JP2017010345A - 制御盤設計支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】重複する図面を排除しつつ、制御盤製作図を手間無く作成することが可能な制御盤設計支援システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の制御盤設計支援システムは、回路図から制御盤製作図を作成する制御盤製作図作成部と、電気回路図作成部が作成した編集前の回路図と、電気回路図編集部が編集して作成した編集後の回路図との差分を抽出する差分抽出処理部と、を備える。差分抽出処理部は、ユニットセル領域線の内部に含まれる機器情報と、予め登録されているユニットセル領域線の属性情報が同一の制御盤製作図に記載されている機器情報とを比較する。制御盤製作図作成部は、差分抽出処理部の比較結果が不一致のユニットセルについて、属性情報の単位に格納されている制御盤製作用雛形図面に、差分があった機器情報を転写して制御盤製作図を作成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、制御盤設計支援システムに関し、特に各種プラントにおける制御盤設計のための制御盤設計支援システムに関する。

火力発電プラントや原子力発電プラント等の各種プラントにおける各種制御システムの制御盤の設計、製作を行う場合、制御盤の製作に関わる複数の図面及び仕様書等の設計図書を作成する。設計図書には、制御用コントローラや計測機器、リレー、ヒューズ、アクチュエータ等の各種機器の電気的な接続関係を表す展開接続図等の各種電気回路図と、当該各種機器を配置、実装する制御盤を製作するための制御盤製作図とがある。

制御盤を設計する際、設計対象となる制御システムに求められる機能を実現するために、先ず、展開接続図等の回路図を作成する。次に、作成した回路図を参照して、制御盤への機器の配置や取付け方法等を設計し、各種の制御盤製作図を作成する。そして、制御盤の設計進捗に従って、機器を配置する制御盤に付番される盤番号や、端子台やコネクタ等を含む制御盤内の機器に配置位置を表す盤内座標、機器同士を繋ぐ電線の情報を回路図に追記する。

制御盤製作図の具体的な例として、制御盤とその構成部材の組立方法を記載した組立図面がある。この他に、電子回路基板を格納するための制御盤へ実装するスロット位置や、制御盤に実装される機器の取付け位置を記載する盤内機器配置図等がある。このように、制御盤の製作に関わる図面の種類は多岐に亘る。そして、それらを矛盾無く調整して発行しないと、制御盤の製作工程において、図面の過誤や矛盾に起因する製品の不良が発生することがある。

制御盤製作図を矛盾無く調整するための技術として、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１には、「制御盤を識別する盤識別情報、制御盤内に収容されるその機器を識別する機器識別情報、及び制御盤内での機器同士の配線に関する配線情報を、少なくとも展開接続図に記載するようにした。」と記載されている。

特開２０１０−５５５７１号公報

ところで、受注生産方式の制御盤の製作においては、顧客の要望や最新の技術を取り入れるための変更、部品の改廃による変更、あるいは作りやすさを考慮し原価低減を図るための変更などが必ず発生する。したがって、同じ制御盤を作成するというケースは非常に稀である。特許文献１に記載の従来技術では、発生した変更を含めて自動で制御盤製作図を作成することは可能であるものの、変更箇所だけでなく、変更がない重複する図面も含めて制御盤製作図の作成が行われることになる。このように、特許文献１に記載の従来技術では、重複する図面については考慮されていない。

そこで、本発明は、重複する図面を排除し、必要な図面のみを漏れなく見つけ出して制御盤製作図を手間無く作成することが可能な制御盤設計支援システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、
電気回路ＣＡＤデータベースに予め登録されている機能毎に分割された回路セルを組み合わせて回路図を作成する電気回路図作成部と、
電気回路図作成部が作成した回路図における、制御盤内に収容される機器の範囲を指定する盤領域線を含む制御盤に関する機器情報を編集する電気回路図編集部と、
電気回路図作成部が作成した回路図から制御盤製作図を作成する制御盤製作図作成部と、
電気回路図作成部が作成した編集前の回路図と、電気回路図編集部が編集して作成した編集後の回路図との差分を抽出する差分抽出処理部と、を備える。
回路セルには、ひとつの構造としてまとめたセルユニットに実装される機器及び配線の範囲を指定するユニットセル領域線が予め登録されている。
そして、差分抽出処理部は、ユニットセル領域線の内部に含まれる機器情報と、予め登録されているユニットセル領域線の属性情報が同一の制御盤製作図に記載されている機器情報とを比較し、その比較結果が一致のユニットセルについて既に登録されている制御盤製作用図面の図面番号を出力する。
制御盤製作図作成部は、差分抽出処理部の比較結果が不一致のユニットセルについて、属性情報の単位に格納されている制御盤製作用雛形図面に、差分があった機器情報を転写して制御盤製作図を作成する。

本発明によれば、重複する図面を排除し、必要な図面のみを漏れなく見つけ出して制御盤製作図を手間無く作成することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。

本発明の一実施形態に係る制御盤設計支援システムの構成を示すブロック図の例である。 本実施形態に係る制御盤設計支援システムの機能構成をより具体的に示したブロック図の例である。 電気回路図編集部の機能を用いて電気回路設計者及び制御盤設計者の共同作業によって作成された回路図の一例を示す回路図の例である。 図３の回路図における回路図描画領域の回路部分を拡大表示した回路図の例である。 盤内機器配置図の一例を示す図の例である。 盤内機器配置図の雛形図面の一例を示す図の例である。 回路セルデータベースに登録されている回路セルの一例を示す回路図の例である。 回路図の作成から差分情報抽出までの全体の処理の流れの一例を示すフローチャートの例である。 機器情報抽出処理、差分抽出処理及び図面一覧表生成処理の流れの一例を示すフローチャートの例である。 ユニットセル内機器情報一覧表の具体例を示す図の例である。 セルコード一覧表及び作業指示用の図面番号一覧表の具体例を示す図の例である。 機器情報抽出及び機器情報一覧表作成の処理の流れの一例を示すフローチャートの例である。 新規ユニットセルの追加処理の流れの一例を示すフローチャートの例である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。本発明は実施形態に限定されるものではない。また、本明細書および図面において、同一の構成要素又は実質的に同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付することとし、重複する説明は省略する。

