EPLAN电气设计实例入门.pdf

EPLAN电气设计实例入门.pdf
 

书籍描述

内容简介
本书通过一个具体的案例讲述利用EPLAN P8软件绘制一套电气图纸。在绘制图纸的过程中讲述以下几方面的知识: 如何用“结构标识”表达电气系统并对电气设备进行标识;如何用“符号”和“黑盒”进行基于图形的设计;如何构建及维护部件库并进行基于“部件”的电气设计;如何通过图表或者报表汇总展示设计信息;一些在电机设计中电气标准的应用以及部分绘图的技巧。通过以上内容引导读者了解EPLAN的设计方法并能够绘制基本的电气图纸。
本书适用于电气设计从业人员学习使用,也可用于相关专业教学实践。

编辑推荐
本书是中国介绍EPLAN软件及其设计思想的第一本原创图书。EPLAN作为电气计算机辅助设计时代的先锋,一直是为电气规划,工程设计和项目管理领域提供智能化软件解决方案和专业化服务的全球标志型企业。

目录
EPLAN电气设计实例入门

目录

第1章结构标识的认知1

1.1学习目标1

1.2准备知识1

1.2.1结构标识1

1.2.2功能面结构2

1.2.3产品面结构3

1.2.4位置面结构4

1.2.5结构面的转移5

1.2.6EPLAN产品面结构描述符号“-”6

1.2.7EPLAN位置面结构描述符号“+”6

1.2.8“显示设备标识符”与“完整设备标识符”6

1.2.9三种描述部件位置的方法7

1.3实例教学9

1.3.1绘制内容要求9

1.3.2绘图过程9

1.3.3通过页位置信息定义部件的结构标识14

1.3.4通过结构盒定义部件的结构信息18

1.3.5通过对部件属性的定义设定部件的位置信息19

1.4进阶知识22

1.4.1器件引脚编号标识“:”22

1.4.2功能面高层代号“=”的应用23

第2章认识图纸25

2.1学习目标25

2.2实例教学25

2.2.1项目模板25

2.2.2项目模板和基本项目26

2.2.3文件保存位置27

2.2.4设置项目路径28

2.2.5页面中的列和行29

2.2.6栅格和栅格捕捉30

2.2.7图框的设定30

2.2.8页名称和页描述30

2.2.9路径功能文本和普通文本31

2.2.10设置用户的项目路径32

2.2.11按照IEC模板新建项目33

2.2.12新建页(列引用)33

2.2.13新建页(行引用)34

2.2.14新建页(行和列同时引用)35

2.2.15路径功能文本35

2.2.16多重放置36

2.2.17功能文本的显示37

2.2.18格式刷的使用37

第3章简单电机回路设计39

3.1学习目标39

3.2准备知识39

3.2.1符号39

3.2.2黑盒子44

3.2.3消息管理48

3.3实例教学50

3.3.1绘图内容要求50

3.3.2绘图过程50

第4章动力回路设计57

4.1准备知识57

4.1.1设备结构和主功能57

4.1.2项目的复制59

4.1.3工作区域和导航器59

4.1.4连接64

4.2实例教学65

4.2.1绘图内容要求65

4.2.2绘图过程65

4.3提高知识71

4.3.1电位跟踪71

4.3.2电位定义点71

第5章控制回路设计75

5.1准备知识75

5.1.1剪切复制后的部件命名75

5.1.2新规则重新命名部件76

5.1.3宏的简单应用76

5.2实例教学80

5.2.1绘图内容要求80

5.2.2绘图过程80

第6章基于部件的设计(一)90

6.1学习目标90

6.2实例教学90

6.2.1设计的两个阶段90

6.2.2部件90

6.2.3部件库91

6.2.4简单部件设计92

6.2.5属性编号显示94

6.2.6增加显示属性95

6.2.7调整显示信息98

6.2.8通过层调整显示内容101

6.2.9保存显示配置103

6.2.10格式刷的使用105

第7章基于部件的设计(二)106

7.1学习目标106

