CN114282279A - 一种工控机柜供电图自动生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工控机柜供电图自动生成方法，包括S1启动供电图生成系统，进而判断所要构建的工控机柜供电图的类型。若为交流供电设计图，获取构建交流供电设计图的输入电源、总空开和分空开的元件信息，进而进行元件连接，输出基于电源、总空开和分空开所构建的交流供电设计图、交流元件布置图以及交流元件清单。若为直流供电设计图，获取构建直流供电设计图的供电单元、负载元件和直流供电端子排的元件信息，进而进行元件连接，输出基于供电单元、负载元件和供电端子排所构建的直流供电设计图、直流元件布置图以及直流元件清单。本发明可实现批量的设置和供电图纸的导出，且支持二次开发和扩展，可扩展性好。

Description

一种工控机柜供电图自动生成方法及装置

技术领域

本发明属于电气设计领域，尤其涉及一种工控机柜供电图自动生成方法及装置。

背景技术

随着自动化技术不断进步和新信息技术的高速发展，企业的自动化控制系统规模急剧扩大。相对应的系统集成规模也明显剧增。系统硬件集成所需的装配设计图纸主要包括布置图和供电图，尤其以供电图为大量的存在。针对PLC、DCS、SIS等仪表、控制系统，原供电设计需要人工识别各供电设备的型号、数量、端口及位置编号等，并区分供电的不同类别(对现场设备还是对系统内部)，手动编制供电端子排，通过重复的复制，拷贝的方式，去完成各类供电设备的手动编号与呼号连接。依靠纯手工的设计，无论从效率还是质量上，已远远不能满足项目进度的要求。

现有技术方案及缺点：目前在行业内也有一些设计软件，比如北京智慧途思软件有限公司的IAtools。但是它着重于自控工程设计前期的环节，如仪表索引(Index)、DCS/SIS IO清单、报警连锁一览表、电缆表(Cable List)、仪表安装图(Hook-up)，安装图索引表、仪表材料表(BOM)、调节阀、节流装置、温度计套管计算等，又比如EPLAN软件，它主要是基于一定的电气原理，侧重于电气设计，且该软件前期投入大，后期维护成本高。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种工控机柜供电图自动生成方法及装置，以解决工控机柜硬件集成装配供电复杂效率差的技术问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种工控机柜供电图自动生成方法，应用配置于计算机的供电图生成系统以进行工控机柜供电图自动生成，工控机柜供电图包括交流供电设计图和直流供电设计图，包括如下步骤：

S1：启动供电图生成系统，进而判断所要构建的工控机柜供电图的类型，若为交流供电设计图则进入步骤S2，若为直流供电设计图则进入步骤S3。

S2：获取构建交流供电设计图的输入电源、总空开和分空开的元件信息，进而进行元件连接，输出基于电源、总空开和分空开所构建的交流供电设计图、交流元件布置图以及交流元件清单。若未构建直流供电设计图则进入步骤S3，否则使所述供电图生成系统进入待机状态。

S3：获取构建直流供电设计图的供电单元、负载元件和直流供电端子排的元件信息，进而进行元件连接，输出基于供电单元、负载元件和供电端子排所构建的直流供电设计图、直流元件布置图以及直流元件清单。若未构建交流供电设计图则进入步骤S2，否则使所述供电图生成系统进入待机状态。

