专业的电气设计软件SolidWorks Electrical
摘要
现在的设备制造可以说是机械设计与电气设计不分家. 甚至一个工程师要完成机械设计与电气设计这两部分. 南京东岱信息技术有限公司是SolidWorks 老牌增值经销商，在与SolidWorks 客户的技术沟通中，了解到机械设计部分SolidWorks 是完成可以解决问题。而现有的电气部分很多还是在AUTOCAD 的平台上，但是随着技术的发展，现有的电气设计工具已经不能满足电气设计工作量的增加和产品的节能减排要求。具体存在的不足之处大致如下：
1. 缺少一个很好的电气设计项目管理理念，所有的项目设计数据之间缺少电气关联；
2. 所有的电气设计全部使用CAD 线条，缺少电气设计独有的电气属性，经常产生设计错误；
3. 电气符号之间缺少关联，更改过程繁琐，很难评估更改范围；
4. 各种清单，包括接线表都需要人工统计，增加了错误产生的机率；
5. 无法直接进行3D 布线，获取布线的长度，造成连接线的大量浪费；
6. 设计过程无法直接调用产品编码等，及时获取目前零部件的库存信息；
7. 指导装配的是2D CAD图纸，因为接线比较多，很容易出现错误；
8. 没有布线图指导现场布线等；
针对目前的现状与需求， SolidWorks Electrical 软件帮助客户提高图纸的设计质量和效率，并且与企业的三维设计规范和信息化管理工具接轨；同时通过SolidWorks 技术人员对国外先进的电气设计理念和设计方式的掌握，再结合软件应用，达到帮助企业培养合格设计人才的目的。
一. 项目技术方案
目前企业在设计方面，需要一个平台化的软件能够多方位的电气设计。结合目前设计中所遇的问题，SolidWorks 针对性的阐释了SolidWorks Electrical在以下几个方面的能力：
1． 融入项目管理工具，图纸设计的高效性，准确性和安全性
传统的AutoCAD 设计软件仅仅是停留在绘图模式上，着重于对于线条和图形的处理。SolidWorks Electrical 作为专业的电气设计软件，拥有专业的设计工具，例如项目的管理、
各部分图纸之间的信息关联、标准的数据库和符号库模型等。SolidWorks Electrical拥有元件自动标注，智能化的逻辑判断能力，例如自动提示触点的溢出、线路设计的短路、符号之间的同名等，可以帮助设计人员将设计规范化和标准化，将设计过失尽可能的消灭在萌芽状态。由此可见，SolidWorks Electrical在提供设计的方便性同时，注重设计的高效性，准确性和数据的安全性。
A ） SOLIDWORKS ELECTRICAL 是基于项目管理的电气设计软件。在SOLIDWORKS ELECTRICAL
中，所有的项目全部存储于SQL 数据库中， 没有实体文件，这有别于AutoCAD 。 传统使用AutoCAD 软件做电气设计的时候，都是将所有页面全部绘制在一个界面中， 存为一个dwg 文件。但是这样的模式缺乏管理，在提供给别人读图/查图的时候，带来很多麻烦，需要花费大量时间。 基于项目管理的优势在于对工程结构的管理能够表达清晰，对工程信息以及页面信息等表达清晰。这点，对于企业的设计师来说非常有帮助。
B ） 如下图SOLIDWORKS ELECTRICAL提供一个项目管理器，可以同时看到所有的项目，以
及属性信息，同时可以将已有的项目打包备份，交流，或作为模板保存，在此后类似项目设计时可以直接调用此模板，进行修改编辑，快速完成新项目的建立。
C ） 通过SOLIDWORKS ELECTRICAL网络版的使用，可以实现多人同时设计同一
项目。
2． 图纸设计流程方式的简化
在设计初期，SolidWorks Electrical可以通过元件列表将部分元件导入工程项目中，在后期的原理设计过程中再实现元件与图形的匹配；也可以在设计过程中添加符号并为符号选型。这两种方式可以由设计人员自行根据需要灵活运用，一方面避免了元件录入和原理图使用过程中不匹配这种潜在的过失，另一方面也保证了数据一次性录入而减少设计人员的工作量，避免造成人力物力等资源的浪费。在后期的数据更改时，可以在元件列表中通过元件的标签导航到具体图纸的零件所在位置，方便设计人员的查找和修改工作。
