T‑FLEX Электротехника — это система в составе программного комплекса T‑FLEX PLM, предназначенная для проектирования электротехнических изделий различной степени сложности.
T‑FLEX PLM обеспечивает единую информационную платформу, внутри которой происходит обмен данными с другими системами комплекса. Благодаря этому не требуется импорт и экспорт данных между системами, а все файлы записываются в одном формате (рис. 1).
T‑FLEX Электротехника встроена в интерфейс системы для конструкторской подготовки и 3D моделирования T‑FLEX CAD, что обеспечивает единое рабочее пространство для создания схем и 3D моделирования электротехнических изделий.
Система включает необходимые библиотеки компонентов с условно-графическими обозначениями для работы со схемами, 3D модели различных устройств, большую базу соединителей, в основном отечественного производства, а также набор инструментов для работы со схемами и 3D моделирования жгутов.
В составе системы имеются инструменты для разработки любых проектов: бортовых кабельных сетей, распределительных устройств, электротехнических шкафов, внутриблочных и межблочных связей приборов и других, что позволяет использовать систему в различных отраслях промышленности.
Разберем более подробно возможности T‑FLEX Электротехника.
Этапы разработки проекта
При использовании T‑FLEX Электротехника реализуется полный цикл разработки — от создания схем до выпуска документации (рис. 2).
Cхемы
Основным этапом является разработка электрических схем. На этом этапе в проект вносится вся информация о составе изделия, о соединениях между устройствами, о назначенных параметрах устройств и их составляющих. На последующих этапах данные дополняются: при компоновке добавляется информация о дополнительных комплектующих, при проектировании проводки в 3D сцене в проекте появляется актуальная информация о длинах проводных/кабельных изделий.
В одном проекте можно разрабатывать схемы различных типов, данные по устройствам в схемах синхронизируются автоматически. Изменения, внесенные на любой схеме, применяются ко всем связанным данным в проекте, включая 3D часть и отчетную документацию.
3D моделирование
Моделирование изделий выполняется в T‑FLEX CAD с использованием инструментов системы, благодаря чему пользователю не требуется время на обучение и переключение между системами.
Пользователь может вести работу с 3D моделью и схемами в одном документе. Если же 3D модель и схемы выполняются параллельно в разных проектах, то позже производится объединение проектных данных (рис. 4).
Проводка в 3Д
Для трассировки кабельных изделий в 3D пространстве используются инструменты T‑FLEX Электротехника и T‑FLEX CAD. Совместно системы обеспечивают полный набор инструментов и единый подход к их применению.
Табличная КД
Синхронно с разработкой схемы и компоновкой в 3D в автоматическом режиме заполняется Электронная структура изделия (ЭСИ), данные из которой служат основой для формирования различных отчетов.
Графическая КД
Графическая конструкторская документация создается с помощью инструментов T‑FLEX Электротехники и стандартных инструментов T‑FLEX CAD с учетом специфики решаемых задач. Формирование отчетной и конструкторской документации проходит без использования сторонних инструментов.
Возможности T‑FLEX Электротехники
Библиотеки элементов
Пользователям T‑FLEX Электротехника доступна обширная библиотека элементов, которую можно дополнить любыми разработанными или модифицированными элементами:
- для разработки схем в поставляемой библиотеке есть необходимый набор элементов с условно-графическими обозначениями. Все элементы содержат не только графику для отображения на схеме, но и модель данных с набором параметров, свойственных определенному типу компонента (рис. 5).
Элементы могут быть различной степени сложности, начиная от простых символов, не имеющих параметров и точек подключения, и заканчивая сложными изделиями с набором вложенных элементов, которые могут размещаться разнесенным способом на нескольких листах схемы;
- обширная библиотека параметрических 3D моделей соединителей позволяет в режиме диалога выбрать для размещения в 3D пространстве нужный соединитель (тип корпуса, количество контактов, исполнение и т.д.) — рис. 6.
- параметризуемые элементы электропроводки — наконечники, кабельные каналы, крепежные элементы. После вставки данных библиотечных элементов и настройки родительского элемента расположение и размеры дочерних элементов определяются автоматически. При модификации родительского компонента сборка также обновляется в автоматическом режиме;
- в библиотеке кабельных изделий есть не только стандартные провода/кабели, но и кабельные изделия с соединителями в своем составе, что позволяет использовать в проекте стандартные покупные жгуты (HDMI, USB, VGA и т.д.) или жгуты, разработанные ранее и сохраненные как компоненты библиотеки (рис. 7).
Разработка схем
Возможны различные варианты добавления новых элементов на схему: выбор и вставка элемента из библиотеки, копирование ранее размещенных, повторная вставка элементов, бесконечная повторная вставка, массив. При размещении элемента на схеме ему назначается позиционное обозначение, система отслеживает уникальность позиционных обозначений элементов в проекте. Автоматизировано переназначение позиционных обозначений по заданным правилам: «сверху-вниз», «слева-направо» и др.
