Tradiční postupy
Při návrhu zařízení v celé řadě oborů dochází ke spojení mechanické konstrukce a elektrického zapojení. Tyto dvě části se v praxi často realizují v samostatných konstrukčních odděleních a v různých návrhových softwarech. Dalším krokem bývá spojení návrhů do jediného celku. Tento ne zcela optimální postup vídáme u návrhů od jednoduchých zařízení typu ventilátor až po komplexní výrobní linky. U mechanické konstrukce je obvyklé použití vyspělých 3D CAD systémů. U elektrického zapojení se stále setkáváme s tvorbou dokumentace takzvaně na koleně. Často jsou využívány univerzální 2D CAD nástroje, bez možnosti využití specializovaných nástrojů a knihoven.
Integrované řešení
SolidWorks Electrical je plně integrován do CAD systému SolidWorks a nabízí návrhářům možnost pracovat souběžně na mechanické konstrukci a návrhu elektro v jediném softwaru. Díky tomuto spojení připraví návrháři z různých oborů nejen 3D model mechanické sestavy, ale i kompletní model celého zařízení, včetně elektrických komponent, zapojení a trasování vodičů i kabelů. Zapojení vodičů je v 3D CAD systému provedeno automaticky, s možností automaticky navržené trasy manuálně upravit či předem definovat umístění vodičů a přípojné body. SolidWorks Electrical umožňuje jednoduše navrhnout schéma zapojení ve třech jazykových variacích, mezi kterými můžete v průběhu projektu přepínat.
Pracovní postup
Návrhář elektro nejprve v 2D prostředí připraví schéma zapojení. Při tomto návrhu jsou již definovány vlastnosti komponent, zapojení konektorů, typy vodičů a kabelů i kabelových svazků. Návrhář mechanické části vloží v souladu se schématem zapojení jednotlivé elektro součásti (jističe, čidla,…) do sestavy. Vložení vodičů probíhá automaticky dle schématu zapojení. SolidWorks Electrical je využíván i návrháři elektro, kteří nemají vazbu na 3D sestavy a oceňují především rozsáhlé knihovny součástí či výkonné nástroje pro návrh a úpravy projektů. Prostředí softwaru je jednoduché a přehledné, vždy nabízí jen ty možnosti, které můžete nasadit v danou chvíli. SolidWorks Electrical využívá širokou databázi schematických značek, roztříděných do skupin dle normy a jejich použití. Jednotlivým schematickým značkám lze přiřadit konkrétního výrobce a typ součástky. Výchozí databáze SolidWorks Electrical obsahuje více než 500 000 součástek od desítek výrobců. Rozšíření databáze je možné manuálně po jednotlivých položkách nebo pomocí importu, např. z tabulky Excelu. Každý vodič a kabel, který je ve schématu nakreslen, má danou definici (barva ve schématu, označení, průřez, typ atd.) Další výhodou SolidWorks Electrical je integrovaný nástroj pro tvorbu nových, popřípadě úpravu stávajících schematických značek. Tyto značky lze také importovat prostřednictvím formátu DWG/ DXF včetně popisů. V SolidWorks Electrical je celá řada nástrojů, které pomohou vytvářet schémata dle vašich představ. Jedním z nich je průvodce návrhem PLC, který umožní jednoduše konfigurovat veškeré přípojné vstupy, výstupy, analogové, digitální, napájení PLC, datové vodiče a jiné. Dále v tomto průvodci je možné k jednotlivým přípojným bodům přidat popis, adresaci a jiné potřebné atributy, důležité pro následné zapojení a programování. Značka PLC je poté vytvořena dle šablony. Pomocí průvodce definujeme také svorky a svorkovnice, jejich popis, zapojení, pořadí v jakém budou v rozvaděči srovnány. Součástí tvorby svorkovnic je možnost vytvoření jednoduchého schématu zapojení, který je možné následně využít pro montáž či servis. Konkrétní typy součástek mají k sobě v databázi přiřazen 3D model. SolidWorks Electrical v CAD systému SolidWorks vytvoří strom komponent, které jsou obsaženy ve schématu projektu elektro. Po vložení komponentů elektro do sestavy je možné nechat CAD systém automaticky vytvořit trasy vodičů. Výstupem pro uživatele jsou přehledné kusovníky jednotlivých součástek, typů použitých vodičů, kabelů a jejich přesné délky. Náklady spojené s výrobou zařízení je proto možné vyčíslit ještě před vyrobením prvního kusu.
Možnosti řešení
SolidWorks Electrical pracuje s databází, v níž jsou uloženy veškeré informace (schematické značky, typy vodičů, formáty listů, katalogy součástí dle výrobců atd.). Vyhledávání součástí v databázi je možné na základě celé řady atributů a parametrů. Uživatelé tohoto systému oceňují možnost souběžné práce několika návrhářů elektro na společném projektu. SolidWorks Electrical dovolí vytvořit schéma zapojení od domovní instalace přes silnoproudé rozvaděče, slaboproudé zařízení až po rozsáhlé funkční celky, kombinující jednotlivé typy zapojení.
Kabelové svazky
Po navržení kabelového svazku ve schématu, definování vodičů a konektorů lze vytvořit model svazku ve 3D. Součástí výkresu kabelového svazku je přesně definována délka jednotlivých částí svazku, zapojení konektorů a kusovníků.
Kontrola návrhu
SolidWorks Electrical nabízí možnost kontroly návrhu dle předem definovaných pravidel. Kontrolovat lze například úbytek napětí na kabelech, počet vodičů zapojených pod jednu svorku, nezapojené svorky na součástce, ekvipotenciální konflikt mezi vodiči, vodiče, které ještě nebyly vytvořeny ve 3D a jiné…. Výsledný 3D model lze analyzovat pomocí softwaru SolidWorks Flow Simulation, který je určen pro simulaci proudění a teplotní analýzy a je plně integrovaný do systému SolidWorks. Můžeme tak navrhnout optimální způsob chlazení a zkontrolovat maximální teploty dosahované v zařízení.