isicad.ru :: портал САПР, PLM и ERP :: версия для печати

Статьи

23 июня 2013

Опыт использования и адаптация Bentley Raceways and Cable Management в ОАО «Магнитогорский ГИПРОМЕЗ»

Бусов Александр, Головин Руслан

Александр Бусов Руслан Головин

После обзора большинства присутствующих на рынке программных продуктов по электротехнической части, в качестве ПО для работы электротехнического отдела ОАО «МАГНИТОГОРСКИЙ ГИПРОМЕЗ» в дополнении к используемым продуктам был выбран Bentley Raceways and Cable Management (далее BRCM).

Решение BRCM предназначено для проектирования кабеленесущих систем всех типов (далее КНС), расстановки оборудования и выполнения кабельной разводки. Основное направление эффективного использования ПО — крупные и сложные промышленные объекты, на которых необходима прокладка большого количества кабелей, КНС (когда свои кабельные журналы и кабельные журналы от поставщиков оборудования содержат сотни и тысячи кабелей).

В 2012 г. с использованием BRCM был выполнен пилотный проект котельной (рис.1) и в дальнейшем закуплено программное обеспечение (ПО). Целью проекта было построение модели с раскладкой кабелей без оформления документации.

Рисунок 1 — Пилотный проект в BRCM

В связи с отсутствием русской версии и локализации от компании Bentley, в институте было принято решение начать самостоятельно выполнять адаптацию BRCM под требования ГОСТ, создание базы элементов.

В данной статье мы подробно остановимся на возможностях нового продукта компании Bentley, а также на недостатках, присущих текущей версии ПО.

Стадия концептуального проектирования (Conceptual design)

В BRCM пользователи на начальной стадии проекта могут использовать функционал «концептуального проектирования», который позволяет быстро определить потребность в кабельной продукции и материалах. На плане расположения оборудования задаются потребители, задаётся их маркировка, из xls файлов импортируются таблицы соединений, определяются предварительно необходимые маршруты трасс (рис. 2).

Рисунок 2 — Задание потребителей и основных трасс на стадии концептуального проектирования

Автоматически рассчитывается длина кабеля между каждыми потребителями, если задана мощность, возможен автоматический подбор сечения силовых кабелей с учетом падения напряжения. На выходе можно рассчитать предварительную спецификацию кабельной продукции, лотков и габариты трасс для первичного размещения (рис. 3).

Рисунок 3 — Проложенные трассы на стадии концептуального проектирования

Стадия «концептуального проектирования» не обязательно должна присутствовать в проекте, если есть все исходные данные (ситуация, трассы смежников, точные данные по коммуникациям оборудования) возможно сразу выполнять «детальное проектирование».

Стадия детального проектирования (Detail design)

Фактический аналог стадии «Рабочая документация», очерёдность для стадии:

1) Импорт кабельных журналов поступающих из других ПО, поставщиков оборудования в формате xls (откуда, куда, типа кабеля и т.п.) через настраиваемый xml файл. Если указать во входном файле мощность нагрузки для силовых линий, будет возможен подбор сечений кабеля.

2) Импорт перечня оборудование из xls (маркировка + длина трасс внутри шкафов)

3) Размещение электротехнического оборудования и привязка 3D геометрии оборудования с его описанием (шкафы, пульты и т.п.)

4) Установка кабеленесущих систем (КНС) (трубы, лотки — сплошные, лестничные и проволочные, короба, протяжные ящики и коробки и т.п.) с установкой свойств на каждый лоток, трубу (рис. 4):

  • наличие разделителей
  • где, какое напряжение
  • статус (существующее, проектируется и т.п.)
  • процента допустимого заполнения КНС (например, для труб, лотков, коробов)
  • детали к трассе (картон огнеупорный и т.п.)

