Компьютерные технологии выполнения схем электрических принципиальных с учетом требований гост ескд Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»
Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Кувшинов Николай Сергеевич
Показано, что на практике схемы электрические принципиальные удобно выполнять в графическом пакете AutoCAD , при этом необходима его настройка в соответствии с российскими ГОСТ Единой системы конструкторской документации . Приведена последовательность выполнения схем и заполнения перечня элементов. Для практической реализации способа «вставки», способа «дорисовки» и комбинированного способа в табличной форме приведены условно графические обозначения элементов схем и их размеры, а также размеры форматов, основных надписей, перечня элементов и таблиц выводов в соответствии с ГОСТ ЕСКД . Дан пример выполнения и оформления схемы . При выполнении схем , учитывая актуальность импортозамещения , вместо зарубежного пакета AutoCAD целесообразно использовать его полный аналог, а именно графический пакет NanoCAD универсальную САПР-платформу, разработанную компанией ЗАО «Нанософт» (Россия).
Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Кувшинов Николай Сергеевич
COMPUTER TECHNOLOGY OF IMPLEMENTATION OF SCHEMES ELECTRICAL SCHEMATIC ON THE BASIS OF RUSSIAN STATE STANDARD OF UNIFIED SYSTEM OF DESIGN DOCUMENTATION
It is shown that the basic electric circuits are easier to perform in the graphical package AutoCAD in practice, with the configuration in accordance with Russian State Standard of Unified System of Design Documentation . The sequence of execution of the schema and filling of the list of elements are given. Conditional graphical symbols of elements of circuits and their size, the size of the formats of the major labels, listing of elements and tables of findings in accordance with State Standard of Unified System of Design Documentation are given for practical realization of method “insert”, method “of execution” and combined method in tabular form. An example of the implementation and the design of the scheme is given. When you perform a scheme , given the urgency of import substitution , instead of foreign AutoCAD it is advisable to use its full analogue, namely a graphics package NanoCAD universal CAD-platform developed by the company “Nanosoft” (Russia).
Текст научной работы на тему «Компьютерные технологии выполнения схем электрических принципиальных с учетом требований гост ескд»
Информатика и вычислительная техника
УДК 514.18 + 004.92 DOI: 10.14529/ctcr160101
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ ГОСТ ЕСКД
Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
Показано, что на практике схемы электрические принципиальные удобно выполнять в графическом пакете AutoCAD, при этом необходима его настройка в соответствии с российскими ГОСТ Единой системы конструкторской документации. Приведена последовательность выполнения схем и заполнения перечня элементов. Для практической реализации способа «вставки», способа «дорисовки» и комбинированного способа в табличной форме приведены условно графические обозначения элементов схем и их размеры, а также размеры форматов, основных надписей, перечня элементов и таблиц выводов в соответствии с ГОСТ ЕСКД. Дан пример выполнения и оформления схемы. При выполнении схем, учитывая актуальность импортозамещения, вместо зарубежного пакета AutoCAD целесообразно использовать его полный аналог, а именно графический пакет NanoCAD - универсальную САПР-платформу, разработанную компанией ЗАО «Нанософт» (Россия).
Ключевые слова: схема, код схемы, перечень элементов, код перечня элементов, условно графические обозначения элементов, документация, ГОСТ ЕСКД, пакет AutoCAD, чертеж прототип, настройка, последовательность выполнения схем, способы выполнения схем, импортозамещение, пакет NanoCAD.
Схема - конструкторский документ (ГОСТ 2.701-2008 ЕСКД) [1], на котором составные части изделия и связи между ними показывают в виде условных графических изображений или обозначений (УГО). Элемент схемы - неделимая составная часть, выполняющая определенную функцию в изделии и имеющая самостоятельное назначение.
Схема электрическая принципиальная - графический конструкторский документ, отображающий составные части изделия электротехнического назначения и связи между ними.
Правила выполнения схем электрических принципиальных определены ГОСТ 2.701-2008 ЕСКД [1] и ГОСТ 2.702-2011 ЕСКД [2].
Данный вид схем имеет код классификации Э3. Буква Э - вид схемы (электрическая), цифра 3 (три) - тип схемы (принципиальная).
Схемы электрические принципиальные чаще всего выполняют на листах формата А3 (рис. 1) -ГОСТ 2.301-68 ЕСКД [3] с основной надписью формы «1» (рис. 2) - ГОСТ 2.104-2006 ЕСКД [4].
