Baza danych symboli elektrycznych podręczna pomoc w pracy inżyniera Marek Wancerz Piotr Kacejko Marek Gajda WSTĘP Podstawowym sposobem przekazywania informacji w technice jest rysunek, coraz częściej posiadający postać elektroniczną. Określa on budowę i zasadę działania różnych instalacji i urządzeń lepiej niż najdoskonalszy opis słowny. Z tych też względów rysunek techniczny stał się powszechnym i niezbędnym środkiem porozumiewania się inżynierów różnych profesji. Gwałtowny rozwój informatyki oraz związane z nim szerokie zastosowanie komputerów w powoduje, że w chwili obecnej, bardzo ważna stała się umiejętność korzystania z programów i metod komputerowego wspomagania projektowania i tworzenia dokumentacji technicznej. Zaawansowane funkcje programów typu CAD znacznie ułatwiają projektowanie, zwiększają wydajność pracy projektanta oraz wspomagają tworzenie w takiej dokumentacji. Niestety ogromne możliwości jakie oferuje w dzisiejszych czasach oprogramowanie do zastosowań inżynierskich sprawia, że jest ono równocześnie dosyć kosztowne, a korzystanie z niego wymaga szkolenia i doświadczenia. Nie każdy inżynier potrzebuje specjalistycznego (drogiego i skomplikowanego w obsłudze) narzędzia do rysowania prostych schematów elektrycznych. Czasami zadaniem inżyniera jest wykonanie niewielkiej liczby stosunkowo mało skomplikowanych rysunków i wtedy sięga on do popularnych narzędzi komputerowych takich jak Visio Technical, Corel Draw czy Microsoft Word. Czy jednak taki nie w pełni profesjonalny wykonawca rysunków i schematów musi być skazany na konieczność samodzielnego rzeźbienia symboli rezystorów, transformatorów, silników czy przekaźników? Stojąc na stanowisku że tak nie musi być, zespół autorów z Politechniki Lubelskiej podjął próbę wykonania bazy danych symboli graficznych narysowanych zgodnie z aktualnymi normami, z której każdy użytkownik popularnych programów do tworzenia rysunków może pobrać potrzebne mu symbole i wkleić je do schematu nad którym przyszło mu aktualnie pracować. Baza danych jest elementem składowym programu o nazwie Symbole elektryczne, który wszyscy zainteresowani mogą znaleźć pod adresem www.ksiz.pollub.pl, a korzystając z niego pomyśleć z sympatią o Lublinie. INFORMACJE OGÓLNE O GRAFICE KOMPUTEROWEJ Symbol graficzny stanowi główny element rysunku technicznego. Wygląd każdego symbolu graficznego powinien spełniać warunki określone normami. Przy tworzeniu obrazów
graficznych (rysunki, schematy, wykresy itp.) za pomocą narzędzi komputerowych, należy określić format pliku graficznego. Zapisanie schematu w niewłaściwym formacie lub jego konwersja, może spowodować utratę części informacji lub dobrą jakość grafiki. Podobny problem związany z wyborem formatu pojawia się, gdy chcemy przenieść efekty naszej pracy do innego programu, w którym zamierzamy go modyfikować. Wybór standardu graficznego decyduje o takich parametrach, jak jakość obrazu, wielkość pliku oraz zgodność z różnymi aplikacjami do przeglądania czy obróbki grafiki. Oczywiście nie wszystkie te wymagania możemy ze sobą pogodzić. Tymczasem istnieją dziesiątki formatów graficznych i ciągle powstają nowe. Każdy liczący się program graficzny zwykle oferuje też własny standard. W grafice rastrowej obrazy tworzone są z położonych regularnie, obok siebie pikseli. Posiadają one różne kolory lub odcienie szarości. Tworzone w ten sposób obrazy zwykło się nazywać mapami bitowymi. W przypadku obrazów rastrowych liczba pikseli przypadająca na jednostkę powierzchni jest wielkością stałą, dlatego też przy powiększeniu mapy bitowej występuje efekt powiększenia piksela (pikselizacja). Występuje wtedy utrata ostrości obrazu. Inną wadą jest brak możliwości operowania na fragmentach obrazu. Nie można zmienić np. kształtu narysowanego obiektu przez jego edycję. Najbardziej popularne formaty bitmapowe to: BMP, TIFF, GIF, JPEG, PNG. Grafika wektorowa to inaczej mówiąc sposób opisu obrazu oparty na formułach matematycznych. W przeciwieństwie do tradycyjnej grafiki bitmapowej (opierającej się na zapamiętywaniu koloru i położenia pojedynczych pikseli), grafika wektorowa zachowuje informacje o tworzonych obiektach oraz o ich położeniu. Elementy graficzne rysunku wektorowego noszą nazwę obiektów. Każdy obiekt stanowi niezależną część obrazu, zdefiniowaną za pomocą takich właściwości jak kolor, kształt, kontur, wielkość i położenie na rysunku. Ponieważ obiekty są niezależnymi elementami rysunku, można dowolnie zmieniać ich właściwości przy zachowaniu ich pierwotnej czytelności i ostrości oraz bez wpływania na pozostałe obiekty na rysunku. Dzięki temu aplikacje do pracy z grafiką wektorową doskonale nadają się do tworzenia ilustracji, których projektowanie często wymaga tworzenia pojedynczych obiektów i operowania nimi. Grafika tworzona za pomocą takich programów jest niezależna od rozdzielczości.
PROGRAM SYMBOLE ELEKTRYCZNE Informacje podstawowe Tak jak w typowych aplikacjach systemu operacyjnego Windows, po zainstalowaniu programu Symbole elektryczne na komputerze użytkownika na pulpicie (lub w innym wskazanym miejscu) zostaje umieszczona charakterystyczna ikona. Program posiada intuicyjny interfejs, pozwalający bez problemów poruszać się po bazie symboli elektrycznych, nawet osobom sporadycznie korzystającym z komputera. Użytkownik ma do dyspozycji bazę elementów najczęściej stosowanych w schematach elektrycznych, które zostały pogrupowane w odpowiednie kategorie. Po uruchomieniu programu na ekranie pojawia się formularz główny przedstawiony na Rys.1. Rys.1 Formularz główny aplikacji Symbole elektryczne Wyróżnić można na nim kilka charakterystycznych obszarów, pełniących różne funkcje i zadania. Najważniejszą częścią opisywanego okna jest niewątpliwie obszar zawierający obrazy symboli graficznych wraz z ich opisem. Oprócz tego na uwagę zasługuje pasek narzędzi oraz lista kategorii symboli. Symbole elektryczne W tej części formularza znajdują się symbole, z których użytkownik ma możliwość tworzenia schematów. W dolnej strefie znajduje się ramka Opis symbolu, charakteryzująca zaznaczony
symbol. Natomiast w górnej strefie widoczne strzałki pozwalają przemieszczać się pomiędzy grupami rysunków, które nie mieszczą się na ekranie. Kategoria W sekcji Kategoria znajduje się informacja o dostępnych w bazie danych rodzajach symboli, pogrupowanych według typu. Wybór określonej nazwy powoduje zmianę wyświetlanych obrazów w sekcji Symbole elektryczne. Pod listą kategorii podawana jest zawsze aktualna liczba symboli istniejących w zaznaczonej grupie. Aktywna aplikacja W powyższej sekcji wyświetlana jest nazwa aplikacji, do której w danym momencie będą eksportowane symbole. Zmianę aktywnej aplikacji dokonujemy korzystając z paska narzędzi lub menu. Tryb pracy Sekcja ta określa operację jaką można przeprowadzić w danej chwili. Istnieją trzy rodzaje pracy aplikacji: Eksport/Edycja symboli, Usuwanie symboli oraz Tryb Drag&Drop. Przyciski sterujące Przyciski sterujące pozwalają na wykonywanie różnych poleceń określonych przez Tryb pracy. Przyciski są aktywne w zależności od wybranego trybu pracy. Kliknięcie danego przycisku powoduje uruchomienie odpowiedniej procedury obsługi zdarzenia lub otwarcie okna, w którym