Tvorba schémat zapojení. Označení prvků na schématech zapojení

Čtení a kreslení schémat zapojení je nezbytnou součástí průmyslového inženýra. Normy pro vytváření schémat zapojení a grafické zobrazování prvků byly aktivně používány v SSSR a dalších zemích. Základem zde byl jednotný systém projektové dokumentace ESKD. V tomto článku chci představit základní principy a umění sestavování schémat zapojení. Zároveň upozorňuji, že nepůjde o popis norem, rád bych uvedl zavedenou praxi, která se používá při označování prvků a přípravě kvalitního okruhu diagramy.

§1. Umění sestavit schéma zapojení.

Dobrých schémat je málo. Vytváření dobrého obvodu je zdlouhavé a zdlouhavé, protože vždy musíte pamatovat na to, že vytváříte obvod pro člověka a ne pouze popisujete zařízení podle určitého standardu. Většina schémat vytvořených podle ESKD designéry a inženýry podniků je prostě ošklivá. Proto nazývám obvodové schéma uměním. Dovedně vytvořený obvod značně usnadňuje práci se zařízením. Proto vám doporučuji překreslit schémata pro zařízení, která pravidelně servisujete.

Základní principy pro sestavování schémat zapojení:

§2. De facto typy průmyslových schémat zapojení.

V současné době se používají dva typy znázornění schémat zapojení:

První typ je typický pro sovětské období a podniky, které fungují staromódním způsobem. Toto schéma není vhodné ve všech ohledech. Hlavní věc je najít velkou rovinu, na kterou se dá položit. Po nějaké době se stane zcela nepoužitelným a je poměrně obtížné vytvořit jeho kopii. Na takovém schématu si zařízení nelze jasně představit. Přetrvávání některých velkých podniků, které pokračují ve výrobě takových schémat, je překvapivé. Druhý typ je modernější a je široce používán zejména v dovážených zařízeních. Nevýhoda těchto diagramů spočívá v tom, že budete unaveni listováním v takovém diagramu. Navíc většina jednoduše nakreslí každý prvek obvodu samostatně na samostatný list a spojení prvků je znázorněno pomocí odkazů na listy a signály. Pokročilejší výrobci zobrazují alespoň bezpečnostní řetězec průmyslových zařízení na samostatných listech.

Pokud jste tedy obdrželi nový stroj, doporučuji vám okamžitě nakreslit blokovací diagram pro stroj se všemi prvky, což výrazně zkrátí dobu potřebnou k tomu, aby se zařízení dostalo z otupělosti. Existuje jen velmi málo schémat, ve kterých je zachována rovnováha malého a velkého (důležitého a nedůležitého), výrobce si s tím hlavu neláme.

§3 Pravidla pro sestavování schémat zapojení.

Základní pravidla pro sestavování schémat zapojení:

Obr.1 Schematické schéma ID volajícího (vstupní/výstupní část)

Zde je například část obvodu Caller ID ukazuje vstupní a výstupní signály a cesty pro jejich průchod. Mikroprocesorová část zařízení zde není konkrétně zobrazena, je umístěna na samostatném listu. A signály z mikroprocesorové části jsou zobrazeny ze sběrnice. Společná sběrnice tohoto obvodu a mikroprocesorová část jsou považovány za spojené, to sice poněkud odporuje ESKD, ale vše je hned jasné, co kam a jak jde.

§4. Grafické znázornění spojů.

Ve schematických diagramech různých průmyslových odvětví jsou rozdíly ve znázornění jednotlivých prvků. V zobrazování prvků schémat zapojení existují tradice.

Lze rozlišit následující tradiční schémata:

Následující popis je založen na obvodech pro analogová a digitální zařízení. Napájecí obvody a obvody průmyslových zařízení budeme zvažovat samostatně.

4.1 Spojovací vedení.

Každý vodič sběrnice musí mít svůj vlastní název. Všechny vodiče ve sběrnici se stejnými názvy jsou považovány za jeden vodič.

