автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Разработка схемотехнической и конструкторской подсистем системы автоматизированного проектирования вторичных цепей низковольтных комплектных устройств электростанций

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ {Технический университет) '

ца прарах рукописи

СТОГЦШ1 ТАТЬЯНА АНАТОЛЬЕВНА

'РАЗРАБОТКА СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЙ И КОНСТРУКТОРСКОЙ ПОДСИСТЕН СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ НИЗКОВОЛЬТНЫХ КОМПЛЕКТНЫХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

- ' Специальность 05..14.02. - Электрические станций

(электрическая часть), сети, электроэнергетические ристены и управление ими

Автореферат диссертации на соискание ученой степени . кандидата технических наук

Москва - 1993 г.

Работа выполнена на кафедре "j-s^ktfические станции" Московского энергетического института (Термического . университета).

Научный руководитель - кандидат технических-.наук.

ставший научный сотрудник Трофимов A.b. Официальные оппоненты^- доктор технических наук профессор Савельев В.А. кандйдат технических наук доцент.Кривенков В.В.

Ведущая организация - "ВНИГШНЕРТОПГОГГ

\

Зашита состоится 2 * " _ 1Эд4 р

в ' ияг СО мин. в аудитории на заседании

специализированного совета K-053.1G.17 в Насковскои энергетической институте по адресу :•105335, ГСП Москва Е-250,

Красноказарменная ул. 14, Ученый Совет МЭИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан " " 1993 Г.

Ученый секретарь -Специализированного Совета К.053;18.1?.

кандидат .технических наук . Барабанов Ю. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современны/. условиях для обеспечения надежности и экономичности снабжения потребителей необходима совместная работа большого количества электрических станции и подстанций и связывавших их электрических цепей разных напряжений. Цвегиченпе моаиости энергосистем, их числа и разнообразия схем электрических соединений, усложнение автонатики и управления, возросший объем собственных нужд, рост информационной базы как в качественном, так и в количественном отношении (разработка. большого числа блоков, панелей, икат-ов, использование в их составе электронных плат и др..), тесная увязка с технологической частью и другие причины Привели к значительному' усложнению проектирования электрической части станций. Зффективное решение задач проектирования становится возможный лишь за счет разработки систем автоматизированного проектирования.

Необходимость разработки средств автоматизации проектирования бала сформулирована в "Программе разработки и внедрения САПР в Минэнерго СССР на период 1990 - 199Ь г. "

Одной из важных задач проектирования электрической части электростанций является проектирование вторичных цепей низковольтных комплектных устройств СНКЫ).

При проектировании НКУ осуществляется разработка: принципиальной электрической схемы, определяюией полный состав оборудования и связи между ниии, схемы общего вида, отражающей взаимное расположение аппаратуры: внутри разработанной металлоконструкции, схемы электрической соединений рядов зажимов, монтажно - коммутационной электрической схемы, отражающей соединения аппаратов.

При этом проектировщику приходится ревать сложные и разнообразные по своей структуре задачи, обусловленные многочисленным перечнем применяемого оборудования, особенностями их функционирования, техническими и технологическими требованиями. Конструктор вынужден выполнять множество ответственных операций, прослеживая взаимосвязь между принципиальными и монтажными схемами устройств, рядами, зажинов, компоновкой аппаратуры, ос.ушствляя отбор •и анализ электрических и конструктивных параметров используемого оборудования по множеству каталогов, формируя различные выходные документы.

ч

Эффективное решение задач проектирования НКЫ

электростанций возможно за счет использования методов и средств автоматизации, обеспечивающих широкое использование

справочно-инФорнационных денных, пробленно-ориентированного интерфейса поддержания проектных процедур..

