Print

Software pro navrhování elektrických obvodů

-- 01.09.08

Troy Schmidtke je nadšeným zastáncem softwaru a jeho role v konkurenceschopnosti amerických výrobců. Jeho nadšení však nesouvisí s masivními obchodními systémy, jejichž zprovoznění vyžaduje roky práce armády konzultantů, ale spíše s preciznější, praktickou a specializovanou třídou softwaru, kterou technici řídicích systémů možná nevyužívají dostatečně: software pro počítačem podporované navrhování elektrických obvodů (electrical Computer Aided Design – eCAD), která je součástí softwaru pro počítačem podporované konstruování (Computer-Aided Engineering – CAE).

„Ve kterém odvětví je USA neoddiskutovatelným světovým lídrem?“ pokládá Schmidtke řečnickou otázku. „Je to software. Proč tedy nejsme v čele i tohoto trendu? Výroba samotná již více nestačí. Skutečná přidaná hodnota, kterou výrobci v USA mohou nabídnout, spočívá ve schopnostech a flexibilitě pocházející z inteligentního využití softwaru.“

Schmidtke působí jako CEO společnosti Design Ready Controls (DRC) Inc. z Minneapolisu ve státě Minnesota. DRC je producentem ODM (Original Design Manufacturer). Výrobci ODM pomáhají konstruktérům strojů navrhovat a vyrábět řídicí panely a často pro své OEM zákazníky působí v roli partnera pro návrh řízení a pro výrobu. Společnost DRC zahájila svou činnost jako smluvní výrobce, ale jak říká Schmidtke, stále více se zaměřuje na software.

Podobně jako mnoho techniků navrhujících schémata pro řídicí skříně se i Schmidtke zpočátku soustředil na fyzické řídicí prvky, kabeláž a kabelová vedení. On a jeho technici využívali obyčejnou instalaci programu AutoCAD společnosti AutoDesk pro tvorbu, ukládání a sdílení výkresů obvodů v elektronické formě. Mnoho techniků stále používá software CAD tímto způsobem, protože je to jednoduché a toto prostředí dobře znají.

Avšak uživatelé softwaru CAD pro elektronické obvody mohou zaznamenat značné zvýšení produktivity oproti použití základního softwaru CAD. Na rozdíl od standardního softwaru CAD obsahuje eCAD specializované funkce, šablony a symboly významně zvyšující efektivitu navrhování a zamezující vzniku chyb způsobených opakovanými manuálními úkony.

 

CAD versus eCAD

 

Pro zdůraznění rozdílů mezi softwarem eCAD a tradičním CAD provedla společnost Autodesk studii produktivity, která na startovní čáru vedle sebe postavila AutoCAD (hlavní softwarový balík CAD softwaru společnosti) a AutoCAD Electrical (softwarový balík eCAD, který obdržela od společnosti VIA).

Studie měřila čas potřebný pro provedení deseti běžných úkolů a zjistila, že uživatelé softwaru eCAD soustavně dosahovali rychlejších výsledků. Například vytvoření nových návrhů bylo o 84 % rychlejší a editace stávajících návrhů byla o 77 % rychlejší. Vytvoření návrhu panelů podle existujících řídicích schémat bylo o 61 % rychlejší. Na dokončení všech deseti úkolů uživatelé softwaru AutoCAD potřebovali 36 minut a 52 sekund, zatímco uživatelé softwaru AutoCAD pro elektrické obvody potřebovali pouze 7 minut a 37 sekund – dosáhli tedy celkového zvýšení produktivity o 80 %. Kromě toho bylo pro provedení stejných úkolů zapotřebí o 30 % méně příkazů, čímž se významně snížilo riziko vzniku chyb.

Programy eCAD uživatelům umožňují automaticky generovat elektrická schémata. Tím se šetří čas a snižuje množství chyb, protože úkony, jako je číslování kabelů a křížové odkazy, jsou prováděny automaticky. Tento software rovněž uživatelům dovoluje editovat data PLC, exportovat značky pro seznam kabelů a vytvářet rozpisky materiálu.

