關(guān)于如何用好Solidworks Electrical（SWE）軟件的幾點建議
我是上海比約克的電氣技術(shù)人員，最近給一個用戶的工程師進行了一次有關(guān)于SWE軟件的技術(shù)指導，發(fā)現(xiàn)了一些很多朋友都會出現(xiàn)的幾個問題，這里我寫一點體會和建議，希望對大家可以進行有所借鑒和幫助。
問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面，1、電線式樣的理解和新建（電線線號編號規(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（電線線號編號規(guī)則設(shè)置）：
在SWE中，打開原理圖界面需要開始畫圖的時候，首先需要在圖紙上繪制電路，這里是用電線式樣來進行繪制的如圖1，有非常多的朋友們都是使用軟件默認的線就直接開始繪圖了，這樣繪制當然沒有什么原則上的錯誤，但是畫完了，需要編線號的時候就會發(fā)現(xiàn)一個問題，線號不知道該在哪里進行設(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什么。點擊電線式樣名稱旁邊的按鈕，如圖2，這時我們可以看到電線式樣選擇器如圖3，在這個界面的右下角有一個管理器的按鈕，就可以打開管理器界面，如圖4，選擇一個線型，可以看到菜單欄的屬性按鈕由灰變成彩色，點擊屬性按鈕，進入這個線型的設(shè)置界面如圖5。
圖2 圖3
圖4
下面就針對圖5進行一些說明，首先我們看到圖中有上下兩部分框起來的內(nèi)容，一個是叫“基本信息”，一個是叫“布線”，其實可以這樣理解，基本信息就是在2D圖紙上的信息，那么這里包含了導線的類型是“控制”，也正是我們開始選取的那個類型的線型，“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，基本不需要進行自定義。“線寬”是用來設(shè)置線條在圖紙上顯示的粗細的，默認是0，實際上是動態(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”其實就是這根線的編號規(guī)則設(shè)置方式，分別表示以電位方式編號的模式和以電線方式編號的模式。這里我以電位方式作為例子進行講解，點擊郵編的按鈕，可以看到編輯格式的界面，如圖7
圖5
圖6
圖7
在圖7中，加粗的格式就是當前正在使用的格式，軟件自帶了幾種常見的格式，當然，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)則當中，就形成了你所需要的一個自定義的編號規(guī)則。另外還可以對于規(guī)則中形成的數(shù)據(jù)進行一些處理，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)置定義了一個根據(jù)自己要求所制定的電線的編號規(guī)則，到此時，對其中一個線型進行了設(shè)置，當然這些設(shè)置是可以進行保存的，將這個類型的設(shè)置保存后，其他類型的線也可以一鍵式進行設(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，這里其實不必做太多的設(shè)置，手動填進去一些相關(guān)數(shù)據(jù)就可以了，但是最佳的方式是在“電纜型號”一項中進行選型，點擊“電纜型號”一項最右側(cè)的，這時就打開了SWE的一個重要的數(shù)據(jù)庫—“電線電纜庫”，選取這根線型說用的電線型號，如圖11，雙擊或者點擊下面的選擇，這時我們可以看到原來圖5中的這部分內(nèi)容會自動將這個電線的必要屬性調(diào)取進來，就變成的如圖12所示
圖11
圖12
這樣一來，這個線型就不簡單是一個圖紙上的線了，而是具備了3D屬性和具體型號及顏色的實體電線了，我們用這個線型去繪制圖紙的時候，其實也就是在用實體電線連接各個元器件。這就是SWE區(qū)別于其他軟件的一個特色，這個叫“實體化設(shè)計”。同時，這樣的實體化也體現(xiàn)在了符號和部件庫之間的關(guān)聯(lián)，下面我就講講這個內(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)計軟件中，由符號，部件，2D布局圖庫，接線圖符號，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，部件，2D布局圖庫，接線圖符號，3D模型共同組成一個完整的器件，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)備型號管理器”，如圖13，打開后如圖14。
圖13
圖14
