Electric (САПР) — Википедия

Electric VLSI Design System — САПР, используемая для разработки электрических схем и проектирования топологии печатных плат и интегральных схем. Помимо прочего, это удобный инструмент для использования языков описания аппаратуры, таких как VHDL и Verilog.

Electric является open source проектом в течение многих лет, и сейчас он доступен через FSF (Free Software Foundation).

Electric VLSI — система автоматизированного проектирования сверхбольших интегральных схем (СБИС). При помощи Electric можно разрабатывать интегральные МОП и биполярные схемы, печатные платы или схемы любого типа.

Electric имеет множество стилей редактирования, включающих планирование, схематику, иллюстрации, архитектурное проектирование.

Electric может взаимодействовать с различными спецификациями и форматами файлов такими как VHDL, CIF, GDS II.

Одной из возможностей является система привязок, которая позволяет осуществлять проектирование сверху вниз с соблюдением целостности всех соединений.

Electric объединяет в себе множество различных синтетических тестов и анализирующих инструментов:

• Design rule checking включает два встроенных инструмента контроля и два интерфейса к ним.
• Electrical Rule Checking инструмент для контроля карманов/подложки и проверки с помощью Antenna-rules.
• Simulation два встроенных симулятора и интерфейса для более чем десятка промышленных инструментов (Spice, Verilog, и т. д.)
• Routing пять различных трассировщиков для широкого круга задач.
• Generators генератор ПЛМ, генератор ячеек, генераторы структурной подложки и генератор ПЗУ.
• Logical Effort инструмент для анализа схемы и изменения её компонентов с учётом метода логического усилия.
• LVS (layout vs. schematic) приспособление для сравнения двух некоторых выбранных эквивалентов схем.
• Чтение/Запись способность считывать и записывать описание схемы в множество форматов, включающих CIF, GDS, EDIF, DXF, и VHDL. Это также позволяет осуществить взаимосвязь с другими системами, такими как Eagle, Pads, ECAD, и Sue.

Electric поддерживает множество различных технологий проектирования, например:

Два способа проектирования интегральных микросхем[править | править код]

В большинстве САПР используется два способа проектирования интегральных микросхем: обеспечение связанности и геометрический. Electric отличается от остальных, потому что он использует связанность для всего проекта, включая топологию ИС. Это означает, что вы располагаете компоненты (МОП транзисторы, контакты и т. д.) и рисуете провода (металл1-2, поликристаллический кремний и т. д.) для их соединения. Экран показывает реальную геометрическую форму, но это означает и связанность тоже. Рассмотрим более подробно проектирование топологии ИС с обеспечением связанности:

Никаких геометрических ошибок. Сложные компоненты больше не составлены из несвязанных геометрических частей, которые могут перемещаться независимо друг от друга. В системах прорисовки (paint systems), вы можете случайно отодвинуть область затвора от транзистора, таким образом уничтожая транзистор. В Electric транзистор — это единый объект, который не может случайно разрушиться.

Редактирование проекта интегральной микросхемы[править | править код]

Более эффективное редактирование. Просмотр эл. схемы более эффективен, потому что редактор может показать полную эл. цепь всякий раз, когда её часть выбрана (выделена). Также, Electric совмещает обеспечение связанности с системой ограничения топологии (layout constraint system), давая редактору мощные инструменты управления. Эти инструменты сохраняют проект связанным, даже если схема модифицируется на разных уровнях иерархии.

Инструменты интеллектуальней, когда они могут использовать данные о связанности. Например, Программа контроля правил проектирования (Design rule checking) знает, когда топология связана и использует различные правила размещения.

Более простой процесс проектировки. При одновременном создании эл. схемы и топологии, получение корректной LVS-проверки включает в себя много шагов design rule cleaning (checking). Так происходит, потому что экстракция узла должна быть закончена для обеспечения связанности топологии ИС, и экстракторы узлов не работают когда правила проектировки нарушены. Так, каждый раз когда проверка LVS находит проблемы, топология должна быть исправлена и DRC опять очищается. С этого момента Electric может выбирать (extract) связанность для LVS без идеального соблюдения правил проекта, первый шаг — это приведение в соответствие топологии и эл. схемы. Далее правила проектирования могут быть очищены без страха потери LVS соответствия.

Обычный пользовательский интерфейс. Одна САПР-система, с единым пользовательским интерфейсом, может быть использована для создания как топологии, так и эл. схемы. Electric тесно (плотно) интегрирует процесс рисования, отделяя схематику, и имеет LVS инструмент для их сравнения.

Недостатки топологического проектирования, основанного на связанности[править | править код]

Недостатки топологического проектирования, основанного на связанности также известны. Оно отличается от всех остальных и требует переподготовки. Это действительно так, но многие переучились и нашли его стоящим. Пользователи, которым хорошо знакома геометрическая компоновка топологии ИС обычно обучаются дольше и тяжелее. Electric подходит для тех кто не имеет опыта проектирования ИС.

Требует дополнительных действий со стороны пользователя для внесения связанности. В то время как это может быть правдой на начальных стадиях проектирования, в общем это не так. Так получается потому что, используя связанность на начальных стадиях проектирования вы помогаете системе находить проблемы в будущем. Кроме того, Electric имеет мощный инструментарий для автоматического управления связанностью.

Electric был написан на языке программирования С в начале 1980-х (самое раннее упоминание Electric датировано 19 Ноября 1982; первая публикация об Electric в печати была «An Integrated Aid for Top-Down Electrical Design», Proceedings, ICCAD-83, IEEE Computer Society Order No 518, September 1983). Некоторое время спустя после публикации, Electric был отдан на попечение в университеты и исследовательские институты и получил широкое международное распространение.

В середине 1980-х, Electric был продан компании Applicon, под именем «Bravo3VLSI».

