩色，點(diǎn)擊屬性按鈕，進(jìn)入這個(gè)線型的設(shè)置界面如圖5。
圖2 圖3
圖4
下面就針對(duì)圖5進(jìn)行一些說明，首先我們看到圖中有上下兩部分框起來的內(nèi)容，一個(gè)是叫“基本信息”，一個(gè)是叫“布線”，其實(shí)可以這樣理解，基本信息就是在2D圖紙上的信息，那么這里包含了導(dǎo)線的類型是“控制”，也正是我們開始選取的那個(gè)類型的線型，“線顏色”是指在圖紙上顯示的顏色，“線型”就是在圖紙上顯示的線的類型，可以是多種的，打開后如圖6，這里可以選擇的線型有幾十種，當(dāng)然也有辦法添加自定義的線型，不過一般用戶是添加不了的，上海沐江和我們比約克公司可以提供這類服務(wù)。不過一般來說常用的都有，基本不需要進(jìn)行自定義。“線寬”是用來設(shè)置線條在圖紙上顯示的粗細(xì)的，默認(rèn)是0，實(shí)際上是動(dòng)態(tài)的線條，在A3圖紙上繪制在A4圖紙上打印出來的話，大約是0.25mm左右，也是比較常用的。但是有的企業(yè)有一些特殊要求，這樣就需要進(jìn)行設(shè)置，直接填寫你需要的寬度就可以了，單位是mm；下面的“電位格式”和“電線格式”其實(shí)就是這根線的編號(hào)規(guī)則設(shè)置方式，分別表示以電位方式編號(hào)的模式和以電線方式編號(hào)的模式。這里我以電位方式作為例子進(jìn)行講解，點(diǎn)擊郵編的按鈕，可以看到編輯格式的界面，如圖7
圖5
圖6
圖7
在圖7中，加粗的格式就是當(dāng)前正在使用的格式，軟件自帶了幾種常見的格式，當(dāng)然，如果這些都不是自己說需要的格式，可以在此管理器上進(jìn)行自定義設(shè)置，設(shè)置的方法非常簡單，見圖8，選擇需要在規(guī)則里用到的信息變量，點(diǎn)擊下面的“添加簡單格式”或者雙擊變量將這些變量加載到規(guī)則當(dāng)中，就形成了你所需要的一個(gè)自定義的編號(hào)規(guī)則。另外還可以對(duì)于規(guī)則中形成的數(shù)據(jù)進(jìn)行一些處理，那就用到了圖9所示的內(nèi)容，一并將這些處理規(guī)則加進(jìn)規(guī)則中，在這里把它稱作是“功能”。
圖8
圖9
這樣操作結(jié)束，就可以設(shè)置定義了一個(gè)根據(jù)自己要求所制定的電線的編號(hào)規(guī)則，到此時(shí)，對(duì)其中一個(gè)線型進(jìn)行了設(shè)置，當(dāng)然這些設(shè)置是可以進(jìn)行保存的，將這個(gè)類型的設(shè)置保存后，其他類型的線也可以一鍵式進(jìn)行設(shè)置即可。如圖10
圖10
那我們再回到圖5中的下面的框：“布線”，顧名思義就是用于3D布線的信息設(shè)置，這里其實(shí)不必做太多的設(shè)置，手動(dòng)填進(jìn)去一些相關(guān)數(shù)據(jù)就可以了，但是最佳的方式是在“電纜型號(hào)”一項(xiàng)中進(jìn)行選型，點(diǎn)擊“電纜型號(hào)”一項(xiàng)最右側(cè)的，這時(shí)就打開了SWE的一個(gè)重要的數(shù)據(jù)庫—“電線電纜庫”，選取這根線型說用的電線型號(hào)，如圖11，雙擊或者點(diǎn)擊下面的選擇，這時(shí)我們可以看到原來圖5中的這部分內(nèi)容會(huì)自動(dòng)將這個(gè)電線的必要屬性調(diào)取進(jìn)來，就變成的如圖12所示
圖11
圖12
這樣一來，這個(gè)線型就不簡單是一個(gè)圖紙上的線了，而是具備了3D屬性和具體型號(hào)及顏色的實(shí)體電線了，我們用這個(gè)線型去繪制圖紙的時(shí)候，其實(shí)也就是在用實(shí)體電線連接各個(gè)元器件。這就是SWE區(qū)別于其他軟件的一個(gè)特色，這個(gè)叫“實(shí)體化設(shè)計(jì)”。同時(shí)，這樣的實(shí)體化也體現(xiàn)在了符號(hào)和部件庫之間的關(guān)聯(lián)，下面我就講講這個(gè)內(nèi)容。
二、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的構(gòu)建和關(guān)聯(lián)：
