RU2774330C1

RU2774330C1 - Apparatus and method for testing the contents of the distribution cabinet after routine installation

Info

Publication number: RU2774330C1
Application number: RU2021104340A
Authority: RU
Inventors: Томас ВАЙКСЕЛ; Томас МИХЕЛЬС; Ларс МАРТИН; Джудит ЗАХРАЙ
Original assignee: Риттал Гмбх Энд Ко. Кг
Priority date: 2018-08-03
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2022-06-17

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: contents of a distribution cabinet after installing the equipment nodes (2a-2e) on the mounting panel (4) of the distribution cabinet (1) according to the plan and performing connection thereof are tested via terminals (6) provided for this purpose by means of dedicated electrical cables (5). The apparatus comprises: a camera unit (7) for obtaining a two-dimensional image of the nodes (2a-2e), an assessment unit (8) for comparing the layout (100) of the image of the actual state with the provided plan layout (200) of the target state with respect to: the configuration and position of the installed nodes (2a-2e); localisation of the terminals (6); and the routing of the electrical cables (5). The assessment unit (8) also compares the functional capabilities created by the nodes (2a-2e) and connections thereof with the schematic electrical circuit diagram (300) linked to the plan layout (200). The apparatus also comprises a simulation unit (12) modelling various working states of the distribution cabinet (1) over a set period of time. An output unit (11) is provided to issue the results of testing of the structural consistency of the distribution cabinet (1) for assessment with respect to whether to release said cabinet for delivery or to eliminate faults.

EFFECT: increase in the reliability and speed of testing a distribution cabinet with complex contents.

11 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится настоящее изобретениеThe field of technology to which the present invention relates

Настоящее изобретение относится к устройству и способу тестирования содержимого распределительного шкафа после плановой сборки технических узлов и их подключения через предусмотренные для этого выводы посредством маркированных электрических линий. Кроме того, настоящее изобретение относится к компьютерному программному продукту, реализующему этот способ.The present invention relates to a device and method for testing the contents of a switch cabinet after the planned assembly of technical units and their connection through the outputs provided for this by means of marked electrical lines. In addition, the present invention relates to a computer program product that implements this method.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияBackground of the Invention

Область настоящего изобретения относится к распределительным шкафам. Распределительные шкафы используются, главным образом, в контексте их применения в промышленных целях. Распределительный шкаф того типа, который рассматривается в настоящем документе, вмещает в себя технические узлы, которые обычно спроектированы в виде стандартизованных электрических или электронных встроенных модулей. Эти технические узлы используются, главным образом, для управления автоматизированной системой производства, системой технологического проектирования, станочной системой и тому подобным. Встроенные модули, локализованные в распределительном шкафу, обычно представляют собой технические узлы, которые не располагаются так же, как полевые устройства, т.е. непосредственно на станке. Например, в контексте настоящего изобретения в качестве компонентов контрольно-измерительной аппаратуры используются программируемые логические контроллеры, универсальные вычислительные блоки, преобразователи частоты для регулирования скорости, модули связи для подключения шин к различным системам шин, цифровые модули ввода/вывода или аналоговые модули ввода/вывода. Помимо этих электронных блоков распределительный шкаф обычно также содержит исключительно электрические элементы, например, электрические клеммные колодки для подключения электрических кабелей в месте использования, вследствие чего устанавливается соединение с источником питания и управляемым станком. Распределительный шкаф с содержимым специализированного применения создается на основе принципиальной электрической схемы, в соответствии с которой на стадии планирования выводится макет-план, к которому, помимо информации о расположении отдельных узлов оборудования и их проводки, привязывается информация о списке комплектующих узлов.The scope of the present invention relates to switch cabinets. Distribution cabinets are mainly used in the context of their industrial applications. The switch cabinet of the type discussed in this document contains technical components that are usually designed as standardized electrical or electronic built-in modules. These technical units are mainly used to control the automated production system, process design system, machine tool system, and the like. Built-in modules localized in a switch cabinet are usually technical units that are not located in the same way as field devices, i.e. directly on the machine. For example, in the context of the present invention, programmable logic controllers, universal computers, frequency converters for speed control, communication modules for connecting buses to various bus systems, digital input / output modules or analog input / output modules are used as components of the instrumentation. In addition to these electronic units, the distribution cabinet usually also contains purely electrical components, such as electrical terminal blocks for connecting electrical cables at the point of use, whereby a connection is established with the power supply and the controlled machine. A switch cabinet with specialized application content is created on the basis of a circuit diagram, in accordance with which a layout plan is displayed at the planning stage, to which, in addition to information about the location of individual equipment units and their wiring, information about the list of component units is attached.

