РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Аннотация.

Цель работы -

создание электрической схемы с использованием

программы AutoCAD Electrical. Объект исследования – принципиальная электрическая схема

станка для заточки промышленного режущего инструмента с программируемым логическим

контроллером. Для решения поставленных задач были использованы следующие методы

исследования: теоретические (анализ и обобщение теоретических положений); эмпирические

(сравнительный анализ); моделирование (построение и изучение модели). Использование

программного обеспечения позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на

разработку проекта (схемы и сопутствующая документация), а так же избежать множества

ошибок. Автоматический процесс формирования проектных документов, интеграция их с

моделью проекта - всё это повышает качество документации и гарантирует полное

соответствие модели проекта.

Применение AutoCAD Electrical позволяет не только

создавать новые схемы, необходимые для работы, но и вносить изменения и корректировки

на любом этапе создания проекта.

Ключевые

слова:

электрические

схемы,

AutoCAD,

условные

графические

изображения.

Введение

Современную жизнь трудно представить без электричества. Почти всем, чем мы

сейчас пользуемся, так или иначе зависит от электрического тока. Телефоны, компьютеры и

другие устройства. КИПиА - это профессия рабочего, который обслуживает, ремонтирует и

эксплуатирует

различное

контрольно-измерительное

оборудование

и

системы

автоматического управления. Их работа непосредственно связана со схемами. Любой

представитель данной профессии должен не только уметь читать и понимать схемы, но и

самостоятельно их чертить, редактировать, а также готовить всю сопутствующую

документацию. В настоящий момент разработано множество программ, которые значительно

облегчают эту работу. Самым ярким представителем такого программного обеспечения

является AutoCAD Electrical.

AutoCAD Electrical – это специализированный продукт, созданный на основе

популярной САПР AutoCAD и предназначенный для проектирования электрических систем

и 2D чертежей компоновки шкафов и монтажных панелей, а также автоматической

генерации отчетов инженерами и техниками - электриками. С его помощью можно

2

создавать, дорабатывать и документировать электрические управляющие системы еще более

эффективно с помощью специализированного инструментария. Причем составлять здесь

можно не только графические элементы для дальнейшего проектирования, но так же и

специальные отчеты, куда входят все данные о проводимом проекте.

Поэтому приложение способно автоматически решать огромное количество вопросов,

тем самым повышая эффективность работы.

Преимущества программы:



Работа в двухмерной среде;



Автоматизация создания проектов;



Работа с информационными отчетами;



Отдельный комплекс инструментов;



Наличие русской версии;



Удобный и понятный интерфейс;

Программа

AutoCAD

Electrical разработана и размещена полностью на базе

программного обеспечения AutoCAD, то есть, сохранены все функции и инструменты, а так

же добавлены новые.

Сегодня всё большую популярность в России приобретает программное обеспечение,

основой которого является клиент-серверная структура СУБД. AutoCAD Electrical компании

Autodeask занимает в этом сегменте одно из ведущих мест при проектировании контрольно-

измерительных приборов и систем автоматики крупных промышленных производств.

AutoCAD Electrical - единый источник данных о контрольноизмерительных приборах и

системах автоматизации промышленного объекта. Программа охватывает и проектирование

нижнего («полевого») уровня систем автоматизации, и верхнего уровня, в том числе

проектирование кроссовых шкафов и шкафов системы управления.

При выборе программного обеспечения всегда стоит вопрос о наличии базы данных и

ее составе. Конечно, каждая организация хочет видеть в составе ПО свой набор

используемых технических средств автоматизации и в подавляющем большинстве случаев

его не находит. AutoCAD Electrical – исключение, так как включает огромную базу данных

элементов выпускаемых крупнейшими производителями, но и является универсальным

средством для разработки собственной базы данных для последующего ее использования в

своих проектах.

В ходе проектирования AutoCAD Electrical в реальном времени осуществляет

контроль над всеми проводимыми операциями и при необходимости выводит сообщения об

ошибках.

Программа

отслеживает

такие

ошибки

как:

дублирование

обозначений,

недопустимые контакты, «висячие» провода, отсутствие или повтор номера провода,

3

элементы с не назначенными номерами каталога, «дочерние» компоненты с не назначенным

«родителем».

По данным отдельных чертежей или всего проекта в целом формируются различные

отчеты, например, таблицы соединений, перечни компонентов, проводов и кабелей, таблицы

сигналов ПЛК, справки о перекрестных ссылках и т.д. Кроме того имеется возможность

«тонкой» настройки пользовательских отчётов, а также их сохранения во внешних файлах

форматов ASCII, Microsoft Access и Excel, XML, CSV, PDF. Для получения 3D-модели

изделия предусмотрена связь с программой Autodesk Inventor.

1. Разработка схемы в AutoCAD Electrical

Для создания новой схемы первое, что необходимо предпринять – создать новый

проект. Далее создаем чертеж и необходимо задать ему имя (в нашем случае Схема 1) и

присвоить формат (рисунок 1)

Рисунок 1 - Создание нового чертежа

Инструменты для создания электрической схемы расположены на вкладке «Схема».

Для вставки компонентов на схему существует два варианта: 1) Вставить графические

образы необходимого УГО или 2) воспользоваться обозревателем каталогов, в котором в

текстовом виде вводится запрос, например по изготовителю или номинальному значению.

AutoCAD Electrical предложит вам графический образ соответствующий данной строчке,

выбрав его можно вставить элемент на экран. Для создания нашей схемы воспользуемся

первым вариантом и вставим автоматический выключатель. Нам потребуется 2 разных вида

выключателей, выбираем из списка трехполюсной (3 штуки) и двухполюсной (2 штуки)

выключатель

соответственно.

