1、ELECWORKS實體化設計之電線管理作者：王強目錄一、引言1二、什么是實體化設計2三、電線的實體化設計41.電線樣式屬性51)名稱62)基本信息63)布線72.編號公式的設定91)常規電壓等級交流回路編號公式102)其他電壓等級交流回路編號公式103)接地回路編號公式114)直流回路編號公式115)PLC回路編號公式113.電線樣式小節14四、總結151.方案成果151)提高設計效率152)優化研發流程153)降低接線員要求154)提高設備一致性152.結束語16一、引言以終為始面向制造的設計：設計的目的就是為了加工制造產品。電氣控制系統是由電氣設備及電氣元件按照一定控制要求連接而成，為了表

2、達電氣系統結構，工作原理，及安裝、調試、維修等技術要求，需要統一的工程語言（工程圖）來表達。常用的電氣圖紙有三種：原理圖、接線圖和布局圖。Elecworks作為一款專業的智能電氣設計軟件，完全可以滿足上述電氣圖紙的繪制，它不僅能使工程師們便捷高效的繪制電氣原理圖，而且能為電氣項目管理及加工工藝提供了各種自動化解決方案。這使得工程師可以專注與電氣設計而非把精力消耗在各種報表的統計上，從而大大提高設計效率，減少工藝錯誤，縮短產品的研發時間。這一切得益于elecworks為我們提供面向制造的實體化設計方法。那么什么是實體化設計方法呢，我們如何用好這種方法來提高我們的設計效率呢？二、什么是實體化設計實

3、體化設計就是圖紙與實物的一一對應，對于電氣圖紙而言體現在組成原理圖的符號與導線分別和實際物料中的設備與電線相對應。 來看一下Elecworks是如何實現實體化設計方法的。為了能將符號與具體的設備型號相對應，為此軟件提供了設備和設備型號的概念（通常我們也可以稱設備為元件、設備型號為元器件）。在實際繪圖中每放置一個符號軟件會默認為其分配一個設備，或者選擇是否關聯到已有的設備（圖1），接下來為設備分配設備型號（圖2、圖3），軟件就會自動關聯符號與設備型號，從而完成符號與設備型號的對應，這樣就實現了圖紙中每一個符號都代表有具體型號的設備，并且符號的每一個連接點將與設備的接線端相對應。圖1 通過符號屬性

4、分配設備或者關聯已有設備圖2 圖通過符號屬性可以為對應設備分配設備型號圖3 通過導航欄由設備直接為其分配設備型號或者通過設備屬性為其分配設備型號還可以由以選型的設備插入符號（圖4）。合理的使用這兩種方法使設計選型一步到位。圖4 通過已選型的設備來插入相關聯的符號三、電線的實體化設計以上簡要講述符號與設備型號的對應方法，接下來本文重點闡述軟件如何將原理圖中的導線與實際生產中的電線相對應以及具體實施中需要注意的一些細節。原理圖中的導線一般對應于實際生產中的電線或者電纜。相比于電纜電線的數量多，且用途多樣。為了便于管理龐雜的電線，在實際生產中需要對電線按照使用功能進行不同形式的編號。軟件提供電線樣式

5、來管理這些規則以及與實體電線的對應。實際上在原理圖中繪制的任何一條電線都具有特定的電線樣式，電線樣式在哪里，它有哪些屬性以及它是如何完成上述使命的（圖5）？圖5 電線樣式管理器由圖可知在電線樣式位于工程菜單欄下、配置下拉菜單里面的電線樣式管理器中，首先我們看到電線樣式管理器會為我們羅列出當前工程可用的所有電線樣式。在進一步了解它之前讓我們以一個實例來展開:有一個項目需要使用（如表1所示）八種電線型號分別是：黃、綠、紅、藍、黃綠五種顏色的1.5平方軟線和紅、藍、黃綠三種顏色的0.75平方軟線；導線編號規則：除地線以外編號格式為：頁碼+列號（方便在原理圖中查找）+前綴+電位編號（PLC直接使用通道

6、地址）如圖所示所有編號均由軟件自動生成。軟件支持電線、電位兩種編號模式，本示例使用電位編號，同時還支持兩種顯示樣式（圖6）。表1 電線型號與編號要求導線型號線徑顏色用途編號規則BVR1.5YL1.5黃L1交流系統編號規則（220/380V電位編號介于1999之間）其他等級由1001開始“頁碼”（數字）“列號”（字母）“U”-“編號”BVR1.5GN1.5綠L2“V”-“編號”BVR1.5RD1.5紅L3“W”-“編號”BVR1.5BU1.5藍N“N”-“編號”BVR0.75RD0.75紅L/+直流系統編號“24V”-“編號”BVR0.75BU0.75藍N/-“M24”-“編號”BVR1.5YL