［本発明の一実施形態に係る制御盤設計支援システム］
本発明の一実施形態に係る制御盤設計支援システムについて、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る制御盤設計支援システムの構成を示すブロック図の例である。図２は、本実施形態に係る制御盤設計支援システムの機能構成をより具体的に示したブロック図の例である。

図１に示すように、本実施形態に係る制御盤設計支援システム１は、ハードウェア的には、例えば２台の端末装置３-1，３-2と、これら端末装置３-1，３-2とＬＡＮ(Local Area Network)５を介して接続された例えば２つのデータサーバ７-1，７-2とから構成されている。以下では、端末装置３-1と端末装置３-2とを区別する必要がないときはこれらを総称して端末装置３と記述し、データサーバ７-1とデータサーバ７-2とを区別する必要がないときはこれらを総称してデータサーバ７と記述する。ここでは、端末装置３を２台としているが、１台であってもよいし、３台以上であってもよい。データサーバ７についても同様である。

上記構成の制御盤設計支援システム１では、制御用コントローラや計測機器、リレー、ヒューズ、アクチュエータ等の各種機器の電気的な接続関係を表す展開接続図等の回路図と、当該各種機器を配置、実装する制御盤を製作するための制御盤製作図との作成が行われる。回路図は、電気系ＣＡＤ(Computer Aided Design)ソフトを搭載した設計端末３により作成される。制御盤製作図は、機械系ＣＡＤソフトを搭載した設計端末３により作成される。

《設計端末のハードウェア構成》
設計端末３は、パーソナルコンピュータ又はエンジニアリングワークステーションで構成されている。そして、設計端末３は、図２に示すように、記憶装置３ａ、ＣＰＵ３（中央演算処理装置）ｂ、表示部３ｃ、入力手段であるキーボード３ｄやマウス３ｅ、プリンタ３ｆを備えている。設計端末３は更に、入出力インターフェース３ｇ、メモリ手段であるＲＯＭ（Read Only Memory）３ｈやＲＡＭ（Random Access Memory）３ｉ等を備えている。表示部３ｃは、液晶表示装置等のディスプレイからなる。記憶装置３ａには、電気系ＣＡＤプログラム１１、機械系ＣＡＤプログラム１２、制御盤設計支援プログラム１３が格納されている。ＣＰＵ３ｂは、それらのプログラムを記憶装置３ａからＲＡＭ３ｉに読み出して実行する。

《データサーバの説明》
図２に示すように、データサーバ７-1には、電気回路ＣＡＤデータベース１４、雛形図面データベース１５及び回路セルデータベース１６が格納されている。また、データサーバ７-2には、制御盤製作用図面データベース１７及びユニットセル内機器情報データベース１８が格納されている。

（電気回路ＣＡＤデータベース）
電気回路ＣＡＤデータベース１４の中には、記憶装置３ａに格納されている電気系ＣＡＤプログラム１１が実現するＣＰＵ３ｂの機能ブロックである電気回路図作成部２１または電気回路図編集部２２において作成、編集された各種電気回路図が登録されている。電気回路ＣＡＤデータベース１４には、電気回路図作成部２１または電気回路図編集部２２で作成、編集された後述する接続展開図等の回路図５０（図３参照）が、例えばプラント毎にセクション分けされて登録される。

（雛形図面データベース）
雛形図面データベース１５は、各種制御盤の製作図面、例えば、盤内機器配置図２１１（図５参照）の雛形図面２１１_BASE（図６参照）を格納する。盤内機器配置図２１１及び雛形図面２１１_BASEには、それぞれを識別するために製作図面雛形図面番号が付されている。

（回路セルデータベース）
回路セルデータベース１６の中には、電気系ＣＡＤプログラム１１が実現する機能ブロックである電気回路図作成部２１において使用される回路セル（図７参照）が登録されている。回路セルは、回路の機能毎に分割（分類）されて登録されている。この回路セルを組み合わせることによって回路図５０を作成することができる。

（制御盤製作用図面データベース）
制御盤製作用図面データベース１７は、記憶装置３ａに格納されている制御盤設計支援プログラム１３が実現するＣＰＵ３ｂの機能ブロックの１つである制御盤製作図作成部２３を用いる。すなわち、制御盤製作用図面データベース１７は、制御盤製作図作成部２３により、電気回路ＣＡＤデータベース１４に格納された処理対象の回路図５０（図３参照）から、制御盤製作のための各種の製作図面を自動生成して、その製作図面を登録格納したものである。

(ユニットセル内機器情報データベース)
ユニットセル内機器情報データベース１８は、後述する差分抽出処理部２４（図２参照）による差分抽出処理の際に用いられる。

以下では、制御盤製作のための各種の製作図面を、特に断る必要が無いときは、総称して「制御盤製作図」と称する。

《設計端末の機能説明》
設計端末３は、電気回路図作成部２１と、電気回路図編集部２２と、制御盤製作図作成部２３と、差分抽出処理部２４と、の各機能部を有している。ここで、電気回路図作成部２１、電気回路図編集部２２、制御盤製作図作成部２３及び差分抽出処理部２４は、ＣＰＵ３ｂが、記憶装置３ａから制御盤設計支援プログラム１３を読み出し、実行することによって実現される機能ブロック（機能部）である。

（電気回路図作成部）
電気回路図作成部２１は、回路セルデータベース１６に回路の機能毎に分類されて登録されている回路セル（図７参照）を組み合わせて、回路図５０（図３参照）を作成する機能を有する。回路セルには、回路セルに含まれる機器を表すシンボルが記載されている。シンボル以外にもシンボル間を結ぶパスが記載されており、パスは機器と機器の間をつなぐ配線を表現している。また、回路セルには、制御盤内に収容される機器の機能の類似性、製造する際の作業性、異なる用途の制御盤に使用することができる汎用性を考慮してひとつの構造としてまとめたセルユニットに実装される機器及び配線の範囲を示すユニットセル領域線が予め登録されている。

