9 - 2003

Система обозначений компонентов схем в ElectriCS 5

Владимир Трушин

Особенности систем обозначений компонентов схем

Не все так просто...

Система обозначений в ElectriCS

Сортировка компонентов

Резюме

Мы продолжаем знакомить вас с основными принципами, которые заложены в систему проектирования электрических схем ElectriCS 5, распространяемую компанией Consistent Software. В статье, опубликованной в предыдущем номере журнала, мы рассмотрели компоненты ElectriCS, а теперь разберем основы системы обозначения электрических элементов схем.

Особенности систем обозначений компонентов схем

Согласно стандарту ГОСТ 2.710-81 «Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах» обозначение элементов складывается из обязательной буквенно-цифровой части и дополнительных полей обозначения, разделяемых квалифицирующими символами (см. фрагмент стандарта чертежа на рис. 1).

Рис. 1

 

Рассматривать назначение обозначений и их типы мы не будем — для этого достаточно обратиться к упомянутому стандарту. Отметим только, что можно выделить два подхода к организации проекта электрооборудования, которые влияют на построение обозначений. Первый подход — создание схемы изделия в виде одной большой принципиальной схемы. Второй — разбивка общей схемы на отдельные составляющие и выполнение каждой из них в виде одной принципиальной схемы. Очевидно, что первый подход более удобен для небольших конструкторских групп, а второй — для больших коллективов, в которых составляющие общей схемы могут проектироваться даже в разных подразделениях. В простейших вариантах первого случая система обозначений может ограничиться простым буквенно-позиционным обозначением. Во втором случае система обозначений должна включать принадлежность к части схемы, к которой принадлежит компонент, а кроме того, здесь должны четко регламентироваться вопросы сопряжения отдельных частей общей схемы.

До релиза 5.1.5 система ElectriCS поддерживала только первый подход к проектированию, а второй мог быть реализован только за счет ручного слияния отчетов отдельных схем в общие отчеты. Сейчас поддерживается уникальность обозначения компонентов схем в рамках нескольких проектов, что дает возможность продолжить наработку технологий получения общих отчетов для нескольких проектов и реализовать поддержку общего, то есть объединяющего, проекта.

Верное формирование уникальности обозначений компонентов схем — непростое дело. Стандарт не дает четкого определения того, какая именно часть обозначения является уникальной, то есть какая часть обозначения элемента однозначно идентифицирует его в пределах одной или нескольких принципиальных схем проекта электрооборудования того или иного изделия.

Здесь следует остановиться на причинах необходимости уникального обозначения. Прежде всего оно нужно для однозначной идентификации компонента схемы в сопроводительной документации, что особенно важно при выполнении проекта отдельными схемами, которые часто разрабатываются разными подразделениями, между которыми приходится организовывать документооборот.

Под уникальной частью обозначения можно понимать либо буквенно-позиционное обозначение, либо все обозначение целиком. В первом случае возникает противоречие со стандартами, которые требуют, чтобы обозначения ЭУ в функциональной группе были одинаковыми. Обозначение функциональной группы становится частью уникального обозначения. Такое же противоречие характерно и для обозначений, содержащих обозначения мест расположения устройств в оболочке.

Если считать уникальным обозначение целиком, вместе с его составными частями, то следует принять во внимание, что часть полей обозначения может меняться, например при внесении изменений в схему. Так, если в состав обозначения устройства входит номер листа схемы или обозначение оболочки, то при внесении изменения (при добавлении листа схемы, переносе устройства в другую оболочку) изменяются обозначения таких компонентов схем, которые могут и не затрагиваться вносимым изменением, что крайне неудобно для сопровождения проекта в производстве.

В начало В начало

Не все так просто...

В обозначениях на схемах часто используются упрощения. Например, если в состав обозначения компонента схемы входит обозначение листа схемы, то для тех компонентов, которые расположены на порождающем листе схемы, его номер на схеме не указывают, хотя в сопровождающей документации и на других листах схемы этот номер присутствует.

