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# 批量端子排与小型断路器装配设计
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## 目标
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本功能用于 QET 与 FreeCAD 协同工程中的快速 3D 装配。正式工程里，QET 已经传入真实设备、真实端子和 3D 模型，FreeCAD 不再把 `批量端子排`、`批量断路器` 理解为重新生成一批假设备，而是把 QET 已导入的真实实例沿导轨批量排布。
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第一版目标：
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- 选择一根 DIN 导轨后，批量排布 QET 已导入的端子排实例，例如 `UD`、`ID`。
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- 选择一根 DIN 导轨后，批量排布 QET 已导入的小型断路器或同类设备，例如 `QF1`、`QF2`。
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- 保留 QET 身份字段，尤其是 `QetTerminalUuid`、`QetInstanceId`、`QetElementUuid`。
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- 不破坏现有工程端子、导线任务和后续布线匹配。
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- 旧的本地占位生成逻辑只作为没有 QET 数据时的演示兜底。
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## 数据职责
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QET 负责：
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- 2D 原理图中的设备、符号、端子、端子排和导线任务。
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- 设备型号、端子号、端子排名称，例如 `UD`、`ID`。
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- 设备与 3D 模型资产绑定。
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- 端子的真实 `terminal_uuid`。
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当前交换 JSON 中，正式端子优先来自 `devices[].terminals[]`。顶层 `terminals[]` 可以为空，不能因此判断 QET 没有传端子。导线任务的 `start_terminal_uuid / end_terminal_uuid` 也使用同一套真实端子 UUID。
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FreeCAD 负责：
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- 真实 3D 设备实例的空间位姿。
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- 导轨、线槽、柜面等装配宿主。
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- 工程端子的 3D 坐标和出线方向。
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- 设备与导轨的批量排布状态。
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- 3D 布线路径和保存回写。
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第一版仍遵守 2D/3D 协同约束：3D 端子绑定唯一依据是 `terminal_uuid`，3D 位姿以 `scene.FCStd` 为准，不从数据库反推 3D 位姿。
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## 端子导入顺序
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FreeCAD 导入工程端子时按下面顺序读取：
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1. 顶层 terminals[]
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2. devices[].terminals[]
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3. wires[] 中的起点/终点端子，仅作为缺失端子的兜底补齐
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如果 `devices[].terminals[]` 已经包含某个导线端点，`wires[]` 不会重复生成同一个端子。正式工程中生成的工程端子必须保留 QET 传入的 `terminal_uuid`，包括 `element_uuid:terminal_uuid` 这种复合字符串，不允许转换为 `local:*`。
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## 端子排批量排布
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正式流程：
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1. 用户在 FreeCAD 中选中一根已识别或已标记的导轨。
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2. 点击 `3D手动布线` 面板中的 `批量端子排`。
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3. 输入 QET 端子排名称或前缀，例如 `UD`、`ID`。
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4. 输入端子片间距和起始偏移。
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5. 系统扫描当前 `scene.FCStd` 中 QET 已导入的端子片设备。
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6. 匹配端子排名称，例如 `UD:1`、`UD-2`、`ID_006`。
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7. 按 QET 顺序字段或名称中的自然序号排序。
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8. 沿导轨轴向排布这些真实端子片。
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9. 写入轻量装配属性，不改变端子的 QET 绑定。
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端子排匹配优先读取这些属性：
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- `QetTerminalStripName`
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- `QetTerminalBlockName`
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- `QetTerminalGroupName`
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- `QetStripName`
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- `QetParentTerminalBlockName`
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如果没有上述属性，则从对象 `Label` / `Name` 解析 `UD:1`、`ID-2` 这类名称。
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端子排排序优先读取这些属性：
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- `QetTerminalStripIndex`
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- `QetTerminalIndex`
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- `QetTerminalSequence`
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- `QetTerminalOrder`
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- `QetTerminalNo`
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- `QetTerminalDisplay`
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如果没有上述属性，则从对象名称中提取最后一个数字做自然排序。
