Тема: інструментальні засоби проектування. Графічні та буквено-цифрові позначення на схемах

 

Мета: Отримати практичні навички складання електричних схем інструментальними засобами проектування

 

Загальні відомості про системи проектування

Увесь спектр проблем, пов'язаних із проектною діяльністю (графічних, аналітичних, економічних, ергономічних, естетичних і ін.), вирішується в цей час із використанням ефективних комп'ютерних технологій і систем автоматизованого проектування (САПР).

Використання САПР дозволяє значною мірою скоротити тривалість проектування, забезпечуючи:

- швидке виконання креслень; високу точність і якість виконання креслень, тобто на кресленні, побудованому за допомогою програмних засобів, будь-яка точка визначена точно, а для більш детального перегляду елементів креслення можна збільшити будь-яку його частину. Крім того, у САПР є різні спеціальні засоби виконання креслень, наприклад програмні засоби будь-якого САПРа дозволяють швидко стерти зайві лінії без яких-небудь наслідків для кінцевого креслення;

- можливість багаторазового використання креслення, тобто побудова всього креслення або його частини можна зберегти й використовувати для наступного проектування;

- прискорення розрахунків і аналізу, необхідних при проектуванні. Існуюче різноманітне програмне забезпечення дозволяє виконувати практично всі проектні розрахунки;

- скорочення витрат на дослідження й удосконалення прототипів об'єктів. Засоби імітації й аналізу, включені в САПР, дозволяють різко знизити витрати часу й засобів на ці дорогі етапи процесу проектування;

- інтеграцію проектування з іншими видами діяльності. Інтегрована обчислювальна мережа з високоякісними засобами комунікації забезпечує САПР більш тісна взаємодія з іншими інженерними підрозділами.

Конструктор повинен досконально знати правила оформлення креслярсько- графічної документації (ЄСКД), вільно володіти програмними засобами, необхідними для роботи, і мати уяву про склад і можливості свого автоматизованого робочого місця (АРМ).

Розрізняють системи проектування трьох рівнів: високого, середнього й низького.

Системи високого й середнього рівнів, значною мірою схожі між собою, і їх називають тривимірними. Проектування в них відбувається на рівні твердотілих моделей із залученням потужних бібліотек і використанням сучасного математичного апарату для проведення необхідних розрахунків. Крім того, ці системи дозволяють за допомогою засобів анімації імітувати переміщення в просторі робочих органів (наприклад, маніпуляторів робота), а також відслідковують траєкторію руху інструмента при розробці й контролю технологічного процесу виготовлення спроектованого виробу. Усе це робить тривимірне моделювання невід'ємною частиною спільної роботи САПР. До систем високого рівня відносять Pro/ENGINEER (США), EUCLID QUANUM (Франція), T-FLEX CAD, СПРУТ (Росія); до систем середнього рівня Mechanical Desktop (фірми Autodesk), Solidworks 96 (фірми Soiidworks) і ін.

Системи низького рівня – це графічні редактори, призначені для автоматизації інженерно-графічних робіт. Разом з комп'ютером і монітором вони являють собою «електронний кульман», тобто інструмент для виконання конструкторської документації. Системи низького рівня називають двомірними. До них відносяться Autocad, Minicad, Microsoft Visio (США), КОМПАС (фірми АСКОН, Росія), Electrics (ТОВ РОЗМЫСЕЛ, Росія), EPLAN (Німеччина).

Системи двомірного проектування розпізнають геометричні форми, обумовлені точками, прямими або кривими лініями, тільки на площині. Кожний вид деякого об'єкта (головний, зверху і т.д.) така система може виконати лише як окрему фігуру, розглянуту поза зв'язком з будь-якими іншими видами.

Двомірні (проекційні) системи більш примітивні, ніж тривимірні, однак вони досить широко поширені, і їх порівняно невелика вартість є істотним чинником при виборі системи проектування. За допомогою двомірних систем створюється більшість конструкторських документів. Усі команди будь-якої двомірної системи (або графічного редактора) підрозділяються на три види: команди креслення; команди редагування; команди нанесення розмірів, умовних позначок і тексту (оформлення креслення).

Основні методи виконання інженерно-графічних робіт.