Обзор работ по автоматизированному проектированию НКУ показал, что все они ведутся на основе решения локальных задач по отдельный процедурам проектирования. Кроне того, модель и методики заложенные в их основу либо полностью повторяют процесс ручного проектирования, представляя ЭВН в виде высокоэффективного кульнана, либо связаны с жесткой алгоритмизацией, действий, что приводит к потере творческого характера процесса проектирования. Остаются неиспользованными связи между проектными процедурами, объединяющие весь процесс проектирования НКЫ в единую систему и открывающие новые возможности как для разработки отдельных этапов проектирования, так и всего проекта в целом. Поэтому актуальным направлением разработки автоматизированного проектирования вторичных цепей НКУ электростанций представляется создание единой системы, которая обеспечивает интегрированный подход к разработке основных видов проектно-конструкторской документации й включает в себя новые методы и средства проектирования, расширяющие возможности проектировщика.

Целью работы является разработка методов и средств автоматизированного схемотехнического и конструкторского проектирования вторичных цепей низковольтных комплектных устройств электростанций.

Нетоды исследования. В работе используются: математическое моделирование, для разработки подели проекта .НКУ; метод последовательных уступок и метод, графов для решения задач оптимизации компоновки аппаратуры н соедиинений, нетоды < проектирования баз данных, - структурные методы реализации

программного обеспечения.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие новые результаты:

1. На основе анализа процесса проектирования вторичных цепей электростанций сформулированы основные требования к средствам автоматизации схемотехнического и кострукторского

-Г

проектирования низковольтных комплектных устройств.

2. Разработана педель процесса проектирования НКЫ, соответствующая ей информационная модель проекта, обеспечивающая интегрированный подход к созданию проактно-конструкторской докупен гации С принципиальной электрической схемы, схемы общего вила, схемы электрической соединений рядов зажимов, монтазно-комнутационной электрической схемыЗ, и алгоритмы реализации проектных процедур по Формированию докупентов нл цепи вторичной коммутации.

3. Разработана методика автоматизированного схемотехнического и конструкторского проектирования НКУ электростанций.

Практическая ценность и реализация результатов работы. На основе разработанных информационной модели проекта и методики автоматизированного проектирования НКУ создана система автоматизированного проектирования НКЫ электростанций. Она позволяет разрабатывать проектно- конструкторскую документацию на ;НК9: принципиальную электрическую схему, схему оСцзго вида, схему электрТ?чебк^йсоедш1ений рядов зажимов, контажно-коимутационную электрическую ^хёку,. Систена внедрена в ряде проектных, эксплуатационных организаций и непосредственно на заводах, производящих НКЫ. '

Апробация работы и публикации., ' .Основные положения диссертационной работы рассматривались и \<?бсуждались на Республиканской научно-технической конференции "-"Автоматизация проектирования в энергетике и электротехнике" (Ивановой4..} 991 г. 5, на научно-техническом семинаре "Программные средства

интерактивного анализа" . СЧелябинск, 1992 г.), ^ на научно-техническом постоянно . действующем семинаре по теме, "Разработка методов и средств автоматизации проектирования вторичных цепей" СИосква.МЭИ, кафедра "Электрические станции", 1993 г.).

По результатам работы опубликовано три работы, выпущен научно-технический отчет.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 71 наименования и приложения. Основной текст работ изложен на 133 страницах, включает 42 рисунка. Приложение содержит 13 страниц.

б

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы задачи исследований, кратко изложено содержание работы.

Первая глава отражает состояние вопросов, • связанных с проектирование« цепей вторичной коимутации НКУ. Ставятся задачи диссертационной работы, проводится анализ работ по автоматизированному проектирове&ию НКУ.

Традиционные методы ручного проектирования цепей вторичной коммутации представляют проектирование в виде последовательного выполнения работ над документами, определенными . отраслевым стандартом. Для низковольтных комплектных устройств процесс проектирования представляется следующим образом Срис.1).

Рис. 1

Характеристика процедур проектирования НКУ позволила сформулировать следющуиа особенности выполнения проекта:

1. Основным информационным источником проектирования, являющимся воплощением сложных технических решений, реализующим основную часть технического задания, служит принципиальная электрическая схема.