4.2 Připojení běžnými vodiči.

Všechny signály se stejným obrázkem a nápisem jsou považovány za spojené. Pomocí těchto symbolů usnadníte znázornění grafiky. V tomto případě pro silové vodiče dodržujte pravidlo: „proud musí proudit shora dolů“

4.3 Zvláštní označení pro připojení.

Pro objasnění vlastností sloučenin se používají speciální označení.

§5. Označení prvků na schématech zapojení.

Každý prvek schématu zapojení je označen alfanumerickým kódem. Existuje mnoho možností označení, zde uvedu tu nejběžnější, která odpovídá GOST 2.710-81 (ST SEV 6300-88)

Pravidla pro označování prvků na diagramu:

Obvykle je úplné hodnocení prvku uvedeno v seznamu připojeném ke schématu obvodu, ale GOST 2.702-75 umožňuje zjednodušené použití hodnocení prvku na schématu obvodu:

Ale zavedená praxe pro označování jmenovitých hodnot kondenzátorů je následující:

V některých obvodech se to také používá pro rezistory (ale to není správné)

Pro označení typu prvku se používá kódování velkými písmeny latinky

První písmeno prvku je povinné a určuje typ prvku, druhé písmeno rozděluje typ prvku na určitou podmnožinu.

A – zařízení (obecné označení)

B- převodníky neelektrických veličin na elektrické (kromě generátorů a napájecích zdrojů) nebo naopak, analogové nebo vícemístné převodníky nebo snímače pro indikaci nebo měření

D- Integrované obvody, mikrosestavy

E-prvky jsou různé

F- Svodiče, pojistky, ochranná zařízení

G- Generátory, napájecí zdroje

H- Indikační a signalizační zařízení

K- Relé, stykače, spouštěče

P- Přístroje, měřicí technika. Poznámka. Kombinace PE není povolena

Q- Spínače a odpojovače v silových obvodech (zdroj energie, napájení zařízení atd.)

S- Spínací přístroje v řídicích, signalizačních a měřicích obvodech. Poznámka. Označení SF se používá pro zařízení, která nemají kontakty silového obvodu

T- Transformátory, autotransformátory

U- Komunikační zařízení. Převodníky elektrických veličin na elektrické veličiny

V- Elektrovakuová a polovodičová zařízení

W-Mikrovlnné linky a prvky. Antény

Y- Mechanická zařízení s elektromagnetickým pohonem

Filtrační zařízení Z-Terminal. Omezovače

Nadále vám představíme základní principy, které jsou zakotveny v systému návrhu elektrických obvodů ElectriCS 5, distribuovaném společností Consistent Software. V článku uveřejněném v minulém čísle časopisu jsme se podívali na součástky ElectriCS a dnes se podíváme na základy označování elektrických prvků obvodů.

Stáhnout článek ve formátu PDF <small>— 428.6 kB</small>

<small>Domů » CADmaster №4(19) 2003 » Elektrotechnika</small> Schematický systém zápisu komponent v ElectriCS 5

Nadále vám představíme základní principy, které jsou zakotveny v systému návrhu elektrických obvodů ElectriCS 5, distribuovaném společností Consistent Software. V článku uveřejněném v minulém čísle časopisu jsme se podívali na součástky ElectriCS a dnes se podíváme na základy označování elektrických prvků obvodů.

Vlastnosti systémů označování součástek obvodů

Jak je známo z normy .710-81 „Alfanumerická označení v elektrických obvodech“, označení prvků se skládá z povinné alfanumerické části a doplňkových polí pro označení oddělených kvalifikačními symboly (viz fragment normy na obrázku 1).

