Как нарисовать электрическую схему на компьютере — обзор программ

Введение

Группа компаний CSoft уже много лет предлагает своим клиентам средства для автоматизации проектных работ. Эти решения не только облегчают работу проектировщиков, но и повышают качество выполняемых работ. Наша группа компаний постоянно проводит анализ рынка программного обеспечения и предлагает своим клиентам только лучшее. 2 апреля ГК CSoft объявила о заключении партнерского соглашения с компанией Bentley Systems, мировым лидером в области комплексных программных решений для поддержки жизненного цикла объектов инфраструктуры. Мы рады представить вам программный продукт компании Bentley Systems в области электротехнических решений — promis•e V8i.

Lucidchart

Lucidchart является самым популярным онлайн-сервисом для построения блок-схем. Удобный интерфейс позволяет легко создавать блок-схемы и управлять ими. На выбор есть готовые шаблоны, но можно начать работу и с чистого листа.

Так как это довольно мощный инструмент он имеет бесплатный и 3 платных тарифных плана — 6 долларов для продвинутого домашнего использования, 9 долларов за профессиональную версию и 20 долларов для команды.

Если вы пользуетесь бесплатной учетной записью, вы получаете только 25 Мб памяти и до пяти документов. Платные тарифы предоставляют больше возможностей, например: больший размер хранилища, неограниченное количество форм и документов, связывание данных, импорт в Microsoft Visio и многое другое.

Но даже бесплатная учетная запись дает доступ к основным формам, стрелкам и текстовым полям. Этого будет достаточно в большинстве случаев. Для бесплатного тарифа также доступна возможность совместной работы. Но есть некоторые ограничения. Например, представитель какой-либо команды может сотрудничать с бесплатным пользователем, но бесплатный пользователь может редактировать схему только в том случае, если в ней менее 60 объектов и если в ней нет никаких объектов платного уровня.

Lucidchart поддерживает форматы JPEG, PDF, PNG, SVG и Visio (VDX). Существует даже поддержка импорта из Amazon Web Service (AWS), Visio (VSDX), Omnigraffle и многих других сервисов. Если вам нужно закончить блок-схему позже, все ваши данные будут храниться в их облаке, так что в следующий раз вы просто продолжите с того места, где остановились.

Симулятор или эмулятор Arduino?

Давайте сразу договоримся, что в статье мы будем использовать оба этих термина, хотя их значение вовсе не идентично. Симулятором называют устройство или сервис, имитирующие определенные функции другой системы, но не претендующим на создание точной копии. Это некоторая виртуальная среда, в которой мы просто моделируем другую систему. Эмулятор – это полноценный аналог, способный заменить оригинал. Например, Tinkercad симулирует работу электронных схем и контроллера, но при этом он является эмулятором ардуино, реализуя практически все базовые функции Arduino IDE – от среды редактирования и компилятора до монитора порта и подключения библиотек.

С помощью этого класса программ можно не только рисовать электронные схемы, но и виртуально подключать их к электрической цепи с помощью встроенного симулятора. В режиме реального времени можно наблюдать за поведением схемы, проверять и отлаживать ее работоспособность. Если в такой симулятор добавить виртуальнyю плату Arduino, то можно отследить поведение схемы и в ардуино-проектах. Для отладки скетчей во многих известных сервисах присутствует также возможность загрузки настоящих скетчей, которые “загружаются” в модель и заставляют вести схему с подключенными элементами так же, как и со включенной реальной платой. Таким образом, мы сможем эмулировать работу достаточно сложных проектов без физического подключения Arduino, что существенно ускоряет разработку.

BreezeTree Software FlowBreeze

FlowBreeze — это не отдельная программа, а подключаемый к Microsoft Excel самостоятельный модуль, в разы облегчающий разработку диаграмм, блок-схем и прочих инфографик.