2. Проектирование вторичных цепей НКУ выступает как часть системы более высокого уровня - проектирования вторичных цепей электростанций. В соответствии с чем процесс проектирования цепей вторичной коммутации разделяется на два непосредственно связанных между собой зтапа8 внешнего (объект - часть системы более высокого ранга - проектирование электростанций, где НКУ - часть проекта) и внутреннего проектирования (объект - совокупность компонентов -НКУ).

3. Проектирование является комплексным - разрабатывается единое устройство (НКУ), различные стороны которого отражаются на создающихся документах: принципиальная электрическая схема отражает принцип работы НКУ, схема общего вида - компоновку аппаратуры НКУ внутри металлоконструкции, схема электрическая

г

соединении рядов заживав - ряд зажимов и соединения с ним, 'монтажно - коммутационная электрическая схема - все возможные соединения аппаратов.

' 4. Возможна Формализация отдельных задач проектирования.

Анализ составных частей проектирования, принципов организации и способов выполнения каждого этапа, показывает, что современное проектирование вторичных цепей выдвигает перед проектировщиком больь'ое количество проблем, связанных с рассмотрением свойств и законов функционирования элг-ментов (аппаратов), с оптимизацией структуры, параметров, взаимосвязи элементов, их взаимного расположения, техническими и технологическими требованиями.

Конструктор вынужден выполнять множество ответственных операции,, прослеживая взаимосвязь между принципиальными И монтажнымии схемами, компоновкой аппаратуры, схемой электрической соединений рядов зажимов, осуществляя отбор и анализ электрических и конструктивных параметров используемого оборудования по множеству каталогов, формируя различные выходные документы. ..Трудоемкость, сложность, проверки окончательных результатов, значит5лТ?тшй—графических работ - основные черты этого процесса. - . _

Эффективное решение задач проектирования НКУ электростанций возможно за.счет использования методов и средств автоматизации проектирования. Новая технология проектирования НКЫ электростанций, должна обеспечить комплексное решение задач проектирования НКУ схемотехнической и конструкторской частей ..разработку принципиальной электрической схемы, схемьг^бшего вида, схемы электрической соединений рядов зажимов,

монтажно-коммутационной электрической схемы, позволить:

- выполнять сложные • графические работы по всем . видам документов; .

- поддерживать информационное единство проекта,

- обладать развитым проблеммно- ориентированным интерфейсом, обеспечивающим эффективную реализацию проектных процедур. . '

Обзор работ по автоматизации проектирования вторичных цепей показал:

1. Для реализации задачи автоматизации выполнения проекта необходимы современные вычислительные машины с графическими средствами и емкими накопителями информации - САПР, реализованные

на ЭВМ серии ЕС лишь упрощенно и с большими допущениями позволили решить ряд локальных задач;

2. Для решения схемотехнических задач на персональных компьютерах широко пикеняются радиоэлектронные САПР типа P-CAD, ORCAD, однако существенные различия в целях, методах, критериях оценок проектирования, радиоэлектронных устройств и ИКУ электроэнергетики, не дают возможности применения целиком или частично эти САПР при проецировании НКЫ электростанций. Аналогичные выводы относятся и к САПР.сталелитейной промышленности машино- и приборостроения, бытовой техники и т.д.

3. Основные тенденции развития САПР НКУ электроэнергетики :

- применение методов на основе "ручного" проектирования и таким образом1 предлагающих ЭВМ проектировщику в виде высокоэффективного кульмана:

- жесткая алгоритмизация процедур проектирования, приводящая к потере творческого характера проектирования:

- локальное решение задач проектирования.

Таким образом, актуальной является задача разработки методов и средств автоматизированного проектирования вторичных цепей низковольтных комплектных устройств, удовлетворяющих следующим требованиям:

1. Интегрированный подход к разработке проектно-конструкторской документации:

2. Наличие графической системы позволявшей создавать графические документы любого вида:

3. Развитое информационное обеспечение;

4. Проблемно-ориентированный язык поддержания технологии 'проектирования.

