Разработка принципиальных электрических схем в ElectriCS Pro 7
Михаил Чуйков
Ведущий специалист, команда разработчиков ElectriCS Pro
Светлана Капитанова
Специалист по маркетингу, команда разработчиков ElectriCS Pro
При разработке систем управления одним из основных документов проектной документации является принципиальная схема. Именно она определяет основной состав компонентов электрооборудования и взаимосвязей между ними. Принципиальная схема — фундамент электротехнического проекта, и от правильного ее выполнения зависит дальнейшее выполнение монтажных схем, схем соединений и всей сопроводительной документации. Рассмотрим выполнение принципиальных схем в системе ElectriCS Pro 7.
Для проектирования схем ElectriCS Pro использует графический редактор AutoCAD или nanoCAD. При этом удачно совмещается вся мощь инструментов графического редактора и дополнительные специализированные команды проектирования схем. Следует отметить, что для пользователей, которые привыкли работать в «чистом» AutoCAD, переход на проектирование в ElectriCS Pro происходит достаточно легко: свою коллекцию элементов пользователь может сохранить в библиотеке ElectriCS Pro и сразу же использовать на схеме.
Документ «Схема электрическая принципиальная»
В дереве проектной документации папка с принципиальными схемами имеет набор атрибутов, которые используются в основной надписи на листах схемы. Количество атрибутов и правила их заполнения являются настраиваемыми (рис. 1).
Листы принципиальной схемы представлены в виде списка с указанием формата листа с возможностью функции предварительного просмотра. В списке можно создать новый лист схемы, открыть его или удалить (рис. 2).
Если вы дважды щелкнете мышкой по номеру листа, он откроется в окне графического редактора. В графическом редакторе справа от схемы добавлена панель менеджера, на закладках которой представлены все объекты проекта. Также добавлены дополнительные панели инструментов и меню ElectriCS Pro (рис. 3).
Создание и размещение на схеме электрических устройств
В диалоге создания электрического устройства указываются: его буквенно-позиционное обозначение, шкаф, в котором оно расположено, система. Если в диалоге указать тип по базе изделий, то у устройства будет сформирован элементный состав, автоматически подставится префикс обозначения и следующий свободный порядковый номер (например, у автоматического выключателя сформируется QF3, если в проекте уже были QF1 и QF2). При создании устройства проверяется уникальность его обозначения, в проекте не может быть двух устройств с одинаковым обозначением (рис. 4).
После создания устройство отобразится в менеджере. Для каждого устройства выводится элементный состав в виде условно-графических обозначений (УГО), при этом УГО, которые еще не размещены на схеме, помечаются зелеными маркерами в левом верхнем углу. Размещение элемента на схеме производится стягиванием соответствующего УГО с панели менеджера на поле схемы. Автоматически проставляется маркировка контактов и обозначение элемента. Контакты, не имеющие подключения, отмечаются маркером на схеме в виде сиреневых квадратов (рис. 5).
В ElectriCS Pro используются УГО двух типов: статические и динамические. Статические УГО содержатся в библиотеке УГО и представляют собой элементы, графика которых не отличается от проекта к проекту, от листа к листу: катушки, контакты реле, двигатели и т.д. Но есть и другой вид электрических устройств, которые на схемах отображаются в виде таблиц контактов и имеют переменный внешний вид: разъемы, блоки управления, контроллеры, частотные преобразователи и т.д. Как правило, при использовании динамических УГО на схему выводятся только задействованные контакты (рис. 6).
Работа с электрическими связями (ЭС)
Удобный инструмент отрисовки позволяет задавать связи между контактами буквально двумя щелчками мыши, связь выстраивается с изломом. Номер связи присваивается автоматически, по порядку следующий из свободных (рис. 7).
Когда же на принципиальную схему наносится элемент устройства, который уже размещен на другом листе схемы и имеет подключения, то от его выводов автоматически отрисуются уже подключенные электрические связи в виде отрезков.
Если пользователь при создании новой связи указал номер уже существующей электрической связи, то программа покажет сообщение-предупреждение, что ЭС с указанным обозначением уже существует, и предложит объединить связи. Так могут объединяться электрические связи, графически разнесенные на одном листе схемы или расположенные на разных листах схемы.
При «подтягивании» одной связи к другой они автоматически объединяются. Существует также обратная операция — разделения электрической связи (рис. 8).
Рис. 8. Пересечение связей и их объединение. На пересечении связей можно установить разрыв
Следует отметить, что ElectriCS Pro позволяет при необходимости на один вывод устройства подключать две электрические связи с разными номерами (рис. 9).
При перемещении элементов подключенных устройств связи от контактов не отрываются, а вытягиваются, то есть если была задана связь между контактами, то программа обеспечивает целостность связей независимо от расположения элементов на листе схемы (рис. 10).
Для удобства работы с электрическими связями программа ElectriCS Pro предоставляет возможность отрисовки групповых линий связи, в том числе соединение линиями связи сопоставленных друг с другом контактов, создания изломов на линиях и другие полезные команды.
Для отображения перехода электрической связи на другой лист схемы используется несколько типов переходов:
- на следующий (или предыдущий) лист схемы, где отображается данная связь;
- на заданный лист схемы;
- на контакт электрического устройства и т.д.
