Dvě tváře SOLIDWORKS Electrical

Tags: 3D modely | CAD | ECAD | Electrical | Kusovníky | Reporty | SolidWorks

Při návrhu zařízení, které je elektricky ovládáno či poháněno, se dostávají ke slovu dva přístupy. Projektant elektrické části má na starosti návrh obvodů, volbu součástek a jejich dimenzování. Strojní konstruktér odpovídá za mechanický návrh. Určuje tvar a velikost součástí, ze kterých bude celé zařízení poskládáno tak, aby celé správně fungovalo v podmínkách, kde bude pracovat. Každý z nich postupuje při návrhu jinak, pracuje do jisté míry s jinými informacemi, ale významnou část informací potřebují mezi sebou sdílet. Pokud by tyto informace nebyly sdíleny, prodloužila by se doba návrhu o změny na obou stranách, nebo by dokonce zařízení nefungovalo správně.

Stejně jako návrh zařízení má dvě roviny přístupu, tak i Solidworks Electrical má dvě části. Samostatná aplikace Solidworks Electrical Schematic určená projektantovi pro návrh schémat a Solidworks Electrical 3D, který propojuje data ze schémat do 3D prostředí Solidworks, které využívá konstruktér. Obě části jsou mezi sebou propojené díky tzv. „víceuživatelskému prostředí". To dovoluje, aby na jednom projektu pracovalo současně více techniků. Každá akce, kterou kdokoli provede, se online projeví u dalších uživatelů. Práce tedy nevázne na nutnosti vyměňování souborů, čekání na dokončení práce někoho dalšího, popřípadě čekání na informace o tom, co se změnilo na jakém výkresu. Systém zapisuje všechny informace do SQL databáze, díky čemuž není nutné využívat žádná speciální úložiště pro sdílení souborů či knihoven, nebo řídit práva uživatelů pro práci se sdílenými soubory.

Tvorba schémat

Pro návrh zapojení slouží samostatná aplikace, která pracuje bez nutnosti mít na počítači instalovaný 3D CAD Solidworks. Projektant díky příjemnému prostředí snadno vytváří schémata zapojení a tzv. „liniová" (kabelová) schémata. Každému symbolu, který je vložen do schématu, je automaticky přiděleno označení a číslo. Číslování má na starosti systém, a tak ani při současné práci více uživatelů nedojde k chybě, kdy by několika součástem bylo dáno stejné číslo. Symbolu uživatel doplní informaci o tom, jakou má být ve skutečnosti součástkou. Tím dojde tak spárování označení kontaktů na součástce a připojovacích bodů symbolu. Pokud se kontakty jedné součásti vyskytují na více listech, systém je vede jako jedinou součástku a umožňuje se snadno přepínat na listy se zbylými částmi součástky.

Knihovny

Pro pohodlí uživatelů je již po instalaci k dispozici rozsáhlá databáze symbolů podle různých norem a použití. Mimo elektrických symbolů jsou k dispozici i značky pneumatické a hydraulické, není tedy nutné omezovat se pouze na elektrická zapojení. V aplikaci je možné vytvářet i hydraulická a pneumatická schémata. Mimo knihovny symbolů obsahuje systém i knihovny kabelů a elektronických součástek od řady výrobců. Tyto knihovny je možné aktualizovat stažením souborů z webu SolidWorks Electrical. Uživatelům je k dispozici více 500 000 součástek od různých výrobců. Pokud potřebují použít takovou, která v knihovně není, lze ji snadno doplnit.

Reporty a kusovníky

S tím, jak uživatelé vytváří schémata a vkládají do nich součástky, vzniká automaticky kusovník potřebného materiálu. Ten lze ve formě reportu, neboli uživatelsky definované tabulky, kdykoli exportovat do tabulky pro MS Excel. Systém generuje kusovníky podle potřeb uživatele, takže lze mít soupisy použitých součástek, vodičů, kabelů a dalšího materiálu, kdykoli je zapotřebí. Systém nabízí uživateli mimo jiné i soupis vodičů s označením součástek na koncích. Po dokončení návrhu zapojení a kontrole (i automatické) lze hromadně vygenerovat výkresy do tisknutelné podoby. Pro export se obvykle používají soubory ve formátu DXF či PDF. Součástí exportovaného dokumentu je i automaticky generovaný obsah s odkazy pro snadnou navigaci ve výsledné dokumentaci bez nutnosti použít specializovaný prohlížeč.