Безусловно, ФлоуБриз — это ПО, по большей части предназначенное для профессиональных дизайнеров и им подобных, которые разбираются во всех тонкостях функционала и понимают, за что отдают деньги. Среднестатистическим пользователям будет крайне сложно разобраться в редакторе, особенно учитывая интерфейс на английском языке.

Как и предыдущий редактор, Edraw MAX — это продукт для продвинутых пользователей, профессионально занимающихся подобной деятельностью. Однако, в отличие от FlowBreeze, он является самостоятельным программным обеспечением с несчетным количеством возможностей.

По стилю интерфейса и работы Edraw очень напоминает Microsoft Visio. Не зря его называют главным конкурентом последнего.

Создание блок-схемы с рисунками

На вкладке Вставка в группе Иллюстрации нажмите кнопку SmartArt.

В коллекции Выбор рисунка SmartArt выберите элемент Процесс, а затем дважды щелкните Процесс со смещенными рисунками.

В фигуре, в которую вы хотите добавить рисунок, щелкните значок рисунка , выберите рисунок и нажмите кнопку Вставить.

Для ввода текста выполните одно из следующих действий:

В области текста щелкните элемент и введите содержимое.

Примечание: Если область текста не отображается, на вкладке Конструктор нажмите кнопку Область текста.

Скопируйте текст из другого места или программы, в области текста щелкните элемент , а затем вставьте скопированное содержимое.

Щелкните поле в графическом элементе SmartArt и введите свой текст.

Примечание: Для достижения наилучших результатов используйте это действие после добавления всех необходимых полей.

Textographo

Вам нужно создавать блок-схемы, но вы не хотите иметь дело с утомительной работой по размещению и изменению формы объектов и стрелок? Тогда попробуйте Textographo. Это уникальный сервис, который использует текстовые команды для создания блоков и связей между ними. Программистам он явно понравится.

Все, что нужно сделать пользователю, — это ввести свою диаграмму в определенную текстовую форму, которая использует хештеги, ключевые слова и разметку. Textographo берет этот текст и превращает его в статические или анимированные диаграммы, которые используются в блок-схемах, ментальных картах и деревьях решения.

Как только вы разложите текст, Textographo автоматически приступит к работе и организует все в виде диаграммы. Поскольку Textographo сохраняет все документы в своем облаке, вы можете работать вместе со своей командой, приглашая ее просматривать, давать обратную связь и делиться идеями.

Существует два уровня учетной записи: Essentials и Premium. Уровень Essentials начинается с 8 долларов в месяц, если вы платите сразу за год, или 12 долларов в месяц. Премиум-версия стоит $19 в месяц.

draw.io

Все, что вам нужно сделать, чтобы начать работу, это один раз выбрать место для сохранения файлов, которое в дальнейшем запоминается и используется по умолчанию. Можно выбрать отдельную папку в Google Drive, Dropbox, OneDrive (сервис будет иметь доступ только к указанной папке) или место на жестком диске компьютера. Если вам нужно работать с другими людьми, Google Drive будет лучшим вариантом.

Сервис draw.io поддерживает импорт файлов формата JPEG, PNG, SVG, сторонних сервисов Gliffy, Lucidchart и VSDX. Диаграммы, которые вы создаете можно экспортировать в HTML, JPEG, PDF, PNG, SVG и XML.

Рекомендации по сборке электрощита

Выбрав необходимый по конструкции распределительный щит, можно переходить этапу проектирования и подбора соответствующей автоматики. При этом следует учесть и в дальнейшем придерживаться следующих рекомендаций:

• Щит должен заполняться в соответствии с проектной документации. Допустим, положено десять автоматов, счетчик и восемь УЗО. В таком случае характеристики приобретаемого электрощита должны позволять уместить данное количество блоков. Небольшой резерв приветствуется.
• В дальнейшем ориентировании по схеме поможет маркировка групп элементов бирками.
• Придерживайтесь цветового единства жил провода. Для фазных проводников предпочтительными цветамиявляются черный, коричневый и серый. Проводник заземления обычно имеет желто-зеленый цвет. Ноль (нейтраль) имеет синий или голубой цвет.
• На каждую из клемм клеммной колодки подключайте по одному проводу. Монтаж нескольких жил в одно гнездо ухудшит фиксацию и со временем контакт может пропасть.
• Для удобства подключения автоматики можно воспользоваться специальными шинами (гребенками).