Для каждого типа перехода можно задать УГО и набор атрибутов. При изменении нумерации листов или обозначения устройства, на контакт которого ссылается переход, атрибуты перехода пересчитываются автоматически (рис. 11).
Копирование фрагментов схем
Копирование фрагмента схемы применяется при наличии в схеме повторяющихся типовых фрагментов. Достаточно выделить любую часть схемы и скопировать ее для вставки на данный лист либо на другой лист схемы. Также фрагмент может быть вставлен в другой проект. При вставке фрагмента автоматически создаются новые электрические устройства такого же типа, что и исходные, а также новые связи (рис. 12).
Перечень элементов схемы электрической принципиальной
Табличный отчет «Перечень элементов» генерируется программой ElectriCS Pro автоматически по данным с принципиальной схемы. Отчет можно получить отдельным документом в формате PDF, RTF, XLS, HTML, DWG, TXT или разместить на листе принципиальной схемы.
В комплект поставки ElectriCS Pro включено несколько вариантов перечня элементов: с зонами и без зон, с основной надписью по ЕСКД или СПДС. Модуль «Мастер отчетов» позволяет пользователю самостоятельно модифицировать отчет (рис. 13).
В заключение следует отметить, что в статье рассматривались только основные моменты отрисовки принципиальных схем в среде ElectriCS Pro. Программа является многофункциональной и гибкой как в плане настроек, так и в последовательности разработки схемы. ElectriCS Pro предоставляет пользователю достаточный набор инструментов для создания любых многолинейных принципиальных схем. При этом качество проектирования существенно повышается за счет сокращения числа ошибок проектировщика.
1 ElectriCS Pro содержит настраиваемую систему обозначений электротехнических компонентов, использование которой позволяет выпускать схемы практически под любой стандарт проектирования. Например, если в одном проекте в разных шкафах допускается наличие одинаковых обозначений у электрических устройств и связей (то есть шкафы являются идентичными), то в этом случае в настройках указывается, что на уникальность обозначения компонента также влияет обозначение шкафа, где расположены данные элементы.
Создание чертежа схемы электрической принципиальной в САПР «P-CAD 2006 SP2»
Электрические схемы выполняются без соблюдения масштаба. Реальное расположение компонентов на монтажно-коммутационном поле не учитывается при рисовании электрических схем. Выбранный размер форматки листа, на который выводится рисунок схемы, должен обеспечить компактность и ясность при чтении деталей схемы.
На электрической схеме изображаются символы компонентов, электрические связи между ними, текстовая информация, таблицы, буквенно-цифровые обозначения и основные надписи на форматке схемы.
Линии на всех схемах одного проекта выполняются толщиной от 0,2 до 1 мм. Соединения и условные обозначения компонентов выполняются линиями одинаковой толщины. Утолщенными линиями рисуются жгуты (общие шины). Каждая связь при ее соединений со жгутом помечается номером или своим именем и должна подключаться под прямым углом или под углом 45°.
После настройки конфигурации графического редактора P-CAD Schematic и при наличии в библиотеке всех символов компонентов, содержащихся в заданной электрической схеме (текущем проекте), можно приступать к созданию последней. Последовательность действий при этом такова:
Загрузить графический редактор P-CAD Schematic.
Настройка конфигурации редактора . При настройке щелкнем кнопку EditTitleSheets, затем в заставке Titles в области TitleBlock щёлкнем кнопку Select, выберем файл с готовой форматкой и щелкнем кнопку Открыть. Закроим все предыдущие окна. На экране появится изображение форматки с полями.
Выполним команду для заполнения информации о проекте File/ DesignInfo/Fields, затем последовательно выделяя нужные строчки, нажмем кнопку Properties и заполним окно Value нужным текстом в заставке FieldProperties. После ввода каждой категории данных нажимем кнопку ОК. Данные, вносимые при редактировании схемы:
Список данных можно расширить (кнопка Add) или сократить (кнопка Delete).
Текущие данные, которые периодически обновляются:
Current Date - текущая дата;
Current Time - текущее время;
Filename - имя файла;
Number of Sheets - числолистовпроекта;
Sheets Number - номертекущеголиста.
Выполним команду Place/Field. В результате откроется одноименное диалоговое окно, в котором выберем имя информационного поля Title (наименование чертежа) и нажмем ОК. Затем установим курсор в нужное поле форматки (поле должны быть достаточно промасштабировано) и щелкнем мышкой. Появится текст с именем проекта или текущего листа, если имя было введено ранее по команде Options/Sheets.
Времена применения кульманов давно миновали, их заменили графические редакторы, это специальные программы для черчения электрических схем. Среди них есть как платные приложения, так и бесплатные (виды лицензий мы рассмотрим ниже). Уверены, что созданный нами краткий обзор поможет из разнообразия программных продуктов выбрать ПО, наиболее оптимальное для поставленной задачи. Начнем с бесплатных версий.
Бесплатные
Прежде, чем перейти к описанию программ кратко расскажем о бесплатных лицензиях, наиболее распространены из них следующие:
- Freeware – приложение не ограничено по функциональности и может использоваться в личных целях без коммерческой составляющей.
