UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO Andrej Jurgelj IZDELAVA DOKUMENTACIJE STROJA ZA GLOBOKO VRTANJE Diplomsko delo Maribor, september 2009
Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa IZDELAVA DOKUMENTACIJE STROJA ZA GLOBOKO VRTANJE Študent: Andrej Jurgelj Študijski program: VS ŠP Elektrotehnika Smer: Močnostna elektrotehnika Mentor: Somentor: Lektorica: prof. dr. Josip VORŠIČ mag. Boris BIZJAK, višji predavatelj Petra Vnuk, prof. slovenščine Maribor, september 2009
II
III ZAHVALA Zahvaljujem se somentorju, mag. Borisu Bizjaku, za pomoč in vodenje pri pisanju diplomske naloge. Prav tako se zahvaljujem podjetju Unior d.d. program Strojna oprema ter vsem zaposlenim za pomoč pri izdelave diplomske naloge. Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili študij.
IV IZDELAVA DOKUMENTACIJE STROJA ZA GLOBOKO VRTANJE Ključne besede: elektrotehnika, načrtovanje električnih inštalacij za avtomatiko stroja, stroj za globoko vrtanje. UDK: 621.31:622.243(043.2) Povzetek Diplomska naloga predstavlja delo elektroprojektanta pri avtomatizaciji namenskega stroja za globoko vrtanje bloka motorja tovornih vozil Scania. V uvodnem delu sem predstavil namen in opis stroja. Sledi podroben opis strojne opreme. V nadaljevanju se delo osredotoča na računalniško izdelavo elektro dokumentacije s pomočjo programa Eplan. Na koncu diplomske naloge sem predstavil izvedbo elektrokonstrukcije projekta.
V MACHINE FOR DEEP DRILLING DOCUMENTATION MAKEING Key words: electrotechnis, electric installation planning for the machine automatics, machine for deep drilling UDK: 621.31:622.243(043.2) Abstract: The paper work represents the work of electro-project maker, on the automatics of machine for the purpose of deep drilling the engine block of the Scania trucks. In the introduction I have represented an intention and a description of the machine. The introduction follows a full description of the machine equipment. In the prosecution work focuses on the computer making of electro documentation with a help of Eplan program. At the end of my paper work I have represented an execution of the project electroconstruction.
VI KAZALO VSEBINE 1. UVOD... 1 2. STROJ ZA GLOBOKO VRTANJE... 3 2.1 Namen stroja... 3 2.2 Opis stroja... 6 2.2.1 Posluževalni pult... 8 2.2.2 Hladilni agregat... 8 2.2.3 Hidravlični agregat... 8 2.2.4 Mazalni agregat... 9 3. OPIS STROJNE OPREME... 10 3.1 PILZ zaščitni releji... 10 3.2 EUCHNER varnostna stikala vrat... 12 3.3 SIEMENS SINUMERIK 840D sl... 13 3.4 Napajalniki... 15 3.5 Servomotorji... 16 3.6 Vhodno izhodni moduli SIEMENS... 18 4. PROGRAM EPLAN ZA PROJEKTIRANJE... 20 4.1 Projektiranje s programom Eplan... 21 4.1.1 Izbira novega projekta... 21 4.1.2 Odpiranje novih strani... 22 4.1.3 Vstavljanje simbolov... 24 4.1.4 Urejanje simbolov... 26 4.1.5 Risanje tokovnih povezav... 28 4.1.6 Vstavljanje šablon (Macro)... 30
VII 4.1.7 Delo s teksti prevodi... 31 4.1.8 Izdelava sklopov dokumentacije s pomočjo generiranja... 33 4.1.9 Uvoz datotek... 34 5. IZVEDBA ELEKTRO-KONSTRUKCIJE S POMOČJO PROGRAMSKE OPREME EPLAN... 36 5.1 Elektro dokumentacija... 38 5.2 Sestavni deli dokumentacije... 39 6. ZAKLJUČEK... 42 7. LITERATURA... 43 8. PRILOGE... 44
VIII KAZALO SLIK Slika 2.1: Obdelovalni kos 5-valjni blok motorja...3 Slika 2.2: Način hlajenja svedra...4 Slika 2.3: Način vpetja svedra...4 Slika 2.4: 3D pogled stroja...6 Slika 2.5: Tloris stroja z označenimi deli stroja...7 Slika 3.1: PILZ PNOZ x9p C...11 Slika 3.2: Euchner TZ 1...12 Slika 3.3: Euchner CES-AZ-ABS-01 B...13 Slika 3.4: Krmilni del stroja: NCU, napajalnik in regulatorji...14 Slika 3.5: Posluževalni pult...15 Slika 3.6: Napajalnik Siemens SITOP 40...16 Slika 3.7: Servomotor Siemens 1FT7...17 Slika 3.8: ET200S...19 Slika 3.9: ET200Pro...19 Slika 4.1: Vnos novega projekta...21 Slika 4.2: Okno za vpis splošnih podatkov projekta...22 Slika 4.3: Odpiranje nove strani...23 Slika 4.4: Nastavljanje parametrov elementa varovalka...25 Slika 4.5: Orodna vrstica za risanje električnih povezav...28 Slika 4.6: Avtomatsko povezovanje (levo) in ročno povezovanje (desno)...29 Slika 4.7: Nastavitev GDI izhodnih formatov...31 Slika 4.8: Okno za preklapljanje med jeziki...33 Slika 4.9: Izbira DXF datotek...34 Slika 4.10: Določevanje strani...35 Slika 5.1: Simbolična slika Eplana...37 Slika 5.2: Osnovni programski vmesnik...37
Slika 5.3: Orodni programski vmesnik...38 IX
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 1 1. UVOD Z nenehnimi spremembami, razvojem in globalizacijo se danes srečuje vsako sodobno podjetje, ki si želi biti konkurenčno, kar pomeni, da mora vlagati v razvoj, ga posodabljati, upoštevati določene standarde in ugoditi vsem željam kupca. Modernizacija ter razvoj novih sistemov omogoča večjo zanesljivost in kakovostnejšo proizvodnjo sistemov. Področje napredne tehnologije pa nam danes ponuja velik izbor, vendar je težko slediti razvoju posameznih sistemov. Ne glede na razmere je cilj vsakega podjetja, da proizvedejo čim več v čim krajšem času s čim manjšimi stroški ter da kvaliteta izdelka ustreza željam kupca. Program Strojna oprema je bil leta 1978 uveden z razvojem in gradnjo namenskih strojev, sprva samo za potrebe Uniorja. Kasneje so bili dobavljeni prvi stroji za Rusijo in trg bivše Jugoslavije, leta 1995 pa je bilo prejeto prvo naročilo s strani podjetja VW in so se tako prebili na trg avtomobilske industrije. Danes je v podjetju zaposlenih 190 delavcev. Uveljavljeno je predvsem kot dobavitelj strojev v avtomobilski industriji pri priznanih avtomobilskih proizvajalcih, kot