В настоящее время такое планирование и проектирование содержимого корпуса осуществляется с использованием программного обеспечения, такого как, например, EPLAN Pro Panel®, которое, помимо прочего, также предоставляет трехмерный макет-план. В добавление к компонентам контрольно-измерительной аппаратуры макет-план также содержит их разводку через предусмотренные для этого выводы на компонентах, а также информацию о типе и трассировке используемых электрических кабелей. Кроме того, макет-план также включает в себя конфигурацию медных шин и прочих элементов подобного рода для гибкой системы энергораспределения, соответствующей техническим узлам. Если технические узлы спроектированы в виде электрических или электронных встроенных модулей, то они могут быть установлены на монтажной панели распределительного шкафа с использованием, например, П-образных монтажных реек. Для завершения устройства распределительного шкафа могут быть также спроектированы и отображены в макете-плане другие необязательные компоненты, такие как вентиляторы, воздухонагнетатели, фильтры, теплообменники, блоки кондиционирования воздуха, системы внутреннего освещения, кабельные вводы и прочие компоненты подобного рода.Currently, such planning and designing of the cabinet contents is carried out using software such as EPLAN Pro Panel®, which, among other things, also provides a 3D layout plan. In addition to the instrumentation components, the layout plan also contains their wiring through the pins provided for this on the components, as well as information about the type and routing of the electrical cables used. In addition, the layout plan also includes the configuration of copper bars and similar elements for a flexible power distribution system corresponding to technical nodes. If the technical units are designed as electrical or electronic built-in modules, they can be installed on the switch cabinet mounting plate using, for example, U-shaped mounting rails. Other optional components such as fans, blowers, filters, heat exchangers, air conditioning units, interior lighting systems, cable glands and other components of this kind can also be designed and displayed in the layout plan to complete the distribution cabinet.

По завершении планирования, результатом которого является, помимо прочего, получение макета-плана целевого состояния содержимого корпуса, осуществляется переход к стадии производства, которая предусматривает монтаж технических узлов на монтажной панели корпуса в соответствии со списком комплектующих узлов и их подключение с помощью электрических кабелей в соответствии с макетом-планом. Обычно это делается в оснащенном соответствующим образом цехе электрооборудования. По окончании сборки содержимое распределительного шкафа обычно инспектируется квалифицированным персоналом и тестируется на предмет проверки, по меньшей мере, некоторых функциональных возможностей, например, кабельных трасс. Такая ручная проверка содержимого распределительного шкафа после сборки требует подготовки верифицируемых протоколов проверки, и во время ее проведения могут совершаться ошибки, что зависит от сложности взаимосвязанных технических узлов.Upon completion of planning, which results, among other things, in obtaining a layout plan of the target state of the contents of the case, a transition is made to the production stage, which provides for the installation of technical units on the mounting panel of the case in accordance with the list of component parts and their connection using electrical cables in accordance with with a blueprint. This is usually done in a suitably equipped electrical workshop. Upon completion of assembly, the contents of the switch cabinet are usually inspected by qualified personnel and tested to verify at least some of the functionality, such as cable routes. This manual post-assembly verification of the switch cabinet contents requires the preparation of verifiable verification protocols and errors can occur during this, depending on the complexity of the interconnected technical units.

Сущность настоящего изобретенияThe essence of the present invention

Следовательно, цель настоящего изобретения заключается в создании устройства и способа тестирования содержимого распределительного шкафа после плановой сборки, которые обеспечивали бы надежное и быстрое качественное тестирование распределительного шкафа даже со сложным содержимым.Therefore, it is an object of the present invention to provide a device and method for testing the contents of a switch cabinet after a planned assembly, which would provide reliable and fast quality testing of a switch cabinet even with complex contents.

В части устройства эта цель достигается пунктом 1 формулы изобретения, а в части способа указанная задача решается соответствующим пунктом 8 формулы изобретения. В отношении компьютерного программного продукта, реализующего предложенный способ, дана отсылка к пункту 15 формулы изобретения. Соответствующие зависимые пункты формулы представляют дополнительные варианты осуществления настоящего изобретения, обеспечивающие преимущества.In terms of the device, this goal is achieved by paragraph 1 of the claims, and in terms of the method, this task is solved by the corresponding paragraph 8 of the claims. With regard to the computer software product that implements the proposed method, reference is made to paragraph 15 of the claims. The respective dependent claims represent further advantageous embodiments of the present invention.