Среди правил обозначения самыми сложными являются такие, которые касаются обозначений сопрягаемых элементов. Например, в обозначение линии связи могут включаться символы или обозначения, указывающие на элементы цепи, в которой эта линия участвует. К сожалению, подобные вещи плохо поддаются автоматизации, и решить проблему можно только посредством ввода обозначения вручную.

Встречаются и комбинированные системы формирования обозначений, зависящие от типов компонентов. Здесь речь идет о разной структуре обозначений для различных типов компонентов. К примеру, имеются отраслевые стандарты, предусматривающие различную структуру обозначений для силовых проводов и проводов цепей управления. В качестве частного случая можно назвать использование определенного диапазона номеров проводов для разных типов электрических связей.

Проблемы с обозначением компонентов схем возникают и в ситуациях, когда стандарт предприятия предусматривает как бы разрыв уникальной части обозначения — с внедрением в обязательное обозначение дополнительных полей. Особым случаем в нашей практике был такой разрыв буквенно-позиционного обозначения: буквенная и цифровая его части разделялись дополнительным полем. К сожалению, такой вариант обозначения не может быть в должной мере автоматизирован.

Не могу удержаться от замечаний по поводу подобных «изобретений» в плане автоматизации проектирования. Такие способы обозначений создаются с одной целью: помочь ориентироваться в рабочей документации сложного оборудования при его проектировании, монтаже и эксплуатации. Однако современные методы проектирования и возможности представления рабочей документации в электронном виде снимают проблемы поиска необходимых компонентов схем. Хотелось бы надеяться, что при переходе к системам автоматизированного проектирования и в процессе их развитии наши предприятия постепенно сумеют разработать более современные стандарты конструкторской документации.

В начало В начало

Система обозначений в ElectriCS

С учетом всех упомянутых особенностей системы обозначений в ElectriCS была разработана система, которая обеспечивает требования стандартов и решает вышеперечисленные задачи.

Формирование обозначений удобнее всего представить в виде блок-схемы, показанной на рис. 2.

Рис. 2

 

Система обозначений в ElectriCS предусматривает для каждого компонента схемы некоторый набор полей обозначения. Эти поля предопределены для каждого компонента схемы, а пользователь может свободно составить необходимый ему набор полей и порядок их следования в форматах обозначений. Там же можно назначить разделительные символы между полями.

Некоторые оговоренные в документации поля обозначения могут участвовать в формировании уникальной части обозначения компонента. Пользователю предоставлена возможность определять состав уникальной части обозначения и порядок следования полей в этой части. Рекомендуется сделать это один раз в рамках стандарта, поскольку изменять формат уникальной части обозначения в процессе работы над проектом нежелательно. В уникальной части обозначения обязательно присутствует буквенно-цифровой индекс обозначения.

Поля обозначения разделяются на поля, редактируемые в диалоге, где формируется обозначение компонента (БПО, функциональное назначение устройства и т.п.), и на поля, автоматически формируемые в зависимости от вхождения компонента в тот или иной компонент схемы (обозначения оболочки, жгута, трассы, листа схемы, зоны и т.п.).

Первая группа полей редактируется пользователем, а вторая автоматически формируется при создании обозначения или переносе объекта схемы (например, в другую оболочку или жгут). В работе с этими полями имеются некоторые особенности. Так, при изменении обозначения компонента верхнего уровня необходимо откорректировать обозначения относящихся к нему компонентов (если, конечно, они по формату содержат обозначения верхнего уровня). Изменение некоторых полей всегда происходит при изменении обозначения верхнего уровня (например, обозначения оболочки). Часть полей заменяется в компонентах нижнего уровня только по отдельной команде или при синхронизации проекта. Все это сделано для повышения производительности программы и обусловлено целесообразностью, если такие операции выполняются редко. Так обстоит дело с номерами листов схем, когда изменение порядка следования листов в принципе должно вызвать изменение всех обозначений компонентов схем, расположенных на изменяемом и всех последующих листах схемы. Такая операция может оказаться достаточно длительной, поэтому для подобных случаев предусмотрены отдельные команды обновления обозначений. Разумеется, это актуально только в случаях, когда в форматах обозначений присутствуют обозначения верхних уровней.