A) SOLIDWORKS ELECTRICAL中绘制原理图时采用的是多线制或单线制电连接线，插入符号时会自动切断电线，符号移除电线会自动保持电连接，电线可以一键自动编号，编号格式允许用户自定义。SOLIDWORKS ELECTRICAL可以自动检测短路设计，给出错误提示。
B) 绘制原理图时的所有符号，都具有电气属性，例如，设备型号，制造商，设备说明，设备引脚号，设备的连接方式等，所有电气属性都可以在设备内部属性中统一修改，修改后的参数会在原理图中自动调整。
3．SOLIDWORKS ELECTRICAL 原理图中的电气符号之间可以相互关联，通过数据库的设计允许数据的同步更新。例如继电器触点与线圈的关系，
SOLIDWORKS ELECTRICAL 自动识别相关联设备的修改信息，保持所有修改实时同步，即便不是同一个设计者，只要他们工作于同一项目，此项目中的所有相关联数据都会同步修改。这是SOLIDWORKS ELECTRICAL网络版软件的一大特点。
例如上图，主触点在图纸05页第6列，线圈则在图纸的08页第1列，SOLIDWORKS ELECTRICAL 会自动添加关联标示：08-1和05-6并会同步显示此触点的名称及类型。如在一处做修改，则另一处关联符号的信息会同步修改。
4． 清单报表的自动统计
自动清单统计功能在电气设计过程中起到关键的作用。在原有的AutoCAD 的平台基础上，设计人员需要花费大量的时间和精力在数据的统计上，但即便如此，在准确率上并非理想。SolidWorks Electrical可以根据企业的需求定制清单模板，并根据模板一键式自动生成清单。清单报表包含：图纸清单，电缆清单，端子排清单，线号清单，器件清单等，其中器件清单不仅仅可以帮助设计人员了解设计的器件类别，还可以帮助采购人员的采购。此外，SolidWorks Electrical允许用户将清单内容导出到MS Excel文件中，做后期进一步处理。
在绘制图纸，符号，端子，线号时，由于这些都具有电气属性，并且在数据库中有对应的变量自动存储，因此SOLIDWORKS ELECTRICAL可以直接调用数据库中的所有已有的设计数据，自动生成各类清单BOM 表，如在设计中更改了某些数据，则表单可以一键自动更新为最新状态。
5． 与SolidWorks 无缝集成，最优布线
原理的设计目的旨在指导生产。根据我们在企业中的调研发现，原理的设计并不会了解具体器件的布线，这样在施工人员对器件摆放位置不明确而具有随意性的状况下，不能最优化的布线，由此造成大量的接线冗余。而只有通过三维软件在空间对器件做布线模拟，才可以真实的虚拟出最优化方案。但这就必须需要电气软件和三维机械软件有良好的数据衔接。SolidWorks Electrical作为SolidWorks 的电气设计工具，兼容上真正做到了无缝集成，省去了在后续与SolidWorks 三维软件的集成中所需的所有定制服务。
除了在设计过程中实现电气与电气的沟通，SolidWorks Electrical与SolidWorks 也建
立了这样的协同设计环境。尤其是在数据变化的时候，协同设计发挥了强大而必要的能力，
确保二维图纸的设计与三维图形的设计实时统一，实现模型驱动。在网络版中，通过
SolidWorks Electrical 修改原理图数据，SolidWorks 中的三维模型数据便可实时实现更新，确保数据的统一，例如在器件库中修改柜体、导轨、线槽尺寸时，三维模型会自动实现尺寸更新，无需设计人员手动修改三维模型，可以解决大量重复劳动时间，对设计人员的要求也相对较低。通过消息模式，电气在原理的设计和机械的设计之间构建了沟通的渠道，
通过SolidWorks Electrical 3D模块，安装在SolidWorks 环境下，可以自动获取
SolidWorks Electrical原理图的数据，设备清单，设备属性，设备连接方式，将二维原理图数据自动关联到三维SolidWorks
