JPH05197786A - ユニット配置決定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御盤等のユニット収納制限内に収まるサイ
ズ及び重量並びに発熱量のそれぞれの制限値の制約を受
けながら最高の効率で最適の配置順序の入れ替えを行う
システムを得る。 【構成】 本発明になるユニット配置決定システムは、
特定のユニット収納領域をもつ収納体にユニット配置す
る場合、その領域内に配置されたユニットのサイズ合計
・重量合計・発熱量合計が、それぞれの制限値内に入っ
ているかを判断する制限比較手段を設け、これら制限比
較手段において制限値を超えたと判断されたユニットと
別のユニットとの順序を入れ替え再比較するユニット仮
配置順序変更手段を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サイズおよび重量さら
には発熱量の異なるユニットを制御盤等に配置する場合
で、かつ収納体にサイズと重量特に発熱量に制限がある
場合のユニット配置決定システム関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、サイズおよび重量さらには発熱量
の異なるユニットを制御盤等に配置する場合、空間的に
収納可能かを判断する、サイズ制限比較処理のみが行わ
れていた。前記サイズ制限との比較のみで、配置順序を
決定した場合、制御盤の重量制限または、発熱量制限を
超える場合が生じるため、その対策として、手作業によ
り、意図的に配置順序を変更し、制限値を超えない様に
していた［以下、このような作業を従来例という］。
また、文献として特開平２−７６０７６号・モジュ−ル
計画方法および支持装置［以下、これを従来例とい
う］がみられる。この従来例は、プラント建設計画に
おける配管モジュ−ル・ブロック工法のモジュ−ル計画
方法であり、その要旨とするところは、物体形状を画面
上に表示する手段と、該画面上の任意の位置に任意の大
きさの枠を表示し、前記画面上で該枠内に包含されてい
る物体の重量を算出する手段とを有するモジュ−ル計画
方法である。つまり、モジュ−ル盤入用の開口の大きさ
を含むモジュ−ル設定条件から搬入可能なモジュ−ルの
最大寸法を設定する手順と、建屋構造が表示された画面
上に、前記設定された最大寸法を枠画像として表示し、
該枠画像を前記画面上で任意の位置から任意の方向に回
転およびまたは移動させる手順と、該枠画像の回転およ
びまたは移動中に該枠画像が建屋構造もしくは建屋内の
設備を包含するかどうかを検出するモジュ−ル計画方法
であり、モジュ−ル盤入用の開口の大きさを含むモジュ
−ル設定条件から搬入可能なモジュ−ルの最大寸法を設
定する手順と、物体形状を画面上に表示する手順と、該
画面上に前記設定された最大寸法の大きさの枠を任意の
位置に表示し、該画面上で該枠内に包含されている物体
の重量を算出する手順と、算出された重量と予め定めら
れた重量とを比較し、その結果を表示する手順と、建屋
構造が表示された画面上に、前記設定された最大寸法を
枠画面として表示し、該枠画面を前記画面上で任意位置
から任意の方向に回転およびまたは移動させる手順と、
該枠画像の回転およびまたは移動の軌跡が画面上に表示
される手順と、該枠画像の回転およびまたは移動中に該
枠画像が建屋構造もしくは建屋内の設備を包含するかど
うかを検出する手段と、該画像に包含された建屋構造お
よびまたは建屋内設備が画面上に表示される手順とを有
