Опыт разработки и реализации проектов низковольтного оборудования в CADdy⁺⁺ Электротехника

Сергей Шевкунов

Наши разработки

Наши партнеры

Технология проектирования в CADdy++

Наши планы и перспективы

«Русская электротехническая компания» является подразделением по разработке и сборке низковольтного электрооборудования (0,4 кВ) в составе ООО «Инжэлектрокомплект», которое, в свою очередь, входит в состав крупного холдинга «Специнжстрой», в течение 10 лет играющего заметную роль на отечественном электротехническом рынке. Деятельность холдинга охватывает практически весь спектр направлений в области электротехники: проектирование, изготовление, поставку, монтаж, обслуживание электроустановок среднего и низкого напряжения на базе комплектующих ведущих мировых производителей.

Идея и инициатива создания коллектива «Русской электротехнической компании» принадлежат руководителю ООО «Инжэлектрокомплект» Анатолию Ключникову. Компания очень молода, но, существуя менее двух лет, она уже сумела заявить о себе и имеет весьма амбициозные планы.

Комплекс работ, связанных с изготовлением низковольтного электрооборудования, был поручен нам, чтобы не отдавать сборку «на сторону» и соответственно зарабатывать не только на продаже комплектующих, а также сократить сроки при одновременном повышении качества разработки и реализации проектов, быстрее и проще решать технические вопросы, возникающие в процессе проектирования и монтажа оборудования.

В соответствии с принятой концепцией, руководство компании во главе с генеральным директором Алексеем Осмачкиным уделило особое внимание укомплектованию всех подразделений, включая отдел проектных решений, современными средствами производства, а также увязки их в единый комплекс. И одним из первых приобретений, наряду с новым станочным оборудованием, стало программное обеспечение САПР CADdy⁺⁺Электротехника . Внимание руководства привлекло одно из главных его достоинств — возможность получения такого комплекта выходной документации на продукцию, который позволяет монтажникам на сборочном участке без дополнительных обсуждений и согласований понять замысел проектировщика и конструкцию шкафа, что резко сокращает непроизводительные потери рабочего времени.

Разумеется, предварительно мы опробовали несколько разных САПР для электротехники, познакомились со специалистами компании ПОИНТ, предлагающей эту САПР на российском рынке и остановились на CADdy⁺⁺Электротехника. При этом свою роль сыграли следующие достоинства системы:

• модульная структура, позволяющая наращивать мощность системы постепенно, докупая дополнительные опции;

• простота освоения пользователями;

• соотношение стоимости и набора возможностей проектирования (при сопоставимых с другими современными электротехническими САПР возможностях цена — ниже).

Все специалисты «Русской электротехнической компании» работают в области электротехники довольно давно (многие — еще с советских времен), поэтому организационные увязки и «притирка» сотрудников прошли быстро. Достигнутые успехи впечатляют. Так, в нынешнем году мы планируем пройти сертификацию по стандарту качества ISO 9001, чему, в частности, способствует использование при проектировании CADdy⁺⁺Электротехника.

Наши разработки

Как уже подчеркивалось, компания занимает определенную нишу на рынке электротехнической продукции. Проекты выполняются для широко го круга заказчиков: от промышленности до гражданского строительства. Иными словами, если компания «Специнжэлектро», участвуя в проекте, комплектует для заказчика оборудование по стороне среднего напряжения — до питающего трансформатора, то мы в этом проекте создаем свою — низковольтную — часть.

Обычно система электроснабжения низкого напряжения включает несколько уровней.

Например, комплект шкафов типичной низковольтной электрической установки главного распределительного щита (ГРЩ) связывает трансформатор, к которому приходит электропитание здания или другого объекта, со всеми нижестоящими потребителями электроэнергии. Далее потоки электроэнергии проходят через вводно-распределительные устройства (ВРУ) и через силовые распределительные шкафы (РЩ) — к массе разного рода конечных потребителей (таких как системы освещения, кондиционирования, разнообразное технологическое оборудование). Все это и есть область деятельности нашей компании.

Задача проектирования силовых электроустановок низкого напряжения сводится к выбору защитных устройств, схемы их соединения, созданию схем соединения вторичных цепей, увязки их в комплекс мониторинга и управления. А что касается силовых цепей, то, по существу, это гораздо более простая в графическом отношении часть проекта. Система CADdy⁺⁺Электротехника хороша именно тем, что позволяет наиболее полно и быстро спроектировать для каждого из фидеров свой спектр вторичных цепей (контакты сигнализации положения автоматов, кнопки включения/выключения, приводы дистанционного управления и т.п.) и выдать подробную рабочую документацию.

Здесь нужно осветить еще один момент. Специалисты-энергетики, являющиеся нашими заказчиками, — люди грамотные, они находятся в курсе последних достижений и требуют от нас полную документацию по проекту: не только сопроводительную, но и монтажную, таблицы соединений кабелей и пр. Система CADdy⁺⁺позволяет полностью удовлетворить все их запросы.

Мы знаем, какие преимущества при разработке проектов с контроллерами дает CADdy⁺⁺Электротехника , поскольку применяем ПЛК в нашем оборудовании для решения не очень сложных задач. В частности, в последнее время в схемах автоматического ввода резервного питания (АВР) в главных распределительных щитах используются интеллектуальные реле Schneider Electric «Zelio» вместо ранее применявшихся громоздких релейных схем (кстати, и релейные схемы разрабатывались нами в среде CADdy⁺⁺).

Еще одно перспективное направление нашей деятельности — автоматизация систем теплоснабжения зданий (ЦТП) на базе программируемых реле. Третье направление, где для нас актуальны контроллеры, — это системы автоматизированного управления промышленными установками (автоматическими линиями, станками с ЧПУ).

В то же время нам приходится помнить, что применяемое на объекте оборудование должно быть удобным и не слишком сложным для тех, кто будет его эксплуатировать. Одно дело — АСУТП на крупных производствах, где есть свои инженеры-программисты, и совсем другое — небольшие объекты энергоснабжения.

Наши партнеры

Поскольку мы используем комплектующие только от ведущих западных производителей, другими положительными моментами использования CADdy⁺⁺Электротехника стали для нас наличие обширной базы условных графических отображений (УГО) элементов схем и полная адаптация системы к международным стандартам проектирования. Это позволяет практически не тратить времени на создание собственных УГО.

Из наших партнеров следует особо упомянуть двух поставщиков электротехнического оборудования — фирмы ABB и Schneider Electric, с которыми мы давно и плодотворно работаем. Эти фирмы, кстати, тоже имеют свои неплохие компьютерные приложения для конструирования щитов, но каждая из таких программ ориентирована на конкретную элементную базу, что нас не вполне устраивает. В наших проектах используются лучшие комплектующие, и, как правило, некоторая их часть приобретается у одной из фирм, а остальные — у другой, поскольку не бывает так, чтобы у того или иного поставщика соотношение «цена/качество» было одинаково привлекательным для всего обширного диапазона продуктов.

Кроме того, подобные приложения не дают возможность отрисовать принципиальную схему. Вот почему мы оформляем первоначальные заказы оборудования у поставщиков с помощью их программ, затем формируем базы данных из каталогов нескольких поставщиков и далее используем функционал CADdy⁺⁺Электротехника для полноценной разработки проекта и генерации рабочей документации.

Технология проектирования в CADdy⁺⁺

Подчеркнем, что наш сегмент рынка, особенно в Московском регионе, до вольно плотно заполнен фирмами, аналогичными «Русской электротехнической компании». А поскольку цены на комплектующие под конкретный проект примерно одинаковы, то главное, за счет чего наша компания может успешно конкурировать с другими, — это сочетание сроков и качества проектирования, а также уменьшение трудоемкости разработки и реализации проекта за счет внутренних резервов организации работ.

В таких условиях роль CADdy⁺⁺невозможно переоценить. Фактически, сейчас у нас всю рабочую документацию на продукцию выпускает всего один специалист, работающий в CADdy⁺⁺Электротехника , — Анатолий Гудач.

Разработка проекта в типичном случае происходит следующим образом. Поскольку современное строительство выполняется в очень сжатые сроки, задание на проект попадает к нам тогда, когда строительные работы уже идут, и наша работа выполняется параллельно с ними. Поэтому мы быстро просчитываем первый вариант проекта, и если заказчика он устраивает по цене, то мы начинаем с ним работать.

Уже на первом этапе, чтобы впоследствии не возникло каких-либо недопониманий между нами и заказчиком, буквально за один день создаются электрическая схема и описание к ней. Таким образом, вместе с бюджетным решением мы предоставляем заказчику схему и компоновку.

