一、电气设计与制图软件
1. AutoCAD Electrical
- 最新版本:2025.0.2(内部版本号 22.0.81.0)
- 功能:基于 AutoCAD 平台,支持原理图绘制、PLC 编程、线束设计、项目管理等。新增智能标注、自动生成 BOM 表、3D 布线仿真等功能,兼容 IEC、GB 等国际标准。
- 应用场景:工业控制系统设计、开关柜布局、建筑电气图纸绘制。
2. EPLAN Electric P8
- 核心优势:
- 跨学科协作:支持电气、流体、仪表工程数据同步,与 PDM/PLM 系统无缝集成。
- 自动化设计:自动生成接线图、端子排表、电缆清单,支持变量宏和参数化设计。
- 全球化适配:多语言自动翻译、符合 IEC/GOST/GB 标准,支持 Unicode 字符输入。
- 行业地位:全球 70% 市场占有率,广泛应用于汽车制造、石化、核电等领域。
3. CADe Simu
- 特色功能:
- 免费开源:提供继电器、电机、电子元件库,支持电路仿真和线号自动编排。
- 操作友好:类似 AutoCAD 的界面,支持多语言,适合中小型项目和教育场景。
二、电路仿真与分析工具
1. LTspice
- 优势:
- 免费高效:由 ADI 开发,支持 SPICE 仿真,尤其擅长模拟电路和电源设计。
- 元件库丰富:内置运算放大器、开关稳压器模型,支持第三方库导入。
- 局限:与其他 EDA 工具集成度较低,适合独立仿真。
2. Multisim
- 功能:
- 混合信号仿真:支持模拟、数字电路协同仿真,提供虚拟示波器、万用表等工具。
- 教育适配:界面直观,适合学生和初学者,可与 LabVIEW 集成实现系统级测试。
- 价格:商业版较贵,学生版可通过学校申请。
3. PSpice
- 定位:工业级仿真标杆,Cadence 旗下产品,支持高频电路、射频设计。
- 行业应用:半导体设计、通信设备开发,与 Cadence Allegro PCB 工具无缝协作。
4. TINA-TI
- 特色:德州仪器免费工具,内置 TI 元件模型,支持电路设计、热分析和 EMI 仿真,适合电源管理和信号链开发。
三、电力系统与能源管理软件
1. ETAP
- 最新动态:2025 版本强化数字孪生功能,支持微电网控制、源网荷储仿真,与 BIM 软件(如 Revit)集成。
- 功能:潮流计算、短路分析、谐波评估、光伏 / 储能系统设计,广泛应用于智能电网和工业配电。
2. Power World
- 核心功能:
- 可视化分析:3D 潮流图、动态安全评估、经济调度,支持 GIS 数据导入。
- 用户友好:操作界面类似游戏引擎,适合教学和演示。
3. OpenDSS
- 开源特性:免费电力系统仿真工具,支持配电网分析、分布式能源并网,社区活跃且文档丰富。
四、PLC 编程与自动化控制
1. 西门子 TIA Portal
- 全集成环境:
- 硬件兼容性:支持 S7-1200/1500 / 博途系列 PLC,集成 HMI 设计、运动控制和网络配置。
- 仿真工具:PLCSIM Advanced 支持实时调试,缩短开发周期。
2. 三菱 GX Works
- 区域优势:在亚洲市场占比高,支持梯形图、SFC、结构化文本编程,适合中小型设备控制。
3. 罗克韦尔 Studio 5000
- 高端应用:支持 ControlLogix、CompactLogix PLC,内置安全控制模块,适合复杂工业自动化项目。
五、SCADA 与工业物联网
1. Ignition
- 现代架构:
- Web 部署:基于 Java 的跨平台 SCADA 系统,支持无限制客户端访问,兼容 OPC UA、MQTT 协议。
- 低代码开发:通过拖拽式界面快速构建 HMI,适合远程监控和 IIoT 场景。
2. ABB System 800xA
- 行业标杆:电力、石化行业首选,支持冗余架构、故障诊断和预测性维护。
六、开源与免费工具
1. KiCad
- 功能:
- 全流程 EDA:原理图设计、PCB 布局、3D 渲染,支持 Gerber 文件生成。
- 社区支持:活跃开源社区,定期更新元件库和教程。
2. Qucs
- 仿真能力:支持直流、交流、S 参数分析,兼容 Ngspice 内核,适合射频电路和滤波器设计。
3. CircuitLab
- 在线工具:浏览器端电路设计与仿真,支持实时协作,适合快速原型验证。
七、学习与教育资源
1. 电气分享
- 学习平台:提供电工基础、高低压成套、PLC 编程等课程,含题库和模拟考试功能。
- 适用人群:初学者和考证人员。
2. Fritzing
- 开源硬件:支持 Arduino、Raspberry Pi 原型设计,适合创客和教育机构。
选型建议
- 工业设计:EPLAN Electric P8(复杂项目)、AutoCAD Electrical(标准化图纸)。
- 仿真分析:LTspice(模拟电路)、PSpice(高频 / 射频)、PLECS(电力电子)。
- PLC 编程:TIA Portal(西门子硬件)、Studio 5000(罗克韦尔硬件)。
- 能源管理:ETAP(电网级)、Power World(可视化教学)。
- 开源替代:KiCad(PCB 设计)、Qucs(仿真)、OpenDSS(电力系统)。
趋势与技术整合
- 云与 AI:Ignition 等工具支持云端部署,AI 辅助设计(如自动生成电路图)逐渐普及。
- 多学科融合:EPLAN 与 BIM、ETAP 与数字孪生的结合,推动电气设计向全生命周期管理发展。
- 开源生态:KiCad、Qucs 等工具在教育和中小企业中的渗透率提升,降低技术门槛。
建议根据项目规模、硬件兼容性和预算选择软件,优先试用免费版本或申请教育授权。