В 1988, была основана Electric Editor Incorporated, и Electric продан как коммерческая система. Компания открыла исходный код через FSF (Free Software Foundation) в 1998.

В 2000, Static Free Software была создана для поддержки и распространения Electric.

В сентябре 2003 года C версия Electric перестала поддерживаться, и система была переведена на язык программирования Java. Работа над трансляцией завершилась в июне 2005. Несмотря на то, что C код всё ещё доступен, он больше не поддерживается и не развивается разработчиками. Обновленный и улучшенный Java код по прежнему остаётся свободным.

автоматическое проектирование в энергетике, примеры, схемы

В настоящее время при проектировании электротехнических шкафов, панелей, пультов все более широко используются средства автоматизации проектирования. Это обусловлено тем, что, наряду с творческой инженерной частью проекта, связанной с разработкой принципиальных электрических схем и компоновки аппаратуры на металлоконструкции, всегда присутствует большой объем рутинной работы по подготовке монтажно-коммутационных схем.

Системы автоматизации проектирования позволяют существенно повысить производительность труда и качество проекта за счет предоставления конструктору удобных средств для разработки документации на принципиальные схемы и практически автоматического создания документов по монтажу.

Ниже рассматривается использование системы автоматизированного проектирования цепей вторичной коммутации электроустановок (САПР ЦВК) для подготовки проектно-конструкторской документации при проектировании электротехнических устройств.

Эта система применяется в ряде проектных организаций энергетического профиля и на заводах, выпускающих щитовые изделия.

Часто под автоматизацией проектирования понимается лишь черчение принципиальных и монтажных схем в среде универсального графического редактора (наиболее распространен АвтоКад). Но использование компьютера лишь в качестве автоматизированного кульмана для подготовки отдельных чертежей не дает большого эффекта.

Значительного повышения производительности можно добиться при использовании специализированных САПР, предназначенных для автоматизации проектирования электротехнических устройств в различных отраслях (машиностроение, автомобильная или авиационная промышленность и др.).

Примеры таких систем, представленных на российском рынке: ElectriCS (Consistent Software),  Cschematic® Elautomation, CADElectro (НПП «ТЕХНИКОН»), E.CADdy (компания «ПОИНТ»),САПР-АЛЬФА (ООО «Фирма САПР-АЛЬФА»), EPLAN (Группа компаний ТермоКул).

Основой таких систем автоматизированного проектирования являются: библиотека условных графических обозначений элементов схем, графическо-текстовые базы данных электрических аппаратов, библиотеки проводов, кабелей, наконечников проводов; система управления проектом, которая обеспечивает простую и логичную последовательность этапов проектирования, сокращая время получения выходной документации, а также систематизированное хранение информации с обеспечением быстрого доступа к документам.

 Исходными данными для проектирования электротехнических устройств в рассматриваемых электротехнических системах проектирования является принципиальная электрическая схема. Схема формируется с  помощью графической библиотеки условных графических обозначений элементов принципиальных схем. Система управления проектом представляет принципиальную электрическую схему в табличной форме, после чего необходимые исходные данные передаются в проектные процедуры, непосредственно выполняющие автоматизацию проектирования.

Ряд систем реализован как специализированные надстройки над универсальными графическими редакторами. Например, ElectriCS и CADElectro работают с АвтоКадом; E 3 .CADdy— с графическим редактором CADdy.

САПР ЦВК представляет собой проблемно- ориентированную надстройку над графической системой AutoCad.

САПР ЦВК предназначена для автоматизированной подготовки документации на вторичные  цепи электроустановок (электростанций, подстанций  и других электротехнических устройств).

Хотя реализация ряда проектных процедур учитывает отраслевые особенности, в основе САПР лежат универсальные средства автоматизации электротехнического проектирования.

САПР ЦВК обеспечивает подготовку следующих документов:

• полные принципиальные электрические схемы вторичных цепей с перечнями оборудования;
• схемы кабельных  соединений;
• кабельные журналы;
• принципиальные электрические схемы низковольтных комплектных устройств (НКУ) —  панелей, шкафов, ящиков;
• общие виды;
• ряды зажимов;
• монтажные схемы НКУ;
• схемы подключения рядов зажимов НКУ.

Все документы выполняются в соответствии с ЕСКД. Примеры чертежей приведены на рисунках. Как уже отмечалось, первичным документом является принципиальная электрическая схема (рис.1).

Схема набирается из стандартных элементов (контакты , катушки, переключатели, микропроцессорные средства и другие). Необходимый элемент выбирается из специализированного меню; затем указывается его местоположение на чертеже, задаются позиционное обозначение и номера зажимов.

Элементы соединяются проводами, для которых задается маркировка.

Возможно рисование схемы с использованием макроблоков, содержащих готовые фрагменты схем.

Перечень аппаратуры формируется с использованием базы данных.

Подготовленная полная схема является не просто набором чертежей, но и содержит информацию о соединениях всех элементов. С перечнем аппаратуры связаны данные о зонах обслуживания аппаратов. Это позволяет использовать ее для создания других документов.

При проектировании НКУ после подготовки принципиальной схемы выбирается металлоконструкция и производится компоновка аппаратов (размеры аппаратов хранятся в базе данных проекта и контуры аппаратов автоматически заносятся на чертеж) для  формирования общего вида НКУ (рис. 2).

По схеме и общему виду программа формирует ряды зажимов (рис. 3), которые при  необходимости могут быть откорректированы.

Монтажная схема выдается автоматически (рис. 4).

Следует отметить одну важную особенность САПР ЦВК.  большинство известных электротехнических САПР готовят монтажную документацию только в табличном виде. Однако, учитывая, что на многих щитовых заводах для монтажа устройств предпочитают работать с традиционным графическим  изображением, САПР ЦВК наряду с таблицей позволяет получить чертеж монтажно-коммутационной схемы.