В качестве инструментария для реализации выбрана графическая система AutoCAD и система управления базами данных.

Вторая глава посвящена разработке модели процесса проектирования НКУ и на ее основе информационной подели проекта, обеспечивающей интегрированный подход к созданию

Проектно-конструкторской документации. Определяются и

устанавливаются связи между составными частями подели проекта, обеспечивающие целостность подели. Анализируется информационное обеспечение подели проекта.

Методика ручного проектирования цепей вторичной коммутации электростанций указывает на последовательный характер выполнения

проектных работ.-В качестве основы модели процесса проектирования вторичных цепей целесообразно было бы принять логическую схему Срис.15. Рассмотрим'информационое содержание каждой составляющей проекта.

Модель принципиальной электрической схемы.

Цнлью данного этапа проектирования является детальная разработка принципиальной электрической, схемы. Составными частями схемы являются элементы принципиальной электрической схемы и цепи, связывающие их. Каждый элемент принципиальной электрической схемы характеризуется рядом параметров: позиционным Обозначением, номерами зажимов, марками цепей присоединений, принадлежностью к устройству (монтажной единице), наименованием. Цепь - маркой цепи; Для обеспечения целостности информационная модель должна содержать следующие компоненты и их атрибуты - (рис.2).

информационная модель

Алгоритмы

- позиционное обозначение

аппарата;

-номера зажинов;

-марки цепей присоединений

-принадлежность к

устройству;

-наименование;

-изображение

элемент принципиальной электрической схемы '

Алгоритм Формирования и

контроля вторичных цепей

марка цепи

цепь

. Рис. 2

На основе нормативных требований схемотехнического и конструкторского проектирования - НКЫ сформулированы условия реализации компонентов принципиальной электрической схемы.

1. Электрическая схема любого аппарата принципиальной электрической схемы должна соответствовать его истинной (паспортной) электрической схеме Сбыть одинаковой или меньшей по

л.

К/

Ui О

sn

изображению): длл любого аппарата О ш П __ i't

U U; , U Тп

и/ гп-/ - совокупность условных графических

обозначений элементов принципиальной электрической схемы и паспортных соответственно

2. Оборудование принципиальной электрической схемы должно удовлетворять техническим требованиям! . .

Рк Л, M£fJ, LJ , где

- технические требования 2* - заданное значение вектора технических требований £ - количество аппаратов принципиальной электрической схемы.

3. Каждый аппарат р при N количестве устройств больше X принадлежит только одному устройству: ■

если Peg J„ . то для V J; , при i-n , где l£tl,N] Р^ J;

4. Позиционное обозначение р-аппарата должно принадлежать нножеству допустимых позиционных обозначений:

для любого р-аппарата с pos(p) - позиционным обозначение« pos(p) £ РОЗ

5. Номера зажинов аппаратов не должны повторяться: для любого аппарата ^ (t) у ^ ^ к ^ / ( /?з

A'J - номера зажимов р - аппарата, Пз - поле возможных номеров зажимов р - аппарата.

Тогда задача разработки принципиальной электрической схемы может быть представлена следующим способом:

найти вектор Р, который минимизирует значение функции

/v

S ~ ml л. ^ £ CiS Сд ), где

N - разновидность устройств, Мл- количество аппаратов, Су Ср) - стоимость реализации р-аппарата, при выполнении условий 1-5.

информационным обеспечением для формирования модели служат! 1.БД условных графических обозначений (изображений элементов

./ !

cuanto.

2. БД аппаратов (наименования, пвреп'жние т ..-.пл.': .ir.:, характеристики, электрические схимы и т.д.).

3.БД проектов (типовых, рабочих, проектов станций).