so: VW, Audi, DaimlerChrysler, BMW, Deutez [3] Podjetje Unior d.d. program Strojna oprema se ukvarja z razvojem in izdelavo namenskih CNC obdelovalnih strojev za obdelavo kovin. Proizvodni program strojev pa je prototipna gradnja namenskih strojev za serijsko obdelavo aluminijastih odlitkov ali odkovkov. Po namembnosti strojev izdelujejo naslednje tipe strojev: stroje z vrtljivo mizo, stroj za globoko vrtanje, stroj za obdelavo koncev, fleksibilne obdelovalne celice. V tem podjetju, katerega član sem bil tudi sam, so mi zaupali projekt, katerega naročnik je bilo Norveško podjetje Scania iz mesta Södertälje. Za le-te smo izdelali namenski stroj za globoko vrtanje bloka motorja. Diplomska naloga predstavlja uporabo največkrat uporabljenih funkcij projektiranja elektro dokumentacije omenjenega stroja. Elektro dokumentacija je izdelana s pomočjo programa Eplan. Le-tega sem uporabil na zahtevo naročnika, ki je želel izvedbo elektro dokumentacije na osnovi tega programskega orodja.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 2 Pri konstruiranju sem upošteval modulni princip, pri katerem so v čim večji meri vgrajeni standardni elementi z upoštevanjem ustreznih predpisov. Diplomska naloga je sestavljena iz šestih poglavij in prilog. V drugem poglavju je opisan namen stroja za globoko vrtanje in kratek opis. Uporabljena strojna oprema je opisana v tretjem poglavju. V četrtem poglavju je opis uporabe programa za projektiranje. Nato je na kratko opisana izvedba elektro konstrukcije in sestava načrtov. V prilogah so prikazani pogledi stroja mesta vgradnje elementov in nekaj strani električnih načrtov.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 3 2. STROJ ZA GLOBOKO VRTANJE 2.1 Namen stroja Naročnik SCANIA Södertälje s Švedske je zahteval izdelavo namenskega stroja za obdelavo bloka motorja za tovorna vozila. Stroj je konstruiran tako, da z njim s posebno tehniko globokega vrtanja vrtamo luknje v blok motorja, ki služijo za pretok olja. Slika 2.1: Obdelovalni kos 5-valjni blok motorja Sam način obdelave poteka tako rekoč samo v eni fazi, saj se operacije izvajajo istočasno. V osnovi je stroj namenjen za vrtanje globokih izvrtin premera Ø10 mm in maksimalne globine 700 mm. V obdelovanec, ki je predhodno že obdelan, na vrhu obdelovanca zvrta 6 vzporednih lukenj v liniji ne glede na tip obdelovanca, na spodnji strani pa zvrta 6 ali 7 lukenj pod kotom 22,75, odvisno od tipa obdelovanca. Pri 6-valjnem bloku motorja zvrta spodaj 7 lukenj, pri 5-valjnem se vrta 6 lukenj in je eden sveder ustavljen. Stroj vrta s posebnim načinom, imenovanim ZLB (Zweilippenbohrer ali Double lip drilling). Pri vrtanju s sistemom ZLB se hladilni medij dovaja s pomočjo rotacijskega priključka skozi vreteno stroja. Naprej skozi sveder do rezilnega roba, kjer ohlaja rezilni rob ter ostružke in se vrača skupaj z ostružki po stranskem utoru (ustnici) svedra do nosilca vrtalnih puš ZLB,
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 4 kjer pade v odvod ostružkov (slika 2.2). Pri tem sistemu je osnova vrtalna puša, ki nam na začetku vrtanja vodi sveder tako dolgo, dokler ni vrtalna glava v celoti zavrtana v material, ki ga obdelujemo (slika 2.3). Hladilni medij je emulzija, ki jo dovajamo s tlakom 50 barov [2]. Slika 2.2: Način hlajenja svedra Slika 2.3: Način vpetja svedra V tabeli 2.1 so prikazani osnovni podatki obeh obdelovalni kosov, ki jih stroj lahko obdeluje z omenjenim načinom obdelave.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 5 Tabela 2.1: Podatki obdelovalnih kosov Ime: DL5 DL6 Ime artikla: FT Blok motorja DL5 (1541167) FT Blok motorja DL6 (1541162) Material: Siva litina Teža: DL5: 270 kg DL6: 315 kg Dimenzije (D x Š x V): DL5: 861,5 x 386 x 537 mm DL6: 1025,5 x 386 x 537 mm
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 6 2.2 Opis stroja Stroj je sestavljen iz dveh podstavkov postaje +08L in +08R, ki sta skupaj pozicijsko privijačena. Na obeh podstavkih stroja, ki sta varjene izvedbe, se nahajajo dvojne sani ter pogoni sani. Na saneh so nameščene vrtalne puše, na katerih so še ene sani. Na le-teh so pogoni za vrtanje, na njih pa so vpeti svedri. Na sredini med obema pogonoma je vpenjalna naprava za fiksno vpetje obdelovanca, da ga lahko obdelujemo z obeh strani istočasno. V bližini stroja so še nameščeni hidravlični agregat, rezervoar hladilne tekočine s filtracijo in agregat centralnega mazanja stroja. Na sliki 2.4 je prikazan 3D pogled stroja, na sliki 2.5 pa je prikazan tloris stroja z označenimi deli stroja. Slika 2.4: 3D pogled stroja
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 7 Tloris stroja Slika 2.5: Tloris stroja z označenimi deli stroja
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 8 2.2.1 Posluževalni pult Za vodenje stroja in upravljanje procesa je na stroju nameščen posluževalni pult, ki je opremljen s posluževalnim panelom Siemens OP12, strojno tipkovnico Siemens MPP483 in dodatnimi tipkami za varnostne in dodatne funkcije. V posluževalnem pultu je vgrajena tudi naprava za kontrolo loma orodja ARTIS, ki s pomočjo merjenja električnega toka vsakega motorja posebej zaznava lom ali obrabo svedra. 2.2.2 Hladilni agregat Zraven stroja se nahaja rezervoar s hladilno emulzijo za hlajenje pri vrtanju z volumnom 900 litrov in elementi, ki zagotavljajo oskrbo z hladilnim medijem. Sistem deluje na sledeč način: črpalka iz kanala ostružkov črpa umazano hladilno emulzijo v 20-mikronski filter od proizvajalca Boll&Kirch, kjer se emulzija prečisti. Od tod odteka skozi toplotni izmenjevalec, ki je hlajen s pomočjo zaprtega sistema hladilne vode, kjer se ohladi na delovno temperaturo. Tako prečiščena in ohlajena emulzija se pretaka naprej preko kaskad, kjer se odzrači do magnetnih sveč, ki odstrani še zadnje kovinske delce. Emulzija je tako pripravljena, da jo z glavno črpalko pod tlakom 50 barov črpamo do svedrov, ki jih kladi in odvaja ostružke. 