NARZĘDZIA PRACY WSPÓŁCZESNEGO INŻYNIERA ELEKTRYKA programy CAD/CEA. Gdańsk 2012

Transkrypt

1 NARZĘDZIA PRACY WSPÓŁCZESNEGO INŻYNIERA ELEKTRYKA programy CAD/CEA Gdańsk 2012

2 Zawartość projektu budowlanego dokumentacja techniczna Podstawa prawna: Od 11 lipca 2003 r. obowiązuje Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego. W dniu 2 września 2004 r. ten sam minister wydał rozporządzenie w sprawie szczegółowego zakresu i formy dokumentacji projektowej, specyfikacji technicznych wykonania i odbioru robót budowlanych oraz programu funkcjonalno-użytkowego. 2

3 Dokumentacja techniczna służy do: 1) poprawnego montażu urządzenia oraz wykonania połączeń, 2) prawidłowego prowadzenia ruchu, 3) dokonywania oceny stanu technicznego urządzeń i określania stopnia zużycia, 4) określania terminów i zakresów prac konserwacyjno-remontowych urządzeń. Dla urządzeń lub obiektów od początku ich budowy aż do zakończenia eksploatacji powinna być prowadzona dokumentacja techniczna: 1) dokumentacja projektowa ze zmianami wprowadzonymi w trakcie budowy, 2) dokumentacja fabryczna urządzeń (fabryczne instrukcje obsługi, opisy techniczne, schematy itp.), 3) dokumentacja eksploatacyjna. 3

4 Projekty branży elektrycznej Napowietrzne i kablowe linie elektroenergetyczne Stacje elektroenergetyczne Instalacje elektryczne z odbiornikami siłowymi Układy napędowe Aparatura kontrolno-pomiarowa i regulacyjna Instalacje oświetlenia Instalacje odgromowe i uziemiające Urządzenia i maszyny elektryczne 4

5 Etapy opracowywania dokumentacji technicznej Koncepcja projektowa (KP) opis stanu sieci i urządzeń elektroenergetycznych, wstępny bilans mocy, koncepcja rozwiązania instalacji, sposób zasilania w energię elektryczną. Na podstawie KP inwestor występuje z wnioskiem do Urzędu Gminy o wydanie warunków zabudowy i zagospodarowania terenu Projekt budowlany (PB) projekt zagospodarowania terenu układ sieci i urządzeń na wspólnej mapie, projekt architektoniczno-budowlany charakterystyka energetyczna, ekologiczna i przeciwpożarowa instalacji i urządzeń PB przedstawiany jest odpowiednim władzom w celu uzyskania pozwolenia na budowę Projekt wstępny (PW) podstawa do uzyskania odpowiednich uzgodnień i pozwoleń PW powinien mieć kilka wariantów rozwiązań do wyboru przez inwestora 5

6 Projekt techniczny (PT) nazywany wykonawczym finalne stadium dokumentacji szczegóły budowy obiektu i prowadzenia robót budowlano-montażowych Podstawą do opracowania PT jest zatwierdzenie PW, pisemne uzgodnienia współpracy uczestników procesu inwestycyjnego Dokumentacja jedno-stadiowa dla małych nieskomplikowanych inwestycji, powinna zawierać te elementy PW i PT, które są niezbędne dla inwestora przy podejmowaniu decyzji, uzyskania odpowiednich uzgodnień i pozwoleń Projektant instalacji elektrycznych w trakcie projektowania zobowiązany jest do dokonania uzgodnień: z projektantami innych branż, z odpowiednim dla miejsca inwestycji zakładem energetycznym 6

7 RYSUNKI TECHNICZNE ELEKTRYCZNE SCHEMATY ELEKTRYCZNE TABLICE WYKAZY DIAGRAMY GRUPA 1 podstawowe GRUPA 2 wyjaśniające GRUPA 3 wykonawcze GRUPA 4 plany przyczynowe 101 Schematy strukturalne 201 Schematy zasadnicze 301 Schematy połączeń wewnętrzn. 401 Plany rozmieszcz. przyczynowoczasowe innego rodzaju np. klasyfik. 102 Schematy funkcjonalne 202 Schematy zastępcze 302 Schematy połączeń zewnętrzn. 402 Plany instalacji wykresy 303 Schematy przyłączeń 403 Plany sieci, linii, itp. 7

8 Projektowanie - rysowanie schematów Jak? Ołówkiem, pisakiem, na papierze, na kalce??? W dowolnym programie graficznym, np. Paint? Dlaczego nie?! 8