Účel označení a jejich typy nebudeme uvažovat – k tomu stačí odkázat na zmíněnou normu. Poznamenáváme pouze, že můžeme rozlišit dva přístupy k organizaci projektu elektrického zařízení, které ovlivňují konstrukci označení. Prvním přístupem je vytvoření produktového diagramu jako jednoho velkého schematického diagramu. Druhým je rozdělení obecného schématu na samostatné komponenty a implementace každé z nich ve formě jediného schématu zapojení. Je zřejmé, že první přístup je vhodný pro malé konstrukční týmy, zatímco druhý je výhodnější pro velké týmy, kde mohou být součásti celkového schématu navrženy i v různých odděleních. V nejjednodušších verzích prvního případu lze systém označení omezit na prosté písmeno-poziční označení ve druhém případě musí systém označení zahrnovat část obvodu, do které součástka patří, a navíc musí být jasně upravena problematika propojení jednotlivých částí obecného obvodu.

Před vydáním 5.1.5 podporovalo ElectriCS pouze první návrhový přístup: druhá možnost mohla být implementována pouze „ručním“ slučováním zpráv z jednotlivých schémat do společných zpráv. Nyní je podpořena jedinečnost označení obvodových součástek v rámci více projektů, což umožňuje pokračovat ve vývoji technologií pro získávání společných reportů pro více projektů a realizovat podporu společného „sjednocujícího“ projektu.

Správné vytvoření jednoznačnosti označení součástek obvodů je obtížný problém. Norma neposkytuje jednoznačný výklad toho, která část označení je jedinečná, tedy která část označení prvku ji jednoznačně identifikuje v rámci jednoho nebo více základních schémat zapojení konstrukce elektrického zařízení konkrétního výrobku.

Zde je vhodné připomenout, proč je vyžadováno jedinečné označení. Nejprve jednoznačně identifikovat součást obvodu v průvodní dokumentaci. To je důležité zejména při realizaci projektu pomocí samostatných schémat, která jsou často vyvíjena různými odděleními, mezi nimiž je nutné organizovat tok dokumentů.

Jedinečnou část označení lze chápat buď jako písmeno-poziční označení, nebo jako celé označení.

V prvním případě jde o rozpor s normami, které vyžadují, aby označení ED ve funkční skupině byla stejná. Označení funkční skupiny se stává součástí jedinečného označení. Stejný rozpor lze vidět v označeních obsahujících označení umístění zařízení v plášti.

Pokud považujeme označení jako celek spolu s jeho dílčími částmi za jedinečné, pak musíme vzít v úvahu, že některá pole označení se mohou změnit, řekněme, když dojde ke změnám schématu. Pokud například označení zařízení obsahuje číslo schematického listu nebo označení pláště, pak se při změně (přidání listu schématu, přesun zařízení do jiného pláště) změní označení součástek obvodu, které nemusí být ani ovlivněno prováděnou změnou. To je extrémně nepohodlné pro podporu projektu ve výrobě.

Vše výše uvedené vyžaduje velkou pozornost při vytváření politiky označování.

Ne všechno je tak dokonalé

V zápisech na diagramech se často používají zjednodušení. Pokud například označení součástky obvodu obsahuje označení listu s obvody, pak u těch součástek, které jsou umístěny na listu generujícího obvodu, není jeho číslo na obvodu uvedeno, ačkoli je toto číslo uvedeno v průvodní dokumentaci a na jiných listech obvodů.

Mezi pravidly označování jsou nejsložitější ta, která se týkají označení párovacích prvků. Například označení komunikační linky může obsahovat symboly nebo označení označující prvky obvodu, na kterém se tato linka podílí. Bohužel takové přístupy je obtížné automatizovat a lze je vyřešit pouze ručním zadáním označení.

Existují kombinované systémy pro vytváření označení, které závisí na typech součástí. To se týká různé struktury označení pro různé typy součástí. Například existují průmyslové standardy, které poskytují různé struktury označení pro napájecí vodiče a vodiče řídicích obvodů. Jako zvláštní případ tohoto přístupu je často přijímáno použití určitého rozsahu čísel vodičů pro různé typy elektrických spojení.