（電気回路図編集部）
電気回路図編集部２２は、電気回路図作成部２１が回路セルを組み合わせて作成した回路図５０を編集し、その編集結果をデータサーバ７_1の電気回路ＣＡＤデータベース１４に格納する機能を有する。電気回路図編集部２２は、一般的な電気系ＣＡＤが備えるリレー、コイル、ヒューズ等の基本的な構成部品（機器）の描画図形やツイスト線や、シールド線などの配線の描画図形を提供する。また、電気回路図編集部２２は、切り取り、コピー、貼り付け等、図面編集を支援する機能も有する。

更に、電気回路図編集部２２は、回路図５０の作成編集の機能を実現するために、回路図５０に制御盤の製作に関係する種々の情報を入力できる機能を有する。電気回路図編集部２２は、例えば、ある制御盤にリレー、コイル、ヒューズ等の構成部品を組み付ける設計に対して各種の情報を入力可能としている。具体的には、設計対象の制御盤を識別する盤番号（盤識別情報）と、構成部品の型式を示す機器型式番号（機器の型式情報）及びそれぞれを個別に識別するための機器番号（機器識別情報）と、制御盤への取付け位置を示す盤内座標（機器配置情報）等の機器の属性情報を入力可能としている。また、電気回路図編集部２２は、各種ケーブル等の配線に対して、配線を識別するための配線番号や、回路区分、配線の芯数、配線の発点、着点等を含む配線情報や、配線自体の製作情報が記載されるケーブル組図の図番情報等を配線の属性情報として入力可能としている。

（差分抽出処理部）
差分抽出処理部２４は、電気回路図編集部２２及び電気回路図作成部２１で作成、編集した回路図５０に記載されているユニットセル領域線単位に、ユニットセル領域線の内部に含まれる機器情報を出力する機能を有する。また、差分抽出処理部２４は、ユニットセル領域線単位の機器情報と、制御盤製作用図面データベース１７に登録されている制御盤製作図に記載されている機器情報とを比較する機能を有する。そして、差分抽出処理部２４は、その比較結果が一致の場合は、制御盤製作用図面の図面番号を出力する機能を有する。また、差分抽出処理部２４は、その比較結果が不一致の場合は、ユニットセルコードと、機器識別名、機器の型式、配置情報と、各情報単位の一致または不一致の差分情報、ユニットセル内機器差分情報とをデータとしてデータサーバ７_2に出力する機能を有する。ユニットセルコードは、ユニットセル領域線の属性情報である。

（制御盤製作図作成部）
制御盤製作図作成部２３は、電気回路ＣＡＤデータベース１４から編集の完了した回路図５０を読み出して制御盤製作図を自動生成し、制御盤製作用図面データベース１７に格納する機能を有する。具体的には、制御盤製作図作成部２３は、差分抽出処理部２４から出力されたユニットセル内機器差分情報をデータサーバ７_2から取得し、これに記載されているユニットセルコードから、ユニットセルコード単位に格納されている制御盤製作用雛形図面を取得する。そして、制御盤製作図作成部２３は、取得した制御盤製作用雛形図面にユニットセル内機器差分情報の中で差分があった機器情報を転写して制御盤製作図を自動で作成する。また、制御盤製作図作成部２３は、差分があった機器情報を転写した箇所の表示色を、「変更あり」を示す「変更色」に変更した後データとし、プリンタ３ｆで印刷して出力する、または表示部３ｃに表示出力する機能を有する。この機能により、差分があった機器情報を転写した箇所を制御盤設計者に明示できる。

《回路図、雛形図面及び回路セル》
ここで、展開接続図等の回路図５０、盤内機器配置図２１１の雛形図面２１１_BASE、及び、電気回路図作成部２１において使用される回路セルについて、一具体例を挙げて説明する。

（回路図）
図３は、電気回路図編集部２２の機能を用いて電気回路設計者及び制御盤設計者の共同作業によって作成された回路図の一例を示す回路図の例である。図３に示すように、回路図５０には、図面名称欄５０ａが設定されている。図面名称欄５０ａには、図面がいかなるプラントのいかなる系統の回路図５０であるかを示す文字表記の図面タイトル５１Ａや、図面を識別する図面番号とその図面番号中の何枚目の図面であるかを示す通番番号とを組み合わせたシート番号５１Ｂや、その図面の改定番号５１Ｃが記載される。必要に応じて、図面名称欄５０ａの横に、作成者名や図面チェック者名が入力される欄が用意される場合がある。

また、図３に示すように、回路図描画領域５０ｂには、電気回路の構成部品同士の接続関係を示す図が描かれ、例えば、閉じた二点鎖線で示された盤領域線８０によってその構成部品がどの制御盤に配置されるものかを指定できるようになっている。そして、個々の盤領域線８０と関係付けられて制御盤の識別情報である盤番号（盤識別情報）８１が、制御盤設計者による操作入力によって記載されてある。また、回路図描画領域５０ｂには、必要に応じて、図３に示すように、仕様付記欄５０ｃ，５０ｄ等が追加される。

因みに、回路図５０を含む電気回路図には、図面の枠線の外側に図面の縦座標及び横座標を示す符号が付されているが、図３ではその記載を省略してある。

回路図描画領域５０ｂ内に記載される各種情報については、図４を用いて詳細に説明する。図４は、図３の回路図５０における回路図描画領域５０ｂの回路部分（盤領域線８０の部分）を拡大表示した回路図の例である。

図３に示した回路図５０の回路図描画領域５０ｂには、例えば図４に示すように、リレーを示す円形の機器表示図形（シンボル）５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｄ，５２Ｅ，５２Ｆ（以下、代表的に説明する場合には、単に機器表示図形５２と称する）が表示されている。また、機器表示図形５２の中には、「Ｂ００−Ｋ３０１」、「Ｂ００−Ｋ３０２」、「Ｂ００−Ｋ３０３」、「Ｂ００−Ｋ３０４」、「Ｂ００−Ｋ３０５」、「Ｂ００−Ｋ３０６」とそれぞれの機器番号５２ａが表示されている。