3D model zařízení

Pokud je potřeba vytvořit kompletní návrh zařízení s ohledem na velikost a umístění jednotlivých komponent, je nutné připravit odpovídající dokumentaci. Pro jasné zobrazení jednotlivých součástí a tras vodičů v prostoru je zapotřebí posunout se z 2D výkresu do 3D modelu. K tomuto kroku slouží doplňkový modul Solidworks Electrical 3D, který umožní, aby si konstruktér nejen prohlížel schéma zapojení přímo v prostředí Solidworks, ale především, aby mohl vkládat do modelu zařízení jednotlivé součástky a umisťovat je na svá místa. Aplikace na základě informací ze schématu nabízí pouze ty součásti, které mají být použity ve vybrané lokaci (šasi rozvaděče, dveře rozvaděče, ...) a zároveň jim rovnou přiřazuje správné 3D modely součástek tak, jak odpovídají informacím z knihovny. Přímo v prostředí Solidworks má konstruktér přehled o již umístěných součástkách a v případě změny snadno identifikuje, která část byla vyloučena z projektu či odpojena. Díky doplňujícím funkcím lze součásti snadno vkládat na DIN lišty. Vkládat lze jak jednotlivě, tak i hromadně, aby práce probíhala co nejrychleji.

Vodiče a kabely

Poté, co jsme umístili komponenty do modelu sestavy, můžeme plynule přejít k dalšímu kroku: doplnění tras vodičů mezi jednotlivými součástmi. Informace o propojení je definována ve schématech a každý vložený 3D model součásti má definovány připojovací body, které odpovídají jeho svorkám. Na základě těchto informací je možné nechat systém, aby automaticky vytvořil 3D trasy vodičů v místech, kudy mají být vodiče vedeny. Podle vygenerovaných tras doplní systém informace o délkách vodičů a kabelů zpět do 2D projekční části a přidá tak cennou informaci o celkové spotřebě spojovacího materiálu. Spolu s tím je možné doplnit také informaci o míře vyplnění prostoru ve žlabech, kterými jsou vodiče vedeny, a ověřit, zda nehrozí problém s umístěním vodičů.

Doplnění modelů

Běžné komponenty mají své modely dostupné v online databázi 3D modelů, odtud je systém umí stáhnout na základě informací z knihovny součástek. Pro specifické součástky je možné použít jakýkoli 3D model Solidworks a pomocí průvodce doplnit potřebné detaily o konektorech a způsobu umístění součástky. Potom lze tyto součástky snadno a rychle zapojit do 3D modelu obvodu, případně zahrnout do databáze pro další opakované použití.

Kompletní výstupy

Modely osazených sestav nesou nejen informaci o umístění jednotlivých komponent v zařízení, ale také viditelné trasy vodičů a kabelů, které je možné převést na kabelové svazky. Z modelů svazků umí Solidworks vytvořit výkresy s narovnanými vodiči označenými délkou, nebo výkresy s reálnou délkou vodičů, určené pro výrobu kabelových svazků. Do výkresu osazené sestavy je možné automaticky doplnit popisy součástí tak, jak jsou označeny na schématech zapojení.

Shrnutí

Solidworks Electrical spojuje práci projektanta a konstruktéra do jednoho celku, a to díky propojení 2D schémat s 3D modelem přímo v prostředí CAD. Práce každého z nich probíhá způsobem, na jaký je zvyklý, ale je výrazně zjednodušena v oblasti, kde se výsledky práce jednoho stávají podkladem pro práci druhého. Vytvoření výrobní dokumentace se díky tomu výrazně zjednodušuje a především se zkracuje čas na její dokončení. Zejména díky tomu, že práce obou techniků může probíhat v jeden čas na jednom projektu, bez nutnosti zdlouhavé komunikace.