CN104504214B - 电气原理图的生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气原理图的生成方法，包括：根据电气设备的设计要求，将电气设备的参数输入到预设的项目设定表和回路设定表中的预定位置；以高层代号和位置代号作为索引，分别从项目设定表和回路设定表中读取电气设备数据到单线图工作表、多线图工作表和柜面布置图工作表中；利用EPLAN原理图生成器ESG自带的加载项工具，根据单线图工作表、多线图工作表和柜面布置图工作表生成单线图、多线图和柜面布置图。使用EPLAN ESG和Typical.xlsx进行低压电气设备设计的过程中，通过Typical.xlsx的填写，相同数据只写一次，降低了错误率；利用ESG实现一键生成所有原理图，且无需再进行人工修改，大大提高了制图效率和准确性。

Description

电气原理图的生成方法

技术领域

本发明涉及低压电气设备设计技术领域，尤其涉及一种电气原理图的生成方法。

背景技术

目前，电气设计领域常用的电气设计软件有AutoCAD(Auto Computer AidedDesign，自动计算机辅助设计软件)和EPLAN(如EPLAN Electric P8)。

使用AutoCAD进行电气设计，全部图形都需要一笔一划地在计算机上绘制，文字也只能在AutoCAD平台内逐一录入，每次设计均需要花费大量的时间进行线条绘制和文字录入，而且受到AutoCAD软件自身的限制，进行批量操作也十分困难，上述绘图方法导致AutoCAD制图效率很低。电气原理图的设计中会出现大量的信息前后引用、数据统计的情况，AutoCAD的全部图面电气信息互不相关，无法前后索引，只能依赖设计人自身的记忆，通过人工重复录入来实现，不仅增加了错误率，也进一步降低了制图效率，一旦需要修改，比较繁琐，并且图纸的标准化程度很难令人满意。AutoCAD无法对设计信息进行统计，导致无法利用计算机对项目进行报表统计。另外，AutoCAD只能使用LISP脚本文件进行功能扩展，学习LISP代码开发需要一定时间成本，且开发功能受限。

EPLAN软件拥有先进的标准化制图理念，电气设计功能全面，后台数据库稳定可靠，很多电气公司采用该软件进行设备设计。EPLAN软件使用标准符号库、部件库、图框、表格，绘制宏使用宏搭建图纸。ESG(EPLAN Schematic Generator，EPLAN原理图生成器)作为EPLAN附件，可以实现批量生成电气原理图，提高了制图效率。图面上的符号根据名称前后关联，便于索引。TYPICAL是ESG配置和EPLAN设计信息录入的人机接口，借助在Excel平台上对TYPICAL的二次开发，可以进一步提高制图效率，且基于Excel的TYPICAL文件，学习成本较低。TYPICAL.xlsx，简称TYPICAL，为Microsoft Excel文件。

但是，初级EPLAN+ESG制图方案仍存在如下缺点：手工输入符号和设备名称，建立关联；使用Excel文件对宏的变量进行赋值，同一数据仍需要手动输入多次；上述操作导致增加错误率和降低制图效率。

发明内容

本发明提供了一种电气原理图的生成方法，以至少解决现有的制图方案中同一数据需手动输入多次，导致增加错误率和降低制图效率的问题。

本发明实施例提供了一种电气原理图的生成方法，包括：根据电气设备的设计要求，将所述电气设备的参数输入到预设的项目设定表和回路设定表中的预定位置；以高层代号和位置代号作为索引，分别从所述项目设定表和所述回路设定表中读取电气设备数据到单线图工作表、多线图工作表和柜面布置图工作表中；利用EPLAN原理图生成器ESG自带的加载项工具，根据所述单线图工作表、所述多线图工作表和所述柜面布置图工作表生成单线图、多线图和柜面布置图。

在一个实施例中，所述项目设定表包括：开关柜设定表和图纸设定表；其中，所述开关柜设定表包括：开关柜类型、开关柜编号、开关柜外形、柜面布置图宏名称以及母线电缆设定；所述图纸设定表包括：高层代号、位置代号、图纸名称及图号。

在一个实施例中，在所述项目设定表中，利用不同颜色的单元格表示设计人对该单元格的内容拥有不同操作权限，所述操作权限包括：固定文本、设计人选择、设计人填写和可不填写。