7、/GN1.5黃綠GND地線（GND）PLC：通道地址BVR0.75YL/GN0.75黃綠GND圖6 兩種編號方式和顯示樣式我們先看一下設置好電線樣式后軟件自動生成電線編號，并顯示相應電線標注的最終效果（圖7）。圖7 自動電線編號1. 電線樣式屬性接下來詳細了解一下電線樣式的屬性（圖8），我們便可以明白為什么電線樣式可以擔此重任。圖8 電線樣式屬性1) 名稱首先是電線樣式的名稱，在圖5中可以看出簡潔形象的名稱有利于我們繪圖時選擇正確的電線樣式（如：直流使用“=”+電壓等級，單相交流使用“”+電壓等級）。2) 基本信息其次是基本信息，它主要是為繪圖服務的。導線軟件提供了八種導線類型（圖9Error

8、! Reference source not found.），其中1相、2相、3相和中性線常用于繪制交流系統回路；線顏色、線形、線寬設置圖紙上的電線顯示效果，設置原則是符合相關標準（國標、企標）同時兼顧能夠清晰打?。浑娢弧㈦娋€格式設置導線編號規則，本次以編輯電位編號規則為例；延伸數據是否允許數據延伸，在處理菜單下由延伸數據命令可以實現PLC、端子、導線之間交換屬性信息，常用于PLC線號標注。3) 布線布線信息忠實的與我們的實體電線，它包含了電線的主要信息。電纜型號為什么先從電纜型號開始？因為電纜型號就是按照實物創建的，實際使用中我們將單線（電線）也作為電纜來創建，當我們為電線樣式關聯了對應電纜

9、型號后，電纜的信息會自動傳遞到電線樣式的布線信息里，這樣即實現了數據的最大化重用，又確保了信息的準確性，數據傳遞關系如圖10Error! Reference source not found.，除了說明和電線顏色來自于纜芯其余的布線信息均來自電纜型號屬性信息；直徑、電線顏色、彎曲半徑這些信息均會影響三維布線，它們是電線的外觀與機械參數。截面積規格、標準電線尺寸是電線的電氣參數。圖9 導線相分類圖10 電纜型號與電線樣式數據對應關系由此可以看出電線樣式是通過基本信息的電位或電線格式實現了編號規則的設置，通過布線下的電纜型號實現與實物的對應。在完成上述的設置后，使用該電線樣式繪制的導線既對應了明確

10、的電線型號又確定了相應的編號格式，這樣就完成了電線的實體化設計。2. 編號公式的設定有了明確的思路，再回到表1所描述的實例看看電位格式如何設定，對于電纜型號的創建在此不做詳細介紹（電線只需要創建單芯電纜并確保圖10所示關鍵信息準確即可）。實例中的編號規則可以概闊為五類：l 常規電壓等級交流回路；l 其他電壓等級交流回路；l 接地回路；l 直流回路；l PLC回路。在軟件中編號規則是由公式（表達式）來實現的，公式由變量和函數組成。圖11是電位格式管理器的不同界面以及操作說明：可以在預定義格式標簽下選用、刪除已有格式或保存新編輯的格式；變量和簡單格式標簽下，列出了系統支持的常用變量，雙擊變量或選中

11、變量點擊添加簡單格式即可將變量填入編輯框；功能標簽下顯示了系統提供的可用函數，添加方式與變量相同。下面給出五類編號規則所對應的公式并作簡要說明。圖11 電位格式管理器1) 常規電壓等級交流回路編號公式STRZ(VAL(FILE_ORDERNO),2,0)+COLUMN_TAG+SWITCH(VAL(LINETYPE_PHASE_TYPE),"U","V","W","N","PE","")+"-"+STRZ(VAL(EQUIPOTENTIAL_ORDERNO

12、),3,0)含義：兩位圖紙頁碼+列標注+相類型前綴+"-"+三位電位編號函數與參數的具體含義如下：STRZ( 函數：將數字類型參數1格式化為字符串輸出，參數2指定總寬度，參數3指定小數位數VAL( 函數：將字符串轉換為數字FILE_ORDERNO) 整數型變量：文件序號即頁碼,2,0)+COLUMN_TAG 字符串型變量：列標注（本例需要在工程配置標注里面設置為字母）+SWITCH( 函數：分支結構，由數字型參數1的值，指定返回后續對應參數VAL(LINETYPE_PHASE_TYPE) 整數型變量：相類型，如圖九分別對應07,"U","V&q

13、uot;,"W","N","PE","")+"-" 字符串型常量+STRZ(VAL(EQUIPOTENTIAL_ORDERNO) 整數型變量：電位計數器,3,0)注：公式中字符串可以直接由加號連接，雙引號括起來構成字符串常量2) 其他電壓等級交流回路編號公式STRZ(VAL(FILE_ORDERNO),2,0)+COLUMN_TAG+SWITCH(VAL(LINETYPE_PHASE_TYPE),"U","V","W","N&