Od doby, kdy Schmidtke poznal výhody software eCAD, pracoval se softwarovými balíky EPLAN Electric P8 a promise-e. (Společnost Bentley Systems v Extonu ve státě Pasadena převzala v lednu 2008 společnost ECT International se sídlem v Brookfield, stát Wisconsin, vývojáře programu promise-e. Společnost EPLAN Software & Services, plně vlastněná dceřiná společnost výrobce přístrojových rozvaděčů společnosti Rittal, má sídlo v německém Monheimu.)

„Líbí se nám EPLAN,“ říká Schmidtke. „Evropané jsou mnohem dál, pokud jde o eCAD, a postupují rychle kupředu. Líbí se nám, jak architektura EPLAN odpovídá databázi. Velmi plynule se pojí s tím, co děláme.“ Software EPLAN Electric P8, představený v roce 2006, kombinuje v jediném systému technologie objektově orientovaného systému EPLAN 21 a graficky orientovaného CAE nástroje EPLAN 5.

Společnost DRC reagovala na možnosti eCAD a uvedla software Automated Panel Expert (APE), obchodní známkou a autorsky chráněný nástroj na bázi expertního systému, který řídí software eCAD. „APE je konfigurátor běžící před softwarem eCAD, využívá možnosti eCAD pro sestavení dotazů a rychle generuje sadu inteligentních dokumentů,“ říká Schmidtke.

Zatímco programy eCAD jsou programy pro počítačově podporované navrhování upravené pro specifické potřeby v oblasti elektrických obvodů obecně, APE konfigurátor automatizuje navrhování pro konkrétní odvětví, jako je klimatizace a ventilace, vodohospodářství a zpracování odpadních vod, filtrace vzduchu nebo energetika.

Pomocí automatizovaného programovacího rozhraní může APE zpracovat objednávku a poskytnout systému EPLAN Electric P8 úplnou sadu pokynů pro kreslení každého objednaného panelu. Pomocí této příkazové sady a s využitím vlastní technologie zástupců objektů a variant maker může systém EPLAN Electric P8 vybírat, umisťovat a upravovat rozměry potřebných zařízení, komponent a vodičů a vytvářet sadu dílenských schémat a výkresů. Tento software se následně používá pro kontrolu správnosti výkresů a generuje výrobní zprávy včetně dílenských schémat ve formátu PDF a instrukcí pro výrobu.

„U předchozí generace APE,“ říká Schmidtke, „bylo k vypracování technické dokumentace pro výrobu a zapojení panelů zapotřebí mnoho měsíců programování.“ Díky používání softwaru eCAD nemusí společnost DRC programovat jednotlivé aspekty obvodu, jako jsou průřez vodiče a dimenzování ochrany. Tím může ušetřit mnoho času a omezit vznik chyb.

 

Vývoj v oblasti snižování chybovosti

 

„Funkce pro snižování chybovosti, jako je automatické připojení vodičů, automatické číslování vodičů a automatické křížové odkazy, byly dostupné již v prvních verzích systému EPLAN vytvořených v roce 1984 pro první počítače na bázi procesorů x86 s operačním systémem DOS,“ říká Oslem Falkiewicz, marketingový manažer společnosti EPLAN. Uživatelé mohli také spravovat díly a automaticky generovat rozpisky materiálu, schémata svorek a kabelová schémata pro efektivnější a přesnější instalaci zařízení.

Počáteční zaměření eCAD na dokumentaci a výkresy bylo základem pro pozdější zaměření na databázovou funkčnost a kompatibilitu. Ke klíčovým funkcím softwaru eCAD patří schopnost importovat a exportovat výkresy v nejrůznějších souborových formátech, schopnost sledování změn a vybavení knihovnami symbolů a údaji o zařízení, která slouží k automatické tvorbě výkresu. Program AutoCAD Electrical se například dodává s více než 2 000 symboly pro schémata.