そして、機器表示図形５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅ，５２Ｆの右下には、それぞれ「（ＭＹ４Ｚ−Ｄ）」、「（ＭＹ４Ｚ−Ｄ）」、「（ＭＹ４Ｚ−Ｄ−ＣＢＧ）」、「（ＭＹ４Ｚ−Ｄ−ＣＢＧ）」、「（ＭＹ４Ｚ−Ｄ−ＣＢＧ）」、「（ＭＹ４Ｚ−Ｄ−ＣＢＧ）」と機器型式番号５２ｂが表示されている。また、機器表示図形５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅ，５２Ｆの右上には、それぞれ「（ＡＤＤ１）」、「（ＡＤＤ２）」、「（ＲＡＢ３）」、「（ＲＡＢ４）」、「（ＲＡＢ５）」、「（ＲＡＢ６）」と制御盤内の配置位置を示す盤内座標５２ｃが表示されている。また、機器表示図形５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅ，５２Ｆの左上下には、配線接続に用いられるリレーソケットの端子番号が表示されている。図４の例では、各リレーにおいて、リレーソケットの端子番号「１３」、「１４」が配線接続に用いられることが分かる。

なお、以下の説明では、特別断る必要がない限り、構成部品そのものの名称と上記した機器表示図形とを区別せず同一の符号で呼称する。例えば、機器表示図形５２Ａの代わりに、機器表示図形５２Ａが示すものの名称で「リレー５２Ａ」と称する。

その他に、図４の下端側には、機器番号（機器識別情報）５３ａとして、「Ｂ００−ＲＡ−Ｃ２−１」と表示されたディジタル信号入力用のプリント基板５３が、長方形の実線枠の機器表示図形（シンボル）で図示されている。また、図４中の右端側には、機器番号（機器識別情報）５４ａとして「ＰＦＤＣＬ２」と表示された産業用パソコンの一種である電子装置５４が、長方形の実線枠の機器表示図形（シンボル）で図示されている。

また、図４には、コネクタ５５Ａ，５５Ｂ，５６、端子台５８及びラッピングポスト５９が図示されている。コネクタ５５Ａは雌のコネクタであり、「受け」を示すＹ字状の表示記号を含み、それを四角枠で囲った機器表示図形（シンボル）で図示されている。コネクタ５５Ｂは雄のコネクタであり、「差込み」を示す矢印状の表示記号を含み、四角枠で囲った機器表示図形（シンボル）で図示されている。コネクタ５６は、小さい実線の四角枠の機器表示図形（シンボル）で図示されている。端子台５８は、数字を付加された○印を含み、それを実線の四角枠で囲った機器表示図形（シンボル）で図示されている。ラッピングポスト５９は、端子台５８に対応し、同様に数字を付加された○印を含み、それを実線の四角枠で囲った機器表示図形（シンボル）で図示されている。

図４に示した回路図５０では、コネクタ５５Ａ，５５Ｂ，５６、端子台５８及びラッピングポスト５９では、機器番号は、図面が見にくくなるので、入力時に非表示の設定を行い、非表示の状態になっている。

なお、「Ｂ００−ＲＡ−Ｃ２−１」と表示されたディジタル信号入力用のプリント基板５３及び「ＰＦＤＣＬ２」と表示の電子装置５４の盤内座標は、実際には入力されているが、非表示となっている。因みに、「Ｂ００−ＲＡ−Ｃ２−１」は、更に具体的に説明すると、プリント基板実装用ユニット（機器番号：Ｂ００−ＲＡ−Ｃ２）の１スロット目に実装されるプリント基板という意味である。また、この例では、プリント基板５３への接続コネクタが１つであるため、盤内座標の表示を省略しているが、コネクタが複数ある場合には、別途コネクタの盤内座標を入力して表示させる。「Ｂ００−ＲＡ−Ｃ２−１」の表示の下の「（ＤＢ６１０）」の表示は、プリント基板５３の電気回路図を示すシート番号８５（上記した図面番号と通番番号の組み合わせ）である。

プリント基板５３、電子装置５４、コネクタ５５Ａ，５５Ｂ，５６、端子台５８、ラッピングポスト５９等には、本回路図５０の表示上煩雑になることから、その機器型式番号が入力時に非表示のオプションを設定して表示を省略されている。

ここで、雌雄のコネクタ５５Ａ，５５Ｂの例として、例えば、図４の盤番号８１が「Ｈ１１−Ｐ７０１」と表示の制御盤内の、同図中右上の四角枠線のユニットセル領域線５７で囲まれたコネクタプレートに関係するものを例に挙げて説明する。このコネクタプレートにおいて、「ＣＯＮ−Ｐ０００１−００００」はコネクタプレートの盤内座標５７ａを表し、「ＣＮＰ１」はユニット識別名５７ｂを表している。

雌雄のコネクタ５５Ａ，５５Ｂを示す四角枠の機器表示図形（シンボル）の右側に、それぞれ「ＹＢ３１＃」、「ＹＹＢ３１＃」と盤内座標５５ａ，５５ａが表示される。ここで、「ＹＢ３１＃」、「ＹＹＢ３１＃」の末尾の「＃」はこの後にコネクタの端子番号が続くことを意味し、四角枠内の「２７」、「２８」との表示がコネクタの端子番号５５ｃである。そして、この雌のコネクタ５５Ａの例えば端子番号「２７」の盤内座標は「ＹＢ３１＃」と「２７」を組み合わせて「ＹＢ３１−２７」となる。

例えば、図４の盤番号８１が「Ｈ１１−Ｐ７０１」と表示された盤領域線８０内に含まれる端子台５８の盤内座標５８ａは「ＹＢ３９＃」で表示される。また、その端子番号「１」，［２］，［３］に対応する盤内座標は、「ＹＢ３９＃」と「１」，［２］，［３］のいずれかを組み合わせて表示される。例えば、端子番号「１」の盤内座標は、「ＹＢ３９＃」と「１」との組み合わせから「ＹＢ３９−１」と表示される。

