Historie der Elektroplanungstools: vom Zeichenbrett zum mechatronischen Engineering mit integriertem 2D/3D-E-CAD

Historie der Elektroplanungstools: vom Zeichenbrett zum mechatronischen Engineering mit integriertem 2D/3D-E-CAD Siemens

Gestartet ist die toolunterstütze Elektroplanung mit rein zeichnungsorientierter Stromlaufplanerstellung. Charakteristisch hierfür war die Platzierung von Symbolen auf Stromlaufplänen – mehr war damals noch nicht möglich. Alle ‚intelligenten‘ Auswertungen wurden manuell in separaten Listen gepflegt. Selbst heute werden Stromlaufpläne immer noch so entworfen.

Im nächsten Schritt wurden die Symbole intelligent. Im Kern blieb es aber immer noch eine zeichnungsorientierte Stromlaufplanerstellung. Vorteil der intelligenten E-CAD Symbole: Alle Auswertungen wurden automatisch generiert. Die entsprechenden E-CAD-Tools hatten dafür bereits Routinen sowie Konsistenz- und Fehlerprüfungen.

Objektorientierung kennzeichnet die E-CAD-Tools der 3. Generation. Basis dieser Systeme ist ein Datenmodell für die Elektroplanung. Es ist jetzt keine reine zeichnungsorientierte Stromlaufplanerstellung mehr; die Planer können parallel auch im Datenmodell arbeiten. Das System hält dabei Datenmodell und Stromlaufplan konsistent.

Mechatronik verlangt ein Datenmodell für alle Disziplinen

Elektroplanung der 4. Generation: NX Electrical Design

Elektroplanung der 4. Generation: NX Electrical Design Siemens

Über all diesen technologischen Entwicklungen stand und steht auch heute noch die Anforderung, die drei Kerndisziplinen der Automatisierung – Mechanik-, Elektrik und Software – bei der Planung enger miteinander zu verzahnen. Denn bislang ist E-CAD eine separate Domäne, die mit den benachbarten Disziplinen nur über Schnittstellen eine Verbindung hält – von einer Verzahnung kann keine Rede sein.

Inzwischen entwickeln sich Engineering Tools hin zu Mechatronik. Damit wird die Elektroplanung eine integrierte Domäne im mechatronischen Engineering. Die Basis hierfür ist zwangsläufig ein mechatronisches Datenmodell. NX Electrical Design als Modul von Automation Designer ist ein solches E-CAD-Tool der 4 Generation.

Automation Designer baut Grenzen zwischen Disziplinen ab

Siemens komplettiert mit Electrical Design seinen Digitalen Zwilling für Maschinen und Produktionslinien um die Detaildaten der Elektroplanung.

Siemens komplettiert mit Electrical Design seinen Digitalen Zwilling für Maschinen und Produktionslinien um die Detaildaten der Elektroplanung. Siemens

Automation Designer ist eine Engineering-Software für den Maschinen- und Anlagenbau und dort eine zentrale Anwendung für die Elektroplanung und die Erstellung von SPS-Software, alles mit einem funktionalen, mechatronischen Ansatz. Automation Designer integriert dazu die Daten der Elektro- und Automatisierungstechnik mit den Daten der Mechanik-Konstruktion – es entsteht ein gesamtheitlicher Digitaler Zwilling.

Die Funktionen von Automation Designer und der Digitale Zwilling reduzieren die Engineering-Zeit, um in kürzester Zeit vom Konzept zur (virtuellen) Inbetriebnahme zu kommen. Mit dem Digitalen Zwilling können Abläufe im Vorfeld simuliert und validiert werden. Das führt zu geringeren Betriebskosten.

NX Electrical Design – die 2D-Features

 Manuelle Stromlaufplan Erstellung

  • Standard IEC normkonforme Symbole
  • Handhabung elektrischer Geräte mit Unterfunktionen (z.B. Schütz)
  • Querverweise anzuzeigen

Katalogteile auswählen

  • Produktbibliotheksverwaltung
  • Standard eCl@ss Produktimport
  • Produktauswahldialog zur einfachen Auswahl von Produkten aus der Bibliothek

Verwalten von Verbindungen

  • Automatische Erstellung von Verbindungen zwischen Konnektoren „auf einer Seite“
  • Verwalten von Klemmenleisten mit Klemmen
  • Verwalten von Kabeln mit Adern, Bündeln und Schirmen

Erstellung von Auswertungen

  • Stückliste
  • Klemmenpläne
  • Query Funktionalität für individuelle Auswertungen

Mechatronisches Engineering braucht integrierte Elektroplanung

Automation Designer ermöglicht simultanes, paralleles Engineering aller beteiligen Disziplinen, da ein gemeinsames Datenmodell für Mechanik, Elektrik und Automatisierungstechnik zugrunde liegt. Das führt zu konsistenten Daten zwischen Systemplanung, Mechanik-CAD, Schaltplänen, SPS-Hardware-Konfiguration, Signalen und SPS-Software.

Das in Automation Designer enthaltene mechatronische Datenmodell sorgt für Konsistenz im gesamten Engineering. Automation Designer ist die mechatronische Schaltzentrale und hat nun mit NX Electrical Design ein vollständig integriertes, vollwertiges E-CAD-Modul, dessen Daten mit Mechanik und Automatisierungstechnik abgeglichen werden.NX Electrical Design beinhaltet die Funktionalitäten zur Erstellung von Stromlaufplänen und zur 3D-Schaltschrankplanung integriert in NX. Es handelt sich hierbei um ein integriertes Datenmodel. Das heißt, die 2D-Stromlaufplan Symbole und die entsprechende Darstellung im 3D-Schaltschrank sind miteinander verbunden. Damit hat der Elektroplaner jederzeit konsistente Daten und die Möglichkeit zwischen Stromlaufplan und Schaltschrank Darstellung zu navigieren.

NX Electrical Design – 3D Schaltschrankplanung

Design-Schrank-Layout

  • 3D-Geometriemanagement in der Produktbibliothek
  • Platzieren von elektrischen Geräten in der Schaltschrankplanungsumgebung
  • Elektrische Geräte werden automatisch auf Schienen geschnappt
  • Unterstützung von Produkten mit variabler Geometrie wie Schienen und Kanälen

Prüfung der Schaltschrankplanun

  • Kollisionsprüfung in der Schaltschrankplanungsumgebung

Erstellung von Schaltschrankansichten

  • Ansichten eines Schaltschranks auf einer Seite zu erzeugen