するモジュ−ル計画方法であるとしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、その従
来例のユニット配置決定においては、前述の通り、サ
イズ制限比較のみしか行われていないため、制御盤の重
量制限または発熱量制限を超える場合が生じるという問
題があった。さらに、その問題が生じたことにより、手
作業にて、配置順序を変更するため、配置順序決定作業
に多くの時間を要していた。これらの重量制限及び発熱
量制限は、制御盤の構造から決定されたものであり、制
御盤の構造体の強度，据付時の床強度，盤内温度上昇に
よる電気品の信頼性，電流容量，短絡強度等に影響を及
ぼす重要な条件である。また、上記制限を抑えるため、
単純に、制御盤に収納するユニットの数を減らしただけ
では、収納効率が悪くなるため、ユニット配置順序の入
れ替えを行い、収納効率の良い配置を行う必要がある。
さらに、従来例はその主体的手順の流れ図として図１
３に示される。ステップ１３０でスタ−トし、ステップ
１３１においてレイアウトデ−タの読み込みを表示し、
モジュ−ル設定条件をステップ１３２で［演算手段に］
入力し、ついでステップ１３３にて先の条件を基にモジ
ュ−ルが設定可能な最大の３次元的な範囲が計算されと
ともにそれが表示され、ステップ１３４で適当な位置に
収まるレイアウトデ−タが切り出され、ステップ１３５
にてモジュ−ルの搬入シュミレ−ションにより搬入手順
が検討され決定され、これまでのモジュ−ルが設定可能
な範囲およびレイアウトデ−タがステップ１３６で記憶
され、決定されたモジュ−ルの搬入手順がステップ１３
７において記憶され、この手順は終了［ステップ１３
８］することになる。ところが、この従来例はその対
象とするものが、プラント建設計画における配管モジュ
−ル・ブロック工法のモジュ−ル計画方法であり、本発
明の属する技術分野とはスケ−ルの点でも全く別異であ
り、しかも配置されるユニットの発熱量を全然考慮され
ておらず、ただ単に配管モジュ−ルの大きさからのレイ
アウトと搬入方法と重量がファクタ−として取り上げら
れているに過ぎず、サイズおよび重量特に発熱量の異な
るユニットを制御盤等に配置するときの収納体にサイズ
および重量ならびに発熱量に制限がある場合のユニット
配置決定システムには、到底適用されるものではない。
ここにおいて、本発明は、収納体のサイズ制限及び重量
制限並びに発熱量制限を考慮した、完成度が多角的かつ
効率的なユニット配置作業を行い、かつ、収納効率の良
好なユニット配置が可能である最適なユニット配置決定
システムを提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明になるユニット配置決定システムは次の様な
構成としている。任意の順序にユニットイを仮配置し、
仮配置したユニット単体のサイズ・重量・発熱量を合計
し、それぞれの制限値と比較する比較手段を設ける。ま
た、ユニットのサイズ・重量・発熱量の合計がそれぞれ
制限値を超えたユニット仮配置変更手段では、制限値を
超えたユニットとその次に比較対象となるユニットとを
順次入れ替えることにより、制限値内のユニットを見付
ける仕組みになっているが、一般にユニット配置順序は
設備の流れにより決定されるから、必要以上に配置順序
を変更するのは、好ましくなく、よって、ユニット仮配
置順序変更手段において、変更回数を規定する変更回数
を規定する変更回数判定手段を備える。