2.2.3 Hidravlični agregat Hidravlični pogonski agregat je namenjen pretvarjanju mehanske energije elektromotorja v hidrostatično energijo, ki se uporablja za premikanje sani, odpiranje in zapiranje nalagalne lopute ter za vpenjanje obdelovalnega kosa. Opremljen je z elektromotorjem moči 7,5 kw za pogon hidravlične črpalke, merilnikom nivoja in temperature olja ter elektromagnetnimi ventili za krmiljenje cilindrov.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 9 2.2.4 Mazalni agregat Mazalni agregat se uporablja za prenos mazalnega sredstva na komponente stroja, ki morajo biti mazane v določenih intervalih. Kot mazalni medij se najpogosteje uporablja olje, lahko pa tudi mast. Prednost olja je enostaven princip mazanja in cenejše vzdrževanje. Slaba stran oljnega mazanja pa je večja potrebna količina mazalnega sredstva in negativni ekološki vpliv za okolje. Pri mazanju z mastjo je sistem mazanja nekoliko bolj zapleten, a s pravilno izvedbo mažemo komponente z dosti manjšo količino medija in daljšimi intervali. Mazalna mast se tudi ne meša s hladilno tekočino, ki je uporabljena za hlajenje obdelovanca, saj odvečna mast ostane v okolici mazanega sklopa, mazalno olje pa se pomeša med hladilno sredstvo.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 10 3. OPIS STROJNE OPREME S strani elektro projektiranja je najzahtevnejša izbira uporabljenih elementov, saj je pri tem potrebno upoštevati tri glavne zahteve, in sicer mehanske zahteve konstrukterjev stroja, ki so običajno karakteristike elementov. Naslednja je izbira elementov glede na električne karakteristike. Vgrajeni elementi so običajno od različnih proizvajalcev, zato morajo imeti iste napetostne nivoje in komunikacijske lastnosti. Kot najpomembnejše zahteve, ki jih je potrebno upoštevati, pa so zahteve kupca. Le-ta v želji po izdelavi optimalnega stroja poda proizvajalcu stroja seznam opreme, ki jo lahko uporabi. 3.1 PILZ zaščitni releji Po etičnih načelih je varna avtomatizacija najboljša oblika avtomatizacije. Vedno je potrebno zagotoviti varovanje ljudi, opreme in strojev pri delu. S tem se skrajša delovni čas in redkeje prihaja do nesreč, zaradi česar se posledično zmanjšajo stroški. To so dejanske koristi uporabe varnostnih elementov. Zaščita je narejena z zaščitnimi releji PILZ. Prilagojeni za različne montaže, enostavni za uporabo in gotova varnost so značilnosti zaščitnih relejev PILZ. V projektu smo glede na zahteve kupca za zaščito uporabili zaščitni rele PILZ PNOZ x9p C (slika 3.1). Zaščitni rele smo uporabili za izklope v sili in je povezan s tipkami za zasilni izklop. Vgrajen je v P-93 ohišje ter z možnostjo priklopa na enosmerno 24 V ali izmenično napetostjo 230 V.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 11 Slika 3.1: PILZ PNOZ x9p C Značilnosti: Ima pozitivno vodene releje sedem varnostnih kontaktov in dva pomožna kontakta. Ima možnost povezave s tipkami za varnostni izklop, z varnostnimi stikali vrat, s svetlobnimi zavesami in z reset tipko. Ima indikator napajanja in delovanja. Element deluje na principu vklopa aktuatorjev preko dveh ločenih prekinjenih vej napajanja. Za vklop varnostnega tokokroga morata biti vzpostavljena oba napetostna kanala. S tem izločimo možnost mehanske okvare elementa, ki omogoča vklop varnostnega releja (izklop v sili, zaščitno stikalo, potrditvena tipka itd.). Za vklop releja morata oba kanala skoraj istočasno vzpostaviti povezavo. Tudi če eden izmed kanalov izgubi povezavo in se ta povezava zopet vzpostavi, vklop releja ni več mogoč, dokler nista oba kanala izklopljena. Varnostni kontakti releja so izvedeni redundančno. Vsak kontakt releja ima interno povezana dva delovna kontakta serijsko. S tem zagotovimo izklop kontaktov tudi v primeru okvare enega kanala varnostnega releja. Varnostni rele tudi interno preverja funkcije vklopa in izklopa kontaktov.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 12 3.2 EUCHNER varnostna stikala vrat Na vsaki strani stroja so varnostna vrata, ki varujejo upravljavca stroja pred nevarnostmi delovnega območja v stroju v času obratovanja. Vrata so zaklenjena z Euchner TZ 1 varnostnim zaklepom vrat (slika 3.2). Vgrajen zatič deluje s pomočjo vzmeti in elektromagneta. Omogoči odpiranje, ko na elektromagnetu ni napetosti in vzmet pritegne zatič. Vrata se odklenejo s tipko na glavnem panelu Siemens MPP483. V primeru izklopa glavnega stikala ali izpada električne energije se samodejno zaklep odklene, kar je lahko nevarno v primeru, če se gibajoči deli ne bi ustavili. Z varnostnimi zaklepi preprečimo nezgode pri delu, zato morajo biti narejeni tako, da stroja ne moramo vklopiti, če varnostna vrata niso zaprta in zaklenjena. Na stroju Scania to pomeni, da lahko vse operacije vklopimo in ustrezno nastavimo, razen v trenutku vrtanja in nalaganja novega obdelovalnega kosa, ko so te operacije blokirane. Slika 3.2: Euchner TZ 1 Na zgornjem delu stroja imamo nalagalno loputo, ki ščiti pred padanjem obdelovalnih kosov v stroj in brizganjem hladilne tekočine v času obratovanja stroja. Skozi se menjavajo obdelovalni kosi s pomočjo nalagalne naprave. Ta loputa je vodena s pomočjo hidravličnega cilindra in varovana z brezkontaktnim magnetnim varnostnim stikalom Euchner CES-AZ-ABS-01B (slika 3.3).