Состав схемы электрической принципиальной определяет перечень элементов - ГОСТ 2.701-2008 ЕСКД [1]. Для данного вида схем перечень элементов имеет код классификации ПЭ3. Буква П - наименование текстового документа (перечень), буква Э - вид схемы (электрическая), а цифра 3 (три) - тип схемы (принципиальная). Заглавный лист перечня элементов выполняют на листах формата А4 (рис. 3) - ГОСТ 2.701-2008 ЕСКД [1] с основной надписью формы «2» (рис. 4) -ГОСТ 2.104-2006 ЕСКД [4].
Все последующие за заглавным листы перечня элементов выполняют также на листах формата А4 (рис. 4) - ГОСТ 2.701-2008 ЕСКД [1], но уже с основной надписью формы «2а» (рис. 5) -ГОСТ 2.104-2006 ЕСКД [4].
Следует отметить, что черчение на ватмане [5, 6] морально устарело, а для выполнения схем целесообразно использовать передовые компьютерные технологии и современные графические пакеты.
Рис. 1. Форматы A3 и А4 с основной надписью формы «1»
Рис. 2. Основная надпись формы «1», ее размеры и заполнение
ЙТ Поз. обознач Наименодание Кол Примеч.
8 win Конденсаторы
C1,C2 K50-16-50B-U7 мкФ 2
Рис. 3. Табличная форма перечня элементов формата А4, ее размеры и пример заполнения
Рис. 4. Основная надпись формы «2» для перечня элементов, ее размеры и пример заполнения
Рис. 5. Основная надпись формы «2а» для перечня элементов, ее размеры и пример заполнения
Из известных, пользующихся популярностью во всем мире графических пакетов, следует отметить AutoCAD [7] и расширенное приложение к нему AutoCAD Electrical [8]. Последняя разработка предназначена в основном для проектировщиков электрических систем управления и поэтому в данной работе не рассматривается.
В то же время необходимо учитывать один принципиальный момент - при выполнении схем электрических принципиальных в пакете AutoCAD следует осуществлять настройку его параметров (форматы, шрифты, типы линий) в соответствии с российскими стандартами [3].
Настройка пакета AutoCAD в соответствии с требованиями ГОСТ ЕСКД (Единой системы конструкторской документации)
1. Создание чертежа «Прототип № 1» для элементов УГО и задание его формата А4:
а) открыть пакет AutoCAD любым способом, как любую, обычную программу;
б) сохранить открытый чертеж в требуемой папке, присвоив ему имя, например, «Прототип № 1»;
в) в чертеже «Прототип № 1» задать необходимый формат А4 с размерами 210x297 мм:
Формат - Лимиты чертежа - командная строка - левый нижний угол - 0,0 - Enter - командная строка - правый верхний угол - 210,297 - Enter - Вид - Зуммирование - Все.
2. Создание чертежа «Прототип № 2» для схемы и задание его формата А3:
а) открыть пакет AutoCAD любым способом, как любую, обычную программу;
б) сохранить открытый чертеж в требуемой папке, присвоив ему имя, например, «Прототип № 2»;
в) в чертеже «Прототип № 2» задать необходимый формат А3 с размерами 297x420 мм: Формат - Лимиты чертежа - командная строка - левый нижний угол - 0,0 - Enter - командная строка - правый верхний угол - 297,420 - Enter - Вид - Зуммирование - Все.
3. Создание чертежа «Прототип № 3» для перечня элементов и задание его формата А4:
а) открыть пакет AutoCAD любым способом, как любую, обычную программу;
б) сохранить открытый чертеж в требуемой папке, присвоив ему имя, например, «Прототип № 3»;
в) в чертеже «Прототип № 3» задать необходимый формат А4 с размерами 210x297 мм: Формат - Лимиты чертежа - командная строка - левый нижний угол - 0,0 - Enter - командная строка - правый верхний угол - 210,297 - Enter - Вид - Зуммирование - Все.
4. Задание в чертежах «Прототип № 1», «Прототип № 2» и «Прототип № 3» текстового стиля: Формат - Текстовый стиль - Диалоговое окно «Текстовые стили» - Имя шрифта -ISOCPEUR - Начертание - Курсив - Сделать текущим - ОК - Закрыть.