Соединение элементов электрической схемы.

Scheme-it позволяет создавать соединения трех типов:

-Вывод-вывод (контакт-контакт);

-Вывод-провод:

-Провод-провод.

Соединение типа: «Вывод-вывод (контакт-контакт)»

Для соединения двух выводов радиоэлементов, необходимо нажать левой кнопкой мыши на первом выводе, подвести курсор ко второму выводы и кликнуть левой кнопкой мыши. Для изменения конфигурации соединительного провода нажмите на него мышкой и перетащите в необходимое место.

Соединение типа «Вывод-провод».

Для соединения вывода элемента схемы с проводом, необходимо кликнуть на выводе элемента левой клавишей, подвести курсор к необходимому месту соединения на проводи и кликнуть левой клавишей второй раз .

Соединение типа «Провод — провод».

Для соединения двух проводов, необходимо кликнуть на выбранном месте соединения первого провода, тем самым создастся первое соединение, далее кликнут на необходимом месте на втором проводе создастся второе соединение.

Платные программы для черчения электросхем

Платных графических редакторов для создания схем много, но не все они нужны для «домашнего» использования или для работы, но не связанной напрямую с проектированием. Платить немалые деньги за ненужные функции — не самое разумное решение. В этом разделе соберем те продукты, которые получили много хороших отзывов.

DipTrace — для разработки печатных плат

Для опытных радиолюбителей или тех, чья работа связана с проектированием радиотехнических изделий, полезна будет программа DipTrace. Разрабатывалась она в России, потому полностью на русском.

Есть в ней очень полезная функция — она может по готовой схеме разработать печатную плату, причем ее можно будет увидеть не только в двухмерном, но и в объемном изображении с расположением всех элементов. Есть возможность редактировать положение элементов на плате, разработать и корректировать корпус устройства.  То есть, ее можно использовать и для проектирования проводки в квартире или доме, и для разработки каких-то устройств.

В DipTrace можно посмотреть как будет выглядеть готовое изделие в формате 3D

Кроме самой программы для рисования схем надо будет скачать еще библиотеку с элементной базой. Особенность в том, что сделать это можно при помощи специального приложения —  Schematic DT.

Интерфейс программы для рисования схем и создания печатных плат DipTrace удобный. Процесс создания схемы стандартный — перетаскиваем из библиотеки нужные элементы на поле, разворачиваем их в требуемом направлении и устанавливаем на места. Элемент, с которым работают в данный момент подсвечивается, что делает работу более комфортной.

По мере создания схемы, программа автоматически проверяет правильность и допустимость соединений, совпадение размеров, соблюдение зазоров и расстояний. То есть, все правки и корректировки вносятся сразу, на стадии создания. Созданную схему можно прогнать на встроенном симуляторе, но он не самый сложный, потому есть возможность протестировать продукт на любых внешних симуляторах. Есть возможность импортировать схему для работы в других приложениях или принять (экспортировать) уже созданную для дальнейшей ее проработки. Так что программа для рисования схем DipTrase — действительно неплохой выбор.

Если нужна печатная плата — находим в меню соответствующую функцию, если нет — схему можно сохранить (можно будет корректировать) и/или вывести на печать. Программа для рисования схем DipTrace платная (имеются разные тарифы), но есть бесплатная 30-дневная версия.

SPlan

Пожалуй, самая популярная программа для рисования схем это SPlan. Она имеет хорошо продуманный интерфейс, обширные, хорошо структурированные библиотеки. Есть возможность добавлять собственные элементы, если их в библиотеке не оказалось. В результате работать легко, осваивается программа за несколько часов (если есть опыт работы с подобным софтом).

