CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CAD Giới thiệu: Chương này được biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên: - Về kiến thức: o Mô tả khái quát về CAD trong điện công nghiệp. o Tổng quan về các phần mềm sử dụng trong ngành điện. o Ưu và nhược điểm của các phần mềm CAD. - Về kỹ năng: o Vận dụng từng loại phần mềm cho mỗi yêu cầu thiết kế.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: o Có tinh thần học tập, rèn luyện nâng cao kiến thức/kỹ năng, tự tìm tòi nghiên cứu tài liệu một cách sáng tạo và tích cực. Khái niệm chung CAD là viết tắt của Thiết kế có sự Hỗ trợ của Máy tính (Computer Aided Design - CAD), được dùng rộng rãi trong các thiết bị nền tảng bằng máy tính hỗ trợ cho các kỹ sư, kiến trúc sư và các chuyên viên thiết kế khác. Các sản phẩm từ hệ thống nền tảng vectơ 2D đến các bề mặt và hình khối 3D tạo hình. Thiết kế điện tử tự động (electronic design automation - EDA), điện công nghiệp (EDA - Electric Design Automation) gồm các thiết kế thiết kế các mạch điện tử, thiết kế hệ thống điện chiếu sáng, thiết kế mạch động lực.
và quản lý các kết nối các bộ phận. Đây là một ngành công nghiệp luôn biến động với các sản phẩm nổi tiếng và các công ty nắm vai trò chủ đạo và liên hiệp với các công ty. Có nhiều sản phẩm CAD có mặt trên thị trường hiện nay: AutoCAD, AutoCAD Electrical, RevitMEP, CADe – SIMU, Visual, PROTEUS, Ecodial, DIALUX, GEM, BENJI, SolidWorks, SolidEdge, DOC & CAT, FESTO FLUIDSIM, PowerWorld… 1. Giới thiệu một số phần mềm CAD thông dụng 1.
Phần mềm AutoCAD AutoCAD là phần mềm ứng dụng CAD để vẽ (tạo) bản vẽ kỹ thuật cho thiết kế 2D hay 3D, được phát triển bởi tập đoàn Autodesk. Phần mềm này được giới thiệu lần đầu tiên vào tháng 11 năm 1982 tại hội chợ COMDEX và đến tháng 12 năm 1982 công bố phiên bản 1 Trường Cao đẳng Công nghệ Thủ Đức Khoa Điện – Điện tử đầu tiên. Autodesk AutoCAD là một trong những ứng dụng thiết kế trên máy tính mạnh mẽ nhất, với công cụ này bạn có thể vẽ đồ họa 2D, 3D, vẽ kỹ thuật hay thiết kế gần như bất cứ điều gì trong mọi lĩnh vực hoạt động với độ chính xác cao. Phần mềm Autocad làm việc trong một số chuyên ngành và lĩnh vực phổ biến: cơ khí, kiến trúc, dân dụng, điện, điện tử.
Cơ Khí: chuẩn bị kế hoạch cho máy móc và thiết bị cơ khí. Kiến trúc: xây dựng kế hoạch cho các tòa nhà dân cư và thương mại. Xây dựng dân dụng: lập kế hoạch để sử dụng trong việc thiết kế và xây dựng đường xá, cầu cống, hệ thống thoát nước và các dự án lớn khác. Điện: làm việc với thợ điện để chuẩn bị sơ đồ bố trí hệ thống điện hệ thống dây điện.
Điện tử: cũng chuẩn bị sơ đồ hệ thống dây điện để sử dụng trong việc tạo, lắp đặt và sửa chữa các thiết bị điện tử. Phối hợp giữa những lĩnh vực. Phần mềm AutoCAD Electrical AutoCAD Electrical là phần mềm thiết kế kỹ thuật mạch điện vô cùng tiện ích, giúp tăng năng suất làm việc lên nhiều lần. AutoCAD Electrical tự động hóa việc thiết kế thông thường và tạo điều kiện cho việc dự thảo năng suất.