9 Programy CAD Computer Aided Design Komputerowe wspomaganie projektowania Komputer jest wykorzystywany na każdym etapie projektowania jako podstawowe narzędzie pracy projektanta. W skład CAD wchodzi: opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej (2D, oraz coraz częściej 3D), analizy kinematyczne, wytrzymałościowe, termiczne i wiele innych zagadnień związanych z powstawaniem projektu gotowego wyrobu. Dzięki zastosowaniu CAD inżynierowie mają łatwiejszy dostęp do: zasobów wiedzy, bibliotek, know-how firmy, norm i rozporządzeń, przepisów prawnych i dyrektyw obowiązujących w konkretnej gałęzi przemysłu. 9

10 Programy CEA Computer Aided Engineering Komputerowe wspomaganie prac inżynierskich Oprogramowanie komputerowe wspomagające sterowanie procesami technologicznymi, np. w zakresie testów technicznych i analiz projektów realizowanych komputerowo. Są to narzędzia inżynierskie umożliwiające komputerową: analizę sztywności i wytrzymałości konstrukcji, symulację procesów, np. rozpływu prądu, zachodzących w zaprojektowanych układach i urządzeniach. Programy CAD/CEA 10

11 Znane programy CAD/CEA ADEM Alibre Design ArchiCAD ArtiosCAD AutoCAD BricsCAD CadenceDesigneSyste ms CADDS5 Caddie Cadkey CARD/1 CATIA Esprit CAD/CAM Eagle eplan Euclid Geda IC-Ed I-DEAS ImpactCAD IntelliCAD Inventor MATLAB i Simulink Matricus ME MegaCAD Mentor Graphics Microstation MyCad NAP OrCAD P-CAD Pro/ENGINEER PSCAD PSPICE Puff Rhinoceros QCad SEE Electrical Expert SketchUp Scilab Solid Edge SolidWorks Stabie-Soft Synopsys T-Flex Tanner Research TCAD TechCAD Think3 Unigraphics Valor trilogy 5000 VariCAD VectorWorks TopSolid 11

12 KLASYFIKACJA OPROGRAMOWANIA CAD/CAE dla inżyniera elektryka Klasyfikacja ze względu na realizowane funkcje 1. Programy obliczeniowe 2. Programy do tworzenia schematów elektrycznych 3. Programy do projektowania rozdzielnic 4. Programy do tworzenia planów 5. Programy konfiguracyjne 6. Programy kompleksowo wspomagające projektowanie Zastosowanie odpowiedniego oprogramowania na wybranym etapie projektowania może usprawnić pracę projektanta, nie zwalnia go jednak od odpowiedzialności za wykonany projekt! Za wykonanie projektu w oparciu o błędne dane odpowiada projektant! 12

13 1. PROGRAMY OBLICZENIOWE Bazy aparatów, urządzeń, przewodów, kabli Dobór przewodów i kabli zasilających urządzenia elektryczne Dobór urządzeń zabezpieczających, sterujących i kontrolno-pomiarowych Dobór źródeł światła Dobór i lokalizacja urządzeń kompensacji mocy biernej Przykłady: PAJĄK Moeller Electric ECODIAL Schneider Electric SIMARIS design Siemens CANECO Alpi PRET P7 Pret SEE Calculation LT IGE-XAO 13

14 Etapy projektowania na przykładzie programu obliczeniowego PAJĄK 1. Wprowadzenie w pole rysunkowe grafiki projektowanej sieci 2. Zdefiniowanie parametrów technicznych poszczególnych elementów sieci 3. Sprawdzenie układu połączeń sieci i doboru przekrojów kabli, przewodów oraz aparatów zabezpieczających 4.Obliczenia prądów zwarć trójfaz, dwufaz. i jednofaz, spadków napięć, impedancji w węzłach sieci 14

15 Przykłady grafiki sieci zasilającej utworzonej w programie PAJĄK 15

16 Okno edycji charakterystyk prądowo-czasowych w programie PAJĄK 16

17 Bazy aparatów, urządzeń, przewodów, kabli 2. PROGRAMY TWORZENIA SCHEMATÓW ELEKTRYCZNYCH zasilania, sterowania i automatyki Bazy symboli graficznych aparatów i urządzeń Automatyczne generowanie lub kontrolowanie: połączeń aparatów, oznaczeń aparatów, zacisków i potencjałów Automatyczne generowanie lub kontrolowanie: widoków elewacji rozdzielnic; widoków rozmieszczenia urządzeń w rozdzielnicach; tłumaczenia tekstów; formatów wymiany (DWG, DXF, PDF, HTML) Automatyczne generowanie: powiązań - logika elektryczna ; schematów montażowych; zestawień materiałów, specyfikacji, kosztorysów, spisów zawartości dokumentacji Przykłady: EPLAN Eplan PCschematic Elautomation DpS CAD center ApS SEE Electrical Expert IGE-XAO PROPLAN Moeller Electric WSCAD WSCAD electronic 17 ELCAD Aucotec