Рисунок 4 — Назначение свойств отдельным лоткам при прокладке

Плюсы:

  • возможность одновременной прокладки нескольких параллельных конструкций — блоки труб, кабельные трассы в несколько уровней (рис. 5)
  • возможность гибкой настройки правил трассировки КНС (рис. 6)
  • возможность фильтрации показываемых элементов по выбранным свойствам (уровни напряжения, тип кабеля, длина, ID оборудования)
  • возможность преобразования начерченных 2D линий в трассы

Рисунок 5 — Пример трассировки труб с фитингами, протяжных шкафов и ящиков

Рисунок 6 — Настройки по умолчанию при трассировке лотков, труб и вставка фитингов

Минусы:

  • нет гибких труб, невозможен подсчёт длин труб с гнутыми элементами (нет расчёта общей длины трубы, длину фитингов не сложить, они считаются в штуках)
  • отсутствие возможности назначения одному элементу КНС нескольких деталей, в связи с чем невозможно получать детализированные спецификации по лоткам с разнообразными элементами крепления, например ЗАО «ДКС» (рис. 7 — а), крепления труб с другими трубами, шкафчиками и т.п. элементы состоящие из нескольких элементов (рис. 7 — б, в)

Рисунок 7 — Элементы КНС, детализированный подсчёт которых реализовать не возможно (а, б, в)

5) Назначение маркировки (ID) элементам КНС

Возможно как вручную, так и полуавтоматически с помощью макросов для отдельных труб, трубных блоков, лотков в заданном пользователем формате для дальнейшего использования в отчётах:

  • кабельнотрубный журнал
  • кабельный журнал методом трасс
  • трубозаготовительная ведомость
  • нагрузка на несущие конструкции от кабелей (вес самих КНС в BRCM пока не учитывается)
  • количество каждого типа кабеля проложенного в трубе\лотках\открыто (для сметчиков)

6) Указываем зазоры (air gap) между КНС (для указания из какого лотка в разрывах КНС в какой другой лоток или трубу может идти кабель).

7) Автотрассировка кабеля или раскладка вручную, там где необходимо или для прокладки резервов:

  • с учётом категорий (информационные, контрольные, силовые кабели разных напряжений)
  • с заданием типа размещения кабелей (навалом, в один ряд вплотную, в один ряд с шагом)
  • для каждого лотка вычисляется вес проходящих кабелей, при этом возможно указать несущую способность каждого типоразмера лотка (в настоящее время, к сожалению, нет возможности задания несущей способности для разных шагов опор)

Плюсы:

  • возможность задания каталогов кабелей по которым подбираются силовые кабели исходя из нагрузки и длины кабеля, подбор кабеля не по ПУЭ (по таблицам максимально допустимых длин кабеля в километрах с определенным сечением жил для ряда нагрузок в кВт)
  • обновление длин кабелей при изменении конфигурации трасс (change management)
  • наличие статуса кабелей, с блокировкой уже проложенных и существующих кабелей позволяет «вести» объекты реконструкции. Видеть где проходят все кабели и где есть резерв

Минусы:

  • нет раскладки по ПУЭ по большему диаметру между силовыми кабелями, только по большему диаметру в лотке
  • есть ошибки заполнения (например, в лоток укладывается кабель с высотой большей, чем высота лотка)
  • нет возможности назначать тип размещения кабелей по сечению фазы, вследствие чего силовые кабели сечением до 16 мм2 должны выделяться и прокладываться отдельно

8) Задаются размеры и место установки секущей плоскости, на выносках получаем информацию о проходящих кабелях

Плюсы:

  • получаются выноски практически всех вариантов, необходимых для оформления по ГОСТ (см. рис. 8)
  • при изменении в сечении количества, отметок КНС или раскладки кабелей есть возможность обновления выносок

Рисунок 8 — Адаптированные выноски (а, б, в)

Минусы:

  • нет возможности сформировать выноску с перечнем кабелей подключенных к оборудованию
  • нет понятия «позиция элемента», и соответственно нет функционала их проставления на чертеже, ассоциативности с моделью
  • нет функционала получения информации с отдельных элементов, обязательно нужно ставить сечения
  • нет возможности Маркировка лотка + Кабель + отметка уровня
  • при простановке выносок одних кабелей нет возможности исключения знаков"—" (в КНС без кабелей), рис 8, в
  • нет округления отметок до 3 символов после запятой

9) Установка опорных конструкций КНС (стойки, полки, и крепления трасс к ним, а также перфорированные и прокатные металлоконструкции на основании полученных нагрузок в лотках) (рис. 9):

Рисунок 9 — Пример КНС с опорными конструкциями

В BRCM возможно просмотреть или получить отчёт по заполнению и нагрузкам на каждом участке трассы (рис. 10):

Рисунок 10 — Информация по кабелям проходящим в лотке

10) Получение отчётов по объёмам из SQL базы данных.

