3.2 原理圖的繪制

通過功能和位置完成項目的結構規劃后，再進行項目原理圖的設計。由于該項目原理并不復雜，可以不進行原理框圖的設計，即布線方框圖設計，因此將左側項目樹中【3-電氣原理圖】下的“布線方框圖”頁刪掉并修改【04-電氣原理圖】名稱。單擊【04-電氣原理圖】頁，在右側【屬性】面板中單擊圖標，在【說明（簡體中文）】處填寫“總原理”，單擊圖標完成圖紙名稱的修改，如圖3-18所示。

關于SOLIDWORKS Electrical在【屬性】面板中修改圖紙的名稱，請掃描二維碼觀看操作視頻。

在【04-總原理】圖紙中，按第2章所講的插入符號的常規方式進行項目原理圖設計，本章介紹快速插入符號的方法：使用右側的【符號】選項卡。【符號】選項卡包括了軟件自帶的各種“群”分組，例如保護、斷路器/接觸器、命令、傳感器等群分組，每個群分組中都包括了常用符號，如圖3-19所示。

例如，在總原理圖中要插入一個三極斷路器符號，我們單擊【保護】群分組，選中“三極斷路器”符號將其拖拽至圖紙中，軟件自動彈出【設備屬性】對話框，單擊【確定】按鈕，即可完成符號的快速插入，如圖3-20所示。

如果需要在【保護】群中添加新的常用符號，右擊【保護】群，在彈出的快捷菜單中選擇【添加符號...】，添加相應的保護符號到【保護】群組中，如圖3-21所示。

關于SOLIDWORKS Electrical快速插入符號及添加符號功能，請掃描二維碼觀看操作視頻。

軟件默認有7個符號群組，可以修改默認的群名稱或新建群分組。

例如，修改“命令”群的名稱，右擊【命令】群，在彈出的快捷菜單中選擇【對屬性[命令]分組...】，彈出【控制面板組】對話框，其中【名稱】項填寫“線圈/觸點/按鈕/指示燈”，如圖3-22所示。然后，單擊【確定】按鈕，完成群名稱的修改。

在符號快速插入欄中如果要新建一個“電源”群，在【符號】選項卡下右擊，在彈出的快捷菜單中選擇【新建群...】，輸入群的名稱“電源”，如圖3-23所示。

3.2.1 電子電路板的處理

在SOLIDWORKS Electrical中電子電路板屬于非標設備，在不同的項目中每次應用都可能存在差異，所以通常將電子電路板視為“黑盒”處理。除了黑盒的設計方法，自SOLID-WORKS Electrical 2016版本以后，【原理圖】菜單還增加了【插入印刷電路板】功能，現在來了解這一功能的應用。

單擊【插入印刷電路板】功能，彈出相應界面，如圖3-24所示，可以看到3種導入方式設計電路板，現對它們依次進行操作和說明。

（1）從設備型號中創建新的印刷電路板：即從設備型號數據庫中選擇已錄入的電路板型號數據。單擊此選項，即可進入部件庫的選擇界面，可以選擇并添加相應的電路板部件，如圖3-25所示。

單擊【選擇】按鈕后，軟件會自動彈出【插入符號】面板，如圖3-26所示，單擊【其他符號...】按鈕，在彈出的【符號選擇器】界面中再單擊【印刷電路板】分類，即可選擇軟件自帶的“印刷電路板”符號。

（2）從電子設計文件中創建新的印刷電路板：即先從Altium Designer、Cadence等專業電子設計軟件中導出后綴為.emn的電子設計文件，再將這類文件插入到SOLIDWORKS E-lectrical設備型號數據庫中。

步驟1，單擊【從電子設計文件中創建新的印刷電路板】選項（圖3-24），打開【選擇印刷電路板文件】對話框，選擇某電子設計文件（圖3-27），單擊【打開】按鈕。

步驟2，如圖3-28所示，彈出界面提示“是否要復制應用程序文件夾中的所選文件？”選擇【復制】，將電路板文件復制到SOLIDWORKS Electrical\CircuitWorks目錄下，以防止后期電路板文件加載失敗或丟失。

單擊【復制】后，在彈出的【設備型號屬性】界面中，軟件自動提取電路板文件的名稱作為“部件型號”，默認制造商數據為CircuitWorksPCB，并在【圖示】欄自動關聯電路板文件，如圖3-29所示。

步驟3，在這一界面中，完善電路板設備的其他參數及選項，然后單擊【確定】按鈕。彈出【設備屬性】對話框，自定義電路板設備的“源”標注及描述信息（圖3-30），單擊【確定】按鈕關閉當前對話框。

