Разработка систем силового электрооборудования и КИПиА в ЗАО «Энергомонтаж» на основе CADdy⁺⁺ Электротехника

Андрей Гладких, Александр Гладких

Выбор САПР

Проектирование в CADdy++ Электротехника

Перспективы развития

ЗАО «Энергомонтаж» было образовано в 1991 году на базе одного из подразделений Главмосмонтажспецстроя. Сфера деятельности: разработка и внедрение систем энергосбережения, автоматизация центральных и индивидуальных тепловых пунктов, а также узлов учета тепловой энергии, проектирование, монтаж и наладка систем автоматики и диспетчеризации тепло- и водоснабжения, вентиляции, кондиционирования и пр. Фирма имеет проектные и производственные подразделения, налаженную систему снабжения, собственную производственную базу и автотранспорт. Предприятие является официальным дистрибьютором германской фирмы Techem.

В начале нашей деятельности основными направлениями были электромонтажные и пуско-наладочные работы, но в процессе развития рыночных отношений в строительстве ЗАО «Энергомонтаж» все шире стало заниматься вопросами проектирования и реализации систем автоматики. Сегодня мы предлагаем заказчикам комплексные решения в области автоматизации, начиная с анализа исходной информации и подбора необходимого оборудования и заканчивая техническим обслуживанием внедренной АСУ. Сюда входит проектирование системы электрооборудования или автоматизации, согласование в соответствующих инстанциях, передача документации заказчику, реализация систем на объекте (изготовление, монтаж, пуско-наладочные работы), обучение сотрудников службы эксплуатации.

За последние несколько лет фирма смонтировала и сдала «под ключ» сотни объектов для таких крупных заказчиков, как фабрика «Гознак», Управление делами Президента РФ, МГП «Мосгортепло», ФГУП РСК «МИГ»,

Балтийская строительная компания, а также московский жилой комплекс «Золотые

ключи-1, 1А», ЗАО «Трансмонолит» (электродепо ММТС), ООО ПСФ «Крост», ДЭЗ ТУ «Пресненское» (более 20 объектов), КСК «Битца», МГП «Мосводоканал», ООО «Организатор» (3-е транспортное кольцо) и пр.

Сегодня в структуре ЗАО «Энергомонтаж» имеются три производственных участка: КИПиА (в который входит и группа программистов), участок монтажа силового электрооборудования (именно он осуществлял весь внутренний монтаж электродепо ММТС — московской монорельсовой транспортной системы), а также участок монтажа тепломеханического оборудования.

Выбор САПР

Планируя приобретение САПР, руководители ЗАО «Энергомонтаж» учитывали специфику наших проектов, которые зачастую являются типовыми и не очень большими, однако должны выполняться быстро и качественно. Хотелось иметь возможность полноценного включения прежних наработок непосредственно в новый проект. Кроме того, мы искали САПР, которая может быть быстро внедрена, а это означает наличие соответствующего сервиса (обучение, сопровождение, «горячая линия» помощи и пр.).

Мы ознакомились с несколькими САПР и приняли решение остановиться на CADdy⁺⁺ Электротехника, не в последнюю очередь благодаря развитой системе поддержки пользователей, существующей у российского дистрибьютора этой САПР — компании «ПОИНТ».

Мы остановились на CADdy⁺⁺ Электротехника именно потому, что надеялись на ее быструю настройку под наши нужды. После получения системы весной 2003 года оказалось, что даже у человека, не работавшего до этого ни с одной из профессиональных САПР, с освоением CADdy⁺⁺ Электротехника не возникает существенных проблем. В результате внедрения САПР мы в несколько раз увеличили скорость и качество разработки проектов.

Проектирование в CADdy⁺⁺ Электротехника

Интерфейс CADdy⁺⁺ Электротехника отображает иерархическую структуру проекта, работа над которым начинается с использования шаблона проекта со всеми необходимыми настройками для правил наименования элементов, маркировки цепей и пр. В эту структуру включены принципиальные схемы, чертежи компоновки, монтажные планы, генерируемые перечни, таблицы подключений и другие документы, содержащие информацию из базы данных проекта.

В нашем случае типичный проект нового или реконструируемого теплового пункта включает систему электроснабжения насосного оборудования, сетей внутреннего освещения, систем автоматики и другого оборудования, располагающегося на одном объекте. Тепловые пункты относятся к электроприемникам второй категории надежности, что определяет требования к подбору оборудования, а также предусматривает наличие определенных схем аварийного отключения и т.п.