Software promise-e společnosti Bentley Systems pracuje s databázovými souborovými formáty SQL a Oracle a tím usnadňuje správu podnikových dat. Obsahuje rovněž průvodce pro vytváření symbolů, maker a databázového obsahu. Uživatelé programů eCAD „umějí pracovat s počítačem, ale nemusejí být počítačovými šílenci,“ říká Arthur Sawall, vývojář programu promise- e, nyní působící ve funkci viceprezidenta společnosti Bentley Systems. „Proto musejí dodavatelé softwaru eCAD od výrobců komponent převzít grafický objekt a spojit jej se záznamem v databázi, jako jsou připojovací místa, a dát jim značku zařízení.“

 

 

Software eCAD automaticky provádí úkoly, jako je přiřazení ID, křížové odkazy, číslování vodičů a generování seznamů. Touto inteligencí se odlišuje od tradičního softwaru CAD pro mechanická zařízení CAD (mCAD). Zdroj: Společnost Bentley Systems

 

 

 

Sawall uvádí, že program promise-e má knihovny se symboly a komponenty od několika velkých dodavatelů automatizace, včetně společností Rockwell Automation, Siemens, Eaton, Modicon, GE, Panduit, Weidmüller a dalších.

Společnost EPLAN rovněž testovala a ověřovala údaje o zařízení vytvořené ve spolupráci s výrobci komponentů. Na webovém úložišti Data Portal jsou k dispozici makra dílčích obvodů, montážní výkresy, šablony funkcí pro inteligentní výběr zařízení, mezinárodní označení, náhledy obrázků a manuály.

Použití těchto knihoven symbolů a předem vytvořených maker „odstraňuje nejen nutnost jednotlivě prohledávat katalogy výrobců, ale i potřebu zadávat čísla dílů nebo psát vlastní makra,“ říká Falkiewicz. „Čas věnovaný těmto tzv. rybářským výpravám za správnými komponenty se místo toho může využít na produktivní práci.“

Možnost sledování změn návrhu provedených zákazníkem nebo jiným partnerem je dalším klíčovým přínosem softwaru eCAD. Pro realizaci těchto převodů a sledování program AutoCAD Electrical srovnává dříve exportované soubory formátu DWG s originálem a umožňuje tak generování protokolu o změnách.

Program promise-e obsahuje všechna data v souboru DWG a také v souborech formátu SQL nebo Oracle. „Díky tomu, že máme databázi, můžeme používat editor dat. To znamená, že mohu otevřít editor, který vypadá jako tabulka, a mohu aktualizovat data a nechat schéma automaticky aktualizovat,“ říká Sawall.

Funkce zvýrazňování u programu EPLAN umožňuje převod veškeré dokumentace do formátu PDF a její následné zpřístupnění ke kontrole a úpravě.

Společnosti, které exportují projektové návrhy k montáži v jiných částech světa, se potýkají s řadou nařízení. Software eCAD zde může pomoci standardizací dokumentace a automatickým překladem do jiných jazyků.

Například společnost General Motors řešila tento problém v roce 2006, když oznámila plány na sjednocení svých nejrůznějších nástrojů CAE v rámci Evropy, Asie a USA pod jeden globální standard EPLAN Electric P8. Pro společnost GM to představovalo příležitost ke standardizaci svého technického vývoje ve všech geografických lokalitách. Pobočky společnosti GM v různých zemích mohou nyní pracovat na stejných projektech ve svém vlastním jazyce s automatickou konverzí na preferované zobrazení symbolů pro jejich zemi.

„U společnosti Honeywell Process Solutions si komplexní dodavatelé typu EPC (Engineer, Procure and Construct), jako je společnost Fluor, diktují formáty pro svou elektrotechnickou dokumentaci,“ říká Matt Willmott, veterán divize služeb projektového inženýrství společnosti Honeywell, který zde působí již 16 let. Typickým milníkem u těchto projektů systémové integrace je dodání projektové dokumentace. Willmott říká, že tyto požadavky nutí společnost Honeywell k odklonu od obecného softwaru CAD směrem k použití nástroje řízeného daty pro tvorbu dokumentace návrhu projektu elektrického zapojení – programu E3.schematic společnosti CIM-Team/Zuken.

Společnost Honeywell vyvinula zakázkový softwarový balík s názvem Drawing Generator pracující nad nástroji řady E3.Series a realizující projektování a implementaci bezpečnostních a řídicích systémů v globálním měřítku. „Byla vypracována knihovna objektů společnosti Honeywell sloužící k dalšímu zvýšení produktivity prostřednictvím opětovného použití projektového řešení a standardizace,“ říká Willmott.