步驟4，接下來進入【插入符號】界面，如圖3-31所示，選擇印刷電路板符號，關閉【正交】功能，拖動符號邊框以選擇合適的大小放置在原理圖中。

這時，在原理圖中右擊電路板符號（圖3-32），在彈出的快捷菜單中可以看到印刷電路板符號在軟件中是被作為“黑盒”處理的，軟件新增了“印刷電路板”分類，自帶了電路板符號，但是該符號仍然屬于“黑盒”性質。

（3）選擇已有印刷電路板：單擊該選項，如圖3-33所示，在【選擇設備】對話框的列表中選擇已有的電路板設備，單擊【選擇】按鈕。

接下來進入【插入符號】界面，與前面第一、第二選項的插入符號操作一致。

關于SOLIDWORKS Electrical插入印刷電路板三種選項操作，請掃描二維碼觀看操作視頻。

由于電路板設計無論從其設備的非標類型，還是軟件默認的符號來說，都是作為“黑盒”來處理的，因而在設計整流柜項目時，采用【插入黑盒】的方式，然后單擊【繪圖】/【插入圖片】功能，添加電路板圖片進行電路板原理圖設計，最后在設備屬性中通過【手動添加】功能進行設備選型。

步驟1，單擊【原理圖】/【插入黑盒】，彈出【符號選擇器】對話框，在其中單擊【分類】/【黑盒】，選擇帶輪廓線的黑盒符號，如圖3-34所示。

步驟2，在符號放置完成后，單擊【繪圖】/【插入圖片】，在彈出的【打開】對話框中選擇后綴為.bmp格式的圖片，如圖3-35所示，單擊【打開】按鈕關閉當前對話框，打開所選的圖片。

注意，在圖紙中插入圖片時，建議采用【插入圖片】功能進行添加，這樣圖片不會由于源文件損壞或丟失而出現無法顯示的現象。注意，圖片的格式只能為.bmp后綴。

步驟3，設置圖片插入的坐標為（0，0），設置比例為1，如圖3-36所示。單擊【確定】按鈕，圖片將被自動添加到原理圖中。

注意，如果插入的圖片尺寸比較大，可以通過單擊【瀏覽】/【縮放到最大】，將圖片先調整至可視范圍內，如圖3-37所示。

如圖3-38所示，在右側的【屬性】面板的寬度欄中填寫圖片的寬度，軟件會按比例自動縮放圖片的尺寸。

步驟4，將調整后的圖片拖至黑盒符號中，如果要修改黑盒的邊框線型為實線，應右擊黑盒符號，選擇【符號】/【打開符號】，如圖3-39所示。

然后，在彈出的符號編輯界面中選中黑盒輪廓線，在右側的【屬性】面板的【線型】項中選擇“直線”線型，如圖3-40所示。

最后，修改完成后，單擊保存按鈕，然后在原理圖中右擊黑盒符號，選擇【符號】/【更新】，如圖3-41所示。

步驟5，按以上操作完成黑盒輪廓線后，還需要添加設備連接點。

首先，右擊黑盒符號，如圖3-42所示，選擇【添加設備連接點】。

其次，單擊后界面出現綠色十字光標，在黑盒輪廓線上以一個柵格間距逐個添加設備連接點，如圖3-43所示。

添加完成后，單擊左側【黑盒端子】面板中的或通過右擊完成黑盒連接點的添加。軟件默認的黑盒連接點為1，2，3等數字，如果要修改黑盒連接點代號，右擊該黑盒連接點選擇【編輯符號端子...】，如圖3-44所示。

在彈出的【編輯端子】對話框的【標注】列中修改數字代號為字母或其他代號，如圖3-45所示。

然后，單擊【確定】按鈕，完成設備連接點的添加。

步驟6，添加連接電線，單擊【原理圖】/【繪制單線類型】，在【電線】面板中單擊圖標，在彈出的【電線樣式選擇器】對話框中選擇【=24V】直流24V電線，單擊【選擇】按鈕，如圖3-46所示。

電線選擇完成后，在左側的【電線】選項卡中，設置“連接線數目”為“4”，“行間距”為“10”，如圖3-47所示。

設置完成后，將光標放在黑盒第一個連接點處，向上移動光標，單擊停止然后右擊結束，快速完成4根單線的同時繪制，如圖3-48所示。

3.2.2 起點終點箭頭的設計

繪制完原理圖中的電路板符號后，不同功能圖紙之間的相同屬性電線需要進行連接，尤其是電路板符號的外圍連接電路分別在不同的原理圖中。通過【起點終點箭頭】選項將相同屬性的電線進行跨圖紙連接。