7.2实例教学106

7.2.1厂家提供的部件106

7.2.2通过复制创建部件107

7.2.3创建部件111

第8章部件选择123

8.1学习目标123

8.2实例教学123

8.2.1指示灯选型123

8.2.2按钮选型124

8.2.3断路器选型125

8.2.4电机保护开关选型128

8.2.5接触器选型129

8.2.6端子选型131

8.2.7导线选择135

8.2.8电缆设计138

8.2.9未出现在图纸中的部件设计143

第9章PLC设计145

9.1学习目标145

9.2实例教学145

9.2.1PLC直流电源145

9.2.2PLC布局148

9.2.3PLC及模块供电152

9.2.4PLC输入/输出点157

9.2.5PLC总览163

第10章报表166

10.1学习目标166

10.2实例教学166

10.2.1报表的作用166

10.2.2报表工作流程166

10.2.3报表生成168

第11章标题页和图框178

11.1学习目标178

11.2实例教学178

11.2.1标题页的应用178

11.2.2标题页表格设计182

11.2.3图框应用185

第12章项目管理192

12.1学习目标192

12.2实例教学192

序言
前言

编写背景
EPLAN软件是一款针对电气和自动化行业以及其他行业电气部分的设计软件,应用极其广泛,在全球范围内有较大的市场占有率。其特点如下:
(1) EPLAN软件首先是一个高效的绘图软件。
 它提供不同标准的符号库,让用户不会耗费精力去绘制代表部件的图形单元。
 基于数据库的连接表示方式,让用户不用绘制导线实现部件的电气连接。
(2) EPLAN软件是一个高效的设计软件。
 部件信息来自于部件库链接,让用户进行选型设计。
 基于完整的设计信息,可以根据用户的使用要求,以表格、图标或者图形化的方式展示。
(3) EPLAN软件是一个高效的设计平台。
 EPLAN是电气领域中真正的计算机辅助工程CAE(Computer Aided Engineering) 软件。所谓CAE,是指利用计算机对电气产品或工程设计、分析、仿真、制造和数据管理的过程,进行辅助设计和管理。
 EPLAN的口号是Efficient Engineering。EPLAN的平台是以EPLAN Electric P8电气设计为核心平台,同时将液压、气动、工艺流程、仪表控制、柜体安装板三维布置仿真设计及制造等多种专业的设计和管理统一扩展到此平台上,实现了跨专业多领域的集成设计。

编写宗旨
作者在学习和使用EPLAN软件的过程中,遇到了很多困难和问题。和其他技术人员交流时,也会有很多相同的感受。作者在本书中汇总了这些问题和感受,特别是在学习过程中走的一些弯路和误区,这些困难曾经让很多学习者经历后放弃了。
其大概分为以下几类:
(1) 学习资料困难。众所周知,EPLAN在线帮助晦涩,互联网上技术资料很多,但基本上都是介绍软件的菜单和一些表面上的功能,软件的帮助文档也与此类资料类似。很少有对电气设计过程有切实帮助的。在这些资料中,Bernd Gischel所著的Eplan Electric P8 Reference Handbook是对我帮助最大的一本书,英文和德文版的语言障碍及价格是一个问题。
(2) 技术标准和设计习惯困难。习惯老国标的设计,让学习EPLAN的过程更加困难。
虽然现在电气方面的国标基本等同于IEC的技术标准,但是众多电气设计者和使用者对新国标的学习还有一个过程。不了解EPLAN对图纸和部件的定义,使用好EPLAN基本上不可能。
(3) EPLAN专业术语掌握困难。习惯使用CAD绘制电气图纸的工程师,在遇到EPLAN各种不同的专业术语后无从下手,不知道这些术语和功能到底表达什么意思,如何正确地使用这些功能成为学好使用软件的关键因素。
针对以上汇总的困难和问题,感觉很有必要编写一本针对实际电气设计的入门手册来帮助那些希望了解EPLAN和在学习EPLAN过程中遇到困难的人们。

