Computergestüzte Entwurfsmethoden GCE-V1 EPLAN...

Computergestüzte Entwurfsmethoden GCE-V1

EPLAN Electric P8 Vorlesung im WS 2012/13

Dipl.-Ing. Jochen Verrieth (Hochschule Bochum) Seite 2

Inhalt der 1. Vorlesung

1. Grundbegriffe E-CAD ...

2. Grundlagen Technische Zeichnungen/Normen ...

3. Der Entwurfsprozess ...

4. Planungsunterlagen (Reports) ...

5. Darstellung mit EPAN (Praktikum EPLAN 1) ...

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Grundbegriffe und Abkürzungen

CAD Computer

Aided Design

(Rechnerunter-

stützte

Konstruktion)

Grundbegriffe und

Abkürzungen

CAE Computer

Aided

Engineering

(Rechnerunter-

stützte Analyse

und Optimierung).

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Grundbegriffe und Abkürzungen

Computer Aided Engineering (Früher)

•einzelne Aktivitäten im Entwurfs- und Planungsprozess werden

durch den Computer unterstützt.

•Beispielhaft sind zu nennen: Zeichenprogramme,

Berechnungsprogramme, Kalkulationsprogramme ,

Datenbankanwendungen, etc.

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Grundbegriffe und Abkürzungen

Computer Aided Engineering (Heute)

•Unterstützung der geschlossenen Aktivitätenkette im gesamten

Planungsprozess ohne Informationsbruch (PDM Systeme etc.).

•Beispielhaft sind zu nennen: Client-Server Systeme mit

umfassender Datenbank, Modellorientieres Electrical Engineering.

•Die Variantentechnik und der objektorientierte Ansatz sind hier die

zentralen Möglichkeiten (API Schnittstelle).

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Grundbegriffe und Abkürzungen

Die Systeme der 3 Generation

(z.B. EPLAN 21 und

EPLAN Electric P8) sind im

Einsatz.

bis 1936

1965

ab 1970

2006 CAE Geschichte

Durch technologischen Fortschritt wurden Computer ab Mitte der 60ziger Jahre auch zur Lösung von

einfachen Ingenieurproblemen genutzt.

Ab den 80ziger Jahren kamen die

ersten CAE Programme auf, die erhöhte

Anforderungen an Rechenkapazität stellten.

Ab den 90ziger Jahren Verbindung

der Berechnungsprogrammen/ PPS mit CAE

Zwischen 1934-1936

Entwicklung von Rechen-

maschine durch Konrad Zuse,

1940 erster Computer

(frei programmierbar)

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen

Entwicklung/

Konstruktion/

Vorplanung

Arbeitsvor-

bereitung

Fertigung/

Montage

einheitliche (genormte) Zeichen und Darstellungsregeln

Zeichnung

Zeichnung

und

Ausführungsplan

Technische Zeichnungen im Unternehmen ( Stark vereinfachter Ablauf...)

Hinweis:

Technische Unterlagen der Elektrotechnik dienen der Erläuterung der Funktion

elektrischer Schaltungen oder derer Leitungsverbindungen. Sie vermitteln

ebenfalls Angaben für das Fertigen (Montage), Errichten (Inberibnahme)

und Erhalten (Wartung,Betrieb) elektrischer Einrichtungen.

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen

ISO /DIN ANSI /ASME

A3 (297x420mm) ≈ ANSI B (279x432mm)

A1 (594x841mm) ≈ ANSI D (559x864mm) Hinweis:

Das Format ist so auszuwählen, dass die Schaltung in ihrem Umfang unter Berücksichtung von

Verständlichkeit und Lesbarkeit auf dem Blatt platziert werden kann.

In der Elektrokonstruktion hat sich das Format A3 (oft auf A4 verkleinert gedruckt) und das Format A4

durchgesetzt.

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen

Typ A Typ B Typ C

Sicherheits-

grundnormen

Sicherheits-

gruppennormen

Fachnormen

Gestaltungsleitsätze

und Grundbegriffe für

Maschinen

Typ B-1: Allgemeine

übergeordnete

Sicherheitsnormen

Typ B-2: Bezug auf

spezielle Schutz-

einrichtungen …

Spezifische

Sicherheitsmerkmale

einzelner

Maschinengattungen.

