3.2 原理图的绘制
通过功能和位置完成项目的结构规划后，再进行项目原理图的设计。由于该项目原理并不复杂，可以不进行原理框图的设计，即布线方框图设计，因此将左侧项目树中【3-电气原理图】下的“布线方框图”页删掉并修改【04-电气原理图】名称。单击【04-电气原理图】页，在右侧【属性】面板中单击
图标，在【说明（简体中文）】处填写“总原理”，单击
图标完成图纸名称的修改，如图3-18所示。
图3-18 修改图纸的名称
关于SOLIDWORKS Electrical在【属性】面板中修改图纸的名称，请扫描二维码观看操作视频。
3-2a 图纸属性的修改
在【04-总原理】图纸中，按第2章所讲的插入符号的常规方式进行项目原理图设计，本章介绍快速插入符号的方法：使用右侧的【符号】选项卡。【符号】选项卡包括了软件自带的各种“群”分组，例如保护、断路器/接触器、命令、传感器等群分组，每个群分组中都包括了常用符号，如图3-19所示。
图3-19 【符号】选项卡
例如，在总原理图中要插入一个三极断路器符号，我们单击【保护】群分组，选中“三极断路器”符号将其拖拽至图纸中，软件自动弹出【设备属性】对话框，单击【确定】按钮，即可完成符号的快速插入，如图3-20所示。
图3-20 快速插入“符号”
如果需要在【保护】群中添加新的常用符号，右击【保护】群，在弹出的快捷菜单中选择【添加符号...】，添加相应的保护符号到【保护】群组中，如图3-21所示。
图3-21 添加符号
关于SOLIDWORKS Electrical快速插入符号及添加符号功能，请扫描二维码观看操作视频。
3-2b 符号快捷栏的使用以及新建群
软件默认有7个符号群组，可以修改默认的群名称或新建群分组。
例如，修改“命令”群的名称，右击【命令】群，在弹出的快捷菜单中选择【对属性[命令]分组...】，弹出【控制面板组】对话框，其中【名称】项填写“线圈/触点/按钮/指示灯”，如图3-22所示。然后，单击【确定】按钮，完成群名称的修改。
图3-22 修改群名称
在符号快速插入栏中如果要新建一个“电源”群，在【符号】选项卡下右击，在弹出的快捷菜单中选择【新建群...】，输入群的名称“电源”，如图3-23所示。
图3-23 新建群
3.2.1 电子电路板的处理
在SOLIDWORKS Electrical中电子电路板属于非标设备，在不同的项目中每次应用都可能存在差异，所以通常将电子电路板视为“黑盒”处理。除了黑盒的设计方法，自SOLID-WORKS Electrical 2016版本以后，【原理图】菜单还增加了【插入印刷电路板】功能，现在来了解这一功能的应用。
单击【插入印刷电路板】功能，弹出相应界面，如图3-24所示，可以看到3种导入方式设计电路板，现对它们依次进行操作和说明。
图3-24 插入印刷电路板界面
（1）从设备型号中创建新的印刷电路板：即从设备型号数据库中选择已录入的电路板型号数据。单击此选项，即可进入部件库的选择界面，可以选择并添加相应的电路板部件，如图3-25所示。
图3-25 从设备型号中创建新的印刷电路板
单击【选择】按钮后，软件会自动弹出【插入符号】面板，如图3-26所示，单击【其他符号...】按钮，在弹出的【符号选择器】界面中再单击【印刷电路板】分类，即可选择软件自带的“印刷电路板”符号。
图3-26 选择印刷电路板符号
（2）从电子设计文件中创建新的印刷电路板：即先从Altium Designer、Cadence等专业电子设计软件中导出后缀为.emn的电子设计文件，再将这类文件插入到SOLIDWORKS E-lectrical设备型号数据库中。
步骤1，单击【从电子设计文件中创建新的印刷电路板】选项（图3-24），打开【选择印刷电路板文件】对话框，选择某电子设计文件（图3-27），单击【打开】按钮。
图3-27 选择电子设计文件
步骤2，如图3-28所示，弹出界面提示“是否要复制应用程序文件夹中的所选文件？”选择【复制】，将电路板文件复制到SOLIDWORKS Electrical\CircuitWorks目录下，以防止后期电路板文件加载失败或丢失。
图3-28 复制电路板文件
单击【复制】后，在弹出的【设备型号属性】界面中，软件自动提取电路板文件的名称作为“部件型号”，默认制造商数据为CircuitWorksPCB，并在【图示】栏自动关联电路板文件，如图3-29所示。
图3-29 创建电路板型号
步骤3，在这一界面中，完善电路板设备的其他参数及选项，然后单击【确定】按钮。弹出【设备属性】对话框，自定义电路板设备的“源”标注及描述信息（图3-30），单击【确定】按钮关闭当前对话框。