Разработка проекта автоматизации теплового пункта начинается с создания функциональной схемы (рис. 1). Это основной технический документ, определяющий функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса, а также оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации. Специалисты по КИПиА создают функциональную схему на основе технологической схемы проектируемого объекта, указывая на ней в соответствии с действующими стандартами места расположения датчиков, приборов, кабелей, элементов вычислительной техники и др.

Для нас важно, что CADdy⁺⁺ Электротехника включает все необходимые средства проектирования, начиная с библиотек символов и баз данных типов аппаратов. В частности, набор функций для работы с программируемыми логическими контроллерами (ПЛК) обеспечивает выполнение автоматической адресации, контроль подключения каналов ввода-вывода с помощью механизма автоматической генерации перекрестных ссылок, а также их наглядное изображение. Поскольку все ссылки на используемые контакты и на одноименные цепи между различными листами принципиальной схемы генерируются автоматически, навигация по этим ссылкам позволяет легко переключаться между листами.

Проектировщик может одновременно работать с несколькими проектами, перенося из одного в другой целые листы с графикой, ссылками на базы данных и настройками, что вызывает обновление в реальном времени всех внутренних перечней, используемых системой для автоматической генерации выходных документов, а также соответствующую перенумерацию проводов и позиционных обозначений.

Кроме того, предусмотрен механизм автоматической генерации чертежей в проекте (листы принципиальной схемы, однолинейные схемы питания) путем импорта из MS Excel или MS Access таблицы, содержащей описание соответствующих чертежей. Этот механизм очень удобен, если разработчик имеет дело с проектом, включающим много типовых фрагментов (рис. 2).

Еще один из плюсов CADdy⁺⁺ Электротехника — возможности автоматической маркировки проводов в соответствии с одним из принятых способов: по номеру провода, по комбинации номера листа и номера провода и пр. Разработчик может вручную или автоматически задавать параметры проводов (как при их создании, так и для уже имеющихся на принципиальной схеме).

Использование механизма «устройство-место» повышает информативность проектной документации (видно, откуда и куда идет каждый кабель и пр.), без чего невозможно выполнение больших проектов. Используемые нами кодировки аппаратов позволяют находить их без лишнего листания проекта, поскольку, например, в код выключателя можно включить его номер, номер листа и зоны.

После создания любой части принципиальной схемы система автоматически генерирует полный набор соответствующих перечней: элементов, клемм с адресами подключенных к ним аппаратов, проводов (рис. 3), жил кабелей с адресами подключений, программируемых логических контроллеров и т.п. Одновременно генерируются графические таблицы клемм, контроллеров, сигналов ввода-вывода контроллеров, кабельный журнал и многое другое. Для нас графические таблицы — это другой, эквивалентный способ отображения информации, имеющейся на принципиальной схеме, который удобно использовать для контроля правильности проектирования.

При внесении изменений в принципиальную схему система автоматически обновляет все документы в реальном времени. Аналогично, внося изменения в базы данных, не нужно заботиться о переносе этих изменений на схему — это выполняется автоматически. Поэтому одним из возможных способов модификации базы данных проекта является использование редактора перечня аппаратов, аналогичного другим встроенным в систему редакторам перечней — проводов, кабелей, клемм и др. Такая двусторонняя связь в режиме реального времени между разными составляющими проекта (принципиальная схема, чертежи компоновки, документация) существенно ускоряет процесс разработки изделия.

В состав комплекта документации, генерируемого в CADdy⁺⁺ Электротехника, входят схемы и таблицы подключений, содержащие всю требуемую информацию по клеммным колодкам, перемычкам, кабелям и адресам внешних подключаемых устройств. Если таблица подключений содержит обозначение клеммной колодки с номерами клемм, а также с внутренними и внешними адресами всех аппаратов и кабелей, подключенных к соответствующим клеммам, то графическая схема подключений (схема внешних соединений) отображает помимо этого еще фрагменты принципиальной схемы, расположенные вне шкафа и связанные с соответствующей клеммной колодкой (рис. 4).

Модуль компоновки шкафов системы CADdy⁺⁺ Электротехника позволяет распределять аппараты в шкафу или панели уже при проектировании принципиальной схемы. Одновременно автоматически генерируются списки элементов, необходимых для компоновки шкафов, а сами элементы отображаются в виде соответствующих конструктивных символов. Поэтому проектировщик может выбрать нужную конструкцию шкафа из базы данных, расположить в нем короба и рейки и сразу приступать к компоновке (рис. 5). Данные о конструктивных размерах аппаратов считываются из базы данных, а добавление нового изделия или изменение его типа автоматически регистрируется.