数字模型，实现二维驱动三维模型，在此基础上，通过
Routing 工具以及SolidWorks Electrical 3D功能，完成三维模型间的自动布线，零件间的连接点会自动对应原理图中符号的连接方式。在三维环境中通过线槽，路径等，寻找最优接线方式，布线完毕后会自动将线缆长度导入至SolidWorks Electrical数据库，用户可以通过SolidWorks Electrical将线长清单导出，指导生产。
6． 与企业外部数据保持一致，获取零部件库存等信息。
SOLIDWORKS ELECTRICAL在设计过程中，可以直接调用SOLIDWORKS ELECTRICAL数据库中的产品信息，此库的信息允许通过外部格式批量导入，如Excel 格式批量导入。但是考虑到企业的一些动态产品信息，如库存，产品编码等，是根据不同的厂商经常变动的，因此SOLIDWORKS ELECTRICAL 提供与外部ERP 数据集成的功能模块，此功能允许实时读取外部数据，对SOLIDWORKS ELECTRICAL数据库中的信息进行动态更新，保持企业数据的一致。
7． 指导装配：
A ）通过SolidWorks Electrical 2D机柜布局。
SOLIDWORKS ELECTRICAL可以生成2D 机柜布局装配图纸，指导现场装配，此布局图中的所有设备信息都与原理图中设备信息一一对应，并可同步关联，甚至设备的尺寸信息，可以按比例显示在2D 装配图中。
B ） 或可以通过SolidWorks 装配体生成2D 工程图指导生产。
通过SolidWorks Electrical 3D 模块完成的电气3D 装配，生成的工程图中，可以导出含有电气属性的BOM 表单，也同样包含零件的开孔表。
C ） 指导布线生产。
SolidWorks Electrical3D完成自动布线后，通过到处的BOM 表单，可以利用SolidWorks Electrical软件到处接线清单，根据此清单，对应装配图，以及原理图中的相关数据信息，可以完成指导工人现场接线，甚至无需工人有任何的电气知识背景，按照BOM 中的数据就可以截取相应线缆长度，对应连接点，对应三维装配图，完成线缆的装配。从而节省大量的线缆浪费。
8． 三维模型库，轻松自建
对于已有的自定义的SolidWorks 零件，设计人员可以通过SolidWorks Electrical的新零件助手，只需要在SolidWorks 环境下添加连接点和定义配合参考面等，便可以轻松的实现自定义零件符号的标准化定制，无需电气设计人员对三维软件的深入了解，适合于三维入门级别的电气工程师使用。对于常用件，也可以通过SolidWorks Electrical在连接网络的状态下从SolidWorks Electrical网络库中下载3D 零件模型，减轻企业设计人员的工作量。
9． 多人同时同项目的协同设计
企业经常会遇到大型的工程，需要多人协同设计。但是在以往的设计中，设计人员各自为政，相对独立的完成设计。在没有交流的状态下，设计很难实现标准化和统一化，在数据共享方面就更是不可能了。SolidWorks Electrical为电气设计人员提供了
SOLIDWORKS
ELECTRICAL-SOLIDWORKS ELECTRICAL 的协同设计模式，在网络版中，多个设计人员可以在不同的电脑中同时工作于同一个工程文件，并真正实现数据的共享。例如某客户端A 在使用了触点后，客户端B 可以在相应的线圈中同步的看到数据信息的变化。此外，SolidWorks Electrical 还提供了消息模式，让设计人员之间的沟通架起桥梁，让设计人员不在孤单的工作。
总结，通过使用SolidWorks Electrical 2D及SolidWorks Electrical 2D，SolidWorks 可以在设计初期和设计源头发现设计和安装中会出现的问题，模拟装配，从源头解决问题。在设计环节减少设计人员绘图，改图，校对的时间，更多的时间用在做更好的设计，标准的设计，解决企业的成本，缩短设计周期。