Недостаток — нет официальной русифицированной версии, но можно найти частично переведенную умельцами (справка все равно на английском). Есть также портативные версии (SPlan Portable) которые не требуют установки.

Одна из наиболее «легких» версий — SPlan Portable

После скачивания и установки программу надо настроить. Это занимает несколько минут, при последующих запусках настройки сохраняются. Создание схем стандартное — находим нужный элемент в окошке слева от рабочего поля, перетаскиваем его на место. Нумерация элементов может проставляться в автоматическом или ручном режиме (выбирается в настройках). Что приятно, что можно легко менять масштаб — прокруткой колеса мышки.

После окончания работы можно сохранить файл в виде изображения, которое можно вывести на печать, причем могут создаваться большие схемы размером А4. Основной фал можно впоследствии редактировать.

Есть платная (40 евро) и бесплатная версия. В бесплатной отключено сохранение (плохо) и вывод на печать (обойти можно при помощи создания скриншотов). В общем, по многочисленным отзывам — стоящий продукт, с которым легко работать.

Google Drawings

Компания Google тоже не отстает и предоставляет сервис, способный помочь в создании блок-схем онлайн. Функция называется Google Drawings или «Google Рисунки» в русскоязычной версии. Ресурс представлен стандартным набором функций. Он несложный и интуитивный, как и все сервисы компании.

Google Drawing, как и другие сервисы Google, связан с «Google Диском», поэтому возможность командной работы с разработкой настроена автоматически. Для предоставления доступа всем участникам команды копируется и отправляется ссылка на проект.

Для работы с блок-схемами онлайн нужно нажать кнопку «Создать» на гугл-диске и выбрать функцию «Google Рисунки».

Особенности:

• Экспорт проекта в формате PNG или SVG. Также есть возможность публикации в интернете.
• На диске доступно только 15 Гб.
• Есть доступ к большой базе изображений.
• Сервис поддерживает гиперссылки.
• Можно добавлять видео.
• Поддерживается русский язык.

Платное программное обеспечение для рисования электронных схем:

Ниже представлен список и краткое описание платных программ для проектирования электронных схем.

OrCAD

Самая популярная программа компании Cadence, содержащая полную среду для коммерческих проектов PCB, содержит все компоненты, необходимые для проектирования печатных плат, такие как:

• модуль для введения схем;
• редактор печатных плат с интегрированным управлением проектирования.

Чтобы повысить эффективность дизайна, программа предлагает интерактивную технологию проводки Push & Shove.

TINA-TI

Недорогое решение от DesignSoft, созданное для предприятий и фрилансеров. Он позволяет создавать:

• схемы;
• компоновку компонентов;
• моделирование;
• множество дополнительных функций.

Примечательной особенностью является также тестирование систем в режиме реального времени.

Altera

Предоставляет полный набор инструментов программирования для каждого этапа проекта, включая программные обеспечения:

• NIOS II для проектирования встроенных систем;
• DSP Builder для проектирования цифровых систем обработки сигналов;
• Quartus II и ModelSim для построения логических систем.

Система Altera Max + Plus II (многоадресная матричная программируемая логическая пользовательская система) представляет собой интегрированную среду для проектирования цифровых схем в программируемых структурах. Система Max + Plus II включает 11 интегрированных прикладных программ.

Altium Designe

Комплект Altium Designer включает в себя четыре основных модуля:

• редактор схем;
• 3D- дизайн печатной платы;
• разработка программируемой вентильной матрицы (FPGA) и управление данными.

Как правило, Altium Designer является дорогим ПО, но отличается способностью добиваться быстрых результатов для сложных схем.

P-Cad

Это программа для создания печатных плат и электронных схем. В пакет P-CAD входят два основных компонента:

• P-CAD Schematic — редактор схем;
• P-CAD pcb — редактор печатных плат.

