谈谈电气图纸设计结构

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1、谈谈电气图纸设计结构-页结构 （吴工 2008 年 09 月 06 日发表于亿万论坛） 作者:德国某公司 吴工 注释:曹大平 最近有些空闲，谈谈自己对电气图纸的页结构的看法 首先说说绘图软件吧， 众所周之， AutoCAD 开始是画机械图的， 后来采用电气版的(曹注: 指的是 Autodesk 公司的 AutoCAD Electrical,从 2004 年开始推出的电气设计软件)，Eplan 最开始是 Eplan5，后来才有 P8，Eplan 一开始的结构体系就是使用功能组和安装位置来规 划图纸，这也是德国制造业的工业标准(曹注:也就是所说的电气设计的 DIN 标准,不过目前 德国已经采用IE

2、C标准,因为它是IEC的成员) （这是我看了很多德国公司的图纸后， 推测的） ， 大家总是在比较这个软件， 那个软件绘图好不好用， 却很少去考虑它容不容易去实现一种好 的设计思想。(曹注:说的很对,可见吴工在设计上具有非常高或者叫先进的理念) 德国人做事都喜欢模块化，软件如此，图纸设计也如此（很多德国的小公司在介绍他们 设计的小型控制器时，编程语言都是功能块图，非常模块化的一种编程方式），他们的图纸 也全是按照功能来划分的， 这点对应 Eplan 中的高级别功能(曹注:不知吴工本意是否说的是 high-level designation,中文 1.8 及之前工厂代号,因为要符合国标的缘故,1.

3、9 开始已经 改为高层代号)，我用的是英文，按原意翻译的，好像以前的 Eplan21 中文翻译的是”工厂 “，很不准确，不知 P8 是否如此）。 事实上图纸按照功能来绘制， 可以让人更容易明白电路 （没有看过这种图纸的人估计是 没法体会的，没有这种设计思想，即使他使用的是 P8,也绘制不出好看的图出来）, 图纸结 构的规划最重要的无疑是对功能组的规划， 也许有很多其他好的规划方式， 这里我谈谈我常 使用的规划方式： 图纸中分标准功能组和现场控制功能组两大类， 以“ST“开头的部分为标准功能组(曹注: 关于使用什么样的字母组合来代表功能组,国内客户可以参考国标 GB/T5094,里边有规定. 每

4、个公司应该根据自己的具体情况制定统一的代号)，这种功能组在不同类型的机床、或者 项目中所代表的功能不变， 电路图在不同项目中改动很小， 以“EX“开头的部分为现场控制功 能组,根据不同类型的机床或者项目，可能调整名称或者改动电路。 本图纸的标准功能组描述如下： =ST01:标准规范，目录，元器件布局等 =ST11:主电源供应，电路配送，辅助电路 =ST21:NC 系统 =ST31 LC 系统 =ST41:急停电路及各按钮、灯操作元素 当然现场功能组根据不同的应用场合是不一样的，说一个简单的例子： =EX01:送料控制 =EX11:加工控制 =EX21：出料控制 当然实际的工艺比这个应该复杂！

5、再谈谈页结构，P8 可以定义大致三种结构： 1 1、= =功能组功能组+ +安装位置安装位置- -页名页名 这是 Eplan 默认的页结构，也是最严格的结构，页名由功能组+安装位置限定，用这种方 式绘制的图纸，基本上采用的是试探性查图方式，试探性查图就是先随意翻到某页，然后再 根据该页的功能组号和位置号确定朝前翻还是朝后翻， 当电柜数量不超过三个时， 建议采用 这种方式，因为试探性插图有它的好处，就是你在查图时，使用的交互参照索引可以提供给 你详细的信息， 譬如通过一个中断点的交互参照， 你可以了解这个断点将会连到哪个功能组， 会连到哪个电柜，即使此时你还没有翻到那个位置。 2 2、= =功能

6、组功能组- -页名页名 这是我喜欢的结构， 该结构的页名由功能组限定， 当电柜数量比较多时， 尤其是自动线， 使用第一种方式将会使查图变得非常复杂， 而此方式则不考虑电柜对页名的限定， 该方式既 兼顾了试探性查图的优点，又避免了电柜过多时，查图的困难。 3 3、- -页名页名 全局页名结构，页名在整个图纸中都是唯一的，其查图是绝对确定性的，交互参照明确 指定了位置，非常容易找到对应的位置，国内很多朋友可能喜欢这种方式，但我觉得它缺少 了试探性查图的优点（无法从交互参照上看出含义），个人不喜欢(曹注:设备制造型客户, 往往控制系统比较简单,比如机床,工业洗涤,挤塑机械等等,页面量通常不超过 50

7、 页时,使 用“顺序编号“的页结构,显得简洁易读)。 2010 年年 6 月月 2 号更新想法：号更新想法： 作为个人使用的习惯， 特不喜欢使用全局页名的结构形式， 但最近做的输送线图纸逼得 我必须这样用， 如果功能组按照输送位置划分， 则一套图纸中可能包含至少十几个现场功能 组，而这些功能组的命名常由机械根据功能来命名，如提升机、滚床，移行机等采用不同的 前缀，这样若使用=功能组-页名 的形式，则会导致查图不是很方便，如果功能组前缀使用 统一的字母， 后面通过数字来区分前后的功能组排序， 则可以解决此问题， 但问题的关键是， 实际的命名前缀却是不一样的。 2011 年年 1 月月 24 号更

