前言
隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的要求也越來(lái)越高，但在風(fēng)電機(jī)組批量生產(chǎn)中傳統(tǒng)的布線(xiàn)工藝影響了生產(chǎn)效率，我們需要一種更先進(jìn)、更科學(xué)的預(yù)布線(xiàn)工藝。運(yùn)用Elecworks的預(yù)布線(xiàn)工藝將電氣設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)工具融合，能方便、及時(shí)地完成柜體的三維預(yù)布線(xiàn)，滿(mǎn)足了大批量多變化的生產(chǎn)需求。
一、預(yù)布線(xiàn)工藝的現(xiàn)狀
目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣屏柜預(yù)布線(xiàn)工藝采取了制作標(biāo)準(zhǔn)線(xiàn)束，然后進(jìn)行拍照，對(duì)照片進(jìn)行處理及多圖片合成，最后進(jìn)行圖片打印，做出預(yù)布線(xiàn)工裝，給生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)照標(biāo)生和制作預(yù)布線(xiàn)工裝圖來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)，在工藝實(shí)施過(guò)程中，存在以下不足：
(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)致的走線(xiàn)空間問(wèn)題;
(2)走線(xiàn)不合理帶來(lái)的電磁兼容性問(wèn)題;
(3)線(xiàn)束設(shè)計(jì)及制作過(guò)程的反復(fù)帶來(lái)的時(shí)間浪費(fèi);
(4)線(xiàn)束的制作費(fèi)用高;
(5)線(xiàn)束制作過(guò)程中人為因素導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的變化;
(6)更改過(guò)程很復(fù)雜且易出錯(cuò)。
從上可以看出，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣屏柜預(yù)布線(xiàn)工藝存在很多問(wèn)題，且影響了風(fēng)機(jī)批量生產(chǎn)的效率，則我們需要改變預(yù)布線(xiàn)的現(xiàn)狀，用一種新型的預(yù)布線(xiàn)方法，即Elecworks三維預(yù)布線(xiàn)來(lái)替代傳統(tǒng)的預(yù)布線(xiàn)方法。
二、Elecworks三維預(yù)布線(xiàn)的概述
Elecworks三維預(yù)布線(xiàn)是運(yùn)用elecworks軟件與solidworks軟件無(wú)縫集成，實(shí)時(shí)共享數(shù)據(jù)庫(kù)，將電氣設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)工具融合，共同繪制出風(fēng)電機(jī)組電氣屏柜的模擬三維預(yù)布線(xiàn)，然后根據(jù)模擬出的三維預(yù)布線(xiàn)制作預(yù)布線(xiàn)線(xiàn)束工裝圖。
相對(duì)于傳統(tǒng)預(yù)布線(xiàn)，Elecworks三維預(yù)布線(xiàn)避免了走線(xiàn)空間的問(wèn)題，利用Elecworks軟件可以進(jìn)行三維預(yù)布線(xiàn)的模擬。通過(guò)模擬三維預(yù)布線(xiàn)，能對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的走線(xiàn)進(jìn)行調(diào)整，讓走線(xiàn)更加合理，提高走線(xiàn)空間利用率，減少生產(chǎn)浪費(fèi)。Elecworks三維預(yù)布線(xiàn)對(duì)新研發(fā)的柜子可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性和優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)于設(shè)計(jì)上有更改的在制柜子，傳統(tǒng)預(yù)布線(xiàn)需要重新制作柜子的預(yù)布線(xiàn)，工作強(qiáng)度大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)即時(shí)性指導(dǎo)。而Elecworks三維預(yù)布線(xiàn)能夠更快捷、方便的重新生成新的三維預(yù)布線(xiàn)，工作效率更高。Elecworks三維預(yù)布線(xiàn)可以進(jìn)行柜體布局模擬，可以?xún)?yōu)化電氣屏柜柜體內(nèi)元器件的布局，更直觀的指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)裝配。