同様に、端子台５８とセットになるラッピングポスト５９の盤内座標５９ａは「ＹＹＢ３９＃」で表示される。また、その端子番号「１」，［２］に対応する盤内座標は、「ＹＹＢ３９＃」と「１」，［２］のいずれかを組み合わせて表示される。例えば、端子番号「１」の盤内座標は、「ＹＹＢ３９＃」と「１」との組み合わせから「ＹＹＢ３９−１」と表示される。

因みに、端子台５８の端子番号「３」からは、後述する「Ｅ８０」と表示の接地端子番号６２が付された接地線が、「Ｅ−ＢＵＳ＃」と盤内座標６２ａで表示された接地用銅ＢＵＳに接続されている。

更に、盤番号８１が「Ｈ１１−Ｐ７０１」と記載の盤領域線８０において、端子番号５６ｃが表示され、離散的に横一列に並んだ小さな四角枠のシンボルの左側に打たれているコネクタ５６の盤内座標５６ａ、５６ｂは、「ＹＸＢ３１＃」，「ＸＢ３１＃」である。盤番号８１が「Ｈ１４−Ｐ６５１Ｂ」と記載の盤領域線８０において、端子番号５６ｃが表示され、離散的に横一列に並んだ小さな四角枠のシンボルの左側に打たれているコネクタ５６の盤内座標５６ｂは、「ＸＤ１１＃」である。それぞれのコネクタの端子の盤内座標は、上記したようにコネクタの盤内座標５６ａ，５６ｂに端子番号を組み合わせて定義される。因みに、「ＸＤ１１」盤内座標５６ｂが表示されたコネクタは、相手方との接続がスロットであるため、相手側のコネクタが表示されていない。

図４の盤番号８１が「Ｈ１４−Ｐ６５１Ｂ」と表示の制御盤内の、リレー５２Ａ，５２Ｂ、盤内座標５５ａが「ＹＹＤ１８＃」で表示された雄のコネクタ５５Ｂを含む四角枠線は、リレーユニットを示すユニットセル領域線６８である。そして、リレーユニットを示すユニットセル領域線６８の四角枠線の左下隅の直近の内側に「（ＦＲ０６２）」と表示のものはシート番号８５を示し、リレーユニットの回路図５０が、シート番号８５が「ＦＲ０６２」の図面にも跨っていることを示す。

ユニットセル領域線６８の四角枠線の右下隅直近の外側に記されている「ＲＹＵ１」は、リレーユニットのユニットセル領域線６８の属性情報であるユニット識別番号６８ａを示す。また、ユニット識別番号６８ａの下に記されている「ＲＹＵ-Ｂ００１-００００」と表示の文字列は、リレーユニットのユニットセル領域線６８の属性情報であるユニットセルコード６８ｂである。ユニットセルコード６８ｂは、セルユニットの種類を表しており、後述する制御盤製作用雛形図面の管理番号と一致している。

なお、ユニットセル領域６８が盤領域線８０の内部に記載されていることは、盤領域線８０の属性情報である盤番号８１の「Ｈ１４-Ｐ６５１Ｂ」の制御盤内には、ユニット領域線６８の属性情報であるユニットセルコード６８ｂのリレーユニット「ＲＹＵ１」が実装されていることを示している。

同様に、図４の盤番号８１が「Ｈ１１−Ｐ７０１」と表示の制御盤内の左右に表示されたユニット識別名５７ｂ「ＣＮＰ１」、ユニット識別名５７ｂ「ＣＮＰ１」は、コネクタプレートを示すユニットセル領域線５７の四角枠線の属性情報である。ユニットセル領域線５７の四角枠線の下方の直近の内側に「（ＦＲ０６２）」と表示のものは、シート番号８５を示す。そして、コネクタプレートが記載された回路図５０が、シート番号８５「ＦＲ０６２」の図面にも跨っていることを示す。

ユニットセル領域線５７の四角枠線で囲まれたコネクタプレートは、回路図の表記上、２つに分割して記載されているが、両方とも盤番号８１が「Ｈ１１−Ｐ７０１」で、ユニット識別名５７ｂが「ＣＮＰ１」と一致していることから、実際の制御盤の構造では同一のユニットを示している。

ここで、ユニットセル領域線６８の四角枠線で囲まれたリレーユニットやユニットセル領域線５７の四角枠線で囲まれたコネクタプレートは、制御盤側面にリレーやタイマ、ノイズフィルタ等を取り付けるための箱または板である。

（雛形図面）
次に、制御盤製作図に含まれる製作図面の１つである盤内機器配置図２１１の雛形図面２１１_BASEの一例について、図５及び図６を参照しながら説明する。図５は、盤内機器配置図２１１の一例を示す図の例である。図６は、盤内機器配置図２１１の雛形図面２１１_BASEの一例を示す図の例である。

図５に示すように、盤内機器配置図２１１は、制御盤の型式番号である盤型式番号（制御盤の型式情報）によって、筐体の外形寸法、筐体の扉配置、筐体内における機器配置が決まるように略標準化されている。したがって、回路図５０に記載された１つの盤領域線８０（図３、図４参照）に含まれる機器や配線は、盤内機器配置図２１１の雛形図面２１１_BASEが予め雛形図面データベース１５（図２参照）に登録されていれば、盤領域線８０に関係付けて検索することができる。具体的には、盤領域線８０に関係付けて回路図５０に記載された盤番号または製作図面雛形図面番号を検索して、その盤型式番号に適合した雛形図面２１１_BASEを雛形図面データベース１５から読み出すことができる。そして、回路図５０に記載されている対象の機器の機器番号に対して、その機器の属性情報として機器番号に関係付けられて記載されている機器型式番号、盤内座標等に基づいて、雛形図面２１１_BASEの所定の盤内座標の位置に、機器番号や機器型式番号等を自動的に転記することができる。