Важной чертой при использовании САПР является повышение производительности труда не только при разработке новых устройств, но и при модернизации существующих проектов.

Так как основным входным документом является принципиальная схема, а другие чертежи формируются автоматически, то при выпуске документации на новое устройство по прототипу достаточно внести изменения в схему (добавить или убрать цепи, изменить маркировку).

Остальные документы будут откорректированы автоматически.

Список литературы:

1. Брызгалов Ю.Н., Трофимов А.В. Автоматизированная подготовка и ведение документации на вторичные цепи электроустановок. — Электрические станции, 1997, № 4. Автор: Брызгалов Ю.Н., Новиков А.А., Трофимов А.В., канд. техн. наук, МЭИ (ТУ)

Проектирование электрики с помощью программы CAD5D

Проектирование электроснабжения – это важный раздел проектирования при строительстве, реконструкции или ремонте всех без исключения объектов. Тут нужно учитывать не только особенности самого объекта, тут нужно понимать специфику каждого отдельного объекта, условия работы и эксплуатации, даже играет важную роль иерархия электрических автоматов защиты. Поэтому, расчет электроснабжения играет не меньшую роль, чем сам проект, а монтажники обязаны получить полностью оконченный рабочий проект с расчетом схемы электроснабжения.

С каких основных разделов состоит проектирование электроснабжения

• Расчет электроснабжения. Тут учитывается максимальное потребление по каждой отдельной силовой линии и суммарное потребление в целом;
• Расчет электропроводки. Выполняется для силовых розеточных групп при условии использования отдельных автоматов защиты;
• Разработка схем электроснабжения. Тут учитываются кабельные трассы, типы кабелей, расчет автоматов защиты, трансформаторов. Стабилизаторов и прочего электрического оборудования;
• Расчет электрики сметный. Он передается заказчику вместе с разработанным рабочим проектом.

Как можно облегчить проектирование электроснабжения

• Нанять квалифицированного проектировщика, который одинаково владеет САПР и сметными программами, но такие специалисты пока большая редкость;
• Использовать отдельно проектировщика для проектирования систем электроснабжения и сметчика для расчетов электроснабжения, но это дополнительные финансовые расходы на зарплату;
• Использовать программы для проектирования электроснабжения, где можно одновременно проектировать и делать расчет электрики в режиме онлайн. И такая программа уже существует, каждый желающий может ее протестировать и предоставить свои возражения разработчикам. Это программа для проектирования и расчета системы электроснабжения CAD5D.

Что дает программа CAD5D:

• Проектировщик может самостоятельно делать расчет электропроводки под каждый конкретный автомат защиты;
• Он может оперативно сделать расчет электрики для стабилизаторов напряжения и трансформаторов. Причем расчеты не будут отличаться от фактических, полученных во время эксплуатации объекта;
• Расчет и проектирование электроснабжения выполняется в онлайн режиме, причем проектировщик может корректировать смету в зависимости от бюджета;
• Предусмотрена расширенная база производителей кабельной продукции, есть все актуальные на момент проектирования цены, поэтому сделать смету, программа сможет самостоятельно;
• Разработка системы электроснабжения будет сделана максимально быстро и качественно, а монтажники будут использовать сделанный программой проект, и не допустят ошибок при монтаже.

Особенности программы для проектирования электропроводки CAD5D

• Ошибки проектировщика будут сведены к минимуму, ведь тут учтен даже монтажный резерв кабелей;
• Проектирование электрики можно сделать на базе готовых графических или архитектурных чертежей, предоставленных заказчиком;
• Она сразу предоставит готовый рабочий проект проектирования электроснабжения и освещения любой сложности, а к проекту будет распечатана смета и подробная спецификация;
• Расчет стоимости работ по электрике займет значительно меньше времени, чем когда проектировщик работает вместе со сметчиком и считает один объект.

Для проектировщика программа CAD5D – это настоящая находка. Ведь она позволит не только создать полноценный проект, но и в читабельном виде предоставить его заказчику сразу с необходимой сметной документацией.

Какие нюансы учитывает программа CAD5D:

Каждый проектировщик систем освещения должен учитывать количество абонентов на конкретной линии, а также длину кабеля, количество разветвлений, наличие промежуточных коммутационных коробок. Программа CAD5D дает возможность:

• На готовом плане помещения расставить все розетки, выключатели, светильники и просчитать необходимую длину кабеля до автомата защиты;
• Рассчитать максимальную нагрузку на силовые жилы, чтобы предотвратить перегрузку линии и короткое замыкание;
• Проложить кабельные коммуникации. А также предусмотреть размеры и наполнение силовых щитов электрики;
• Рассчитать полную стоимость проектирования, монтажа и пусконаладки систем электроснабжения любой иерархии;
• Можно рассчитать также характеристики магистральных щитов, которые устанавливаются в подвалах жилых домов или в электрощитовых административных зданий.

Cadel — программа для электриков проектировщиков

САПР CadEL – комплексное современное решение существующих проблем проектирования и производства электротехнического оборудования

На сегодняшний день в современной России работает огромное количество проектных институтов, проектируется множество объектов в различных областях народного хозяйства и промышленности. Так сложилось, что практически в каждом проектном институте существуют свои стандарты и требования к оформлению технической документации и технических заданий заводам изготовителям. Да, конечно, есть ЕСКД, но, как говорится, у каждого существуют свои нюансы. При этом в стране планируется отстраивать инновационную экономику, повышать производительность труда во всех сферах. Как этого добиться? Когда за огромным количеством проектных институтов в работу вступает не менее огромная армия производителей продукции, а за ними следуют службы эксплуатации непосредственно на самих предприятиях. А единых стандартов нет ни в проектировании, ни в производстве, ни в монтаже, ни в обслуживании.