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 13 Slika 3.3: Euchner CES-AZ-ABS-01 B 3.3 SIEMENS SINUMERIK 840D sl Ker gre za stroj z večjo zahtevnostjo točnosti obdelave in večje število servo osi, se je kupec odločil, da se na stroju uporabi CNC numerični tip krmilja tipa SINUMERIK 840D sl (solution line). CNC stroj je sestavljen iz dveh glavnih delov: stroja in CNC krmilnika, ki krmili obdelavo na stroju. Glavna značilnost krmilnika je fleksibilnost, ki predstavlja možnost hitre spremembe stroja iz ene na drugo obdelavo in to z menjavo programa in po potrebi manjši preureditvi stroja. Računalniško vodeni stroji so torej sestavljeni iz mehanskega dela, ki se ne razlikuje od klasičnega, ter iz krmilnega dela z vgrajenim računalnikom, ki krmili proces obdelave izdelka. Krmilni sistem Siemens Sinumerik 840D sl je sestavljen iz: - krmilnika NCU 720, - napajalnega modula, - regulatorjev, - posluževalnega panoja in - strojne tipkovnice. Krmilnik Siemens NCU 720. Pri krmilniku 840D sl se nahaja zraven napajalnega modula (slika 3.4). Ta krmilnik procesira SPS (program krmiljenja stroja) in NC (program obdelave stroja) program. Preko programskih ukazov nato upravlja s krmilno opremo na
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 14 stroju. Sodobne krmilnike odlikuje: zanesljivost, modularna zasnova, enostavno programiranje, enostavna vgradnja in vzdrževanje. Krmilnik Napajalnik Regulatorji Slika 3.4: Krmilni del stroja: NCU, napajalnik in regulatorji Napajalni modul služi za napajanje regulatorjev na stroju (slika 3.4). Pretvarja omrežno izmenično napetost v enosmerno napetost, ki se uporablja za napajanje regulatorjev motorjev. Služi nam tudi kot glavni izklopni mehanizem močnostne napajalne enosmerne napetosti za krmiljenje motorjev. Regulatorji služijo za krmiljenje motornih pogonov (slika 3.4). Pretvarjajo enosmerno napetost, ki jo dovaja napajalni modul, nazaj v želeno frekvenčno in napetostno regulirano izmenično napetost. Vsak stroj je ponavadi opremljen s posluževalnim pultom, ki je namenjen upravljanju stroja. Posluževalni pano OP12 je vmesnik med uporabnikom in strojem HMI (humanmachine interface), ki je prikazan na sliki 3.5. Na njem se nahajajo vsi potrebni gumbi za posluževanje stroja. Poleg osnovnih računalniških tipk (enter, escape, smerne tipke,
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 15 alfanumerični znaki itd.) vsebuje še specifične tipke, ki služijo za izvajanje različnih funkcij, ki so grafično prikazane na računalniškem zaslonu. Nekatere imajo točno določeno funkcijo, drugim se funkcija spreminja glede na funkcije, ki so trenutno prikazane na zaslonu. Posluževalni pano Siemens OP12 Strojna tipkovnica Siemens MPP483 Slika 3.5: Posluževalni pult Strojna tipkovnica MPP483 (slika 3.5) služi za upravljanje stroja podobno kot funkcijske tipke na panelu OP12. Opremljen je s tipko izklopa v sili, z nekaj dodatnimi tipkami, s potenciometroma za omejevanje hitrosti servo osi in priključkom za prenosni pult. 3.4 Napajalniki Za napajanje krmilnih elementov smo uporabili štiri napajalnike 24 V enosmerne napetosti. Vsi napajalniki so Siemens SITOP, le da se razlikujejo po nazivnem izhodnem toku. Prvi je SITOP 10 in smo ga uporabili za napajanje varnostnih tokokrogov, njegov nazivni tok je
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 16 10 A in je priključen pred glavno stikalo, da kljub izklopljenemu glavnemu stikalu zaščita vseeno deluje. Drugi je SITOP 40, namenjen za napajanje krmilja regulatorjev in krmilnika. Tretji je SITOP 20 za napajanje vhodov krmilnika. Zadnji pa je SITOP 40 (slika 3.6) in je namenjen za napajanje izhodov ter vseh aktuatorjev. Slika 3.6: Napajalnik Siemens SITOP 40 3.5 Servomotorji Servomotorji Siemens 1FT7 so zelo zmogljivi motorji in znani po visoko dinamični učinkovitosti (slika 3.7). Delujejo kot trifazni izmenični motorji s trajnimi magneti. Neposredno na os motorja je še vgrajen inkrementalni dajalnik za merjenje odklona in hitrosti, s pomočjo katerega lahko zelo natančno pozicioniramo motor. Prednosti, ki jih ponuja, so: - doseganje zelo visokih nazivnih momentov, ki so v razponu od 2 do 125 Nm, - majhen vztrajnostni moment in - majhna teža, ki pripomore k visoki dinamiki na celotnem hitrostnem območju. Motorji so na voljo z nazivno hitrostjo od 1500 do 6000 vrt/min in stopnjo zaščite od IP64 do IP67.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 17 Ti motorji so grajeni tako, da so popolnoma združljivi s SINAMIC S120 pogonskim sistemom, ki smo ga uporabili. Med njimi je posebej usklajena moč elementov in komunikacija preko DRIVECLiQ mreže, ki služi za povratne informacije o delovanju motorja [1]. Slika 3.7: Servomotor Siemens 1FT7 Na stroju je uporabljenih 15 servomotorjev serije 1FT7. Od teh sta dva različna tipa, kot prikazuje tabela 3.1. Dva motorja sta tipa 1FT7086-1AF71-1FH1 in se uporabljata za pomik sani v smeri vrtanja oziroma v Z smeri. Ostalih 13 motorjev pa je namenjeno za pogon vsakega svedra posebej za vrtanje. Med vretenom, v katerega je vpet posamezni sveder, in motorjem je jermenski prenos z razmerjem 1:1. Jermenski prenos je le zato, ker je to cenejša varianta hlajenja svedrov. V primeru, da ne bi uporabili jermenskega prenosa, bi morali imeti take motorje, da bi lahko hladilna emulzija prehajala skozi os motorja do konice svedra, ker bi bili potem motorji bistveno dražji.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 18 Tabela 3.1: Podatki servomotorjev Serija motorja Siemens 1FT7 Siemens 1FT7 Tip motorja 1FT7086-1AF71-1FH1 1FT7084-1AF71-1FG1 Nazivna moč (Kw) 3,95 3,15 Nazivni tok (A) 11 8,5 Nazivna hitrost (min -1 ) 3000 3000 Nazivni navor (Nm) 18 14,5 Navor pozicioniranja (Nm) 28 20 Vgrajena zavora da ne 3.6 Vhodno izhodni moduli SIEMENS Na stroju smo uporabili vhodne module s Profibus-DP povezavo. Profibus omrežje je namenjeno posebej za prenos podatkov med vhodno-izhodnimi oziroma perifernimi enotami in centralno procesno enoto. Prednost tovrstnih komunikacij je v tem, da senzorje in aktuatorje priklopimo na module. Vsi elementi, ki so priklopljeni nanje, dobijo napajalno napetost, signali pa se potem prenašajo preko Profibus povezave. V primeru, da se ne uporablja povezava te vrste, je potrebno vsak element posebej s kablom povezati v elektro omaro na ustrezen modul. Glede na to, da smo morali na stroju uporabiti kable, ki so toplotno, mehansko in kemično bolj obstojni ter da so zelo velike dolžine kablov, bi bila zelo visoka cena teh kablov. V projektu smo uporabili dve različne serije modulov ET200S in ET200Pro. Simatic ET200S (slika 3.8) je večnamenski modularni vhodno-izhodni sistem s stopnjo električne zaščite IP20, ki jih je potrebno vgrajevati v elektro omare. Zasnovani so tako, da jih zlahka prilagodimo našim zahtevam in zasedejo zelo malo prostora. Poleg napajalnih, digitalno vhodnih in izhodnih enot smo uporabili še Profisafe module, ki so posebej namenjeni varnostnim tokokrogom za kontrolo tipk izklopa v sili.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 19 Slika 3.8: ET200S Simatic ET200Pro je majhna izvedba visoko zmogljivih vhodno-izhodnih enot s stopnjo električne zaščite IP65 (Slika 3.9). Ker imajo visoko stopnjo zaščite, jih ni potrebno vgrajevati v zaščitna ohišja, saj jih je mogoče neposredno namestiti na stroj. Njegova modularna zasnova omogoča prožno in zlahka prilagodljivo reševanje avtomatizacije. Vse senzorje in aktuatorje na stroju smo povezali z digitalnimi vhodno-izhodnimi moduli preko hitrih priključkov M12, poleg njih pa smo uporabili še napajalne in povezovalne module. Slika 3.9: ET200Pro