在這個庫中，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，可以通過點擊圖14的右上角“添加設(shè)備型號”按鈕，來進行新建自己所需要的器件信息。這里我們選定一個型號的器件，點擊“屬性”按鈕，打開這個器件的屬性界面，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候填寫進去。但是很多企業(yè)內(nèi)使用器件的時候已經(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)的項目中進行了二次開發(fā)，在不同的管理系統(tǒng)中將這些信息進行同步，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，這個就是將這個器件連同符號、布線方框圖符號、2D布局圖符號、3D模型、接線圖符號等關(guān)聯(lián)起來的地方，點擊右邊的按鈕，可以進行分別設(shè)置和關(guān)聯(lián)，將一個器件在設(shè)計過程中需要的各種圖形符號以及3D模型關(guān)聯(lián)起來，這樣，在設(shè)計過程中只需要對于器件進行選型后，即可在不同的設(shè)計環(huán)境下，自動調(diào)取相對應(yīng)的圖形符號，形成一個完整的數(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“端子標注”，這個就是實際器件上的端子標注信息，這些內(nèi)容需要非常準確，這樣在圖紙上就會自動顯示這個器件的接線位置，在接線表也會提取這個信息。而圖17中的“數(shù)”這一項，實際上應(yīng)該稱作是器件的回路號，這個和3D模型直接關(guān)聯(lián)，3D模型在Solidworks環(huán)境下自動布線的時候，提取的就是這個回路通道的信息，這里要和3D模型上的回路號完全對應(yīng)起來，只有這樣，自動布線才不會接錯。
經(jīng)過對于以上信息的完善，就可以建立起來一個器件，并且也是通過這個器件形成一個節(jié)點，將其他的數(shù)據(jù)信息在這里交匯成一個完整的數(shù)據(jù)信息。這樣在設(shè)計過程中也就是在用這個實體的器件在項目中運用，也進一步體現(xiàn)了“實體化設(shè)計”的這個概念。
三、接線表使用的好處
在國內(nèi)的大多數(shù)企業(yè)中，電氣人員在進行設(shè)備接線的時候，大多數(shù)會使用原理圖進行接線，這樣的方式比較直接，但是缺點是接線人員必須是懂得電氣原理的，而且需要有一定的實際安裝經(jīng)驗。這就使的接線的效率很難提高，也增加了企業(yè)的成本。當然，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際的接線過程并且在調(diào)試時可以進行不斷的改進這也無可厚非，但是實際情況經(jīng)常是電氣工程師疲于設(shè)計室和現(xiàn)場的奔波，并且設(shè)備接線也不能形成標準規(guī)范的。我經(jīng)常用一個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，每一個設(shè)備都是給這個設(shè)備接線的技工在那個階段和環(huán)境下根據(jù)自己當時的意境制作出來的藝術(shù)品，生產(chǎn)一臺設(shè)備是一個樣，十臺設(shè)備就是十個樣子，這樣特別不利于后期的維護和設(shè)備的調(diào)試工作。
我們的電氣設(shè)備生產(chǎn)過程應(yīng)該是標準化的，同樣的電氣設(shè)備出產(chǎn)一百臺也都應(yīng)該是完全相同的，這樣其實就引出了一個關(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，比如飛機制造，汽車制造，火車機車，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，而實際上接線表是替代接線圖實現(xiàn)接線工藝標準化的最佳手段之一。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)這樣的報表進行接線，相信所有的設(shè)備安裝出來都是一致的。而且這樣的報表是可以根據(jù)模板自動生成的，當然，SWE自帶的報表模版中沒有上表這個模版，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，只需要幾秒鐘的時間即可生成全部項目的所有接線表，這個效率和準確性是用原理圖接線無法比擬的。之所以在以往的設(shè)計過程中接線表很少用到，主要的原因是電氣設(shè)計人員使用的工具大多數(shù)是CAD，在此基礎(chǔ)上要去建一個接線表將會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)計工具了，那么原來的設(shè)計思想也應(yīng)該隨著工具的改變而改進。
上面這些只是在電氣設(shè)計軟件使用過程中一些比較有代表性的個別問題，今后我還會根據(jù)和廣大的電氣工程師不斷的進行相互學習溝通，將大家出現(xiàn)的問題逐漸的做出一些文檔來供大家進行共同學習和分享。
上海沐江計算機技術(shù)有限公司
王冰
2020年2月20日
微信公眾號“沐江電氣”
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