AutoCAD Electrical là phần mềm thiết kế bao gồm tất cả các chức năng của phần mềm AutoCAD, cộng với tính năng của phần mềm kỹ thuật điện tử. Với khả năng thiế kế điện chuyên dụng như hệ thống thư viện thiết bị điện tiêu chuẩn, các công cụ thiết kế tự động như đi dây, bố trí thiết bị, đánh số chi tiết, tạo danh mục bảng vật liệu BOMs và công cụ định nghĩa các chi tiết phi tiêu chuẩn bao gồm tiêu chuẩn, kích thước, đầu pins, đầu kết nối. để tự động tạo ra các danh mục BOMs, báo cáo và PLC I/O và khiến cho việc thiết kế nhanh hơn, hiệu quả hơn. Việc tích hợp add-on quản lý dữ liệu thiết kế với Autodesk Vault giúp các nhóm thiết kế cộng tác và triển khai các dự án nhanh chóng, chính xác và đúng tiến độ.
Phần mềm RevitMEP Revit đã dần trở thành một danh từ quan trọng trong các điều kiện tuyển dụng của các công ty thiết kế xây dựng như kiến trúc sư Revit, kỹ sư Revit, ưu tiên thành thạo Revit… Tiềm năng ứng dụng Revit trong công việt thiết kế đã thể hiện rõ qua cách khai thác triệt để công nghệ B.M mà bất cứ ai đang làm trong ngành thiết kế xây dựng đều nhận thấy được sự cần thiết của nó. Revit là sản phẩm của một hãng phần mềm quen thuộc là 2 Trường Cao đẳng Công nghệ Thủ Đức Khoa Điện – Điện tử Autodesk. Với khả năng tạo hình dáng cũng như các chi tiết phong phú và linh hoạt hơn nhiều so với phần mềm CAD. Ngoài ra, những việc thống kê khối vật liệu có mặt trong công trình sẽ được phần mềm tự động thống kê.
Hồ sơ thiết kế kỹ thuật được phần mềm quản lý chặt chẽ và chính xác. Người sử dụng còn có được tất cả các thông tin hình học (mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt…) và phi hình học (khối lượng thiết kế, số lượng vật tư…) của công trình tại bất kỳ thời điểm nào của quá trình xây dựng. Bên cạnh đó, Revit là một trong những phần mềm làm việc theo cả hai định dạng ảnh vec tơ và raster, tốc độ xử lý nhanh, chiếm dung lượng đĩa cứng thấp, dễ sử dụng. Sử dụng Revit, người thiết kế không chỉ có một hồ sơ thiết kế kỹ thuật mà còn có hồ sơ trình diễn như các phối cảnh nội ngoại thất công trình.
Tuy nhiên, mặt hạn chế của Revit là đòi hỏi cấu hình máy tính tương đối cao và hiện nay chưa có nhiều trung tâm đào tạo chuyên sâu về phần mềm Revit. Revit gồm 3 chương trình lớn: Revit Architecture, Revit MEP và Revit Structure. Mỗi chương trình đều có khả năng thiết kế độc lập và có những tính năng thiết kế chuyên ngành riêng: Revit Architecture chuyên về lĩnh vực thiết kế kiến trúc. Revit MEP chuyên về thiết kế hệ thống cung cấp điện, cấp thoát nước, điều hòa không khí và phòng cháy.
Revit Structure chuyên về thiết kế kết cấu khung giàn. Lợi ích của việc sử dụng phần mềm Revit: Nâng cao tính đồng bộ và chính xác của hồ sơ: Mức độ ăn khớp giữa các hình chiếu của công trình trên bản vẽ rất cao, tùy thuộc vào phần tram sử dụng mô hình trong bản vẽ. Đặc biệt khi có sự điều chỉnh ý tưởng thiết kế và phối hợp giữa các bộ môn. Hệ thống ký hiệu được quản lý chặt chẽ và thống nhất: Việc quản lý hệ thống ký hiệu đơn giản mà không phải mất nhiều thời gian.
Hồ sơ vẽ bằng Revit sẽ dễ dàng xuất bảng thống kê, xuất khối lượng dự toán… Rút ngắn thời gian: Thời gian triển khai cực kỳ nhanh chóng nếu bạn đã có đủ dữ liệu chuyên ngành và thư viện cần thiết. Chỉnh sửa dễ dàng, nhanh chóng và đồng bộ hồ sơ. Số lượng nhân sự ít và dễ tuyển dụng: học sử dụng Revit rất nhanh và tạo ra sản phẩm dễ dàng. Đó là ưu thế lớn cho doanh nghiệp.
