Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Автоматизированное проектирование силовых трансформаторов

Методология решения графических задач при проектировании трансформаторов - Автоматизированное проектирование силовых трансформаторов

Оглавление
Автоматизированное проектирование силовых трансформаторов
Значение автоматизированного проектирования
Основные сведения об автоматизированном проектировании
Структура САПР
Основные принципы создания САПР
Виды САПР
Проблемы функционирования человека в САПР
Особенности технологии автоматизированного проектирования
Экономическая эффективность САПР
Понятие и назначение гибких автоматизированных производств
Проектирование технологических процессов на базе САПР
Проблемы и перспективы организации гибких автоматизированных производств в трансформаторостроении
Базовое техническое обеспечение
Периферийное техническое оборудование
Проблемы формирования комплекса технических средств САПР
Общесистемное программное обеспечение
Специальное программное обеспечение
Организация информации при использовании ЭВМ
Информационное обеспечение
Банки данных
Базы знаний
Предпосылки оптимального проектирования трансформаторов
Постановка задачи оптимального проектирования трансформаторов
Исследование характера задачи оптимального проектирования трансформаторов
Основные направления в разработке методов оптимального проектирования силовых трансформаторов
Оптимальное проектирование силовых трансформаторов методом рационализированного перебора
Разработка и исследование проектирования на основе метода случайного поиска
Сравнение и анализ эффективности методов оптимального проектирования силовых трансформаторов
Разработка математической модели трансформатора
Результаты применения методов программирования для оптимального проектирования
Развитие систем автоматизированного проектирования в электротехнике
Система автоматизированного проектирования типоисполнений трансформаторов класса 35 кВ
Система автоматизированного проектирования трансформаторов класса 110 кВ
Организация интегрированных систем автоматизированного проектирования трансформаторов
Модели графических документов
Общесистемное программное обеспечение машинной графики
Методология решения графических задач при проектировании трансформаторов
Структура чертежно-графической подсистемы
Организация специального программного обеспечения

Объем графических работ особенно велик на этапе разработки рабочего проекта. По нормативным данным на этом этапе около 50 % времени затрачивается на выполнение рабочих чертежей деталей — менее творческая и в то же время наиболее легко автоматизируемая часть проектно-конструкторских работ. Поэтому в первую очередь должна автоматизироваться разработка чертежей простых типовых деталей.
Безусловно перспективной является автоматизация разработки рабочих чертежей изделий сложной конфигурации.
Для чертежей типизированных деталей эффект автоматизации достигается за счет массовости, а для чертежей сложной конфигурации — за счет комплексной автоматизации сложных геометрических расчетов и графических работ.
Режим графического диалога целесообразно применять в следующих случаях:
отсутствия формализованной модели процесса проектирования, реализуемой в автоматическом режиме функционирования системы;
когда формализация всех этапов проектирования приводит к очень громоздким, неэффективным программам, в то же время конструктор может существенно упростить "процесс проектирования, оперативно выполнив отдельные этапы, используя свой опыт, интуицию и зрительный аппарат;
имеется необходимость визуально оценивать промежуточные результаты проектирования и управлять по итогам этой оценки дальнейшим ходом вычислительного процесса.
Решению любых графических задач предшествует этап кодирования информации с помощью соответствующих технических средств. Составленные описания графических фрагментов необходимо подвергнуть строжайшему тщательному контролю с применением графопостроителей и дисплеев. Контроль осуществляется как визуально, так и с помощью специальных программных средств (тестов, графических программ).
В общем случае процесс подготовки и контроля графической информации состоит из следующих этапов:

  1. Чертеж вручную подготавливается к кодированию — производится его декомпозиция с целью выделения базовых и типовых элементов, наносится система координат, идентификаторы и другие дополнительные обозначения, т. е. составляется геометрическая модель чертежа, который хотят выполнить в чертежнографической подсистеме (ЧГП) САПР.
  2. Производится кодирование графических фрагментов и чертежа в целом на входном графическом языке или с помощью пакета графических программ. Такое описание записывается на бланке и высвечивается на экране алфавитно-цифрового дисплея.
  3. Оператор визуально анализирует текст описания, обнаруживает и исправляет ошибки.
  4. Описание вводится в память ЭВМ с помощью промежуточных носителей или через канал.
  5. В память ЭВМ вызываются с НМЛ или НМД пакеты программ (трансляторы) отображения графической информации, которым затем передается введенное описание.
  6. Пакеты программ выполняют синтаксический и семантический контроль графического описания и печать сообщений об обнаруженных ошибках; формирование контрольных изображений изделия — контуров плоских деталей, чертежей типовых графических изображений, а также указанных оператором видов, разрезов или сечений трехмерных объектов (без нанесения размеров, надписей и другой вспомогательной информации); печать сообщений об аварийных остановах, возникших при реализации программ отображения; вывод контрольных изображений на экран графического дисплея или графопостроителя.
  7. Оператор визуально анализирует начерченные изображения, распознает ошибки и, если необходимо, корректирует текст описания. Затем этапы 4—7 повторяются.
  8. Если в описании нет ошибок, оператор вводит директиву на реализацию программы проектирования или передачу описания в архив графической информации ЧГП САПР.

Весь процесс проектирования графических объектов -можно существенно упростить при использовании библиотеки типовых графических изображений (ТГИ), являющейся частью архива графической информации ЧГП.
Метод типовых графических изображений состоит в том, что для группы однотипных деталей разрабатывается обобщенный чертеж, на который создается программа машинной графики, записываемая в библиотеку ТГИ.
По признакам изменяемости формы и структуры ТГИ классифицируются следующим образом: постоянной формы; переменной формы; переменной формы и структуры.
Расширение класса ТГИ за счет объектов переменной формы и структуры дает возможность ускорить процесс автоматического синтеза чертежей. В составе конструкторских документов объем ТГИ достигает 80 % общего объема графической информации.
С помощью библиотеки ТГИ в состав чертежа включаются изображения стандартных, нормализованных и унифицированных объектов, а также условные обозначения ЕСКД.
Существуют различные способы составления ТГИ. Выбор конкретного способа зависит от типа применяемых графических пакетов и наличия в САПР трансляторов диалектов базового графического языка.
Наиболее компактной и быстро реализуемой на ЭВМ формой описания ТГИ является описание с использованием графических пакетов типа ФАП-КФ или ОГРА. В этом случае разработка библиотеки ТГИ ускоряется в 3—5 раз и уменьшается объем программы в 2,5—3 раза по сравнению с использованием непосредственно алгоритмичных языков типа ФОРТРАН или АЛГОЛ.
Библиотека ТГИ хранится на внешних накопителях информации НМЛ и НМД. Поиск требуемого ТГИ осуществляется с помощью каталога, содержащего идентификаторы и параметры программ.
Библиотека ТГИ чертежно-графической подсистемы САПР трансформаторов содержит модули вычерчивания типовых изображений унифицированных узлов и блоков трансформатора. При этом отдельные ТГИ полностью обеспечивают формирование соответствующего чертежа (например, ТГИ магнитопровода, разверток обмоток и т. д.). Такие чертежи могут выполняться в автоматическом режиме.
Для узловых и сборочных чертежей автоматический режим оказывается неприемлемым, поскольку при их выполнении включаются неформализованные этапы. Это, в первую очередь, относится к чертежу общего вида трансформатора. Задача здесь усложняется еще и тем, что чертежи общих видов существующих исполнений силовых трансформаторов значительно отличаются друг от друга как по составу узлов и блоков, так и по их взаимному расположению. Кроме того, одни и те же узлы для разных трансформаторов могут иметь различное исполнение. Например, в зависимости от типа трансформатора и его класса напряжения возможны конструкции съемных, армированных и других типов вводов на разные классы напряжений. Понятно, что синтез чертежей на данном этапе оказывается возможным только в интерактивном режиме, когда в процессе графического взаимодействия с ЭВМ проектировщик последовательно решает неформализованные задачи, манипулируя с ТГИ.
Определенную сложность в этой работе представляет соблюдение всех требований ЕСКД как при автоматическом, так и при автоматизированном производстве графической документаций. Следует отметить, что новые ГОСТ и стандарты СЭВ все более учитывают требования автоматизированного проектирования и особенности работы периферийного оборудования ЭВМ. Однако многие положения действующей ЕСКД пока не поддаются алгоритмизации потому, что при разработке ЕСКД требования САПР не учитывались. На ряд положений ЕСКД могут быть составлены только сложные алгоритмы.


Рис. 6.6. Укрупненная структура ЧГП



 
Вакуумная сильноточная дуга в магнитном поле »
электрические сети