AutoCad Electrical: от черчения к проектированию

Автор: Виталий Кочергин

C 9 июля 2007 года в России начались официальные продажи системы AutoCAD Electrical 2008, отраслевого решения компании Autodesk, предназначенного для проектирования электротехнических изделий любой степени сложности. На данный момент система уже получила русский интерфейс. Переведены файл справки и документация (включая подробнейшее “Руководство пользователя” на полторы тысячи страниц), так что нехватки информации у пользователей не будет.

AutoCAD Electrical содержит в себе полный функционал AutoCAD, плюс порядка 50 специализированных панелей инструментов. Унаследованы от AutoCAD и гибкость настройки (как системы в целом, так и интерфейса), мощное контекстное меню, система помощи.

Организация проекта

Ни одну ECAD-систему невозможно представить без средств организации проекта. Проект в AutoCAD Electrical имеет древовидную структуру, отображаемую в диспетчере проектов. Информация о каждом листе проекта может содержать до 10 параметров. Все действия над проектом (открытие, закрытие, создание нового проекта, пакетная печать и пр.) выполняются из диспетчера проектов. Проблем с передачей проекта подрядчикам или заказчику не возникнет, поскольку AutoCAD Electrical полностью совместим с AutoCAD; используются те же объекты, а каждый лист проекта (будь то схема, отчет или компоновка) является отдельным DWG-файлом. Физически проект на диске располагается в одноименном каталоге (обычно имена проекта и каталога совпадают, хотя это и не обязательно). Здесь же находятся и все служебные файлы. Одновременно может быть открыто сколько угодно проектов (единственное ограничение – ресурсы компьютера), а вот работать можно только с одним. Вначале его необходимо сделать активным (это нужно для того, чтобы заработали все средства автоматизации). Процедура активизации представляет собой всего лишь два “клика” мышкой. Активный проект первым отображается в диспетчере проектов и выделяется утолщением шрифта (рис. 1).

  

Рисунок 1. Диспетчер проектов

Функционал AutoCAD Electrical 

Является ли AutoCAD Electrical полноценной САПР, либо это просто дополнительный набор инструментов черчения? Если у кого-то возник такой вопрос, то можно с уверенностью ответить: это, безусловно, полноценная САПР на базе AutoCAD со всем функционалом, необходимым ECAD-системе:

  • гибкий интерфейс (что необходимо, учитывая те направления и виды деятельности, в которых возможно применение системы);
  • обширная и пополняемая база данных компонентов, доступ к которой возможен как из среды AutoCAD Electrical, так и с помощью Microsoft Access (последнее удобно в случае внесения в БД больших массивов данных); 
  • библиотека УГО и геометрических представлений компонентов согласно различным стандартам; 
  • средства создания библиотеки типовых решений – как схемных, так и компоновочных; 
  • развитой инструментарий автоматизации рутинных процессов, позволяющий разработчику полностью погрузиться в проектирование, не обращая внимания на такие мелочи, как простановка и отслеживание позиционных обозначений, номеров цепей и т.д.;
  • мощная система контроля над выполнением проекта (и, соответственно, экономия времени на проверках); 
  • широкий спектр настраиваемых отчетов, будь то перечни элементов, таблицы соединений, внешних подключений (менять можно всё: от включения той или   иной информации в отчет до её представления; число информационных полей практически не ограничено); 
  • интерактивная компоновка изделия (она может быть проведена как до, так и после проработки электросхемы, либо эти процессы могут идти параллельно); 
  • инструменты параметризации; 
  • возможность передачи данных о монтаже (точки подключения, провода, кабели, обозначения в Autodesk Inventor) для дальнейшего создания 3D-модели изделия с возможностью прокладки проводников, подсчета длин и создания документации по кабельной продукции.

Инструменты параметризации Отличием AutoCAD Electrial от схожих ECAD-систем является наличие инструментов     параметризации.     Существует     ряд объектов, для которых достаточно выбрать   или ввести необходимый перечень параметров, и система сама смоделирует этот объект перед тем, как поместить его на схему. Соответственно, отпадает необходимость создавать громоздкие дополнительные библиотеки УГО и типовых решений. К таким объектам относятся: 

Модули ввода-вывода ПЛК различных производителей. Для установки их в схему достаточно выбрать производителя, тип модуля, стиль отображе-ния, место установки и метод адресации каналов ввода-вывода, либо ввести XLS-файл с данными из специализированного программного обеспечения производителей ПЛК - Rockwel Automation, Schneider Electric и др. (рис. 2, 3).