在一个实施例中，所述回路设定表表示回路信息，包括：图号、高层代号、位置代号、设备编号、设备参数、开关柜参数、电缆参数、宏名称。

在一个实施例中，在生成所述柜面布置图之前，所述方法还包括：计算所述柜面布置图工作表中的柜体及回路的图面坐标X2和Y2：根据预设的柜序号、柜宽度和柜面外形坐标的对应关系，确定当前柜序号对应的柜面外形坐标X1；按照公式X2＝X1+WCP/2计算柜面布置坐标X2，其中，WCP表示EPLAN中回路宽度，在背后接线的情况下WCP＝WC/10；WC表示实际回路宽度；根据预设的回路占模数与柜面外形坐标的对应关系，确定当前回路占模数对应的柜面外形坐标Y1；按照公式Y2＝Y1-HCP/2计算柜面布置坐标Y2，其中，HCP表示EPLAN中回路高度，HCP＝MC×HM，HM表示单模高度；MC表示回路模数，取值范围为1至开关柜最大安装模数。

在一个实施例中，所述柜序号包括两位数值，第一位数值表示页号，第二位数值表示页内序号；根据开关柜最大安装模数获得对应的HM；从所述回路设定表中的回路模数列获得MC。

通过本发明的电气原理图的生成方法，使用EPLAN ESG和Typical.xlsx进行低压电气设备设计的过程中，几乎全部设计信息均来自项目设定表和回路设定表，利用高层代号和位置代号进行索引，将项目设定表和回路设定表中的相关信息导入单线图工作表、多线图工作表和柜面布置图工作表中，实现了相同数据只写一次，降低了错误率，且提高了制图效率。通过Typical.xlsx的填写并利用ESG实现一键生成所有原理图，并且自动生成的单线图和柜面布置图无需再进行人工修改，大大提高了制图效率和准确性。全部的设计思想体现在Excel表格中，便于录入，便于阅读，便于存档。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例的电气原理图的生成方法的流程图；

图2是本发明实施例的回路设定表的示意图；

图3是本发明实施例的单线图工作表的示意图；

图4是本发明实施例的多线图工作表的示意图；

图5是本发明实施例的柜面布置图工作表的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例主要涉及电气设备的设计原理图的生成，尤其是低压电气(LowVoltage，简称LV)设备，例如开关柜。

本发明实施例提供了一种电气原理图的生成方法，图1是本发明实施例的电气原理图的生成方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，根据电气设备的设计要求，将电气设备的参数输入到预设的项目设定表和回路设定表中的预定位置。

步骤S102，以高层代号和位置代号作为索引，分别从项目设定表和回路设定表中读取电气设备数据到单线图工作表、多线图工作表和柜面布置图工作表中。低压电气设备设计中原理图包括：单线图、多线图和柜面布置图，根据图面结构建立三张工作表分别对应于单线图、多线图和柜面布置图，从项目设定表和回路设定表中导入到上述三个工作表中的电气设备数据包括：高层代号、位置代号、主母线规格、中性母线规格、电缆规格、开关柜宽度和深度、图号、图纸名称等(具体可以参见图3至图5所示的工作表)，由此作为后续一键生成原理图的依据。

步骤S103，利用EPLAN原理图生成器ESG自带的加载项工具，根据单线图工作表、多线图工作表和柜面布置图工作表生成单线图、多线图和柜面布置图。按要求对单线图工作表、多线图工作表和柜面布置图工作表进行填写，填写完成后利用ESG自带加载项工具，在TYPICAL中对单线图、多线图、柜面布置图进行组态，实现一键生成全部原理图，而且生成后无需人工修改。

通过上述电气原理图的生成方法，使用EPLAN ESG和Typical.xlsx进行低压电气设备设计的过程中，几乎全部设计信息均来自项目设定表和回路设定表，利用高层代号和位置代号进行索引，将项目设定表和回路设定表中的相关信息导入单线图工作表、多线图工作表和柜面布置图工作表中，实现了相同数据只写一次，降低了错误率，且提高了制图效率。通过Typical.xlsx的填写并利用ESG实现一键生成所有原理图，并且自动生成的单线图和柜面布置图无需再进行人工修改，大大提高了制图效率和准确性。全部的设计思想体现在Excel表格中，便于录入，便于阅读，便于存档。以相同数据不重复输入为原则，降低相同数据重复录入次数，进一步提高制图效率为目标，

结合LV设备设计的特点及对图纸设计的具体要求，预先建立“项目设定”(宏观)和“回路设定”(微观)两个工作表。

项目设定表包括：开关柜设定表和图纸设定表；其中，开关柜设定表包括：开关柜类型、开关柜编号、开关柜外形、柜面布置图宏名称以及母线电缆设定；图纸设定表包括：高层代号、位置代号、图纸名称及图号。