Модель схемы общего вида

Стадия конструкторского проектирования ИКУ включи«г г, с¿Г, ,i решение задачи физической реализации принципиальной •» «*ктИ1'и.->:1;о11 схемы HKÜ в виде определенного конструкторского kcsvijm*i<»u. Cx.m.i обшэго вида представляет собой выполненный р. .-ыи^т.я.;« Чг.гге* взаимного расположения оборудования принципиальной элеитг'лчискс.й схемы (в виде зон обслуживания) в пределах металлоконструкции С в вила габаритов конструктива).В обшем случае на Сталин спздзнич этого документа решаются следующие задачи:

1) разработка (выбор) металлоконструкции,

2)•распределение аппаратов принципиальной электрической схчны по полезным площадям конструктива,

3) размещение аппаратов на полезной площади.

Исходными данными рассматриваемого этапа проектирования являются характеристики аппаратов принципиальной электрической схемы и параметры металлоконструкции.

• Сформулируем требования к реализации ванной задачи:

• 1) Условие допустимости заполнения конструктива

■ N

2- cL , где

1=1 . • X/_Vf - зона обслуживания 1- аппарата,

- емэстимость металлоконструкции •.

2) Выполнение нормативных требований по размееконию аппаратов 7 » K¿, где íefl.Lj

Задача разработки схемы общего вида состоит в ' том, чтобы разработать (выбрать) конструктив и задать такое размещение аппаратуры внутри негр, которое обеспечило выполнение условий 1),2). Для схемы обюэго вида предлагается модель - рис.3.

/л

■•г ):.г,:;|. 1Ш"1Я модель

Алгоритмы

.зип^.^т

• ПгХко.цлс-.иисть к устюйстау См. 6. ) -Г1и,:.1;1й1л!с|ис оио.лночение оМигчлл -тип аппарата -.¡она чбслуливания

-панельный номер

-ис'С'ЮГи^и^^НИИ

конструктив -тип металлоконструкции -ппидохности для установки

ОбирУДйВаНИЯ -аи.Ч'{.1ни'з пдиы^ди конструктив*

Алгоритм V} зиешзниа

Рис. 3

Имитационным обеспечением-для Формирования модели служат: 1. ид усдоышх графических обозначений.

Г.. ьД амарл'гоь (зоны обслуживания, габариты, масса и т. д.').

3.БД иаталлоконструкций.

4.БД проектов (типовых, рабочих, проектов станций).

. Модэль схемы электрической соединений рядов ¿зажимов

Продолжение^ работ по реализации принципиальной электрической схемы в части организации соединений служит создание рядов . зажимов, определяющих возможные внешние и внутренние соединения аппаратов.

Б общзм случае на этой этапе решаются следующие задачи: 1.Определение места установки ряда..

2 Определение допустимых размеров ряда.

3 Разработка соединений и формирование рядов зажимов.

Исходя из модели процесса проектирования цикл работ рассматриваемого этапа проектирования основывав- я на результатах разработки принципиальной электрической схемы и схемы общего вида. Следовательно составные части их информационных моделей служат

исходными данными для созданыл скеиы I лдси ■>•>••.::•

Сфориулируеп требования к реализации дашти злдчии;

1) условие допустимости установки ряса на енЗншиой г и,

2) технические требования к .установке рядл,

3) условие допустимости размеров ряда,

4) условие выполнения различны'/, ролииов работы п^инаипи.'лик. электрической схемы,

5) технические треоования по разработке р^да.

Задача создания схемы электрической сг,г днконип ряд о й тогда Формулируется следуикип образом'. разрлОотэть рял .г.ч доставляляювдй минимум суммарной длин» соединениям N

3 = Н1М.21 X/, где X;- длина 1-со«динения

при выполнение условий 1)- 5).

Предлагается следующая модель схемы электрической с&рдинйн« рядов зажимов - рис.4.