użytkownik dokonuje dalszych czynności. Obsługa programu i tryby pracy Poprzez wybór odpowiednich przycisków na ekranie startowym można wejść do jednego ze wskazanych poniżej trybów pracy. Eksport/Edycja symboli Ten tryb pozwala użytkownikowi na wybór, a następnie na eksport symboli do aplikacji, w której będzie tworzony (modyfikowany) schemat. Usuwanie symboli Użytkownik pracując w tym trybie aplikacji ma wyłącznie możliwość usunięcia symboli elektrycznych z bazy. Dodaj symbol Możliwość modyfikacji bazy przez dodawanie symboli graficznych stworzonych przez użytkownika; program umożliwia tworzenie własnych bibliotek symboli co powoduje, że jest on bardzo elastyczny i funkcjonalny. Metoda przeciągnij i upuść (Drag & Drop)
Korzystając z tej metody można przenieść wybrany symbol z bazy bezpośrednio do aplikacji graficznej. Na Rys. 2 został przedstawiony przykład współpracy aplikacji z programem Visio Technical. Symbol silnika indukcyjnego został przeciągnięty z bazy i upuszczony na tworzony rysunek (okienko pod spodem). Rys. 2 Prezentacja metody Drag & Drop Dodawanie i usuwanie kategorii Usunięcie wybranej kategorii jest wyłącznie w sytuacji gdy nie zawiera ona żadnych elementów. Jeśli użytkownik zdecyduje się na usunięcie kategorii, w której znajdują się symbole elektryczne, musi najpierw je usunąć, o czym zostanie powiadomiony specjalnym komunikatem. Wybór aplikacji graficznej Wyboru aplikacji graficznej dokonujemy przy pomocy specjalnego formularza, w którym można określić ścieżki dostępu do czterech programów, między którymi będzie możliwe szybkie przełączanie, bez konieczności wskazywania ścieżki do nowego programu. Domyślnymi aplikacjami są: Corel Draw, Visio Technical oraz Microsoft Word. UWAGI KOŃCOWE Proces tworzenia dokumentacji technicznej składa się z wielu czynności o różnym stopniu złożoności, wymagających odpowiedniej wiedzy, doświadczenia i czasu. Poszczególne czynności tworzenia schematów elektrycznych, bez użycia drogich i skomplikowanych pro-
gramów profesjonalnych, charakteryzują się różnym stopniem trudności i czasochłonności. Zastosowanie programu typu Symbole elektryczne umożliwia zmniejszenie nakładu pracy przeznaczonego na rysowanie poszczególnych elementów danego schematu wchodzącego w skład dokumentacji technicznej tworzonej za pomocą popularnych i dostępnych narzędzi komputerowych. Autorzy mają nadzieję, że program jako narzędzie znajdzie zastosowanie w codziennej pracy inżynierów elektryków, proszą też o ewentualne uwagi i sugestie odnośnie jego modyfikacji. LITERATURA 1. Michel K., Sapiński T.: Czytam rysunek elektryczny. Warszwa, WSiP 1999. 2. Michel K., Sapiński T.: Rysunek techniczny elektryczny. WarszawaWNT 1987. 3. Norma PN-EN 61082-1: Przygotowanie dokumentów stosowanych w elektrotechnice. Dr hab. inż. Piotr Kacejko, dr inż. Marek Wancerz, mgr inż. Marek Gajda Katedra Sieci Elektrycznych i Zabezpieczeń, Wydział Elektrotechniki i Informatyki Politechniki Lubelskiej (e-mail: m.wancerz@pollub.pl) WANCERZ M., KACEJKO P., GAJDA M.: Baza danych symboli elektrycznych podręczna pomoc w pracy inżyniera Przedstawiono program komputerowy Symbole elektryczne, który może służyć jako pomoc w rysowaniu schematów elektrycznych z pomocą popularnych programów graficznych. Program jest dostępny w Internecie dla zainteresowanych użytkowników. WANCERZ M., KACEJKO P., GAJDA M.: Data base of electrical symbols hand help of an engineer The computer program Symbole elektryczne (Electrical symbols), which can be used as a hand help in computer drawing, is presented. The program is available in Internet for interested users.