На протяжении долгого времени данной программой пользовалось огромное количество российских разработчиков электронных схем, главной причиной этой популярности стал достаточно интуитивно понятный и удобный интерфейс. На данный момент производитель прекратил поддержку данного ПО, заместив ее программой Altium Designer.

Proteus Design Suite

Это полное программное решение для моделирования схем и проектирования печатных плат. Он содержит несколько модулей для схемного захвата , прошивки IDE и компоновки печатных плат, которые отображаются в виде вкладок внутри единого интегрированного приложения. Это обеспечивает плавный рабочий процесс AGILE для инженера проектировщика и помогает продуктам быстрее выйти на рынок.

Пробная версия приложения имеет полный функционал, но не имеет возможности сохранения файлов.

sPlan

Простой в использовании инструмент, который зарекомендовал себя в области инженерии, ремесел, образования, исследований и обучения. Он также стал полезным инструментом для многих частных пользователей.

Создавайте профессиональные планы за очень короткое время, от простой схемы до сложных планов. Особенностями данной программы являются:

• расширяемая библиотека символов;
• индивидуальные страницы с листами форм;
• список компонентов;
• автоматическая нумерация компонентов;
• удобные инструменты рисования.

В бесплатной версии нельзя сохранять, экспортировать и печатать файлы.

Платные приложения

В отличие от ПО, распространяемого по бесплатным лицензиям, коммерческие программы, как правило, обладают значительно большим функционалом, и поддерживаются разработчиками. В качестве примера мы приведем несколько таких приложений.

sPlan

Простая программа-редактор для черчения электросхем. Приложение комплектуется несколькими библиотеками компонентов, которые пользователь может расширять по мере необходимости. Допускается одновременная работа с несколькими проектами, путем их открытия в отдельных вкладках.

sPlan – удобный графический редактор для электрических схем

Чертежи, сделанные программой, хранятся в виде файлов векторной графики собственного формата с расширением «spl». Допускается конвертация в типовые растровые форматы изображения. Имеется возможность печати больших схем на обычном принтере А4-го формата.

Официально приложение не выпускается в русской локализации, но существуют программы, позволяющие русифицировать меню и контекстные подсказки.

Помимо платной версии предусмотрены две бесплатных реализации Demo и Viewer. В первой нет возможности сохранить и распечатать нарисованную схему. Во второй предусмотрена только функция просмотра и печати файлов формата «spl».

https://www.electronic-software-shop.com/splan-70.html

Eplan Electric

Многомодульная масштабируемая САПР для разработки электротехнических проектов различной сложности и автоматизации процесса подготовки конструкторской документации. Данный программный комплекс сейчас позиционируется в качестве корпоративного решения, поэтому для рядовых пользователей он будет не интересен, особенно если принять в учет стоимость ПО.

Фрагмент рабочего окна САПР Eplan Electriс Р8

https://www.eplan-russia.ru/ru/reshenija/ehlektrotekhnicheskoe-proektirovanie/eplan-electric-p8/

Target 3001

Мощный САПР комплекс, позволяющий разрабатывать электросхемы, трассировать печатные платы, моделировать работу электронных устройств. Онлайн библиотека компонентов насчитывает более 36 тыс. различных элементов. Данная CAD широко применяется в Европе для трассировки печатных плат.

САПР Target 3001

По умолчанию устанавливается английский язык, имеется возможность установить меню на немецком или французском, официально русской локализации нет. Соответственно, вся документация представлена только на английском, французском или немецком языке.

Стоимость самой простой базовой версии около 70 евро. За эти деньги будет доступна трассировка двух слоев на 400 выводов. Стоимость нелимитированной версии в районе 3,6 тыс. евро.

https://ibfriedrich.com/en/index.html

Micro-Cap

Приложение для моделирования цифровых, аналоговых и смешанных схем, а также анализа их работы. Пользователь может создать в редакторе электрическую цепь и задать параметры для анализа. После это по одному клику мышки система автоматически чего произведет необходимые расчеты и выдаст результаты для изучения.