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## 小型断路器批量排布
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正式流程：
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1. 用户在 FreeCAD 中选中一根导轨。
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2. 点击 `3D手动布线` 面板中的 `批量断路器`。
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3. 输入 QET 设备前缀，例如 `QF`。
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4. 输入设备间距和起始偏移。
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5. 系统扫描当前 `scene.FCStd` 中 QET 已导入的真实设备实例。
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6. 排除端子排端子片和旧的本地批量生成对象。
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7. 按设备 `Label`、`Name`、`QetInstanceId` 等字段匹配前缀。
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8. 按自然顺序排布，例如 `QF1`、`QF2`、`QF10`。
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9. 保留设备下的工程端子和 QET 绑定关系。
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断路器筛选只处理真实设备对象，不处理设备下的工程端子对象或 `QET Terminals` 分组。工程端子和端子分组也会携带 `QetInstanceId / QetElementUuid`，不能只按这些字段判断为设备，否则 `QF1:1` 这类端子会被误当成断路器一起排布。
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断路器端子号来自 QET 传入的真实端子数据。参数窗口中的“兜底端子号”只在当前工程没有匹配 QET 设备、需要演示生成占位对象时使用。
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## 旧兜底逻辑
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为了保留开发调试和无 QET 数据演示能力，旧接口仍保留：
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- `create_terminal_block(...)`
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- `create_breakers(...)`
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但正式按钮调用顺序是：
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先 layout_existing_terminal_block / layout_existing_devices
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如果 updated_devices > 0，说明已排布 QET 真实对象
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如果没有匹配对象，才回退 create_terminal_block / create_breakers
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兜底生成对象可能产生 `local:*` 端子，只能用于 3D 演示和开发测试，不作为正式 QET 布线匹配的主流程。
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## 装配属性
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排布真实 QET 对象时，系统只写入轻量属性：
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- `QetBatchAssemblyKind`
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- `QetBatchAssemblyName`
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- `QetBatchAssemblyMode = layout_existing`
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- `QetBatchAssemblyOrder`
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- `QetBatchAssemblyOffsetMm`
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- `QetMountKind = rail`
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- `QetMountHostName`
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- `QetMountHostKind`
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这些属性保存在 FreeCAD 文档里，用于后续刷新、诊断和显示，不扩展第一版数据库绑定表。
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## 导轨定位规则
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第一版使用导轨对象的 `QetCarrierAxis` 作为排列轴，默认 `x`。如果导轨带旋转，排列轴经过导轨 `Placement.Rotation` 转换。
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放置公式：
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第 N 个对象位置 = 导轨 Placement.Base + 导轨轴向单位向量 * (起始偏移 + N * 间距)
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当前实现重点保证批量排布稳定、身份不丢失。复杂 Assembly Joint、端子片端挡、隔板、跨接片、短接片规则暂不纳入第一版。
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## 装配视频复盘
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本节作为后续 3D 装配优化的对比基准。装配相关需求、问题复盘和验收差异优先沉淀到本文档，再拆分为具体实现计划。
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### 用户装配视频提炼
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用户视频前半段体现的目标流程：
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1. 先按真实设备和实物安装关系确认 3D 模型是否匹配。
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2. 对设备补充可复用的装配脚点、连接点或接线点。
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3. 设备脚点制作完成后，保存为可复用 `.FCStd` 模块。
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4. 后续工程中再次插入该设备时，自动带出脚点、端子和装配语义。
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5. 装配时可使用 FreeCAD 原生 `切换透明度`、`显示/隐藏所选`，便于选中柜板、导轨、线槽和设备背面。
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6. 按步骤导入设备并完成贴合，避免只靠人工拖拽。
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当前 FreeCAD 二开需要重点解决的问题：
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- 面不容易选中，尤其是柜内导轨、线槽、设备背面被遮挡时。
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- 旋转模型后再贴合，容易出现一部分贴合、一部分穿模或悬空。
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- 贴合时如果只移动可视子对象，父对象 `Placement` 没同步，后续使用 `变换` 会回到旧位置。
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- 多选多个设备面参与贴合不合理，约束语义不清，会导致算法不知道哪个面是移动面。