図６に示す雛形図面２１１_BASEの例は、制御盤のＡ視図を示すものである。図６中の実線で囲まれた１つの四角枠部分が１つの機器を配置するスペース２１２を示す。雛形図面２１１_BASEには、縦方向の盤内座標２１１ａと横方向の盤内座標２１１ｂとが対応付けられ、例えば、「ＡＤＡ」という縦方向の盤内座標２１１ａと、「１」という横方向の盤内座標２１１ｂとの組み合わせで決まる「ＡＤＡ１」が、回路図５０に記載されたスペース２１２に対する盤内座標の表示となっている。なお、雛形図面２１１_BASEには、下方に製作図面に必要な注記が記載されている。

（回路セル）
次に、回路セルデータベース１６に登録されている回路セル１６１，１６２，１６３について、図７を参照しながら説明する。図７は、回路セルデータベース１６に登録されている回路セルの一例を示す回路図の例である。

電気系のＣＡＤを例にとると、図４に示すような回路図は、回路セル１６１，１６２，１６３から構成されている。図４との対応関係において、回路セル１６１は、例えば、外部の（ＦＲ０６４）のシートにある信号８５を受けて、リレー５２Ａ、５２Ｂを励磁する機能を有しているリレー制御回路の回路セルである。回路セル１６２は、リレー５２Ｃ、５２Ｄ，５２Ｅ，５２Ｆとディジタル信号入力用のプリント基板５３を有する信号処理用の回路セルである。回路セル１６３は、ブザーを鳴らすための産業用パーソナルコンピュータの一種である電子機器装置を有する警告表示用の回路セルである。回路セル１６１，１６２，１６３は、セル単位で標準図面として電子ファイルの形で回路セルデータベース１６に登録されている。

《回路図の作成から差分情報抽出までの全体の作業の流れ》
次に、本実施形態に係る制御盤設計支援システム１において、設計端末３を用いて行う回路図５０の作成から差分情報抽出までの全体の処理の流れについて、図８を用いて説明する。図８は、回路図の作成から差分情報抽出までの全体の処理の流れの一例を示すフローチャートの例である。この一連の処理は、設計端末３のＣＰＵ３ｂによる制御の下に実行される。

ＣＰＵ３ｂは、記憶装置３ａに格納されている制御盤設計支援プログラム１３を用いて、電気回路図作成部２１の機能により、図７の回路セル１６１，１６２，１６３を組み合わせて回路図５０を作成し、データサーバ７_1の電気回路ＣＡＤデータベース１４に登録する（ステップＳ１０１）。回路セル１６１，１６２，１６３には、盤番号や、その盤番号の制御盤に配置する構成部品（機器）の機器番号及び機器の属性情報、配線の配線番号及び配線の属性情報が予め設定されている。

次に、ＣＰＵ３ｂは、電気回路設計者による操作入力の下に、記憶装置３ａに格納されている設計端末３の電気系ＣＡＤプログラム１１を用いて、電気回路図編集部２２の機能により回路図５０を編集し、データサーバ７_1の電気回路ＣＡＤデータベース１４に登録する（ステップＳ１０２）。

次に、ＣＰＵ３ｂは、記憶装置３ａに格納されている制御盤設計支援プログラム１３を用いて、差分抽出処理部２４の機能により、電気回路図作成部２１及び電気回路図編集部２２で作成した回路図５０（図４参照）に記載されているユニットセル領域線単位に、ユニットセル領域線の内部に含まれる機器情報を抽出する（ステップＳ１０３）。

次に、ＣＰＵ３ｂは、抽出したユニットセル領域線単位の機器情報と、制御盤製作用図面データベース１７に登録されている制御盤製作用図面に記載されている機器情報とを比較し（ステップＳ１０４）、その比較結果が一致するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ここで、制御盤製作用図面データベース１７に登録されている制御盤製作用図面が編集前の回路図となり、電気回路図作成部２１及び電気回路図編集部２２で作成した回路図５０に記載されているユニットセル領域線の内部に含まれる機器情報が編集後の回路図となる。ＣＰＵ３ｂは、比較結果が一致の場合は（Ｓ１０５のＹＥＳ）、制御盤製作用図面の図面番号をデータとしてデータサーバ７_2に出力する（ステップＳ１０６）。

また、ＣＰＵ３ｂは、比較結果が不一致の場合は（Ｓ１０５のＮＯ）、ユニットセルコードと、機器識別名、機器の型式、配置情報と、各情報単位の一致または不一致の差分情報、ユニットセル内機器差分情報をデータとしてデータサーバ７_2に出力する（ステップＳ１０７）。ユニットセルコードは、ユニットセル領域線の属性情報である。

次に、ＣＰＵ３ｂは、後述する差分抽出処理にて作業用の図面番号を取得し、制御盤の製作時に使用する作業指示用の図面番号一覧表を作成する（ステップＳ１０８）。次いで、ＣＰＵ３ｂは、作成した作業用の図面番号一覧表に変更ありのフラグが記載されているユニットユニット、即ち差分のあったユニットユニットに対して、対応する作業用図面の図面番号をユニットセル一覧表に登録する（ステップＳ１０９）。

《機器情報抽出処理及び差分抽出処理》
次に、編集前の回路図と編集後の回路図から機器情報を抽出する処理、編集前の回路図と編集後の回路図とを比較して差分を抽出する処理、及び、盤製作図面を自動生成し、図面一覧表を生成する処理について説明する。

図９は、機器情報抽出処理、差分抽出処理、及び、図面一覧表生成処理の流れの一例を示すフローチャートの例である。これらの一連の処理は、制御盤設計者が、設計端末３で制御盤設計支援プログラム１３を起動させることで、ＣＰＵ３ｂによる制御の下に、差分抽出処理部２４または制御盤製作図作成部２３において実行される。

