Рынок САПР предлагает множество программ «для электрики», продавцы на все лады убеждают покупателя: «Купите наш абсолютно универсальный продукт — и будет вам счастье». Природа грядущего счастья остается при этом непроясненной, что в общем-то и понятно: «электрика» — очень широкая тема, количество задач здесь огромно. Одного программного решения, пригодного на все случаи жизни, тут не было, нет, и скорее всего не будет. Другое дело, что существуют разработки, способные эффективно решать определенный, пусть и весьма широкий круг задач.

Новый программный продукт ElectriCS Pro, о котором мы собираемся рассказать, — именно из таких разработок. В основе этой профессиональной системы для проектирования в области электротехники и автоматики — десятилетний опыт команды разработчиков, доскональный анализ российских и зарубежных решений, знание отечественных методов и традиций проектирования.

Области применения — общее машиностроение, авиа- и судостроение, транспортное машиностроение, а также проектирование систем АСУТП.

Основные возможности ElectriCS Pro

  • Проектирование принципиальных схем, схем подключений/соединений, формирование проектной документации.
  • Работа со схемами типа Э3, Э4 или Э5. Поддерживается работа со схемами типа Э0, которые могут содержать листы принципиальных схем, схем подключений или соединений.
  • Управление проектной документацией, организованной в виде дерева: «проект изделия в целом — проект системы электрооборудования — схемы различных видов — лист схемы».
  • Создание сопроводительной документации (перечни элементов, таблицы соединений, спецификации и т.д.) для любого уровня документа.
  • Сохранение истории документов при внесении изменений в проект.
  • Сохранение цифровой модели (ЦМ) электрооборудования в единой базе данных, что позволяет одновременно работать над проектом всему коллективу разработчиков.
  • Возможность редактировать ЦМ как традиционно, через графический редактор схем, так и «напрямую», посредством специализированного инструментария.
  • Настраиваемая система обозначений компонентов электрооборудования.
  • Указание мест размещения устройств и жгутов в изделии. Построение дерева мест размещений (оболочек) электрических устройств (ЭУ), что позволяет автоматизировать процесс трассировки электрических связей.
  • Определение состава жгутов с указанием размещения в них ответных частей разъемов и соединителей. Экспорт жгутов в сторонние системы трехмерного проектирования жгутов.
  • База данных покупных изделий и материалов. Возможность самостоятельного расширения базы.
  • Библиотеки УГО, проводов, классификаторы единиц измерения и технических характеристик.
  • Модульность программы, позволяющая разрабатывать на заказ дополнительные модули, которые обеспечивают технологию проектирования электрооборудования на конкретном предприятии. Это исключительно важная особенность ElectriCS Pro — она позволяет быстро доработать продукт под специфичные требования, интегрировать его с программными средствами, уже работающими на предприятии, и использовать существующие наработки (программы, библиотеки и т.п.).

Разработка принципиальной схемы

Графический редактор работает в среде AutoCAD версий от 2000-й до 2009-й.

Реализованы два режима работы с графическим редактором: режим редактирования ЦМ при разработке схемы и построение схемы на основе существующей ЦМ.

Для разработки схем в графическом редакторе существует полный типовой набор инструментов. Создаваемые объекты сохраняются в единой базе данных и сразу же становятся доступными всем пользователям, работающим в проектной группе. При перемещении условного графического обозначения (УГО) ЭУ по листу схемы электрические связи перемещаются вслед за ним. Имеется инструмент для построения переходов электрических связей на другие листы схемы, в том числе и в другие проекты. Интересна возможность построения на принципиальной схеме так называемых предварительных или безномерных кабелей, в том числе и в виде шлейфов. Можно создавать таблицы контактов, в том числе для контроллеров.