- Open Source – продукт с «открытым кодом», в который допускается вносить изменения подстраивая ПО под собственные задачи. Возможны ограничения на коммерческое использование и платное распространение внесенных модификаций.
- GNU GPL – лицензия практически не накладывающая на пользователя никаких ограничений.
- Public domain – практически идентична с предыдущим вариантом, на данный тип лицензии закон защиты авторских прав не распространяется.
- Ad-supported – приложение полностью функционально, содержит в себе рекламу других продуктов разработчика или других компаний.
- Donationware – продукт распространяется бесплатно, но разработчик предлагает внести пожертвования на добровольной основе для дальнейшего развития проекта.
Получив представление о бесплатных лицензиях можно переходить к ПО, распространяемому на таких условиях.
Microsoft Visio
Это простой в управлении, но в то же время весьма удобный редактор векторной графики, обладающий богатым функциональным набором. Несмотря на то, что основная социализация программы визуализация информации с приложений MS Office, ее вполне можно использовать для просмотра и распечатки радиосхем.
MS выпускает три платных версии, отличающихся функциональным набором и бесплатную (Viewer), которая интегрируется в браузер IE и позволяет с его помощью осуществлять просмотр файлов, созданных в редакторе. К сожалению, для редакции и создания новых схем потребуется приобрести полнофункциональный продукт. Заметим, что даже в платных версиях среди базовых шаблонов нет набора для полноценного создания радиосхем, но его несложно найти и установить.
Недостатки бесплатной версии:
- Недоступны функции редактирования и создания схем, что существенно снижает интерес к этому продукту.
- Программа работает только с браузером IE, что также создает массу неудобств.
Компас-Электрик
Данная ПО является приложением к САПР российского разработчика «АСКОН». Для ее работы требуется установка среды КОМПАС-3D. Поскольку это отечественный продукт, в нем полностью реализована поддержка принятых России ГОСТов, и, соответственно, нет проблем с локализацией.
Приложение предназначено для проектирования любых видов электрооборудования и создания к ним комплектов конструкторской документации.
Это платное ПО, но разработчик дает 60 дней на ознакомление с системой, в течение этого времени ограничения по функциональности отсутствуют. На официальном сайте и в сети можно найти множество видео материалов, позволяющих детально ознакомиться с программным продуктом.
В отзывах многие пользователи отмечают, что в системе имеется масса недоработок, которые разработчик не спешит устранять.
Eagle
Данное ПО представляет собой комплексную среду, в которой можно создать как принципиальную схему, так и макет печатной платы к ней. То есть, расположить на плате все необходимые элементы и выполнить трассировку. При этом, она может быть выполнена как в автоматическом, так и ручном режиме или путем комбинации этих двух способов.
В базовом наборе элементов отсутствуют модели отечественных радиокомпонентов, но их шаблоны могут быть скачены в сети. Язык приложения – Английский, но локализаторы, позволяющие установить русский язык.
Приложение является платным, но возможность его бесплатного использования со следующими функциональными ограничениями:
- Размер монтажной платы не может превышать размера 10,0х8,0 см.
- При разводке можно манипулировать только двумя слоями.
- В редакторе допускается работа только с одним листом.
Dip Trace
Это не отдельное приложение, а целый программный комплекс, включающий в себя:
- Многофункциональный редактор для разработки принципиальных схем.
- Приложение для создания монтажных плат.
- 3D модуль, позволяющий проектировать корпуса для созданных в системе приборов.
- Программу для создания и редактирования компонентов.
В бесплатной версии программного комплекса, для некоммерческого использования, предусмотрены небольшие ограничения:
- Монтажная плата не более 4-х слоев.
- Не более одной тысячи выводов с компонентов.
В программе не предусмотрена русская локализация, но ее, а также описание всех функций программного продукта можно найти в сети. С базой компонентов также нет проблем, в изначально их около 100 тыс. На тематических форумах можно найти созданные пользователями базы компонентов, в том числе и под российские ГОСТы.
1-2-3 схема
Это полностью бесплатное приложение, позволяющее укомплектовать электрощиты Хагер (Hager) одноименным оборудованием.
Функциональные возможности программы:
- Выбор корпуса для электрощита, отвечающего нормам по степени защиты. Выборка производится из модельного ряда Hager.
- Комплектация защитным и коммутационным модульным оборудованием того же производителя. Заметим, что в элементной базе присутствуют только сертифицированные в России модели.
- Формирование конструкторской документации (однолинейной схемы, спецификации, отвечающей нормам ЕСКД, отрисовка внешнего вида).
- Создание маркеров для коммутирующих устройств электрощита.
Программа полностью локализована под русский язык, единственный ее недостаток, что в элементной базе присутствует только электрооборудование компании-разработчика.
Autocad Electrical
Приложение на базе известной САПР Autocad, созданное для проектирования электросхем и создания для них технической документации в соответствии с нормами ЕСКД.
Изначально база данных включает в себя свыше двух тысяч компонентов, при этом, их условно графические обозначения отвечают действующим российским и европейским стандартам.
Данное приложение платное, но имеется возможность в течение 30-ти дней ознакомиться с полным функционалом базовой рабочей версии.
Эльф
Данное ПО позиционируется в качестве автоматизированного рабочего места (АРМ) для проектировщиков-электриков. Приложение позволяет быстро и корректно разработать, практически, любой чертеж для электротехнических проектов с привязкой к плану помещений.