Настоящее изобретение предлагает техническую идею, в соответствии с которой устройство для проверки содержимого распределительного шкафа после плановой сборки технических узлов оборудования и их подключения содержит: блок камеры для получения, по меньшей мере, двухмерного изображения узлов, полностью собранных и подключенных на монтажной панели распределительного шкафа; блок оценки для сравнения между собой макета изображения фактического состояния, основанного на полученном изображении, и предоставленного макета-плана целевого состояния; и блок вывода для предоставления результатов тестирования, по меньшей мере, конструктивной согласованности (соответствия) распределительного шкафа для оценки в отношении, выпустка ли его поставку (отгрузку) или устранять неисправности. При этом блок оценки проводит указанное сравнение, по меньшей мере, в отношении следующих основных критериев:The present invention proposes a technical idea, according to which a device for checking the contents of the switch cabinet after the planned assembly of the technical components of the equipment and their connection contains: a camera unit for obtaining at least a two-dimensional image of the components, fully assembled and connected on the mounting panel of the switch cabinet; an evaluation unit for comparing the actual state image layout based on the acquired image and the provided target state layout layout to each other; and an output unit for providing test results of at least the design consistency (conformity) of the switch cabinet for evaluating whether to release it from delivery (shipment) or troubleshoot it. In doing so, the evaluation unit conducts said comparison, at least in relation to the following main criteria:

a) комплектность и положение установленных узлов;a) completeness and position of installed units;

b) локализация клеммных соединений;b) location of terminal connections;

c) трассировка электрических линий;c) routing of electrical lines;

при этом в необязательном варианте блок оценки может также выполнять углубленное тестирование в отношении следующих дополнительных критериев проверки:however, optionally, the evaluator may also perform in-depth testing against the following additional test criteria:

d) размеры и тип выбранного шкафа электрооборудования; и/илиd) dimensions and type of electrical cabinet selected; and/or

e) правильность подбора типов проводов, используемых в электрических линиях.e) the correct selection of the types of wires used in electrical lines.

Преимущество решения согласно настоящему изобретению состоит, в частности, в том, что в большинстве случаев можно обойтись без ручной проверки результатов сборки распределительного шкафа, а автоматическая проверка, проводимая путем сравнения макетов согласно настоящему изобретению, требует гораздо меньше времени. Решение согласно настоящему изобретению основано на знании того, что макет-план, описывающий целевое состояние, которое является результатом предшествующего планирования конструкции, также подходит после внесения незначительных изменений для использования в качестве эталона сравнения на стадии проверки качества после завершения процесса сборки. Это обеспечивает надежную проверку запланированного целевого состояния относительно реализованного в действительности фактического состояния; при этом воздействие факторов, влияющих на возникновение ошибок, сводится к минимуму.The advantage of the solution according to the present invention is, in particular, that in most cases it is possible to do without manual verification of the results of the assembly of the switch cabinet, and the automatic verification carried out by comparing mock-ups according to the present invention requires much less time. The solution according to the present invention is based on the knowledge that a layout plan describing a target condition that results from previous design planning is also suitable, with minor modifications, to be used as a reference for comparison in the quality check stage after the completion of the assembly process. This provides a reliable check of the planned target state against the actually implemented actual state; while the impact of factors affecting the occurrence of errors is minimized.

Проверка в отношении комплектности и положения установленных узлов должна пониматься в том смысле, что проверяется не только наличие встроенных электрических или электронных модулей или иных компонентов подобного рода, но также и их тип, который может быть определен с помощью графической информации и информации о списке комплектующих узлов, привязанной к макету-плану. Кроме того, проверяется, все ли узлы установлены в предназначенных для них местах, и соблюдены ли заданные расстояния. Кроме того, проверка в отношении локализации клеммных соединений включает в себя определение того, действительно ли подключены клеммные соединения узлов, предусмотренные согласно макету-плану, при этом в ходе углубленного обследования также отслеживается прокладка электрических кабелей. Если они частично недоступны для визуального осмотра из-за их перекрытия коробами для прокладки кабелей или перекручивания при связывании в пучки, то, например, на основании оптически детектируемых отрезков начала и окончания электрической линии и/или их идентификаторов блок оценки определяет наиболее вероятный маршрут прохождения кабелей, который - если это не противоречит другим маршрутам прохождения - и считается установленным маршрутом прохождения. Для индивидуальной идентификации отдельных электрических линий может быть также предусмотрена возможность их снабжения символьной кодировкой, например, машиночитаемыми метками, которые доступны для визуальной технической оценки. Кроме того, захват изображения с помощью блока камеры может быть также использован для проверки того, соответствуют ли типы проводов, используемые в электрических линиях, планировочным нормативам в отношении материала, диаметра и изоляции проводника. Более того, может быть также предусмотрена возможность сравнения размеров и типа выбранного распределительного шкафа с планировочными нормативами и его проверки в этом отношении.Checking the completeness and position of the installed units should be understood in the sense that not only the presence of built-in electrical or electronic modules or other components of this kind is checked, but also their type, which can be determined using graphical information and information on the list of components. linked to the layout plan. In addition, it is checked whether all nodes are installed in the places intended for them, and whether the specified distances are observed. In addition, checking with regard to the localization of terminal connections includes determining whether the terminal connections of the nodes provided according to the layout plan are actually connected, while the installation of electrical cables is also monitored during an in-depth examination. If they are partially inaccessible for visual inspection due to their overlapping with cable ducts or twisting when bundled, then, for example, based on the optically detected segments of the beginning and end of the electric line and / or their identifiers, the evaluation unit determines the most probable route for the cables , which - if it does not contradict other routes of passage - is considered the established route of passage. For the individual identification of individual electrical lines, it may also be possible to provide them with symbolic coding, for example, machine-readable marks that are available for visual technical evaluation. In addition, image capture with the camera unit can also be used to check whether the types of wires used in electrical lines comply with planning regulations in terms of conductor material, diameter and insulation. Moreover, it may also be possible to compare the dimensions and type of the selected distribution cabinet with planning regulations and check it in this regard.

