Проектирование электроснабжения коттеджных поселков, квартир, коттеджей
разработка проектов ТП, КТП, РТП 6 (10, 35 кВ) / 0.4 кВ
По запросу на info@k-volt.ru предоставляем технико-коммерческое предложение на проектирование электроснабжения объекта в течении 3-х рабочих дней.

Понятия и этапы проектирования с позиций их автоматизации

Задача проектирования в практическом плане состоит в разработке описания объекта, выполняющего новые функции. Это описание фиксируется в виде проектной документации, предназначаемой для организации производства и эксплуатации созданного объекта. Проектирование всегда ведется с учетом разнообразных ограничений, к которым относятся доступные материальные и людские ресурсы, а также при заданных производственных условиях и эксплуатационных воздействиях. В распоряжении проектировщика находится ряд атрибутов, например принципы действия, взаимное расположение элементов устройства или системы, значения параметров и прочие, которые можно изменять для достижения цели проектирования. В свою очередь, цели проектирования могут быть выражены в виде ограничений на основные рабочие показатели или целевой функции (критерия эффективности), выражающей зависимость между атрибутами и рабочими показателями проектируемого объекта.

При этом задача проектирования может формулироваться по-разному в зависимости от того, что проектируется — система, в состав которой входит ряд устройств, или отдельное устройство. В качестве примера проектирования системы можно привести задачу развития электрической сети при возрастании числа и мощности пунктов потребления электроэнергии, состоящую в определении структуры сети. При этом сеть формируется из стандартных элементов и должна удовлетворять заданному критерию экономической эффективности при выполнении ряда ограничений. Сформулированная задача иногда называется задачей структурного проектирования или структурного синтеза.

Проектирование нового элемента системы (устройства) проводится с учетом условий его работы в составе системы. Эти условия, как правило, выражаются в виде некоторого множества ограничений и целевой функции. В результате проектирования необходимо получить значения параметров разрабатываемого устройства, например статического тиристорного компенсатора, фазы линии электропередачи, электромеханического генератора и т.д. Проектирование устройств часто может быть сведено к задаче параметрического синтеза, когда структура объекта уже выбрана и необходимо определить значения параметров.

Кроме того, принято разделять задачи проектирования на задачи внешнего проектирования, формирования облика объекта и его внутреннего проектирования. Внешнее проектирование предполагает конкретизацию целей и задач проектируемого объекта, а также определение требований к его функционированию в составе некоторой системы. Согласование требований внешнего проектирования с возможностями внутреннего проектирования составляют задачу формирования облика проектируемого объекта. Наконец, внутреннее проектирование имеет целью разработку объекта с заданными свойствами при заданных ограничениях.

Ниже рассмотрим вопросы проектирования отдельных электротехнических устройств, хотя общие подходы к организации проектных работ могут быть распространены и на задачи структурного синтеза.

Комплексирование частных задач проектирования может быть основано на формировании упорядоченных подмножеств задач функционального проектирования, с одной стороны, и задач конструирования — с другой. При определении облика проектируемого объекта между выделенными подмножествами задач осуществляются тесные взаимосвязи, а последовательность их выполнения задается с учетом особенностей конкретного проекта. Например, при ведущей роли массогабаритных показателей целесообразно начать проектирование с компоновки конструкции.

Функциональное проектирование может включать задачи принятия проектных решений с учетом одного или нескольких критериев предпочтения при возможном варьировании внутренних параметров объекта, алгоритмов его управления или совместном изменении параметров объекта и управляющих воздействий. В другую цепочку включаются задачи конструкторской проработки сборочных единиц и деталей изделия с определением и оценкой геометрических и механических показателей.

Если какая-то из задач оказывается неразрешимой в рамках одной из выделенных цепочек, то необходимо предусмотреть возврат к этапу формирования облика объекта для координированного изменения входных данных, определяющих начальное состояние параллельно выполняемых проектных работ.

После этого целесообразно выполнить детальный анализ функциональных показателей всего объекта, определить допуски на его параметры, произвести имитационное моделирование с учетом воздействующих технологических и эксплуатационных факторов, наметить пути управления качеством продукции. При этом задачи детального анализа функциональных показателей могут выполняться параллельно, а получение неудовлетворительных результатов анализа приводит к необходимости возврата на более ранние этапы проектирования. Блок задач определения допусков на параметры и имитационного моделирования в первом приближении может рассматриваться как самостоятельный с включением локальных обратных связей при неудовлетворительных результатах моделирования. При более глубоком рассмотрении задачи определения допусков может оказаться необходимым изменение ранее найденных номинальных значений параметров, что требует организации соответствующих обратных связей.

Обеспечение возможностей организации, перестроения и развития логической схемы автоматизированного проектирования делает целесообразным разделение функций его общего управления и управления выполнением отдельных проектных процедур. Это же требуется и для обеспечения независимого решения частных проектных задач. Функции общего управления автоматизированным проектированием состоят в обеспечении перехода от выполнения одной задачи (процедуры) к другой, что предполагает оценку выполнимости выбранной процедуры, отработку заданий на прерывание проектного процесса и запуск его с указанной точки, а также наблюдение за развитием проекта. Соответствующий алгоритм должен предусматривать циклическое выполнение перечисленных функций, что упрощает его настройку на конкретные условия применения и обеспечивает открытость средств управления для возможных модификаций и развития.

В функции управления отдельными проектными процедурами необходимо включить организацию взаимодействия компонентов программного и информационного обеспечения автоматизированного проектирования, а также обмен данными с пользователями.