Функционал приложения включает в себя:
- Расстановку УГО при проектировании электросетей, проложенных открыто, в трубах или специальных конструкциях.
- Автоматический (с плана) или руной расчет силовой схемы.
- Составление спецификации в соответствии с действующими нормами.
- Возможность расширения базы элементов (УГО).
В бесплатной демонстрационной версии отсутствует возможность создания и редактирование проектов, их можно только просмотреть или распечатать.
Kicad
Это полностью бесплатный программный комплекс с открытым кодом (Open Source). Данное ПО позиционируется в качестве системы сквозного проектирования. То есть, можно разработать принципиальную схему, по ней создать монтажную плату и подготовить документацию, необходимую для производства.
Характерные особенности системы:
- Для разводки платы допускается применение внешних трассировщиков.
- В программу встроен калькулятор печатной платы, размещение на ней элементов можно выполнить автоматически или вручную.
- По завершению трассировки система генерирует несколько технологических файлов (например, для фотоплоттера, сверлильного станка и т.д.). При желании можно добавить логотип компании на печатную плату.
- Система может создать послойную распечатку в нескольких популярных форматах, а также сгенерировать список используемых в разработке компонентов для формирования заказа.
- Имеется возможность экспорт чертежей и других документов в форматы pdf и dxf.
Заметим, что многие пользователи отмечают непродуманность интерфейса системы, а также тот факт, что для освоения ПО требуется хорошо изучить документацию к программе.
TinyCAD
Еще одно бесплатное приложение с открытым кодом, позволяющее создавать чертежи принципиальных схем и имеющее функции простого редактора векторной графики. В базовом наборе содержится сорок различных библиотек компонентов.
TinyCAD – простой редактор для принципиальных схем
В программе не предусмотрена трассировка печатных плат, но имеется возможность экспортировать список соединений в стороннее приложение. Экспорт производится с поддержкой распространенных расширений.
Приложение поддерживает только английский язык, но благодаря интуитивному меню проблем с освоением не возникнет.
Fritzing
Бесплатная среда разработки проектов на базе Arduino. Имеется возможность создания печатных плат (разводку необходимо делать вручную, поскольку функция автотрассировки откровенно слабая).
Следует заметить, что приложение «заточено» для быстрого создания набросков, позволяющих объяснить принцип работы проектируемого прибора. Для серьезной работы у приложения слишком мала база элементов и сильно упрощенное составление схемы.
123D Circuits
Это веб-приложение для разработки Arduino-проектов, с возможностью программирования устройства, симуляции и анализа его работы. В типовом наборе элементов присутствуют только основные радио-компоненты и модули Arduino. При необходимости пользователь может создать новые компоненты и добавить их в базу. Примечательно, что разработанную печатную плату можно заказать, непосредственно, в онлайн-сервисе.
В бесплатной версии сервиса нельзя создавать свои проекты, но можно просматривать чужие разработки, находящиеся в открытом доступе. Для полноценного доступа ко всем возможностям необходимо оформить подписку ($12 или $24 в месяц).
Заметим, что из-за бедного функционала виртуальная среда разработки вызывает интерес только у начинающих. Многие из тех, кто пользовался сервисом, обратили внимание на тот факт, что результаты симуляции расходятся с реальными показателями.
XCircuit
Бесплатное мультиплатформенное приложение (лицензия GNU GPL) для быстрого создания принципиальных схем. Функциональный набор минимальный.
Язык приложения – английский, программа не воспринимает русские символы. Также следует обратить внимание на нетипичное меню, к которому необходимо привыкнуть. Помимо этого контекстные подсказки выводятся на панель состояния. В базовый набор элементов входят УГО только основных радиодеталей (пользователь может создать свои элементы и добавить их).
CADSTAR Express
Это демонстрационная версия одноименной САПР. Функциональные ограничения коснулись лишь числа элементов, используемых в схеме разработки (до 50 шт) и количеств контактов (не более 300), что вполне достаточно для небольших радиолюбительских проектов.
Программа состоит из центрального модуля, в которых входит несколько приложений позволяющих разработать схему, создать для нее плату и подготовить пакет технической документации.
В базовый набор входит более 20 тыс. компонентов, дополнительно можно загрузить с сайта разработчика дополнительные библиотеки.
Существенным недостатком системы является отсутствие поддержки русского языка, соответственно, все техническая документация также представлена в сети на английском.
QElectroTech
Простое удобное и бесплатное (FreeWare) приложения для разработки электрических и электронных схем-чертежей. Программа является обычным редактором, никаких специальных функций в ней не реализовано.
Язык приложения – английский, но для него имеется русская локализация.
Платные приложения
В отличие от ПО, распространяемого по бесплатным лицензиям, коммерческие программы, как правило, обладают значительно большим функционалом, и поддерживаются разработчиками. В качестве примера мы приведем несколько таких приложений.
sPlan
Простая программа-редактор для черчения электросхем. Приложение комплектуется несколькими библиотеками компонентов, которые пользователь может расширять по мере необходимости. Допускается одновременная работа с несколькими проектами, путем их открытия в отдельных вкладках.