【０００５】

【作用】このように構成された本発明のユニット配置決
定システムはで制限値との比較手段によって収納体のサ
イズ制限値，重量制限値，発熱量制限値内に納まった配
置とすることが可能となる。制限値を超えた場合、その
ユニットと次の比較対象のユニットの順序を順次入れ替
える配置順序変更手段と、その入れ替えられたユニット
を再度制限値比較する手段により、制限値に見合ったユ
ニットが選ばれ配置が決定される。また、仮配置順序を
順序するとき、その変更を規定する変更回数判定手段に
より、配置順序が必要以上に乱れなくなる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を図１ないし図１２に示す実施
例を参照し、同一もしくは相当の部材には同一の符号を
用いて説明する。図１は、本発明の一実施例における回
路構成を示すブロック図である。入力装置１１［例え
ば、キ−ボ−ドなど］を介して各種デ−タが計算機援用
設計システム１２［例えば、パ−ソナルコンピュ−タＣ
ＡＤなどで以下、『ＣＡＤシステム』という］に与えら
れる。このＣＡＤシステム１２の内部では入力したデ−
タを内部の演算に適した信号に変換処理する入力デ−タ
処理部１２a で受けた後に、自動配置処理部１２b にお
いて本発明の処理手順に従い自動的に演算処理がお行わ
れる。もっとも、その演算等に必要なデ−タは外部の記
憶装置１３［例えば、ハ−ドディスクなどで書き込み・
読み出し自由であり、配置されるユニット［例えば、ノ
−フュ−ズブレ−カ−、コンタクタ−等の電気部品が収
納されている函体］などのサイズ・重量・発熱量のデ−
タベ−スなどの記憶が主要な責務である］との間で必要
に応じて授受が行われる。自動配置処理演算がなされた
デ−タは出力デ−タ処理部１２c から出力装置に適した
信号に変換処理されてＣＡＤシステム１２から外部の出
力装置１４［例えば、ＣＲＴ (Cathode Ray Tube) ある
いはプリンタなど］へ与えられ、特定の収容体への各ユ
ニットの配置の最適化が図られる。次いで、本発明の特
徴とする構成手段を形成する図２について説明する。図
２は、本発明によるユニット配置決定システムにおける
一つの収納体配置出力の決定を行うときの、処理手順で
ある処理の流れを示すフロ−チャ−トを表す。図３(a)
はユニット配置処理を行う前の入力デ−タで、ユニット
種類Ａ〜Ｊに対するそれぞれのサイズ・重量・発熱量の
値を数量的に図示している。図３(b) は、配置順序を決
定する前提条件であり、一つの収納体に対してサイズ１
０００(mm)以下，重量５００(g) 以下，発熱量２０００
(Kcal) 以下に制限されるものとする。第３図(c) は、
制限を超えた場合、別のユニットで再比較する規定回数
である。以上の入力デ−タ及び前提条件を基に、ユニッ
ト配置決定を行い、配置順序を出力するものであるが、
本実施例の出力は、図３ないし図１０に示す収納体 (収
納体区分) 図及び図１１に示すユニット配置図とにより
表示される。

【０００７】以下に、配置出力の行うまでの過程を説明
する。まず出力過程１としての図４(a) は、図２におけ
るユニット配置決定の演算スタ−ト［ステップ２００]
から、ステップ２０１の仮配置手段により、収納体１に
ついてユニットＡ，Ｂ，Ｃをとり、それらについて仮配
置を行ったものである。図３(a) は、図２のステップ２
２０での各ユニット単体のデ−タを出力した演算手段へ
の入力デ−タであり、例えばユニットＡ〜Ｊについての
サイズ・重量・発熱量が入力デ−タとして与えられる。
このステップ２０２における合計手段によって、収納体
１に仮配置されたユニットのサイズ・重量・発熱量をそ
れぞれ合計された値は、ステップ２２１で記憶手段に記
憶され出力２０Ｂとなる。なお、直接にステップ２０２
からも前記合計された値のステップ２０３への出力があ
り、さらに、記憶手段における合計された値の記憶は次
回の仮配置による新たな合計された値が入力すると、先
に合計された値はリセットされ新たな出力２０Ｂとな
る。また、図２のステップ２２２からは収納されるユニ
ットサイズ・重量・発熱量の合計の制限値２０Ａ［図３
(b) に図示している] が制限値比較手段に出力される。
ステップ２０３において、ステップ２０２あるいはステ
ップ２２１からの仮配置した実際の合計値２０Ｂとステ
ップ２２２からの制限値２０Ａとが制限値比較手段によ
って、比較され、その結果はステップ２０４で判断さ
れ、サイズ・重量・発熱量がそれぞれ制限値を超えてい
るため［２０Ａ＜２０Ｂ］、図２のステップ２１０へ移
る。