编写本书的宗旨是:
(1) 简单。尽量介绍必需的知识,让读者以最少的精力做到EPLAN的入门,通读全书后能绘制最简单的图纸,尽快上手形成生产力。
(2) 实例。手把手一步一步地教会读者画最简单的图纸。跟随教材通过一个实例入门掌握EPLAN。
(3) 讲解。只讲解基本应用中用到的知识。
在实例中应用这些知识,用实例解释讲述的内容。
(4) 标准知识和专业知识。在实践辅导的过程中,会对电气设计中用到的IEC规范、EMC要求做简单的介绍,也会对一些常用的部件结合EPLAN的术语进行讲解。
(5) 设计理念。EPLAN是一款专业的电气CAE软件,只有了解EPLAN软件的设计理念,才能够用正确的方法实现设计师的想法,并为以后的数字化生产做准备。所谓“授人以鱼,不如授之以渔”。授人以鱼只救一时之急,授人以渔则可解一生之需。

本书结构
本书共12章,章节内容基本上遵循项目的设计过程进行编排。
本书以项目实际操作手把手的辅导,引导用户入门。在每个实例中,内容分为以下几个部分:
 学习目标——介绍本章要传授的内容。
 介绍知识——首先介绍实例中需要用到的知识,这些知识包括电气知识、标准知识和软件知识。
 实例操作——一步一步辅导,以实现设计的目标。
整体学习的线索是从零开始完成一套典型的图纸设计。教程会从拿到设计需求开始,通过不同章节的学习,完成设计的要求;同时,也领悟EPLAN的设计理念,使读者不但可以完成基本的电气工程设计,也具备了继续学习的方法和能力。
随书资料包括每个章节的项目文件、图纸中用到部件库和报表等(见 www.xtremetek.com,www.buaapress.com.cn)。

教学建议
读者对象——本书面向的读者是有基本计算机操作技能、基本电气知识,能够阅读图纸并做一些基本设计的技术人员。
学习目标——本书希望能够通过一些实际的案例,让读者接触和了解EPLAN,并尽快形成生产力,EPLAN高级的内容还是很多的,不要希望通过这本入门书成为EPLAN的高手。
学习内容——本书不是软件说明书,也不是查询手册,内容聚集在电气设计必需的一些知识点上,我们只准备了形成生产力必需的知识。
学习过程——建议读者按照实例的顺序逐章节学习,在章节学习过程中也是按照“准备知识”、“实例过程”、“知识点评”、“课后练习”的顺序去学习。当然,如果读者有基础或者需要解决一些问题,可以跳到相应的章节或者知识点。
关于EPLAN的使用和设计,建议关注以下原则和方法,会少走一些弯路。
 EPLAN是一个基于数据库的软件,绘制图纸时要多想想哪些需要在原理图中绘制,哪些可以通过图表或者报表展示出来,千万不要做重复的工作。
 EPLAN的设计方法是先选中对象,再选择针对对象的操作动作,当执行指令得到的结果和预期不一样时,需要检查一下是否在执行指令前选定了操作对象。
 不要打开过多的项目,打开过多的项目除了会耗费计算机的资源外,还会有因为系统或者病毒的原因造成系统故障并损坏当前打开项目的可能性。打开的项目尽量不要超过3个。
 尽量不要修改EPLAN的表格、图框符号库和各种配置,如果需要自己定制,则可以复制后修改名称,然后在新文件中修改并应用。
 EPLAN是容错的软件,如果只是简单绘制示意图,真的不要关注“消息管理”中的错误提示,图纸能够表达意愿就足够了。当然,如果希望EPLAN做更多的工作,则图书设计过程的准确性、正确性无疑是要做到的。
 EPLAN是用德语或者英语设计的,因此在文本描述和翻译的应用中,都是以“词”为单位的,在中文的应用中可以通过“词+空格”的方式而不是用“字+字”的方式构成句子。
 当出现中断点本页自己连自己时,可以选择不同的中断点选用不同的名称,中断点名称和电位名称不一样,不具备任何电气含义。
EPLAN提供的不同功能,需要不同的“授权”,如果本书中的功能无法使用,请核实加密狗是否有对应的授权。