Следующий важный момент — оперативное отслеживание с помощью CADdy⁺⁺всех изменений, вносимых в проект, если, например, меняются уже запланированные электрические нагрузки или появляются новые. Это также позволяет значительно экономить время, поскольку при изменении электрической схемы в CADdy⁺⁺Электротехника автоматически обновляются и другие разделы проекта. Наличие таких «сквозных» изменений не только сокращает сроки проектирования и монтажа оборудования, но и существенно повышает его качество.

Основное достоинство системы CADdy ++ Электротехника  — ее специализация под задачи электротехники, а также наличие удобных функций создания чертежей с автоматической выдачей рабочей документации. Важным моментом здесь является база символов. Фактически, приобретая САПР, мы платим деньги за то, чтобы меньше времени заниматься оформительской работой, а в CADdy⁺⁺есть обширная база данных условных графических элементов для электрической принципиальной схемы, соответствующих западным стандартам, и не меньшая по объему — по отечественным стандартам (рис. 1). На этом мы также значительно экономим время.

Рис. 1. Использование электронных планшетов для выбора элементов из графической базы данных CADdy++ Электротехника

База данных изделий (типов аппаратов и контактных групп) может быть представлена в отдельном окне и позволяет быстро выбрать нужное изделие, а также предоставляет удобный механизм создания новых элементов (рис. 2).

Рис. 2. Редактирование атрибутов элемента и назначение типа из базы данных изделий

После создания любой части принципиальной схемы система автоматически генерирует полный набор соответствующих перечней: элементов, клемм с адресами подключенных к ним аппаратов, проводов, жил кабелей с адресами подключений, программируемых логических контроллеров и т.п. Одновременно генерируются графические таблицы клемм, контроллеров, кабельный журнал и многое другое (рис. 3 и 4). CADdy⁺⁺Электротехника предусматривает автоматическую маркировку проводов разными способами: по номеру провода, по комбинации номера листа и номера провода и пр. Использование механизма «устройство-место» повышает информативность проектной документации.

Рис. 3. Автоматическая генерация графических таблиц по данным принципиальной схемы

Рис. 4. Автоматическое формирование таблицы подключений и перечня клемм в реальном времени

Редактируя электрическую схему, мы немедленно получаем «сквозное» автоматическое изменение всех относящихся к ней документов из других разделов проекта, а внося изменения в базу данных, нам также не нужно заботиться о «ручном» переносе этих изменений на схему. Можно работать одновременно с разными проектами, перенося из одного в другой целые листы с графикой, ссылками на базы данных и настройками: это вызывает обновление в реальном времени всех внутренних перечней, а также соответствующую перенумерацию проводов и позиционных обозначений. Нам особенно нравится то, что в выходных документах автоматически указываются дата и время их создания, так что, переделав, например, несколько раз за день таблицу проводов, мы видим эту информацию в итоговой распечатке.

Модуль компоновки шкафов системы CADdy⁺⁺Электротехника позволяет распределять аппараты в щите или панели уже при проектировании принципиальной схемы (рис. 5). Списки элементов, необходимых для компоновки шкафов, при этом генерируются автоматически, а информация о конструктивных размерах аппаратов считывается из базы данных.

Рис. 5. Выбор элементов из списка для размещения на чертеже компоновки

В CADdy⁺⁺имеется функция, позволяющая автоматически генерировать принципиальные схемы на основе исходных данных в формате MS Excel или MS Access. Этой функцией особенно удобно пользоваться при формировании типовых схем (схемы подключения входов-выходов контроллера, расчетные схемы для силовой электрики, схемы внешних проводок).

Как правило, для автогенерации используются не отдельные символы, а схемные модули (рис. 6), содержащие, кроме графики, позиционные обозначения, а также точки начала и конца — для определения области размещения на схеме. Исходная текстовая информация, попадая в проект, распределяется по перечням аппаратов, клемм, контактов, проводов и кабелей.

Рис. 6. Графическая база данных модулей для автогенерации

При автогенерации схемы указываются имена таблиц и обозначения колонок или ячеек исходного файла, из которых считывается информация (рис. 7). В проекте автоматически создается столько листов принципиальных схем, сколько потребуется для размещения всех данных исходной таблицы.