14、quot;,"PE","")+"-"+STRZ(VAL(EQUIPOTENTIAL_ORDERNO),4,0)含義：兩位圖紙頁碼+列標注+相類型前綴+"-"+四位電位編號與電壓常規電壓等級公式相同只是最后的電位號采用4位輸出（實際上函數STRZ 的第一個數字參數整數部分超過第二個參數所限制的位數，參數一將會原樣輸出并不受參數二的限制，只有不足時才會使用前導0來補齊，小數部分的0會忽略，小數點也占一位字符串長度），因為我們想要讓其由1001開始編號，那么如何指定起始編號，一種是可以人為的為電位計數器（EQUIPOTE

15、NTIAL_ORDERNO）加上1000再格式化輸出如：STRZ(VAL(EQUIPOTENTIAL_ORDERNO +1000),4,0)本例中使用軟件編號群屬性提供的一個功能：開始編號自（如圖12）圖12 編號群屬性3) 接地回路編號公式"GND"直接使用字符串常量即可。4) 直流回路編號公式STRZ(VAL(FILE_ORDERNO),2,0)+COLUMN_TAG+"24V"+"-"+STRZ(VAL(EQUIPOTENTIAL_ORDERNO),3,0)STRZ(VAL(FILE_ORDERNO),2,0)+COLUMN_T

16、AG+"M24"+"-"+STRZ(VAL(EQUIPOTENTIAL_ORDERNO),3,0)含義：兩位圖紙頁碼+列標注+"24V"或者"M24"+"-"+三位電位編號5) PLC回路編號公式STRZ(VAL(FILE_ORDERNO),2,0)+COLUMN_TAG+EQUIPOTENTIAL_USERDATA_0+"-"+EQUIPOTENTIAL_USERDATA_1含義：兩位圖紙頁碼+列標注+電位用戶數據一+"-"+電位用戶數據二這里為什么使用

17、電位用戶數據而不是PLC通道地址，二者有什么聯系呢？我們看一下軟件提供的另一個功能：數據延伸（圖13）。數據延伸功能支持導線與其連接的PLC和端子類設備之間交換數據（屬性內容），使用該功能很方便的將PLC的通道地址或端子號的信息作為導線標注來顯示（此處導線必須允許延伸命令設置見圖8）。本例中先將PLC標注和PLC通道地址分別延伸至電位用戶數據一和電位用戶數據二，即公式中的EQUIPOTENTIAL_USERDATA_0和EQUIPOTENTIAL_USERDATA_1變量，再在公式中使用該變量，在需要對PLC部分導線編號時只需執行數據延伸并選中更新電線標注即可。至此基本完成了電位編號規則的設定

18、，接下來應該是在不同電線樣式下選擇相應的規則并關聯對應的電纜。但是在實際繪圖中直流回路常常與PLC一起繪制，為了減少在繪圖時對電線樣式的選擇我們將直流系統編號公式與PLC部分合并，結果如下：直流正：STRZ(VAL(FILE_ORDERNO),2,0)+COLUMN_TAG+IIF(ISASCII(EQUIPOTENTIAL_USERDATA_1),(EQUIPOTENTIAL_USERDATA_0+"-"+EQUIPOTENTIAL_USERDATA_1),("24V"+"-" +STRZ(VAL(EQUIPOTENTIAL_ORD

19、ERNO),3,0)直流地：只需將公式中的"24V"換為"M24"即可STRZ(VAL(FILE_ORDERNO),2,0)+COLUMN_TAG+IIF(ISASCII(EQUIPOTENTIAL_USERDATA_1),(EQUIPOTENTIAL_USERDATA_0+"-"+EQUIPOTENTIAL_USERDATA_1),("M24"+"-" +STRZ(VAL(EQUIPOTENTIAL_ORDERNO),3,0)圖13 數據延伸前半部分在前面做過說明，看一下合并部分內容：IIF(

20、 分支函數：參數一為真，結果為參數二即PLC編號，否則結果為參數三即普通直流編號ISASCII(EQUIPOTENTIAL_USERDATA_1) 邏輯函數：判斷參數首字母是否為ASCII,(EQUIPOTENTIAL_USERDATA_0+"-"+EQUIPOTENTIAL_USERDATA_1),("24V"+"-" +STRZ(VAL(EQUIPOTENTIAL_ORDERNO),3,0)如此以來會減少電線樣式創建，同時節約繪圖時電線樣式選擇的時間，使繪圖更加高效流暢（實際繪圖時可以先不考慮所使用的電線樣式，隨后可以方便的另行指定在此不做詳解）。最終的電線樣式（圖14），使用到的編號規則（圖15），用到的電線（單芯電纜圖16），接線報表的體現（圖17）。圖14 工程所需電線樣式圖15 所有編號規則圖16 工程用到的電線（單芯電纜）圖17 接線報表局部3. 電線樣式小節梳理一下電線樣式的創建過程（圖18）：l 打開電線樣式管理器；l 創建電線樣式或選擇已有樣式進行編輯；l 分別設置編