致 谢
感谢引导我认识和了解电气CAE软件的许慧丽、Mr. Liao、穆东懿。
感谢在我学习期间给我提供过帮助的黄龙、唐力、战天明和未曾见过面的曹大平老师。
感谢启发我编写这本书并在我遇到困难不断鼓励我坚持做下去的张瓒。
感谢北京显通恒泰科技有限公司的张显、杨威、李玉凤、林丽莉、吴希敏对本书编写期间各方面的支持。也感谢默默支持我的妻子林雪菁。
最后还要感谢北京航空航天大学出版社的同志们,是他们一再鼓励作者结合讲稿和读者的反馈意见对《EPLAN实例入门》一书进行修订、改编。
本书基本内容虽经多年教学的筛选提炼,但限于作者知识水平,书中可能仍有疏漏、错误和偏见,在此恳切期望得到各方面专家和广大读者的指教。作者联系方式Email:13701033228@139.com。



作者

2014年5月

文摘
与作者张彤先生认识大致是在两年前,因为EPLAN业务的关系我去拜访他。当时他的公司处于起步阶段,参观完他的公司之后,我请教他:公司的厂房、办公楼还不怎么完善,为什么要投入那么多的预算购买EPLAN?张彤说:“我们对于公司将来的规划、核心的工程管理思想就基于EPLAN的‘高效工程’的理念,即为我们的客户提供更多、更好、更高效的增值服务,永远都比我们的竞争对手做得多一点点,比客户的要求也多一点点。EPLAN不像大多数人所认为的‘仅是一个工具软件’,而是一个平台、一个工程平台、一个体现德国工程自动化演进的跨专业的工程管理平台。希望我们在EPLAN公司的支持下,能够更深刻地理解EPLAN工程平台的思想,更好地学习和运用EPLAN,支持公司的自动化工程能力建设和发展。”当时,张彤如此这般地说。直到最近他极力邀请我作为EPLAN公司在大中国区事务负责人为他即将出版的著作《EPLAN电气设计实例入门》作序,我坐下来回想他们公司最近两年的发展以及我们以往的多次沟通,才对他那时的一番话有了更深刻的体会,也借此序言跟读者分享。
谈到写这本书的初衷,张彤说主要还是第一次见面时我们都曾提及EPLAN软件很好,但是学习的资料实在太少,而且不容易获得,毕竟EPLAN现场技术支持的总体能力是有限的。他相信不仅自己面临这个问题,广大的EPLAN使用者和爱好者都会面临这个问题,于是决定在EPLAN公司的支持下写一本入门的参考书与大家分享,让更多的EPLAN用户受益。张彤还提到这只是计划中的“第一本书”,以后他会组织EPLAN爱好者们编纂更多的介绍EPLAN的资料分享给大家,涉及深化应用、工程思想的剖析等;除了EPLAN Electric P8产品之外,还希望有机会编写更多资料介绍EPLAN更多的产品,比如三维机柜的仿真软件Pro Panel、三维线束解决方案EPLAN Harness proD、EPLAN工程平台EEC Professional,等等。总而言之,我深切体会到张彤先生作为一位自动化工程行业的思想者,也的确是一位EPLAN的超级粉丝。他希望能够努力把德国的自动化工程管理思想和模式介绍给更多EPLAN的爱好者,影响更多的从业者,不仅为公司长远的发展夯实基础,也为中国工程自动化行业的发展做出自己的贡献。
进一步理解了张彤的宏大志愿和长远规划之后,我也分享一下我对于大中国区自动化工程软件的一些看法及对最近热议理念的一些思考。我在EPLAN工作近4年,拜访过500多家客户的工程自动化技术工作者和管理者。我的深刻体会是:中国的工程自动化从业者,有很大一部分对工程自动化理念还停留在“画图+办公软件”的认知上,这是远远不够的。