其中，步骤S2具体为

S21：获取输入电源的元件信息，包括电源输入路数和输入电源类型，输入电源类型包括不间断电源或工频交流电源。

获取总空开的元件信息，总空开的数量与电源输入路数相对应设置，总空开的元件信息包括编号、额定电流值、互感器变化和铜排规格。

获取分空开的元件信息，分空开的数量与总空开的铜排规格相对应设置，分空开的元件信息包括编号、额定电流值和负荷名称。

S22：基于输入电源、总空开和分空开的元件信息结合配置于供电图生成系统的供电逻辑，构建交流供电设计图、交流元件布置图以及交流元件清单。

进一步优选地，步骤S21与步骤S22之间还包括以下步骤

获取交流供电端子排的元件信息，受编辑于供电图生成系统添加至交流供电设计图、交流元件布置图以及交流元件清单中，且交流供电端子排被设置于总空开与相对应的分空开之间。

交流供电端子排的元件信息包括型号和端子组数，交流供电端子排的型号和端子组数的选择受制于分空开的元件信息。

具体地，在步骤S22中，供电逻辑包括

若分空开的额定电流值大于或等于25A，则分空开与相对应的总空开的铜排上的一个接点连接。

若分空开的额定电流值小于25A，则12个额定电流值小于25A的分空开为一组，并与相对应的总空开的铜排上的一个接点连接。

其中，若一组分空开的编号未被设置，则受编辑于供电图生成系统实现自动命名。

其中，步骤S3具体为

S31：获取负载元件的元件信息，包括型号、数量和安装位置。

获取供电单元的供电类别，包括内部供电和外部供电，

S32：获取直流供电端子排的元件信息，并基于负载元件的安装位置和供电单元的供电类别添加直流供电端子排。

S33：对负载元件进行批量添加，并与直流供电端子排在直流供电设计图中实现连接。

S34：基于负载元件、直流供电端子排的元件信息和供电单元的供电类别，结合配置于供电图生成系统的供电逻辑，构建直流供电设计图、直流元件布置图以及直流元件清单。

具体地，基于负载元件的型号和数量，受编辑于供电图生成系统进行分组并自动编号。

一种工控机柜供电图自动生成装置，包括：

输入模块，用于获取构建交流供电设计图的输入电源、总空开和分空开的元件信息。

获取构建直流供电设计图的供电单元、负载元件和直流供电端子排的元件信息。

处理模块，用于对输入电源、总空开和分空开进行元件连接，以及对供电单元、负载元件和直流供电端子排进行元件连接。

输出模块，用于输出基于电源、总空开和分空开所构建的交流供电设计图、交流元件布置图以及交流元件清单。

以及用于输出基于供电单元、负载元件和供电端子排所构建的直流供电设计图、直流元件布置图以及直流元件清单。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行如上述任一项的工控机柜供电图自动生成方法。

一种存储有计算机可读指令的存储介质，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如上述中任一项的工控机柜供电图自动生成方法。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本发明主要应用于DCS/PLC/SIS系统的硬件集成阶段的装配供电图的快速设计，应用对象清晰明确。将相互间不构成具有逻辑关系的电气原理，接线关系相对零散的大量的元件，能够通过的供电规则和编程语言构成一个有机的整体，实现批量的设置和供电图纸的导出。

本发明可实现二次开发和扩展，可扩展性好，只需要增加新模块的基础数据信息，即可在硬件集成阶段的装配供电设计使用，原则及批量功能可沿用。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

图1为本发明的一种工控机柜供电图自动生成方法的流程示意图；

图2为本发明的一种构建交流供电设计图的设计框图；

图3为本发明的构建交流供电设计图所输入的元件信息图；

图4为本发明输出的一种交流元件布置图；

图5为本发明输出的一种交流元件清单；

图6为本发明的一种构建直流供电设计图的设计框图；

图7为本发明的一种构建直流供电设计图的元件导入图；

图8为本发明的一种元件的批量编号示意图；

图9为本发明的一种直流供电端子排自动设置示意图；

图10为本发明的一种负载元件自动分组示意图；

图11为本发明的一种负载元件添加供电示意图；

图12为本发明的一种直流供电端子排批量设置示意图；

图13为本发明输出的一种直流元件布置图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种工控机柜供电图自动生成方法及装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例1

参看图1，本实施例提供一种工控机柜供电图自动生成方法，应用配置于计算机的供电图生成系统以进行工控机柜供电图自动生成，工控机柜供电图包括交流供电设计图和直流供电设计图，包括如下步骤：

首先在步骤S1中，启动供电图生成系统，由于工控机柜供电图设计，从交流供电设计和直流供电设计两部分着手，进而根据需求判断所要构建的工控机柜供电图的类型，若为交流供电设计图则进入步骤S2，若为直流供电设计图则进入步骤S3。上述步骤只是为了区分交流供电设计和直流供电设计的不同，并不代表实际实施的先后顺序。

参看图2至图5，下面，在步骤S2中，对如何构建交流供电设计图进行具体说明。

在步骤S21中，向系统中输入电源的元件信息，包括电源输入路数和输入电源类型，电源输入路数可以为一路、也可以为两路或三路。输入电源类型包括不间断电源(UPS)或工频交流电源(市电)，也可以是其它。参看图2，可知，在本实施例中，所采用三路输入，其中两路为不间断电源，一路为工频交流电源。

输入总空开的元件信息，总空开的数量与电源输入路数相对应设置，在本实施例中为3个总空开。总空开的元件信息包括其自身的编号、可通过的额定电流值、互感器变化和其自身的铜排规格。

还需要输入分空开的元件信息，分空开的数量与总空开的铜排规格相对应设置。分空开的元件信息包括编号、可通过的额定电流值和后续其连接的负荷名称。具体参看图3，为一条电源输入路的输入电源、总空开和分空开的元件信息，即输入的元件信息。

较优选地，根据需求还可以要求分空开经过端子转接，可批量设置若干交流供电端子排。输入交流供电端子排的元件信息，且将交流供电端子排被设置于总空开与相对应的分空开之间。交流供电端子排的元件信息包括型号和端子组数，交流供电端子排的型号和端子组数的选择受制于分空开的元件信息。