Inteligentní trojrozměrné výkresy jsou dalším milníkem projektového softwaru a mnoho dodavatelů programů pro eCAD rozšířilo svou nabídku o nástroje pro 3D navrhování zařízení, takže technici mohou pracovat ve stejném prostředí a vytvářet například potrubní schémata a vybavení přístroji (Piping and Instrumentation Device – P&ID). Nejnovější verze softwaru E3.Series například dovoluje uživatelům odesílat data z panelu ve formátu STEP AP203/214. To umožňuje přenos projektových dat a vytváření trojrozměrných modelů v prostředí 3D mechanické aplikace CAD.

Společnost Bentley Systems provedla v roce 2008 studii porovnávající použití 3D a 2D projektových nástrojů. Studie zjistila, že produktivita s 3D nástroji pro celkový návrh zařízení se zvýšila nejméně o 15 % u více než 70 % účastníků studie. Osobní produktivita se zvýšila nejméně o 50 % u více než poloviny účastníků.

Protože elektrická schémata jsou už svou povahou dvojrozměrná, pro uživatele eCAD nemusí být 3D technologie významná. Ale integrace projektových dat elektronických řídicích prvků s dalším softwarem pro digitální výrobu bude pravděpodobně pokračovat, protože opětovné použití dat stále pomáhá zvyšovat produktivitu.

ce

Renee Robbinsová je vedoucí redaktorka časopisu

Control Engineering. Můžete ji kontaktovat na adrese

renee.robbins@reedbusiness.com.


Vyzkoušejte si před zakoupením

Komplexní softwarové balíky CAD pro navrhování elektronických obvodů mohou ušetřit čas ve srovnání s ručním kreslením elektrických schémat nebo používáním standardních balíků CAD pro kreslení prostorového rozvržení vašich panelů. Ceny jsou různé, stejně jako jejich vybavení funkcemi. Zkontrolujte, co balík obsahuje a jaké vyžaduje přídavné moduly. Zeptejte se také svých zákazníků nebo dodavatelů, co používají. Kompatibilita je již běžnou záležitostí, ale některé metody výměny dat jsou snadnější než jiné. Navštivte webové stránky těchto společností a prohlédněte si ukázky produktů, vzorová schémata a podrobnosti systému. Mnoho dodavatelů rovněž nabízí demonstrační CD nebo zkušební verze svého softwaru, takže si můžete vyzkoušet, jak se hodí pro váš konkrétní projekt.

 

AutoCAD Electrical
Autodesk
www.autodesk.com/autocadelectrical</a<><//a<></><//></><//></><//>

 

EPLAN Electric P8
EPLAN Software and Services Gmbh & Co.
www.eplan.de</a<><//a<></><//></><//></><//>

 

promise-e 2007
Bentley Systems Inc.
www.ecti.com</a<><//a<></><//></><//></><//>

 

E3.Series
CIM-Team/Zuken
www.e3series.com</a<><//a<></><//></><//></><//>

 

Engineering Base
Aucotec
www.aucotec.com</a<><//a<></><//></><//></><//>

 

PCschematic ELautomation
DpS CAD-center ApS
www.dps.dk/english/index.htm</a<><//a<></><//></><//></><//>

 

Electrical Design Suite
SCADA Systems Ltd.
www.elecdes.com</a<><//a<></><//></><//></><//>

 

Electra 2005
Radica Software
www.radicasoftware.com</a<><//a<></><//></><//></><//>



Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Trendy v robotizaci 2020
2020-01-28 - 2020-01-30
Místo: Best Western Premier / Avanti, Brno
DIAGO 2020
2020-01-28 - 2020-01-29
Místo: Orea Resort Devět Skal ***, Sněžné - Milovy
Trendy automobilové logistiky 2020
2020-02-20 - 2020-02-20
Místo: Parkhotel Plzeň
Úspory v průmyslu
2020-03-03 - 2020-03-03
Místo: Ostrava
AMPER TOUR 2020
2020-03-17 - 2020-03-19
Místo: Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI