Опыт внедрения и адаптации САПР OmegaCAD ELEKTRO на базе предприятия ООО «Северный Стандарт»
Рыночные условия существования проектных организаций в России приводят к необходимости внедрения систем автоматизированного проектирования (САПР) для снижения затрат при неизменном качестве выпускаемой документации.
Выпуск проектной и рабочей документации для электросетевого объекта представляет собой сложный технологический процесс, в котором задействованы специалисты различных областей электротехники (первичные, вторичные соединения), а также общестроительные специальности (ПГС, инженерные сети). В свою очередь, единой и универсальной САПР для всех направлений производства документации не существует, поэтому при выборе автоматизации одного из специализированных направлений мы исходили из следующих факторов: обособленность подразделения при разработке документации, снижение объемов рутинной работы. Таким направлением стала релейная защита и автоматика (РЗА).
Далее требовалось оценить предложения рынка существующих САПР. Основное требование заключалось в том, чтобы программное обеспечение (ПО) выполняло весь объем разрабатываемой документации группами РЗА — электрические принципиальные, монтажные схемы, чертежи кабельных структур, кабельный журнал, планы раскладки и задания заводам изготовителям. Кроме того, немаловажную роль играла цена.
Анализ предложений рынка САПР в России показал, что бюджетные продукты не закрывают весь объем по автоматизации процесса разработки документации, а программные комплексы с широким функционалом, будучи универсальными системами для проектирования в различных отраслях промышленности, при средней цене за одно рабочее место порядка 10 тыс. евро, требуют, как правило, дополнительных затрат при внедрении продукта на конкретном предприятии. Удовлетворяющий нашим требованиям продукт был найден на европейском рынке САПР — это программное обеспечение OmegaCAD Elektro, разработчиком которого является OMEGAsoft Ltd (Венгрия).
Пример принципиальной схемы, выполненной в OmegaCAD Elektro
При доступной стоимости OmegaCAD Elektro обладает всем необходимым функционалом, однако использование его в 2011 году не представлялось возможным в связи с несоответствием нормам и стандартам Российской Федерации. ООО «Северный Стандарт» обратилось к OMEGAsoft Ltd с предложением о сотрудничестве, целью которого являлась адаптация данного ПО к условиям проектирования устройств РЗА в Российской Федерации. В результате было подписано соглашение, в объем работ которого входили следующие процедуры:
- перевод интерфейса пользователя;
- перевод файла справки;
- создание баз данных программы на основе применяемого в РФ оборудования;
- выдача технического задания на доработку OmegaCAD Elektro с учетом требований российских стандартов, норм и особенностей проектирования устройств релейной защиты и автоматики;
- создание проектапримера на базе разработанной с помощью OmegaCAD Elektro рабочей документации для реального объекта;
- запись видеофайлов, обучающих работе в программе.
На данный момент все перечисленные работы завершены и ПО OmegaCAD Elektro полностью готово для применения в условиях Российской Федерации.
Что представляет собой OmegaCAD Elektro для проектировщика систем РЗА? В основании системы лежит база данных, содержащая информацию для различных модулей программы и имеющая двухуровневую структуру. Центральная база данных предназначена для предприятия в целом, база данных проекта — для каждого проекта в отдельности.
Модуль принципиальной схемы является основной средой для разработки проекта. При задании в нем основной логики работы системы РЗА с помощью электрических связей между элементами, находящимися в базе данных, формируется информационное поле для получения чертежей других модулей. Модуль обладает всеми необходимыми инструментами для создания принципиальных схем любой сложности и позволяет применять уже разработанные схемы, фрагменты, устройства и блоки устройств в последующих проектах, что существенно сокращает трудозатраты.
Контроль правильности выполнения и целостности принципиальных схем выполняет модуль анализа, который после проверки схемы формирует подробный отчет об ошибках. Проверка затрагивает все элементы схем и межсхемные связи: устройства, электрические связи, кабель, клеммы, маркировку, адреса ссылок и т.д.
Пример схемы передачи GOOSE-сообщений, выполненной в OmegaCAD Elektro
В модуле таблиц устройств и кабелей можно выгрузить перечень элементов и схему внешних кабельных связей. Формы указанных видов чертежей были изменены под требования ГОСТ 2.70184.
