[发明专利]一种电气控制箱、柜安装布置工图生成方法

说明书

本发明公开了一种电气控制箱、柜安装布置工图生成方法，包括区域划分和区域内组合模块的布设两部分，区域划分采用基于经验与规定的布设方法，区域内组合模块的布局采用基于空间最优化的自动布设方法，基于最小残差方差法对各区域内模块组件进行自动布设。与传统安装布置图相比，本发明的设计方式更加简单，设计效率大幅度提高，设计质量有保障，避免了设计人员个人水平造成的设计差异，降低了对设计人员的专业技能要求。设计、校对、审核的工作量和压力都大幅度降低。全面实现了安装布置图设计的自动化、智能化。

技术领域

本发明属于工业电气自动化硬件设计领域，具体涉及一种电气控制箱、柜安装布置图自动布局和成图的生成方法。

背景技术

安装布置图主要是用来表明电气控制设备上所有器件的实际位置、安装要求，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的资料。

安装布置图的设计要素往往涉及以下一些内容：

1.电气控制箱、柜的选型：不同的选型由于面板、背板的尺寸不同，控制方案不同，控制对象不同，器件的布局方式也会不同。

2.器件的选型：器件选型不同，尺寸占位不同，选用的成比例图样也会不同。

3.箱、柜编号及器件编号：即便箱、柜的选型及器件的选型、数量都相同的电气控制设备，编号也会不同。

4.电气控制箱、柜的的面板、背板器件没有放满时，需要应用预留备用原则，器件的定位及卡轨、线槽尺寸的确定，都需要设计人员考虑。

综上所述，安装布置图的设计模式多样，变化多端，细节繁多，设计方法、标准、规范及用户需求多样。

传统的安装布置图，电气控制箱、柜的多为标准机箱柜，其内部空间分布多采用人工布设方式、面板及背板设计也多采用人工设计方式，工作量大、繁琐、设计要求高。通常机柜箱内部空间布设方式为分区布设，其中供配电、执行器单元在箱中下部区域，指示器在易于观测的区域，控制器、通信器位于上部区域。同时，机柜、箱的布置图设还需考虑卡轨、线槽尺寸空间，散热通风的要求，安全性、维护性要求等方面内容。

传统的安装布置图器件尺寸占位用成比例的方框表示，标注箱、柜编号及器件编号。布置图元器件占位及内部布设状态不直观。

发明内容

本发明的目的是在经验与规定条件下实现电气控制箱、柜安装布置图基于最小残差方差法的最优化自动布局。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种电气控制箱、柜安装布置工图生成方法，包括区域划分和区域内组合模块的布设两部分，所述组合模块为区域内布设器件及组件的组合，其特征在于：所述区域划分采用基于经验与规定的布设方法，所述区域内组合模块的布局采用基于空间最优化的自动布设方法，具体操作如下：

A、确定区域内组合布局几何期望中心(X₀，Y₀)，区域面积S₀，及顺时针边界向量组且设计为凸集，即相邻向量边的叉积值符号同号；

B、根据区域功能技术参数要求，自动选取元器件，计算组合模块总面积S₁，若S₁S₀则需重新调整区域面积；若S₁S₀,则继续进行布设，元器件选取完毕后，按序排列元器件，形成组合边框，获得组合模块的几何中心(X₁，Y₁)，同时形成组合模块的顶点坐标集(X₁₀，Y₁₀)、(X₁₁，Y₁₁)、(X₁₂、Y₁₂)、…(X_1n、Y_1n)；

C、基于最小残差方差法对各区域内模块组件进行自动布设，其具体操作步骤如下：