В комплекте поставки BRCM входят только отчёты ориентированные на зарубежные нормы. Ввиду отсутствия локализации, разработка необходимых ведомостей выполнялась самостоятельно.

Спецификация (форма 7 ГОСТ Р 21.1101-2009)
Спецификация в автоматическом режиме формируется в формат xls практически в соответствии с ГОСТ:

Рисунок 11 — Спецификация в формате *.xls

Далее обрабатывается скриптом и вставляется на лист:

Рисунок 12 — Спецификация вставленная на чертеж

Кабельнотрубный журнал (форма 6. ГОСТ 21.613-88)
Для кабельнотрубного журнала BRCM экспортируются данные по кабелям и трубам в формат *.xls, далее скрипт подготавливает данные (рис.13):

Рисунок 13 — Кабельнотрубный журнал в формате *.xls

и вставляет в шаблон документа формата *.doc (рис.14):

Рисунок 14 — Кабельнотрубный журнал вставленный в форматку в формате *.doc

Спецификация оборудования, изделий и материалов (форма 2 ГОСТ 21.110-95)

В BRCM в настоящее время нет возможности выполнения «девятиграфной» спецификации оборудования, изделий и материалов по форме 2 ГОСТ 21.110-95.

В нашей организации данный вопрос будет решаться импортом из BRCM таблицы с уникальным номером позиции и количества позиций (рис. 15) в единую базу оборудования, с которой работают все проектировщики в институте для составления спецификаций оборудования, изделий и материалов.

Рисунок 15 — Спецификация с уникальными номерами PCODE перед экспортом в формат *.xls

Данный подход позволяет получить актуальную информацию, как проектировщикам и руководителям, так и для заказчика получать как сводные спецификации по объектам, так и спецификации с различными дополнительными требованиями заказчиков по оформлению.
Выходные данные для сметчиков
Кроме того возможно получение необходимых данных для задания сметному отделу (количество разделок каждого кабеля, количество подключений в шкафах и т.п., см. рис.16):

Рисунок 16 — информация для задания сметному отделу

Планируется дальнейшая адаптация отчётов для нужд ОАО «МАГНИТОГОРСКИЙ ГИПРОМЕЗ». В планах на будущее:
  • потребность кабелей и проводов (форма 4 ГОСТ 21.613-88)
  • потребность труб (форма 5 ГОСТ 21.613-88)
  • кабельный журнал для прокладки методом трасс (форма 7 ГОСТ 21.613-88)
  • трубозаготовительная ведомость (форма 8 ГОСТ 21.613-88)
  • ведомость заполнения труб кабелями, проводами (форма 9 ГОСТ 21.613-88)

Плюсы:

  • возможно получение всех необходимых отчётов, указанных выше
  • возможно получение объёмов материалов, как с отдельных файлов, систем напряжения, так и всего проекта в целом

Минусы:

  • невозможно получение объёмов материалов с выбранного участка в модели
  • отсутствие возможности экспорта спецификаций «на лист», только в xls, csv
  • не предусмотрена возможность разделение оборудования по типам для вывода в нужной последовательности с спецификации в соответствии с требованиями ГОСТ.

11) Получение документации средствами BRCM и Bentley’s Microstation PowerPlatform

Из получившейся модели средствами Microstation PowerPlatform можно подготовить 2D планы размещения кабельных конструкций, прокладки трубных блоков, размещения электротехнического оборудования, выполнить необходимые сечения/разрезы.

При этом у BRCM есть проблемы с оформлением планов прокладки кабелей и труб в связи с отсутствием возможности автоматического получения условно-графическое отображения (УГО) кабельных трасс, выносок перечней кабелей, отметок, сечений трасс, высот по ГОСТ:

  • невозможно получить УГО трасс в соответствии с ГОСТ 21.613-88. «Силовое электрооборудование. Рабочие чертежи» и ГОСТ 21.614-88. «Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах.»
  • невозможность получения 2D УГО оборудования/КНС на разрезах

Базы Элементов

В комплекте поставки BRCM фактически входят только англоязычные базы лотков зарубежных поставщиков (OBO, Legrand и др.) и параметрическое оборудование (шкафы, двигатели, светильники и т.п.) не привязанное к конкретным поставщикам.