Chi phí quản lý thấp. Dễ quản lý công việc và nhân sự. 3 Trường Cao đẳng Công nghệ Thủ Đức Khoa Điện – Điện tử Phối hợp dễ dàng: Ba bộ môn Architecture, Structure, MEP của Revit phối hợp với nhau giúp tạo ra sản phẩm hay bộ hồ sơ dự án hoàn chỉnh. REVIT MEP là một trong những phần mềm thuộc họ Revit của hãng Autodesk.
Đây là một phần mềm được Autodesk phát triển với mong muốn hòa vào hệ thống thiết kế và quản lý công trình hiệu quả – công nghệ BIM. Trong bộ sản phẩm Revit, ngoài Revit Architecture phục vụ cho thiết kế kiến trúc, Revit Structure phục vụ cho thiết kế kết cấu, thì Revit Mep là công cụ phục vụ cho việc thiết kế hệ thống cơ điện trong công trình. Đây là một giải pháp thiết kế sáng tạo của Autodesk nhằm đáp ứng nhu cầu thiết kế, xây dựng và quản lý công trình một cách toàn diện. Trong mô hình Revit MEP, mỗi bản vẽ 2D, 3D view và bảng kê là phần trình bày thông tin từ một cơ sở dữ liệu mô hình xây dựng cơ bản.
Khi làm việc trong bản vẽ và bảng liệt kê, Revit MEP sẽ thu nhập thông tin về dự án xây dựng và phối hợp thông tin này với tất cả những phần trình bày khác của dự án. Thông số Revit MEP thay đổi sẽ tự động phối hợp những thay đổi đã thực hiện ở bất cứ nơi đâu – mô hình, bản vẽ, bảng liệt kê, mặt cắt và sơ đồ. Revit MEP trợ giúp cho người thiết kế xây dựng: Hệ thống điện cung cấp và chiếu sáng. Thiết kế hệ thống báo cháy khẩn cấp.
Hệ thống điều hòa không khí, điều hòa nhiệt độ. Hệ thống đường ống chịu áp lực. Hệ thống phòng cháy chữa cháy. Phần mềm CADe – SIMU CADe-SIMU là phần mềm vẽ và mô phỏng mạch điện công nghiệp đã được Việt hóa.
Đây là một phần mềm rất gọn nhẹ và chạy trực tiếp không cần cài đặt. Phần mềm được hỗ trợ đầy đủ các kí hiệu của các thiết bị dùng trong công nghiệp như: Nguồn, dao cách ly, máy cắt 3 pha, các loại Rơle, motor, các tiếp điểm… Phần mềm là công cụ đắc lực để giúp cho công việc trở nên nhanh chóng và chính xác, giúp tiết kiệm thời gian cho công việc. Phần mềm PROTEUS Proteus là phần mềm cho phép mô phỏng hoạt động của mạch điện tử bao gồm phần thiết kế mạch và viết chương trình điều khiển cho các họ vi điều khiển như MCS-51, PIC, AVR… Proteus là phần mềm mô phỏng mạch điện tử của Lancenter Electronics, mô phỏng 4 Trường Cao đẳng Công nghệ Thủ Đức Khoa Điện – Điện tử cho hầu hết các linh kiện điện tử thông dụng, đặc biệt hỗ trợ cho cả các MCU như PIC, 8051, AVR, Motorola. Phần mềm bao gồm 2 chương trình: ISIS cho phép mô phỏng mạch và ARES dùng để vẽ mạch in.
Proteus là công cụ mô phỏng cho các loại Vi Điều Khiển khá tốt, nó hỗ trợ các dòng Vi điều khiển PIC, 8051, PIC, dsPIC, AVR, HC11, MSP430, ARM7/LPC2000. các giao tiếp I2C, SPI, CAN, USB, Ethenet,. ngoài ra còn mô phỏng các mạch số, mạch tương tự một cách hiệu quả. Phần mềm DOC & CAT DOC: phần mềm tính toán ngắn mạch, thiết kế sơ đồ đơn tuyến, lựa chọn cáp, thiết bị đóng cắt hạ thế.
Phần mềm này còn cho phép tính toán và lựa chọn thiết bị phần trung thế và máy biến áp.