Рис. 7. Автоматическая генерация принципиальной схемы по данным таблицы схемных модулей в формате Excel

Еще одна задача, быстро и качественно выполняемая с помощью CADdy⁺⁺, — выявление ошибок в заказе на закупку оборудования для проектируемого объекта. На практике заказы начинают формироваться еще до того, как схема полностью создана. В процессе создания схемы объекта выявляются несоответствия, которые легко отследить и исправить с помощью формализованной процедуры. Для этого достаточно сгенерировать по электрической схеме соответствующий перечень в том же формате, в котором был создан первоначальный заказ (например, в MS Excel), и сравнить их.

И еще несколько слов о документообороте. Чтобы облегчить работу над проектом, мы создаем базу данных по поставщикам оборудования (фактически — прайс-лист), где перечислены все те же поля, которые имеются в базе данных системы CADdy⁺⁺: функциональное назначение, артикул, стоимость и др. Для создания такого файла мы загружаем с сайта производителя (например, фирмы ABB) имеющийся там электронный каталог в формате Excel.

Эта база данных (а мы оставляем в ней только оборудование, используемое в наших проектах) с легкостью подгружается к разрабатываемому в CADdy⁺⁺текущему проекту, и уже оттуда мы берем нужные аппараты на электрическую схему. Таким образом, на чертеже уже не требуется ничего писать вручную, проектная информация соответствует имеющемуся на складе поставщика оборудованию, а цена и прочие атрибуты загружаются из файла и автоматически вносятся в необходимые выходные документы.

Весьма удобна функция использования базы данных для контактных групп реле: каждому типу реле ставится в соответствие своя конфигурация силовых и вспомогательных контактов с присущими данному типу обозначениями контактов, что полностью исключает ошибки монтажа.

В связи с подготовкой нашего перехода на ISO 9001 стоит вопрос о выпуске проектной документации, удовлетворяющей новому стандарту. В систему CADdy⁺⁺Электротехника уже заложен соответствующий набор листов формата A4, в котором четко прописывается позиция каждого элемента на листе, и все надлежащим образом увязывается в базе данных проекта в единое целое, позволяя быстро найти нужное устройство, его связи и т.д.

В то же время иногда требуется для наглядности использовать формат A3. Система CADdy⁺⁺позволяет довольно просто сменить шаблон и при переходе к большим схемам классического «отечественного» типа продолжает работать так же четко, генерируя все те же необходимые нам перечни, таблицы, ведомости и спецификации.

Приобретенный нами недавно лазерно-копировальный станок практически готов к тому, чтобы печатать информацию, выгружаемую из проекта CADdy⁺⁺в части , касающейся изготовления бирок для маркировки аппаратов внутри и снаружи шкафа. Подобная привязка печатаемых наклеек к выходным данным CADdy⁺⁺станет еще одной дополнительной гарантией того, что мы не упустим ни одного из содержащихся в шкафу элементов, которые необходимо пометить перед передачей шкафа в эксплуатацию (рис. 8). Кроме того, подробная «отбирковка» — это совсем не мелочь, поскольку на нее уходит порядка 10-15% общего времени изготовления шкафа (особенно в случае шкафа автоматики, когда нужно выпустить очень много сопроводительной информации, обеспечить строгое соответствие схеме и т.д.).

Рис. 8. Реализация одного из главных распределительных щитов торгового комплекса в поселке Барвиха

Наши планы и перспективы

Хотелось бы отметить, что продукция «Русской электротехнической компании» весьма востребована, и в ближайшие годы эта тенденция только усилится. Не только руководство промышленных предприятий, но и руководители городских администраций наконец-то поняли, в каком плачевном состоянии находится электротехническое оборудование на подведомственных им объектах, как велика опасность аварийных ситуаций и насколько необходима реконструкция их на основе современной элементной базы. Что касается жилищного строительства, то его нарастающие темпы тоже означают для нас увеличение потока заказов. Общественные здания, элитное жилье и другие объекты инфраструктуры городов требуют применения высококачественного оборудования для систем управления освещением, вентиляцией, кондиционированием, теплоснабжением и др.

В настоящее время мы добиваемся того, чтобы система CADdy⁺⁺Электротехника резко «шагнула вперед». Сегодня она вполне удовлетворяет потребностям нашей фирмы, но, как уже указывалось, генеральный директор «Русской электротехнической компании» Алексей Осмачкин поставил перед нами задачи дальнейшей экспансии: как количественной — в плане увеличения числа реализуемых проектов, так и качественной — в смысле продвижения к более полной автоматизации обработки информационных потоков, связанных с разработкой и реализацией электротехнических проектов.

САПР и графика 9`2005