接着，在步骤S22中，通过上述输入电源、总空开和分空开的元件信息结合配置于供电图生成系统的供电逻辑，构建CAD图纸，其包括交流供电设计图、交流元件布置图以及交流元件清单。

具体地，供电逻辑如下，总空开的每根铜排上的分电组数设计如下，每一组空开(安装在同一排)进行铜排默认分组，若分空开电流值大于或等于 25A时，铜排上一个接点单独一根供电接线；其他容量时默认12个分空开为一组。同一根铜排上，该组分空开要么全部都有编号，要么全都没有编号。当该组分空开没有编号时，则供电图生成系统会根据内置的命名规则对该组分空开进行自动命名，如第一路电源的前12个分空开可命名为 AC1101～AC1112。

空开下端子转接(端子排名称)和端子组数(端子的数量)：端子排名称支持自动添加(交流供电端子排(如TB11/TB12)。端子型号选择规则，根据分空开的品牌和电流值进行选型，若额定电流≤10A,用2.5方；若10A＜额定电流≤20A,用4方；若20A＜额定电流≤32A,用6方；若32A＜额定电流≤50A,用10方；若50A＜额定电流≤63,用16方；若63A＜额定电流≤100, 用35方；若100A＜额定电流，则不支持使用交流端子转接。

参看图6至图13，在步骤S3中，对如何构建交流供电设计图进行具体说明。其中，步骤S3具体为

参看图6和图7，步骤S31中，向本实施中输入负载元件的元件信息，包括型号、数量和安装位置。其包括外部负载元件和系统负载元件，外部负载元件包括安全栅、继电器等，系统负载元件包括端子板、机架和模块等。输入供电单元的供电类别，包括内部供电(系统内)和外部供电(现场侧)。

进而，参考图9，在步骤S32中，根据项目的工程标识要求，对直流供电端子排进行批量添加。其中，工程标识要求为各元件依据一定的行业(或企业)规范设定的命名及符号代码，或项目技术协议中约定的其他特殊命名要求。例如，直流供电端子排的命名为TBmn,m对应于单柜内辅助直流电源, 值为5至8，同一机柜内第一对直流供电端子排为TB5、第二对为TB6类推， n从1开始，依次为1、2、3…，n为奇数表示正，n为偶数表示负，如TB51 (DC24V+),TB52(DC24V-)。具体地，输入直流供电端子排的元件信息，根据负载元件的安装位置(机柜的正、背面)和供电单元的供电类别基于工程标识要求设置合适的直流供电端子排，如系统内的直流供电端子排 (TB51,TB52),现场侧的直流供电端子排(TB61,TB62),直流供电端子排会自动成对出现。直流供电端子的型号可进行批量设置，并设置一定的备用余量。

然后，参看图8、图10至图12，在步骤S33中，在本实施中，根据行业内元件的命名规则，将相同元件按8个一组或16个一组(主要依系统模块的通道数而定)根据负载元件的型号和数量，受编辑于供电图生成系统进行分组并进行自动编号，如安全栅(SB0101～SB0116)、继电器(RY0101～RY0108)、隔离器(SI0201～SI0208)，继电器端子板(TPA01～TPA06)等，编号顺序可上下调整。对负载元件选择相对应的直流供电端子排，且只要一组选择后，后续的组别会自动添加到直流供电端子排，直到选择另外一个直流供电端子排，最后实现负载元件与直流供电端子连接。

最后，参看图13，在步骤S34中，基于负载元件、直流供电端子排的元件信息和供电单元的供电类别，结合配置于供电图生成系统的供电逻辑，构建直流供电设计图、直流元件布置图以及直流元件清单。

实施例2

参看图2，本实施例提供一种能够实现实施例1的一种工控机柜供电图自动生成装置，包括输入模块，用于获取构建交流供电设计图的输入电源、总空开和分空开的元件信息。获取构建直流供电设计图的供电单元、负载元件和直流供电端子排的元件信息。处理模块，用于对输入电源、总空开和分空开进行元件连接，以及对供电单元、负载元件和直流供电端子排进行元件连接。输出模块，用于输出基于电源、总空开和分空开所构建的交流供电设计图、交流元件布置图以及交流元件清单。以及用于输出基于供电单元、负载元件和供电端子排所构建的直流供电设计图、直流元件布置图以及直流元件清单。

实施例3

本实施例还一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行如上述任一项的工控机柜供电图自动生成方法。

实施例4

本实施例还提供一种存储有计算机可读指令的存储介质，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如上述中任一项的工控机柜供电图自动生成方法。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种工控机柜供电图自动生成方法，其特征在于，应用配置于计算机的供电图生成系统以进行工控机柜供电图自动生成，所述工控机柜供电图包括交流供电设计图和直流供电设计图，包括如下步骤：

