2 - 2003

AutomatiCS Lite: 3D-компоновка щитов, внутренний и внешний монтаж

Александр Салин, Александр Шемякин, Дмитрий Куликов

3D-компоновка щитов

Внутренний и внешний монтаж

3D-трассировка проводов и сборка жгутов

Заключение

Система AutomatiCS Lite предназначена для трехмерной компоновки щитов, а также для внутреннего и внешнего монтажа щитов (пультов). Весь функционал системы включен в основной комплекс AutomatiCS АДТ, применяемый для автоматизированного проектирования систем КИПиА, электроснабжения, АСУТП. AutomatiCS работает под Microsoft Windows и AutoCAD.

3D-компоновка щитов

Подсистема 3D-компоновки щитов (ОВ) предназначена для автоматизированного проектирования общих видов щитов (пультов). Пользователь может проектировать как единичные щиты, так и составные, состоящие из единичных щитов и вспомогательных элементов. База данных системы для компоновки подразделяется на четыре части: щиты, фасадные приборы, внутрищитовые приборы и детали крепления.

В результате работы формируется полный комплект документов, соответствующий требованиям ГОСТ и РМ:

  • чертежи вида спереди (фасада);
  • чертежи вида с монтажной стороны;
  • чертежи фигур-вырезов в фасадных панелях щитов;
  • надписи на табло и в рамках;
  • спецификация щитов и комплектно-поставляемой аппаратуры.

Основным преимуществом подсистемы ОВ, по сравнению с существующими системами компоновки щитов (например, АЛЬФА2 фирмы «САПР АЛЬФА»), является возможность компоновки щитов в трехмерном виде, что позволяет:

  • проверить компоновку на коллизии (пересечение объемов и монтажных зон аппаратов и щитов);
  • оценить эргономичность скомпонованных щитов;
  • сворачивать и разворачивать монтажные плоскости щитов;
  • добавлять и вращать в любом направлении дополнительные монтажные плоскости (например, двери).

Кроме того, подсистема ОВ позволяет:

  • автоматически проставлять размеры и выноски;
  • создавать нестандартные щиты;
  • выравнивать приборы и аппараты по вертикали, горизонтали, относительно осевой линии, левого края и т.д.;
  • представлять перечень составных частей и другие табличные документы как в виде отдельного документа MS Word, так и на графике AutoCAD (совмещать их, например, c видом спереди);
  • автоматически формировать выходные документы как отдельные DWG-файлы;
  • автоматически выбирать крепление внутрищитовых приборов (рамки, скобы и т.д.);
  • автоматически проставлять рамки фасадных приборов и корректировать их расположение относительно прибора;
  • задавать несколько однотипных приборов в одном ряду, с автоматизацией формирования монтажных единиц или проектных позиций;
  • устанавливать расстояние для уже скомпонованных приборов или аппаратов по горизонтали или вертикали относительно любой стороны;
  • обеспечить быстрый, с использованием ключевых слов, поиск по базам фасадных или внутрищитовых приборов.

На рис. 1 приведен пример просмотра трех видов уже скомпонованного щита в свернутом виде; на рис. 2 показан пример просмотра того же щита в развернутом 3D-виде. На рис. 3 и 4 представлены два 3D-вида одного щита с просмотром параметров приборов. Рис. 5 изображает окно выбора устройства и плоскости, на которой это устройство (прибор) будет размещено. Для ускорения поиска в программе предоставлена возможность фильтрации приборов базы по ключевым словам или размерам. В основном окне AutoCAD расположены развернутые плоскости щита на виде сзади с размещенными приборами для компоновки внутрищитовых приборов. На рис. 6 показано окно выбора варианта устройства по способу монтажа, а также варианта крепежа. На рис. 7 представлено окно размещения нескольких однотипных устройств в один ряд. Автоматически сформированные обозначения приборов можно менять в произвольном порядке. На рис. 8 приведен автоматически сформированный документ вида спереди с помещенным на этом же листе перечнем составных частей. Шаблоны выходных документов (DWT-файлов с любым форматом и штампом) указываются в настройках подсистемы ОВ. На рис. 9 вы можете увидеть автоматически сформированный документ вида сзади. Тонкие рамки внутри чертежей на рис. 8 и 9 являются границами Viewports и на печать не выводятся.