Информационная модель Алгоритмы

Принципиальная электрическая схема Схема общего вида

- Место установки ряда зажимов

- Максимальные размеры ряда

Ряд зажимов ,

1)клемма

-место установки клеммы -номер клеммы -тип кдемиы

- присоединения (марка цепи,

позиционное обозначение,номер зажима) -изображение клеммы -принадлежность к м.е. (функциональной группе и т.д. ) ^разделительная колодка -изображение

-принадлежность к м.е. (Функциональной

группе и т.д.) -название -место установки

Алгоритм Формирования ряда зажимов

Рис. 4

инIорпаиионны» обиспачнсием для формирования модели служат: I. Ь'Д условных графических обозначений (разделительные колодки и ьсн вили кл^мм).

I'.. СД алИ^Г 'Тоь С геометрическое расположение зажинов аппаратов, направление подвода цепей к зажимам)

З.ия металлоконструкций (места установки-рядов зажимов, полезные плоиидп пид их установку) ;

(одоль монтожно-комнутационной электрической схемы

»

Понтилни коммутационная электрическая схема - определяет Еэзинное расположение аппаратов в виде монтажных символов внутри конструктива и связи аппаратов. Таким образом этот документ отражает результаты работ по ' принципиальной электрической схеме (связи аппаратов), схемы обшвго вида (компоновка аппаратуры внутри конструктиве), схемы электрической соединений рядов зажимов (связи аппаратов с рядом зажимов). Предлагается следующая информационная модель рассматриваемого документа - рис.5.

Принципиальная электрическая схема

Схема общего вида

Схема электрическая соединений рядов зажимов

Монтажно-компутационная электрическая схема Алгоритм

Монтажные символы: Формирования

-местоположение аппарата монтажно-

-принадлежность к устройству (м.е.) коммутационных

-панельный номер электрических

-изображение ' схем

-адресная часть присоединений (принадлежность

к устройству, позиционное обозначение.

номер зажима или клеммы, марка цепи)

Рис.5.

Информационным обеспечнеием для Формирования модели служит БД аппаратов (монтажные символы).

Итак, ни получили информационные модели -каждого из этапов проектирования №'<. Обобщив их на основе модели процесса.

/У

проектирования получим, модель проекта в целом,

Третья глава посвяшена разработке алгоритмов реализации проектных процедур автоматизированного проектирования, втчричных цепей.

В диссертационной работе рассматривается разработка автоматизированного схемотехнического и конструкторского проектирования вторичных цепей НКЬ\ функциональная де часть остается в ведении инженера. Это допудание полностью соответствует ручному способу создания проекта в плане работоспособности и выполнения заданных функций схем, но в значительной степени упрошдет создание алгоритмов, как и соответствует техническому обеспечению выбранному ранее.

Создание принципиальной электрической схемы

Исходя из характеристики этого документа, на нем изображаются в виде условных графических обозначений аппараты и связи между ними с параметрами определенными согласно модели проекта, перечень аппаратуры. Наиболее целесообразным вариантом .работ предлагаемых проектировщику, на основе анализа этого документа, является предоставление ему максимально удобных средств по реализации схемы в части схемотехнического и конструкторского проектирования -различные варианты изображения схемы, определение ее параметров и т. д. - и жесткий' контроль схемы. Оба этих компонента воши л состав алгоритмов разрабоки рассматриваемого документа.

Создание схемы общего вида

Алгоритм разработки данного документа согласно постановки задачи и модели проекта включает в себя следующие компоненты:

1. Определение исходных данных из принципиальной электрическая схемы (позиционного обозначения аппарата, принадлежности к м:е..типа).

2. Определение параметров аппаратов для .выполнения компоновки (габаритов, зон. обслуживания, особых условий).

3. Разработка (выбор) металлоконструкции.

4. Размещение аппаратуры.

5. Корректировка.

Первая задача легко реализуется благодаря модели

принципиальной ■злактричоскои схемы: все вышеприведенные параметры йьл.шгся карактог-истикапи элементов модели.

Е':&!• а я оДДаЧа определяет работу проектировщика с Г.1Х аппаратов по ii.it¿.негру посели проекта Стип аппарата}, поскольку эта величина ьдиолНачио опридиляет Нужные данные. •

Тгэгья задача предполагает два варианта' работ- с- 'СЛ. типовых консп-уктиьоь и определение.* параметров вновь . создаваемой ноталликонструкции.