所謂基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是指在專業(yè)電氣設(shè)計(jì)軟件中，由符號(hào)，部件，2D布局圖庫，接線圖符號(hào)，3D模型，電線電纜，圖框，模版，宏等這一類數(shù)據(jù)庫的總稱，這些數(shù)據(jù)由符號(hào)，部件，2D布局圖庫，接線圖符號(hào)，3D模型共同組成一個(gè)完整的器件，其他的圖框、模版、宏是繪圖過程中需要的數(shù)據(jù)信息。這里我先講講器件，打開“設(shè)備型號(hào)管理器”，如圖13，打開后如圖14。
圖13
圖14
在這個(gè)庫中，是SWE軟件提供的大量的部件庫信息，軟件自帶了大約幾十萬個(gè)元器件的信息，不過這些數(shù)據(jù)大多數(shù)是國外的器件信息，國內(nèi)的用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)自己用的很多器件都沒有，軟件提供自己構(gòu)建數(shù)據(jù)的通道，可以通過點(diǎn)擊圖14的右上角“添加設(shè)備型號(hào)”按鈕，來進(jìn)行新建自己所需要的器件信息。這里我們選定一個(gè)型號(hào)的器件，點(diǎn)擊“屬性”按鈕，打開這個(gè)器件的屬性界面，如圖15
圖15
在圖15中，首先是“基本信息”，主要的信息是“制造商數(shù)據(jù)”、“分類”、“數(shù)據(jù)庫”、“物料編碼”、“說明”，這里需要說明的是這里的“物料編碼”和下面供應(yīng)商的“物料編碼”是有區(qū)別的，這里的物料編碼主要是指本公司物料管理系統(tǒng)中的編碼，供應(yīng)商“物料編碼”是元器件供應(yīng)商在他們系統(tǒng)中的物料編碼。本公司的物料編碼可以在新建器件的時(shí)候填寫進(jìn)去。但是很多企業(yè)內(nèi)使用器件的時(shí)候已經(jīng)有成熟的編碼器，一般在ERP或者PDM系統(tǒng)中，這樣就需要開發(fā)插件，可以進(jìn)行同步，以便于企業(yè)統(tǒng)一管理物料。目前SWE軟件還沒有開放API接口，上海沐江在一些企業(yè)的項(xiàng)目中進(jìn)行了二次開發(fā)，在不同的管理系統(tǒng)中將這些信息進(jìn)行同步，以保證數(shù)據(jù)的正確性和唯一性。
在圖15中比較關(guān)鍵的是“圖示”中的信息，這個(gè)就是將這個(gè)器件連同符號(hào)、布線方框圖符號(hào)、2D布局圖符號(hào)、3D模型、接線圖符號(hào)等關(guān)聯(lián)起來的地方，點(diǎn)擊右邊的按鈕，可以進(jìn)行分別設(shè)置和關(guān)聯(lián)，將一個(gè)器件在設(shè)計(jì)過程中需要的各種圖形符號(hào)以及3D模型關(guān)聯(lián)起來，這樣，在設(shè)計(jì)過程中只需要對(duì)于器件進(jìn)行選型后，即可在不同的設(shè)計(jì)環(huán)境下，自動(dòng)調(diào)取相對(duì)應(yīng)的圖形符號(hào)，形成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)整體。圖中的器件信息關(guān)聯(lián)的信息分別為如下圖16內(nèi)容：
圖16
圖17
另外器件信息中還有一個(gè)比較關(guān)鍵的數(shù)據(jù)信息，那就是“回路，端子”，如圖16所示，這里最為關(guān)鍵的是“端子標(biāo)注”，這個(gè)就是實(shí)際器件上的端子標(biāo)注信息，這些內(nèi)容需要非常準(zhǔn)確，這樣在圖紙上就會(huì)自動(dòng)顯示這個(gè)器件的接線位置，在接線表也會(huì)提取這個(gè)信息。而圖17中的“數(shù)”這一項(xiàng)，實(shí)際上應(yīng)該稱作是器件的回路號(hào)，這個(gè)和3D模型直接關(guān)聯(lián)，3D模型在Solidworks環(huán)境下自動(dòng)布線的時(shí)候，提取的就是這個(gè)回路通道的信息，這里要和3D模型上的回路號(hào)完全對(duì)應(yīng)起來，只有這樣，自動(dòng)布線才不會(huì)接錯(cuò)。
經(jīng)過對(duì)于以上信息的完善，就可以建立起來一個(gè)器件，并且也是通過這個(gè)器件形成一個(gè)節(jié)點(diǎn)，將其他的數(shù)據(jù)信息在這里交匯成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)信息。這樣在設(shè)計(jì)過程中也就是在用這個(gè)實(shí)體的器件在項(xiàng)目中運(yùn)用，也進(jìn)一步體現(xiàn)了“實(shí)體化設(shè)計(jì)”的這個(gè)概念。