我翻阅了本书的目录和其中的几个重点篇章。第一认识——这是一本传递思想的实用的设计入门用书,不是一本告诉你如何把图纸画得更美观、更规范的参考书。加强对工程项目的认知、对图纸的认识等基本准备工作,还有对设计理念的深刻认知和运用,是编写准则。说到“设计”和“画图”,虽然两者都遵循一定的规范和流程,但是“设计”是面向整个工程流程的,从设计思想到生产流程、到业务环节都有涉及。EPLAN提倡的“高效工程”理念,正是面向整个工程流程的自动输出各种项目设计的文档和手册,与各种工具软件、生产设备等智能集成,实现数据的一致性,让工程设计人员能够专注在“设计”工作上,节省在文档、变更、跨专业、跨部门等沟通上浪费的时间和成本。
我希望这本书能够帮助更多的工程设计人员充分理解工程“设计”的理念,进一步认识到基础数据准备的重要性和科学性,帮助大家更为高效地理解EPLAN工程思想体系,顺利入门、深化应用,进而提升EPLAN用户的业务价值。
德国经济以其强大的工业基础为特征,特别是德国的机械和设备制造、汽车和能源工业。EPLAN公司作为一家德国公司,在这样的环境下成长并走过了30年的发展历程。无论是在工业领域,还是在软件领域,EPLAN还只是一家中小企业,但是它专业而强大的高效工程管理思想已经完全被市场所接受和认可,这不得不引发我们的深刻思考。结合最近业内热议的德国“工业化4.0”,中国政府提出的“两化融合”、“智造2025”等理念,我在思考:如何才能一方面发展EPLAN公司的团队和业务,另一方面又为中国制造业的转型升级做出自己的贡献呢?“工业化4.0(Industrie 4.0)”强调“智能工厂”和“智能生产”,英文是“Cyber Physical System”,实质上就是实现信息化和自动化技术的高度融合,其关键是软件、传感器和通信系统智能集成。当前的中国制造业面对种种压力与挑战——低劳动力成本的红利消失殆尽,低端制造业向更低劳动力成本的越南、孟加拉国、印度尼西亚等国家和地区转移,高端制造业向西方发达国家回流,特殊、高技术含量的材料、装备遭到技术封锁,造成高端制造能力欠缺。反观中国改革开放30多年的发展,我个人十分认同中国工程院周济院士的观点:“我们事实上是在没有完成工业化(电气化)的情况下,就进入信息化时代,德国'工业化4.0'对中国的启示是,通过‘两化融合’的手段促进制造业向更高的水平发展。”我借本书出版,号召工程自动化设计的学习者、爱好者、管理者们,充分学习、理解EPLAN所倡导的“高效工程”理念,深刻认知“工程设计”和“工程平台”的概念,重视工程基础数据的建立,总结和梳理工程流程,务实推进“两化融合”,促进公司业务的升级转型,提高公司的核心竞争力。
最后,跟大家分享我学习过的“时间机器”的概念,并希望将这个观点运用到工程自动化行业中。我的看法是:尽管在高效工程、先进制造、精益制造等理念上中国已经和欧洲国家、美国基本同步,但是在市场环境、实践基础、人才培养等方面,我们还相差很远。我们要放眼未来,科学扬弃以往经验,夯实基础知识和数据,高效提升,稳健前进。我们一方面要学习EPLAN公司的新概念、新技术、新产品,同时还要了解EPLAN产品30多年发展的基础和成长的历程。正是由于EPLAN公司对德国自动化工程人才培养的高度重视,才有了今天EPLAN在德国超过60%的市场占有率和广大的用户群。
EPLAN的一位中国用户说过,EPLAN就是“Automate the Automation”,很形象。谁来Automate the Automation?当然是我们这些工程自动化的从业者!更好、更全面地学习,更多、更广泛地培养自动化人才,是我们大家共同的使命。
让我们一起,在路上!

EPLAN大中国区总经理
覃政
2014年7月

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