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 20 4. PROGRAM EPLAN ZA PROJEKTIRANJE Program Eplan je svetovno znano profesionalno orodje za elektroprojektiranje, ki nudi fleksibilno delovno okolje za vse faze planiranja projekta, inženiringa, razvoja, izdelave dokumentacije in vzdrževanja. Eplan Software je v lastništvu podjetja Rittal in Friedhelm LOH Group, ki je vodilno svetovno podjetje za profesionalne E-CAE (Electrical Computer Aided Engineering) rešitve. Na podlagi 20-letnih izkušenj pokriva Eplan večji del trga v Evropi. Potrjuje pa tudi dejstvo, da je Eplan prisoten na vseh kontinentih in da ponuja uporabniški vmesnik v 16-ih jezikih. Program pokriva potrebe najzahtevnejših elektroprojektantov in temelji na zahtevah sodobnega trenda razvoja elektro projektov. Izbiramo lahko med tremi različnimi programskimi paketi glede na potrebe uporabnika. Osnovna različica za vstop v CAE svet je Eplan Compact. To je ekonomična rešitev za projekte, ki nimajo več kot 40 strani elektro načrtov oziroma skupaj več kot 250 strani. Naslednji različica je Eplan SC1, ki je primeren za projekte srednjega obsega. Zadnja različica je Eplan Professional, ki predstavlja rešitev za najbolj zahtevne in kompleksne projekte. Uporabnost programa poveča dobra podpora z dostopnimi bazami podatkov, tako s področja elektronskih komponent, evropskih in domačih proizvajalcev, kot tudi ostalih komponent, na primer kabli, releji, konektorji, sponke. Na voljo so tudi standardni sklopi makrojev posameznih podjetji, ki olajšajo izdelavo načrtov. Seveda pa je opcija ročne izdelave simbolov in makrojev, ki jih lahko vključimo v dokumentacijo oziroma jih uvozimo iz drugih programov. Program odlikuje širok nabor formatov, s katerimi operira sam program. To so od formatov slik (bmp, jpg ) do pogosto uporabljenih programov,
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 21 kot so AutoCat (dwg,dxf). Izredno uporabna pa je tudi opcija izvoza v format pdf, ki se v praksi izkaže za zelo uporabno rešitev, ker ostali kadri v postopku projektiranja ne potrebujejo programa Eplan za pogled načrtov [1]. 4.1 Projektiranje s programom Eplan 4.1.1 Izbira novega projekta Za izdelavo načrta smo uporabili verzijo 5.75 Professional. Izdelava projekta se prične v osnovnem oknu programa, v katerem izberemo Project in nato Select, Create, Copy project. Pojavi se nam okno za kreiranje novega projekta. S klikom na New se nam pojavi okno za vnos novega projekta (slika 4.1). V tem oknu določimo glavne parametre projekta: ime projekta, tip projekta in način številčenja. Vse omenjene parametre, razen tipa označevanja strani je možno spreminjati kadarkoli kasneje. Slika 4.1: Vnos novega projekta Ko potrdimo prejšnje nastavitve, se nam odpre okno Parameter file selection. V tem oknu izberemo datoteko z ustreznim naborom parametrov, ki vsebuje nastavitve parametrov, ki se nanašajo na nastavitve projekta. Ko smo določili ime in obliko, se nam odpre okno Project selection za vpis splošnih podatkov projekta, ki jih lahko po želji nastavimo, da se
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 22 izpisujejo v glavah na vsaki strani projekta (slika 4.2). Vseh praznih pol ni potrebno izpolniti, ampak samo tista, ki so potrebna, saj je mogoče kadarkoli kasneje te podatke spremeniti ali dodati. Slika 4.2: Okno za vpis splošnih podatkov projekta Slabost tega postopka je, da je potrebno vse podatke ponovno določevati. Boljša varianta pri tem je, da se kopira eden podoben obstoječ projekt, če je to možno. Temu projektu potem spremenimo ime in vse ostale podatke, kot so: ime stroja, številko stroja, številko delovnega naloga, ime naročnika itd. Na ta način je lažje spremeniti podatke, ker točno vemo, kje mora biti kaj vpisano, z namenom, da prihranimo veliko časa. Ta postopek kopiranja lahko izvedemo kar v oknu Project selection, kot prikazuje prejšnja slika 4.2. Potrebno je izbrati pravi projekt iz nabora projektov na levi strani, kliknemo Copy in nato spremenimo podatke projekta. 4.1.2 Odpiranje novih strani Na začetku je potrebno odpreti novo delovno stran, na kateri izdelujemo sheme načrtov ali rišemo v prosti grafiki. Stran ustvarimo tako, da v orodni vrstici izberemo New page ali s kombinacijo tipk Ctrl + N. V tem novem oknu (slika 4.3) zapišemo število strani ter ime
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 23 poglavji in podpoglavij (HLA/LOD). Program nam kasneje avtomatsko šteje strani ter vpisuje poglavja in podpoglavja, tako da pri risanju nimamo nobenih skrbi več glede označevanja. To je zelo uporabno pri večjih projektih, kot je bil naš, saj s tem določimo, kje se določen element nahaja. Na primer vsi elementi, ki so bili na hidravličnem agregatu, so imeli oznako poglavja +HY1. Naslednja je izbira tipa strani, naslov strani in identificira se avtor strani. Slika 4.3: Odpiranje nove strani Pri pripravi strani imamo v spodnjem delu opcijo izbire resolucije. To pomeni, s kakšno resolucijo rišemo načrte. Če rišemo manj zahtevne načrte, je dovolj večja resolucija 4 mm in več. Za risanje načrtov z veliko vsebine pa pride prav najmanjša resolucija 2 mm. Čisto na koncu še določimo velikost papirja in način časovnega označevanja. Sestavni del načrtov je tudi oblika glave na listu. Format lista in oblika glave se določi s predhodnim dogovorom kupca. Iz glave na vsaki strani načrta je razvidno ime projekta, naslov lista, ime odgovornega projektanta ter ime osebe, ki je projekt risal. Iz glave so še razvidni inventarna številka stroja, datum risanja, trenutna stran, poglavje strani, število vseh strani načrta, prejšnja in naslednja stran. Listi so razdeljeni na osem enakih razdelkov oziroma kolon, vsak del lista pa je označen s številko. Ta števila se ne navezujejo na
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 24 število strani, ampak so nam v pomoč, da lažje definiramo, na katerem delu lista se nahaja določen element. 4.1.3 Vstavljanje simbolov Ko smo vse parametre nove strani nastavili, dobimo na ekranu delovno površino. Grafično okno obsega površino, ki je omejena z zeleno črto. Na levi strani okna je predstavljena hierarhija zgradbe dokumenta s poglavji in stranmi. Kasneje lahko kadarkoli enostavno prehajamo med stranmi načrta s klikom na številko strani. Zelo pomembno pri izdelavi načrtov je vstavljanje simbolov. Ti se nahajajo v knjižnici simbolov. Tako lahko izbiramo med dvema različnima tipoma simbolov, ki se uporabljajo za risanje: - 3-polne (samo za tip strani A-Shematic) in - 1-polne sheme (samo za tip strani W-Single-pole display). V knjižnici so simboli shranjeni z njegovo mednarodno kratico in opisom. Za lažje iskanje simbolov je na voljo predogled. Ta možnost je primerna takrat, kadar elementov še ne poznamo in se tako prepričamo, kakšna je shema simbola. Potek vstavljanja simbola je naslednji: - pritisnemo tipko Insert, - odpre se nam knjižnica simbolov, - iz podanega seznama izberemo simbol in ga potrdimo, - simbol se nam prikaže na listu, - simbol premaknemo na želeno mesto in potrdimo pozicijo s tipko Enter. Vsak nov simbol, katerega vstavimo na list iz knjižnice simbolov, je popolnoma nedefiniran.