Цифровая модель позволяет разрабатывать проекты электрооборудования без использования графического редактора. В качестве примера — несколько ситуаций, когда это может потребоваться:

  • Данные о соединениях устройств получены от субподрядчиков. Для этого случая имеется модуль ввода таблиц соединений.
  • Требуется импортировать таблицы соединений существующих архивов схем. В этом случае разработчики программы готовы адаптировать технологию применительно к потребностям конкретного предприятия.
  • Типовые решения повторяются много раз или генерируются по типовым алгоритмам. Для решения этой задачи разработчики также готовы сотрудничать с конкретным предприятием.
  • Часть модели можно вводить путем создания принципиальных схем, а часть путем ввода, например, кабелей. Или вообще вводить только данные по устройствам, кабелям и оболочкам. Это актуально, скажем, в судостроении — для задач прокладки кабелей по судну.
  • Еще один способ использования ЦМ — редкий, но уже нашедший практическое применение. Схемы можно при необходимости построить в различных вариантах. Например, принципиальные схемы систем электрооборудования могут разрабатываться средствами графического редактора, а принципиальные схемы шкафов — которые заказываются и тестируются субподрядчиками, — выполняться по существующей ЦМ с использованием уже имеющихся устройств и связей.

Если ЦМ создается без использования графического редактора специализированными инструментами, то построение графики схемы сводится к «стаскиванию» в схему УГО ЭУ, при этом все электрические связи и кабели строятся автоматически. Конструктору остается только подкорректировать графику схемы.

По мере выполнения проекта, используя данные цифровой модели, можно формировать проектную документацию в формате приложений MS Office или на поле чертежа схемы.

Рис. 1.а. Примеры принципиальных схем, выполненных в среде графического редактора ElectriCS Pro
Рис. 1.а. Примеры принципиальных схем, выполненных в среде графического редактора ElectriCS Pro
Рис. 1.б. Примеры принципиальных схем, выполненных в среде графического редактора ElectriCS Pro
Рис. 1.б. Примеры принципиальных схем, выполненных в среде графического редактора ElectriCS Pro
Рис. 1.в. Примеры принципиальных схем, выполненных в среде графического редактора ElectriCS Pro
Рис. 1.в. Примеры принципиальных схем, выполненных в среде графического редактора ElectriCS Pro

Разработка монтажа электрооборудования

Создание принципиальной схемы подразумевает разработку логики работы электрооборудования. Далее конструктору предстоит разместить электрические устройства в местах установки, проложить провода по шкафам и изделию в целом, определить соединительные элементы, клеммники, кабели, жгуты. Для решения таких задач в ElectriCS Pro предусмотрен развитый функционал.

Поскольку для каждой отрасли промышленности подобный функционал существенно различается, в ElectriCS Pro использована технология подгружаемых модулей, наборы которых обеспечивают потребности конкретных отраслей. Мы готовимся поставлять такой функционал для приборостроения, судостроения, авиации, локомотивостроения и т.д.

Дополнив ЦМ монтажными компонентами — шкафами, клеммниками, соединительными элементами, кабелями и жгутами, — можно создавать схемы соединений или подключений и формировать соответствующие таблицы. Вычисление адресов подключений, отрисовка проводов и кабелей осуществляются в автоматическом режиме.

Монтажные схемы интерактивны. Если внести изменение в ЦМ или принципиальную схему, изменения в других схемах будут выполнены автоматически. Понадобится только подкорректировать расположение компонентов схемы.

В схемах соединений или подключений можно использовать УГО, используемые в принципиальной схеме. При этом можно создавать УГО, более подходящие для оформления схем соединений или подключений.

Рис. 2. Пример схемы подключений, выполненной в среде графического редактора ElectriCS Pro

Располагая цифровой моделью электрооборудования, можно сформировать любой документ. В стандартные комплекты ElectriCS Pro включены типовые отчеты для получения перечней элементов, таблиц соединений, спецификаций.

Модульные решения ElectriCS Pro позволяют заказать отчеты для получения документов различного назначения и различных форматов. Как правило, используются приложения MS Office, но документ можно сформировать и на поле чертежа или в специализированных форматах. Для организации сквозной автоматизации подготовки производства очень эффективна возможность формировать отчеты для монтажа электрооборудования. Детальная и подробная документация позволяет значительно уменьшить количество ошибок при монтажных работах.

Рис. 3. Примеры документов, полученных с помощью поставляемых отчетов
Рис. 3. Примеры документов, полученных с помощью поставляемых отчетов
Рис. 4. Пример документа, выполненного в формате MS Word средствами заказного модуля для программы ElectriCS Pro
Рис. 4. Пример документа, выполненного в формате MS Word средствами заказного модуля для программы ElectriCS Pro

Нормоконтроль

Нормоконтроль проекта электрооборудования и базы покупных изделий обеспечивается в ElectriCS Pro специальными утилитами. Стандартная поставка содержит набор инструментов проверки, обнаруживающих большинство типичных ошибок конструктора, — начиная от неверной маркировки объектов электрооборудования и заканчивая отсутствием символов переходов электрических связей на другие листы схем.

Система контроля может дополняться с учетом специфичных требований конкретной технологии проектирования.

Рис. 5. Контроль конструкторских ошибок

Блокируется использование изделий, которые после их ввода в базу покупных изделий не прошли соответствующий нормоконтроль.

Формирование проектной документации

Система управления документами позволяет создавать документы по заданным правилам и в соответствии с указанными отчетами, поддерживать дерево проектной документации и управлять системой обозначений документов в зависимости от настроек. Сохраняется история изменений каждого документа и листа схемы.

Для документа любого уровня можно настроить атрибуты, которые передаются в него, например, для заполнения основной надписи. Поддерживается создание вспомогательных атрибутов.

Рис. 6. Система управления проектной документацией

База покупных изделий и материалов

ElectriCS Pro имеет развитую систему сопровождения базы покупных изделий и материалов. Поддерживаются такие виды изделий, как электрические устройства, провода, кабели, сопутствующие изделия. Каждый вид изделия или материала можно классифицировать по служебному назначению. Всем изделиям присваивается строка и код заказа, применяемость, поставщик, набор необходимых технических характеристик, ссылки на чертежи для любого стороннего графического редактора и каталожное описание изделия в любом формате (PDF, DOC и т.п.).

Для электрических устройств описываются элементы, условные графические обозначения, клеммы, встроенные перемычки, блочные части разъемов. Реализовано описание сопряженных электрических устройств (ответные части разъемов, раздельно поставляемые модули и т.п.). Каждой клемме устройства можно задать любой набор технических характеристик, поддерживается технология описания типовых клемм и создания клемм устройств на их основе.

Для кабелей, помимо их характеристик, описываются жилы с раздельным описанием технических характеристик жил. Кабели описываются в виде вложенных структур типа «Кабель — Экран — Скрутка».

Базу покупных изделий и ЦМ обеспечивают библиотека условных графических обозначений, классификатор единиц измерения и классификатор технических характеристик, библиотека марок проводов, библиотека материалов. Все библиотеки и классификаторы доступны для редактирования.

База покупных изделий и материалов содержит наиболее популярные изделия, выполненные в российских стандартах. На сегодня объем этой базы составляет 40 000 компонентов, но уже в ближайшие месяцы он достигнет 100 000. Пользователям ElectriCS Pro база и ее обновления доступны бесплатно.

Общеизвестно, что расширение требований к автоматизации проектных работ приводит к необходимости увеличить детализацию исходных данных. База покупных изделий и материалов ElectriCS Pro имеет инструментарий, значительно упрощающий подготовку данных при их максимальной детализации.

Другая проблема некоторых баз данных — необходимость полного заполнения всех характеристик ее компонентов. База покупных изделий ElectriCS Pro позволяет конструктору определять минимально необходимый набор данных в соответствии с решаемыми задачами. Ничто не препятствует заполнять базы поэтапно, ориентируясь на текущие задачи. Эта особенность позволяет ускорить процесс освоения ElectriCS Pro.

Рис. 7. База покупных изделий и материалов. Окно изделия «Электрическое устройство»

Система обозначений объектов электрооборудования

При выборе программного обеспечения конструкторы всегда сталкиваются с проблемой формирования обозначений объектов электрооборудования в соответствии со стандартами. Одни программы обеспечивают настройку системы обозначений, в других встроенные форматы обозначений заданы изначально с учетом специфики конкретных стандартов.

В ElectriCS Pro правила обозначения компонентов электрооборудования настраиваются практически под любые стандарты.

Поддерживается «горячая» перенастройка системы обозначений в уже имеющемся проекте.

Возможности системы обозначения предусматривают выполнение таких операций, как автоиндексация компонентов при их создании, сортировка по настройке пользователя, обновление полей сопряженных компонентов (например, смену обозначения шкафа в обозначении устройств при смене обозначения шкафа).

Разделены форматы обозначений самих компонентов электрооборудования и их графических образов. Для одного компонента можно настроить несколько возможных форматов обозначений. Это позволяет более тонко настраивать всевозможные «особенности» обозначений компонентов электрооборудования.

В типовые поставки ElectriCS Pro включены уже настроенные системы обозначений для каждой отрасли промышленности.

Рис. 8. Система настройки обозначений объектов ElectriCS Pro 7
Рис. 8. Система настройки обозначений объектов ElectriCS Pro 7
Рис. 9. Пример настройки ElectriCS Pro 7. Настройка зон чертежа
Рис. 9. Пример настройки ElectriCS Pro 7. Настройка зон чертежа

Соответствие стандартам

ElectriCS Pro принципиально не разрабатывался с ориентацией на поддержку тех или иных стандартов. Разработчики выбрали другое решение. ElectriCS Pro имеет теоретически разработанную цифровую модель электрооборудования, содержащую все возможные классы компонентов электрооборудования, документов и типов изделий.

Цифровой моделью управляет базовая часть программы — ее ядро, состоящее из системы управления самой моделью, системы управления проектной документацией и базы покупных изделий и материалов. Весь остальной функционал только «навешивается» на ядро программы в виде модулей (плагинов), реализующих специфичные требования конкретного производства. Даже графический редактор реализован в виде отдельного модуля программы.

Благодаря такому подходу ElectriCS Pro позволяет адаптировать процесс проектирования электрооборудования к любым стандартам. Это обеспечивается поставкой набора программных модулей, настройкой базового ядра и наличием комплекта шаблонов документов. Пользователь всегда может перенастроить программу по своему усмотрению, а при необходимости заказать дополнительные модули.

Такой подход представляется нам более рациональным и гибким — он позволяет предприятию организовать САПР электрооборудования быстро и без лишних затрат.
Чтобы упростить проблему выбора, разработчики предлагают готовые комплекты ElectriCS Pro для разных отраслей промышленности.

Вот лишь некоторые из модулей, представленных в стандартных поставках:

  • динамические условные графические обозначения типа «Таблица контактов» и «Черный ящик», которые позволяют создавать схемы с контроллерами и с устройствами, имеющими блочные части разъемов;
  • утилиты работы с проводами, позволяющие автоматизировать назначение марки и сечения проводам по различным алгоритмам;
  • утилиты разрезки проводов и кабелей технологическими разъемами;
  • утилиты поддержки сопутствующих изделий практически для всех компонентов электрооборудования (изделия и материалы, используемые для изготовления жгутов, крепеж для электрических устройств и т.п.);
  • утилиты определения разделок проводов;
  • утилита для предварительной прокладки трасс в 3D (AutoCAD). Поставляется по заказу;
  • комплекты дополнительных проверок на предмет ошибок конструктора (поставляется по заказу);
  • утилита работы с наборными клеммниками на дин-рейке (поставляется по заказу);
  • утилита Connect UG для связи с Unigraphics для передачи данных по жгутам и приема данных по длинам проводов (поставляется по заказу).

Здесь мы приводим только примеры. Более полную информацию по функционалу вы найдете на сайте www.electricspro.ru.

ElectriCS Pro не претендует на то, что в существующих поставках он способен решить все задачи, существующие при проектировании электрооборудования. Политика разработчиков ElectriCS Pro заключается в том, чтобы предоставить российским предприятиям возможность ознакомиться с наиболее близким к их задачам комплектом поставки ElectriCS Pro и затем заказать разработку дополнительного функционала, если стандартный набор инструментов окажется недостаточным для решения задач подготовки производства.

Именно для такой схемы работы и разработана концепция ElectriCS Pro: типовая цифровая модель и типовое ядро программы плюс приобретенные или выполненные на заказ специализированные модули в сумме образуют качественный программный продукт, «заточенный» под конкретное производство.

Наша команда работает не за океаном, а в России и потому в состоянии быстро реагировать на пожелания клиентов.

Несмотря на то что ElectriCS Pro — новая программа, уже имеется опыт разработок под нее для авиационной промышленности, отличающейся весьма высокими требованиями к качеству проектной документации; выполнен проект для атомной промышленности.
Заходите на сайт www.electricspro.ru, общайтесь с разработчиками. Мы открыты для сотрудничества.

Приобретая наш продукт, вы получаете то, что вам нужно для реальной работы. Если же при настройке или освоении ElectriCS Pro понадобится помощь — мы всегда рядом.

Владимир Трушин
E-mail: tvm@rozmisel.ru
Internet: www.electricspro.ru
По вопросам приобретения
обращайтесь по адресу sales@csoft.ru