图3-30 电路板设备属性
步骤4，接下来进入【插入符号】界面，如图3-31所示，选择印刷电路板符号，关闭【正交】功能，拖动符号边框以选择合适的大小放置在原理图中。
图3-31 插入电路板符号
这时，在原理图中右击电路板符号（图3-32），在弹出的快捷菜单中可以看到印刷电路板符号在软件中是被作为“黑盒”处理的，软件新增了“印刷电路板”分类，自带了电路板符号，但是该符号仍然属于“黑盒”性质。
图3-32 符号属性
（3）选择已有印刷电路板：单击该选项，如图3-33所示，在【选择设备】对话框的列表中选择已有的电路板设备，单击【选择】按钮。
图3-33 选择已有电路板
接下来进入【插入符号】界面，与前面第一、第二选项的插入符号操作一致。
关于SOLIDWORKS Electrical插入印刷电路板三种选项操作，请扫描二维码观看操作视频。
3-2-1 插入电路板设计
由于电路板设计无论从其设备的非标类型，还是软件默认的符号来说，都是作为“黑盒”来处理的，因而在设计整流柜项目时，采用【插入黑盒】的方式，然后单击【绘图】/【插入图片】功能，添加电路板图片进行电路板原理图设计，最后在设备属性中通过【手动添加】功能进行设备选型。
步骤1，单击【原理图】/【插入黑盒】，弹出【符号选择器】对话框，在其中单击【分类】/【黑盒】，选择带轮廓线的黑盒符号，如图3-34所示。
图3-34 插入黑盒
步骤2，在符号放置完成后，单击【绘图】/【插入图片】，在弹出的【打开】对话框中选择后缀为.bmp格式的图片，如图3-35所示，单击【打开】按钮关闭当前对话框，打开所选的图片。
图3-35 插入图片
注意，在图纸中插入图片时，建议采用【插入图片】功能进行添加，这样图片不会由于源文件损坏或丢失而出现无法显示的现象。注意，图片的格式只能为.bmp后缀。
步骤3，设置图片插入的坐标为（0，0），设置比例为1，如图3-36所示。单击【确定】按钮，图片将被自动添加到原理图中。
图3-36 插入图片
注意，如果插入的图片尺寸比较大，可以通过单击【浏览】/【缩放到最大】，将图片先调整至可视范围内，如图3-37所示。
图3-37 缩放图片
如图3-38所示，在右侧的【属性】面板的宽度栏中填写图片的宽度，软件会按比例自动缩放图片的尺寸。
图3-38 调整图片的尺寸
步骤4，将调整后的图片拖至黑盒符号中，如果要修改黑盒的边框线型为实线，应右击黑盒符号，选择【符号】/【打开符号】，如图3-39所示。
图3-39 【打开符号】命令
然后，在弹出的符号编辑界面中选中黑盒轮廓线，在右侧的【属性】面板的【线型】项中选择“直线”线型，如图3-40所示。
图3-40 编辑黑盒符号
最后，修改完成后，单击保存
按钮，然后在原理图中右击黑盒符号，选择【符号】/【更新】，如图3-41所示。
图3-41 【更新】符号
步骤5，按以上操作完成黑盒轮廓线后，还需要添加设备连接点。
首先，右击黑盒符号，如图3-42所示，选择【添加设备连接点】。
图3-42 【添加设备连接点】命令
其次，单击后界面出现绿色十字光标，在黑盒轮廓线上以一个栅格间距逐个添加设备连接点，如图3-43所示。
图3-43 添加黑盒连接点
添加完成后，单击左侧【黑盒端子】面板中的
或通过右击完成黑盒连接点的添加。软件默认的黑盒连接点为1，2，3等数字，如果要修改黑盒连接点代号，右击该黑盒连接点选择【编辑符号端子...】，如图3-44所示。
图3-44 编辑符号端子
在弹出的【编辑端子】对话框的【标注】列中修改数字代号为字母或其他代号，如图3-45所示。
图3-45 编辑端子标注
然后，单击【确定】按钮，完成设备连接点的添加。
步骤6，添加连接电线，单击【原理图】/【绘制单线类型】，在【电线】面板中单击
图标，在弹出的【电线样式选择器】对话框中选择【=24V】直流24V电线，单击【选择】按钮，如图3-46所示。
图3-46 选择电线
电线选择完成后，在左侧的【电线】选项卡中，设置“连接线数目”为“4”，“行间距”为“10”，如图3-47所示。
图3-47 设置连接线数目
设置完成后，将光标放在黑盒第一个连接点处，向上移动光标，单击停止然后右击结束，快速完成4根单线的同时绘制，如图3-48所示。
图3-48 快速绘制多根单线
3.2.2 起点终点箭头的设计
绘制完原理图中的电路板符号后，不同功能图纸之间的相同属性电线需要进行连接，尤其是电路板符号的外围连接电路分别在不同的原理图中。通过【起点终点箭头】选项将相同属性的电线进行跨图纸连接。
