Оглавление
- Аннотация
- Ключевые слова
- Введение
- Постановка задачи
- Требования к исходным данным
- Требования к результату
- Алгоритм работы плагина
- Этап 1. Сбор данных
- Этап 2. Нумерация оборудования
- Этап 3. Определение связей «кабель — оборудование»
- Этап 4. Заполнение кабельного журнала
- Этап 5. Формирование кабельного журнала
- Этап 6. Формирование спецификации и перечня элементов
- Архитектура и техническая реализация
- Результаты внедрения и количественная оценка эффективности
- Возможные ограничения и направления развития
- Дополнительные возможности
- Заключение
- Литература
- Приложение 1. Сравнительная таблица функционала
- 😊 Будем рады обратной связи
Аннотация
В статье рассматривается специализированный плагин NGraph для Autodesk Revit, предназначенный для комплексной автоматизации создания функциональных схем автоматизации (ФСА) в разделах АК (АДИС) и АТХ. Плагин автоматизирует нумерацию приборов, сигналов и кабелей, формирование кабельного журнала, спецификаций и перечней элементов, а также построение нижней части схемы (футера или "подвала"). Приведены алгоритмы работы, технические требования и результаты внедрения. Экономия времени инженера-проектировщика — до 80 %.
Ключевые слова
Функциональная схема автоматизации, ФСА, контрольно-измерительные приборы, КИП, автоматизация, Autodesk Revit, BIM-проектирование, плагин NGraph, кабельный журнал, нумерация сигналов, ГОСТ 21.208-2013.
Введение
Внедрение технологий информационного моделирования (BIM) в проектирование систем автоматизации является приоритетным направлением развития отечественной инженерной практики. Среда Autodesk Revit предоставляет широкие возможности для создания трёхмерных моделей, однако инструментарий для оформления проектной документации по разделам АК (автоматизация и диспетчеризация инженерных систем) и АТХ (автоматизация технологических процессов) остаётся ограниченным.
На практике формирование функциональной схемы автоматизации (ФСА) включает не только графическое размещение условных обозначений приборов и линий связи, но и значительный объём рутинных операций: присвоение позиционных обозначений, нумерация сигналов, формирование связей между элементами, заполнение данных для датчиков и заполнение кабельных журналов. Данные операции отнимают до 80 % рабочего времени инженера по автоматизации [1], что существенно снижает производительность и увеличивает вероятность ошибок человеческого фактора.
В настоящей статье представлен плагин NGraph для Autodesk Revit, разработанный для комплексной автоматизации создания функциональных схем автоматизации и сопутствующей документации.
На практике формирование функциональной схемы автоматизации (ФСА) включает не только графическое размещение условных обозначений приборов и линий связи, но и значительный объём рутинных операций: присвоение позиционных обозначений, нумерация сигналов, формирование связей между элементами, заполнение данных для датчиков и заполнение кабельных журналов. Данные операции отнимают до 80 % рабочего времени инженера по автоматизации [1], что существенно снижает производительность и увеличивает вероятность ошибок человеческого фактора.
В настоящей статье представлен плагин NGraph для Autodesk Revit, разработанный для комплексной автоматизации создания функциональных схем автоматизации и сопутствующей документации.
Постановка задачи
Требования к исходным данным
Плагин NGraph ориентирован на работу в рамках типового процесса проектирования разделов Автоматизации в соответствии с ГОСТ 21.208-2013 «Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах» [2].
Исходными данными для работы плагина являются:
1) Оборудование и приборы
Элементы, размещённые на чертежном виде, с использованием семейства Оборудование (в виде окружности диаметром 10 мм по ГОСТ 21.208-2013)и других загруженных семейств
2) Кабельные линии
Элементы, представленные семействами FAS_Элемент узла, FAS_точка, FAS_точка_без маркировки
3) Импортированные DWG-файлы
Плагин поддерживает работу с подложками из AutoCAD, что позволяет выполнять построение ФСА поверх существующих чертежей
4) Параметрическая информация — заполняемые вручную атрибуты оборудования (тип прибора, диапазон измерения, заводской номер) и кабеля (марка, сечение жил, длина)
Исходными данными для работы плагина являются:
1) Оборудование и приборы
Элементы, размещённые на чертежном виде, с использованием семейства Оборудование (в виде окружности диаметром 10 мм по ГОСТ 21.208-2013)и других загруженных семейств
2) Кабельные линии
Элементы, представленные семействами FAS_Элемент узла, FAS_точка, FAS_точка_без маркировки
3) Импортированные DWG-файлы
Плагин поддерживает работу с подложками из AutoCAD, что позволяет выполнять построение ФСА поверх существующих чертежей
4) Параметрическая информация — заполняемые вручную атрибуты оборудования (тип прибора, диапазон измерения, заводской номер) и кабеля (марка, сечение жил, длина)
Требования к результату
Автоматически выполняемые операции:
- нумерация элементов схемы в порядке слева направо;
- нумерация сигналов (дискретных и аналоговых) в соответствии с логикой схемы;
- автоматическое определение начала и окончания каждой кабельной линии;
- автоматическое построение нижней части схемы (футера);
- заполнение кабельного журнала (номера кабелей, точки подключения, типы кабелей);
- формирование спецификации оборудования и кабельной продукции;
- формирование перечня элементов (краткой спецификации) по конкретному листу ФСА;
- группировка элементов по установкам в соответствии с ГОСТ 21.208-2013.