Для соединения элементов используются как одиночные линии связи, так и групповые линии с автоматической нумерацией вхождений. Для ускорения работ можно использовать инструмент создания нескольких параллельных линий связи. Линии связи динамически перестраиваются при перемещении, повороте и замене элемента. При вставке элемента на схему в разрыв линии связи все соединения автоматически привязываются к новым точкам подключения. На линиях связи можно разместить динамически изменяемые символы экранов, свивок, коаксиальности.
Инструмент работы с цепями и сигналами позволяет пробрасывать цепи по линиям связи, в том числе через промежуточные соединители и клеммники, отслеживать конфликты цепей, наследовать цепи при вставке элемента. Для визуального контроля возможно назначать линиям связи цвет в соответствии с заданными настройками цепей. Доступен импорт/экспорт цепей.
При работе с соединителями пользователь в режиме диалога выбирает вид условно графического обозначения из различных вариантов: упрощенный вид, поконтактный, табличный. Каждый из вариантов имеет свои настройки представления. При замене представления соединителя линии связи автоматически перестраиваются в соответствии с выбранным вариантом. Автоматизирован процесс подбора и размещения ответных частей соединителей на схеме (рис. 8).
Назначение кабельных изделий на линии связи
При назначении на линии связи кабельных изделий система обращается к библиотеке кабельных изделий для выбора нужных проводов. Назначение проводов не зависит от сложности схемы и количества точек подключения в соединении. Если линия связи имеет ответвления — более двух точек подключения — на нее автоматически назначаются несколько проводов. На линии связи с назначенными кабельными изделиями можно вывести их параметры: наименование провода/жилы, сечение, цвет и другие необходимые параметры. Надпись прикрепляется к линии связи и автоматически обновляется при изменении параметров провода. T‑FLEX Электротехника контролирует сечение и количество подключаемых проводов к контактам элементов и сообщает об обнаруженном несоответствии. Если подключение провода к контакту элемента предусматривает использование наконечника, система автоматически подбирает необходимый наконечник заданного типа, учитывая параметры подключаемого провода (рис. 9).
Электронная структура изделия
Многонаправленная электронная структура изделия формируется автоматически при добавлении элементов в проект. При подключении линий связи в ЭСИ появляется информация о соединениях и всех прочих взаимосвязях, которые назначаются элементу. Формируемая структура является интерактивной — при выборе объекта в ЭСИ подсвечиваются его 2D и 3D представления на схеме и в 3D модели (рис. 10).
Информация, хранящаяся в ЭСИ, в дальнейшем используется для создания технической документации.
Анализ разработанной схемы
В процессе разработки возникает необходимость проверки работоспособности схемы. В любой момент возможно запустить проверку на коллизии — возможные ошибки. Система при проверке указывает места, где необходимо внести корректировки, провести доработку схемы. При внесении корректировок информация о коллизиях обновляется в режиме реального времени. Инструмент анализа схем постоянно развивается, дополняется новыми критериями при расширении функционала системы.
Оформление схем
Все схемы в T‑FLEX Электротехника по умолчанию оформляются по ГОСТ. Основная надпись заполняется автоматически инструментами T‑FLEX CAD.
Оформленный документ можно дополнить техническими требованиями с интерактивными выносками. Помимо позиционных обозначений и наименований контактов на схеме можно отобразить различные параметры элементов, разместить таблицы подключения контактов. Это особенно актуально для соединителей, представленных в упрощенном виде.
Перечень элементов формируется автоматически по данным схемы. Он может быть как сформирован в виде отдельного документа, так и размещен на текущем листе. Во втором случае он автоматически «привязывается» к правому верхнему углу листа. Сформированный перечень элементов обновляется по запросу пользователя или при обновлении всех отчетов в проекте.
Коллективное проектирование
Инструменты T‑FLEX Электротехника позволяют вести коллективную работу над сложными проектами по принципу «сверху-вниз» или «снизу-вверх».
При работе «Сверху-вниз» разрабатывается полная схема. Конструктор использует эту схему в качестве источника информации для дальнейшей работы: компоновки, создания КД для конкретного изделия, например жгута. Выбор объектов автоматизирован, настройка фильтров обеспечивает безошибочный выбор связанных объектов. Вместе с выбранной частью схемы передается электронная структура, включая кабельные изделия. У выбранных объектов остается связь с источником — при изменении в полной схеме все обновленные данные передаются в выбранный фрагмент.
Разработка проекта по принципу «снизу-вверх» позволяет составить проект из отдельных фрагментов, включающих как 3D модель, так и схемную часть.
Разграничение прав доступа пользователей к проектным данным обеспечивается средствами T‑FLEX PLM.
Компоновка оборудования в 3D сцене
Пользователи T‑FLEX Электротехника получают все преимущества параметрического проектирования T‑FLEX CAD. Основная работа в 3D ведется с использованием инструментов T‑FLEX CAD: размещение оборудования, привязки, трассы. T‑FLEX Электротехника дополняет CAD специализированными инструментами по работе с кабельными изделиями, организует взаимосвязи схем и 3D моделей.