单击【原理图】/【起点终点箭头】，在其下拉菜单下有两个选项：【起点终点箭头】和【自动插入】，如图3-49所示。
图3-49 起点终点箭头
选择【起点终点箭头】选项，弹出【起点-终点管理器】界面。通过菜单栏中的【向前】、【向后】及【选择器...】分别更换左右两侧图纸，如图3-50所示。
图3-50 【起点-终点管理器】
通过更换图纸找到需要连接的电线，在左侧图纸中通过鼠标滚轮可以缩小或放大图纸找到需要连接的电线端，单击菜单栏中的【插入单个】图标，软件会自动捕捉到电线端并显示“绿色光圈”，然后单击鼠标左键锁定该电线，一旦锁定，“绿色光圈”变为“红色光圈”，如图3-51所示。
图3-51 起点管理
选择完左侧图纸中的电线起点后，将光标移至右侧图纸中，软件会自动锁定与电线起点属性相同的电线，并同样显示“绿色光圈”，如图3-52所示。
图3-52 终点管理
确定连接后，单击鼠标左键在电线两端自动显示“关联参考”。例如，01-9或02-4，代表起点箭头转至第一页的第九列电线，终点箭头从第二页的第四列电线转至而来，如图3-53所示。
图3-53 起点-终点关联参考
关于SOLIDWORKS Electrical起点-终点箭头的手动连接，请扫描二维码观看操作视频。
3-2-2 起点终点连接
起点-终点箭头除了上述讲解的手动连接外，还可自动连接。在自动连接之前，首先对要连接的电线进行手动修改线号，将需要连接的两段电线修改为相同的线号。在弹出的线号重复提示框中单击【确定】按钮，如图3-54所示。
图3-54 手动修改线号
修改完成后，在【起点-终点管理器】对话框中单击【自动连接】图标，软件可自动完成将具有相同线号且电线属性相同的电线进行自动连接，如图3-55所示。
图3-55 自动连接
起点-终点箭头都是成对出现，不会单个存在。在删除起点-终点箭头时，只要删除一个，另一个也会被自动删除。单击【起点-终点管理器】对话框中的【删除】图标，将光标移至需要删除的起点或终点箭头处单击，弹出删除提示框，单击【确定】按钮即可完成删除操作（如图3-56所示），或在原理图中选中起点或终点箭头按Delete键进行删除。
图3-56 删除起点-终点箭头
3.2.3 功能轮廓线和位置轮廓线
在完成项目原理图的绘制之后，需要对图纸中的设备进行功能和位置管理。在第1章中规划了项目的结构，从宏观上采用“自顶向下”的设计方式，先规划项目有几个功能块和位置归属，再对项目的每张原理图设置功能和位置属性，每张原理图可以理解为一个“安装底板”，不同功能和不同位置的设备分别放在不同的原理图中，与实体化设计不谋而合。整流柜项目中对4个功率模块以“位置”进行管理，对4个模块之间的连接器以“功能”进行管理。
单击【原理图】/【功能轮廓线】，框选图纸右侧的插头符号，在弹出的【选择功能】对话框中选择【F3-功能单元插头】功能后单击【选择】按钮，在原理图中会显示紫色虚线框并显示该功能标注及说明，如图3-57所示。
图3-57 功能轮廓线
采用相同的方法对各个模块中的插座进行功能轮廓线的管理，没有被框选的设备都归属于默认“主功能”下。
4个功率单元中的每个功率单元都是独立的模块而且功能相同，通过连接器与主柜控制板相连接，所以在原理图设计阶段对每个功率模块单独设计成一张原理图，并设置该原理图的功能为“主功能”，位置分别为“功率单元1，2，3，4”，如图3-58所示。
图3-58 图纸功能与位置管理
将原理图设置为“=F1功能和+L1”位置，放置在该原理图上的设备也归属到该功能和位置下，所以在该项目中并没有使用位置轮廓线，而在“设备列表”中可以看到不同位置标注下显示不同的设备，如图3-59所示。
图3-59 设备位置管理
“设备列表”可从位置显示切换至功能显示，选中项目的名称右击，在弹出的快捷菜单中勾选【功能视图】，如图3-60所示。在“设备列表”中显示项目中已有功能下的所有设备，如图3-61所示。
图3-60 功能视图设置
图3-61 设备功能管理
关于SOLIDWORKS Electrical设备列表中位置和功能视图显示，请扫描二维码观看操作视频。
3-2-3 功能及位置轮廓线绘制
以上内容中，不管是使用轮廓线还是对原理图属性进行设置，都是为了便于对项目中的设备进行管理。在设计过程中，对各个功能和位置下的设备进行合理地规划，能让整个项目显得结构清晰、功能完善；在后期检修或维护时，也有利于根据不同功能或位置的故障进行设备的查找，并快速定位到相应原理图中。