單擊【原理圖】/【起點終點箭頭】，在其下拉菜單下有兩個選項：【起點終點箭頭】和【自動插入】，如圖3-49所示。

選擇【起點終點箭頭】選項，彈出【起點-終點管理器】界面。通過菜單欄中的【向前】、【向后】及【選擇器...】分別更換左右兩側圖紙，如圖3-50所示。

通過更換圖紙找到需要連接的電線，在左側圖紙中通過鼠標滾輪可以縮小或放大圖紙找到需要連接的電線端，單擊菜單欄中的【插入單個】圖標，軟件會自動捕捉到電線端并顯示“綠色光圈”，然后單擊鼠標左鍵鎖定該電線，一旦鎖定，“綠色光圈”變為“紅色光圈”，如圖3-51所示。

選擇完左側圖紙中的電線起點后，將光標移至右側圖紙中，軟件會自動鎖定與電線起點屬性相同的電線，并同樣顯示“綠色光圈”，如圖3-52所示。

確定連接后，單擊鼠標左鍵在電線兩端自動顯示“關聯參考”。例如，01-9或02-4，代表起點箭頭轉至第一頁的第九列電線，終點箭頭從第二頁的第四列電線轉至而來，如圖3-53所示。

關于SOLIDWORKS Electrical起點-終點箭頭的手動連接，請掃描二維碼觀看操作視頻。

起點-終點箭頭除了上述講解的手動連接外，還可自動連接。在自動連接之前，首先對要連接的電線進行手動修改線號，將需要連接的兩段電線修改為相同的線號。在彈出的線號重復提示框中單擊【確定】按鈕，如圖3-54所示。

修改完成后，在【起點-終點管理器】對話框中單擊【自動連接】圖標，軟件可自動完成將具有相同線號且電線屬性相同的電線進行自動連接，如圖3-55所示。

起點-終點箭頭都是成對出現，不會單個存在。在刪除起點-終點箭頭時，只要刪除一個，另一個也會被自動刪除。單擊【起點-終點管理器】對話框中的【刪除】圖標，將光標移至需要刪除的起點或終點箭頭處單擊，彈出刪除提示框，單擊【確定】按鈕即可完成刪除操作（如圖3-56所示），或在原理圖中選中起點或終點箭頭按Delete鍵進行刪除。

3.2.3 功能輪廓線和位置輪廓線

在完成項目原理圖的繪制之后，需要對圖紙中的設備進行功能和位置管理。在第1章中規劃了項目的結構，從宏觀上采用“自頂向下”的設計方式，先規劃項目有幾個功能塊和位置歸屬，再對項目的每張原理圖設置功能和位置屬性，每張原理圖可以理解為一個“安裝底板”，不同功能和不同位置的設備分別放在不同的原理圖中，與實體化設計不謀而合。整流柜項目中對4個功率模塊以“位置”進行管理，對4個模塊之間的連接器以“功能”進行管理。

單擊【原理圖】/【功能輪廓線】，框選圖紙右側的插頭符號，在彈出的【選擇功能】對話框中選擇【F3-功能單元插頭】功能后單擊【選擇】按鈕，在原理圖中會顯示紫色虛線框并顯示該功能標注及說明，如圖3-57所示。

采用相同的方法對各個模塊中的插座進行功能輪廓線的管理，沒有被框選的設備都歸屬于默認“主功能”下。

4個功率單元中的每個功率單元都是獨立的模塊而且功能相同，通過連接器與主柜控制板相連接，所以在原理圖設計階段對每個功率模塊單獨設計成一張原理圖，并設置該原理圖的功能為“主功能”，位置分別為“功率單元1，2，3，4”，如圖3-58所示。

將原理圖設置為“=F1功能和+L1”位置，放置在該原理圖上的設備也歸屬到該功能和位置下，所以在該項目中并沒有使用位置輪廓線，而在“設備列表”中可以看到不同位置標注下顯示不同的設備，如圖3-59所示。

“設備列表”可從位置顯示切換至功能顯示，選中項目的名稱右擊，在彈出的快捷菜單中勾選【功能視圖】，如圖3-60所示。在“設備列表”中顯示項目中已有功能下的所有設備，如圖3-61所示。

關于SOLIDWORKS Electrical設備列表中位置和功能視圖顯示，請掃描二維碼觀看操作視頻。

以上內容中，不管是使用輪廓線還是對原理圖屬性進行設置，都是為了便于對項目中的設備進行管理。在設計過程中，對各個功能和位置下的設備進行合理地規劃，能讓整個項目顯得結構清晰、功能完善；在后期檢修或維護時，也有利于根據不同功能或位置的故障進行設備的查找，并快速定位到相應原理圖中。