Процес проектування можна розділити на ряд етапів або видів діяльності, причому порядок їх опису не має значення, оскільки на практиці постійно відбувається перехід від одного виду діяльності до іншого без очевидних пріоритетів. В основному можна виділити наступні види діяльності:

створення – виконання проекційних креслень нових виробів, які поки не існують;

редагування – внесення змін у розроблювальні креслення виробу в міру їх виникнення;

розрахунки – виконувані на рівні типових для модулів і блоків виробів;

вибір – ухвалення рішення про шлях розробки проекту на основі технічних даних (наприклад, креслень прототипів виробів, розрахунків і т.п.);

пошук – робота з архівами (знайомство із уже існуючими розв'язками, історією видозміни виробу і т.д.), коло яких, як правило, обмежується прототипами виробів конкретної галузі.

Перераховані види діяльності піддаються автоматизації завдяки сучасним програмним продуктам, розроблювальним різними фірмами.

Системи Microsoft Visio 2002, Autocad, Electrics призначені для створення й редагування електричних схем і текстової документації з дотриманням вимог стандартів. До їхнього складу, як правило, входять графічний редактор схем, модуль логічної обробки, система керування базою електричних пристроїв, бази даних, бібліотеки розрахунків, генератор звітів і система керування проектом. Системи проектування дозволяють уводити й редагувати принципові електричні схеми, створювати, редагувати й використовувати базу електричних пристроїв, здійснювати трасування проводів, визначати зовнішні траси, підбирати клемні блоки, створювати схеми підключень і з'єднань, набудовувати й створювати форми звітів і виконувати по них конструкторську документацію. За допомогою кожного з перерахованих програмних засобів автоматизації креслення будується на основі базових графічних елементів (графічних примітивів): точок, відрізків, окружностей і кривих. Метод побудови кожного окремого креслення в більшості випадків залежить від необхідної точності.

Аналіз програмного забезпечення.

Проведемо аналіз програмного забезпечення систем Microsoft Visio, Autocad, Electrics і покажемо їхні основні переваги та недоліки.

Вимоги до обчислювального середовища. Для нормального функціонування робочі місця, на яких установлюються Microsoft Visio і Autocad, повинні задовольняти наступним вимогам:

наявність операційної системи Windows 98, 2000, NT, ХР;

дотримання необхідних мінімальних вимог конфігурації комп'ютера (процесор Pentium 2 із частотою 166 Мгц, оперативна пам'ять 64 Мбайт, жорсткий диск 1 Гбайт).

Для установки Electrics потрібне наявність графічного пакета Autocad. Бажане також мати редактор MS Word для підготовки звітів. Вимоги до робочого місця відповідають вимогам Autocad.

При використанні систем Autocad 2002 і Electrics перераховані характеристики комп'ютера повинні бути збільшені приблизно у два рази.

Установка систем. Установка систем Microsoft Visio і Autocad виконується спеціальною програмою-майстром. За замовчуванням пропонується встановлювати систему в папку c:\Program Files\ Microsoft Visio або Autocad.

При установці системи Electrics копіюються файли програми в зазначений каталог; установлюються BDE, програма перегляду документації Acrobat Reader і драйвер електронного ключа HASP HINSTAEL.EXE; створюється або доповнюється існуючий файл ACADDOC.LSP у каталозі Autocad. За замовчуванням пропонується встановлювати систему в папку c:\Program Files\ Electrics.

Після установки цих систем на робочому столі з'являються ярлики, гарне настроювання яких забезпечує додаткові можливості.

Можливості конструювання. Програми Microsoft Visio, Autocad, Electrics надають зручну об'єктну технологію, що дозволяє швидко й легко створювати технічні малюнки й діаграми, а отже, широко використовуються. Кожні кілька років з'являються їхні нові версії. Описи програмного забезпечення Microsoft Visio і Autocad приводяться для англійських версій, однак користувачі, що мають русифіковані версії, легко зможуть у них розібратися.

Русифікація програм Microsoft Visio і Autocad стосується тільки команд меню, тому русифікація версії забезпечує дуже незначні переваги.

Microsoft Visio дозволяє створювати схематичні креслення, використовувані при розробці технологічних процесів в електротехніку й машинобудуванні. Елементи схем відповідають Дст і DIN.