Разиаыйниа аппаратуры, согласно постановки задачи компоновки, иключает в себя выполнение условий допустимости 'заполнения кснструктина, технически}: требований по компоновке аппаратур». !> результате аноиниа ьетодоь ручного проектирования, рекомендации отраслевых документов были сформулированы критерии разработки компоновки аппаратуры внутри конструктива: - критерии уст.чниькп аппаратов в предела:; полезной и дошл «и выбранного конструктива, к^- -группа критериев ск(- К^ '), определяющих песта размещения'апп 1ратов на полезной плошли. ¡.критерий рядности расположения аппаратуры, порядка следования аппаратов, весог.ой, габаритный и т.д.). Кроме того, критериии о»1ли упорядочены по важности - К^ К^, К^ . .. , Таким образом, задача компоновки " била определена как многокритериальная со строго упорядоченными по важности критериями. Задачи такого рода относятся к классу Лексикографических задач оптимизации. Для ее решения предлагается использование метода последовательных уступок. который и реализуется разработанными в работе алгоритмами.

Корректировка включает в себя решение нескольких задач. ПКорректировка схемы обиега вида, выбраннй> из БД пректов. В соответствии с моделью проекта, схема общего' вида представляет совокупность конструктива и аппаратов.. Следовательно, сопоставление аппаратного базиса принципиальной электрической схемы и компоновки выбранного документа представляют алгоритм рассматриваемой задачи.

2)Корракти.ровка параметров аппаратов схемы общего вида. Модель ■ проекта определяет следующие параметры аппаратов, которые могут ■ бить Йереопределены: местоположение, панельный номер. Изменение их реализуется в следующей части алгоритма данной задачи.

Итак, в соответствии с постановкой задачи разработки схемы общего вида, алгоритмами реализуется автоматическое создание Компоновки и предоставляются удобные средства корректировки для &оплошэния новых и женерных идей.

Создание схемы электрической соединений рядов залимои

Алгоритм разработки данного документа рк.чпчлят п грПя: 1.0педеление места установки ряда зажимов. 2.Определение допустимых размеров ряда. 3.Разработка соединений и рядов зажинов.

Имеют место два варианта по решению первых дв.уг. ззд*ч-р«бит-» < БД типовых конструктивов, анализ разработанного конструктива I принятие на основе него окончательного решения.

Третья часть алгоритма должна обеспечить рп'.-енуя злдачи по минимизации суммарной длины соединений при выполнении различних режимов работы принципиальной электрической схакы и технических требований по Формированию ряда зажимов. Соединения определяются решением принципиальной электрической схемы. геометрическое, расположение аппаратов и рядов зажинов - схемой об даго вил 5 и ' данными первых двух этапов работы алгоритма. Таким обра.чои, необходимо извлечь исходные данные- они согласно модели проекта являются параметрами ранее созданных документов, и затем прейти к задаче трассировки-оптимизации с точки зрения длины проводи реализации соединений. -Для задачи трассировки . имеем аппараты и трассы" возможных соединений. Или другими словами имеем элементы (зажины аппаратов и клеммы) и линии, соединяющие определенные пэры этик элементов и представляющие связи между ними. Такое изображение информации представляет собой граф и для решение наиболее подходящими способами служат графовые метопы. Исходя из особенностей рассматриваемся задачи, сравнения различных методов ее решения, был выбран метод штрафования вершин. С результате его применения строится гаиильтонова цепь с наименьшим весом.

Создание ионтажно-коммутационной электрической схемы

Согласно постановки задачи, модели проекта данный документ отражает информацию в части соединений аппаратов. Извлечение этих данных из ранее созданных документов представляет собой работу .данного алгоритма.

В четвертой глава рассматриваются методика автоматизированной разработки проектно-конструкторской документации.