制御盤設計者が、キーボード３ｄやマウス３ｅ等の入力手段による操作入力によって差分抽出処理の実行を指示する。すると、ＣＰＵ３ｂは、先ず、対象とする編集前の回路図を電気回路ＣＡＤデータベース１４から読み込む。編集前の回路図は、通常複数枚のシートから構成されていることが多い。そして、ＣＰＵ３ｂは、後述するユニットセル単位（図４の盤領域線８０の単位）に機器情報を抽出して、図１０に示すユニットセル内機器情報一覧表を作成し、編集前の機器情報一覧表としてユニットセル内機器情報データベース１８に格納する（ステップＳ２０１）。

図１０は、ユニットセル内機器情報一覧表の具体例を示す図の例である。図１０Ａに、図４の盤領域線８０内のユニット識別名「ＲＹＵ１」のユニットセル内機器情報一覧表を示示している。また、図１０Ｂに、図４の盤領域線８０内のユニット識別名「ＣＮＰ１」のユニットセル内機器情報一覧表を示している。これらのユニットセル内機器情報一覧表には、盤番号、ユニット識別名、ユニットセルコード、座標（内部）、座標（外部）、機器番号、機器の型式番号が記載されている。

次に、ＣＰＵ３ｂは、編集後の回路図を電気回路ＣＡＤデータベース１４から読み込み、ユニットセル内機器情報一覧表を作成し、編集後の機器情報一覧表としてユニットセル内機器情報データベース１８に格納する（ステップＳ２０２）。次いで、ＣＰＵ３ｂは、編集前の機器情報一覧表と編集後の機器情報一覧表とを比較し（ステップＳ２０３）、両機器情報一覧表間に差分が有るか否かを判定する（ステップＳ２０４）。

ＣＰＵ３ｂは、差分が無い場合は（Ｓ２０４のＮＯ）、図１１Ａに示すセルコード一覧表に記載されているセルコードに対応する器具配置図(図３参照）の図面番号「Ｄ＃１２３４５-１」、組立工程用の作業指示用図面である組立工程別作業図の図面番号「Ｄ＃１２３４５-2」を取得する。そして、ＣＰＵ３ｂは、取得した図面番号を、図１１Ｂに示す作業指示用の図面番号一覧表に記載する(ステップＳ２０５）。セルコード一覧表及び図面番号一覧表は、例えばデータサーバ７_2に格納されている。なお、図１１Ａ上の実装工程別図面は、器具配置図(図３参照）と類似の図面と考えてよい。

ＣＰＵ３ｂは、編集前の機器情報一覧表と編集後の機器情報一覧表とを比較し、差分が有る場合は（Ｓ２０４のＹＥＳ）、ユニットセル内機器情報データベース１８内に一致するユニットセル内機器情報一覧表が有るか否かを判定する（ステップＳ２０６）。ＣＰＵ３ｂは、一致するユニットセル内機器情報一覧表が有る場合は（Ｓ２０６のＹＥＳ）、ユニットセル内機器情報データベース１８に格納されている、一致するユニットセル内機器情報一覧に記載されているユニットセルコードを取得する。そして、ＣＰＵ３ｂは、取得したユニットセルコードに対応する器具配置図(図３参照）の図面番号「Ｄ＃１２３４５-１」、組立工程用の作業指示用図面である組立工程別作業図の図面番号「Ｄ＃１２３４５-２」を取得し、図１１Ｂに示す作業指示用の図面番号一覧表に記載する(ステップＳ２０７）。

ＣＰＵ３ｂは、ユニットセル内機器情報データベース１８内に一致するユニットセル内機器情報一覧表が無い場合（Ｓ２０６のＮＯ）、またはステップＳ２０７の処理後、構造の変更が必要か否かを判定する（ステップＳ２０８）。ＣＰＵ３ｂは、構造の変更が必要である場合（Ｓ２０８のＹＥＳ）、構造設計が必要であることを示すフラグを図面番号一覧表に記載する(ステップＳ２０９）。図１１Ｂの例では、作業名「リレーユニット組立２」が構造の変更が必要有り、即ち変更有フラグの欄が「有」となっている。

ＣＰＵ３ｂは、本来、実装されていた器具が未実装になった場合や、座標の変更があった場合など、構造の変更が必要ない場合には（Ｓ２０８のＮＯ）、後述する盤製作図面の自動生成を行う（ステップＳ２１０）。ステップＳ２０９またはステップＳ２１０の処理の終了後、ＣＰＵ３ｂは、編集後の機器情報一覧表の全てのユニットセルに対して差分抽出処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ２１１）。

ＣＰＵ３ｂは、全てのユニットセルが終了していなければ（Ｓ２１１のＮＯ）、ステップＳ２０４に戻って上述した処理を繰り返して実行する。また、全てのユニットセルが終了していれば（Ｓ２１１のＹＥＳ）、図１１Ｂの作業指示用の図面番号一覧表を制御盤製作用図面データベース１７に登録し（ステップＳ２１２）、機器情報抽出及び差分抽出のための上述した一連の処理を終了する。

(機器情報抽出および機器情報一覧表作成）
次に、機器情報抽出及び機器情報一覧表作成の処理について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、機器情報抽出及び機器情報一覧表作成の処理の流れの一例を示すフローチャートの例である。この機器情報抽出及び機器情報一覧表作成の処理は、ステップＳ２０１またはステップＳ２０２の処理の具体例である。

ＣＰＵ３ｂは、対象とする回路図５０の中から盤番号を検索し（ステップＳ３０１）、その盤番号を一時記憶する（ステップＳ３０２）。次いで、ＣＰＵ３ｂは、盤番号が示す盤領域線内でユニットセル識別名を検索し（ステップＳ３０３）、ユニットセル識別名を一時記憶する（ステップＳ３０４）。続いて、ＣＰＵ３ｂは、当該ユニットセル識別名に関連付けられた製作図面雛形番号（セルコード)を一時記憶する（ステップＳ３０５）。

次いで、ＣＰＵ３ｂは、当該ユニットセルに収容される機器の情報、即ち盤内座標（内部、外部）、機器番号、機器の型式番号を読み込む。そして、ＣＰＵ３ｂは、当該機器の情報を、一時記憶した盤番号、ユニット識別名、セルコードと合わせて、図１０に示すユニットセル内機器情報一覧表を作成し、ユニットセル内機器情報データベース１８に格納する（ステップＳ３０６）。