В начало В начало

Внутренний и внешний монтаж

Подсистема внутреннего и внешнего монтажа (ВВМ) предназначена для автоматизированного проектирования таблиц соединений, а также для подключения щитов (пультов) и внешних проводок.

Таблицы соединений и подключения щитов (пультов) выполняются в составе задания заводу-изготовителю в полном соответствии с положениями руководящего материала РМ4-107-82 «Требования к выполнению проектной документации на щиты и пульты». Таблицы соединений и подключения внешних проводок выполняются в соответствии с требованиями руководящего материала РМ4-6-81 «Системы автоматизации технологических процессов. Проектирование электрических и трубных проводок. Часть III. Указания по выполнению документации» и РМ4-6-92 ч. 3 ГПКИ «Проектмонтажавтоматика».

В части внутреннего и внешнего монтажа подсистема ВВМ автоматизирует создание следующих проектных документов:

  • таблицы соединений щитов (пультов);
  • таблицы подключения щитов (пультов);
  • таблицы соединений внешних проводок;
  • таблицы подключения внешних проводок;
  • таблицы выходных клеммников (блоков зажимов);
  • таблицы маркировок жил кабелей;
  • таблицы распределения кабелей по сальникам коробок;
  • сводные спецификации на кабели, провода, коробки, защитные трубы (металлорукава);
  • таблицы подключения внешних электроустановок;
  • таблицы резервных клемм.

Подсистема ВВМ сочетает в себе лучшие свойства таких известных программных продуктов, как АЛЬФА1, АЛЬФА3 (фирма «САПР АЛЬФА»), САПР МОНА (фирма «ЛинТек») и др.

Источниками исходной информации для монтажа являются электрические принципиальные схемы, компоновка электроаппаратуры и приборов с монтажной стороны щита, компоновка датчиков по коробкам и взаимосвязи внешних проводок. Исходная информация формируется в текстовом формате, что позволяет использовать подсистему автономно. Если ВВМ работает в составе AutomatiCS АДТ, исходные данные могут автоматически формироваться в других функциональных подсистемах, например в конструкторе принципиальных электрических схем.

База данных подсистемы ВВМ представляет собой единое целое и состоит, если не вдаваться в детали, из трех частей: базы контактов и аппаратов, базы кабелей и проводов, базы коробок. В качестве базы кабелей и проводов можно использовать базу кабелей системы ElectriCS 3D.

Как при внутреннем, так и при внешнем монтаже клеммники формируются автоматически по назначению цепей, но их можно полностью или частично сформировать и вручную. Размещение клеммников в щите производится в соответствии с заданными местами установки. Предусмотрен инструмент корректировки клеммников после процедуры монтажа (вставка разделительных клемм, перемещение клемм, их обмен и т.д.). Это обеспечивает удобство корректировки результатов автоматической врезки клеммников перед выдачей результатов монтажа в проектные документы. Окно просмотра и корректировки клеммников представлено на рис. 10.

Внутренний монтаж представляет собой разбиение принципиальных связей внутри щита на провода по принципу непрерывности монтажа. По завершении монтажа какого-либо провода осуществляется поиск неподключенного контакта для данной марки провода у прибора, на котором закончен монтаж предыдущего провода. Если контакт найден, определяется маркировка провода у этого контакта и выполняется монтаж. Если на этом приборе для данной марки отсутствует свободный контакт, то осуществляется поиск ближайшего прибора с неподключенным контактом для данной марки провода. Поиск ближайшего прибора выполняется сначала в пределах ряда, на котором закончен монтаж предыдущего провода, затем в пределах плоскости и далее в пределах всего щита. При отсутствии искомого прибора происходит смена марки провода и процедура поиска повторяется, начиная с того прибора, на котором закончен монтаж предыдущего провода. Если марок проводов больше нет, происходит переход на другой щит. Если больше нет щитов, то монтаж завершается.