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- 线槽、导轨贴合后仍需要能二次修改长度，并保持与柜板的贴合关系。
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- FreeCAD 任务面板和原生 `变换` 任务框会冲突，普通用户需要一键关闭当前面板并进入原生变换。
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### 甲方视频参考能力
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甲方视频中可参考的装配体验：
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- 柜体、导轨、线槽、安装板可透明显示，便于从柜内选择目标面；透明化优先复用 FreeCAD 原生右键菜单能力。
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- 对象树、属性面板和三维操纵器联动，用户能明确看到当前选中的对象和坐标。
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- 装配过程使用面、边、点作为参考，而不是单纯输入绝对坐标。
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- 设备沿导轨或安装板成组排列，位置规则清晰，适合端子排、断路器、继电器等电气元件。
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- 贴合后仍能继续微调距离、方向和局部偏移。
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- 电气装配关注柜板、导轨、线槽、设备安装面，不需要第一阶段实现完整机械 CAD 装配约束。
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## 后续装配优化方向
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后续装配能力优先向 SolidWorks Electrical / EPLAN 的电气柜装配体验靠拢，但第一阶段只做电气常用能力，不做完整机械装配工作台。
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### 1. 面贴合可靠性
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目标：
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- 目标面和移动面只允许一对一贴合。
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- 如果用户已点击 `设为贴合目标面`，后续只能再选一个移动面。
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- 如果用户一次选择两个面，按选择顺序解释为：第一个目标面，第二个移动面。
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- 如果选择超过两个面，直接提示重新选择，不执行贴合。
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- 贴合时同时更新父级可移动对象的 `Placement`，避免可视位置和对象坐标脱节。
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贴合计算原则：
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移动面法向 -> 目标面反向法向
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移动面参考点 -> 目标面参考点所在平面
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最终位姿写入可移动父对象 Placement
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### 2. 旋转模型后的贴合
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目标：
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- 用户为了选面临时旋转设备后，贴合仍能根据真实面法向计算旋转和位移。
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- 不再只做单轴平移。
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- 贴合完成后设备安装面应整体与目标面共面，不允许局部穿模。
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- 用户可设置 `贴合间距`，0 mm 表示完全贴合，正值表示沿目标面法向预留距离。
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- 已贴合对象保存 `QetMountHostNormalJson` 和 `QetMountOffsetMm`，后续选择对象后可点击 `应用贴合间距` 做二次调节。
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- 如果模型法向与现场直觉相反，选择已贴合对象后点击 `反转贴合方向`，再应用贴合间距。
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验收：
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- 电流互感器、小型断路器、端子片旋转后，仍可贴到导轨或柜板。
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- 贴合后使用 FreeCAD 原生 `变换`，对象从当前贴合位置继续移动，不跳回旧位置。
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- 在 `3D手动布线` 面板中选择对象后点击 `关闭面板并变换`，系统先关闭当前任务面板，再调用 FreeCAD 原生 `Std_TransformManip`。
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### 3. 导轨、线槽、柜板宿主语义
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装配宿主分为：
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- `cabinet`：柜板、安装板、门板等。
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- `rail`：DIN 导轨。
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- `wire_duct`：线槽。
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- `device`：已经装配好的设备，可作为局部参考。
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宿主对象应保存：
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- `QetCarrierKind`
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- `QetCarrierAxis`
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- `QetCarrierBaseLength`
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- `QetMountMode`
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- `QetMountHostName`
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- `QetMountHostKind`
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- `QetMountContactSubElement`
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- `QetMountHostSubElement`
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- `QetMountLocalBaseJson`
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- `QetMountHostBaseJson`
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这些属性用于保存重开、刷新宿主装配和后续自动布线。
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### 4. 长度二次调节
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导轨和线槽长度调整规则：
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- 导入时可设置初始长度。
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- 贴合到柜板后仍可修改长度。
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- 修改长度时保持宿主贴合面不变。