Problémy s označením součástek obvodu také nastávají v situacích, kdy podniková norma počítá s „přestávkou“ v jedinečné části označení – se zavedením dalších polí „uvnitř“ povinného označení. Zvláštním případem, se kterým jsme se v naší praxi setkali, bylo takové „přerušení“ písmenného pozičního označení, kdy jeho písmenná a číslicová část byly „rozbity“ o další pole. Bohužel tento typ označení nebylo možné automatizovat ve správném rozsahu.

Nemohu odolat říci pár slov o takových „vynálezech“ z pohledu automatizace designu. Takové metody označování jsou vytvořeny s jedním cílem: pomoci orientovat se v pracovní dokumentaci složitého zařízení při jeho návrhu, instalaci a provozu. Moderní metody návrhu a schopnost prezentovat pracovní dokumentaci v elektronické podobě však odstraňují problém s hledáním potřebných obvodových součástek. Doufáme, že s přechodem na automatizované konstrukční systémy a jejich rozvojem budou naše podniky schopny postupně vyvinout modernější standardy projektové dokumentace.

Systém zápisu v ElectronicCS

S přihlédnutím ke všem zmíněným vlastnostem systému označování v ElectriCS byl vyvinut systém, který splňuje požadavky norem a řeší uvedené problémy.

Tvorba označení je nejvýhodněji znázorněna ve formě blokového diagramu, znázorněného na obrázku.

Blokové schéma pro vytvoření označení součástky obvodu

Systém označení v ElectriCS poskytuje určitou sadu polí označení pro každou součást obvodu. Tato pole jsou předdefinována pro každou součást obvodu, uživatel si může libovolně vytvořit požadovanou sadu polí a pořadí, v jakém se objeví ve formátech zápisu. Tam můžete také přiřadit oddělovací znaky mezi pole.

Některá pole označení uvedená v dokumentaci se mohou podílet na vytvoření jedinečné části označení součásti. Uživateli je dána možnost určit složení jedinečné části označení a pořadí polí v této části. Doporučuje se to provést jednou v rámci vašeho standardu: není vhodné měnit formát jedinečné části označení v průběhu práce na projektu. Jedinečná část označení musí obsahovat alfanumerický index označení.

Pole označení jsou rozdělena na ta editovaná v dialogu, kde se tvoří označení součástky (BPO, funkční účel zařízení) a ta automaticky vytvořená v závislosti na zařazení součástky do konkrétní součástky obvodu (označení pláště, svazku, trasy, listu obvodu, zóny

První skupina polí je editována uživatelem, druhá je automaticky generována při vytváření označení nebo přenosu objektu obvodu (například do jiného pláště nebo postroje). Práce s těmito obory má určité zvláštnosti. Při změně označení komponenty nejvyšší úrovně je nutné upravit označení komponent s ní souvisejících (pokud ovšem ve svém formátu obsahují označení nejvyšší úrovně). Některá pole se vždy změní, když se změní označení nejvyšší úrovně (například označení pláště). Některá pole jsou v komponentách nižší úrovně nahrazena pouze samostatným příkazem nebo při synchronizaci projektu. To je způsobeno úvahami o zlepšení výkonu programu a účelnosti, když se takové operace provádějí zřídka. Tak je tomu například u čísel schémat, kdy by změna pořadí listů měla teoreticky způsobit změnu všech označení součástí schématu umístěných na změněných a všech následujících listech schématu. Tato operace může být poměrně časově náročná, proto jsou pro takové případy k dispozici samostatné příkazy pro aktualizaci označení. Tato poznámka je samozřejmě relevantní pouze v případě, že formáty zápisu obsahují zápisy vyšší úrovně.

Jedinečný formát označení součásti je vytvořen pro každou součást obvodu a nelze jej během práce na projektu měnit, protože pravidla označování nelze měnit v rámci jednoho projektu. To platí zejména pro tu část označení, která musí jednoznačně identifikovat součást v obvodu. (Existuje samostatný příkaz pro změnu tohoto formátu obecně, ale měl by být používán pouze během adaptační práce s ElectriCS.)

Formát označení generuje uživatel pro každou součást obvodu při konfiguraci softwaru. Pro jednu komponentu můžete vytvořit více formátů označení. Jeden z formátů je určen jako výchozí při vytváření nové komponenty.

