Computergestüzte Entwurfsmethoden GCE-V2 EPLAN Electric P8. Vorlesung im WS 2011/ November 2011

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1 Computergestüzte Entwurfsmethoden GCE-V2 EPLAN Electric P8 Vorlesung im WS 2011/ November 2011

2 Inhalt der 1. Vorlesung ( ) 1. Grundbegriffe E-CAD Grundlagen Technische Zeichnungen/Normen Der Entwurfsprozess Planungsunterlagen (Reports) Darstellung mit EPAN (Praktikum EPLAN 1)... Seite 2

3 Inhalt der 2. Vorlesung ( ) 1. Wiederholung 1te Vorlesung Grundlagen Normen (Teil 2) Der Entwurfsprozess Darstellungsarten (1pol./3pol.) Hinweise zum Praktikum EPLAN 2... Seite 3

4 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 Seite 4

5 Technische Unterlagen in der Elektrotechnik Merksätze: Technische Unterlagen der Elektrotechnik dienen der Erläuterung der Funktion elektrischer Schaltungen oder derer Leitungsverbindungen. Sie vermitteln ebenfalls Angaben für das Fertigen, Errichten und Erhalten elektrischer Einrichtungen. Spezielle Formen des Anordungsplans sind zum Beispiel (DIN EN ): Schaltschranklayout Montageplattenbestückung Kabelwegezeichnung Installationsschaltplan (Elektroinstallation, Gebäudegrundrisse...) Es gibt unterschiedliche Planarten die je nach Komponentenausrichtung zur Verfügung stehen (DIN EN ): Verbindungsplan / Verbindungsliste (Verbindungen zwischen Geräten bzw. BMKs) Anschlussplan (Verbindungen an Anschlüssen) Geräteverdrahtungsplan (innerhalb des Gerätes) Kabelplan (Verwendung der Adern des Kabels) Seite 5

6 Technische Unterlagen in der Elektrotechnik Schaltungsunterlagen zur Erläuterung der Arbeitsweise (Auswahl): Erläuternde Schaltplane (dienen dem Studium der Arbeitsweise elektrischer Einrichtungen) Übersichtsschaltplan (vereinfachte Darstellung einer Schaltung) Stromlaufplan (ausführliche Darstellung einer Schaltung) Erläuternde Tabellen und Diagramme (erleichtern das Verständnis und vermitteln zusätzliche Angaben) Ablaufdiagramm, Schaltfolgediagramm (zeigt Vorgänge in festgelegter Reihenfolge) Schaltungsunterlagen zur Erläuterung der Verbindungen und der räumlichen Lage (Auswahl): (dienen dem Errichten und Erhalten elektrischer Einrichtungen) Verdrahtungspläne / Verdrahtungslisten (zeigen leitende Verbindungen zwischen elektrischen Einrichtungen) Verbindungsplan / Verbindungsliste (Verbindungen zwischen Geräten bzw. BMKs) Anschlussplan (Verbindungen an Anschlüssen) Geräteverdrahtungsplan (innerhalb des Gerätes) Kabelplan (Verwendung der Adern des Kabels) Anordnungsplan (enthält die räumliche Lage der Betriebsmittel) Seite 6

7 Grundlagen Normen (Teil2) siehe Skript 2.2 DIN EN DIN EN eindeutige Darstellung in Dokumentationen der Elektrotechnik DIN EN DIN EN Seite 7

8 Grundlagen Normen (Teil2) Referenzkennzeichen = (BMK) Betriebsmittelkennzeichen Die Anwendung der Referenzkennzeichen ermöglicht: Kennzeichnungen von Betriebsmittel, Geräten und Anlagen. Strukturierung nach unterschiedlichen Aspekten. Beziehungen zwischen Betriebsmitteln in der Anlage und in den Dokumenten (Reports). Im Rahmen der Elektrokonstruktion ist die Kennzeichnung von Betriebsmitteln von einer zentralen Bedeutung. Mit der Hilfe sinnvoller BMKs kann eine Beziehung zwischen der Anlage (und deren Betriebsmitteln) und den Schaltplanunterlagen schnell hergestellt werden. Das ist besonders für die Fehlersuche entscheidend. Seite 8

9 Grundlagen Normen (Teil2) Kennzeichnung nach dem Produktaspekt Die Referenzkennzeichnung nach dem Produktaspekt besteht aus dem Vorzeichen, einem Kennbuchstaben und weiteren Datenstellen. - Kennbuchstabe Zusätzliche Datenstellen Der Kennbuchstabe charakterisiert das Betriebsmittel nach Zweck und Aufgabe (DIN EN ) Seite 9