Система обладает таким удобным механизмом, как настраиваемые шаблоны отчетной документации. Достаточно один раз внести в содержание проекта нужные параметры, чтобы затем все типы выходных документов автоматически получались в требуемом виде.

Среди итоговых документов по проекту нужно упомянуть планы расположения оборудования на объекте — монтажные планы (рис. 6). Они представляют важную дополнительную информацию как для специалистов по монтажу оборудования и пуско-наладочным работам, так и для инженеров службы эксплуатации построенного и сданного заказчику объекта. При создании монтажных планов используются такие возможности CADdy⁺⁺ Электротехника, как функции создания и редактирования стен, проемов, окон, дверей и т.д. Подчеркнем, что здесь проектировщик работает с полноценными графическими объектами. Поэтому, размещая на плане и указывая высотные отметки приборов, кабелей и другого оборудования, пользователь системы автоматически получает всю необходимую информацию о длинах кабелей.

Кроме того, в CADdy⁺⁺ Электротехника можно легко получать разнообразную технологическую документацию, необходимую для этапа сборки изделий, включая технологические наклейки для проводов, бирки на жилы кабелей и многое другое. В проект CADdy⁺⁺ Электротехника мы также включаем в качестве отдельных листов дополнительные документы в формате MS Office.

Для нас важно, что благодаря постоянной связи с компанией ПОИНТ мы имеем возможность передавать разработчикам системы пожелания по улучшению технологии проектирования в CADdy⁺⁺ Электротехника. Например, мы передали предложения по улучшению архитектуры базы данных типов и библиотеки графических элементов, а также по совершенствованию функции приближения/удаления графики чертежа, по изменению минимального интервала времени для автосохранения (сейчас он равен 5 минутам) и др.

Перспективы развития

За последние пять лет в проектах АСУТП начали активно применять ПЛК отечественного производства, успешно конкурирующие с зарубежными аналогами не только по соотношению «цена/качество», но и по эксплуатационным характеристикам и гибкости конечной системы автоматизации. Например, контроллеры российской сборки компании DEP позволяют нам гибко настраивать АСУ и эффективно управлять ею, выводя сигнализацию в необходимые места, подключая настройку верхнего уровня типа SCADA и т.д.

На данный момент нами реализовано несколько проектов на базе контроллеров компании DEP и SCADA-системы TRACE MODE 5 фирмы AdAstra Research Group (в частности, АСУТП жилого дома по ул. Большая Серпуховская, владение 3/7 и жилого комплекса по

ул. Толбухина, корпуса 8-9). В то же время на таком большом объекте, как жилой комплекс «Золотые ключи-1, 1A» на Минской улице в Москве, где мы продолжаем работы, система автоматизации и диспетчеризации (учет тепловой энергии, энергосбережение и пр.) выполнена нами на основе оборудования компании Honeywell.

Что касается электрооборудования, то сегодня заказчики предпочитают таких производителей, как Schneider Electric, ABB, Legrand и др. Согласно проведенному в ЗАО «Энергомонтаж» техническому анализу, лидерство на российском рынке по качеству и надежности занимает Schneider Electric. Вот почему мы ориентируемся на оборудование именно этого производителя.

Если бы разработчик CADdy⁺⁺ Электротехника или фирма «ПОИНТ» связали эту САПР в единую цепочку (проектирование — программирование) с SCADA-системой типа TRACE MODE, то нам, как разработчикам проектов АСУ, было бы гораздо проще выполнять этап визуализации за счет непосредственного импорта графики из проекта CADdy⁺⁺ Электротехника.
В заключение отметим, что сегодня для нашего сектора рынка (разработка систем автоматизации) характерна жесткая конкуренция. В каждом тендере по новому объекту принимают участие несколько российских и иностранных фирм. Чтобы сохранить свои позиции, ЗАО «Энергомонтаж» необходимо применять самые современные технологии на всех этапах разработки и реализации заказов — от проектных работ до поставки готовых систем автоматизации. Можно надеяться, что CADdy⁺⁺ Электротехника и дальше будет обеспечивать нам преимущества в конкурентной борьбе.

«САПР и графика» 3'2004