18 Platforma EPLAN Projekty elektryczne Projekty pneumatyczne Projekty P&ID Projekty zabudowy szaf Graphical editor Artikel beheer Przeglądarka Revisie management Graphical editor Edytor Graphical graficzny editor Zarządzanie artykułami Przeglądarka Artikel beheer Baza danych Kontrola rewizji Tłumaczenia Przeglądarka Prawa Artikel dostępu beheer Interfejs (API) Baza danych Revisie management Revisie management Graphical editor Artikel beheer Przeglądarka Revisie management Graphical editor Artikel beheer Przeglądarka Revisie management Vertaling Vertaling Vertaling Vertaling EPLAN portfolio Produkty Vertaling zewnętrzne Administrator functies Administrator Administrator functies functies Administrator functies Administrator functies Interfejs (API) Interfejs (API) Interfacing Interfejs (API) Interfejs (API) Oprogramowanie Mechanika Interfejsy ERP Zarządzanie danymi Baza danych Baza danych Przeglądarka Baza danych Baza danych 18

19 Praktyczne rozwiązania technik projektowania 1. Schematyczne: Tworzenie schematów w oparciu o wstawianie symboli i kopi Przypisanie aparatu w kolejnym kroku 2. Obiektowe: Tworzenie schematów w oparciu o aparaty 3. W oparciu o listę materiałową: Przypisywanie aparatów schematom Rezerwacja w nawigatorze niewykorzystanych komponentów 4. W oparciu o panel montażowy: Najpierw zabudowa szafy lub płyty montażowej Równoczesne projektowanie 19

20 Edycja graficzna Symbole / makra Przegląd symboli 20

21 Przykład makra napędu dźwigu 21

22 Reprezentacja schematów Konwertowanie danych aparatów z przeglądu na schemat Równoczesna reprezentacja symboli (wielokreskowa / jednokreskowa) 22

23 Wiązki kablowe Uproszczony widok Wiązki logiczne Połączenie widoku jedno- i wielokreskowego Zwiększona ilość informacji na schemacie (25-żyłowy Kabel 1 Połączenie) 23

24 Globalizacja: Języki obce Pliki językowe w pełni importowalne Zgodność z UNICODE Bazy danych w formacie MS Access 24

25 Wyprowadzenia: Formularze i pliki Formularze (strony) dynamiczne Formularze (strony) graficzne Ręczne plasowanie zestawień Automatyczna aktualizacja formularzy Wyprowadzenie do plików HTML, XML, Excel, etc. 30 rodzajów stron tworzonych automatycznie (dynamicznie) 25

26 Bazy obudów, aparatów, szyn i przewodów 3. PROGRAMY DO PROJEKTOWANIA ROZDZIELNIC NISKIEGO NAPIĘCIA Bazy widoków aparatów i obudów w 2D i 3D 1. Automatyczne generowane lub kontrolowane rozmieszczenie aparatów na płycie montażowej 3. Automatyczne generowanie lub kontrolowanie: widoków elewacji rozdzielnic; widoków rozmieszczenia urządzeń; wzorników otworowania do ręcznej obróbki; formatów exportu do obrabiarek NC 2. Automatycznie generowane: obliczenia długości przewodów montażowych i szynoprzewodów; zestawienia materiałów; kosztorysy; spisy zawartości dokumentacji Przykłady: ecabinet Eplan ELCOM Hager SISpower Schneider Electric XL PRO 2 Legrand 26

27 Przykład wygenerowanej zabudowy rozdzielnicy program EPLAN Cabinet Obliczanie długości przewodów montażowych 27

28 Bazy aparatów, urządzeń, przewodów, kabli 4. PROGRAMY DO TWORZENIA PLANÓW INSTALACJI Bazy symboli graficznych aparatów i urządzeń *Obliczenia mocy, przekrojów przewodów i kabli Dobór urządzeń rozdzielczych, zabezpieczających, kontrolno-pomiarowych Kreślenie tras instalacji elektrycznych na importowanych przekrojach lub rzutach obiektu Automatyczne generowanie lub kontrolowanie zestawień materiałów, specyfikacji, kosztorysów Programy CAD ogólnego zastosowania + ew. nakładki: np. BricsCad, AutoCAD, ELsoftCAD Programy specjalne CAD/CEA np. WSCAD it, PCschematic Elautomation, Planelec 28