【０００８】このステップ２１０の変更回数判定手段に
は予めプリセットされているユニット配置変更規定回数
の例えば３回［図３(c) に示す］が与えられており、こ
の変更規定回数２０Ｎとこれまでの変更回数２０Ｃ［こ
こではいま１回、最初の仮配置も計数するので１回であ
る］を比較し、その結果についてステップ２１１で判断
され、、変更規定回数以下［３＞１つまり２０Ｃが２０
Ｎ以下である］であるため、ステップ２１２へ移る。図
２のステップ２１２のユニット仮配置順序変更手段によ
り、ユニットの仮配置の順序が変更され、図５(a) に表
す通りユニットＣと次の比較対象ユニットＤの順序を変
更し、図２のステップ２０２に戻り、再度ユニットのサ
イズ・重量・発熱量の合計値とそれぞれの合計値の比較
を行い、その結果、それぞれ制限値以内［図５(b) に示
す] であるため、図２のステップ２０５に移り、収納体
１の領域には、ユニットＡ・Ｂ・Ｄが配置されたという
出力［ステップ２０６のエンドである］を得る。図１１
は以上の出力結果をユニット配置図に表したものであ
り、まず手順１０１で収容体１が決まり、手順１０２で
ユニットＡ、ついで手順１０３にてユニットＢがあい次
いで決まり、最後に手順１０４でユニットＤが順序変更
で決まり、手順１０５でサイズ１０００(mm)，合計重量
５００(g) および合計発熱量２０００ (Ｋcal)が制限値
以内であるこから、この配置は出力過程２である図５
(a) に表示するように最適であることが判断される。

【０００９】図６ないし図９は収納体１と同様のステッ
プで収納体２についてユニット配置決定を行ったもので
ある。すなわち、出力過程３である図６(a) では、ユニ
ットＦを仮配置したときに、サイズは制限値を超えた
［図６(b) に図示している］ため、図２のステップ２０
３のユニット仮配置順序変更手段であるステップ２１２
［途中の経過は前述のとおりであるから省略する］へ移
るときのデ−タを示している。出力過程４の図７は、１
回目のユニット仮配置順序変更で行ったときのユニット
Ｇを収納体２へ仮配置したデ−タでは、サイズ・重量・
発熱量が制限値を超えている［図７(a) および図７(b)
で表示している］ため、２回目のユニット仮配置順序変
更手段・ステップ２１２へ移るときのデ−タを示してい
る。ユニットＧの仮配置の順序変更を図８は、２回目の
ユニット仮配置順序変更で行い、ユニットＨを収納体２
へ仮配置したデ−タ［出力過程５として図８(a) と制限
値の合計値図８(b) により図示されている］なので、サ
イズ・重量・発熱量が全て制限値を超えているため、３
回目のユニット仮配置順序変更手順・ステップ２１２へ
移る［ここで、この実施例で予め設定された変更回数の
３回となり、以後は変更はなされない、この制限は必要
に応じて対処されることは勿論である］ときのデ−タを
示している。図９は、３回目のユニット仮配置順序変更
を行い、サイズ・重量・発熱量がそれぞれ制限値以内
［出力過程６は図９(a) に制限値の合計値は図９(b) に
表す］であることを示すもので、収納体２の領域には、
ユニットＣ・Ｅ・Ｉが配置されたという出力・ステップ
２０６を得る。もし図８の時点で仮に、図３(c) の変更
規定回数が３であった場合は、図２のステップ２１０の
変更回数判定手段・ステップ２１１で、ステップ２０５
の出力手段へ移る。つまり、４回目の変更は行わず、ユ
ニットＣ・Ｅのみ収納体２の領域に配置したという出力
・ステップ２０６を得ることになる。図１０は収納体３
及び収納体４についても、同様のステップでユニット配
置を行った結果を表示しており、これまでの説明に準じ
る。図１２は、図６ないし図９の収納体２の配置を決定
する過程を図に示した経過図で、手順１０５で収容体２
が選ばれ、手順１０６でユニットＣそしてユニットＥが
仮配置され、手順１０７にて仮配置として未配置ユニッ
トＦが収納されるについて制限値がオ−バ−するから、
１回目の配置変更後にユニットＦがユニットＧと入れ替
え収納されようとしたが、これまた制限値がオ−バ−す
るから、２回目の配置変更後に未配置ユニットＨと入れ
替え収納されるについて、これまた制限値がオ−バ−す
るから、最後の変更である３回目の配置変更後にユニッ
トＨを未配置ユニットＩと入れ替え収納完了されること
を表示している。