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen

DIN EN 61355

DIN EN 61346

DIN EN 61082

eindeutige Darstellung

in Dokumentationen der

Elektrotechnik

siehe Skript 2.2

DIN EN 60617

Normen

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen

Hinweis:

Im Rahmen der Elektrokonstruktion ist die Kennzeichnung von Betriebsmittel (BMK)

von besonderer Bedeutung. Es bestehen Bezugnahmen zwischen Anlage und Schaltungsunterlagen.

Stromlaufplan

Anlage

Betriebsmittelliste

Betriebsmittel -F12 Symbol -F12

Eintrag -F12

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen

Das vollständige Referenzkennzeichen

wird direkt am Schaltzeichen angeordnet.

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen

Es besteht auch die Möglichkeit, das

Referenzkennzeichen als Gruppe in

einem Ortskasten (DIN Kasten) zu

gruppieren. Das ist übersichtlicher

wenn mehrere Symbole die gleiche

Kennzeichnung (Anlage/Ort) erhalten.

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen

Sollen (fast) alle Schaltzeichen eines

Stromlaufplans das gleiche Kennzeichen

erhalten, kann dies auch im Feld

Anlage und Ort des Schriftfelds (Normblatt)

eingetragen werden.

= CA1

+ EAA

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen Übungen zum Referenzkennzeichen (siehe GCE EPLAN Übung 1)

Lösung Motorschutzschalter: =EB3+ET2-Q1

Aufgabe: Ordnen Sie dem Motor und dem

Motorschutzschalter das vollständige Referenz-

kennzeichen zu, wenn die Anlage =EB3

und der Ort +ET2 ist.

=EB3+ET2-Q1

Lösung Motor: =EB3+ET2-M1

=EB3+ET2-M1

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Grundlagen Technische

Zeichnungen/Normen Übungen zum Referenzkennzeichen (siehe GCE EPLAN Übung 1)

+EE1-F1

+EE1+BB1-F1

+EE1+CC1-F1

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Grundlagen Normen

DIN EN 61355

DIN EN 61346

DIN EN 61082

eindeutige Darstellung

in Dokumentationen der

Elektrotechnik

siehe Skript 2.2

DIN EN 60617

Normen

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Grundlagen Normen

Das Referenzkennzeichen und die Anschlusskennzeichnung

Nach der DIN EN 61346 erlaubt das Referenzkennzeichen mehrere Sichten:

• Der Funktionsaspekt (Was macht das Objekt?)

• Der Produktaspekt (Wie ist das Objekt zusammengesetzt?)

• Der Ortsaspekt (Wo befindet sich das Objekt?)

Zusätzlich ist die Anschlusskennzeichnung möglich (DIN EN 61666).

Funktionsaspekt (z.B. Teilfunktion einer Anlage)

Produktaspekt (Kennzeichnung eines BMKs)

Ortsaspekt (z.B. Einbauort in einem Schaltschrank)

Anschluss (z.B. an einem BMK)

=

+ -

:

Objektkennzeichen

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Grundlagen Normen

Beispiel Referenzkennzeichen Produktaspekt

-AN12-A1-K1 -AN12.A1.K1 -AN12A1K1

Gleichberechtigte Schreibweisen

Wie sieht das beim

Ortsaspekt aus?

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Grundlagen Normen

Prinzip der Dokumentenkennzeichnung

Als Objektkennzeichen sollte ein genormter oder zumindest anerkannter Code, z. B. ein

Referenzkennzeichen, wie in IEC 61346-1 beschrieben, angewendet werden.

Objektkennzeichen & A1 A2 A3 N N N

Kennzeichen

des Objektes (= + - ) Vorzeichen DCC

DCC Kennzeichen

Blattzählnummer

Beispiel:

• ... =ANLAGE+ORT-K1&EFS100

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Grundlagen Normen

Beispiel aus der Norm 61355

Das Bild zeigt ein Beispiel (aus der Norm), wie diese Informationen im Schriftfeld eines

Dokuments dargestellt werden könnte. Auf die Dokumentenseite,

die dieses Schriftfeld repräsentiert, darf zum Beispiel von anderen Dokumenten

verwiesen werden als:

= S 1 = P 2 & E F S / M A 1

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Grundlagen Normen

hier einige Beispiele für Anschlusskennzeichnung:

Klemmenleiste Steckerleiste

Motorschutzschalter

Leistenbe-

zeichnung

Anschluss-

kennzeichnung

vollständiges BMK für die

Klemme 3 ist:

-X100:3

vollständiges BMK für den

Steckerpin 3 ist:

-XS1:3

z.B. = -Q1:1 oder

–Q1:6

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Der Entwurfsprozess

Aufgabenstellung

Entwurf

Konstruktionsunterlagen

Gestaltung

Vorplanung/Studie

Aufgabenstellung

Pflichten-heft

details siehe Skript 3

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Der Entwurfsprozess Zielvorgaben

z.B. Projekt

Projektplanung

Vorstudie

Basic Engineering

Detail Engineering

Montage und Bau

Übergabe und

Inbetriebnahme

Betrieb

Betriebseinstellung

und Abriß

Entwurfsaspekte sind:

•Bedienbarkeit

•Betreibbarkeit

•Flexibilität

•Produktivität

•Qualität

•Sicherheit

•Umweltschutz

•Verfügbarkeit

•Wirtschaftlichkeit

Ein

fach

er

Leb

en

szyklu

s e

iner

An

lag

e

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Der Entwurfsprozess

Querverweis

Abbruch- stellen

Normblatt/ Zeichenfläche

Schaltzeichen / BMK

Grundbegriffe der Schaltplan-

erstellung ...

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Der Entwurfsprozess

Der Querverweis

Leistungskontakte Hilfskontakte

5 8

1 2

Format für den Querverweis: Seite.Pfad (z.b. 3.5)

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Der Entwurfsprozess

Abbruchstellen Die zusammengefassten Verbindungen können

auch über Abbruchstellen auf andere Seiten geführt werden.

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E-CAD in der Elektrotechnik

Besonderheiten bei CAD Programmen:

• 2D Arbeit, keine technische Zeichnung (außer Montageaufbau),

sondern der Plan wird erzeugt,

• geometrisch einfache Gestaltung,

• kein Maßstab, kein Bezug zu realen Größen und Formen,

• Arbeiten im Raster und platzieren von Symbolen,

• Verbindungslinien nicht nur grafisch, auch logisch,

• meist im A3-Format,

•große Projekte werden oft durch Projekt- oder Seitenhierarchien

beherrscht.

E-CAD

=

Stromlaufplaneingabe + Stromlaufplanauswertung + Listenerstellung

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Der Klemmenplan (bekannt Vorlesung 2)

Bei heutigen größeren Bauvorhaben braucht man

folgende Zeichnungen:

1. Stromlaufpläne

2. Klemmenpläne

3. Kabellisten

4. Aufbaupläne

5. Funktionspläne

Für den Betreiber sind der Stromlaufplan und der

Klemmenplan die wichtigsten Zeichnungen zur

Störungssuche.

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Der Klemmenplan (Details in Vorlesung 2)

interne Seite

externe Seite

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E-CAD in der Elektrotechnik

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Die Montageplatte in der Elektrotechnik

Spezielle Formen des Anordungsplans sind zum Beispiel

(DIN EN 61082-4): • Schaltschranklayout

• Montageplattenbestückung

• Kabelwegezeichnung

• Installationsschaltplan (Elektroinstallation, Gebäudegrundrisse...)

Merksätze:

Der Schaltschrankaufbau vermittelt Informationen

über die räumliche Lage von Betriebsmittel, Geräten

oder Anlagenteilen.

Der Schaltschrankaufbau hat einen Maßstab, und

Bezug zu realen Größen (Bauteilen).

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Die Montageplatte in der Elektrotechnik

Die Darstellung erfolgt über Schaltzeichen (oft nur

Umrisse) allerdings in lagerichtiger Anordnung.

Nichtelektrische Elemente sollten nur dargestellt werden,

wenn es umbedingt notwendig ist. Ein Maßstäblichkeit ist

nicht zwingend jedoch von Vorteil.

Sicherungen

Schütze

Klemmen

Kanal

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Der Verdrahtungsplan ...

Es gibt unterschiedliche Planarten die je nach Komponenten-

ausrichtung zur Verfügung stehen (DIN EN 61082-3): • Verbindungsplan / Verbindungsliste (Verbindungen zwischen Geräten bzw. BMKs)

• Anschlussplan (Verbindungen an Anschlüssen)

• Geräteverdrahtungsplan (innerhalb des Gerätes)

• Kabelplan (Verwendung der Adern des Kabels)

Merksätze:

Verdrahtungspläne zeigen Verbindungen zwischen

Teilen einer Anlage oder Bauteilen (z.B BMKs).

Die Funktion der Schaltung ist nicht erkennbar,

jedoch kann man die Anlagen mit den

Verdrahtungsplänen erstellen bzw. fertigen.

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Der Verbindungsliste ...

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Der Entwurfsprozess

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Vorlesung im WS 2012/13