10 Grundlagen Normen (Teil2) Kennzeichnung nach dem Produktaspekt Kennbuchstabe Zweck oder Aufgabe Beispiele aus der Elektrotechnik C E Speichern von Energie, Information oder Material Bereitstellen von Strahlung oder Wärmenergie Kondensator, Arbeitsspeicher Lampe zur Beleuchtung, Heizung M Q Bereitstellung von mechanischer Energie zu Arbeitszwecken Kontrolliertes Schalten oder Variieren eines Energie- oder Signalflusses Elektromotor, Stellantrieb Leistungsschalter, Lastschütz, Leistungstransistor, Thyristor X Verbinden von Objekten elektrischer Verbinder, Klemme, Steckdose Seite 10

11 Grundlagen Normen (Teil2) Kennzeichnung nach dem Produktaspekt Kennbuchstabe Vorzeichen Datenstellen Seite 11

12 Grundlagen Normen (Teil2) Aufgabe und Bildung von Schaltzeichen Ein Schaltzeichen soll die Wirkungsweise eines Betriebsmittels und Funktionsgliedes erkennen lassen und in den Schaltplänen die funktionellen Zusammenhänge des technischen Ablaufs darstellen. Ein Schaltzeichen soll daher: leicht verständlich einprägsam und einfach zu zeichnen sein. Seite 12

13 Grundlagen Normen (Teil2) Merksatz: Schaltzeichen sind Symbole, Grafiken o.ä. zur Darstellung elektrischer oder elektronischer Bauelemente und Einrichtungen. Hinsichtlich der Ausführung ist folgendes zu beachten: Die Darstellung erfolgt im ausgeschalteten/ stromlosen Zustand Symbole werden im gesamten Zeichnungen in gleicher Größe dargestellt Symbole werden vorzugsweise senkrecht oder waagerecht angeordnet Die Verbindungslinien haben überwiegend die gleiche Linienbreite Seite 13

14 Grundlagen Normen (Teil2) Zweites Beispiel am Symbol Motor Betriebsmittelkennzeichen (BMK) Anschlusskennzeichen Technische Kenngröße (TK) Symbol gemäß DIN EN Seite 14

15 Grundlagen Normen (Teil2) Seite 15

16 Grundlagen Technische Zeichnungen/Normen Stromlaufplan Anlage Symbol -F12 Eintrag -F12 Betriebsmittelliste Betriebsmittel -F12 Hinweis: Im Rahmen der Elektrokonstruktion ist die Kennzeichnung von Betriebsmittel (BMK) von besonderer Bedeutung. Es bestehen Bezugnahmen zwischen Anlage und Schaltungsunterlagen. Seite 16

17 Grundlagen Normen (Teil2) Rechtliche Stellung der Normen Die Normen des Normenwerkes gelten als Empfehlungen, sie sind keine Gesetze, der Gesetzgeber verlangt keinen Erfüllungsnachweis und sie stehen jedermann zur Anwendung frei. Neben der Rechtssicherheit bieten Normen weitere entscheidende Vorteile : Information (Sie bieten Lösungen für div. Aufgabenstellungen an) Rationalisierung (z.b. der Einsatz von Normteilen in großen Stückzahlen) Ordnung (Vereinheitliche Darstellung, Genormte Mess- und Prüfverfahren) Qualität (Mindestvorgaben, Qualitätsangaben ) Sicherheit (sicherheitsgerechte Konstruktion, Schutz vor Unfällen/Havarien) Der Begriff Normung ist in DIN wie folgt definiert: Normung ist die planmäßige, durch die interessierten Kreise gemeinschaftliche durchgeführte Vereinheitlichung von materiellen und immateriellen Gegenständen zum Nutzen der Allgemeinheit. Seite 17

18 Grundlagen Normen (Teil2) Gesetzliche Grundlage und Normung Durch die Anwendung von Normen entzieht sich niemand der Verantwortung für das eigene Handeln. Der Begriff Normung ist in DIN wie folgt definiert: Normung ist die planmäßige, durch die interessierten Kreise gemeinschaftliche durchgeführte Vereinheitlichung von materiellen und immateriellen Gegenständen zum Nutzen der Allgemeinheit. Seite 18

19 Der Entwurfsprozess details siehe Skript 3 Aufgabenstellung Aufgabenstellung Vorplanung/Studie Pflichten-heft Entwurf Gestaltung Konstruktionsunterlagen Seite 19

20 Einfacher Lebenszyklus einer Anlage Der Entwurfsprozess Zielvorgaben z.b. Projekt Projektplanung Vorstudie Basic Engineering Detail Engineering Montage und Bau Übergabe und Inbetriebnahme Entwurfsaspekte sind: Bedienbarkeit Betreibbarkeit Flexibilität Produktivität Qualität Sicherheit Umweltschutz Verfügbarkeit Wirtschaftlichkeit Betrieb Seite 20 Betriebseinstellung und Abriß

21 Der Entwurfsprozess Grundbegriffe der Schaltplanerstellung... Abbruchstellen Querverweis Normblatt/ Zeichenfläche Schaltzeichen / BMK Seite 21