  

Рисунок 2. Параметрический выбор ПЛК  

 

Рисунок 3. Сгенерирование УГО модуля ввода-вывода

Клеммные колодки. Мощь и удобство инструмента для работы с ними приятно удивляют, хотя к хорошему привыкаешь быстро: он дает возможность формировать многоуровневые клеммы, создавать перемычки, вставлять резервные клеммы и устанавливать дополнительные принадлежности - в уже существующие и вновь создаваемые клеммные колодки (рис. 4, 5);  

 

Рисунок 4. Редактор клеммных колодок  

 

Рисунок 5. Описанные в табличном виде и полученные в проекте клеммные колодки

Многозвенные цепи, для установки которых в схему необходимо указать число звеньев и шаг между ними    (рис.    6,    7).    

 

Рисунок 6. Вставить многозвенную цепь  

 

Рисунок 7. Вид многозвенной цепи в проекте 

Есть    возможность    формировать трехфазные цепи, а длина и ширина задаются параметрически или указываются при установке в схему. Предлагается широкий спектр средств для редактирования многозвенной цепи (даже если нужно внести в схему кардинальные изменения, нет необходимости формировать всё заново). 

Соединители, для установки которых в схему (с возможностью последующего редактирования, отображения и дополнения) достаточно указать число выводов, шаг между выводами и стиль отображения (рис. 8, 9). В дальнейшем соединитель может быть изменен непосредственно по месту.   

 

Рисунок 8. Вставка соединителя

 

Рисунок 9. Применение соединителей на схеме

Работа с проводниками 

Инструментарий для работы с проводниками в AutoCAD Electrical очень развит и разнообразен: даже простое описание вариантов работы с ним заняло бы много страниц (надо отметить, что здесь речь идет не о сложности системы и её инструментов, а о вариантности и функциональности). Рассмотрим несколько таких инструментов:

Простой проводник. Здесь всё просто и ясно -указываются две точки соединения, точки изгиба и тип провода. Отображаемый цвет провода на экране совпадает с реальным, можно задать и толщину, хотя и условно. Соответственно, разработчику и тем более проверяющему, будет гораздо проще ориентироваться в схеме. 

Несколько параллельно идущих проводников. Это уже интерактивный инструмент, причем шаг и число проводников либо задаются параметрами,     либо   определяются   по   объекту     на     схеме (рис. 10). 

 

Рисунок 10. Многопроводная шина 

Например, если указать в диалоговом окне   “компонент”   и захватить рамкой нужное число его выводов, система автоматически присоединит ко всем выводам проводники и выставит между ними шаг, равный расстоянию между выводами. Останется только указать точки изгиба для этих проводников на экране для прорисовки многопроводной шины. 

Кабели и жгуты. Объединение проводников не составляет трудности, будь то простой кабель или слож-носоставной. Объединять проводники можно как поодиночке, так и группами, как графически, так и в табличном виде (в последнем случае есть несколько вариантов их сортировки - с учетом монтажных зон, функциональных групп и т.д.). Достаточно выбрать проводники, которые идут из одной зоны в другую или объединяют элементы одной функциональной группы, найти подходящий тип кабеля (либо кабелей) и объединить их (рис. 11).   

 

Рисунок 11. Вставить/отредактировать кабель 

Можно отбирать проводники, которые должны попасть в тот или иной кабель, и непосредственно на схеме.

Компоновка изделий 

Возможности AutoCAD Electrical не ограничиваются только созданием всевозможных схем. Функционально и количественно инструментарий для компоновки изделия ни чем не уступает схемотехническим инструментам. Не случайно многие ECAD-системы реализованы по модульному принципу, и модуль компоновки обычно поставляется опционально. В принципе, компоновке можно было бы посвятить отдельную статью, но постараюсь раскрыть эту тему в двух словах. 