Алгоритм работы плагина
Этап 1. Сбор данных
На первом этапе плагин выполняет обход всех элементов текущего вида, отфильтровывая:
При работе с импортированным DWG плагин учитывает геометрию подложки для корректного позиционирования элементов.
Для каждого отобранного элемента считываются координаты в пространстве проекта (XYZ) и пользовательские параметры, заданные вручную. Сбор данных выполняется с использованием API Revit (методы FilteredElementCollector и Element.GetBoundingBox).
- экземпляры семейств оборудования и приборов;
- экземпляры семейств кабельных линий (FAS_Элемент узла и его производные).
При работе с импортированным DWG плагин учитывает геометрию подложки для корректного позиционирования элементов.
Для каждого отобранного элемента считываются координаты в пространстве проекта (XYZ) и пользовательские параметры, заданные вручную. Сбор данных выполняется с использованием API Revit (методы FilteredElementCollector и Element.GetBoundingBox).
Этап 2. Нумерация оборудования
Нумерация выполняется в соответствии с расположением элементов на виде: сортировка по возрастанию координаты X (лево → право). Каждому элементу присваивается позиционное обозначение в формате, заданном пользователем. Номер записывается в соответствующий параметр семейства.
Особенности нумерации сигналов:
Алгоритмическая реализация нумерации:
Особенности нумерации сигналов:
- автоматическое присвоение уникальных номеров дискретным и аналоговым сигналам;
- нумерация выполняется в соответствии с логикой схемы (слева направо, по группам приборов);
- типы сигналов определяются на основе параметров оборудования и кабельных линий.
Алгоритмическая реализация нумерации:
СписокОборудования = ПолучитьВсеОборудование(ТекущийВид)
СортироватьПоКоординатеX(СписокОборудования)
Для каждого Элемент в СписокОборудования:
Элемент.ПозиционноеОбозначение = "T" + Счетчик++
ЗаписатьПараметр(Элемент, "Маркировка", Элемент.ПозиционноеОбозначение)
Если Элемент.ИмеетСигнал:
Сигнал.Номер = НомерСигнала++
ЗаписатьПараметр(Сигнал, "НомерСигнала", Сигнал.Номер)Этап 3. Определение связей «кабель — оборудование»
Ключевым этапом является установление соответствия между кабельными линиями и оборудованием. Для каждого кабеля проверяется принадлежность его конечных точек к геометрической области оборудования. Используется критерий вхождения точки внутрь ограничивающего прямоугольника (bounding box) элемента оборудования с заданным допуском.
Если кабель одним концом принадлежит оборудованию A, а другим — оборудованию B, то:
При невозможности однозначной идентификации (например, кабель не попадает ни в один из контуров оборудования) предусмотрено логирование ошибки с выдачей предупреждения пользователю.
Если кабель одним концом принадлежит оборудованию A, а другим — оборудованию B, то:
- начало кабеля фиксируется как оборудование A (датчик, частотный преобразователь);
- окончание кабеля фиксируется как оборудование B (шкаф управления).
При невозможности однозначной идентификации (например, кабель не попадает ни в один из контуров оборудования) предусмотрено логирование ошибки с выдачей предупреждения пользователю.
Этап 4. Заполнение кабельного журнала
Плагин автоматически формирует нижнюю часть функциональной схемы на основе размещённых элементов. В футере отображаются:
Построение футера выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 21.208-2013 к оформлению функциональных схем.
- позиционные обозначения приборов;
- типы сигналов (дискретные/аналоговые);
- номера кабелей;
- маркировка клеммных соединений (при наличии).
Построение футера выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 21.208-2013 к оформлению функциональных схем.
Этап 5. Формирование кабельного журнала
На основе сформированных связей заполняется кабельный журнал — табличная часть проекта, содержащая:
Заполнение журнала реализовано через запись в Общие параметры проекта (Shared parameters) или в специализированные таблицы (ведомости), предусмотренные в шаблоне проекта.
- номер кабеля (генерируется автоматически);
- наименование начала (позиционное обозначение оборудования A);
- наименование окончания (позиционное обозначение оборудования B);
- марку и сечение кабеля (переносятся из пользовательских параметров);
- тип сигнала (аналоговый/дискретный).
Заполнение журнала реализовано через запись в Общие параметры проекта (Shared parameters) или в специализированные таблицы (ведомости), предусмотренные в шаблоне проекта.
Этап 6. Формирование спецификации и перечня элементов
На последнем этапе на основе собранных данных формируются:
Группировка элементов выполняется по установкам в соответствии с ГОСТ 21.208-2013. Возможна выгрузка в форматы .xlsx или .csv для последующей интеграции с системами документооборота или вставкой в Microsoft Word для выпуска проекта.