Чертежи, сделанные программой, хранятся в виде файлов векторной графики собственного формата с расширением «spl». Допускается конвертация в типовые растровые форматы изображения. Имеется возможность печати больших схем на обычном принтере А4-го формата.
Официально приложение не выпускается в русской локализации, но существуют программы, позволяющие русифицировать меню и контекстные подсказки.
Помимо платной версии предусмотрены две бесплатных реализации Demo и Viewer. В первой нет возможности сохранить и распечатать нарисованную схему. Во второй предусмотрена только функция просмотра и печати файлов формата «spl».
Eplan Electric
Многомодульная масштабируемая САПР для разработки электротехнических проектов различной сложности и автоматизации процесса подготовки конструкторской документации. Данный программный комплекс сейчас позиционируется в качестве корпоративного решения, поэтому для рядовых пользователей он будет не интересен, особенно если принять в учет стоимость ПО.
Target 3001
Мощный САПР комплекс, позволяющий разрабатывать электросхемы, трассировать печатные платы, моделировать работу электронных устройств. Онлайн библиотека компонентов насчитывает более 36 тыс. различных элементов. Данная CAD широко применяется в Европе для трассировки печатных плат.
По умолчанию устанавливается английский язык, имеется возможность установить меню на немецком или французском, официально русской локализации нет. Соответственно, вся документация представлена только на английском, французском или немецком языке.
Стоимость самой простой базовой версии около 70 евро. За эти деньги будет доступна трассировка двух слоев на 400 выводов. Стоимость нелимитированной версии в районе 3,6 тыс. евро.
Micro-Cap
Приложение для моделирования цифровых, аналоговых и смешанных схем, а также анализа их работы. Пользователь может создать в редакторе электрическую цепь и задать параметры для анализа. После это по одному клику мышки система автоматически чего произведет необходимые расчеты и выдаст результаты для изучения.
Программа позволяет установить зависимость параметров (номиналов) элементов от температурного режима, освещенности, частотных характеристик и т.д. Если в схеме присутствуют анимированные элементы, например, светодиодные индикаторы, то их состояние будут корректно отображаться, в зависимости от поступающих сигналов. Имеется возможность при моделировании «подключать» к схеме виртуальные измерительные приборы, а также отслеживать состояние различных узлов устройства.
Стоимость полнофункциональной версии около $4,5 тыс. Официальной русской локализации приложения не существует.
TurboCAD
Данная САПР платформа включает в себя множество инструментов, для проектирования различных электрических устройств. Набор специальных функций позволяет решать инженерно-конструкторские задачи любого уровня сложности.
Отличительные особенности – тонкая настройка интерфейса под пользователя. Множество справочной литературы, в том числе и на русском языке. Несмотря на отсутствие официальной поддержки русского языка, для платформы имеются русификаторы.
Для рядовых пользователей приобретение платной версии программы с целью разработки электросхем для любительских устройств, будет нерентабельно.
Designer Schematic
Приложение для создания электросхем с использованием радиоэлементов производства Digi-Key. Основная особенность данной системы заключается в том, что в редакторе для построения схем, может использовать механическое проектирование.
Базы данных компонентов можно в любой момент проверить на соответствие и при необходимости произвести обновление прямо с сайта производителя.
Система не имеет собственного трассировщика, но список соединений может быть загружен в стороннюю программу.
Имеется возможность импорта файлов из популярных САПР.
Ориентировочная стоимость приложения около $300.
Давным-давно, в далекой, далекой галактике, когда я еще работал в одной средне-бюджетной проектной организации, после очередной «n-цатой» по счету переделки проекта (в Автокаде) «с нуля», я решил: «С меня хватит!»
Здесь нужно сделать небольшое отступление для не-проектировщиков: чем ближе к концу проекта, тем больше усилий приходится тратить, переделывая проект, если задание от смежников изменилось. В 80% случаев –переделки т.н. «оформительские», т.е. рутинная работа: маркировка оборудования, подсчет всего оборудования, изделий, материалов и сведения их в спецификацию, составления кабельного журнала, формирования (отрисовки) принципиальных схем сети.
Т.е. мне резко понадобился специализированный САПР. Который бы автоматизировал процесс, сводя риск появления в проектной документации ошибок, вызванных действием так называемого «человеческого фактора», к минимуму.
С данной мыслью я обратился к начальству: «Доколе?!!» «Верхи», в данном случае дали ответ: «А где деньги, Зин?!». То бишь, потребовали обоснование рентабельности дополнительных вложений в ПО («скока, скока?!»), обучение персонала («Когда, блин?!») и т.д. После чего, я вместе с коллегой, провели небольшой анализ САПР’а для электриков, результаты анализа свели в таблицу:
В приведенной ниже таблице указаны наиболее распространенные САПР,
применяемые для выполнения электротехнической части проектов.