5. Задание в чертежах «Прототип № 1», «Прототип № 2» и «Прототип № 3» слоев и их настройка: Формат - Слой - Диалоговое окно «Диспетчер свойств слоев» - кнопка «Создать слой» - слой Контур - Вес линий - 0.7 - кнопка «Создать слой» - слой Тонкие - Цвет - белый -Вес линий - 0.3 - кнопка «Создать слой» - слой Элементы УГО - Цвет - красный - Вес линий -0.4 - кнопка «Создать слой» - слой Линии связи - Цвет - зеленый - Вес линий - 0.4 - кнопка «Создать слой» - слой Текст - Вес линий - 0.3 - кнопка «Закрыть» в диспетчере свойств слоев. Задание цвета линиям повышает наглядность изображений.
Последовательность выполнения и оформления схем электрических принципиальных в пакете AutoCAD
При выполнении схем электрических принципиальных целесообразно соблюдать последовательность, представленную в табл. 1.
Этапы выполнения схем электрических принципиальных в пакете AutoCAD
Этап 1. Создание чертежей прототипов для элементов УГО
Открыть чертеж с именем «Прототип № 1» и несколько раз пересохранить его в чертежи с новыми именами «Элементы УГО 1», «Элементы УГО 2», «Элементы УГО 3» и «Элементы УГО 4» для создания библиотеки элементов будущих схем
Этап 2. Создание библиотеки чертежей с элементами УГО
1. Последовательно открыть чертежи с именами «Элементы УГО 1. Элементы УГО 4».
2. Методами создания 2D-объектов в пакете AutoCAD [7] вычертить элементы будущих схем по их истинным размерам (табл. 2) и в соответствии с ГОСТ ЕСКД [9-22]_
Этап 3. Создание чертежа прототипа «Схема»
1. Открыть чертеж с именем «Прототип № 2» и пересохранить его в чертеж с новым именем «Схема».
2. На чертеже с именем «Схема» методами создания 2D-объектов в пакете AutoCAD [7] выполнить рамку формата A3 (рис. 1) и основную надпись формы «1» (рис. 2) в соответствии с ГОСТ ЕСКД [3, 4]_
Этап 4. Создание чертежа «Схема электрическая принципиальная»
На чертеже с именем «Схема», созданным на этапе 3, методами создания 2D-объектов в пакете AutoCAD [7] выполнить чертеж необходимой схемы электрической принципиальной:
1) способом «вставки», способом «дорисовки» или комбинированным способом соединить между собой элементы УГО из библиотеки, полученной на этапе 2;
2) точками отметить места пересечения горизонтальных и вертикальных линий связи;
3) дорисовать и заполнить входные и выходные таблицы выводов (рис. 6);
_4) обозначить все УГО схемы и таблицы выводов_
Этап 5. Создание чертежа «Заглавный лист перечня элементов»
1. Открыть чертеж с именем «Прототип № 3» и пересохранить его в чертеж с новым именем «Заглавный лист перечня элементов».
2. На чертеже методами создания 2D-объектов в пакете AutoCAD [7] выполнить рамку формата А4 (рис. 1), шапку перечня элементов (рис. 4) и основную надпись формы «2» (рис. 5) в соответствии с ГОСТ ЕСКД [3, 4].
_3. Заполнить перечень элементов_
Этап 6. Создание чертежа «Последующие листы перечня элементов»
1. Открыть чертеж с именем «Прототип № 3» и пересохранить его в чертеж с новым именем «Последующие листы перечня элементов».
2. На чертеже методами создания 2D-объектов в пакете AutoCAD [7] выполнить рамку формата А4 (рис. 1), шапку перечня элементов (рис. 4) и основную надпись формы «2а» (рис. 6) в соответствии с ГОСТ ЕСКД [3, 4].
3. Заполнить перечень и основную надпись
1 U пит + 12 В оа
Рис. 6. Таблица выводов, ее обозначение, размеры и пример заполнения
Основные варианты выполнения схем электрических принципиальных в пакете AutoCAD:
1) способ «вставки» - схема выполняется на основе имеющегося отдельного элемента УГО путем вставки к нему заранее вычерченных на этапе 2 (табл. 1) одного или нескольких элементов УГО (табл. 2);
2) способ «дорисовки» - схема выполняется на основе имеющихся чертежей элементов УГО (табл. 2) путем дорисовки линий связи, одного или нескольких дополнительных элементов, чертежи которых не были выполнены заранее на этапе 2 (табл. 1);
3) комбинированный способ - схема выполняется на основе имеющегося отдельного элемента УГО, вставки к нему заранее вычерченных на этапе 2 (табл. 1) одного или нескольких элементов УГО (табл. 2), дорисовки линий связи, дорисовки одного или нескольких дополнительных элементов, чертежи которых не были выполнены на этапе 2 (табл. 1).