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 25 Na spodnji sliki 4.4 je prikazano okno, v katerem določimo elementu parametre, vendar vseh ne potrebujemo, tako da izpolnimo samo tiste, katere potrebujemo. V okno pod zavihek Device se vpisujejo naslednji parametri: ime elementa oziroma oznako, oznake električnih priključkov elementa, podatke o nazivni moči, podatke o nazivni napetosti ter ostale nazivne podatke glede na vrsto elementa. Pri označevanju kontaktov elementa je potrebno med posamezne oznake vstavljati ločilnik, ki ga vstavimo s tipkama Ctrl + Enter. Ločilnik je zelo uporaben tudi pri tekstu, da ga lahko ločimo v več vrstic. Tip simbola običajno ne spreminjamo, razen v primerih, če se priključni kontakti enega elementa uporabljajo na večih straneh. Tako se na primer kontaktorju določijo glavni kontakti z oznako 50=Main coil, ostalim pomožnim kontaktom pa 153=Auxiliary element. Z naslednjim zavihkom Text display se nastavlja položaj in velikost pisave ob elementu. Kot zadnji in zelo pomemben zavihek je Parts. Z njim pri vnašanju vsakega elementa določimo element iz baze podatkov točno določen tip elementa, katerega bomo mi uporabili, obvezno pa ga moramo določiti, če želimo potem ustvariti kosovnico uporabljenega materiala. Slika 4.4: Nastavljanje parametrov elementa varovalka
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 26 Pomembno pri vnašanju elementov je imenovanje vsakega od simbolov, ki je sestavljeno iz črke in številke. Poznamo več sistemov označevanja elementov. Na primer projektiranje po DIN standardu pomeni, če imamo varovalko na listu deset in v koloni sedem, ima oznako F10.7. Prednost pri tem označevanju elementov je v tem, da takoj vemo, kje v načrtih leži, F pa je standardna oznaka za varovalko. Na zahtevo kupca so načrti označeni po VW standardu. Tu se elemente ne označuje po legi v načrtu, ampak se jih označuje po nekem dogovorjenem logičnem zaporedju ali pa se označujejo od ena do števila količine elementov ene vrste. V projektu se je uporabljal naslednji način označevanja, kot je na primer: -S1503, -S1513, -S1523 itd. Slaba stran takega načina označevanja je, da se iz oznake ne ugotovi, kje v načrtu element leži. V knjižnici simbolov so določeni simboli, a ne vsi. Zato lahko sami ustvarimo nov simbol ali ustvarimo Black box element, ki mu lahko dodamo poljubne priključne sponke, tekst in prosto grafiko, ki predstavlja želen element. Vsi projektanti v Uniorju uporabljajo za nov simbol opcijo Black box ali Črna škatla. Prednost uporabe Črne škatle je v tem, da lahko hitro ustvarimo poljuben element s priključnimi sponkami, saj so v bazi simbolov le splošni simboli za elemente. 4.1.4 Urejanje simbolov Vsak simbol, ki ga vstavimo na stran, ima svoje prijemališče, s pomočjo katerega ga lahko kopiramo, premikamo in brišemo. Ena izmed pomembnejših in zelo pogosto uporabljenih funkcij pri izdelavi načrtov je kopiranje elementov, ki nam prihrani zelo veliko časa. Prednost te funkcije je v tem, da nam ni potrebno za vsak isti naslednji element vedno znova iskati v knjižnici simbolov. Poleg iskanja pa je potrebno vsak element ovrednotiti, kar je zelo zamudno. V primeru, da potrebujemo več enakih elementov, ga kopiramo, spremenimo oznako, njegove nastavitve, karakteristike pa ostanejo nespremenjene.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 27 Premikanje elementa: - na tipkovnici pritisnemo črko D (nem. Duplizieren - podvajati), - pritisnemo levo tipko na miški ali Enter, - zajamemo prijemališče simbola, ki ga želimo kopirati, - pritisnemo levo tipko na miški ali Enter, - prestavimo kurzor na mesto, kjer bomo postavili kopijo, - pritisnemo levo tipko na miški ali enter. S pritiskom na tipko in preden naredimo kopijo, nas program vpraša, ali želimo kopiran element z enako oznako ali neimenovano oznako, ki jo program sestavi iz črke elementa in vprašanja (primer: -K?). Ker postopka kopiranja še nismo zaključili, lahko z vsakim naslednjim pritiskom na Enter naredimo novo kopijo. Ko naredimo dovolj kopij, postopek kopiranja zaključimo s pritiskom na tipko Esc ali desno tipko na miški. Tako kot velja za kopiranje posameznih elementov, velja enako tudi za kopiranje sklopov večih elementov hkrati. Zgoraj navedeni postopek je za kopiranje elementov na isti strani, imamo pa še možnost kopiranja na druge strani. Ukaz za kopiranje je s tipkama Ctrl + C, izberemo element ali sklop in ga poljubno poimenujemo. Potem izberemo stran, na katero želimo kopirati, in z ukazom Ctrl + V poimenovan element ali sklop izberemo in namestimo na ustrezno mesto. Pri risanju shem se zelo veliko uporablja funkcija premikanja, saj z njo enostavno in sproti premikamo vse elemente na želeno mesto, da dobi shema neko smiselno obliko. Premikanje elementa poteka tako: - na tipkovnici pritisnemo črko V (nem. Verschieben - premikati), - pritisnemo levo tipko na miški ali Enter, - zajamemo prijemališče simbola, ki ga želimo premakniti, - pritisnemo levo tipko na miški ali Enter, - prestavimo element na želeno mesto, - pritisnemo levo tipko na miški ali Enter in - določena je nova lega prijemališča.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 28 Na povsem enak način, kot premikamo en element, lahko premikamo tudi več elementov hkrati. Razlika je samo v tem, da jih namesto enega prijemališča zajamemo več. Poleg zgoraj naštetih funkcij se uporablja tudi brisanje, da nam pripomore k urejanju shem. Postopek za brisanje je naslednji: - pritisnemo tipko Delete, - s kurzorjem zajamemo element, ki ga bomo izbrisali, - pritisnemo levo tipko na miški ali Enter. Tako smo izbrani element izbrisali, pri tem pa moramo biti zelo pozorni, ker nam program izbrisanega elementa ne shrani v koš, ampak ga izbriše. 4.1.5 Risanje tokovnih povezav Pri pravilnem risanju tokovnih shem morajo biti elementi ustrezno povezani z električnimi povezavami. Namenjeni so prenosu električnega toka, zato jih program loči od navadnih povezav, ki jih rišemo s pomočjo proste grafike. Za lažje in hitrejše risanje si lahko vklopimo funkcijo avtomatskega povezovanja. Le-to vklopimo s klikom na View in Attachment preview, s pomočjo katerega Eplan povezuje elemente med sabo. Pri tem pa nas program ne opozarja na električno funkcionalnost pri povezovanju. V orodni vrstici imamo za povezovanje povezovalne linije (Attachment), ki so prikazane na sliki 4.5. Slika 4.5: Orodna vrstica za risanje električnih povezav
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 29 Prednost električnih povezav je, da ne rišemo teh črt mi, ampak s postavitvijo enega od simbolov postavimo na delovno površino, ki je označen z rdečim krogom in se nam avtomatsko izriše povezava (slika 4.6). Te simbole moramo vedno postavljati vodoravno ali navpično v isti liniji in med njima ne sme biti kakega prijemališča drugega elementa. Pogosto se zgodi, da moramo zaradi večjega števila ostalih elementov uporabiti več teh simbolov, da povežemo dva elementa. Slika 4.6: Avtomatsko povezovanje (levo) in ročno povezovanje (desno) Pri risanju električnih povezav se zaščitni vodnik riše tako, da se od ostalih razlikuje po tem, da je risan kot prekinjena črta s piko. Rišemo jo povsem enako kot ostale povezave, le ko je narisana, izvedemo naslednji postopek: - s kurzorjem označimo točko, s katero je povezan zaščitni vodnik, - pritisnemo črko G, - še enkrat kliknemo na prijemališče te točke in - nastavimo tip črte. S pravilno izvedenim postopkom smo dobili med dvema ali več točkami prekinjeno črto, da se zaščitni vodnik loči od ostalih. Elektro načrti niso sestavljeni samo iz enega lista, ampak so vedno sestavljeni iz več listov. Pri risanju uporabljamo povezave, ki se začnejo na eni in nadaljujejo na drugi strani. Program ima na razpolago simbol, ki ga imenujemo potencial (Interruption point). Pri vstavljanju potencialov jih ustrezno poimenujemo in orientiramo. Če naredimo povezavo