Внешний монтаж представляет собой формирование, выбор и позиционирование кабелей, формирование и выбор коробок, распределение кабелей по сальникам коробок. Формирование кабелей (жгутов) выполняется на основании взаимосвязей приборов, соединительных коробок и щитов. Результатом формирования кабеля является определение числа рабочих жил, маркировок жил и выбор из базы данных кабеля или провода заданного типа, сечения и числа жил. При формировании кабелей учитывается назначение цепей. Выбор моделей кабелей может осуществляться как в автоматическом, так и в диалоговом режиме, с участием проектировщика. Выбор соединительных коробок также осуществляется в автоматическом и в диалоговом режиме — на основании обобщенного типа коробки, заданного в исходных данных. Конкретный тип коробки выбирается на основании необходимого числа клемм и вводов кабелей. Затем подсистема распределяет входящие и выходящие кабели (жгуты) по сальникам в зависимости от их диаметра.

На рис. 11 и 12 представлены выходные документы внутреннего монтажа (фрагменты таблиц соединений и подключения) в MS Word. На рис. 13 приведен пример результатов внешнего монтажа (фрагмент таблицы подключения внешних проводок). Использование MS Word упрощает ручную корректировку результатов работы перед выводом документов на печать.

При необходимости подсистема ВВМ позволяет представить результаты монтажа в любом формате — для их использования другими системами: например, вывести список кабелей для автоматизированной раскладки по кабельным конструкциям в системе ElectriCS 3D.

Скорость монтажа составляет около 1,3 с на один щит (2 мин на 100 щитов) на ПК типа Pentium II.

В начало В начало

3D-трассировка проводов и сборка жгутов

При подключении к AutomatiCS Lite аппарата трассировки системы ElectriCS 3D (приобретается отдельно) возможны трассировка проводов, полученных в результате внутреннего монтажа, в 3D-пространстве скомпонованного щита и сборка их в жгуты. Исходными данными для трассировки являются результаты работы подсистем ОВ и ВВМ. При подготовке к трассировке автоматически строятся трассы возможной прокладки жгутов в межрядном, межприборном, межплоскостном пространстве, а также вдоль поверхностей приборов, клеммники которых находятся на большом расстоянии от поверхности плоскости. Возможна и ручная прокладка этих трасс в 3D-пространстве шкафа. Для каждого из проводов система ищет кратчайшее расстояние на всем множестве возможных трасс прокладки. Оттрассированные провода собираются в жгуты. Результаты трассировки представляют собой табличные и/или графические документы, выполненные в соответствии с действующими стандартами (отраслевыми, принятыми на предприятии и пр.).

На рис. 14 показан просмотр трассы прокладки конкретного провода (от седьмого контакта клеммника XT2 до второго контакта прибора 44Г). Пример просмотра участка жгута представлен на рис. 15.

У классических проектных организаций нет необходимости в 3D-трассировке проводов и сборке их в жгуты, так как эти организации выдают задание заводу-изготовителю щитов в соответствии с ГОСТом. В то же время 3D-трассировка необходима щитостроительным заводам, а также тем корпорациям, в состав которых входят и проектные организации, и заводы (или монтажные организации со своими КБ).

В начало В начало

Заключение

Новые технологии, применяемые в AutomatiCS Lite, высокоэффективны и производительны при проектировании систем КИПиА.

Несмотря на достоинства автономного применения входящих в состав AutomatiCS Lite подсистем трехмерной компоновки, внутреннего и внешнего монтажа щитов, максимальный эффект (при наличии соответствующей задачи) может быть достигнут лишь с использованием полного комплекта AutomatiCS АДТ. В нем предусмотрены средства, реализующие процесс врезки клеммников по монтажным единицам с выдачей принципиальных (монтажных) схем щитов, что позволяет использовать систему не только в отделах КИПиА, но и для решения задач электротехнических отделов.

В заключение следует сказать, что применение современных подходов к САПР позволяет повысить качество проектов и организовать сквозную автоматизацию не только проектирования, но и изготовления, а затем и эксплуатации проектируемой системы (КИПиА, электроснабжения и т.д.).

«САПР и графика» 2'2003

Регистрация | Войти