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- 长度变化应优先沿 `QetCarrierAxis` 扩展。
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- 如果对象是导入的 FCStd/STEP 组合体，优先修改带 `QetCarrierBaseLength` 的父级载体对象，不应误选内部子零件。
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### 5. 设备模板化与复用
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设备模板应包含：
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- 真实几何模型。
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- 安装接触面或装配脚点。
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- 工程端子 LCS。
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- 端子出线方向。
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- 可选局部出线路径。
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保存为 `.FCStd` 后，QET 再次导入同型号设备时，应复用这些模板语义。正式导线匹配仍以 QET 传入的 `terminal_uuid` 为准，不使用 `local:*` 作为正式端子身份。
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### 6. 电气装配优先级
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优先实现：
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1. 导轨贴柜板。
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2. 线槽贴柜板。
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3. 端子排沿导轨排列。
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4. 小型断路器沿导轨排列。
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5. 电流互感器、继电器等设备贴导轨或柜板。
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6. 贴合后的长度调节和刷新宿主装配。
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暂不优先实现：
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- 完整机械装配 Joint。
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- 螺钉、孔、螺纹的精确机械配合。
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- 复杂运动学约束。
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- 完整 SW Mechanical 级别的 Mate 系统。
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## UI
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入口位于：
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QET模板 -> 3D手动布线
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按钮：
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- `批量端子排`
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- `批量断路器`
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- `设为贴合目标面`
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- `贴合到选中面`
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- `应用贴合间距`
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- `反转贴合方向`
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- `刷新宿主装配`
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- `贴合间距`
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参数窗口说明：
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- `QET端子排名称/前缀`：正式工程用于匹配 QET 端子排，例如 `UD`、`ID`。
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- `QET断路器前缀`：正式工程用于匹配 QET 已导入设备，例如 `QF`。
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- `端子间距 / 断路器间距`：沿导轨方向的排布间距。
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- `起始偏移`：从导轨基点开始的偏移。
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- `兜底数量 / 兜底端子号`：只有找不到匹配 QET 对象时才用于生成演示对象。
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执行成功后状态栏会区分：
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- `已排布 QET 端子排`
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- `已排布 QET 断路器`
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- `未找到匹配的 QET ...，已兜底生成`
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## 验收
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1. 从 QET 点击 `3D视图` 打开 FreeCAD。
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2. 树目录中已经存在 QET 导入的端子片或设备实例。
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3. 选中导轨，点击 `批量端子排`。
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4. 输入 `UD` 或 `ID`，确认后真实端子片沿导轨排布。
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5. 排布后端子对象仍保留真实 `QetTerminalUuid`，包括 `element_uuid:terminal_uuid` 这种 QET -> FreeCAD 交换身份，不会变成 `local:*`。
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6. 选中导轨，点击 `批量断路器`。
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7. 输入 `QF`，确认后真实断路器沿导轨排布。
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8. 保存后重新打开 `scene.FCStd`，设备位置保持。
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9. 后续 `3D手动布线` 或 `3D布线连接` 能继续通过 `terminal_uuid` 匹配导线任务。
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## 非目标
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- 不做完整 SolidWorks Electrical / EPLAN 设备库。
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- 不在 FreeCAD 中重新创建 QET 已经传入的正式设备。
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- 不伪造 QET `terminal_uuid`。
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- 不删除旧兜底生成函数，但普通工程主流程不依赖它。
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- 不实现完整端子排电气跨接片、跳线、端挡和标记条规则。
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