Разработка проектной документации для АСУ

Реферат

 

Курсовой проект содержит: 35 стр., 3 источника, графическую часть

2 листа формата А1.

В данном курсовом проекте проведен анализ требований к разработке документации АСУ, а также ее проектирование в  системах автоматизированного проектирования.

Целью данной курсового проекта  является:

• ознакомление с функциональным назначением, принципом работы и проектирование в САПР;
• получение знаний о принципах подбора и проектирования  технических средств САПР;
• обучение методам проектирования и конструирования;
• обучение использования программного обеспечения САПР; 
  

Нормативные ссылки

 

В данном проекте использовались следующие  нормативные документы:

 

ГОСТ 2.416-68 «Условные обозначения  магнитопроводов»

ГОСТ 2.413-72 «Правила выполнения конструкторской документации изделий, изготовляемых с применением электрического монтажа»

ГОСТ 2.109-73 «Основные требования к  чертежам»

ГОСТ 24.301-80 «Общие требования к выполнению текстовых документов»

ГОСТ 24.302-80 «Общие требования к выполнению схем»

ГОСТ 24.303-80 «Условные обозначения  графически технических средств»

ГОСТ 2.710-81 «Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах»

ГОСТ 24.304-82 «Требования к выполнению чертежей»

ГОСТ 2.104-85 «Автоматизированные системы управления. Общие требования»

 

 

 

 

Содержание

 

Введение…………………………………...………………………………….4

1. САПР. Основные понятия....................................................…....................5
1. Системы проектирования………………………………………..............5
2. Графические редакторы для проектирования СА....………....…………6
3. Программные средства для моделирования и исследования автоматизированных систем…………………………………...…………7
2. Разработка конструкторской и программной документации……..........…….8
1. Общие правила выполнения электрических чертежей ………………..10
1. Чертежи жгутов, кабелей и проводов……………....……………..10
2. Чертежи печатных плат……………………………………………..11
3. Чертежи с применением электромонтажа………………………...12
2. Общие правила выполнения схем……………………………...............13
3. Текстовая информация на чертежах и схемах………………………….15
4. Чертежи электроизделий…………………………………………………19
5. Схемы электрические структурные……………………………….21
6. Схемы электрические функциональные…………………………..23
7. Схемы электрические принципиальные…………………………..26
3. САПР для построение функциональной и принципиальной схем………….28

  3.1  Система построения схем…………………………………………………28

  3.2  Система проектирования «Компас»……………………………………...30

3.   Система проектирования «AutoCAD»……………………………………32

Заключение…………………………………………………….................34

Список использованных источников………………………………………35

 

Введение

 

Целью данного проекта является изучение основных возможностей САПР и необходимые понятия для создания электрических схем.

В данном проекте были рассмотрены основные понятия, способы и требования для построения схем, чертежей, использования текстовой информации на чертежах.

Пользуясь стандартами ГОСТ, можно  просто и результативно спроектировать в таких системах автоматического  проектирования как «Компас», «AutoCAD» и «ProfiCAD» необходимые чертежи, а также имеется возможность создания спецификаций и другой чертежной документации.

В проекте были описаны основные понятия, классификация САПР, а также приведены описания рабочих пользовательских программ «Компас», «AutoCAD» и «ProfiCAD».

 

 

1. САПР. Основные понятия

1. Системы проектирования

 

Использование САПР позволяет в  значительной мере сократить продолжительность  проектирования, обеспечивая:

 

• Быстрое выполнение чертежей;
• Высокую точность и качество чертежей;
• Ускорение расчетов и анализа
• Сокращение затрат на исследование и усовершенствование прототипов объекта.
• Интеграцию проектирования с другими видами деятельности.

 

Различают системы проектирования трех уровней: высокого, среднего и  низкого. Системы высокого и среднего уровней в значительной степени  схожи между собой и называются трехмерными. Проектирование в них  происходит на уровне 3D. Кроме того, они позволяют с помощью средств анимации имитировать перемещение в пространстве рабочих органов станка или изделия. К высокому относятся pro/engineering (USA), Euclid Quantum (France), T-Flex CAD, СПРУТ. К среднему относятся Mechanical Desktop Autodesk, Solid Works и др..

Системы нижнего уровня это графические редакторы для проектирования 2D. К ним относятся AutoCAD, MiniCAD, Microsoft Visual, Компас, Eplan (Germany), Electrics (Russia ООО «Розмысел»).

Системы двумерного проектирования распознают геометрические формы, определяемые только на плоскости. Каждый вид объекта  системы может выполнять лишь как отдельную фигуру, рассматриваемую  вне связи с другими видами.

 

2. Графические редакторы для проектирования СА

 

Системы Microsoft Visio, AutoCAD, Компас, Electrics CS предназначены для чертежно-конструкторских работ, в том числе для создания и редактирования электрических, функциональных и других схем и текстовой документации с соблюдением требований стандартов. В их состав входят:

• Графический редактор схем;
• Модуль логической обработки;
• Система управления базами данных электрических устройств;
• Библиотеки расчетов;
• Генератор отчетов.

Системы проектирования позволяют  вводить и редактировать электрические  схемы, использовать базу электрических  устройств, осуществлять трассировку  проводов, определять внешние трассы, подбирать клеммные блоки, создавать  схемы подключений и соединений, настраивать и создавать формы  отчетов и подбирать под них  конструкторскую документацию.

Система  Electrics устанавливается на базе AutoCAD. Во всех указанных системах имеется готовая библиотека электротехнических элементов, однако выбор в них ограничен. Однако пользователи могут пополнять библиотеку недостающими элементами.