Реализация способа «вставки» в пакете AutoCAD (рис. 7):
1) выбрать и открыть чертеж с необходимыми элементами УГО из библиотеки «Элементы УГО 1.. .Элементы УГО 4», полученной на этапе 2 (табл. 1);
2) открыть чертеж с именем «Схема», полученный на этапе 3 (табл. 1);
3) в чертеж с именем «Схема» из чертежей с именами «Элементы УГО» путем копирования в буфер обмена (Правая кнопка мыши - Буфер обмена - Копировать) вставить любой выбранный элемент УГО (Правая кнопка мыши - Буфер обмена - Вставить как блок);
4) к вставленному элементу УГО в чертеже с именем «Схема» из чертежей с именем «Элементы УГО» путем копирования в буфер обмена (Правая кнопка мыши - Буфер обмена - Копировать с базовой точкой) вставить следующий элемент УГО из буфера обмена (Правая кнопка мыши - Буфер обмена - Вставить как блок). В качестве базовой точки и точки вставки выбрать отводы на элементах УГО и использовать средство объектной привязки пакета AutoCAD «Кон-точка»;
5) в чертеж с именем «Схема» вставить другие УГО последовательным выполнением действий п. 4.
Реализация способа «дорисовки» в пакете AutoCAD (рис. 8):
1) выбрать и открыть чертеж с необходимыми элементами УГО из библиотеки «Элементы УГО 1.. .Элементы УГО 4», полученной на этапе 2 (табл. 1);
2) открыть чертеж с именем «Схема», полученный на этапе 3 (табл. 1);
3) в чертеж с именем «Схема» из чертежей с именами «Элементы УГО» путем копирования в буфер обмена (Правая кнопка мыши - Буфер обмена - Копировать) вставить любой выбранный элемент УГО (Правая кнопка мыши - Буфер обмена - Вставить как блок);
4) к вставленному элементу УГО в чертеже с именем «Схема» дорисовать необходимые горизонтальные и вертикальные линии связи, используя команду пакета AutoCAD «Отрезок» и режим его вычерчивания «Орто».
В качестве «первой точки» для линий связи выбрать отводы на элементах УГО и использовать средство объектной привязки пакета AutoCAD «Конточка».
Условные графические обозначения (УГО) основных элементов и их размеры для выполнения схем электрических принципиальных
Продолжение табл. 2
Продолжение табл. 2
Окончание табл. 2
Чертеж "Элементы УГО" Чертеж "Схема"
1. Копирование УГО в буфер обмена Транзистор
| Г?"! " 2, Копирование УГО в буфер обмена Конденсатор
' ! ± ' 1 т 1 1 1 1 1___ Выбор "базовой точки" копирования ("Конечная") 1. Вставка УГО из буфера обмена 2. Вставка УГО из буфера обмена Указание "точки вставки" ("Конечная")
Рис. 7. Способ «вставки» при выполнении схем электрических принципиальных в пакете AutoCAD
Чертеж "Элементы УГО"
1. Копирование ЧГО в буфер обмена 1. Вставка УГО из буфера обмена
Указание "точки привязки' ("Конечная")
Рис. 8. Способ «дорисовки» при выполнении схем электрических принципиальных в пакете AutoCAD
Реализация комбинированного способа в пакете AutoCAD
Реализация способа зависит от условий расположения и условий соединения между собой элементов УГО и, как правило, включает совместное использование способа «вставки» и способа «дорисовки».
Общие положения для реализации способов в пакете AutoCAD
Для выравнивания элементов УГО по вертикали и горизонтали использовать сетку (функциональная клавиша F7). Места пересечения линий связи отметить точкой (команда «Кольцо» с опциями «Внутренний диаметр кольца» - 0, «Наружный диаметр кольца» - 1.1,2). Для обозначения элементов УГО использовать команды «Текст» - «Многострочный».
Пример выполнения в пакете AutoCAD 2016 схемы электрической принципиальной и перечня элементов к ней дан на рис. 9-11.