| Название САПР | Область использования | ||||
| Автоматизированное проектирование силового | |||||
| nanoCAD Электро | электрооборудования (ЭМ) и внутреннего | ||||
| гражданских объектов. | |||||
| Project Studio CS Электрика | |||||
| v.5 | |||||
| Автоматизированное проектирование: | ||
| * АЛЬФА СА: САПР Систем Автоматизации; | ||
| * АЛЬФА СЭ: САПР Силовой Электрики | ||
| Альфа | (силовых питающих и распределительных сетей); | |
| * АЛЬФА НКУ: САПР Низковольтных | ||
| Комплектных Устройств (НКУ), смешанных систем | ||
| автоматики и электрики. | ||
| Автоматизирует выполнение проектных работ по | ||
| электроснабжению объектов. | ||
| Состав программы: | ||
| * Подсистема формирования схем | ||
| электроснабжения объекта как в формате | ||
| расстановки оборудования и прокладки ЛЭП на | ||
| WinELSO v 7.0 | планах, так и формате схем распределительных | |
| устройств; | ||
| * Подсистема выполнения электротехнических | ||
| расчётов; | ||
| * Подсистема выполнения светотехнических | ||
| расчетов. | ||
| Компас — электроосвещение: система | ||
| электроосвещения жилых, общественных и | ||
| промышленных зданий. | ||
| КОМПАС-Электрик Express: система | ||
| автоматизированного проектирования | ||
| электрических схем и перечней элементов. | ||
| КОМПАС-Электрик Pro: предназначена для | ||
| автоматизации проектирования комплекта | ||
| документов на электрооборудование объектов | ||
| Компас | производства на базе программируемых логических | |
| контроллеров (ПЛК). | ||
| КОМПАС-Электрик Std: предназначена для | ||
| автоматизации проектирования | ||
| электрооборудования объектов производства. В | ||
| качестве объектов производства могут выступать | ||
| любые объекты, в которых для выполнения | ||
| электрических связей используется проводной | ||
| монтаж (низковольтные комплектные устройства | ||
| (НКУ), системы релейной защиты и автоматики | ||
| (РЗА), АСУ технологических процессов и т.д.). | ||
| Автоматизированное проектирование внутреннего | ||
| MagiCAD Электроснабжение | электрического освещения и силового | |
| электроснабжения жилых, общественных и | ||
| производственных зданий и сооружений. |
| Приложение для проектирования освещения, | ||
| CADprofi | низковольтных систем, силовых установок, | |
| воздушных линий электропередачи, систем | ||
| аварийной сигнализации. | ||
| Подготовка электрических схем энергетических | ||
| МОДУС | объектов, схем релейной защиты, изображений | |
| щитов управления и панелей релейной защиты и | ||
| автоматики. | ||
| Автоматизированное выполнения проектов в частях | ||
| ЭЛЬФ | силового электрооборудования (ЭМ) и внутреннего | |
| электроосвещения (ЭО) промышленных и | ||
| гражданских объектов строительства. | ||
| Для проектирования КИПиА и АСУТП: | ||
| * схема автоматизации | ||
| * принципиальная электрическая схема | ||
| * схема внешних соединений (проводок) | ||
| * чертежи шкафов и панелей | ||
| * конструкторская документация | ||
| * план расположения оборудования | ||
| Для проектирования энергетических схем: | ||
| E3.series | * главная схема | |
| * структурные схемы РЗА и АСУ | ||
| * принципиальные схемы оборудования | ||
| * чертежи шкафов | ||
| * схемы силовой и информационной сетей | ||
| * планы размещения оборудования | ||
| * схемы логических блокировок | ||
| Программа предназначена для проектирования | ||
| систем электроснабжения, электрооборудования, | ||
| HTE | противопожарной и охранной сигнализации, систем | |
| контроля доступа и видеонаблюдения, систем связи | ||
| и локальных компьютерных сетей. | ||
| AutoCAD® Electrical | Проектирование электрических систем управления. | |
| Предназначен для автоматизации проектных работ | ||
| CADElectro | при создании электрических систем управления на | |
| базе контактной аппаратуры и программируемых | ||
| контроллеров. | ||
| CADdy++Электротехника | Проектирование принципиальных электрических | |
| схем. | ||
Кроме выше перечисленных САПР, позволяющих автоматизировать проектирование электротехнической документации, многие крупные фирмы — производители э лектрооборудования, такие как Schneider Electric, ABB, Legrand, самостоятельно выпускают программное обеспечение, позволяющее автоматизировать проектирование низковольтных комплектных устройств — НКУ, сборка которых осуществляется на базе электротехнических изделий, выпускаемых данными фирмами.
Проанализировав область применения каждой из выше перечисленных САПР, мы с коллегой, отобрали для сравнения те системы, которые по роду деятельности подходят именно нам. Т.е. которые позволяют автоматизировать проектирование систем внутреннего электроосвещения и силового электрооборудования зданий, и сделали ценовой анализ, результаты которого приведены ниже. (сейчас цены изменились, т.к. исследование проводилось несколько лет назад, но соотношение цен осталось прежним):
Каждая из выше перечисленных САПР позволяет автоматизировать следующие этапы проектной работы:
расчет освещенности и автоматическая расстановка светильников в помещении;
расстановка оборудования и прокладка кабельных трасс; прокладка кабелей по кабельным трассам;
проведение всех необходимых электротехнических расчетов; выбор уставок защитных аппаратов и сечений кабелей;
и по результатам формирует следующие проектные документы:
планы расположения оборудования и прокладки кабельных трасс; принципиальные схемы распределительной и питающей сетей; спецификация оборудования, изделий и материалов;
кабельный журнал; таблицы групповых щитков; отчеты с результатами светотехнических и электротехнических расчетов.