Выстроить мосты между этими разрозненными областями способно применение стандартизированного оборудования и оптимальных решений для проектирования. Эти идеи сочетает в себе система автоматизированного проектирования CadEL. Благодаря совместным усилиям разработчиков программного обеспечения, проектировщикам оборудования, производителям в скором времени удастся создать единый источник схемных решений, что позволит поднять уровень производства в России на новый, качественно высокий уровень.

Отличие CadEL от других программ для проектирования

Программа имеет значительные отличия от известных систем автоматизированного проектирования (CAD-систем). Большинство из них предполагает ручную прорисовку схем и чертежей, представляя собой по большей части компьютеризированную «чертилку».

В CadEL подход принципиально другой – пользователь составляет свой проект, задавая основные параметры оборудования, и в результате получает готовое техническое решение. Оно может быть основано на типовых схемах, при желании проектировщик может внести свои корректировки в предложенное решение или же скомплектовать оборудование, основываясь только на своих требованиях с применением электронной библиотеки комплектующих, содержащей, в том числе АВВ и Shneider Electric. База организованна таким образом, что у проектировщика не возникает ошибок с подбором опций к коммутационным аппаратам.

Результатом работы программы являются основные документы, необходимые для проекта: автоматически созданная однолинейная схема, чертежи общего вида, включая установочный чертеж, а также заполненный опросный лист. Кроме того, САПР CadEL подсчитывает бюджетную стоимость заказа.

Какие преимущества программа CadEL дает проектировщикам, производителям и службам эксплуатации?

Первое – CadEL для проектных организаций 

Проектные институты, службы главного энергетика, конструкторские бюро на предприятиях  получают возможность составлять технические задания и опросные листы заводу изготовителю, пользуясь автоматизированной системой подбора типовых решений (на сегодняшний день в электронном архиве свыше двух тысяч схемных решений).

Работа в программе позволяет избегать ошибок, так как система сама себя перепроверяет. Этот факт положительно оценят молодые специалисты, которые недавно пришли в профессию и еще только набираются опыта. Использование типовых решений значительно сокращает время проектирования. Разработчики программы понимают, что использование типовых решений не всегда удовлетворит продвинутого проектировщика, поэтому включили в систему модуль свободного проектирования, который в паре с электронным архивом комплектующих ведущих мировых производителей позволяет быстро решить поставленную задачу.

Типовые схемные решения не завязаны на конкретного производителя, другими словами — по проекту, выполненному в системе CadEL, любой завод-изготовитель сможет произвести продукцию без переделки проекта. Также, после составления ТЗ, система калькулирует заказ, что тоже является важным фактором для оценки бюджета и составления технико-экономического обоснования. Данная опция заинтересует компании и подразделения, которые непосредственно заказывают и оплачивают оборудование, так как проект, выполненный в программе CadEL, прозрачен для финансового анализа – однотипное оборудование легче сравнивать.

Второе – CadEL для производителей оборудования

Проектные институты не всегда передают производителям документацию на выполнение заказа в электронном виде. Вследствие этого зачастую приходится «перерисовывать» проект, а это значительная потеря времени. Но, даже получая входящую документацию в электронном виде, исполнитель обязательно все перепроверяет, так как ответственность за работоспособность оборудования ложится на него, а такая проверка также достаточно длительна. Этих проблем удается избежать, работая в программе СadEL.

Получая ТЗ в электротехнической САПР CadEL, производитель автоматически выводит калькуляцию стоимости заказа, и, соответственно, может очень оперативно подготовить технико-коммерческое предложение для заказчика. Размещение заказа в производство происходит параллельно с  осуществлением заказа комплектующих изделий, не дожидаясь проверки проектно-конструкторским отделом предприятия, что позволяет значительно экономить время. А если  производитель оборудования будет  уверен, что проектировщики используют типовые схемные решения, то становится возможным прогнозировать складские запасы комплектующих, что позволяет получить значительную временну́ю выгоду. Далее следует разработка типовой документации, а так же производство и проверка типового оборудования. Представьте, насколько можно сократить длительность исполнения заказа!

Третье –CadEL для заказчиков

Россия огромная страна – это наше богатство и наша проблема. Очень сложно  обеспечить единый уровень квалификации персонала на таких просторах, а техника год от года становится только сложнее. Помимо персонала существует проблема сервиса и гарантийного обслуживания. Использование типовых схемных решений – лучший способ урегулирования сложившейся ситуации. В стандартизированном оборудовании проще найти и устранить неисправность, появляется возможность иметь на местах типовой ЗИП, что значительно повышает надежность работы технологических производств.

Сейчас  много говорится о производительности труда, проводятся сравнения между Россией и европейскими государствами. В Европе производительность выше. Почему? Ведь техническое оборудование наших производств уже подчас не уступают западным. Главная проблема не только в оборудовании и не в том, что специалисты на производстве медленно работают.

Решить эту проблему, можно используя комплексный подход, когда проектировщики, производители и службы эксплуатации на местах работают в единой системе, совместно планируют свою деятельность. Именно этой цели служит автоматизированная система проектирования CadEL.

Возможно, продвинутые электрики проектировщики готовы поспорить о разумности использования типовых решений. Господа, вся музыка пишется на семи нотах. И даже если Вы не нашли в архиве подходящего решения, предлагайте свои, присылайте их разработчикам программы, они обязательно будут включены в общую базу.

• Сообщество пользователей CadEL                      • Система поощрения активных пользователей CadEL

Программа для проектирования электропроводки в доме

Составление схем это неотъемлемая часть работы электрика при монтаже новых электросетей. Чтобы упростить и автоматизировать этот процесс применяется программа для проектирования электропроводки в доме. Есть достаточное количество приложений, которые оказывают существенную помощь – специализированная «прога» не только сэкономит бумагу и время, но и подскажет, если при расчетах в составленную схему закрадется ошибка.