专业的电气设计软件SolidWorks Electrical
摘要
现在的设备制造可以说是机械设计与电气设计不分家. 甚至一个工程师要完成机械设计与电气设计这两部分. 南京东岱信息技术有限公司是SolidWorks 老牌增值经销商，在与SolidWorks 客户的技术沟通中，了解到机械设计部分SolidWorks 是完成可以解决问题。而现有的电气部分很多还是在AUTOCAD 的平台上，但是随着技术的发展，现有的电气设计工具已经不能满足电气设计工作量的增加和产品的节能减排要求。具体存在的不足之处大致如下：
1. 缺少一个很好的电气设计项目管理理念，所有的项目设计数据之间缺少电气关联；
2. 所有的电气设计全部使用CAD 线条，缺少电气设计独有的电气属性，经常产生设计错误；
3. 电气符号之间缺少关联，更改过程繁琐，很难评估更改范围；
4. 各种清单，包括接线表都需要人工统计，增加了错误产生的机率；
5. 无法直接进行3D 布线，获取布线的长度，造成连接线的大量浪费；
6. 设计过程无法直接调用产品编码等，及时获取目前零部件的库存信息；
7. 指导装配的是2D CAD图纸，因为接线比较多，很容易出现错误；
8. 没有布线图指导现场布线等；
针对目前的现状与需求， SolidWorks Electrical 软件帮助客户提高图纸的设计质量和效率，并且与企业的三维设计规范和信息化管理工具接轨；同时通过SolidWorks 技术人员对国外先进的电气设计理念和设计方式的掌握，再结合软件应用，达到帮助企业培养合格设计人才的目的。
一. 项目技术方案
目前企业在设计方面，需要一个平台化的软件能够多方位的电气设计。结合目前设计中所遇的问题，SolidWorks 针对性的阐释了SolidWorks Electrical在以下几个方面的能力：
1． 融入项目管理工具，图纸设计的高效性，准确性和安全性
传统的AutoCAD 设计软件仅仅是停留在绘图模式上，着重于对于线条和图形的处理。SolidWorks Electrical 作为专业的电气设计软件，拥有专业的设计工具，例如项目的管理、
各部分图纸之间的信息关联、标准的数据库和符号库模型等。SolidWorks Electrical拥有元件自动标注，智能化的逻辑判断能力，例如自动提示触点的溢出、线路设计的短路、符号之间的同名等，可以帮助设计人员将设计规范化和标准化，将设计过失尽可能的消灭在萌芽状态。由此可见，SolidWorks Electrical在提供设计的方便性同时，注重设计的高效性，准确性和数据的安全性。
A ） SOLIDWORKS ELECTRICAL 是基于项目管理的电气设计软件。在SOLIDWORKS ELECTRICAL
中，所有的项目全部存储于SQL 数据库中， 没有实体文件，这有别于AutoCAD 。 传统使用AutoCAD 软件做电气设计的时候，都是将所有页面全部绘制在一个界面中， 存为一个dwg 文件。但是这样的模式缺乏管理，在提供给别人读图/查图的时候，带来很多麻烦，需要花费大量时间。 基于项目管理的优势在于对工程结构的管理能够表达清晰，对工程信息以及页面信息等表达清晰。这点，对于企业的设计师来说非常有帮助。
B ） 如下图SOLIDWORKS ELECTRICAL提供一个项目管理器，可以同时看到所有的项目，以
及属性信息，同时可以将已有的项目打包备份，交流，或作为模板保存，在此后类似项目设计时可以直接调用此模板，进行修改编辑，快速完成新项目的建立。
C ） 通过SOLIDWORKS ELECTRICAL网络版的使用，可以实现多人同时设计同一
项目。
2． 图纸设计流程方式的简化
在设计初期，SolidWorks Electrical可以通过元件列表将部分元件导入工程项目中，在后期的原理设计过程中再实现元件与图形的匹配；也可以在设计过程中添加符号并为符号选型。这两种方式可以由设计人员自行根据需要灵活运用，一方面避免了元件录入和原理图使用过程中不匹配这种潜在的过失，另一方面也保证了数据一次性录入而减少设计人员的工作量，避免造成人力物力等资源的浪费。在后期的数据更改时，可以在元件列表中通过元件的标签导航到具体图纸的零件所在位置，方便设计人员的查找和修改工作。