开关柜设定表如表1、表2和表3所示。

表1开关柜类型表

表2开关柜编号及外形表

表3母线电缆设定表

图纸设定表如表4所示。

表4图纸设定表

在一个实施例中，对于项目设定表，可以利用不同颜色的单元格表示设计人对该单元格的内容拥有不同操作权限，操作权限包括：固定文本、设计人选择、设计人填写和可不填写。例如，绿色的单元格表示固定文本，设计人不可修改；黄色的单元格表示设计人可以通过下拉菜单选择内容；红色的单元格表示需要设计人填写；灰色的单元格表示可不填写。其中，可以使用EXCEL数据有效性功能实现单元格下拉菜单选择，不仅规范了设计人的选择范围，也减少了设计人查找资料的时间，提高了设计的准确性和效率。

例如，表1中“设定”一列的内容需要设计人从下拉菜单中选择；表2中“柜宽mm”和“柜深mm”写着800的两列，需要设计人从下拉菜单中选择；表3中“设定”一列除“主母线”和“中性母线”对应的内容之外，其他内容需要设计人从下拉菜单中选择。表2“编号”一列中的“+PL2MCC”需要设计人填写；表4“高层代号”一列中的第一个“＝333445”需要设计人填写，“图号”一列中的“111.2222333445-PS001”需要设计人填写。表2中“柜面布置图宏名称”一列可不填写；表2和表4中空着的单元格可不填写。其余均为固定文本。

在一个实施例中，回路设定表表示回路信息，填写回路相关全部信息，包括：图号、高层代号、位置代号、设备编号、设备参数、开关柜参数、电缆参数、宏名称等。回路设定表如图2所示，其中设备名称一列为被控设备或受电设备名称，由设计流程中的上游专业提出，设备名称举例：进线电源、控制电源、液压泵、升降机构、备用回路等。

由此可见，本发明实施例中，全部设计信息(不包含元器件选型)均来自项目设定表和回路设定表，利用高层代号和位置代号进行索引，将项目设定表和回路设定表中的相关信息导入单线图工作表、多线图工作表和柜面布置图工作表中，实现单线图工作表、多线图工作表和柜面布置图工作表中重复出现的信息均实时与项目设定表和回路设定表保持同步，即实现了相同数据只写一次，降低了错误率，且提高了制图效率。

下面分别对单线图工作表、多线图工作表和柜面布置图工作表进行说明。

(1)单线图工作表

如图3所示，“回路编号”(即位置代号)和“页号(Page Name)”为必须填写的部分，高层代号、位置代号、子图号、图号、页号、完整回路编号、设备编号和宏名称列内有公式，可以根据“回路编号”自动从回路设定表中读取相应电气设备数据。为使用公式保持数据的自动读取，要求必须整行进行复制。

单线图的总页数大于3时，第一页必须为起始页，最后一页为结束页，其他页为中间页。

(2)多线图工作表

如图4所示，“位置代号”为必须填写的部分，除位置代号之外的列内均有公式，可以根据“位置代号”自动从回路设定表中读取相应电气设备数据。为使用公式保持数据的自动读取，要求必须整行进行复制。

(3)柜面布置图工作表

柜面布置图的绘制包括：柜体、回路外形和回路布置。其中回路外形为矩形，高度和宽度根据参数自动变化。回路布置体现为：安装暴露在柜面上的指示灯、按钮、测量表计等设备。一个完整开关柜包括：柜体放在页面内；若干回路外形放在柜内；若干回路布置放置在对应的回路外形内。其中柜体坐标从页面的固定位置开始摆放，无需计算。

柜面布置图工作表中各列填写说明如表5所示。

表5柜面布置图工作表填写说明表

柜面布置图工作表如图5所示，柜面布置图工作表包括：页宏、高层代号、位置代号、子图号、图号、页号、插入点X坐标、插入点Y坐标、页描述、开关柜编号、回路编号、完整回路编号、设备编号、回路序号、回路宽度、回路高度和柜序号(页号加序号)和手动铭牌文本。

其中，可以根据项目设定表和回路设定表中的柜型、柜宽、模高等参数，计算出柜体及回路的图面X/Y坐标，由此实现LV柜面布置图全自动排列。

在一个实施例中，在生成柜面布置图之前，上述方法还可以包括：计算柜面布置图工作表中的柜体及回路的图面坐标X2和Y2。

计算过程中的变量定义如下：

柜序号PNO(页号加序号)，取值为11～XX，第一位数值表示页号，第二位数值表示页内序号，例如，第一页左起第一面开关柜PNO＝11，第二页左起第三面开关柜PNO＝23；

