基于Solidworks Electrical軟件在電氣設計中的應用

高志文

（重慶科凱前衛(wèi)風電設備有限責任公司，重慶 401147）

目前在我國從事制造類的企業(yè)，除了單純進行材料加工的企業(yè)之外，在一般企業(yè)的產(chǎn)品中都會涉及到電氣設計部分。隨著制造業(yè)科技水平的不斷提高，機械結構設計和電氣設計兩個領域變得密不可分，在企業(yè)的項目開發(fā)和設計變更過程中，二者之間需要進行大量的溝通與協(xié)作，現(xiàn)有的電氣設計工具已經(jīng)不能應對電氣設計工作量的增加和產(chǎn)品的節(jié)能減排要求。

SOLIDWORKS Electrical是電氣專業(yè)工程師用來繪制電氣圖紙的專用軟件，同時能很好的銜接了在設備制造過程中機械設計和電氣設計之間接口的問題。該軟件在電氣工程設計中主要包括了電氣的系統(tǒng)供電設計、PLC控制系統(tǒng)的設計、自動生成器件清單和BOM清單，并能根據(jù)電氣設計進行3D布線，提高了產(chǎn)品的設計效率，減少了人工失誤產(chǎn)生的幾率。

1 電氣設計常規(guī)軟件存在的不足

國內常規(guī)的電氣設計軟件有AutoCAD、Eplan、PCSCHEMATIC等。AutoCAD軟件雖然使用方便，學習簡單，多用于供配電系統(tǒng)設計和傳統(tǒng)的設備電氣設計，但是其不夠智能化，本身存在很多缺陷：

（1）缺乏電氣設計項目管理理念，設計數(shù)據(jù)之間缺少電氣關聯(lián)。

（2）線路缺少電氣樣式屬性，需要工程師手動標注線號。

（3）有些電氣元件包含很多附件元件，附件和母件之間無法互相引用，比如，接觸器本身帶有觸點或附加輔助觸點。

（4）各類型清單需要借助其他軟件完成，當圖紙中的設備增減或換型后，同樣需要手動更新這些清單，電氣工程師在制作維護清單過程操作繁瑣。

（5）無法進行3D布線，需要工程師人工復核線路長度，線路的浪費提高了產(chǎn)品的制造成本。

（6）指導裝配的是2D CAD圖紙，當線路較多時，容易出現(xiàn)錯誤。

（7）沒有布線圖進行現(xiàn)場指導布線等。

Eplan軟件功能比較強大，能很好的彌補了AutoCAD軟件中的多數(shù)缺陷，但強大的功能帶來的是復雜的操作，特別是未使用過該軟件的電氣工程師需要花費大量時間去熟練，員工培訓周期時間長，軟件成本高。

PCSCHEMATIC軟件的主要功能就是繪制電氣原理圖，生成材料清單，也只能彌補AutoCAD的部分缺陷，無法同機械結構工程師就同一項目進行協(xié)同辦公，如果雙方在溝通過程中出現(xiàn)溝通錯誤和信息缺失，會造成大量的設計變更。最終延長了企業(yè)的產(chǎn)品交付周期，提高了企業(yè)的整體生產(chǎn)成本。

2 SOLIDWORKS Electrical在電氣設計中的優(yōu)勢

2.1 人性化的設計理念，提高圖紙設計的效率、準確性

SOLIDWORKS Electrical作為專業(yè)的電氣設計軟件，體現(xiàn)了很多人性化的設計理念，包括項目的工程配置、各元件之間的交叉引用、分門別類的設備型號管理庫和符號管理庫等。該軟件可以對圖紙中的線路和元件進行實時監(jiān)測，比如提示電位沖突、標注重復等，有效的提高了工程師將設計思路規(guī)范化和標準化，避免在設計過程中可能出現(xiàn)失誤。

2.2 豐富的數(shù)據(jù)庫，滿足多樣化的設計標準

庫管理器包含了JIS日本標準、AWG格式電纜、ISO標準圖框、GRAFCET符號、IEC 617標準、ANSIY32.3標準符號等數(shù)據(jù)庫類型，電氣工程師還可以根據(jù)自身企業(yè)的電氣設計特點新建特有的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫類型有設備型號管理庫、符號管理庫、宏管理器、電纜型號管理器、2D安裝圖管理器等。

建立標準化的數(shù)據(jù)庫是企業(yè)信息管理必不可少的環(huán)節(jié)，SOLIDWORKS Electrical可以實現(xiàn)與外部ERP數(shù)據(jù)實時更新，對軟件中的數(shù)據(jù)庫信心進行動態(tài)管理，保持企業(yè)數(shù)據(jù)的一致性。

2.3 內置工程管理工具，保證了數(shù)據(jù)的安全性。

所有的工程全部存儲在SQL數(shù)據(jù)庫中，與傳統(tǒng)的AutoCAD軟件相比，沒有實體文件。AutoCAD軟件在做電氣設計的過程中，將所有內容繪制在一個頁面中，在進行查圖或修改的時候，需要消耗相當多的精力進行項目管理。而SOLIDWORKS Electrical是基于工程管理的電氣設計軟件，可以對工程信息及修改記錄等表達清晰。

2.4 清單報表的自動統(tǒng)計，方便采購人員的進一步處理。

在常規(guī)的電氣設計軟件中，設計人員需要投入大量的時間和精力用于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計工作。SOLIDWORKS Electrical提供了多種報表清單，可以根據(jù)企業(yè)的需求定制清單模板，一鍵生成所需的所有清單。其中BOM清單不僅僅可以作為設計人員修改電氣圖紙的依據(jù)，還可以方面采購人員的采購。

2.5 與SolidWorks三維軟件無縫對接，最優(yōu)布線。

電氣圖紙并不能直接體現(xiàn)出具體器件的布置和線路的走向，這樣就會造成生產(chǎn)產(chǎn)品過程中不能達到最優(yōu)化的布線方案，由此造成線路的浪費。特別是在數(shù)據(jù)發(fā)生變化后，協(xié)同設計發(fā)揮了重要的作用，SOLIDWORKS Electrical可以實現(xiàn)實時更新，確保數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。例如電氣工程師修改控制柜的器件型號、電氣元件尺寸時，三維模型會自動實現(xiàn)尺寸更新，無需手動修改三維模型，解決了大量重復的工作內容。

3 結束語

在面對制造業(yè)科技水平的不斷提高，常規(guī)的電氣設計軟件越來越難以滿足企業(yè)的設計需求。SOLIDWORKS Electrical軟件可以提高電氣工程師的設計效率，提供直觀的設計方案和智能化的報表，同時通過SOLIDWORKS Electrical技術人員對國外先進的電氣設計理念和設計方式的掌握，將電氣設計與機械結構設計銜接在一起，從而提高設計人員的技術能力，增強企業(yè)的競爭力。