Модуль создания монтажных схем позволяет генерировать чертежи подключения кабелей к устройствам, клеммам, таблицы внешних кабельных подключений, списки проводов внутри места подключения (шкафа), таблицы списков перемычек устройств. Указанные типы чертежей могут быть использованы при выполнении как проектной, так и конструкторской документации. Модуль разработки чертежей общего вида позволяет отобразить общий вид элементов принципиальной схемы и может быть использован при разработке задания заводу на изготовление нетиповых шкафов.
Модуль работы с кабельным хозяйством представлен двумя отдельными частями: планами раскладки кабелей и кабельным журналом. Они работают с единым списком кабелей объекта. Данный список создается посредством сбора кабелей, расположенных на принципиальных схемах. После параметрирования кабельных трасс (каналов) и мест подключений (шкафов), а также их размещения на чертеже автоматически определяются длины кабелей. Кабельный журнал генерируется по завершении работы со смежным модулем.
Спецификация может быть выгружена соответствующим модулем как в форме, удовлетворяющей ГОСТ 21.11095, так и в специальной форме для задания заводу на изготовление нетиповых шкафов. В процессе работы в данном разделе программы в рабочую документацию при необходимости может быть включено дополнительное оборудование.
Работа с модулем создания ведомости чертежей/листа общих данных является последним этапом, когда вся необходимая документация разработана и выгружена. По желанию пользователя ведомость чертежей содержит данные штампов чертежей как всего проекта, так и любого поля в отдельности.
В итоге проектировщик получает документацию с требуемым набором чертежей, которая может быть удобно распечатана или переведена в форматы PDF или DXF.
Использование OmegaCAD Elektro упрощает процесс внесения изменений в разработанную документацию: корректировка выполняется только в составе принципиальной схемы, а остальные чертежи генерируются автоматически. Кроме того, программа позволяет формировать архив версий проекта.
Процесс разработки комплектов рабочей документации по РЗА (022УА, 021РЗ, 023УА, 027КХ) в условиях сжатых сроков проектирования без применения САПР требует участия инженеров высокой квалификации на этапе разработки принципиальных схем (комплектов 022УА, 021РЗ), а также привлечения такого же числа инженеров для разработки комплектов (023УА, 027КХ).
Приведем статистику участия персонала при разработке рабочей документации. На упомянутых ниже объектах реконструировалась релейная защита энергообъекта в целом. При работе над проектом подстанции Сигнал 110/10 кВ схема ОРУ 1105Н в разработке принципиальных решений участвовали четыре инженера, на стадии монтажных схем и кабельного хозяйства дополнительно были задействованы еще четыре инженера. Срок выполнения объекта — 4 месяца.
Теперь рассмотрим показатели после внедрения системы САПР. При реконструкции ПС 110 кВ Табъяха схема ОРУ 1105Н в разработке принципиальных решений принимали участие два инженера. Для монтажных схем и кабельного хозяйства привлечение дополнительного числа инженеров не требовалось. Срок выполнения объекта — 3 месяца.
Таким образом, применение системы САПР OmegaCAD Elektro позволяет существенно уменьшить необходимое количество инженеров для разработки документации.
При этом эффективность системы САПР повышается при увеличении количества и усложнении схем распределительных устройств, электрических связей и устройств энергообъекта.
Кроме того, необходимо отметить, что при разработке документации использование алгоритмов проверки самой системой снижает вероятность появления ошибок, вызванных человеческим фактором, а также позволяет сократить время проверки начальниками отделов (групп), экспертами и иными контролирующими должностям.
Сотрудничество ООО «Северный Стандарт» и OMEGAsoft Ltd продолжается. Глобальным направлением является адаптация к условиям Российской Федерации версии программного обеспечения для проектирования цифровых подстанций. Поддержка протокола МЭК 61850 является основной целью дальнейшего развития OmegaCAD Elektro. На текущий момент разработаны модули создания файлов спецификации однолинейной схемы SSD, функциональных блоксхем, установка данных GOOSEсообщений и их графическое изображение, импорт файла SCD. Уже на этапе проектирования вы получаете файл SSD, который можно использовать для создания файла конфигурации подстанции (SCD) и установить на реальном энергообъекте.
Проектирование электронными кульманами понемногу уходит в прошлое, уступая дорогу САПР — программам, которые позволяют не только упростить работу инженера за счет сокращения числа рутинных операций, но и повысить ее качественный уровень. Результатом внедрения OmegaCAD Elektro в ООО «Северный Стандарт» стала не только оптимизация времени рабочего процесса при разработке рабочей документации, но и создание надежной среды для проектирования подстанций, работающих по протоколу МЭК 61850.