Формат обозначения уникальной части создается для каждого компонента схемы и не может меняться при работе над проектом, поскольку в рамках одного проекта правила обозначений не могут быть изменены. Особенно это касается той части обозначения, которая должна однозначно идентифицировать компонент в схеме. (Правда, существует отдельная команда изменения этого формата в целом, но пользоваться ею следует только во время адаптационных работ с ElectriCS.)

Формат обозначения формируется пользователем для каждого компонента схемы при настройке программного обеспечения. Для одного компонента можно создать несколько форматов обозначения. Один из форматов указывается как задаваемый по умолчанию при создании нового компонента.

В процессе работы над схемой пользователь может изменить формат обозначения, и тогда обозначение сформируется в соответствии с измененным форматом. Формат обозначения хранится в полях базы данных для каждого компонента схемы. В состав форматов обозначений можно вводить разделительные (или квалифицирующие) символы, а также специализированные строковые тэги для некоторых операций (например, для разрыва строки обозначения на несколько строк).

ElectriCS имеет набор утилит, позволяющих менять форматы обозначений для выбранных по тем или иным признакам компонентов схем. Так, обозначения схем подключений клеммных блоков могут отличаться от обозначений других электрических устройств. С помощью данных утилит можно «пакетом» заменить формат обозначения для клеммных блоков.

Диалоги редактирования обозначений формируются в соответствии с форматами обозначений и не содержат не используемых в формате полей. Поля, указанные в формате уникального обозначения, всегда будут присутствовать в диалоге, даже если они отсутствуют в других форматах обозначения. В диалогах редактирования предусмотрены кнопки изменения формата обозначений, что позволяет на ходу поменять формат обозначения компонента.

Особую специфику имеет способ обозначения линии связи, формат обозначения которой при необходимости может быть связан с типом электрической связи: при назначении типа электрической связи автоматически назначается соответствующий ему формат обозначения ЛС. Такая операция выполняется только при включении соответствующей опции в настройках программы.

Следует сказать и об особенностях механизмов формирования адресов подключений. Существуют отдельные форматы «левого» и «правого» адресов подключений. Если адрес подключения меняет точку привязки в схеме с левой на правую или наоборот, то он перестраивается по своему формату. Это связано с тем, что обозначение клеммы в адресе подключения в основном должно располагаться рядом с графикой схемы подключений ЭУ. Адреса подключений могут содержать строки тэгов для управления разрывом строки на две или более, что обеспечивает возможность их редактирования при разработке схемы соединений.

Представленный подход к формированию обозначений компонентов позволяет очень гибко настроить систему обозначений, приведя ее в соответствие с системой, принятой на конкретном предприятии. Несмотря на некоторую трудоемкость настройки в начальный период работы с программой, впоследствии эта технология резко увеличивает производительность работы с проектом. Если принятая на предприятии система обозначений максимально проста или выполняется в соответствии с известным стандартом, то можно воспользоваться одним из поставляемых профилей настроек системы обозначений.

В начало В начало

Сортировка компонентов

Задача сортировки компонентов тесно связана с системой обозначений.

Начиная с релиза 5.1.5 в ElectriCS приняты две системы сортировки компонентов: для отчетов и для непосредственной работы с таблицами компонентов. Первая система настраивается в параметрах программы, а вторая выполняется самим пользователем при работе с таблицами.

В качестве полей, по которым производится сортировка, принимается некоторый список полей. Указывая в диалоге сортировки порядок следования этих полей и необходимость их использования, пользователь сначала осуществляет сортировку таблицы по первому полю, затем — внутри этой группы записей по второму полю и т.д. Например, сначала происходит сортировка электрических устройств по оболочке, а потом — по порядку их расположения в оболочке.