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 30 na list, pred katerim se nahaja, običajno uporabljamo potencial v levo smer. Potencial, orientiran v desno smer, uporabimo takrat, ko se povezava nadaljuje na list, ki je za tem listom. Ker rišemo povezave na enak način, jih med sabo ločimo tako, da jih ustrezno poimenujemo. Potek vstavljanje potencialov: - pritisnemo kombinacijo tipk Shift + F4, - izberemo mesto namestitve, - določimo ime in orientacijo potenciala. Tako smo ustvarili samo en potencial. Za prepoznavanje in povezavo dveh potencialov med sabo moramo ustvariti še en potencial z enakim imenom. Pri povezovanju je najboljše, če sproti programsko preverjamo te povezave med sabo. V glavnem meniju kliknemo Generate, Cross-reference ter Generations. S to operacijo nam poleg imena potenciala izpiše, kam je narejena povezava. Iz števila je razvidno, na kateri strani in v kateri koloni se nadaljuje potencial. 4.1.6 Vstavljanje šablon (Macro) Velikokrat se pri risanju tokovnih shem zgodi, da smo shemo že nekje narisali, potem pa bi morali drugje narisati podobno ali celo enako. Ena iz med rešitev za to je, da skopiramo celo stran in izbrišemo, česar ne potrebujemo. Boljša rešitev za to je ustvarjanje šablon ali makrojev. Makro je shema simbolov ali grafičnih elementov, ki ga shranimo pod poljubnim imenom. Za shranjevanje makrojev naredimo naslednji postopek: - pritisnemo kombinacijo tipk Ctrl + F5, - označimo prijemališča elementov, ki ji želimo shraniti v makro, - odpre se okno, kjer mu določimo ime in komentar ter - ga shranimo.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 31 Ime makroja je pri shranjevanju poljubno. Če želimo makro uporabiti nekje drugje, ga uporabimo tako, da: - pritisnemo tipko M, - ko se odpre okno z vsemi makroji, izberemo ustreznega in - ga postavimo na ustrezno mesto. Glavni namen uporabe makrojev je pogosta uporaba enakih sklopov shem. Uporaba je zelo enostavna, v veliki meri pa zato prihranimo veliko časa. Dobra lastnost pa je predvsem ta, da lahko shranjen makro uporabimo še v drugih projektih in ne samo v tistem, kjer smo ga ustvarili. 4.1.7 Delo s teksti prevodi Za pravilno napisane tekste je pomembno, da so le-ti ustrezno nastavljeni. Če imamo težave pri pisanju posebnih znakov določenega jezika (npr. umlaut) ali grafičnih simbolov, je potrebno upoštevati različne karakteristične nastavitve. To nastavimo v oknu GDI output format (slika 4.7), do katerega pridemo na naslednji način: Parameters, Workstation, GDI output format. Na spodnji sliki je primer nastavitev parametrov za angleški jezik, možno pa je izbirati med petnajstimi različnimi jeziki. Za vnos pravilnih parametrov uporabimo pomoč s pritiskom na tipko F1. Slika 4.7: Nastavitev GDI izhodnih formatov
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 32 Pri projektiranju se ne uporablja samo risanje, ampak je za kvalitetno izdelavo načrtov pomembna tudi uporaba komentarjev, opisov in opozoril. Kjerkoli v načrtih lahko s tipko T vstavimo poljubno besedilo. Pri vnosu besedila lahko izbiramo med različnimi funkcijami, kot so velikost, lego prijemališča glede na vpisano besedilo in način rotiranja besedila. To je bil prvi projekt, ki je bil narejen za švedski trg. Zato so morali biti načrti narejeni v dveh izvodih, eden v angleškem in drugi v švedskem jeziku. V celoti so bili načrti najprej narejeni v angleškem jeziku in na koncu prevedeni v švedski jezik. Vsi prevodi so bili potem ročno vneseni. Na zahtevo kupca so načrti izdelani tako, da preprosto z enim klikom preklopimo med jezikoma in imamo prevedene celotne načrte. To nam omogoča program s funkcijo Language translation parameter. Vstavljanje prevodov je zelo zamudno, saj je potrebno vstaviti vsakega posebej. Za preklop med jezikoma kliknemo po naslednjem zaporedju: Parameter, Project in Foreign language. Na spodnji sliki 4.8 je prikazano okno, v katerem lahko preklapljamo med jeziki. Pod opcijo Source language je vpisana črka E, kar pomeni, da je izvorni jezik projekta angleščina. Naslednja pomembna opcija je vpis kratic jezikov, v katere je načrt preveden. V našem primeru lahko izbiramo med angleško (E) in švedsko (V) verzijo. Ko imamo vse prevode pravilno vnesene, lahko pod opcijo Output sequence vpišemo kratico jezika, v katerem želimo pregledovati načrte.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 33 Slika 4.8: Okno za preklapljanje med jeziki 4.1.8 Izdelava sklopov dokumentacije s pomočjo generiranja Program nam omogoča, da lahko nekatere sestavne dele elektro dokumentacije izdelamo avtomatsko. Najbolj pogosti so naslednji sestavni deli, ki jih lahko zgeneriramo: - kazalo, - pogled kablov, - kosovnica, - naročniška lista, - priključna shema sponk, letev in kablov. Kazalo ustvarimo tako, da v meniju kliknemo Exstras, Table of contents, Create. V oknu, ki se nam odpre, samo vpišemo številko strani, na katero želimo vstaviti kazalo. Potem ko prvič ustvarimo kazalo pri spremembah, ni potrebno več ponovno ustvarjati kazala, ampak obstoječega samo obnovimo. Kosovnico (Bill of materials) ustvarimo v osnovnem meniju programa po naslednjem postopku: Part, Output lists, Output, Graphics, Bill of materials. V oknu potem izberemo parametre kosovnice, v naslednjem koraku pa izberemo začetno stran, kjer se bo pričela
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 34 kosovnica. Pri popravkih elementov ni potrebno ustvarjati nove kosovnice, ampak zadostuje posodobitev le-te. Naročniško listo (Purchase-order list) prav tako ustvarimo v osnovnem meniju po naslednjem postopku: Part, Output lists, Output, Graphics, Purchase-order list. Razlika med kosovnico in naročniško listo je v sortiranju seznama. Lahko ga sortiramo po naročniški številki ali po številki tipa materiala. 4.1.9 Uvoz datotek Ena od velikih prednosti programa je uvoz in izvoz DXF grafičnih datotek. To so datoteke, narisane v programu AutoCAD, vendar ta program ni namenjen projektiranju električnih načrtov. Ker je celoten stroj izdelan v Uniorju, sem uporabil kar poglede stroja strojnih načrtov, da sem lahko prikazal, kje na stroju se nahaja posamezni element. Poglede je potrebno samo malo urediti in poenostaviti, pri tem pa moramo upoštevati dve pomembni stvari. Prva je, da narisana slika ne sme imeti več kot 54.000 elementov in slika mora biti shranjena za AutoCAD 2000 ali starejšo verzijo, saj drugače Eplan slike sploh ne prepozna. Ko imamo pravilno shranjeno sliko, ki jo želimo vstaviti v glavnem meniju kliknemo Data exchange in DXF-->EPLAN. V podmeniju nadaljujemo s Convert in Graphic. Odpre se nam okno File selection, kot prikazuje slika 4.9, in izberemo mesto shranjene DXF datoteke. Slika 4.9: Izbira DXF datotek Nato se nam odpre naslednje okno, v katerem moramo določiti predvideno stran, kamor bo slika vstavljena (slika 4.10).