Как видно, основное отличие САПР заключается в наличии и типе базовой платформы.
Большинство систем автоматизированного проектирования электротехнических разделов проектной документации выполнены на базе программы AutoCAD, что объясняется широким распространением данной программы в организациях, занимающихся проектной деятельностью.
Использование программы AutoCAD в качестве базовой платформы САПР делает возможным взаимодействие проектировщиков-смежников различных предприятий, независимо от того, какая система автоматизированного проектирования используется для работы в той или иной организации, но в тоже время, как видно из таблицы, увеличивает стоимость внедрения САПР.
Системой автоматизированного проектирования, имеющей в качестве базовой платформы собственное графическое ядро, является nanoCAD Электро, что существенно снижает стоимость ее приобретения и использования. К тому же, данная программа, как и программа AutoCAD, поддерживает формат DWG. Наличие собственного графического ядра делает nanoCAD Электро независимым от других графических систем, а поддержка формата DWG способствует обмену информацией со смежниками и заказчиками.
Кроме того в таблице приведена для сравнения система CADprofi v 7.1, использование которой для автоматизированного проектирования требует установки программы Bricscad, являющейся альтернативной DWG САПР платформой.
После покупки программного продукта САПР его необходимо внедрить:
Нужно установить и настроить: библиотеки материалов, шаблоны, базу данных стандартных изделий и документов; базу данных специфических элементов, соответствующих потребностям конкретной проектной организации и не внесеных в стандартную базу данных.
Нужно научиться эффективно работать в системе, функциональные возможности которой столь широки, что самостоятельное освоение базовых возможностей без методического понимания системы в целом потребует ощутимых временных затрат.
Разобраться в интерфейсе программы, поскольку, чем более специализированная программа, тем больше в ней «незадокументированных» подробностей.
Научиться отличать «баг» от «фичи». И использовать (или нейтрализовать) их в своей работе.
Все вышеперечисленные факторы определяют потребность пользователя в поддержке со стороны производителя, так называемой технической поддержке.
Техническая поддержка снимает большинство вопросов, связанных с настройкой и эксплуатацией программных продуктов.
Формы технической поддержки могут быть самыми разными: обновление версий программного продукта, проведение обучения, проведение консультаций:
в офисе поставщика; с выездом специалиста по техподдержке непосредственно в проектную организацию; по телефону; по электронной почте; в онлайн режиме.
Для получения некоторых видов технической поддержки требуется выполнение специальных условий. Так, например, для получения консультаций специалиста в онлайн режиме необходимо: наличие на рабочем месте проектировщика наушников и микрофона; настройка удаленного доступа для разработчиков САПР; желание разработчиков настроить программу под корпоративные стандарты проектной организации.
Т.е, при определении стоимости внедрения системы автоматизированного проектирования необходимо учитывать: и цену самой САПР, и цену программного обеспечения, являющегося для САПР базовой платформой, и расходы на техническую поддержку.
Причем, на мой взгляд, определяющим фактором, для конечного пользователя, здесь является наличие именно технической поддержки. Т.е. перед покупкой спецПО нужно убедиться, есть ли у разработчика достаточно ресурсов для осуществления технической поддержки, в нужных для пользователя масштабах. (Конечно, идеальный вариант, это знание логина скайпа техподдержки…?).
При этом техническая поддержка необходима не только на период освоения инженерами-проектировщиками нового для них программного продукта, которым является система автоматизированного проектирования, но и на все последующее время эксплуатации САПР.
Исходя из вышеизложенного, мы с коллегой остановились на программе: nanoCAD Электро. На первом этапе, руководствовались, конечно, ценой.
После предоставленных материалов, руководство фирмы отказалось обновлять ПО, мотивируя это тем, что в материалах не указаны сроки освоения ПО, а также выгода от освоения программы. Сейчас, спустя три года после начала работы в программе могу сказать:
1. Для первоначального освоения программы понадобиться от 2-х месяцев. (это если осваивать одному, причем с нуля)
2. Дата выхода на «рабочий» режим проектирования: полгода, что объясняется следующими факторами: созданием собственной базы данных, корректировкой шаблонов к корпоративным требованиям, и самое главное: психологической адаптацией к программе.
3. Экономия времени, при проектировании составляет от 0 до 50%, в зависимости от проекта и квалификации пользователя. В основном, конечно, зависит от пользователя.
4. Экономия при корректировке: по собственному опыту: неделю назад корректировал проект. Если делать вручную, то у меня заняло бы это неделю (5 р.д.), а программе nanoCAD Электро это заняло 1,5 дня.
Все эти данные указаны, при условии сохранения КАЧЕСТВА проектных работ.
В настоящее время при проектировании электротехнических шкафов, панелей, пультов все более широко используются средства автоматизации проектирования. Это обусловлено тем, что, наряду с творческой инженерной частью проекта, связанной с разработкой принципиальных электрических схем и компоновки аппаратуры на металлоконструкции, всегда присутствует большой объем рутинной работы по подготовке монтажно-коммутационных схем.
Системы автоматизации проектирования позволяют существенно повысить производительность труда и качество проекта за счет предоставления конструктору удобных средств для разработки документации на принципиальные схемы и практически автоматического создания документов по монтажу.