Micro-Cap – одно из лучших приложений для моделирования электросети

Программа позволяет установить зависимость параметров (номиналов) элементов от температурного режима, освещенности, частотных характеристик и т.д. Если в схеме присутствуют анимированные элементы, например, светодиодные индикаторы, то их состояние будут корректно отображаться, в зависимости от поступающих сигналов. Имеется возможность при моделировании «подключать» к схеме виртуальные измерительные приборы, а также отслеживать состояние различных узлов устройства.

Стоимость полнофункциональной версии около $4,5 тыс. Официальной русской локализации приложения не существует.

https://www.spectrum-soft.com/index.shtm

TurboCAD

Данная САПР платформа включает в себя множество инструментов, для проектирования различных электрических устройств. Набор специальных функций позволяет решать инженерно-конструкторские задачи любого уровня сложности.

Платформа TurboCAD может использоваться для решения многих задач

Отличительные особенности – тонкая настройка интерфейса под пользователя. Множество справочной литературы, в том числе и на русском языке. Несмотря на отсутствие официальной поддержки русского языка, для платформы имеются русификаторы.

Для рядовых пользователей приобретение платной версии программы с целью разработки электросхем для любительских устройств, будет нерентабельно.

https://www.turbocad.com/

Bocad-3D

Программа используется для расчета металлоконструкций. Это одно из первых приложений, которые появились на рынке, а было это уже 30 лет назад.

Данный комплекс позволяет быстро и точно производить все необходимые проекты вне зависимости от сложности построения конструкции.

После того, как вы вручную создадите трехмерную модель и присвоите номера позиций, создание чертежей со спецификациями начнется в автоматическом режиме. Данная функция позволяет снизить риск ошибки и минимизировать затраты времени.

Bocad 3D – универсальное решение, поскольку позволяет импортировать проекты в сторонние приложения, а также получать файлы для станков с числовым программным управлением.

Открытие и сохранение проектов производится с использованием следующих расширений:

• DXF 2D.
• DXF 3D.
• DWG.
• SDNF.
• SDS/2.
• DBF.
• PDMS.
• XML.

Существенный недостаток – неинтуитивный интерфейс. Помимо этого существуют сбои при отображении кириллицы на старых версиях приложения.

Бесплатные программы для рисования электрических схем

Для индивидуального использования существует ряд бесплатных программ, которые являются общедоступными.

Microsoft Visio

Функции Microsoft Visio:

• прорисовка чертежа розеточной группы;
• создание электропроекта для здания;
• дизайн электрощитов;
• разработка схемы питающей сети.

«Компас-электрик»

Система предназначена для автоматизации проектирования и выпуска комплекта документов на электрооборудование различных объектов производства, в которых используется проводной монтаж.

«Компас-электрик» представлен 2 основными модулями:

1. Базой комплектующих — содержит информацию об аппаратуре, спецификационные характеристики, графические обозначения на схемах. Для удобства разработаны инструменты для наполнения, упорядочивания и корректировки.
2. Графическим редактором — помогает создать проектную документацию, в которую входят электросхемы принципиального расположения и монтажно-коммутационного типа, перечни комплектующих, спецификации, ведомости покупных изделий, таблицы.

«Электрик»

Приложение подходит не только электрикам, но и всем, кто затрудняется в выборе автоматов, УЗО, сечения жил кабелей и т.д.

С помощью данного ПО можно:

• сделать расчет выполненных работ, подставив расценки;
• вычислить метраж провода для дома, квартиры и т.д.

Dip Trace

В Dip Trace предлагается:

• формирование принципиальной схемы;
• разработка печатной платы;
• редактирование встроенной библиотеки компонентов.

Программа предоставляет обширное меню элементов для построения рисунка. При создании платы запускается автоматическая проверка соединений, после чего можно распечатать модель.

В бесплатной версии ограничено оформление платы — не более 300 выводов и 2 сигнальных слоев. При наличии ключа системы для некоммерческого использования допускается 1 тыс. выводов и 4 слоя.