《新規ユニットセルの追加》
次に、製作（設計）する制御盤の作業指示用の図面番号一覧表（図１１Ｂ参照）の変更有フラグの欄に「有」が記載されているセルに関して、セルコード一覧表（図１１Ａ参照）に登録する処理について、図１３を参照しながら説明する。図１３は、新規ユニットセルの追加処理の流れの一例を示すフローチャートの例である。本処理は、制御盤設計者による指示によって開始される。

ＣＰＵ３ｂは、制御盤製作用図面データベース１７に登録されている当該制御盤の作業指示用の図面番号一覧表（図１１Ｂ参照）を取り出し、変更有フラグの欄に「有」が記載されている行を検索する（ステップＳ４０１）。次に、ＣＰＵ３ｂは、検索した変更有フラグ「有」の行に記載されている器具配置図、組立工程別作業図の図面番号、ユニット内機器情報のデータファイル名、セルコードをセルコード一覧表（図１１Ａ参照）に追加登録する（ステップＳ４０２）。ユニット内機器情報のデータファイル名は、ユニットセル内機器情報データベース１８に格納されているユニット内機器情報を示すものである。

上述した新規ユニットセルの追加処理により、編集前の機器情報と編集後の機器情報との差分を反映した制御盤製作図を登録しておくことができる。そして、この登録した制御盤製作図を次回の差分抽出に活用することで、次回の差分抽出において、編集前の機器情報と編集後の機器情報とに差分がある場合に、検索する機器情報をユニットセル内機器情報データベース１８に手間無く追加し、更新することが可能となる。

以上説明した本実施形態に係る制御盤設計支援システム１の主な機能の処理を要約すると以下のようになる。回路セルには、ひとつの構造としてまとめたセルユニットに実装される機器及び配線の範囲を指定するユニットセル領域線、例えば図４に示すユニットセル領域線５７やユニットセル領域線６８が予め登録されている。

差分抽出処理部２４は、ユニットセル領域線の内部に含まれる機器情報と、予め登録されているユニットセル領域線の属性情報が同一の制御盤製作図に記載されている機器情報とを比較する。そして、差分抽出処理部２４は、比較結果が一致（差分無し）のユニットセルについては、既に登録されている制御盤製作用図面の図面番号を出力する。制御盤製作図作成部２３は、差分抽出処理部２４の比較結果が不一致（差分有り）のユニットセルについては、属性情報の単位に格納されている制御盤製作用雛形図面に、差分があった機器情報を転写して制御盤製作図を作成する。

上述した本実施形態に係る制御盤設計支援システム１の処理により、重複する図面を排除し、必要な図面のみを漏れなく見つけ出すことができる。すなわち、重複する図面、即ち差分無しのユニットセルについては、既に登録されている制御盤製作用図面の図面番号を出力することで、制御盤製作図の作成から排除することができる。そして、必要な図面、即ち差分有りのユニットセルについては、制御盤製作用雛形図面に差分があった機器情報を転写することで、制御盤製作図を手間無く作成することができる。

したがって、本実施形態に係る制御盤設計支援システム１によれば、受注生産方式の制御盤の製作において、制御盤製作図を手間無く作成することができる。すなわち、顧客の要望や最新の技術を取り入れるための変更、部品の改廃による変更、あるいは作りやすさを考慮し原価低減を図るための変更などが発生した場合に迅速に対応可能となる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、編集前の機器情報と編集後の機器情報に差分がある場合に、その差分があった機器情報を転写した箇所の表示色を変更し、その変更結果を出力する構成とすることも可能である。

１… 制御盤設計支援システム、 ３，３-1，３-2…端末装置、 ７，７-1，７-2…データサーバ、 １１…電気系ＣＡＤプログラム、 １２…機械系ＣＡＤプログラム、 １３…制御盤設計支援プログラム、 １４…電気回路ＣＡＤデータベース、 １５…雛形図面データベース、 １６…回路セルデータベース、 １７…制御盤製作用図面データベース、 １８…ユニットセル内機器情報データベース、 ２１…電気回路図作成部、 ２２…電気回路図編集部、 ２３…制御盤製作図作成部、２４…差分抽出処理部

Claims (3)

1. 電気回路ＣＡＤデータベースに予め登録されている機能毎に分割された回路セルを組み合わせて回路図を作成する電気回路図作成部と、
   前記電気回路図作成部が作成した回路図における、制御盤内に収容される機器の範囲を指定する盤領域線を含む制御盤に関する機器情報を編集する電気回路図編集部と、
   前記電気回路図作成部が作成した回路図から制御盤製作図を作成する制御盤製作図作成部と、
   前記電気回路図作成部が作成した編集前の回路図と、前記電気回路図編集部が編集して作成した編集後の回路図との差分を抽出する差分抽出処理部と、を備え、
   前記回路セルには、ひとつの構造としてまとめたセルユニットに実装される機器及び配線の範囲を指定するユニットセル領域線が予め登録されており、
   前記差分抽出処理部は、前記ユニットセル領域線の内部に含まれる機器情報と、予め登録されている前記ユニットセル領域線の属性情報が同一の前記制御盤製作図に記載されている機器情報とを比較し、その比較結果が一致のユニットセルについて既に登録されている制御盤製作用図面の図面番号を出力し、
   前記制御盤製作図作成部は、前記差分抽出処理部の比較結果が不一致のユニットセルについて、前記属性情報の単位に格納されている制御盤製作用雛形図面に、前記差分があった機器情報を転写して前記制御盤製作図を作成する
   ことを特徴とする制御盤設計支援システム。
2. 前記制御盤製作図作成部は、前記差分があった機器情報の表示色を変更し、その変更結果を印刷出力または表示出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御盤設計支援システム。
3. 前記差分抽出処理部は、前記差分を反映した制御盤製作図を登録しておき、この登録した制御盤製作図を次回の差分抽出に活用する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制御盤設計支援システム。

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