22 1pol. Darstellung Merksätze: Der Übersichtsschaltplan dient als Unterlage in der Planungsphase. Der Übersichtsschaltplan ist einpolig ausgeführt und enthält nur die wesentlichen Schaltungsteile. Der Übersichtsschaltplan / Singleline -Darstellung Der Übersichtsschaltplan nach DIN EN ist ein erläuternder Schaltplan in vereinfachter Form. Er stellt die Arbeitsweise der Schaltung dar und vermittelt einen schnellen Überblick über die Gesamtaufgabe, den grundsätzlichen Aufbau und die Gliederung der elektrischen Einrichtung. Seite 22

23 1pol. Darstellung Seite 23

24 1pol. Darstellung Der Übersichtsschaltplan soll enthalten: erforderliche grafische Symbole für Betriebsmittel, zugehörige Kabeldefinitionen, Kennzeichnung der wichtigsten Betriebsmittel, Hinweise zum Auffinden der zugehörigen ausführlichen Schaltungsunterlagen, bei Bedarf Erläuterungen, technische Daten, Typenbezeichungen und Signalnamen, bei Bedarf Schriftfeld mit den notwendigen Eintragungen. Seite 24

25 3pol. Darstellung Merksätze: Der Stromlaufplan ist die wichtigste Planungsunterlage der Elektrotechnik. Die aufgelöste Darstellung (3pol. Darstellung) wird für den Stromlaufplan bevorzugt, da sie übersichtlicher als andere Darstellungsformen ist. Der Stromlaufplan / aufgelöste -Darstellung Der Stromlaufplan nach DIN EN und DIN EN ist die nach Stromwegen aufgelöste Darstellung der Schaltung mit allen Schaltungselementen und Verbindungen. Es ist ein erläuternder Schaltplan, der die Wirkungsweise zeigt. Seite 25

26 3pol. Darstellung Seite 26

27 3pol. Darstellung Inhalt des Stromlaufplanes: Der Stromlaufplan ist die vollständige Darstellung einer elektrischen Schaltung mit allen Schaltungselementen. Zu den Pflichtbestandteilen eines Stromlaufplanes zählen: grafische Symbole für alle Betriebsmittel, zugehörige Verbindungsinformationen (z.b. Kabeldef.), Kennzeichnung sämtlicher Betriebsmittel, Anschlusskennzeichnungen an den Schaltzeichen, Schriftfeld mit den notwendigen Eintragungen. Seite 27

28 1pol./3pol. Darstellung Zusammenfassung Seite 28

29 1pol./3pol. Darstellung Zusammenfassung Abbuchen je nach Übersicht Komplementäre Symbole Vorteil: Online Übersicht der verwendeten Bauteile Seite 29

30 Die Makrotechnik Was sind Makros? (im BeginnersGuide ab Seite 110ff.) Makros sind in EPLAN beliebige Ausschnitte aus Seiten oder Projekten, die zur weiteren Verwendung gespeichert werden. Das Schreiben von Makros bietet den Vorteil, dass die Ausschnitte nicht jedes Mal erneut erstellt werden müssen, wenn eine Routinearbeit anfällt. Was ist ein Fenstermakro? Ein Fenstermakro ist ein beliebiger Bereich einer Seite. Alle Objekte, deren Einfügepunkte sich innerhalb des Bereichs befinden, werden im Fenstermakro gespeichert. Tipp: Zum Positionieren eines Makros beim Einfügen können Sie auch die folgenden Tasten nutzen: [Y] + [X]: Das Makro wird auf seiner ursprünglichen Position fixiert. [Y]: Das Makro kann in seiner Originalposition nur horizontal bewegt werden. [X]: Das Makro kann in seiner Originalposition nur vertikal bewegt werden. Seite 30

31 Die Makrotechnik Parametrisierte Konstruktion Makrovarianten Aus Wertetabellen projektieren Vorteil & Nutzen Minimierung der Makroanzahl Qualität Standardisierung Erhöhung der Bearbeitungsgeschwindigkeit Syntax ist: <Variable> Seite 31

32 Die Makrotechnik Optionstechnik automatische Grafikänderungen Vorteil & Nutzen Standardisierung Erhöhung der Bearbeitungsgeschwindigkeit Seite 32

33 Wichtig für den 2. Versuch Das Platzhalterobjekt (Menü Einfügen/Platzhalterobjekt) Achtung, alle Objekte die zum Makro gehören müssen selektiert werden! Seite 33

34 Der Entwurfsprozess Jetzt LIVE in EPLAN Electric P8 EPLAN Edu Version / inkl. Einsteiger Infos Seite 34

35 Literatur Quelle: G. Zickert Elektrokonstruktion Hanser Verlag Vorlesung im WS 2011/ November 2011