Платные приложения с демоверсиями

Казалось бы, что специализированные программы это исключительно прерогатива крупных разработчиков, которые делают софт на коммерческой, платной основе. В какой-то мере так и есть – признанным лидером считается программа AutoCAD, возможности которой позволяют не просто начертить схему электропроводки, но и работать над проектами, которые требуют участия сразу нескольких специалистов. Создаваемая схема доступна каждому из них для внесения правок в режиме онлайн, которые сразу же будут доступны другим сотрудникам компании. Первоначальные версии программы позиционировались больше как простой «электронный кульман», но со временем она развилась в мощный инструмент, состоящий из нескольких блоков для специалистов различного профиля, в том числе и электриков.

Отечественным аналогом является NanoCAD – это тоже программа для рисования, которая, по отзывам пользователей, обладает не меньшим функционалом, но приятно радует стоимостью, которая в несколько раз ниже, чем у AutoCAD.

Несмотря на то, что обе эти программы изначально делались на платной основе, у каждой из них есть бесплатная версия, хоть и с урезанным функционалом.

Даже в таком виде они позволяют нарисовать схему для монтажа одно или трехфазной электропроводки в квартире или для дома.

Графический редактор для составления схем проводки и рисования печатных плат Eagle – также существует в платной и бесплатной версиях. Программа позволяет работать в ручном и автоматическим режимах – причем полноценная однолинейная схема электропроводки не проблема даже для бесплатной версии. В отличие от предыдущих программ может использоваться на ПК с операционными системами семейства Linux (NanoCad написана исключительно для Windows, а AutoCAD может работать и из-под IOs или Android).

Эльф – целый программный комплекс САПР от компании «Лира-Сервис». Для инженера-электрика интересными будут такие ее возможности как создание чертежной документации, большой набор условных обозначений и возможность использовать свои, расчет прокладки труб в монолитных панельных конструкциях, определение длины проводов и многие другие. Среди главных преимуществ программы пользователи отмечают быстрое создание спецификаций и сравнительную легкость в освоении функционала.

Также можно воспользоваться онлайн сервисами, которые работают за определенную абонентскую плату, но гарантируют отличный результат работы и круглосуточную поддержку. Презентация одного из них, CAD5d – на следующем видео:

Бесплатные программы для расчета электропроводки

Кроме платных приложений для инженеров-проектировщиков, существует достаточное количество бесплатных программ. Некоторые из них написаны энтузиастами для собственных нужд, а другие создаются как альфа и бета тесты для проектов, что после отладки станут коммерческими продуктами. Также есть приложения, которые написаны для свободного доступа и существующие за счет добровольных пожертвований пользователей, которым программа действительно облегчает процесс работы.

Из полностью бесплатных приложений для ПК, заслуженной популярностью пользователей пользуется программа для автоматизации проектирования электропроводки в доме – «Электрик».

Только основные возможности позволяют выполнять следующие действия:

• Выполнить расчет электроснабжающей линии.
• Подсчитать вероятные потери напряжения на линии.
• Подобрать подходящее сечение проводов.
• Спрогнозировать необходимое количество кабелей (плюс запас).
• Составить схему электропроводки (с учетом мощности электроприборов и ламп освещения) и привязать ее к плану помещения.

Кроме того, программа «Электрик» содержит отдельный модуль для расчета заземления частного дома или подстанции.

Мобильный Электрик – приложение для смартфонов на базе ОС Android – как и большинство программ из Google Play она бесплатная, но периодически будет показывать рекламу. При желании баннеры можно отключить, приобретя лицензию. Функционал «Мобильного Электрика» позволяет выполнять все виды расчетов, которые приходится делать при проектировании разводки квартиры или дома, в чем дополнительную помощь оказывают встроенные калькуляторы и конвертеры, а также справочники, которые доступны в онлайн и офлайн режимах (ПУЭ России, Украины, стандарты NEC 2011 и подобные документы).

Подробно весь функционал расписан на Google Play, где приложение оценено пользователями на 4,6 балла из 5 возможных.

QElectroTech – небольшое, но функциональное десктопное приложение, позволяющее прорисовать проводку для дома или составить схему электронной платы. Программа может устанавливаться на компьютеры с операционными системами Windows, Linux или Mac OS X, имеет интуитивно понятный интерфейс и содержит в себе обширную базу готовых элементов. Если какой-либо детали все-таки нет в каталоге, то просто нарисуйте его самостоятельно – программа сохранит его для дальнейшего использования.

Процесс работы в программе на следующем видео:

Также многие электрики рекомендуют программу 1-2-3 схема – действительно удобное и бесплатное приложение. Существенный недостаток его только в том, что это специализированный инструмент для создания схемы электрощитка для дома – использовать 1-2-3 для создания полноценной схемы электропроводки не получится. Если же использовать программу по назначению, то это очень удобный инструмент, позволяющий выполнить все необходимые расчеты, получить наглядное изображение готового щитка, создать и отправить на печать этикетки для всех его элементов, как того требуют ПУЭ.

Также для подобных задач можно воспользоваться приложениями XL Pro², XL Pro³ от Legrand или Rapsodie от Schneider-electric.

Пример работы в программе «Электрик»

Самое простое, что может делать эта программа – помочь рассчитать количество провода, необходимое для замены проводки в помещении. Режим подсчета включается из главного окна программы, нажатием на кнопку «Метраж», после чего откроется окно для ввода исходных данных.

Программа покажет схематическое изображение комнаты с нанесенными на чертеж метками размеров а для ввода числовых значений возле каждой из них есть окошко. Для расчетов потребуются такие данные: длина, ширина и высота комнаты, количество розеток и высота расположения их от пола, количество осветительных приборов и требуемых для них выключателей.

