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.

Как результат 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 в сравнении 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 в 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 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.
Рис. 1. Пример просмотра трех видов уже скомпонованного щита в свернутом виде
Рис. 1. Пример просмотра трех видов уже скомпонованного щита в свернутом виде
Рис. 2. Пример просмотра того же щита в развернутом 3D-виде
Рис. 2. Пример просмотра того же щита в развернутом 3D-виде
Рис. 3. 3D-вид щита с просмотром параметров приборов
Рис. 3. 3D-вид щита с просмотром параметров приборов
Рис. 4. 3D-вид щита с просмотром параметров приборов
Рис. 4. 3D-вид щита с просмотром параметров приборов
Рис. 5. Окно выбора устройства и плоскости, на которой это устройство (прибор) будет размещено. Для ускорения поиска 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
Рис. 5. Окно выбора устройства и плоскости, на которой это устройство (прибор) будет размещено. Для ускорения поиска 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
Рис. 6. Окно выбора варианта устройства по способу монтажа, а также варианта крепежа
Рис. 6. Окно выбора варианта устройства по способу монтажа, а также варианта крепежа
Рис. 7. Окно размещения нескольких однотипных устройств в один ряд. Автоматически сформированные обозначения приборов можно менять в произвольном порядке
Рис. 7. Окно размещения нескольких однотипных устройств в один ряд. Автоматически сформированные обозначения приборов можно менять в произвольном порядке
Рис. 8. 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
Рис. 8. 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
Рис. 9. Автоматически сформированный документ вида сзади
Рис. 9. Автоматически сформированный документ вида сзади

Рис. 8 (иллюстрация сверху). 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.

Рис. 9 (иллюстрация снизу). Автоматически сформированный документ вида сзади.

Тонкие рамки внутри чертежей на рис. 8 и 9 являются границами Viewports и на печать не выводятся.

Внутренний и внешний монтаж

Подсистема внутреннего и внешнего монтажа (ВВМ) предназначена для автоматизированного проектирования таблиц соединений, а также 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:

  • таблиц соединений щитов (пультов);
  • таблиц подключения щитов (пультов);
  • таблиц соединений внешних проводок;
  • таблиц подключения внешних проводок;
  • таблиц выходных клеммников (блоков зажимов);
  • таблиц маркировок жил кабелей;
  • таблиц распределения кабелей по сальникам коробок;
  • сводных спецификаций на кабели, провода, коробки, защитные трубы (металлорукава);
  • таблиц подключения внешних электроустановок;
  • таблиц 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 укрупненно состоит из трех частей: базы контактов и аппаратов, базы кабелей и проводов и базы коробок. В качестве базы кабелей и проводов можно использовать базу кабелей системы ElectriCS 3D.

Как при внутреннем монтаже, так и при внешнем 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.

Рис. 10
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, 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, 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 режиме, так и в диалоговом, с участием проектировщика. Выбор соединительных коробок также осуществляется как в автоматическом режиме, так и в диалоговом — на основании обобщенного типа коробки, заданного в исходных данных. Конкретный тип коробки выбирается на основании необходимого числа клемм и числа вводов кабелей. Затем подсистема распределяет входящие и выходящие кабели (жгуты) по сальникам в зависимости от их диаметров.

На рис. 11 и 12 представлены выходные документы внутреннего монтажа (фрагменты таблицы соединений и таблицы 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 сек. на один щит (2 минуты на 100 щитов) на ПК типа Pentium II.

3D-трассировка проводов и сборка жгутов

При подключении к AutomatiCS Lite аппарата трассировки системы ElectriCS 3D (приобретается отдельно) возможна 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, чьи клеммники 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, стандартами предприятия и прочими).

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

Рис. 15
Рис. 15

У классических проектных организаций нет необходимости в 3D-трассировке проводов и сборке их в жгуты: эти организации выдают задание заводу-изготовителю щитов в соответствии с ГОСТ. 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 своим КБ).

Заключение

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

Несмотря на высокую эффективность 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 полном комплекте 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 эксплуатации проектируемой системы (КИПиА, электроснабжения и т.д.).