电气控制系统CAD软件SuperWORKS

一．引言 电气控制系统（如高低压配电系统、继电保护系统、电气传动系统、机床控制系统、自动生产控制系统等）的设计工作量大，专业性强，图纸之间关联关系复杂。使用通用CAD软件如AutoCAD与原来的手工设计相比，在画图效率、图纸美观程度上有一定提高，但在查图、改图上仍遇到种种不便，图纸出错率很高，设计人员仍然在大量从事重复性劳动。针对以上情况，我们以通用CAD软件AutoCAD为平台，经过二次开发形成专业化的电气设计CAD软件SuperWORKS，使电气原理图的绘制效率可以成倍提高，明细表、端子表、施工接线图等重要施工文件可以自动生成，对图纸的查询、修改可以智能、互动、成批进行。应用该软件可以大大缩短设计周期，减少重复性劳动和设计差错，方便企业级知识传递及管理，从而提高企业的市场响应速度，增强顾客满意度。 二．项目准备 本系统以项目形式组织管理电气控制系统设计中涉及到的各类图纸文件，且图纸文件类型用户可自行定义及扩充。使用鼠标右键菜单可以方便地对项目进行更名、备份、删除操作。可方便地通过树状结构查询、浏览项目所含文件，亦可方便地导入、添加、删除、打开、更名项目所含图形文件，项目管理界面如下： 三．电路原理图设计 电路原理图设计是电气控制系统设计中最重要的内容，也是其他设计的基础。SuperWORKS软件提供了便捷、高效的电路原理图设计工具： 1．系统提供了开放式的、完备的电气符号库，方便用户调用、追加、修改。 2．系统提供了便捷、智能的电路图绘制工具。 用户直接用鼠标点击符号调用界面中某符号，即可在绘图区中拖动插入该符号。若符号落在连线上或连线附近，则该符号将被自动吸附至附近连线上，并自动在符号端点断线。也可将符号摆放出来再进行连线，连线遇到电气元件符号将自动断线。 3．提供了黑盒子元件，方便对PLC、智能控制单元等元件的处理。 系统提供了参数化绘制PLC等智能控制单元外接端子的工具，方便用户进行智能控制系统的设计。 4．典型回路的导入。 系统还提供了常见典型二次控制、保护、计量、信号回路库，用户可直接调用、导入，从而减少重复劳动。用户亦可方便的对典型回路库进行扩充。 5．编辑修改批处理 用户可选择对整个项目或整图的元件符号、标号、线号或字符串进行批标注、批替换，极大方便对旧图纸套用，并减少差错。 6．智能查图及自动定位 系统提供了智能错误检查功能，可对原理图中不一致、不匹配、不完整情况进行报警、显示。 系统可方便地查询到某个电气元件所有端子在项目图纸中的分布情况，并自动打开、显示相关图纸细节，从而节省大量查图时间。 四．明细表生成 材料明细是电气控制系统设计的另一项重要内容，是进行系统核价、采购备料、生产安装、调试维修的重要依据。 1、明细表操作界面集明细表的生成和编辑修改为一体，直观且方便修改。 2、系统自动搜索出电路原理图中所有元件标号并列表供用户选择操作。 3、对规格型号相同的多个元件可用[生成明细栏]一次生成多条明细。 4、规格型号提供模糊查询输入，且中文名称可根据规格型号匹配从电器元件库中自动获得。 5、支持调整明细表出表顺序。 6、在明细表中对元件进行分设备、分板操作及定义设备名、安装位置（板）名，端子表可根据分设备及分板情况自动产生。 7、支持明细删除、修改、插入、追加、剪切、粘贴插入等操作。 五．端子排生成 使用通用CAD软件进行端子排设计费时、费力且容易出错，但对于SuperWORKS系统，端子表的生成和编辑就变的非常的方便、智能、快捷及准确。SuperWORKS端子排采用了对话框操作，使操作变得直观、方便。SuperWORKS可自动搜索对当前项目中所有原理图中的端子，能够灵活选定左右上端子元件。系统根据端子号或线号，自动搜索出其两端相连的所有元件，并以列表框的方式让用户选择上端子的元件。而用户只要在明细生成时对元件进行了分板处理，系统就能自动产生端子表，节省大量时间，并减少差错。系统同时还提供了对端子排的删除、修改、插入、附加、清空等多种编辑修改功能。对于同一张原理图能够分别生成多个端子排（如I、II、III等）。 六．元件布置 在原理图绘制完成且生成了明细表及端子表后，一张完整的电路原理图便产生了。下一步就准备生成施工接线图。在生成施工接线图之前，需要对所有参与接线的元件先进行布置,从而确定其在接线图中的位置、序号、板号以及是板前正视接线还是板后背视接线等信息. 通过元件布置操作主界面，可进行对布置元件的插入、删除、分行、型号修改、设定板名板号、指定板前板后及分区等操作，还可通过拖动调整元件序号；分板方式将决定元件上端子情况及就近接线路径，板后元件布置时将自右往左自动背视布置，且元件图形自动翻转，图章外框成虚线；在完成布置元件设定后，所有参与布置的元件可一次自动完成布置。 七．施工接线图，接线表及施工规范，开孔图生成 1.施工接线图是施工设计中一项非常重要的内容，也是传统施工设计工作中最繁琐的一项内容，但对于SuperWORKS系统，施工接线图设计非常的方便、智能、快捷及准确，只需一个命令，施工接线就一次自动完成；系统根据元件布置及分板情况对接线路径进行优化调整，用户也可自行干预调整接线路径，以确保走线合理，满足工艺要求；用户还可对元件接线进行强制，很方便地改变某一元件接线的次序及方向，从而达到对接线结果调整的目的；完成接线的同时，系统自动检查接线错误，如逻辑关系不匹配、管脚号不匹配、同板元件上端子等，供用户查询并修改。 2.系统可自动生成与接线图对应的接线表，以备查线及打号码管使用；还可生成用户指定格式的施工规范。 3.系统可根据元件分板及布置情况自动生成与之对应的示意开孔图及实物开孔图，且示意开孔图及实物开孔图之间可实现自由转换。 八．下一步研发方向展望 SuperWORKS软件经过八年的研发，不断汲取用户意见及建议，经过多次升级、改进，软件整体在方便性、专业性、智能性、稳定性方面得到了众多电气工程师肯定，在制造业已发展了六百余家用户，在电力系统用户也接近百家。随着信息技术的发展及互联网的普及，人们生活、工作、沟通的方式正在发生根本性改变，为适应这种变化，为用户提供更加便捷、智能、高效的服务与体验，SuperWORKS的后续版本将在以下方向进行进一步工作： 1、基于Web的电气元件信息发布及自动获取 通过此功能，电气元器件生产厂家可将最新元器件（如继电器、按钮、PLC等）信息发布到互联网，而成套厂家则能通过软件自动获取、引用最新产品资料、图形，从而方便上、下游单位之间信息交流及数据交换。 2、协同、互动设计 当用户对某张图中一部分进行修改后，项目图纸中其他相关部分可以自动进行更新，或自动提示用户更新。项目中其他人对图纸进行变更后，系统对所影响到的别的用户的图纸自动进行变动或提示用户进行变动。 3、电气设计图纸复用及知识管理 以分类模板的形式，建立不同行业，不同类型项目的电气控制系统设计模板库，使设计人员积累下来的电气图纸、资料转变为企业级的知识，并得到有效地继承、再利用，为企业创造价值。