Согласно одному из аспектов, улучшающего решение согласно настоящему изобретению, предполагается, что блок оценки, предназначенный для обработки изображения, использует средство оптической фильтрации, с помощью которого обеспечивается возможность графического абстрагирования изображения макета, захваченного блоком камеры. Такое графическое абстрагирование должно идти в направлении представления макета-плана для достижения высокой степени достоверности результатов за счет получения аналогичной или подобной степени абстракции двух объектов сравнения. Такое графическое абстрагирование может быть реализовано, например, путем преобразования указанного изображения в резко-контрастное черно-белое изображение с четкой линейной структурой, содержащей только те компоненты изображения, которые относятся к сравнению. Любые информационные пробелы могут быть восполнены с использованием хорошо известных алгоритмов улучшения изображения.According to one aspect that improves the solution according to the present invention, it is assumed that the estimator for image processing uses an optical filtering means that allows graphical abstraction of the layout image captured by the camera unit. Such graphical abstraction should go in the direction of the presentation of the layout plan to achieve a high degree of reliability of the results by obtaining a similar or similar degree of abstraction of the two objects of comparison. Such graphical abstraction can be realized, for example, by converting said image into a high-contrast black and white image with a clear linear structure containing only those image components that are relevant for comparison. Any information gaps can be filled using well-known image enhancement algorithms.

В предпочтительном варианте должен быть установлен блок камеры для создания трехмерного, а не просто двухмерного изображения макета. Это дает преимущество, состоящее в том, что может быть также записано и сверено с макетом-планом, который также является трехмерным, положение узлов по высоте и точки их фиксации. Таким образом, решение согласно настоящему изобретению обеспечивает более высокую плотность информации о деталях проверки, благодаря чему дополнительно повышается качество проверки.In the preferred embodiment, a camera unit should be installed to create a 3D image of the layout rather than just a 2D image. This has the advantage that the position of the nodes in height and their fixation points can also be recorded and checked against the layout plan, which is also three-dimensional. Thus, the solution according to the present invention provides a higher density of information about the details of the check, thereby further improving the quality of the check.

Помимо чисто визуального сравнения решение согласно настоящему изобретению также обеспечивает возможность проведения сравнения между фактическим и целевым состояниями путем маркирования узлов. Это обусловлено тем, что каждый узел снабжен визуально идентифицируемой меткой, предусмотренной действующими стандартами.In addition to purely visual comparison, the solution of the present invention also allows comparison between actual and target states by labeling nodes. This is due to the fact that each node is provided with a visually identifiable label, provided by the current standards.

Согласно одному из аспектов, который дополнительно улучшает настоящее изобретение, предполагается, что блок оценки, помимо проверки конструктивной согласованности распределительного шкафа, также проверяет его функциональную согласованность путем сравнения функциональных возможностей, обеспечиваемых узлами и их проводкой с использованием электрических линий, с принципиальной электрической схемой, привязанной к макету-плану. Эта функциональная проверка основывается на знании того, что помимо макета-плана, который в предпочтительном варианте предоставляет информацию о схеме расположения узлов и их проводке, также известна и принципиальная электрическая схема, которая обычно представляет собой вводную информацию для планирования макета. С другой стороны, из анализа конструктивной согласованности известно, какие конкретные узлы и каким образом соединены друг с другом, вследствие чего из этого можно вывести заключение для принципиальной электрической схемы с учетом фактического состояния. Таким образом, можно также проверить функциональную согласованность содержимого распределительного шкафа.According to one aspect that further improves the present invention, it is assumed that the evaluation unit, in addition to checking the structural consistency of the switch cabinet, also checks its functional consistency by comparing the functionality provided by the nodes and their wiring using electrical lines, with a circuit diagram linked to the layout plan. This functional test is based on the knowledge that, in addition to the layout plan, which preferably provides information about the layout of nodes and their wiring, the circuit diagram is also known, which is usually an input for layout planning. On the other hand, from the structural consistency analysis, it is known which specific nodes are connected to each other and how, so that a conclusion can be drawn from this for the circuit diagram, taking into account the actual state. In this way, the functional consistency of the switch cabinet contents can also be checked.