S1：启动所述供电图生成系统，进而判断所要构建的所述工控机柜供电图的类型，若为所述交流供电设计图则进入步骤S2，若为所述直流供电设计图则进入步骤S3；

S2：获取构建所述交流供电设计图的输入电源、总空开和分空开的元件信息，进而进行元件连接，输出基于所述电源、所述总空开和所述分空开所构建的所述交流供电设计图、交流元件布置图以及交流元件清单；

若未构建所述直流供电设计图则进入所述步骤S3，否则使所述供电图生成系统进入待机状态；

S3：获取构建所述直流供电设计图的供电单元、负载元件和直流供电端子排的元件信息，进而进行元件连接，输出基于所述供电单元、所述负载元件和所述供电端子排所构建的所述直流供电设计图、直流元件布置图以及直流元件清单；

若未构建所述交流供电设计图则进入所述步骤S2，否则使所述供电图生成系统进入待机状态。

2.根据权利要求1所述的工控机柜供电图自动生成方法，其特征在于，所述步骤S2具体为

S21：获取所述输入电源的元件信息，包括电源输入路数和输入电源类型，所述输入电源类型包括不间断电源或工频交流电源；

获取所述总空开的元件信息，所述总空开的数量与所述电源输入路数相对应设置，所述总空开的元件信息包括编号、额定电流值、互感器变化和铜排规格；

获取所述分空开的元件信息，所述分空开的数量与所述总空开的铜排规格相对应设置，所述分空开的元件信息包括编号、额定电流值和负荷名称；

S22：基于所述输入电源、所述总空开和所述分空开的元件信息结合配置于所述供电图生成系统的供电逻辑，构建所述交流供电设计图、所述交流元件布置图以及所述交流元件清单。

3.根据权利要求2所述的工控机柜供电图自动生成方法，其特征在于，所述步骤S21与所述步骤S22之间还包括以下步骤

获取交流供电端子排的元件信息，受编辑于所述供电图生成系统添加至所述交流供电设计图、所述交流元件布置图以及所述交流元件清单中，且所述交流供电端子排被设置于所述总空开与相对应的所述分空开之间；

所述交流供电端子排的元件信息包括型号和端子组数，所述交流供电端子排的型号和端子组数的选择受制于所述分空开的元件信息。

4.根据权利要求2所述的工控机柜供电图自动生成方法，其特征在于，在所述步骤S22中，所述供电逻辑包括

若所述分空开的额定电流值大于或等于25A，则所述分空开与相对应的所述总空开的铜排上的一个接点连接；

若所述分空开的额定电流值小于25A，则12个额定电流值小于25A的所述分空开为一组，并与相对应的所述总空开的铜排上的一个接点连接。

5.根据权利要求4所述的工控机柜供电图自动生成方法，其特征在于，若一组所述分空开的编号未被设置，则受编辑于所述供电图生成系统实现自动命名。

6.根据权利要求1所述的工控机柜供电图自动生成方法，其特征在于，所述步骤S3具体为

S31：获取所述负载元件的元件信息，包括型号、数量和安装位置；

获取所述供电单元的供电类别，包括内部供电和外部供电，

S32：获取所述直流供电端子排的元件信息，并基于所述负载元件的安装位置和所述供电单元的供电类别添加所述直流供电端子排；

S33：对所述负载元件进行批量添加，并与所述直流供电端子排在所述直流供电设计图中实现连接；

S34：基于所述负载元件、所述直流供电端子排的元件信息和所述供电单元的供电类别，结合配置于所述供电图生成系统的供电逻辑，构建所述直流供电设计图、所述直流元件布置图以及所述直流元件清单。

7.根据权利要求6所述的工控机柜供电图自动生成方法，其特征在于，基于所述负载元件的型号和数量，受编辑于所述供电图生成系统进行分组并自动编号。

8.一种工控机柜供电图自动生成装置，其特征在于，包括：

输入模块，用于获取构建交流供电设计图的输入电源、总空开和分空开的元件信息；

获取构建直流供电设计图的供电单元、负载元件和直流供电端子排的元件信息；

处理模块，用于对所述输入电源、所述总空开和所述分空开进行元件连接，以及对所述供电单元、所述负载元件和所述直流供电端子排进行元件连接；

输出模块，用于输出基于所述电源、所述总空开和所述分空开所构建的所述交流供电设计图、交流元件布置图以及交流元件清单；

以及用于输出基于所述供电单元、所述负载元件和所述供电端子排所构建的所述直流供电设计图、直流元件布置图以及直流元件清单。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的工控机柜供电图自动生成方法。

10.一种存储有计算机可读指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的工控机柜供电图自动生成方法。

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