8、新想法：号更新想法： 最近接触了几个 GM 的电气项目， 对他们的图纸标准发表一下自己的观点， 中国有句古 话： “过尤不及” ，这句话感觉还是有道理的，任何事走向两个极端都是不可取的。 之前在其下面的回帖中大篇幅的讨论了自动线中图纸基于 “控制柜群” 的划分来区分图纸， 而 GM 的标准则把其走到了极端， “控制柜群”的划分完全基于电控柜实体来划分：也就是 每个柜子都会有一套属于自己的图纸（甚至于一个操作盒、一个急停控制盒）都需要单独出 一份图纸，其理念就是多个柜子如果功能完全一样，就只需要画一套图纸即可。想法虽好， 现实是残酷的。基于柜子的图纸重用性其实是很低的，相反基于设备对象（譬如一个

9、滚床对 象，一个移行机对象，可以用一个现场功能组加以命名）的划分方式则是有着很高的图纸重 用性，并且柜子划分方式是很死板的（有时为了向标准靠拢，会无形的增加很多控制柜，导 致不必要的成本增加） ，而基于设备对象的功能组划分方式则是很灵活的。 GM 的程序标准看似模块化编程（大量使用局部变量） ，其实还是结构化编程，真正的模 块化编程是需要最大限度的提高程序的重用性，而把一个大范围的设备做到一个程序块内， 然后使用局部变量，是无法实现程序的重利用的，道理很简单，封装的设备多了，再想找一 个可利用到其他地方的场合其实很难的， 大量使用局部变量的好处是查阅程序方便， 不会担 心此变量在其他程序块中被

10、修改。 但要想提高程序的重用性， 封装的设备控制对象则不能太 多。 - 本人对吴工的描述的补充: 关于项目结构的问题,不仅仅是德国标准,IEC(国际电工委员会)和 GB(中国国家标准)都有 规定,引入项目结构是为了方便复杂项目的细分.EPLAN 软件最初的设计者就是电气工程师, 所以 EPLAN 一直注重标准化,总是随着电气标准的改进而改进的. 举个例子:比如:=CA1+EAA/110/10 在 P8 的 1.7 中:CA1 是高层代号,EAA 是安装位置,110/10 是页名称,但在1.8版中,EAA/110成了安装位置,10是页名称,EPLAN 用户不理解软件为何要 做此改动,其原因就是

11、2006 年的时候 IEC 标准新进行了修订. 楼主提到的几种页结构比较常见,不过另一种常见的结构是只有“安装位置“. 4、+安装位置-页名 有些设备制造商,它的电气控制箱只有一个,设备的周边可能会有些端子分线盒或者急停设 备,这时只需要使用安装位置就可以了. 一般中小型项目使用高层代号(high-level designation),位置代号(mounting location) 就够了,更大的项目可以使用功能分配(function assignment,标识符号“=“)和安放地点 (Installation site,标识符号“+“) .比如一个卫星测控的电控系统,首先它位于不同的地 方,

12、比如西北,华东乃至南海,可以使用安放地点(+)进行标识. +NW 代表西北,+NH 代表南 海.然后在每一个安放地点下再采用“=高层代号+位置代号-页名“这种形式. - 吴工的进一步补充: 是的，还有只有安装位置限定的页结构，用得很少，可能图纸比较简单，而且只有一 个主配电柜时用吧，譬如，我现在需要在原机床上独立添加一个送料控制，用的就是这个结 构，但相应的功能完备的机床是不会这样用的。 至于那种“顺序编号“的页结构，不是用得很少，在国内用得很多，在国外，我只看 过一个公司用过。 至于功能分配(function assignment,标识符号“=“)，这个我没有用过，国外也用得 少，但 Epl

13、an 确实有这个功能，碰到这种情况，通常是这样做的： 一条长的自动线，有若干个位置安装有电柜（在某个位置可能装一个或若干个电柜），这 些不同位置的电柜组我把它们称为电柜群， 每一个电柜群都有独立的电源配送系统， 它和这 条自动线的其他电柜群之间只有总线连接，在电柜群下面就是功能组（”=“标志），一个 电柜群控制几个附近的现场功能组（基于分布式设计考虑），功能组下面就是设备（这点与 Eplan 一致），在这里可能电柜群就是那个(function assignment,标识符号“=“)，但我没 有这样用， 把每一个电柜群当作一个独立的子项目做， 也就是每一个电柜群都有它自己的图 纸，事实上这样做也

14、是没有问题的，这是因为分布式设计的的优点，因为每一个电柜群都有 自己独立的系统（除了没有 CPU),其和其他的连接主要就是一条通讯总线，譬如 Profibus 电柜群的规划基于两点： 功率分配 （若把所有的驱动都放在一个群内， 非常浪费线路， 同时大电流母排安装非常严格和麻烦，所以可以让多个电柜群来实现），安装位置，毫无疑 问，把现场功能组*近的规划到一个电柜群控制是比较好的。 其次使用了电柜群思想，而不使用 function assignment,标识符号“=“的想法主要 基于两点： 1、不同的电柜群可以彼此独立的设计，可以大大提高设计速度。 2、由于其独立性，电柜的配盘也彼此不受影响，可以同时进行。