A) SOLIDWORKS ELECTRICAL中绘制原理图时采用的是多线制或单线制电连接线，插入符号时会自动切断电线，符号移除电线会自动保持电连接，电线可以一键自动编号，编号格式允许用户自定义。SOLIDWORKS ELECTRICAL可以自动检测短路设计，给出错误提示。
B) 绘制原理图时的所有符号，都具有电气属性，例如，设备型号，制造商，设备说明，设备引脚号，设备的连接方式等，所有电气属性都可以在设备内部属性中统一修改，修改后的参数会在原理图中自动调整。
3．SOLIDWORKS ELECTRICAL 原理图中的电气符号之间可以相互关联，通过数据库的设计允许数据的同步更新。例如继电器触点与线圈的关系，
SOLIDWORKS ELECTRICAL 自动识别相关联设备的修改信息，保持所有修改实时同步，即便不是同一个设计者，只要他们工作于同一项目，此项目中的所有相关联数据都会同步修改。这是SOLIDWORKS ELECTRICAL网络版软件的一大特点。
例如上图，主触点在图纸05页第6列，线圈则在图纸的08页第1列，SOLIDWORKS ELECTRICAL 会自动添加关联标示：08-1和05-6并会同步显示此触点的名称及类型。如在一处做修改，则另一处关联符号的信息会同步修改。
4． 清单报表的自动统计
自动清单统计功能在电气设计过程中起到关键的作用。在原有的AutoCAD 的平台基础上，设计人员需要花费大量的时间和精力在数据的统计上，但即便如此，在准确率上并非理想。SolidWorks Electrical可以根据企业的需求定制清单模板，并根据模板一键式自动生成清单。清单报表包含：图纸清单，电缆清单，端子排清单，线号清单，器件清单等，其中器件清单不仅仅可以帮助设计人员了解设计的器件类别，还可以帮助采购人员的采购。此外，SolidWorks Electrical允许用户将清单内容导出到MS Excel文件中，做后期进一步处理。
在绘制图纸，符号，端子，线号时，由于这些都具有电气属性，并且在数据库中有对应的变量自动存储，因此SOLIDWORKS ELECTRICAL可以直接调用数据库中的所有已有的设计数据，自动生成各类清单BOM 表，如在设计中更改了某些数据，则表单可以一键自动更新为最新状态。
5． 与SolidWorks 无缝集成，最优布线
原理的设计目的旨在指导生产。根据我们在企业中的调研发现，原理的设计并不会了解具体器件的布线，这样在施工人员对器件摆放位置不明确而具有随意性的状况下，不能最优化的布线，由此造成大量的接线冗余。而只有通过三维软件在空间对器件做布线模拟，才可以真实的虚拟出最优化方案。但这就必须需要电气软件和三维机械软件有良好的数据衔接。SolidWorks Electrical作为SolidWorks 的电气设计工具，兼容上真正做到了无缝集成，省去了在后续与SolidWorks 三维软件的集成中所需的所有定制服务。
除了在设计过程中实现电气与电气的沟通，SolidWorks Electrical与SolidWorks 也建
立了这样的协同设计环境。尤其是在数据变化的时候，协同设计发挥了强大而必要的能力，
确保二维图纸的设计与三维图形的设计实时统一，实现模型驱动。在网络版中，通过
SolidWorks Electrical 修改原理图数据，SolidWorks 中的三维模型数据便可实时实现更新，确保数据的统一，例如在器件库中修改柜体、导轨、线槽尺寸时，三维模型会自动实现尺寸更新，无需设计人员手动修改三维模型，可以解决大量重复劳动时间，对设计人员的要求也相对较低。通过消息模式，电气在原理的设计和机械的设计之间构建了沟通的渠道，
通过SolidWorks Electrical 3D模块，安装在SolidWorks 环境下，可以自动获取
SolidWorks Electrical原理图的数据，设备清单，设备属性，设备连接方式，将二维原理图数据自动关联到三维SolidWorks