Программа высчитывает количество кабеля, необходимое для одной отдельной комнаты – чтобы получить общее количество, вычисления надо повторять для каждой комнаты в помещении отдельно.

Когда все данные введены в соответствующие ячейки, программа сразу же показывает готовый результат, к которому вручную можно прибавить некоторое количество метража провода про запас.

При этом нет необходимости записывать результаты вычислений – программа сама выводит данные по каждой комнате в отдельных ячейках – она может запоминать метраж провода для десяти комнат и выдавать, какое общее количество кабеля требуется закупить для электромонтажных работ.

Наглядно весь процесс расчета на видео:

Как итог – когда нужны программы для создания схем

Надо помнить, что подобные программы это системы автоматического проектирования (САПр) – они предназначены именно для автоматизации рутинных процессов, которые выполняются изо дня в день. Это значит, что нет смысла в использовании подобных приложений для разовой работы, ведь даже при использовании самого дружественного к пользователю интерфейса нюансы в работе программы будут всегда, а электричество ошибок не прощает. Особенно это касается специализированных приложений, ведь зачастую только чтобы задать для обработки нужные параметры и понять выданные результаты, нужны профильные знания.

Обзор популярных систем автоматизированного проектирования

Система автоматизированного проектирования (САПР) – сложный комплекс средств, предназначенный для автоматизации проектирования.

Согласно принятым в 1980-х годах стандартам, САПР – это не просто некая программа, установленная на компьютере, это информационный комплекс, состоящий из аппаратного обеспечения (компьютера), программного обеспечения, описания способов и методов работы с системой, правил хранения данных и многого другого.

Однако, с приходом на отечественный рынок иностранных систем, широкое распространение получили аббревиатуры CAD (Computer Aided Design), которую можно перевести, как проектирование с применением компьютера, и CAD-system, которую можно перевести, как система для проектирования с помощью компьютера.

В настоящее время в среде специалистов по САПР многие термины утратили свой первоначальный смысл, а термин САПР теперь обозначает программу для автоматизированного проектирования. Другими словами, то, что раньше называлось ПО САПР или CAD-системой, теперь принято называть системой автоматизированного проектирования (САПР). Также можно встретить названия CAD-система, КАД-система, система САПР и многие другие, но все они обозначают одно – некую программу для автоматизированного проектирования.

На современном рынке существует большое количество САПР, которые решают разные задачи. В данном обзоре мы рассмотрим основные системы автоматизированного проектирования в области машиностроения.

Базовые и легкие САПР

Легкие системы САПР предназначены для 2D-проектирования и черчения, а также для создания отдельных трехмерных моделей без возможности работы со сборочными единицами.

Безусловный лидер среди базовых САПР – AutoCAD.

AutoCAD

AutoCAD — это базовая САПР, разрабатываемая и поставляемая компанией Autodesk. AutoCAD – самая распространенная CAD-система в мире, позволяющая проектировать как в двумерной, так и трехмерной среде. С помощью AutoCAD можно строить 3D-модели, создавать и оформлять чертежи и многое другое. AutoCAD является платформенной САПР, т.е. эта система не имеет четкой ориентации на определенную проектную область, в ней можно выполнять хоть строительные, хоть машиностроительные проекты, работать с изысканиями, электрикой и многим другим.

Система автоматизированного проектирования AutoCAD обладает следующими отличительными особенностями:

• Стандарт “де факто” в мире САПР
• Широкие возможности настройки и адаптации
• Средства создания приложений на встроенных языках (AutoLISP и пр.) и с применением API
• Обилие программ сторонних разработчиков.

Кроме того, Autodesk разрабатывает вертикальные версии AutoCAD — AutoCAD Mechanical, AutoCAD Electrical и другие, которые предназначены для специалистов соответствующей направленности.

Bricscad

В настоящее время на рынке появился целый ряд систем, которые позиционируются, как альтернатива AutoCAD. Среди них можно отдельно отметить Bricscad от компании Bricsys, которая очень активно развивается, поддерживает напрямую формат DWG и имеет целый ряд отличий, включая инструменты прямого вариационного моделирования, поддержку BIM-технологий.

САПР среднего уровня

Средние системы САПР — это программы для 3D-моделирования изделий, проведения расчетов, автоматизации проектирования электрических, гидравлических и прочих вспомогательных систем. Данные в таких системах могут храниться как в обычной файловой системе, так и в единой среде электронного документооборота и управления данными (PDM- и PLM-системах). Часто в системах среднего класса присутствуют программы для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ (CAM-системы) и другие программы для технологического проектирования.

САПР среднего уровня – самые популярные системы на рынке. Они удачно сочетают в себе соотношение “цена/функциональность”, способны решить подавляющее число проектных задач и удовлетворить потребности большей части клиентов.

Autodesk Inventor

Профессиональный комплекс для трехмерного проектирования промышленных изделий и выпуска документации. Разработчик – компания Autodesk.

Среди особенностей Inventor стоит отметить:

• Продвинутые инструменты трехмерного моделирования, включая работу со свободными формами и технологию прямого редактирования
• Поддержку прямого импорта геометрии из других САПР с сохранением ассоциативной связи (технология AnyCAD)
• Тесную интеграцию с программами Autodesk — AutoCAD, 3ds Max, Alias, Revit, Navisworks и другими, что позволяет использовать Inventor для решения задач в разных областях, включая дизайн, архитектурно-строительное проектирование и пр.
• Поддержку отечественных стандартов при проведении расчетов, моделировании и оформлении документации
• Обширные библиотеки стандартных и часто используемых элементов
• Обилие мастеров проектирования типовых узлов и конструкций (болтовые соединения, зубчатые и ременные передачи, проектирование валов и колес и многое другое)
• Широкие возможности параметризации деталей и сборок, в том числе управление составом изделия
• Встроенную среду создания правил проектирования iLogic.