Разработка схем и 3D модели ведется в одном документе в режиме нескольких окон, что позволяет видеть все изменения, появляющиеся синхронно, благодаря ассоциативной связи между УГО и 3D моделью.
При задании в библиотеке связей УГО и его модели ассоциативная связь в проекте устанавливается автоматически, 3D модель элемента загружается из библиотеки и появляется в 3D сцене.
Существует возможность связать ранее размещенные УГО и 3D модель вручную с указанием соответствующих точек подключения — коннекторов. При этом коннекторы не обязательно задавать в составе библиотечного элемента — их можно разместить непосредственно в 3D сцене на нужном объекте (рис. 11).
Трассировка кабельных изделий в 3D сцене
Кабельные изделия, включая жгуты, можно создавать как на схеме, назначая их на линии связи, так и в 3D модели. В любом случае информация о кабельных изделиях отразится на схеме, кабельные изделия автоматически прокладываются в 3D сцене. Прокладка кабельных изделий в 3D сцене может производиться по 3D пути или с привязкой к узловым точкам: отверстиям, хомутам.
T‑FLEX Электротехника обладает гибким инструментом работы со жгутами. Например, можно заранее создать в 3D сцене пустой жгут, проложить его нужным образом, а позже упаковать в него провода. Аналогично возможно исключить провода из жгута. Информация о включении проводов в состав жгута автоматически отразится в электронной структуре изделия. Также в жгут можно добавить резервные провода, которые будут учтены при расчете диаметра сегментов жгута и отобразятся в отчетной документации.
Реализовано автоматическое размещение ответных частей соединителей. Если у соединителя назначена его 3D модель в библиотеке, то она автоматическое добавиться в 3D сцену и разместится у своей ответной части (рис. 12).
Инструмент работы со сращиваниями автоматически создает элементы сращивания для выбранных соединений и размещает их в 3D модели жгута в соответствии с заданными правилами. В автоматическом режиме корректируется состав и подключение проводов в жгуте с учетом добавленных элементов и их размещения.
Анализ кабельных изделий позволяет проверить радиус изгиба проводов, превышение заданной длины, корректность выбора дополнительных элементов – защитных трубок, плетенок.
Формирование отчетной документации
Информация из электронной структуры изделия отображается в окне Состав изделия, на основе которого формируется вся техническая документация. Есть возможность выбрать различные составы для отображения, внести необходимые корректировки и создать перечни элементов, спецификации, таблицы подключений, соединений и многое другое — в соответствии с принятыми на предприятии правилами.
Система содержит большое количество шаблонов для отчетов, которые пользователь может самостоятельно настраивать и видоизменять. Новые шаблоны легко создать, даже не имея навыков программирования (рис. 13).
Если существует необходимость в обработке информации сторонними инструментами, то содержание Состава изделия возможно экспортировать в форматы Excel, XML, CSV.
Формирование графической документации
Графическая КД на устройства формируется стандартными инструментами T‑FLEX CAD. Создаваемые проекции «живые» — они связаны не только с 3D моделью, но и с Составом изделия. Например, выноски меняются динамически при внесении корректировок в проект — обновляются надписи позиционных обозначений, номера позиций по спецификации.
С помощью инструментов T‑FLEX Электротехника создаются чертежи жгутов и плазов. Чертежи жгутов можно создавать как в упрощенном виде (скелетная схема), так и с отображением реальных диаметров сегментов, проекций соединителей со стороны монтажа проводов. Инструмент позволяет поворачивать, растягивать, сжимать отдельные сегменты. Чертеж можно дополнить таблицами подключения соединителей и сращиваний, размерами, выносками. Чертеж жгута меняется в режиме реального времени при внесении изменений в схему и 3D модель.
Экспорт конструкторской документации осуществляется в следующих форматах: *.dxf, *.dwg, *.pdf, *.stp, *.step.
Работа с T‑FLEX DOCs
T‑FLEX Электротехника включена в комплекс T‑FLEX PLM, благодаря чему передача данных и последующая обработка информации производится с использованием инструментов T‑FLEX DOCs. Работа с извещениями, ревизиями и другими доступными инструментами ведется сразу в T‑FLEX DOCs. Предоставляется возможность использовать общие библиотеки, создавать различные конфигурации изделий в T‑FLEX DOCs. Можно также передавать документы и Состав изделия в T‑FLEX DOCs и проводить всю обработку информации сразу в PDM системе.
При совместной работе с T‑FLEX Электротехника T‑FLEX DOCs обеспечивает разграничение доступа, назначаемого на разделы пользовательской и системной библиотеки, позволяет оптимизировать работу с базой электрических компонентов и архивом электронных документов, а также защитить их от повреждения и утери информации.
Модуль T‑FLEX Электротехника является мощным инструментом для компоновки оборудования любой сложности, а при использовании его с другими продуктами позволяет подготовить полный комплект моделей, схем и отчётов для производства.
В настоящее время активно ведутся работы по развитию имеющегося функционала T‑FLEX Электротехника и созданию новых автоматизированных инструментов, позволяющих решить полный цикл задач проектирования в электротехнике.