开关柜宽度WG，单位mm，WG数据来自项目设定表中的表2；

回路宽度WC，单位mm；

EPLAN中回路宽度WCP，背后接线情况下WCP＝WC/10；

单模高度HM可以根据表6得到相应的数值；

表6单模高度与开关柜最大安装模数对应关系表

开关柜最大安装模数	单模高度
		12	15
11	16
		10	18
9	20

回路模数MC，数据范围为1至开关柜最大安装模数，MC数据来自回路设定表中的回路模数一列；

EPLAN中回路高度HCP，HCP＝MC×HM；

柜面外形坐标X1；柜面外形坐标Y1；柜面布置坐标X2；柜面布置坐标Y2。

其中，柜面外形坐标X1可以根据柜序号的第二位数值(即某一页内柜的序号)查表7(预设)可得。

表7柜序号与柜面外形坐标X1的对应表

柜面外形坐标Y1可以查表8(预设)得出。

表8回路占模数与柜面外形坐标Y1的对应表

回路占模数	抽屉Y参考
		0.5	264
1	254
		1.5	244
2	234
		2.5	224
3	214
		3.5	204
4	194
		4.5	184
5	174
		5.5	164
6	154
		6.5	144
7	134
		7.5	124
8	114

具体计算如下：根据预设的柜序号、柜宽度和柜面外形坐标的对应关系，确定当前柜序号对应的柜面外形坐标X1；按照公式X2＝X1+WCP/2计算柜面布置坐标X2；根据预设的回路占模数与柜面外形坐标的对应关系，确定当前回路占模数对应的柜面外形坐标Y1；按照公式Y2＝Y1-HCP/2计算柜面布置坐标Y2。

综上所述，在EPLAN+ESG提供的平台下，基于EXCEL功能对TYPICAL文件进行二次开发。以EPLAN Electric P8制图软件的辅助工具ESG为开发背景，以其用户交互文件Typical.xlsx为开发对象进行二次开发，通过Typical.xlsx的填写并利用ESG实现一键生成所有原理图，且无需再进行人工修改，大大提高了制图效率和准确性。主要包括：(1)项目设定：柜型设定、接线设定、母线自动选型等；(2)回路设定：回路参数设定、电缆定义，招标图主回路元器件自动选型等；(3)根据条件自动选择绘制所需宏；(4)更方便的填表式绘制单线图；(5)更方便的填表式绘制多线图，并对原理图元器件进行选型；(6)更方便的填表式绘制柜面布置图。大约80％的时间用于填写表格，全部的设计思想体现在Excel表格中，便于录入，便于阅读，便于存档。

需要说明的是，图2至图5作为工作表的示例，并不用于限定本发明的保护范围。除了利用EXCEL完成，还可以利用EPLAN提供的API接口，使用高级编程语言开发独立软件包，使得在不依赖EXCEL的情况下，实现TYPICAL自身及二次开发的全部功能。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电气原理图的生成方法，其特征在于，包括：

根据电气设备的设计要求，将所述电气设备的参数输入到预设的项目设定表和回路设定表中的预定位置；

以高层代号和位置代号作为索引，分别从所述项目设定表和所述回路设定表中读取电气设备数据到单线图工作表、多线图工作表和柜面布置图工作表中；

利用EPLAN原理图生成器ESG自带的加载项工具，根据所述单线图工作表、所述多线图工作表和所述柜面布置图工作表生成单线图、多线图和柜面布置图；

在生成所述柜面布置图之前，所述方法还包括：

计算所述柜面布置图工作表中的柜体及回路的图面坐标X2和Y2：

根据预设的柜序号、柜宽度和柜面外形坐标的对应关系，确定当前柜序号对应的柜面外形坐标X1；

按照公式X2＝X1+WCP/2计算柜面布置坐标X2，其中，WCP表示EPLAN中回路宽度，在背后接线的情况下WCP＝WC/10；WC表示实际回路宽度；

根据预设的回路占模数与柜面外形坐标的对应关系，确定当前回路占模数对应的柜面外形坐标Y1；

按照公式Y2＝Y1-HCP/2计算柜面布置坐标Y2，其中，HCP表示EPLAN中回路高度，HCP＝MC×HM，HM表示单模高度；MC表示回路模数，取值范围为1至开关柜最大安装模数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述项目设定表包括：开关柜设定表和图纸设定表；其中，所述开关柜设定表包括：开关柜类型、开关柜编号、开关柜外形、柜面布置图宏名称以及母线电缆设定；所述图纸设定表包括：高层代号、位置代号、图纸名称及图号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述项目设定表中，利用不同颜色的单元格表示设计人对该单元格的内容拥有不同操作权限，所述操作权限包括：固定文本、设计人选择、设计人填写和可不填写。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述回路设定表表示回路信息，包括：图号、高层代号、位置代号、设备编号、设备参数、开关柜参数、电缆参数、宏名称。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柜序号包括两位数值，第一位数值表示页号，第二位数值表示页内序号；根据开关柜最大安装模数获得对应的HM；从所述回路设定表中的回路模数列获得MC。