После

вставки

номер

каждому

ему

присваивается

автоматически, что является несомненным достоинством программы, и позволяет ускорить

4

процесс создания чертежа схемы, а также избежать ошибок в нумерации. Далее

присоединяем провода, делаем это с помощью панели многопроходная шина, что позволяет

начертить сразу два-три провода идущих параллельно друг другу. Для компонентов схемы,

которые неоднократно использованы (Выключатель автоматический QF и SF), применяем

пакетную вставку, вставляя при этом необходимое количество элементов – десять,

распределяя их по полю чертежа. Следующий элемент схемы для вставки - путевой

выключатель конечный (2 штуки) и выключатель кнопочный (2 штуки).

Номера

выключателям присваиваются так же автоматически, как и всем элементам схемы. Таким же

образом вставляем контактор, магнитный – 5 штуки, программируемое реле с дисплеем

ОВЕН ПР220 (1штука), двигатель (3 штуки), трансформатор напряжения (2 штуки). Когда

все

необходимые

для

компоновки

схемы

элементы

вставлены

и

автоматически

пронумерованы,

распределяем

их

по

полю

чертежа,

соединяя

проводами

(панель

многопроходная шина). Сборка схемы окончена, так как все обозначающие символы с

номерами проставляются автоматически (Приложение 1).

Следующий этап подготовки схемы - проверка ошибок. AutoCAD Eiectrical позволяет

провести проверку стандартных ошибкок на любом этапе черчения. Воспользовавшись этой

функцией, проводим анализ, и если ошибок не найдено переходим к оформлению

сопутствующей документации. Необходимым сопутствующим документом любой схемы

является спецификация – документ, в котором включены все требования по соответствию

оборудования, инженерных систем, а так же материалов, используемых в процессе.

AutoCAD Electrical данную операцию производит автоматически. На панели «Отчеты»

выбираем «перечень элементов»

и спецификация формируется согласно элементов

представленных в схеме (рис.2).

Рисунок 2 - Спецификация

Процесс формирования отчетов в AutoCAD Electrical прост и может настраиваться. За

один вызов команды можно получить несколько отчетов. Автоматические отчеты

5

охватывают все типы документов: спецификации, перечни проводов, таблицу сигналов для

ПЛК, таблицу подключений, перечень кабелей, а также отчеты о перекрестных ссылках

(рис.3), (Приложение 2).

Рисунок 3 - Отчеты AutoCAD Electrical

Еще одним очень большим преимуществом программы является автоматическое

заполнение основной надписи на всех листах проекта. Заполнив основную надпись один раз

(на любом листе проекта),

программное обеспечение автоматически заполнит все

необходимые столбцы и стоки основных надписей [4].

Проект готов. Построена электрическая принципиальная схема станка для заточки

промышленного режущего инструмента с ПЛК, сформирована спецификация. Полученные

проектные документы полностью соответствуют ГОСТ. [5-7] Время, затраченное на

создание проекта схемы с использованием программы AutoCAD Electrical 20 минут.

Как показывает проделанная работа правильно подобранное ПО ускоряет процессе

начертания схемы, а так же ускоряет процесс подготовки сопутствующей документации.

Заключение

6

Согласно результатам исследования, инструментарий AutoCAD Electrical позволяет

повысить производительность почти на 45%, существенно снижая трудозатраты на

выполнение типовых задач проектирования электрических систем в AutoCAD.

Итак, можно сделать вывод, что AutoCAD Electrical - это действительно не просто

система, поддерживающая проектирование (CAD), а именно система автоматизированного

проектирования (САПР). Высокий уровень автоматизации проектных процедур позволяет

разработчику не тратить время на выполнение рутинных операций, а сосредоточить свое

внимание на творческой, интеллектуальной составляющей выполняемых работ.

Любая автоматизация рутины - эффективнее ручной работы

Приложение 1

Приложение 2

Поз.

обозначен

ие

Наименовани

е

Кол-

во

Примечание

QF1

Автоматический выключатель

KM1...3

Пускатель электромагнитный

SB1...2

Кнопка

SA3

Переключатель

SQ1...2

Концевой выключатель

M1...2

Асинхронный электродвигатель

9

Взам инв №

Из

м.

Кол.

уч.

Ли

ст

№

док

.

Под

п.

Да

та

Разработ

ал

Станок для заточки

промышленного

режущего

инструмента

Стад

ия

Лис

т

Листов

Инв. № подл

Провер

ил

2

4

Рецензе

нт

Н.

Контроль

Лист спецификации

Соглас

ов.

Формат A4

Поз.

обозначен

ие

Наименовани

е

Кол-

во

Примечание

QF1

Автоматический

выключатель

трёхполюсный

SF1...2

Автоматический выключатель однополюсный

KM1...3

Пускатель электромагнитный

KM4...5

Контактор модульный электромагнитный

TV1...2

Блок питания

TA1...2

Датчик тока

SB1...2

Кнопка

SQ1...2

Концевой выключатель

ОВЕН

ПР220

Программируемый логический контроллер

PV1

Вольтметр

10

M1...2

Асинхронный

электродвигатель

M3

Двигатель постоянного тока

Взам инв №

Из

м.

Кол.

уч.

Л

ис

т

№

док

.

Под

п.

Д

ат

а

Разработ

ал

Станок для заточки

промышленного режущего

инструмента с ПЛК.

Стад

ия

Лис

т

Листо

в

Инв. № подл

Провер

ил

4

4

Рецензе

нт

Н.

Контроль

Лист спецификации

Соглас

ов.

Формат A4