Исходя из этого, можно также преобразовать содержимое распределительного шкафа в имитационную функциональную модель на основании информации, полученной по результатам испытания конструкции и функционального теста. Для этого предусмотрен необязательный блок моделирования, который может выполнять моделирование различных рабочих состояний распределительного шкафа в течение заданного периода времени на основании положительных результатов испытания конструкции и функционального теста. В данном случае также моделируется конфигурация соединений функциональной модели, т.е. подключенных датчиков, устройств, станков и тому подобного. Моделирование может быть использовано для получения результатов тестирования, например, в отношении изменения температуры в распределительном шкафу при разных сценариях нагрузки. Результат моделирования обеспечивает возможность проведения более тщательной проверки качества с учетом планировочных нормативов.Based on this, it is also possible to convert the contents of the control cabinet into a functional simulation model based on the information obtained from the design test and the functional test. To this end, an optional simulation unit is provided that can simulate various operating states of the switch cabinet for a predetermined period of time based on the positive results of the design test and the functional test. In this case, the connection configuration of the functional model is also modeled, i.e. connected sensors, devices, machine tools and the like. Simulation can be used to obtain test results, for example, in relation to the change in temperature in the switch cabinet under different load scenarios. The result of the simulation provides the possibility of a more thorough quality check, taking into account planning standards.

Моделирование не обязательно должно проводиться одновременно с визуальным осмотром содержимого корпуса. Как правило, программируемые логические контроллеры снабжаются соответствующим программным обеспечением только после завершения сборки распределительного шкафа, и обычно оно становится доступным и, таким образом, известным в более позднее время. Следовательно, алгоритмы, которые содержатся в программном обеспечении, также могут стать доступными для имитационной модели в соответственно более позднее время для проведения полного тестирования распределительного шкафа, включая управляющее программное обеспечение, в отношении всех его функциональных возможностей. В то же время, по меньшей мере, частичное тестирование в отношении конструктивной и функциональной согласованности распределительного шкафа может быть выполнено непосредственно по окончании сборки.Modeling does not have to be carried out simultaneously with a visual inspection of the contents of the hull. As a rule, programmable logic controllers are supplied with the corresponding software only after the assembly of the switch cabinet is completed, and usually it becomes available and thus known at a later time. Therefore, the algorithms contained in the software can also be made available to the simulation model at a correspondingly later time to carry out a complete test of the switch cabinet, including the control software, with respect to all its functionality. At the same time, at least partial testing with regard to the structural and functional consistency of the switch cabinet can be carried out immediately after assembly.

Кроме того, решение согласно настоящему изобретению может быть также дополнено тем, что сравнение фактического состояния с целевым состоянием проводится с учетом допустимых диапазонов допусков в отношении установленных узлов, используемых электрических линий и/или их положения для монтажа или трассировки. С учетом допустимых отклонений может быть получен хороший/плохой результат сравнения. Таким образом, может быть также проведена проверка в отношении минимального расстояния между соседними узлами, значения которого должны лежать в диапазоне, например, 2-3 см. В данном случае могут быть также отображены планировочные нормативы в отношении предельного состояния конструкции в соответствии с требованиями конкретного заказчика. Кроме того, предполагается, что результаты тестирования в отношении, по меньшей мере, конструктивной согласованности распределительного шкафа сохраняются в архивной базе данных для предпочтительного хранения виртуальной папки со сведениями о распределительном шкафе, который был протестирован после сборки. Таким образом, можно обойтись без стандартной регистрации результатов тестирования, например, с целью сертификации.In addition, the solution according to the present invention can also be supplemented by the fact that the comparison of the actual state with the target state is carried out taking into account the permissible tolerance ranges in relation to the installed nodes, the electric lines used and/or their position for installation or routing. Given the allowable deviations, a good/bad comparison result can be obtained. In this way, a check can also be carried out with regard to the minimum distance between adjacent nodes, the values of which should lie in the range of, for example, 2-3 cm. . In addition, it is assumed that the results of testing in relation to at least the design consistency of the cabinet are stored in an archive database for the preferred storage of a virtual folder with information about the cabinet that was tested after assembly. Thus, the standard recording of test results, for example, for the purpose of certification, can be dispensed with.