Při práci na diagramu může uživatel změnit formát označení, a proto bude označení vytvořeno v souladu se změněným formátem. Formát označení je uložen v databázových polích pro každou součást schématu. Formáty zápisu mohou obsahovat oddělovací znaky (nebo kvalifikátory) a také specializované značky řetězců pro určité operace (například rozdělení řetězce zápisu na více řádků).

ElectriCS má sadu utilit, které vám umožňují měnit formáty označení pro obvodové komponenty vybrané podle určitých kritérií. Například symboly pro schémata zapojení svorkovnice se mohou lišit od symbolů pro jiná elektrická zařízení. Pomocí těchto nástrojů můžete nahradit formát označení pro svorkovnice „balíčkem“.

Dialogy pro úpravu označení jsou generovány v souladu s formáty označení a neobsahují pole, která nejsou ve formátu použita. Pole specifikovaná ve formátu jedinečného identifikátoru budou v dialogu vždy přítomna – i když nejsou přítomna v jiných formátech identifikátorů.

Editační dialogy obsahují tlačítka pro změnu formátu označení: to umožňuje měnit formát označení komponentu „za běhu“.

Způsob označení komunikační linky má svá specifika. Jeho formát označení lze v případě potřeby propojit s typem elektrického připojení: při přiřazení typu elektrického připojení je automaticky přiřazen odpovídající formát označení LS. Tato operace se provede pouze v případě, že je příslušná možnost povolena v nastavení programu.

Za zmínku stojí i specifika mechanismů generování připojovacích adres. Pro „levou“ a „pravou“ adresu připojení existují samostatné formáty. Pokud adresa připojení změní bod vazby v diagramu zleva doprava nebo naopak, je přestavěna podle svého formátu. To je způsobeno tím, že označení terminálu v adrese připojení by mělo být často umístěno vedle grafiky schématu připojení elektrárny.

Adresy připojení mohou obsahovat čáry tagů pro ovládání přerušení dvou nebo více řádků, což umožňuje jejich úpravu při vytváření schématu zapojení.

Prezentovaný přístup k vytváření označení komponent umožňuje velmi flexibilní konfiguraci systému označování, čímž je uveden do souladu s tím, který byl přijat ve vašem podniku. I přes určité pracné nastavování během počátečního období práce s programem tato technologie v budoucnu dramaticky zvyšuje produktivitu práce s projektem. Pokud je váš systém zápisu velmi jednoduchý nebo se řídí některým ze známých standardů, můžete jednoduše použít jeden z dodaných profilů nastavení systému zápisu.

Třídění komponentů

S notačním systémem úzce souvisí úkol řazení komponent.

Počínaje verzí 5.1.5 společnost ElectriCS přijala dva systémy pro třídění komponent: pro sestavy a pro přímou práci s tabulkami komponent. První systém se nastavuje v parametrech programu, druhý provádí přímo uživatel při práci s tabulkami.

Určitý seznam polí je přijímán jako pole, podle kterých se provádí třídění. Zadáním pořadí těchto polí a potřeby jejich použití v dialogovém okně řazení dosáhne uživatel seřazení tabulky nejprve podle prvního pole, poté v rámci této skupiny záznamů podle druhého pole Například je třeba seřadit vaše elektrická zařízení nejprve podle shellu a poté podle pořadí jejich umístění v shellu.

Řazení podle oboru zajišťuje nastavení řazení označení součásti.

Nejviditelnějším příkladem je třídění vodičů podle jejich označení v tabulce připojení. Řekněme, že máte dráty A1, A2, A3, A1A, A2A. Podle norem je musíte seřadit v abecedním pořadí, ale normy neurčují možnosti, kdy se označení stane složitější. V jednom podniku budou dráty seřazeny v tomto pořadí: A1, A2, A3, A1A, A2A, ale v jiném mohou namítnout, že v případě přidání drátů kvůli změnám v projektu nebo změnám v řešení obvodů přidávají písmenné indexy, což znamená, že je pro ně pohodlnější třídit takto: A1, A1A, A2, A2A, A3. Z hlediska normy zde k žádnému porušení nedochází.