Для наполнения баз BRCM элементами, используемыми электротехническим отделом, из внутренней базы оборудования, через которую проходит формирование всех спецификаций оборудования, изделий и материалов были взяты данные по применяемому оборудованию за последние 2 года. На основании полученных данных в BRCM внесён сортамент наиболее часто используемых поставщиков — ЗАО «ДКС» и ОАО «КУРГАНСКИЙ ЗАВОД ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ», также выполнены параметрические часто используемые сварные конструкции (ящики, кронштейны и т.п.):

  • типовой альбом трубной разводки
  • сортамент наиболее часто используемых лотков
  • конструкции кабельные сборные
  • параметрический сортамент электромонтажных и прокатных профилей
  • параметрический сортамент шкафов, коробок и протяжных ящиков и т.п.

Оборудование вставляется и редактируется через менеджер оборудования (Equipment manager) и бывает двух типов:

  • полностью параметрическое
  • содержащее в себя частично/полностью готовые 3D блоки (Cell), для сложной геометрии
Несомненным плюсом менеджера оборудования в BRCM является возможность сборки элементов со сложно-составной структурой, на рис. 17 представлен пример с профилем, кронштейнами и различными креплениями ЗАО «ДКС». Таким методом могут быть получены элементы практически любой конфигурации.

Рисунок 17 — Менеджер вставки/редактирования оборудования

Рисунок 18 — Варианты настраиваемого параметрического оборудования

Плюсы:

  • пользователь работает с таким оборудованием как с одним элементом
  • в спецификации получается полная информация по всем элементам
  • одно оборудование может иметь несколько точек подвода (шкаф — клеммы)
  • любому оборудованию для 2D отображения в плане возможно назначить его УГО

Минусы:

  • нет возможности назначить и получить пользовательские свойства оборудования в отчётах (масса, стоимость, код оборудования и т.п.)
  • нет категории стальных профилей, проблемы с подсчётом их погонными метрами
  • отсутствие подавления нулей в описании оборудования при использовании формул
  • нет 2D отображения оборудования в виде его УГО в разрезах

Также можно отметить сложность добавления нового параметрического оборудования сложных форм или составной геометрии для обычных пользователей.

Эта работа должна выполняться CAD-администратором организации, т.к. в настоящее время в BRCM, например нельзя просто взять 3D элемент и присвоить ему необходимые свойства, это требует знания работы описания оборудования в xml.

Резюме

В текущей версии BRCM позволяет:
  1. Размещать электротехническое оборудование, шкафы, ящики и т.п. элементы и подготовить 2D планы размещения электротехнического оборудования.
  2. Прокладывать кабельные конструкции (лотки, трубы, протяжные ящики) и подготовить 2D планы/разрезы размещения кабельных конструкций, прокладки трубных блоков.
  3. Прокладывать кабельные трассы в кабельных конструкциях. Загрузив перечни кабельной продукции из другого ПО в формате xls, можно автоматически или вручную разложить кабели, оценить загруженность направлений в предварительном режиме, получить предварительные или точные длины кабельной продукции.

В этой части в настоящее время есть проблемы с оформлением данного типа документации.

BRCM является продуктом с развитыми возможностями по работе с кабеленесущими системами практически всех типов, с многофункциональным менеджером оборудования и с возможностью оперативного выполнения кабельной разводки. Большая часть функционала приложения поддаётся гибкой настройке с помощью XML.

Работая на платформе Microstation PowerPlatform, BRCM обладает широким и удобным функционалом по работе с 3D моделью. Важными моментами для работы с крупными объектами являются:

  • Возможность разделения электротехнической части проекта между разными пользователями (например, один прокладывает КНС, несколько размещают оборудование, разводят кабели).
  • Выделить только необходимый объем 3D модели, гибко настроить видимость модели.
  • В процессе работы контролировать коллизии.
К сожалению, работа по русификации и локализация ПО для русскоязычных пользователей со стороны компании Bentley в настоящее время практически не видна.

Стоит ответить, что для рассматриваемой сферы применения ПО, у разработчиков BRCM ещё есть много над чем работать, но даже первая версия является продуктом, выгодно выделяющимся по своим возможностям от тех решений, которые есть на рынке в данное время.

Все права защищены. © 2004-2024 Группа компаний «ЛЕДАС»

Перепечатка материалов сайта допускается с согласия редакции, ссылка на isicad.ru обязательна.
Вы можете обратиться к нам по адресу info@isicad.ru.