В предпочтительном варианте способ согласно настоящему изобретению, предназначенный для тестирования содержимого распределительного шкафа после предшествующей плановой сборки узлов и их подключения, реализуется в качестве компьютерного программного продукта, средства программного кода которого выполняют отдельные стадии этого способа в указанном блоке оценки. Этот компьютерный программный продукт, который может храниться в машиночитаемом запоминающем устройстве для хранения данных, может устанавливаться, например, на различных универсальных локальных компьютерах или предоставляться пользователям в качестве серверного решения.In a preferred embodiment, the method according to the present invention, designed to test the contents of the switch cabinet after the previous planned assembly of nodes and their connection, is implemented as a computer software product, the program code means of which perform the individual steps of this method in the specified evaluation unit. This computer program product, which may be stored in a computer-readable storage device for data storage, may be installed on various mainframe computers, for example, or provided to users as a server solution.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

Дополнительные признаки, улучшающие заявленное изобретение, подробнее описаны ниже вместе с описанием одного из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения в привязке к чертежам, где:Additional features that improve the claimed invention are described in more detail below, together with a description of one of the preferred embodiments of the present invention in connection with the drawings, where:

На фиг. 1 представлена блок-схема, иллюстрирующая устройство для тестирования содержимого распределительного шкафа; аIn FIG. 1 is a block diagram illustrating an apparatus for testing the contents of a switch cabinet; a

на фиг. 2 представлена блок-схема, иллюстрирующая отдельные стадии процедуры тестирования, выполняемые с помощью указанного устройства.in fig. 2 is a block diagram illustrating the individual steps of the test procedure carried out with the said apparatus.

Подробное описание настоящего изобретенияDetailed description of the present invention

Как показано на фиг. 1, после сборки, выполненной в ходе производственного процесса, должно быть проведено тестирование распределительного шкафа 1, содержание которого включает в себя различные технические узлы 2а-2е, установленные на монтажной панели 4 распределительного шкафа 1 с использованием П-образных монтажных реек 3 и подключенные друг к другу посредством различных электрических линий 5, изображение которых носит иллюстративный характер. Для этого каждый узел 2а-2е имеет соответствующие клеммные соединения 6, изображение которых носит иллюстративный характер, которые выполнены в виде винтовых зажимов или штыревых выводов (как пример).As shown in FIG. 1, after the assembly carried out during the production process, the switch cabinet 1 should be tested, the content of which includes various technical units 2a-2e installed on the mounting panel 4 of the switch cabinet 1 using U-shaped mounting rails 3 and connected to each other. to each other through various electrical lines 5, the illustration of which is illustrative. To do this, each node 2a-2e has corresponding terminal connections 6, the image of which is illustrative, which are made in the form of screw terminals or pins (as an example).

Для проверки содержимого распределительного шкафа 1 этот шкаф снабжен блоком 7 камеры, который располагается на определенном расстоянии от распределительного шкафа 1 и совмещен с монтажной панелью 4, и который формирует трехмерное изображение узлов 2а-2е, полностью смонтированных и подключенных на монтажной панели 4. Блок 8 оценки, подключенный за блоком 7 камеры, проводит сравнение, сопровождающееся обработкой изображения, макета 100 изображения фактического состояния содержимого корпуса, записанного блоком 7 камеры, с макетом-планом 200 целевого состояния, созданным автоматизированным инструментом планирования.To check the contents of the switch cabinet 1, this cabinet is provided with a camera unit 7, which is located at a certain distance from the switch cabinet 1 and aligned with the mounting panel 4, and which forms a three-dimensional image of the nodes 2a-2e, fully assembled and connected to the mounting panel 4. Box 8 evaluation connected behind the camera unit 7 compares, accompanied by image processing, the image layout 100 of the actual body content state image recorded by the camera unit 7 with the target state layout plan 200 generated by the automated planning tool.

Это сравнение проводится с использованием алгоритма анализа изображения, который считывает не только макет-план 200 из базы 9 данных планирования, но также и информацию о списке комплектующих узлов. На этой основе проводится проверка в отношении комплектности и положении установленных узлов 2а-2е, локализации клеммных соединений 6 и трассировки электрических кабелей 5, а также в отношении правильности подбора типов используемых для этого проводов на основании характеристик электрических линий 5, которые доступны для визуальной технической оценки. Алгоритм анализа изображения основан на нейронной системе, которая использует так называемый метод наилучшего отображения. Поскольку все устанавливаемые узлы известны по предыдущему планированию, нейронная система может определить, например, по геометрическим критериям, действительно ли установлен требуемый узел.This comparison is made using an image analysis algorithm that reads not only the layout plan 200 from the planning database 9 but also the component list information. On this basis, a check is carried out regarding the completeness and position of the installed nodes 2a-2e, the localization of terminal connections 6 and the routing of electrical cables 5, as well as the correct selection of the types of wires used for this based on the characteristics of electrical lines 5, which are available for visual technical assessment . The image analysis algorithm is based on a neural system that uses the so-called best display method. Since all installed nodes are known from previous planning, the neural system can determine, for example, by geometric criteria, whether the required node is actually installed.