Кожна чергова модифікована версія досконаліше попередньої версії. При цьому від версії до версії зберігається можливість запуску команд із діалогового рядка. Програма Microsoft Visio 2002 здатна відкривати файли, створені в більш ранніх її версіях, і зберігає файл у форматі, який сполучається з будь-якими додатками.

Удосконалена версія Microsoft Visio 2002 автоматизації проектування має наступні можливості:

імпорт і экспорт.dwg і.dgn-файлів, вставка й конвертація їх з використанням спеціального дизайн-конвертера;

читання й запис.dwg-файлів Autodesk Autocad і.dgn-файлів з Bentley Systems' Microstation;

легке й швидке розміщення форм, так як вони фіксуються в основний DWG -геометрії;

швидка зміна розміру вікна навколо малюнка у форматі.dwg або.dgn;

керування видимістю, кольором, товщиною ліній зображень об'єктів і конвертація рівнів у форми.

В Microsoft Visio можливе створення багатосторінкових документів. Якщо схема створюється у форматі Al, а принтер друкує тільки A4, то Microsoft Visio сама розіб'є зображення на необхідні частини, які слід роздрукувати й склеїти.

Також до плюсів даного редактора можна віднести велика кількість форматів, у яких можна зберігати зображення, – від bmp до Adobe Illustrator.

Система Autocad свої документи зберігає у файлах формату DWG, який різний для різних її версій, але кожна наступна версія сумісна по формату з попередніми. Файл формату Autocad 2000 Drawing не може прямо читатися більш ранніми версіями системи (R14, R13 і т.д.), тому для передачі в іншу версію даної системи слід використовувати команду Saveas (Зберегти як).

Autocad може експортувати малюнки або окремі елементи в інші dwg-файли й імпортувати dwg-файли. Для цього використовуються команди Wblock (Пблок) і Insert (Вставити). Можливий також експорт восьми форматів: Metafile (*.wmf), ACIS (*.sat), Lithography (*.stl), Encapsulated PS (*.eps), DXX Extract (*.dxx), Bitmap (*.bmp), 3D Studio (*.3ds), Block (*.dwg) — і імпорт трьох форматів: Metafile (*.wmf), ACIS (*.sat), 3D Studio (*.3ds).

В Autocad можна створювати схеми у форматах від А4 до А1. При цьому передбачена можливість роздруковувати креслення як на принтері, так і на плоттері.

Так як система Electrics установлюється на базі Autocad її можливості ідентичні розглянутим.

У всіх описаних програмних засобах є готова бібліотека електротехнічних елементів.

Так як Microsoft Visio і Autocad – універсальні інструменти для проектування, набір електротехнічних елементів у них обмежений, однак користувачі легко можуть поповнити бібліотеку відсутніми елементами й зберегти їх як шаблони для подальшого використання.

Так як Electrics призначена для автоматизованого проектування електротехнічних схем, набір електротехнічних елементів у пакеті її програм максимальний. При цьому не рекомендується використовувати папку бібліотеки умовно-графічних позначень (УГО), створеної за замовчуванням при установці програми, так як розроблювальні файли УГО можуть бути загублені. Необхідно створити власну папку для бібліотеки й скопіювати в неї бібліотеку УГО.

Бази даних для проектування електроприводів та систем автоматизації

База даних для проектування являє собою набір взаємозалежних документів, спеціальних файлів і таблиць даних. Вона, як правило, розміщюється в окремій папці й містить:

технічні засоби електроприводів і систем автоматизації;

опис електричних пристроїв і зв'язків між ними;

звіти у форматі документів Word або будь-якому іншому текстовому форматі;

файли чернеток, тобто файли малюнків, створюваних для чорнових пророблень;

файли структурних схем;

файли функціональних схем;

файли принципових схем;

файли схем з'єднань;

файли схем підключень;

файли загальних схем;

файли схем розташування.

Усі файли схем виконуються в одному з видів програмних засобів автоматизації. Документи, розміщені в базі даних для проектування, легко редагуються, зберігаються, віддаляються. В Electrics передбачається автоматичне створення проекту у вигляді окремого каталогу.

Умовні графічні позначення.

 

 

 

 

Буквено-цифрові позначення

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ №6