压缩机控制系统电气原理图自动生成方法与流程

本发明属于电气软件应用领域，具体地说是一种压缩机控制系统电气原理图自动生成方法。

背景技术：

压缩机控制系统作为压缩机不可缺少的一部分，在空分、冶金、石油、化工等领域得到了广泛应用。大型压缩机控制系统一般包括6个以上控制机柜，一般需要大量的控制系统电气原理图。

以往的压缩机控制系统设计图采用caxa或者autocad设计软件，由设计人员手工设计完成。由于受到以上两款软件的功能限制，设计时间往往比较长。因此，设计图的交付期很难保证，同时影响到整个压缩机控制系统的交货期。

以往的压缩机控制系统设计图通常采用的是caxa存储方式，难以满足设计者对设计图所包含的部件进行有效的控制和管理，直接影响到设计图的整体完整性，容易导致设计图的错误；并且，控制系统的各种器件以及设备编号的编制需要统一的编制方法，如果采用手动编号的方式容易出现错误。

技术实现要素：

针对上述技术不足，本发明需要解决的技术问题是提供一种能够缩短设计周期、提高工作效率以及设计准确率的压缩机自动控制系统电气原理图自动生成方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：压缩机控制系统电气原理图自动生成方法，包括以下步骤：

导入压缩机控制系统的测点清单，并接收输入的压缩机控制系统设计参数信息；

根据测点清单的内容和输入的设计参数信息生成excel表格；

根据excel表格内容生成eplan格式的设计图。

所述测点清单包括多个测点类别:ai测点、ao测点、pi测点、di测点、do测点和机组状态监测系统测点；每个测点所对应的回路包括回路位号、回路名称和回路种类。

所述设计参数信息包括：

端子板信息：控制柜序号、端子接入方式、plc端子板所在控制柜序号和型号；

回路信息：每个回路所需安全栅型号、机组状态监测系统卡件编号和机组状态监测系统通道号；

交流配电模块信息：各断路器连接对象和额定电流；

直流配电源模块信息：各电源的型号和额定电流；

继电器模块信息：继电器的连接对象和触点连接对象；

直流配电模块信息：各端子名称、端子连接对象和额定电流。

所述根据测点清单的内容和输入的设计参数信息生成excel表格包括以下步骤：

1)将根据设计参数信息类别分配excel表格,每个表格包括一类设计参数信息；

2)将某一类设计参数信息及其在测点清单内对应的内容映射到对应表格的单元格内。

所述根据设计参数信息及其在测点清单内对应的内容映射到各表格表头的单元格内具体为：

1)将某一类测点预设信息分配至对应excel表的表头单元格内；

2)将测点清单内的项目号、控制柜序号分配至各表的宏名称所对应的页属性单元格内；

3)根据测点清单和设计参数信息生成各表的宏名称,依次列于各表对应表头下的首列单元格内；

4)将各个宏在设计图中的坐标分配至该宏所对应的位置单元格内；

5)将测点清单内各个回路位号、回路名称分配至各表的宏名称对应的宏属性内。

所述根据测点清单和设计参数信息生成各表的宏名称,依次列于各表对应表头下的首列单元格内具体为：

1)根据测点清单的回路种类归类并排序后做为各宏名称,依次列于对应表头下的首列单元格内；

2)根据用户选择的回路安全栅型号做为宏名称,依次列于对应表头下的首列单元格内；

3)用户选择的端子接入方式为有时，将测点清单中的回路名称进行归类，将每类中的端子排序编号，执行下一步；为无时，执行下一步；

4)将测点清单内屏蔽线的起始测点和结束测点之差经ascii码逆计算得到的变量值做为屏蔽线宏变量内容。

所述根据测点清单和设计参数信息生成各表的宏名称,依次列于各表对应表头下的首列单元格内具体为：

根据用户选择的断路器连接对象做为宏名称，依次列于对应表头下的首列单元格内；将用户输入的各个额定电流分配至回路安全栅型号对应的宏属性内。

所述根据测点清单和设计参数信息生成各表的宏名称,依次列于各表对应表头下的首列单元格内具体为：

根据用户选择的电源的型号做为宏名称，依次列于对应表头下的首列单元格内；将用户输入的各个额定电流分配至回路安全栅型号对应的宏属性内。

所述根据测点清单和设计参数信息生成各表的宏名称,依次列于各表对应表头下的首列单元格内具体为：

根据用户选择的继电器的连接对象做为宏名称，依次列于对应表头下的首列单元格内；将用户输入的各个触点连接对象分配至回路安全栅型号对应的宏属性内。

所述根据测点清单和设计参数信息生成各表的宏名称,依次列于各表对应表头下的首列单元格内具体为：

根据用户选择的各端子名称和端子连接对象相结合做为宏名称，依次列于对应表头下的首列单元格内；将用户输入的各个额定电流分配至回路安全栅型号对应的宏属性内。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明无需按照eecone模板所要求的格式填写excel表格，只需要将测点清单和设计参数填入计算机人机界面，然后就可以通过eecone的自动生成图纸来生成eplan格式的压缩机控制系统电气原理图。

2.本发明以visualstudio为设计平台，采用c#编程工具，通过对eecone的功能调用实现设计图页面布局自动布置、安全栅位号、端子排编号、端子编号、关联连接等自动生成，用户只需在计算机人机界面进行简单的选择及文字输入，就可以自动生成压缩机控制系统电气原理图，大大提高了工作效率和设计准确率，缩短了设计周期。

附图说明

图1是本发明的系统结构图；

图2是本发明实施例的逻辑流程图；

图3是本发明实施例自动生成的eecone平台上的excel表格示意图；

图4是本发明实施例预置的热电阻测点回路宏文件示意图；

图5是本发明实施例自动生成的eplan格式的plc端子板原理图；

图6是本发明实施例自动生成的eplan格式的220v交流配电原理图；

图7是本发明实施例自动生成的eplan格式的220v-24v直流电源原理图；

图8a是本发明实施例自动生成的eplan格式的继电器原理图一；

图8b是本发明实施例自动生成的eplan格式的继电器原理图二。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明公开了一种压缩机控制系统电气原理图自动生成方法，该系统基于压缩机控制系统设计技术、软件技术，以自主开发的人机界面及eplan软件为设计平台，包括：1.导入压缩机控制系统的测点清单；2.输入设计参数；3.生成符合eecone模板要求的excel表；4.调用eecone在eplan中生成原理图。采用本发明只需设计者在计算机人机界面中对控制系统回路类型进行简单的选择及文字输入，就可以自动生成eplan格式的压缩机控制系统电气原理图，大大减少了压缩机控制系统设计者的工作量，节省了时间，极大的提高了工作效率。

一种基于eecone的压缩机控制系统电气原理图自动生成方法，包括eplan电气制图软件、eecone平台、excel表格、c#编程工具、计算机人机界面，其特征在于：使用所述c#编程工具编写出的计算机人机界面，搜集由设计者编写的测点清单和设计参数，自动生成符合eecone平台格式的excel表格；所述eecone平台作为eplan软件的一部分，以excel表格加载项的形式出现，可以将设计者在eplan软件中编写的宏文件自动排列到eplan软件的对应项目中。

所述c#编程工具编写出的计算机人机界面包括多个下拉列表和文本框等控件，使设计者填写控制系统设计参数信息的过程更为简明、直观和有针对性。

所述计算机人机界面是基于eecone平台由c#编程工具的二次开发，设计者无需了解eecone平台要求的excel表格格式。

所述计算机人机界面中的设计参数信息和测点清单内容可以按照eecone平台能够识别出的格式回填入excel表格。

所述压缩机控制系统电气原理图中的各种电气、控制元器件的数量和型号可以自动计算并配置，页面布局可以自动布置，安全栅位号、断路器位号、电源位号、继电器位号、端子排编号、端子编号及关联连接可以自动生成。

压缩机自动控制系统电气原理图自动生成方法，该方法基于自动化系统设计技术和计算机技术，以计算机人机界面为设计平台，包括以下操作步骤：

1.导入压缩机控制系统的测点清单。测点清单包括的测点类型有ai测点、ao测点、pi测点、di测点、do测点和机组状态监测系统测点；每个测点所对应的回路包括回路位号、回路名称和回路种类。