三、Elecworks三維預(yù)布線(xiàn)的步驟
Elecworks三維預(yù)布線(xiàn)的流程：根據(jù)圖樣或文件，繪制塔基柜電氣原理圖—元器件的建?！窆窆耋w3D布局—塔基柜三維預(yù)布線(xiàn)模擬—預(yù)布線(xiàn)圖處理—預(yù)布線(xiàn)線(xiàn)束工裝圖—制作預(yù)布線(xiàn)線(xiàn)束。
3.1 原理圖繪制
根據(jù)風(fēng)電機(jī)組塔基柜的圖樣或文件首先制定所需連接線(xiàn)線(xiàn)號(hào)規(guī)格，方便區(qū)分不同的線(xiàn)型，利于清單的統(tǒng)計(jì)以及三維的配合;然后新建元器件符號(hào)，對(duì)其屬性進(jìn)行設(shè)置并添加其制造商的信息，其中元器件符號(hào)可以直接導(dǎo)入已有的DWG格式元器件符號(hào);最后在Elecworks軟件中進(jìn)行電氣屏柜的原理圖的繪制，如圖1所示。
(圖1：電氣原理圖)
Elecworks軟件可以依據(jù)設(shè)置的制造商參數(shù)生成相應(yīng)的清單，以EXCEL格式導(dǎo)出，如圖2所示。
(圖2：清單)
3.2 元器件建模與3D布局
風(fēng)電機(jī)組塔基柜柜內(nèi)的元器件種類(lèi)比較多，部分元器件需要運(yùn)用Solidworks進(jìn)行三維建模，由于elecworks-solidworks實(shí)時(shí)共享數(shù)據(jù)庫(kù)，則需對(duì)三維模型的元器件進(jìn)行電氣屬性的設(shè)置，建元器件所有回路的接線(xiàn)點(diǎn)，設(shè)置過(guò)程如下：
(1)定義元器件左、右、頂、底面;
(2)選擇元器件與配合物得配合面;
(3)通過(guò)具體制造商回路為三維元器件模型添加回路關(guān)聯(lián)。
以上設(shè)置是為了與Elecworks關(guān)聯(lián)和電氣的自動(dòng)布線(xiàn)。如圖3所示。
(圖3：繼電器三維模型)
電氣屏柜的3D布局是在solidworks中，根據(jù)柜體裝配圖紙進(jìn)行柜體3D布局的模擬，分別插入柜體三維模型、線(xiàn)槽、導(dǎo)軌和三維元器件模型等，并對(duì)這些模型之間進(jìn)行配合，固定其位置;然后對(duì)應(yīng)電氣原理圖，將柜體內(nèi)的元器件模型與電氣原理圖中的元器件關(guān)聯(lián)起來(lái)，如圖4所示。
(圖4：元器件的關(guān)聯(lián))
3.3 電氣屏柜三維預(yù)布線(xiàn)模擬
在塔基柜進(jìn)行三維預(yù)布線(xiàn)模擬之前，需在solidworks中創(chuàng)建3D草圖，繪制導(dǎo)線(xiàn)走線(xiàn)路徑，并將繪制的草圖線(xiàn)設(shè)定為布線(xiàn)基準(zhǔn)軸徑，如圖5所示。
(圖5：布線(xiàn)基準(zhǔn)軸徑)
設(shè)置完基準(zhǔn)軸徑之后，選擇要布線(xiàn)的元器件，定義布線(xiàn)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)布線(xiàn)，對(duì)生成的布線(xiàn)線(xiàn)路進(jìn)行完善，再進(jìn)行更新線(xiàn)的長(zhǎng)度，以JPG圖片格式保存生成的預(yù)布線(xiàn)線(xiàn)束圖。如圖6所示。
(圖6：三維預(yù)布線(xiàn)模擬)
3.4 預(yù)布線(xiàn)線(xiàn)束工裝圖
通過(guò)Photoshop對(duì)預(yù)布線(xiàn)圖進(jìn)行處理，將Elecworks生成的導(dǎo)線(xiàn)下線(xiàn)布線(xiàn)的清單添加到預(yù)布線(xiàn)圖中，方便預(yù)布線(xiàn)的制作。最后打印出預(yù)布線(xiàn)工裝圖，以不干膠粘夾作為固定裝置，制作出電氣屏柜的預(yù)布線(xiàn)線(xiàn)束。如圖7所示。
(圖7：預(yù)布線(xiàn)工裝圖)
四、結(jié)語(yǔ)
預(yù)布線(xiàn)是現(xiàn)代制造工業(yè)的一種工藝方式，隨著電氣化社會(huì)的發(fā)展，對(duì)預(yù)布線(xiàn)工藝的要求更高，我們利用Elecworks三維預(yù)布線(xiàn)讓預(yù)布線(xiàn)工藝更科學(xué)、更先進(jìn)、更合理。
通過(guò)Elecworks進(jìn)行三維預(yù)布線(xiàn)的模擬，可以高效、直觀地實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣屏柜的預(yù)布線(xiàn)，優(yōu)化了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣屏柜柜體內(nèi)元器件的布局，布線(xiàn)更加合理、美觀，提高了走線(xiàn)空間利用率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，滿(mǎn)足了WT1650風(fēng)電機(jī)組大批量多變化的生產(chǎn)需求。
（轉(zhuǎn)載）