Результат тестирования, сгенерированный блоком 8 оценки, передается в последующий блок 11 вывода, который представляет собой информационный интерфейс пользователя, выполненный в виде экранного дисплея. Этот результат говорит пользователю о том, может ли протестированный распределительный шкаф быть передан на отгрузку, или же требуется устранение неисправностей.The test result generated by the evaluation unit 8 is transmitted to the subsequent output unit 11, which is an information user interface in the form of an on-screen display. This result tells the user whether the tested cabinet can be shipped or if troubleshooting is required.

Помимо конструктивной согласованности распределительного шкафа 1 блок 8 оценки также проверяет его функциональную согласованность, сравнивая функциональные возможности, создаваемые узлами 2а-2е и их проводкой, с принципиальной электрической схемой 300, привязанной к макету-плану 200. После получения положительных результатов испытания конструкции и функционального теста блок 12 моделирования, соединенный с блоком 8 оценки, может также моделировать различные рабочие состояния распределительного шкафа 1 в течение заданного периода времени, например, для проверки характера изменения температуры относительно соответствующих планировочных нормативов, используя для этого технологию моделирования.In addition to the structural consistency of the switch cabinet 1, the evaluation unit 8 also checks its functional consistency by comparing the functionality created by the nodes 2a-2e and their wiring with the circuit diagram 300 associated with the layout plan 200. After receiving positive results from the design test and functional test the simulation unit 12 connected to the evaluation unit 8 can also simulate various operating states of the switch cabinet 1 over a predetermined period of time, for example, to check the behavior of the temperature in relation to the relevant planning regulations using simulation technology.

На фиг. 2 проиллюстрирован алгоритм проведения процедуры тестирования распределительного шкафа с помощью описанного выше устройства, в рамках которой по окончании плановой сборки сначала выполняется захват изображения содержимого распределительного шкафа, что осуществляется на первой стадии А. На второй стадии В макет 100 изображения фактического состояния содержимого собранного распределительного шкафа сравнивается с предоставленным макетом-планом 200 целевого состояния. На следующей третьей стадии С, помимо конструктивной согласованности содержимого распределительного шкафа, также проверяется его функциональная согласованность путем обращения к принципиальной электрической схеме 300, привязанной к макету-плану 200. Если фактическое состояние содержимого распределительного шкафа, в которое входят технические узлы и их проводка, также соответствует техническим данным электрической схемы, то можно считать, что функциональная согласованность распределительного шкафа 1 обеспечена. На четвертой стадии D на этом основании и вдобавок к этому проводится тестирование различных рабочих состояний, что осуществляется в рамках моделирования в течение заданного периода времени, например, 24 часов. Таким образом, можно определить, например, соответствует ли содержимое распределительного шкафа предельным тепловым характеристикам или нормам энергопотребления в условиях изменения температуры или потребления электроэнергии.In FIG. 2 illustrates the procedure for testing a switch cabinet using the device described above, in which, at the end of the planned assembly, an image of the contents of the switch cabinet is first captured, which is carried out in the first stage A. In the second stage B, the layout 100 of the image of the actual state of the contents of the assembled switch cabinet is compared with the provided layout plan 200 of the target state. At the next third stage C, in addition to the structural consistency of the contents of the switch cabinet, its functional consistency is also checked by referring to the circuit diagram 300 linked to the layout plan 200. If the actual state of the contents of the switch cabinet, which includes technical components and their wiring, is also corresponds to the technical data of the electrical circuit, then we can assume that the functional consistency of the switch cabinet 1 is ensured. In the fourth stage D, on this basis and in addition to this, testing of various operating states is carried out, which is carried out within the framework of the simulation for a given period of time, for example, 24 hours. In this way, it can be determined, for example, whether the contents of a control cabinet comply with thermal limits or energy consumption standards in the face of changes in temperature or power consumption.

Таким образом, решение согласно настоящему изобретению обеспечивает многоуровневую углубленную автоматизированную проверку качества собранного распределительного шкафа, которая не ограничена исключительно аспектами, представленными выше в качестве примера, но также допускает и другие модификации, входящие в объем последующей формулы изобретения. Например, может быть также проверена правильность выбора типа шкафа в качестве корпуса для сборки узлов на монтажной пластине.Thus, the solution according to the present invention provides a multi-level in-depth automated quality check of the assembled switch cabinet, which is not limited solely to the aspects presented above by way of example, but also allows for other modifications that are within the scope of the following claims. For example, the correct choice of the type of cabinet as the housing for assembling units on the mounting plate can also be checked.