数字模型，实现二维驱动三维模型，在此基础上，通过
Routing 工具以及SolidWorks Electrical 3D功能，完成三维模型间的自动布线，零件间的连接点会自动对应原理图中符号的连接方式。在三维环境中通过线槽，路径等，寻找最优接线方式，布线完毕后会自动将线缆长度导入至SolidWorks Electrical数据库，用户可以通过SolidWorks Electrical将线长清单导出，指导生产。
6． 与企业外部数据保持一致，获取零部件库存等信息。
SOLIDWORKS ELECTRICAL在设计过程中，可以直接调用SOLIDWORKS ELECTRICAL数据库中的产品信息，此库的信息允许通过外部格式批量导入，如Excel 格式批量导入。但是考虑到企业的一些动态产品信息，如库存，产品编码等，是根据不同的厂商经常变动的，因此SOLIDWORKS ELECTRICAL 提供与外部ERP 数据集成的功能模块，此功能允许实时读取外部数据，对SOLIDWORKS ELECTRICAL数据库中的信息进行动态更新，保持企业数据的一致。
7． 指导装配：
A ）通过SolidWorks Electrical 2D机柜布局。
SOLIDWORKS ELECTRICAL可以生成2D 机柜布局装配图纸，指导现场装配，此布局图中的所有设备信息都与原理图中设备信息一一对应，并可同步关联，甚至设备的尺寸信息，可以按比例显示在2D 装配图中。
B ） 或可以通过SolidWorks 装配体生成2D 工程图指导生产。
通过SolidWorks Electrical 3D 模块完成的电气3D 装配，生成的工程图中，可以导出含有电气属性的BOM 表单，也同样包含零件的开孔表。
C ） 指导布线生产。
SolidWorks Electrical3D完成自动布线后，通过到处的BOM 表单，可以利用SolidWorks Electrical软件到处接线清单，根据此清单，对应装配图，以及原理图中的相关数据信息，可以完成指导工人现场接线，甚至无需工人有任何的电气知识背景，按照BOM 中的数据就可以截取相应线缆长度，对应连接点，对应三维装配图，完成线缆的装配。从而节省大量的线缆浪费。
8． 三维模型库，轻松自建
对于已有的自定义的SolidWorks 零件，设计人员可以通过SolidWorks Electrical的新零件助手，只需要在SolidWorks 环境下添加连接点和定义配合参考面等，便可以轻松的实现自定义零件符号的标准化定制，无需电气设计人员对三维软件的深入了解，适合于三维入门级别的电气工程师使用。对于常用件，也可以通过SolidWorks Electrical在连接网络的状态下从SolidWorks Electrical网络库中下载3D 零件模型，减轻企业设计人员的工作量。
9． 多人同时同项目的协同设计
企业经常会遇到大型的工程，需要多人协同设计。但是在以往的设计中，设计人员各自为政，相对独立的完成设计。在没有交流的状态下，设计很难实现标准化和统一化，在数据共享方面就更是不可能了。SolidWorks Electrical为电气设计人员提供了
SOLIDWORKS
ELECTRICAL-SOLIDWORKS ELECTRICAL 的协同设计模式，在网络版中，多个设计人员可以在不同的电脑中同时工作于同一个工程文件，并真正实现数据的共享。例如某客户端A 在使用了触点后，客户端B 可以在相应的线圈中同步的看到数据信息的变化。此外，SolidWorks Electrical 还提供了消息模式，让设计人员之间的沟通架起桥梁，让设计人员不在孤单的工作。
总结，通过使用SolidWorks Electrical 2D及SolidWorks Electrical 2D，SolidWorks 可以在设计初期和设计源头发现设计和安装中会出现的问题，模拟装配，从源头解决问题。在设计环节减少设计人员绘图，改图，校对的时间，更多的时间用在做更好的设计，标准的设计，解决企业的成本，缩短设计周期。