【００１０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、サ
イズ・重量・発熱量のそれぞれの制限値と比較している
ので、ユニット配置出力結果は、制限値を超えることは
なく、従って出力後の手作業による修正が少なく効率的
なユニット配置作業が行えるという効果がある。また、
制限を超えた場合でも、ユニットの配置順序を変更する
ことにより、ユニットの収納効率を下げることなく、最
適なユニット配置を行うことが可能である。さらに、ユ
ニット配置変更回数を規定することができるので、必要
以上にユニット配置順序が変更されないという効果もあ
る。例えばＣＡＤ[Computer-Aided Design]などで、制
御盤内のユニットの取り付け位置を自動決定するに最適
な手段としての効力が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された回路構成を表すブロック
図。

【図２】本発明になるユニット配置決定システムの一実
施例における処理手順の１つの収納体の配置出力の決定
を行う処理の流れを示すフロ−チャ−ト。

【図３】本発明の一実施例の入力デ−タを示す図で、図
３(a) はユニットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，ｆ，Ｇ，Ｈ，
Ｉ，Ｊに対するそれぞれのサイズ・重量・発熱量を表し
た図，図３(b),(c) はこの実施例の処理前提条件を示し
た図。

【図４】この実施例出力過程のその１を示す図で、図４
(a) はフロ−チャ−トのステップ２０２の仮配置手段に
より収納体１についてユニット仮配置を行った図、図４
(b) はフロ−チャ−トのステップ２０２のユニットＡ，
Ｂ，Ｃのユニットデ−タ合計手段によって収納体１に仮
配置されたユニットＡ，Ｂ，Ｃのサイズ・重量・発熱量
をそれぞれ合計するために収集した図、図４(b) はユニ
ットＡ，Ｂ，Ｃ，の発熱量の合計値２８００ (Ｋcal)が
前提条件（制限値・変更規定回数）のサイズ［１０００
( mm) 以下］・重量［５００(g) 以下］・発熱量［２０
００ (Ｋcal)以下］を制限オ−バ−していることを表す
図。

【図５】この実施例出力過程のその２を示す図で、図５
(a) はフロ−チャ−トのステップ２１２のユニット仮配
置順序変更手段においてユニットＣに変えてＤをとりユ
ニットＡ，Ｂ，Ｄによる収納体１処理のサイズ・重量・
発熱量をそれぞれ合計するために収集した図、図５(b)
はユニットＡ，Ｂ，Ｃのサイズ・重量・発熱量の合計値
が前提条件（制限値）以内であることを表すに図。

【図６】この実施例出力過程のその３を表す図で、図６
(a) は収納体１の配置処理が終り収納体２の配置処理に
移り再びフロ−チャ−トのステップ２０２のそのユニッ
トデ−タ合計手段によって収納体２にユニット仮配置さ
れたユニットＣ，Ｅ，Ｆのサイズ・重量・発熱量をそれ
ぞれ合計するために収集した図、図６(b) はユニット
Ｃ，Ｅ，Ｆの発熱量の合計値２４００ (Ｋcal)が前提条
件（制限値）の発熱量［２０００ (Ｋcal)以下］をオ−
バ−していることを表す図。