Electrics содержит наиболее полный набор электротехнических элементов. Базы данных для проектирования систем автоматизации обычно размещается в отдельной папке. В ней содержатся:

• Технические устройства систем автоматизации;
• Описание электрических устройств и связи между ними;
• Отчеты в формате MS Word;
• Файлы структурных, принципиальных схем и т.д. 
  
3. Программные средства для моделирования и исследования автоматизированных систем

 

Для решения задач решения и  синтеза СА применяют следующие  средства: MATLAB, GPSS, MATCAD, SCADA (диспетчерское управление и сбор данных), DCS (распределенная система управления) и др..

Указанные средства отличаются друг от друга формой представления данных, характером решаемых задач, графическими возможностями, способностью взаимодействия. Для моделирования и исследования САУ чаще выбирают MATLAB.

MATLAB поставляется как комплект MATLAB + Simulink + Tool Box + BlockSet, где Tool Box и BlockSet пакеты расширения для MATLAB и Simulink соответственно. Simulink сам является основным пакетом расширения MATLAB. Он служит для имитационного моделирования моделей, состоящий из графических блоков с заданными параметрами.

Simulink основан на построении блочных схем путем переноса блоков из библиотеки компонентов в окно редактирования создаваемой модели. В Tool Box включены специализированные пакеты для автоматизированного проектирования систем управления. Например, моделирование непрерывных или дискретных систем, для моделирования нелинейных систем и т.п.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  Разработка конструкторской и программной документации

 

2.1 Общие правила выполнения электрических чертежей

 

Чертежи выполняются при проектировании шкафов электрооборудования, пультов  операторов, моторов редукторов, кинематических частей электроприводов, жгутов, кабелей, проводов и других изделий. Наиболее часто выполняются чертежи общего вида, сборочные чертежи и чертежи деталей.

Чертеж общего вида (ВО) содержит изображение  сборочной единицы и другие данные, необходимые для понимания принципа работы и взаимодействия ее составных  частей. Он является основанием для  разработки чертежей деталей и спецификации. Чертеж ВО относится к проектным  документам и разрабатывается на стадиях технического предложения, эскизного и технического проекта. Выполняется согласно ГОСТ 2.118-73, ГОСТ 2.119-73 и ГОСТ 2.120-73.

Изделие, изображаемое на чертеже  ОВ, чаще всего представляет собой  сборочную единицу, составные части  которой соединяются различными способами.

Сборочные чертежи (СБ) содержат изображения сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки. Составные части сборочной единицы снабжаются полками-выносками, на которых проставляются номера позиций этих составных частей в соответствии с их порядковыми номерами в спецификации.

Чертеж детали – это изображение  детали и другие данные, необходимые  для ее изготовления и контроля. Чертежи деталей относятся к  рабочей документации.

Кроме графического изображения детали приводятся все размеры, предельные отклонения размеров, допуски формы  и расположение поверхностей, сведения о материале, технические требования и др..

 

 

 

 

 

 

 

2.1.1 Чертежи жгутов, кабелей  и проводов

 

Жгутом называют изделие, состоящее  из двух и более изолированных  проводников (проводов, кабелей), скрепленных  в пучок плетением, связыванием  или каким-либо другим способом. В  состав жгута входят также соединительные устройства, наконечники и т.п.

Кабель (провод) также включает в  себя другие части, например, соединительные устройства, поэтому чертеж жгута и кабеля следует рассматривать как сборочные и выполнять по правилам ГОСТ 2.414-75. Чертеж жгута или кабеля должен содержать:

    - изображение изделия, дающее представление о связи и расположении его составных частей (проводов, бирок, наконечников, разъемов и т.д.);

    - таблицы или схемы, поясняющие соединение составных частей (при необходимости);

    - размеры и предельные отклонения длин всех участков жгута;

    - номера позиций составных частей, входящих в жгут;

    - технические требования к изготовителю жгута.

Основным конструкторским документом чертежа жгута является спецификация, выполняемая на отдельных листах формата А4 (ГОСТ 2.108-68). Направление ответвлений, расположение на поле чертежа и его элементов должны соответствовать фактическому их положению в готовом жгуте.

 

2.1.2  Чертежи печатных плат

 

Конструкторская документация на печатные платы и блоки оформляется  в соответствии с требованиями ГОСТ 2.109-73 и ГОСТ 2.417-68 и действующими нормативно-техническими документами. Чертеж печатной платы односторонней  или двухсторонней классифицируется как чертеж детали. Он должен содержать:

    - изображение платы со стороны печатного монтажа;

    - все сведения, необходимые для изготовления и контроля. Размеры, предельные отклонения и шероховатости поверхностей самой платы и всех ее элементов (отверстий и проводников), а также размеры расстояний между ними;

    - необходимые технические требования;

    - сведения о материале.

 

 

2.1.3 Чертежи с применением электромонтажа

 

В состав чертежа, как правило, входят элементы электрической принципиальной схемы или схемы соединений: трансформаторы, преобразователи частоты, коммутационно-защитная аппаратура.

Электромонтаж изделия производится по электромонтажному чертежу. При  этом разрабатываются сборочный  чертеж со спецификацией для сборки и электромонтажный чертеж по ГОСТ 2.413-72.

Также электромонтаж изделия может  производиться по другим документам. При этом разрабатывается сборочный  чертеж со спецификацией для сборки.

 

2.2 Общие правила выполнения  схем

 

В зависимости от основного назначения, схемы подразделяют на:

• Электрические;
• Гидравлические;
• Пневматические;
• Кинематические;
• Оптические.