三、接線表使用的好處
在國內(nèi)的大多數(shù)企業(yè)中，電氣人員在進(jìn)行設(shè)備接線的時(shí)候，大多數(shù)會(huì)使用原理圖進(jìn)行接線，這樣的方式比較直接，但是缺點(diǎn)是接線人員必須是懂得電氣原理的，而且需要有一定的實(shí)際安裝經(jīng)驗(yàn)。這就使的接線的效率很難提高，也增加了企業(yè)的成本。當(dāng)然，并不是說電氣人員來接線就是不正確的，在產(chǎn)品試制過程中，電氣工程師要參與到實(shí)際的接線過程并且在調(diào)試時(shí)可以進(jìn)行不斷的改進(jìn)這也無可厚非，但是實(shí)際情況經(jīng)常是電氣工程師疲于設(shè)計(jì)室和現(xiàn)場的奔波，并且設(shè)備接線也不能形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的。我經(jīng)常用一個(gè)比喻來說明我們國內(nèi)企業(yè)里電氣設(shè)備的接線，其產(chǎn)品就如同是一藝術(shù)品，每一個(gè)設(shè)備都是給這個(gè)設(shè)備接線的技工在那個(gè)階段和環(huán)境下根據(jù)自己當(dāng)時(shí)的意境制作出來的藝術(shù)品，生產(chǎn)一臺(tái)設(shè)備是一個(gè)樣，十臺(tái)設(shè)備就是十個(gè)樣子，這樣特別不利于后期的維護(hù)和設(shè)備的調(diào)試工作。
我們的電氣設(shè)備生產(chǎn)過程應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)化的，同樣的電氣設(shè)備出產(chǎn)一百臺(tái)也都應(yīng)該是完全相同的，這樣其實(shí)就引出了一個(gè)關(guān)于電氣工藝的問題，在國內(nèi)大多數(shù)的企業(yè)是沒有電氣工藝人員的，那么設(shè)備的千百種姿態(tài)也就不足為奇了。在一些行業(yè)中，比如飛機(jī)制造，汽車制造，火車機(jī)車，船舶制造等這些大型的制造業(yè)就有著非常規(guī)范的電氣工藝，很多國有企業(yè)中這些工作相對(duì)來說要好得多，但是在國內(nèi)大多數(shù)的私企，中小型企業(yè)中，這些幾乎是被忽視掉的。要做好電氣工藝，接線表或者接線圖生成或繪制將是一個(gè)必不可少的工作，而在國內(nèi)的企業(yè)中大多數(shù)還在使用接線圖，而實(shí)際上接線表是替代接線圖實(shí)現(xiàn)接線工藝標(biāo)準(zhǔn)化的最佳手段之一。常見接線表如圖18所示
圖18
這樣的接線表，包含了每一根電線幾乎所有的接線信息，依據(jù)這樣的報(bào)表進(jìn)行接線，相信所有的設(shè)備安裝出來都是一致的。而且這樣的報(bào)表是可以根據(jù)模板自動(dòng)生成的，當(dāng)然，SWE自帶的報(bào)表模版中沒有上表這個(gè)模版，此模板是上海沐江公司為某客戶定制出來的。這樣的定制過程也不過是一次性的而已。由上表可以看的出來，接線表的好處是一目了然的，而且在原理圖繪制結(jié)束之后，只需要幾秒鐘的時(shí)間即可生成全部項(xiàng)目的所有接線表，這個(gè)效率和準(zhǔn)確性是用原理圖接線無法比擬的。之所以在以往的設(shè)計(jì)過程中接線表很少用到，主要的原因是電氣設(shè)計(jì)人員使用的工具大多數(shù)是CAD，在此基礎(chǔ)上要去建一個(gè)接線表將會(huì)是必繪制整套原理圖都困難的事情。而我們現(xiàn)在已經(jīng)開始使用專業(yè)化設(shè)計(jì)工具了，那么原來的設(shè)計(jì)思想也應(yīng)該隨著工具的改變而改進(jìn)。
上面這些只是在電氣設(shè)計(jì)軟件使用過程中一些比較有代表性的個(gè)別問題，今后我還會(huì)根據(jù)和廣大的電氣工程師不斷的進(jìn)行相互學(xué)習(xí)溝通，將大家出現(xiàn)的問題逐漸的做出一些文檔來供大家進(jìn)行共同學(xué)習(xí)和分享。
上海沐江計(jì)算機(jī)技術(shù)有限公司
王冰
2020年2月20日
微信公眾號(hào)“沐江電氣”
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