Методика автоматизированной разработки принципиальной электрической схемы включает в себя предоставление проектировщику' различных вариантов изображения схемы (из БД условных графических

изображений, из' БД аппаратов), определение и маркировку цепей связи, ьиоор оборудования их БД аппчратоь, формирование перечня оьйрудоьлнял, с посд^дуьывм контролен с:сины и выполнением сервисна* рчцздур корректировки.

Методика автоматизированной ' раараоотии схемы со№ГО вида придлагзйт следующие ьарианти работ - определение типа конструктива (из ЕД, разработка нового типа), выоо^ взаимногс! расположения монтажных единиц (вертикальное. горизонтальное,-индниидульное определение), автоматически» конпонавка аппаратуры, сервисные процедуры. '

Методика аьтомаТйаироьанной разработки ск^пы -электрической соединений рядов зажинив предлагает следующий вариант работ проектировщику: определение вида ряда шнок (типовой, нетиповой).-выбор монтажной единицы, выбор места установки ряда и максимального числа клемм, автоматическое выполнение рада зажимов,' выполнение сервисных'процедур.

Методика автоматизированной разработки

ионтаяни-ломкутацнонной электрической схемы включает в себя автоматическую разработку данного документа с предоставлением средств корректировки.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе анализа процесса проектирования вторичных цепей электростанций сформулированы осноьные требования к средствам автоматизации схемотехнического и конструкторского ' проектирования низковольтных комплектных устройств. Проведен анализ существующих САПР с точки зрения их использования для проектирования НИИ.

2. Разработана' модель процесса ' проектирования . НКУ. соответствующая ей информационная модель проекта,- обеспечивающая интегрированный подход к созданию . основных видов проектно-конструкторской .документации. (принципиальной электрической схемы, схемы обшэго вида, схемы электрической соединений рядов зажимов, монтажно-коимутационной электрической схемы), и алгоритмы Реализации проектных процедур по формированию документов иа цепи вторичной коммутации.

3. Разработано информационное обеспечение для автоматизации схемотехнического и конструкторского проектирования НКУ, включающее базы данных аппаратов! металлоконструкций, условных графических обозначений, проектов.

f9

электрической схемы. схйнн общего вида, схемы электрических Соединений рядов зажимов, понтажно-кониутационнои элс-ктимчско.» схемы), и алгоритмы реализации проектных процедур пи ior-nüf.;>-•<-чин документов на цепи вторичной коммутации.

3. Разработано информационное обеспечение для автоматизации схемотехнического и конструкторское прпсктиговэнич HKU, включаюиве • базы данных аппаратов, neia.jjmuGHCTp.yt.ü'.ul, условных графических обозначений, проектов.

4. На'основе предложенных моделей и алгоритмов созданд система автоматизированного проектирования ПКИ, поэнолиад«« разрабатывать проектно-конструкторскую документацию на вторичн"о цепи в соответствии с требованиями ЕСКД, отраслевых стандартов и нетодик.

5: Разработанная система автоматизировании г)

проектирования НКИ внедрена и используется в ряде организаций дл.; проектирования вторичных цепей низковольтных устройств.

Основные положения работы нашли отражение R следующих

публикациях.

1. Тараканова Т.А., Трофимов A.B. Автоматизация проектирования вторичных цепей комплектных распределительных устройств // Автоматизация проектирования в энергетике: Тез. док.т. Республиканской научно-технической конференции - Иваново, 199L., -С. 82.

; 2. Тараканова Т.А., Трофимов A.B. Система

автоматизированной подготовки проектно-конструкторской

документации на цепи вторичной коммутации электроустановок // Электрические станции.- 1992.- N12.- С. 53-56..

3. Тараканова Т.А. t Трофимов А. В. Применение персональных ЭВМ для автонатизации проектирования целой вторичной коммутации // Тр. ин-та / Наск.'экарг.ин-т.-1993- Вып.662- С.42-45.

' 1f,MjrBi

Т«погр«фм МЭИ, Красжжм»р«квз», 13.