Для эффективного управления процессом разработки изделий, управления инженерными данными и организации коллективной работы над проектами, Autodesk Inventor может быть интегрирован с PLM-системой Autodesk Vault и схожими системами других разработчиков.

SolidWorks

Трехмерный программный комплекс для автоматизации конструкторских работ промышленного предприятия. Разработчик – компания Dassault Systemes.

Черты системы, выгодно отличающие ее от других CAD-систем:

• Продуманный интерфейс пользователя, ставший образцом для подражания
• Обилие надстроек для решения узкоспециализированных задач
• Ориентация как на конструкторскую, так и на технологическую подготовку производства
• Библиотеки стандартных элементов
• Распознавание и параметризация импортированной геометрии
• Интеграция с системой SolidWorks PDM

SolidEdge

Система трехмерного моделирования машиностроительных изделий, которую разрабатывает Siemens PLM Software.

Среди преимуществ системы можно выделить:

• Комбинацию технологий параметрического моделирования на основе конструктивных элементов и дерева построения с технологией прямого моделирования в рамках одной модели
• Расчетные среды, включая технологию генеративного дизайна
• Поддержку ЕСКД при оформлении документации
• Расширенные возможности проектирование литых деталей и оснастки для их изготовления
• Встроенный модуль автоматизированного создания схем и диаграмм
• Тесную интеграцию с Microsoft SharePoint и PLM-системой Teamcenter для совместной работы и управления данными

Компас-3D

Компас-3D – это система параметрического моделирования деталей и сборок, используемая в областях машиностроения, приборостроения и строительства. Разработчик – компания Аскон (Россия).

Преимущества системы Компас-3D:

• Простой и понятный интерфейс
• Использование трехмерного ядра собственной разработки (C3D)
• Полная поддержка ГОСТ и ЕСКД при проектировании и оформлении документации
• Большой набор надстроек для проектирования отдельных разделов проекта
• Гибкий подход к оснащению рабочих мест проектировщиков, что позволяет сэкономить при покупке
• Возможность интеграции с системой автоматизированного проектирования технологических процессов ВЕРТИКАЛЬ и другими системами единого комплекса.

T-FLEX

Отечественная САПР среднего уровня, построенная на основе лицензионного трехмерного ядра Parasolid. Разработчик системы – компания ТопСистемы (Россия).

Отличительные черты системы:

• Мощнейшие инструменты параметризации деталей и сборок
• Продвинутые средства моделирования
• Простой механизм создания приложений без использования программирования
• Интеграция с другими программами комплекса T-FLEX PLM
• Инструменты расчета и оптимизации конструкций.

“Тяжелые” САПР

Тяжелые САПР предназначены для работы со сложными изделиями (большие сборки в авиастроении, кораблестроении и пр.) Функционально они делают все тоже самое, что и средние системы, но в них заложена совершенно другая архитектура и алгоритмы работы.

PTC Creo

Система 2D и 3D параметрического проектирования сложных изделий от компании PTC. САПР PTC Creo широко используется в самых разных областях проектирования.

Выгодные отличия системы от конкурирующих решений:

• Эффективная работа с большими и очень большими сборками
• Моделирование на основе истории и инструменты прямого моделирования
• Работа со сложными поверхностями
• Возможность масштабирования функциональности системы в зависимости от потребностей пользователя
• Разные представления единой, централизованной модели, разрабатываемой в системе
• Тесная интеграция с PLM-системой PTC Windchill.

NX

NX – флагманская система САПР производства компании Siemens PLM Software, которая используется для разработки сложных изделий, включающих элементы со сложной формой и плотной компоновкой большого количества составных частей.

Ключевые особенности NX:

• Поддержка разных операционных систем, включая UNIX, Linux, Mac OS X и Windows
• Одновременная работа большого числа пользователей в рамках одного проекта
• Полнофункциональное решение для моделирования
• Продвинутые инструменты промышленного дизайна (свободные формы, параметрические поверхности, динамический рендеринг)
• Инструменты моделирования поведения мехатронных систем
• Глубокая интеграция с PLM-системой Teamcenter.

CATIA

Система автоматизированного проектирования от компании Dassault Systemes, ориентированная на проектирование сложных комплексных изделий, в первую очередь, в области авиастроения и кораблестроения.

Отличительные особенности:

• Стандарт “де факто” в авиастроении
• Ориентация на работу с моделями сложных форм
• Глубокая интеграция с расчетными и технологическими системами
• Возможности для коллективной работы тысяч пользователей над одним проектом
• Поддержка междисциплинарной разработки систем.

Облачные САПР

В последнее время активно начали развиваться “облачные“ САПР, которые работают в виртуальной вычислительной среде, а не на локальном компьютере. Доступ к этим САПР осуществляется либо через специальное приложение, либо через обычный браузер. Неоспоримое преимущество таких систем – возможность их использования на слабых компьютерах, так как вся работа происходит в “облаке”.

Облачные САПР активно развиваются, и если несколько лет назад их можно было отнести к легким САПР, то теперь они прочно обосновались в категории средних САПР.

Fusion 360

САПР Fusion 360 ориентирована на решение широкого круга задач, начиная от простого моделирования и заканчивая проведением сложных расчетов. Разработчик системы – компания Autodesk.

Особенности Fusion 360:

• Продвинутый интерфейс пользователя
• Сочетание разных методов моделирования
• Продвинутые инструменты работы со сборками
• Возможность работы в онлайн и оффлайн режимах (при наличии и отсутствии постоянного подключения к сети Интернет)
• Доступная стоимость приобретения и содержания
• Расчеты, оптимизация, визуализация моделей
• Встроенная CAM-система
• Возможности прямого вывода моделей на 3D-печать.