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 35 Slika 4.10: Določevanje strani Stran, na katero je bila vstavljena slika, je po privzetih nastavitvah grafičnega tipa (B-Free graphic). Za risanje detajlov elementov je lažje narisati v programu AutoCAD, ker je to grafični program, in nato vstaviti v Eplan. Postopek vstavljanja je povsem enak, kot sem ga opisal zgoraj, le da je potrebno spremeniti tip strani s kombinacijo tipk Ctrl+E na A- Shematic. Tako omogočimo, da lahko ob sliki narišemo še pripadajoče električne načrte.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 36 5. IZVEDBA ELEKTRO-KONSTRUKCIJE S POMOČJO PROGRAMSKE OPREME EPLAN V računalniško podprti elektro konstrukciji (elektro CAD) veljajo nekatere posebnosti, ki v drugih poznanih programskih sistemih niso podprte. To še posebej velja za vnos vezalnih načrtov, ki so najbolj pomembni na področju elektrotehnike [4]. Kot posebnosti pri ustvarjanju elektro dokumentacije se šteje: oblika ni načrt (risba), ampak je shema, geometrični prikaz je enostaven in je brez merskih preračunavanj, ni meril, ni nobenih povezav med dejanskimi velikostmi in oblikami, vnos informacij je v rasterju, vnos simbolov iz podatkovnih baz, povezave na napravah niso le grafične, ampak imajo tudi logičen pomen, največkrat uporabljamo formate A3 in A4, povezave pri bolj zahtevnih elementih se pojavljajo preko celega projekta. Prednosti in hkrati posebnosti, ki jih lahko s programom uporabljamo pri konstruiranju, so naslednje: avtomatska obdelava elektro shem (križne povezave, prikaz kontaktov, številčenje sponk), kosovnice, spončne sheme, kabelske sheme, avtomatski izpisi SPS vhodov in izhodov za potrebe programiranja.
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 37 Slika 5.1: Simbolična slika Eplana Programski vmesnik je v Eplanu razdeljen na dva osnovna nivoja. V prvem nivoju se nahajajo ukazi za osnovno upravljanje elementov programa, drugi nivo vmesnika pa se uporablja izključno za potrebe elektro konstruiranja in upravljanje za dokumentacijo. Osnovni programski vmesnik v Eplan programski opremi sestavlja: upravljanje s projekti (kopiranje, ustvarjanje, brisanje), nastavitve parametrov programa in parametrov projektov, opravljanje s funkcijami arhiviranja, uvoz in izvoz podatkov druge programske opreme, dodatne module in pomoč. Slika 5.2: Osnovni programski vmesnik Orodni programski vmesnik v Eplan programski opremi sestavlja: orodja za konstruiranje,
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 38 upravljanje s stranmi dokumentacije, orodna vrstica proste grafike, spremembe parametrov, ki se navezujejo na dokumentacijo, vstavljanje simbolov, pomanjševanje in povečevanje pogledov, tiskanje in izvoz dokumentacije, ostale pomožne funkcije pri konstruiranju. Slika 5.3: Orodni programski vmesnik 5.1 Elektro dokumentacija Elektro dokumentacija je po DIN IEC 61082-1 in DIN 61082-2 standardu dokumentacija vezave z vsemi elementi in z vsemi povezavami elementov. To je dokumentacija, ki služi prikazu delovanja naprave kot celota [4]. Vezalna shema je najpomembnejši del elektro dokumentacije. V njem je potrebno vse sklope naprave prikazati čimbolj enostavno in praktično. Lahko se razlikuje glede na vejo elektrotehnike (razdelilne naprave, postrojenja, avtomatizacija, elektronska vezja), za katero pa veljajo osnovna pravila izdelave dokumentacije. Vsebina vezalne sheme: grafični simboli za vse naprave in funkcionalne enote, pripadajoče povezave, oznake posameznih elementov in enot, teksti z potrebnimi vnosi, informacija o mestu montaže,
Andrej Jurgelj Diplomsko delo 39 razlage, tehnični podatki, oznake tipov in imena signalov. Potek energetskih linij in smeri signalov se nakazujejo od leve proti desni ali od zgoraj navzdol. Posledica tega je, da se vhodne povezave postavljajo v večini na levi strani, izhodne pa na desni strani oziroma vhodne spodaj in izhodne zgoraj. 5.2 Sestavni deli dokumentacije Sama elektro dokumentacija projekta je dokaj obsežna in zajema 550 strani. Izdana je v dveh izvodih. Eden v angleškem in drugi v švedskem jeziku, ker je bil naročnik projekta podjetje SCANIA Södertälje (Švedska). V nadaljevanju so posamezni sklopi načrtov postavljeni tako, kot je njihov vrstni red. Naslovna stran Vsebuje osnovne podatke sklopa, kot so tip, serijska številka, podatki naročnika, proizvajalca, elektrotehnični podatki stroja, leto izdelave in podatki elektro dokumentacije. Določene podatke lahko izpišemo iz parametrov projekta. Kazalo Vsebuje ime vsake strani, njene pripadnosti sklopa, opis strani, datum in avtorja strani. Posebnost strukture strani kazala je označevanje podstrani s črko(4a, 4b ). Pregled lokacij vgrajenih elementov prikazuje imena vseh lokacij in sklopov na stroju (postaje stroja, transporti, agregati, eksterne naprave). Sledi razlaga uporabljenih standardov. Enopolne sheme vsebujejo pregled elementov po namenu (močnostni del naprave, povezava zaščit naprave, komunikacija naprav). Ti pregledi so namenjeni lažjemu razumevanju celotne naprave. Pogledi strojev Pogledi strojev služijo za grafični prikaz mesta vgradnje elementa na celotni napravi.