Сортировка по полю обеспечивается настройкой сортировки обозначения компонента. Самый наглядный пример — сортировка проводов по их обозначениям в таблице соединений. Допустим, имеются провода A1, A2, A3, A1A, A2A. По требованиям стандартов следует сортировать их в алфавитном порядке, однако варианты при усложнении обозначения стандартами не уточняются. На одном предприятии провода сортируют в таком порядке: A1, A2, A3, A1A, A2A, но на другом буквенные индексы добавляются в случае добавления проводов при изменениях проекта или при изменении схемных решений, а значит, сортировать удобнее так: A1, A1A, A2, A2A, A3, причем нарушений стандарта здесь нет.

В ElectriCS такие задачи решаются с помощью механизмов, осуществляющих настройку сортировки обозначений для всех компонентов схем.

В начало В начало

Сортировка электрических устройств для перечня элементов

Сортировка электрических устройств для отчетов производится по особому алгоритму. Для каждого ЭУ формируется код сортировки, который позиционирует его в общем списке строго на своем месте. Кроме того, устройства группируются по одинаковым стандартам и типоразмерам.

Общее следование устройств идет в порядке возрастания обозначений по алфавиту. Порядок этой сортировки определяется с помощью настраиваемого алгоритма.

Далее сортировка осуществляется по обозначению стандарта устройств. При этом часто возникает противоречие между обозначением устройства и обозначением стандарта изделия: стандарт требует, чтобы ЭУ располагались в перечне по возрастанию БПО, а затем по возрастанию стандарта. В таких случаях возникают ситуации, когда абсолютно одинаковые устройства могут находиться в разных строках перечня элементов. Возможно, такой документ удобен для монтажников, но он совершенно не удовлетворяет отдел снабжения, работникам которого приходится пересчитывать количество одинаковых заказываемых устройств. ElectriCS поддерживает два варианта формирования перечня: и строго по стандарту, и с нарушением стандарта, когда изменяется порядок следования БПО устройств с целью группировки изделий по одинаковым типоразмерам.

Устройства, входящие в составное устройство, располагаются непосредственно за ним, независимо от их обозначения. Такие устройства сортируются по общему алгоритму в рамках соответствующего устройства. Устройства, которые входят в функциональные группы, помещаются в конце таблицы ЭУ. Вначале производится сортировка по обозначению функциональной группы, а внутри функциональной группы — в алфавитном порядке.

В начало В начало

Сортировка проводов для таблицы соединений

Провода сортируются в порядке возрастания обозначений по алфавиту. Вначале идут отдельные провода, а затем провода, входящие в кабели. Внутри своей группы провода сортируются по алфавиту. Возможно выполнение отчетов, где группы проводов объединяются по жгутам.

Если определена скрутка проводов, то из всех проводов скрутки выбирается имеющий самое младшее обозначение, по которому он размещается в общем списке проводов. Сразу за ним следуют провода, размещенные в этой скрутке, — естественно, в порядке возрастания их номеров.

Следует отметить, что рассмотренные варианты сортировки являются частными, хотя и самыми распространенными случаями. Возможно разработать иные формы отчетов и отсортировать в них компоненты схем в отчетах по другим алгоритмам, для чего разработчики предоставляют полную информацию по структуре проекта и Мастер отчетов.

В начало В начало

Резюме

Рамки журнальной статьи не позволяют описать многообразие особенностей настройки и работы с системой обозначений и сортировками записей. Мы здесь затронули только базовые принципы построения системы обозначений компонентов схем, оставив без подробного рассмотрения особенности обозначений электрических устройств и их элементов, линий связи и проводов, кабелей и жгутов. К тому же некоторые принципы системы обозначений, описанные в этой статье, реализованы в ElectriCS начиная с релиза 5.1.5 (в первую очередь это касается уникальной части обозначения).

В дальнейшем мы продолжим рассказ о технологиях работы с ElectriCS и рассмотрим специфику подготовки документации проекта.

В начало В начало

«САПР и графика» 9'2003