Ссылочные позицииReference positions

1 распределительный шкаф1 switch cabinet

2 узел2 knot

3 П-образная монтажная рейка3 U-shaped mounting rail

5 электрический кабель5 electric cable

6 клеммное соединение6 terminal connection

7 блок камеры7 camera block

8 блок оценки8 evaluation block

9 база данных планирования9 planning database

10 архивная база данных10 archive database

11 блок вывода11 output block

12 блок моделирования12 block simulation

100 макет изображения100 layout image

200 макет-план200 layout plan

300 принципиальная электрическая схема.300 circuit diagram.

Claims

1. A device for testing the contents of the switch cabinet after the planned assembly of technical units (2a-2e) and their connection through the terminal connections provided for this (6) by means of marked electrical lines (5), containing:

- a camera unit (7) for obtaining at least a two-dimensional image of the nodes (2a-2e), fully assembled and connected on the mounting panel (4) of the switch cabinet (1);

- an evaluation unit (8) for comparing the layout (100) of the image of the actual state based on the received image with the provided layout plan (200) of the target state, at least in relation to:

a) completeness and position of installed units (2a-2e);

b) location of terminal connections (6);

c) electrical cable routing (5);

- an output unit (11) for providing test results of the design consistency of the switch cabinet (1) in order to evaluate whether to release its delivery or to repair the faults;

moreover, in addition to the structural consistency of the switch cabinet (1), the evaluation unit (8) also checks its functional consistency by comparing the functionality created by the nodes (2a-2e) and their connections through electrical lines (5), with the circuit diagram (300) linked to the layout plan (200);

moreover, the device is provided with a simulation unit (12), which, based on the positive results of structural and functional testing, performs simulation of various operating states of the switch cabinet (1) for a predetermined period of time.

2. The device according to claim 1, characterized in that the evaluation unit (8) additionally compares the actual state with the target state with respect to:

d) the dimensions and type of the selected distribution cabinet (1); and/or

e) the correct choice of types of wires used in electrical lines (5).

3. The device according to claim 1, characterized in that the evaluation unit (8) contains an optical filtering means for graphical abstraction of the layout image captured by the camera unit (7), to generate an image layout (100) corresponding to the degree of abstraction of the layout plan (200 ) for later comparison.

4. The device according to claim 1, characterized in that the camera unit (7) creates a three-dimensional image to determine the position of the nodes (2a-2e) and terminal connections (6) in height and take it into account when checking with a three-dimensional layout plan.

5. Device according to claim. 1, characterized in that the components (2a-2e) of the equipment are designed in the form of electrical and/or electronic built-in modules.

6. Machine method of testing the contents of the switch cabinet after the previous planned assembly of technical units (2a-2e) and their connection through the terminal connections provided for this (6) by means of marked electrical lines (5), which includes the following stages:

- obtaining an image of the nodes (2a-2e), completely mounted and connected on the mounting panel (4) of the switch cabinet (1), using the camera unit (7);

- comparing the layout (100) of the image of the actual state, based on the received image, with the provided layout-plan (200) of the target state using the evaluation unit (8), at least in relation to:

a) completeness of installed units (2a-2e);

b) location of terminal connections (6);

c) electrical cable routing (5);

- providing the results of testing the structural consistency of the switch cabinet (1) using the output unit (11) for evaluation as to whether to release its supply or to eliminate malfunctions;

moreover, in addition to the structural consistency of the switch cabinet (1), its functional consistency is also checked by comparing the functionality created by the nodes (2a-2e) and their connections through electrical lines (5), with a circuit diagram (300) linked to the layout plan ( 200);

moreover, based on the positive results of structural and functional testing, the simulation unit (12) simulates various operating states of the switch cabinet (1) for a predetermined period of time.

7. The machine method according to claim 6, characterized in that the comparison of the actual state with the target state is additionally carried out in relation to:

d) the dimensions and type of the selected distribution cabinet (1); and/or

e) the correct choice of types of wires used in electrical lines (5).

8. Machine method according to claim 6, characterized in that the layout plan (200) is created using a software-driven design tool in the form of a layout file displayed in two-dimensional or three-dimensional format.

9. Machine method according to claim 6, characterized in that the comparison of the actual state with the target state is carried out taking into account the permissible tolerance ranges in relation to the installed nodes (2a-2e), the electrical lines used (5) and / or their position for installation or routing .

10. Machine method according to claim 6, characterized in that the test results, at least with regard to the structural consistency of the switch cabinet (1), are transferred to an archive database (10) for storing an electronic folder with information about the switch cabinet (1), tested after assembly.

11. A computer-readable storage device for storing data containing a computer program product with program code tools for implementing the method according to one of paragraphs. 6-10.