29 5. PROGRAMY KONFIGURACYJNE Suwaki elektroniczne Bazy aparatów, urządzeń, przewodów, kabli danego producenta Dobór urządzeń rozdzielczych, rozruchowych, zabezpieczających, kontrolno-pomiarowych, elementów instalacji i innych Przykłady: L Expert Detection Scheider Electric Konfigurator NZM i IZM Moeller Electric DAQ Designer National Instruments CLIP PROJECT Phoenix Contact XIGUS - igus 29

30 Przykłady suwaków elektronicznych 30

31 6. PROGRAMY KOMPLEKSOWO WSPOMAGAJĄCE PROJETOWANIE Konfiguracja projektowanego systemu Obliczenia i konfiguracja oświetlenia Obliczenia elementów obwodów elektrycznych Obliczenia sieci elektroenergetycznych Projektowanie ochrony odgromowej Plany budynków, obiektów Projektowanie sieci komunikacyjnych (LAN) Projektowanie automatyzacja budynków Koszty, ekonomia Zestawienia, oferty, zamówienia Wymiana danych Przykład: ELAPLAN - Alstom 31

32 Zalety i wady projektowania przy użyciu CAD/CAE 1. Oszczędności czasu projektowania: Tworzenie schematów 4% Oznaczanie aparatów 6% Powiązania - 6% Oznaczanie przewodów 12% Wykaż materiałów 8% Opracowywanie PLC 8% Tłumaczenie 10% Schematy montażowe 4% Kontrola błędów 5% Rewizje i serwisowanie 1% Serwisowanie danych zasadniczych 1% W sumie: 65% Długi czas szkolenia i nabycia biegłości Szybka dezaktualizacja baz i programów Wysoki koszt zakupu licencji Cykliczne opłaty za aktualizacje i wsparcie techn. 2. Wykonanie projektu zgodnie z standardami UE Niedomówienia w instrukcjach obsługi (Help) 3. Możliwa bieżąca aktualizacja 32

33 Program wspomagający projektowanie i stosowanie norm powinien umożliwić użytkownikowi wykonanie co najmniej następujących czynności: 1. Rozpoczęcie pracy przez otwarcie szablonu projektu zawierającego strony projektowe dla schematów ze wstawionymi ramkami, jak również strony dla zestawień części i części zapasowych. 2. Pobieranie symboli elektrycznych zgodnych z normą z dostępnego bezpośrednio menu symboli. 3. Umieszczanie symboli elektrycznych na stronach schematu program automatycznie przydziela kody literowe zgodnie z normą, a następnie automatycznie łączy symbole liniami rysowanymi zgodnie z normą. 4. Ponieważ zgodnie z różnymi normami zalecana jest ciągła numeracja symboli, program powinien automatycznie kontrolować, jakie numery/nazwy zostały użyte dla różnych rodzajów symboli i automatycznie sugerować następną dostępną nazwę dla danego rodzaju symbolu. 33

34 5. Podczas kopiowania symboli, obszarów, stron projektu lub całych projektów program powinien pozwolić wybrać, dla których symboli w całej dokumentacji zmienić automatycznie nazwy zgodnie z przyjętym nazewnictwem i oznaczeniami referencyjnymi. 6. Podczas zmiany oznaczeń referencyjnych na poziomie rozdziału, strony lub obszaru program powinien pozwolić wybrać, które z symboli powinny zmienić swoje oznaczenia referencyjne automatycznie zgodnie z normą. 7. Zgodnie z normą w projekcie muszą istnieć odsyłacze między symbolami. Odsyłacze powinny być zarówno wstawiane jak i aktualizowane automatycznie. 8. Zgodnie z normą, dokumentacja musi zawierać listę części zapasowych; takie zestawienie powinno być wypełniane automatycznie danymi z projektu. 34

35 9. Zgodnie z normą dokumentacja musi również obejmować graficzny plan połączeń; powinien on być tworzony automatycznie na podstawie schematów. 10. Zgodnie z normą zastosowane symbole niestandardowe muszą być opisane osobno w dokumentacji; program powinien mieć możliwość automatycznego wykonania dokumentacji symboli. 11. Zgodnie z normą dokumentacja elektrotechniczna dla eksportowanych maszyn powinna być stworzona w języku odbiorcy; program powinien umożliwiać tłumaczenie tekstów projektu na podstawie słowników tworzonych i modyfikowanych przez użytkownika i pod jego pełną kontrolą. 12. Zgodnie z normą żyły kabli muszą być identyfikowane w jednoznaczny sposób; program powinien umożliwiać automatyczne numerowanie żył oraz połączeń. 35