V ElectriCS jsou takové úlohy řešeny pomocí mechanismů, které konfigurují řazení označení pro všechny součásti obvodu.

Třídění elektrických zařízení podle seznamu dílů

Elektrická zařízení pro hlášení musí být tříděna pomocí speciálního algoritmu. Pro každý EI je vygenerován třídicí kód, který jej umístí v obecném seznamu přesně na jeho místo. Kromě toho jsou zařízení seskupena podle stejných norem a velikostí.

Obecné pořadí zařízení je ve vzestupném abecedním pořadí označení. Pořadí tohoto řazení je určeno pomocí vlastního algoritmu.

Další třídění se provádí podle označení standardu zařízení. Často dochází k rozporu mezi označením zařízení a standardním označením produktu. Norma vyžaduje, aby byly ED uvedeny ve vzestupném pořadí podle BPO a poté ve vzestupném pořadí podle normy. V tomto případě nastávají situace, kdy mohou být absolutně identická zařízení umístěna v různých řádcích seznamu prvků. Tento dokument může vyhovovat instalatérům, ale je zcela nevyhovující pro zásobovací oddělení, které musí přepočítávat počet objednaných identických zařízení. ElectriCS podporuje dvě možnosti tvorby seznamu: striktně podle standardu a s porušením standardu, kdy je porušeno pořadí BPO zařízení do seskupení produktů stejné velikosti.

Zařízení obsažená v kompozitním zařízení jsou umístěna přímo za ním, bez ohledu na jejich označení. Zařízení zahrnutá do kompozitu jsou tříděna podle společného algoritmu v jejich zařízení.

Přístroje zařazené do funkčních skupin jsou umístěny na konci tabulky ED. Nejprve se provede třídění podle označení funkční skupiny a v rámci funkční skupiny se zařízení seřadí v abecedním pořadí.

Třídicí vodiče pro spojovací stůl

Dráty jsou seřazeny ve vzestupném abecedním pořadí podle označení. Nejprve přicházejí na řadu jednotlivé vodiče, poté vodiče, které jsou součástí kabelů. V rámci své skupiny jsou dráty seřazeny abecedně. Je možné generovat sestavy, kde jsou skupiny vodičů sloučeny do svazků.

Pokud byl určen zákrut vodičů, pak se ze všech vodičů v zákrutu vybere ten s nejnižším označením – podle toho se zařadí do obecného seznamu vodičů. Bezprostředně poté následují dráty umístěné v tomto zákrutu, přirozeně ve vzestupném pořadí jejich počtu.

Je třeba poznamenat, že uvažované možnosti třídění jsou stále zvláštním, nejobecnějším případem. Nic vám nebrání ve vývoji vlastních formulářů sestav a třídění komponent diagramů v sestavách pomocí jiných algoritmů. Za tímto účelem vývojáři poskytují úplné informace o struktuře projektu a Průvodci sestavou.

Shrnutí

Rozsah článku v časopise nám neumožňuje popsat celou škálu funkcí nastavení a práce s notačním systémem a tříděním záznamů. Dotkli jsme se pouze základních, základních principů konstrukce systému označení součástek obvodů, aniž bychom se podrobně zabývali znaky označení elektrických zařízení a jejich prvků, komunikačních vedení a vodičů, kabelů a svazků.

Na závěr bych chtěl poznamenat, že některé principy systému označování, o kterých se hovoří v tomto článku, jsou implementovány v ElectriCS, počínaje jedinečnou částí označení.

V budoucnu budeme nadále hovořit o technologiích pro práci s ElectriCS a zvažovat vlastnosti přípravy projektové dokumentace.

Vladimír Trushin
E-mail: [email protected]
K nákupu
Kontakty na programy ElectricCS:
Tel.: (495) 069−4488
E-mail: [email protected]