【図７】この実施例出力過程のその４を示す図で、図７
(a) は収納体２処理のフロ−チャ−トのステップ２１２
のユニット仮配置順序変更手段においてユニットＦに変
えてユニットＧをとりユニットＣ，Ｅ，Ｇによる収納体
２処理のサイズ・重量・発熱量をそれぞれ合計するため
に収集した図、図７(b) はユニットＣ，Ｅ，Ｇのサイズ
・重量・発熱量の合計値が前提条件（制限値）のサイズ
［１０００(mm)以下］が１２００(mm)・重量［５００
(g) 以下］が７００(g) ・発熱量［２０００(Ｋcal)以
下］が２８００ (Ｋcal)でいずれも制限をオ−バ−して
いることを表す図。

【図８】この実施例出力過程のその５を示す図で、図８
(a) は収納体２処理のフロ−チャ−トのステップ２１２
のユニット仮配置順序変更手段においてユニットＧに変
えてユニットＨをとりユニットＣ，Ｅ，Ｈによる収納体
２処理のサイズ・重量・発熱量をそれぞれ合計するため
に収集した図、図８(b) はユニットＣ，Ｅ，Ｈのサイズ
・重量・発熱量の合計値が前提条件（制限値）のサイズ
［１０００(mm)以下］が１３００(mm)・重量［５００
(g) 以下］が７００(g) ・発熱量［２０００(Ｋcal)以
下］が２８００ (Ｋcal)でいずれも制限をオ−バ−して
いることを表す図。

【図９】この実施例出力過程のその６を示す図で、図９
(a) は収納体２の処理のフロ−チャ−トの２回目のステ
ップ２１２のユニット仮配置順序変更手段においてユニ
ットＨに変えてユニットＩをとりユニットＣ，Ｅ，Ｉに
よる収納体２処理のサイズ・重量・発熱量をそれぞれ合
計するために収集した図、図９(b) はユニットＣ，Ｅ，
Ｉのサイズ・重量・発熱量の合計値が前提条件（制限
値）以内でいずれも制限をオ−バ−していないことを表
す図。

【図１０】この実施例出力結果を示す図で、図１０(a)
は収納体３及び４処理のフロ−チャ−トのステップ２０
２でのユニット仮配置手段において、残ったユニット
Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊと順次収納体３及び４に収納することで
ユニットＦ，Ｇ，Ｈ，Ｊによる収納体３及び４処理のサ
イズ・重量・発熱量をそれぞれ合計するために収集した
図、図１０(b) はのサイズ・重量・発熱量が前提条件
（制限値）のサイズ［１０００(mm)以下］が８００(mm)
及び１０００(mm)・重量［５００(g) 以下］が双方とも
５００(g) ・発熱量［２０００ (Ｋcal)以下］も双方が
２０００ (Ｋcal)でいずれも制限以内であることを表す
図。

【図１１】この実施例での収納体１の出力結果を基にユ
ニット配置図を表した図。

【図１２】この実施例での収納体２の配置を、配置ユニ
ット及び未配置ユニットの仮配置から１回目配置変更
後，２回目配置変更後，３回目配置変更後（収納完了）
における各ユニットの入れ替え状態から、その配置を決
定する過程を示した図。

【図１３】従来例でのプラント建設計画における配管モ
ジュ−ル・ブロック工法のモジュ−ル計画方法を示す流
れ図。

【符号の説明】

１ ユニット収納体 ２ ユニット収納体 ３ ユニット収納体 ４ ユニット収納体 １１ 入力装置 １２ 計算機援用設計 (ＣＡＤ) システム １２a 入力デ−タ処理部 １２ｂ 自動配置処理部 １２ｃ 出力デ−タ処理部 １３ 記憶装置 (サイズ・重量・発熱量のデ−タベ−
ス) １４ 出力装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】特定のユニット収納領域をもつ収納体にユ
   ニット配置する場合、その領域内に配置されたユニット
   のサイズ合計・重量合計・発熱量合計が、それぞれの制
   限値内に入っているかを判断する制限比較手段を設け、
   これら制限比較手段において制限値を超えたと判断され
   たユニットと別のユニットとの順序を入れ替え再比較す
   るユニット仮配置順序変更手段を備えるユニット配置決
   定システム。