AutoCAD Electrical поставляется как единое решение, поэтому между электрической схемой изделия и его   компоновкой поддерживается ассоциативная двунаправленная связь: любые изменения в схеме приведут к изменению в компоновке, и наоборот. Для компоновки предлагается своя библиотека образов элементов (связанная с БД типов), которая может быть в любой момент изменена или дополнена. В ней широко представлены “физические” (геометрические) представления изделий ведущих производителей шкафной продукции, DIN-реек, коробов, каркасов и модулей ПЛК, различных электротехнических компонентов (рис. 12). Некоторые элементы (скажем, те же DIN-рейки или короба) можно задавать параметрически.  

 

Рисунок 12. Выбор Дин-рейки 

Физические образы компонентов – это не что иное, как обычные блоки AutoCAD, но созданные по определенным правилам. Так что, если на предприятии уже наработана библиотека изделий, то она никуда не пропадет, а после небольшой корректировки будет использоваться и в дальнейшем. 

Так как мы работаем в единой среде и с единой базой данных, то для того, чтобы начать компоновку, следует воспользоваться этим и автоматически получить полный список элементов, задействованных в принципиальной схеме. Имеется также возможность их сортировки и отслеживания уже установленных компонентов, если процесс компоновки шел параллельно процессу создания схемы. Остается только расставить их или задать размеры массива, в который они будут вписаны (что удобно для однотипных элементов индикации и отображения – таких, как кнопки или табло). 

Перечень изделий при компоновке может отличаться   от   перечня   элементов,   используемых   в   схеме   (отличия, как правило, обусловлены элементами конструкции, не входящими в электросхему). Для обеспечения более полной информации можно отдельно сформировать отчеты о составе изделия на основа-нии схемы и на основании компоновки. 

Не стоит забывать о двунаправленном интерфейсе передачи данных в Autodesk Inventor, лидирующий по продажам среди систем 3D-моделирования. Если вас смущает сложность создания 3D-моделей изделий (библиотеку которых придется создавать), то выход есть: многие производители выкладывают свои библиотеки в виде интернет-каталогов (рис. 13).  

 

Рисунок 13. Интернет – каталог клеммных издел ий WAGO

Оформление документации 

Как известно, проект не заканчивается только графической документацией. Вот тут-то и начинается рутина - оформление документации текстовой. Чем больше автоматизирован этот процесс, тем короче сроки выпуска документации, и, соответственно, изделия. AutoCAD Electrical предлагает широкий спектр настраиваемых отчетов: перечень элементов, таблицы соединений, кабельные журналы и многое другое. Отчет может быть вставлен как непосредственно в лист схемы, (как, например, перечень элементов), так и на отдельный лист проекта. Все записи в отчетах являются ассоциативными, поэтому любые изменения в проекте ведут к изменению данных в отчете. Поддерживается и возможность перехода от строки отчета к описываемому элементу на схеме. 

Для передачи данных проекта в программы сторонних производителей (для дальнейшей обработки и учета) система предлагает форматы ASCII, XLS, MDB, CSV. 

Думаю, многих читателей интересует вопрос о совместимости AutoCAD Electrical с российскими стандартами. Дело обстоит гораздо лучше, чем могло бы быть для продукта, впервые вышедшего на рынок САПР в России. Для оформления документации согласно ГОСТу компания “Поинт” подготовила набор дополнительных инструментов. Они реализованы в виде ARX- приложений, процедура подключения коих к AutoCAD Electrical ничем не отличается от процедуры подключения к AutoCAD и затруднений у опытного пользователя не вызовет. Этот набор и в дальнейшем будет развиваться и пополняться. Кроме того, на этом же диске поставляются шаблоны, необходимые для оформления документации. 

Надеюсь, что по прочтении статьи интерес читателей к этой системе только увеличится, так как её возможности здесь затронуты лишь слегка. Чтобы полностью раскрыть весь потенциал, пришлось бы напечатать всё руководство (полторы тысячи страниц, плюс комментарии и разъяснения). На это не хватит и годового объема журнала. 

От себя хочу добавить, что AutoCAD Electrical -это веха в электротехническом проектировании. Подобно тому, как AutoCAD когда-то стал для многих конструкторов шагом в автоматизированное оформление чертежей, так и AutoCAD Electrical станет шагом в автоматизированное проектирование электротехнических изделий.

 

CAD/CAM/CAE Observer #5 (35) / 2007