Onshape

Полностью “облачная” САПР Onshape разрабатывается компанией Onshape.

На что стоит обратить внимание при выборе Onshape:

• Доступ к программе через браузер или мобильные приложения
• Работа только в режиме онлайн
• Узкая направленность на машиностроительное проектирование
• Полный набор функций для моделирования изделий машиностроения
• Контроль версий создаваемых проектов
• Поддержка языка FeatureScript для создания собственных приложений на основе Onshape.

Заключение

В настоящее время на рынке присутствуют самые разные современные CAD системы, которые отличаются между собой как по функциональности, так и по стоимости. Выбрать подходящую систему автоматизированного проектирования среди многих CAD – непростая задача. При принятии решения необходимо ориентироваться на потребности предприятия, задачи, которые стоят перед пользователями, стоимость приобретения и содержания системы и многие другие факторы.

AutoCAD Electrical – функционал, примеры проектов, описание

Инструменты AutoCAD Electrical (ACADE)

• Все функции AutoCAD
• Управление проектом
• Создание и редактирование схем
• 2D чертежи шкафов и монтажных панелей
• Автоматическая генерация отчетов
• Экспорт / Импорт
• Инструменты преобразования объектов AutoCAD в AutoCAD Electrical
• Электромеханическая связь (совместное использование AutoCAD Electrical и Inventor Professional)

Ключевые особенности AutoCAD Electrical

Специализированные функции для размещения и редактирования компонентов, построения нескольких цепей за одну операцию, соединение их на разных листах, параметрическое создание компонентов, использование баз данных и графических меню, автоматическое обозначение составных частей и авто нумерация цепей значительно ускоряют создание следующих тип схем: электрические принципиальные, однолинейные, пневматические, гидравлические, схемы соединений и КИПиА.

Специализированный функционал для ускорения создания схем

Сокращение числа ошибок

Контроль создания проекта и информация об ошибках в режиме реального времени. Возможность настройки формата обозначений компонентов и проводов. Установление связи «родительский» и «дочерний» позволяет автоматически назначать номера выводов элементам и обозначения жилам кабелей. Навигация по перекрестным ссылкам позволяет просматривать составные части компонентов, цепей, а также перемещаться по ним. Часто используемые схемы и чертежи можно сохранять в базе данных AutoCAD Electrical для повторного использования, позиционные обозначения элементов и нумерация проводов приводятся в соответствие текущему проекту.

Увеличение производительности

Автоматическое формирование различных отчетов по отдельным листам, разделам и по всему проекту. Размещение отчетов на чертеже и сохранение данных во внешних файлах. Поддержка целостности и логические связи между схемами и «интеллектуальными» чертежами компоновки. Имеется возможность размещать на чертежах компоновки элементы конструкции, например, таблички с надписью, кабельные каналы и монтажные рейки, которые автоматически будут включаться в спецификацию. Добавление и контроль номеров позиций для компонентов. Возможность вывода на чертёж компоновки монтажных данных.

Создание чертежа компоновки в AutoCAD Electrical

Эффективный обмен и управление проектными данными

Схемы и чертежи, созданные в AutoCAD Electrical, можно просматривать и редактировать с помощью любой DWG-совместимой программы. Специальные инструменты позволяют преобразовать графические объекты AutoCAD в «интеллектуальные» компоненты ACADE.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК)

AutoCAD Electrical включает в себя набор функций, позволяющих повысить производительность и точность создания схем с использованием модулей ПЛК. Библиотека модулей входов/выходов ПЛК содержит более 3 тысяч изделий от наиболее известных производителей. Поддерживается параметрическое размещение и обозначение модулей ввода/вывода ПЛК на листах проекта. Адреса и описания входов/выходов ПЛК можно экспортировать в различные форматы. Имеется возможность двунаправленного обмена данными между программными продуктами Autodesk и Rockwell Automation, а также Schneider Electric’s Unity™.

Создание схемы с ПЛК в AutoCAD Electrical

Конструктор цепей

Инструмент «Конструктор цепей» позволяет автоматически создавать цепи управления двигателей и питания. Предусмотрена возможность работы с трехфазными, однофазными и однолинейными цепями. Цепи формируются динамически на основании набора правил и функциональных требований к элементам, соединениям, номинальным параметрам и каталожным данным.

Редактор клеммных колодок

Вся информация о клеммах проекта сохраняется в «Редакторе клеммных колодок», в том числе каталожные данные клемм, информация о подключенных проводах, жилах кабелей и подключенных устройствах. Поддержка многоуровневых клемм, внутренних и внешних перемычек между клеммами. Возможность добавления резервных клемм и вспомогательных принадлежностей. Автоматически формируется графическое или табличное изображение клеммника и таблица перемычек для размещения на чертеже. Экспорт данных клеммников в приложения Wago или Phoenix Contact.

Электромеханические проекты

Совместное создание проектов AutoCAD Electrical и Autodesk Inventor Professional. Общая библиотека каталожных данных, связь графических и текстовых данных, ссылки на 2D и 3D образы. Поддержка Microsoft® SQL™ Server. Импорт, экспорт, связь и синхронизация данных. Отображение и анализ результатов синхронизации, инструменты для исправления несоответствий.

База данных КЭАЗ

Специалисты отдела проектных решений Курского электроаппаратного завода (КЭАЗ) разработали программу для автоматического переноса базы данных своих изделий в установленную версию AutoCAD Electrical. В базу данных включена продукция с техническими характеристиками и соответствующими условными графическими обозначениями для схем, габаритными чертежами, 3D-моделями для Autodesk Inventor.

Скачать текущее обновление базы данных можно по ссылке.