- Полная спецификация оборудования, изделий и материалов — на основе всех элементов, размещённых на чертежном виде.
- Перечень элементов — краткая спецификация, отображающая только элементы конкретной ФСА (минимизированная форма для оперативной работы).
Группировка элементов выполняется по установкам в соответствии с ГОСТ 21.208-2013. Возможна выгрузка в форматы .xlsx или .csv для последующей интеграции с системами документооборота или вставкой в Microsoft Word для выпуска проекта.
Архитектура и техническая реализация
Плагин NGraph разработан на языке C# с использованием .NET Framework и Revit API.
Основные программные модули:
Основные программные модули:
Интерфейс пользователя выполнен в виде ленточной кнопки (RibbonButton) на вкладке «Надстройки» с вызовом модального окна для настройки параметров запуска.
Поддерживаемые версии Revit: 2019–2026.
Поддерживаемые версии Revit: 2019–2026.
Результаты внедрения и количественная оценка эффективности
Для оценки эффективности плагина NGraph был проведён хронометраж типовых операций при создании функциональной схемы, содержащей 45 приборов, 63 кабельные линии и 87 сигналов (среднестатистический проект системы автоматизации насосной станции).
Результаты измерения времени выполнения операций:
Результаты измерения времени выполнения операций:
Суммарное время на оформление документации по функциональной схеме сократилось с 3,2 до 0,55 часов. В масштабе проектного отдела, выполняющего 30–50 схем в месяц, экономия времени составляет от 80 до 130 человеко-часов ежемесячно.
Возможные ограничения и направления развития
В ходе опытной эксплуатации выявлены следующие особенности:
Планируемые направления развития:
- корректная работа гарантируется при условии загрузки в проект всех необходимых семейств;
- алгоритм определения связей чувствителен к точности геометрического размещения кабелей;
- для работы с импортированным DWG требуется корректное масштабирование подложки;
- полная поддержка пользовательских шаблонов напрямую в модели Revit;
- быстрая адаптация под стандарты организации.
Планируемые направления развития:
- расширение библиотеки готовых примеров схем автоматизации для общеобменной вентиляции;
- интеграция с P&ID-системами (Eplan);
- автоматическая проверка соответствия требованиям ГОСТ на этапе заполнения параметров/
Дополнительные возможности
Плагин NGraph включает ряд функций, повышающих удобство работы:
1) Гибкая настройка
Возможность использования собственных шаблонов и адаптации под стандарты организации
2) Группировка и структурирование
Автоматическая группировка элементов по установкам в соответствии с ГОСТ 21.208-2013
3) Библиотека примеров
Наличие множества готовых примеров схем автоматизации для общеобменной вентиляции
4) Исключение ошибок
Снижение риска человеческого фактора за счёт автоматизации процессов нумерации и заполнения ведомостей
1) Гибкая настройка
Возможность использования собственных шаблонов и адаптации под стандарты организации
2) Группировка и структурирование
Автоматическая группировка элементов по установкам в соответствии с ГОСТ 21.208-2013
3) Библиотека примеров
Наличие множества готовых примеров схем автоматизации для общеобменной вентиляции
4) Исключение ошибок
Снижение риска человеческого фактора за счёт автоматизации процессов нумерации и заполнения ведомостей
Заключение
Плагин NGraph для Autodesk Revit позволяет существенно сократить трудоёмкость оформления функциональных схем автоматизации за счёт автоматизации нумерации приборов, сигналов и кабелей, определения связей между элементами, построения футера, заполнения кабельного журнала и формирования спецификаций. Внедрение плагина в рабочий процесс инженеров по КИПиА позволяет снизить затраты времени на рутинные операции до 80 %, уменьшить вероятность ошибок человеческого фактора и сосредоточить усилия проектировщиков на инженерных решениях.
Плагин рекомендуется к применению в проектных организациях, выполняющих работы по автоматизации технологических процессов и инженерных систем с использованием BIM-технологий.
Плагин рекомендуется к применению в проектных организациях, выполняющих работы по автоматизации технологических процессов и инженерных систем с использованием BIM-технологий.
Литература
- Романова Т.Г., Смирнов В.А. Анализ трудозатрат при проектировании систем автоматизации // Автоматизация и IT в энергетике. — 2024. — № 3. — С. 34–41.
- ГОСТ 21.208-2013. Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. — М.: Стандартинформ, 2014. — URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293774/4293774382.pdf (дата обращения: 29.08.2026).
- Autodesk Revit API Developer’s Guide. — Autodesk Inc., 2024. — URL: https://www.autodesk.com/developer-network (дата обращения: 15.08.2026).
Приложение 1. Сравнительная таблица функционала
😊 Будем рады обратной связи
Согласно пункту 1 Статьи 1274 ГК РФ допускается свободное использование произведения в информационных, научных, учебных или культурных целях с обязательным указанием имени авторов (ниже), произведение которых используется, и источника заимствования (сайта beta-bim.com)