Ниже рассматривается использование системы автоматизированного проектирования цепей вторичной коммутации электроустановок (САПР ЦВК) для подготовки проектно-конструкторской документации при проектировании электротехнических устройств.
Эта система применяется в ряде проектных организаций энергетического профиля и на заводах, выпускающих щитовые изделия.
Часто под автоматизацией проектирования понимается лишь черчение принципиальных и монтажных схем в среде универсального графического редактора (наиболее распространен АвтоКад). Но использование компьютера лишь в качестве автоматизированного кульмана для подготовки отдельных чертежей не дает большого эффекта.
Значительного повышения производительности можно добиться при использовании специализированных САПР, предназначенных для автоматизации проектирования электротехнических устройств в различных отраслях (машиностроение, автомобильная или авиационная промышленность и др.).
Примеры таких систем, представленных на российском рынке: ElectriCS (Consistent Software), Cschematic® Elautomation, CADElectro (НПП «ТЕХНИКОН»), E.CADdy (компания «ПОИНТ»),САПР-АЛЬФА (ООО «Фирма САПР-АЛЬФА»), EPLAN (Группа компаний ТермоКул).
Основой таких систем автоматизированного проектирования являются: библиотека условных графических обозначений элементов схем, графическо-текстовые базы данных электрических аппаратов, библиотеки проводов, кабелей, наконечников проводов; система управления проектом, которая обеспечивает простую и логичную последовательность этапов проектирования, сокращая время получения выходной документации, а также систематизированное хранение информации с обеспечением быстрого доступа к документам.
Исходными данными для проектирования электротехнических устройств в рассматриваемых электротехнических системах проектирования является принципиальная электрическая схема. Схема формируется с помощью графической библиотеки условных графических обозначений элементов принципиальных схем. Система управления проектом представляет принципиальную электрическую схему в табличной форме, после чего необходимые исходные данные передаются в проектные процедуры, непосредственно выполняющие автоматизацию проектирования.
Ряд систем реализован как специализированные надстройки над универсальными графическими редакторами. Например, ElectriCS и CADElectro работают с АвтоКадом; E 3 .CADdy- с графическим редактором CADdy.
САПР ЦВК представляет собой проблемно- ориентированную надстройку над графической системой AutoCad.
САПР ЦВК предназначена для автоматизированной подготовки документации на цепи электроустановок (электростанций, и других электротехнических устройств).
Хотя реализация ряда проектных процедур учитывает отраслевые особенности, в основе САПР лежат универсальные средства автоматизации электротехнического проектирования.
САПР ЦВК обеспечивает подготовку следующих документов:
- полные принципиальные электрические схемы вторичных цепей с перечнями оборудования;
- схемы соединений;
- кабельные журналы;
- принципиальные электрические схемы низковольтных комплектных устройств (НКУ) - панелей, шкафов, ящиков;
- общие виды;
- ряды зажимов;
- монтажные схемы НКУ;
- схемы подключения рядов зажимов НКУ.
Все документы выполняются в соответствии с ЕСКД. Примеры чертежей приведены на рисунках. Как уже отмечалось, первичным документом является принципиальная электрическая схема (рис.1). 
Схема набирается из стандартных элементов ( , катушки, переключатели, микропроцессорные средства и другие). Необходимый элемент выбирается из специализированного меню; затем указывается его местоположение на чертеже, задаются позиционное обозначение и номера зажимов.
Элементы соединяются проводами, для которых задается маркировка.
Возможно рисование схемы с использованием макроблоков, содержащих готовые фрагменты схем.
Перечень аппаратуры формируется с использованием базы данных.
Подготовленная полная схема является не просто набором чертежей, но и содержит информацию о соединениях всех элементов. С перечнем аппаратуры связаны данные о зонах обслуживания аппаратов. Это позволяет использовать ее для создания других документов. 
При проектировании НКУ после подготовки принципиальной схемы выбирается металлоконструкция и производится компоновка аппаратов (размеры аппаратов хранятся в базе данных проекта и контуры аппаратов автоматически заносятся на чертеж) для формирования общего вида НКУ (рис. 2).
По схеме и общему виду программа формирует ряды зажимов (рис. 3), которые при необходимости могут быть откорректированы.
Монтажная схема выдается автоматически (рис. 4).
Следует отметить одну важную особенность САПР ЦВК. большинство известных электротехнических САПР готовят монтажную документацию только в табличном виде. Однако, учитывая, что на многих щитовых заводах для монтажа устройств предпочитают работать с традиционным графическим изображением, САПР ЦВК наряду с таблицей позволяет получить чертеж монтажно-коммутационной схемы.
Важной чертой при использовании САПР является повышение производительности труда не только при разработке новых устройств, но и при модернизации существующих проектов.
Так как основным входным документом является принципиальная схема, а другие чертежи формируются автоматически, то при выпуске документации на новое устройство по прототипу достаточно внести изменения в схему (добавить или убрать цепи, изменить маркировку).
Остальные документы будут откорректированы автоматически.
Список литературы:
1. Брызгалов Ю.Н., Трофимов А.В. Автоматизированная подготовка и ведение документации на вторичные цепи электроустановок. - Электрические станции, 1997, № 4.