2.输入设计参数。将每个回路所需要安全栅型号输入进人机界面中，也就是为回路中的安全栅选型；将预定的220v交流配电模块中的各个断路器功能和额定电流输入到人机界面中；将预定的220v-24v直流电源模块中的各个电源额定电流输入到人机界面中；将预定的24v直流配电模块中的各个端子功能和额定电流输入到人机界面中；将预定的继电器模块中的各个继电器的功能、类型和供电方式输入到人机界面中。

3.生成符合eecone模板要求的excel表。根据导入的测点清单和设计参数，自动生成eecone平台下的excel表格。

调用eecone在eplan中生成压缩机自动控制系统电气原理图。

压缩机控制系统设计图自动生成系统，其体系结构如图1所示。

如图2所示，是本发明压缩机控制系统电气原理图自动生成方法实施例的流程图。

操作步骤：

1.在计算机人机界面中导入压缩机控制系统的测点清单。本实施例中测点清单包括128个ai测点回路、8个ao测点回路、8个pi测点回路、64个di测点回路32个do测点回路，每个回路包括回路位号、回路名称和回路种类。

2.将整个压缩机控制系统所需要的控制柜数量、端子接入方式、plc端子板的位置和型号输入进计算机人机界面中。由“控制柜数量”来自动生成各个控制柜编号并且可以手动编辑；由“端子接入方式”来决定各个测点与现场设备有无端子连接；由“plc端子板的位置和型号”来决定各个plc端子板及其各测点所在的控制柜编号和plc端子板型号。本实施例中的控制系统中有5个控制柜，所有ai端子板、ao端子板和pi端子板位于同一控制柜中，所有di端子板和do端子板位于同一控制柜中。

3.将每个回路所需要安全栅型号、机组状态监测系统卡件编号和机组状态监测系统通道号输入进计算机人机界面中，也就是为回路中的安全栅、端子板和端子选型。由“安全栅型号”来决定安全栅各个测点的安全栅型号；由“机组状态监测系统卡件编号”来决定各个轴系测振、测位移点的机组状态监测系统卡件编号；由“机组状态监测系统通道号”来决定各个轴系测振、测位移点的机组状态监测系统通道号；“安全栅位号”和“柜外单元位号”可以由测点清单中的“回路位号”自动生成。本实施例中所有机组轴系测温点的安全栅所用型号为p+f的kfd2-ut2-ex1，外接热电阻回路，如图5所示。

步骤3自动生成算法描述：根据导入的“测点清单”中每个测点的“输入卡标识号”和“输出卡标识号”自动识别出测点的类型，例如根据“ai11”中的“ai”描述自动识别为模拟量输入测点，根据“do15”中的“do”描述自动识别为数字量输出测点；再根据《hg-t20505-2000过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》，结合导入的“测点清单”中每个测点的“测点位号”自动识别出该测点的热力学变量类型或控制开关量类型，例如根据“810te1660a”中的“te”描述自动识别为温度模拟量输入测点，并且自动识别该位号前缀为“810”、后缀为“1660a”，替换“te”为“tb”，结合前缀、后缀将该位号转换为图3中“安全栅位号”列中的“810tb1660a”。

再根据“测点清单”中的“测点说明”自动识别出每个测点的功能，例如根据“压缩机轴承温度”自动识别出该测点为压缩机轴系温度测点，确定所连接的控制柜内安全栅型号为“kfd2-ut2-ex1”，并且外接热电阻；再例如可以根据“测点清单”中的“测点说明”自动识别出某测点为低温管线温度测点，并且根据“测点清单”中的“输入量程”的测量范围外接低温热电偶或者铂热电阻。

再根据plc端子板所连接的测点数量来自动布置每个测点宏的位置，例如图3中的“x”列起始单元格数值为29，以下每个单元格数值增量为23，“y”列为固定值200，表示每个测点回路宏垂直方向位置相同。(“x”列和“y”列为每个宏在设计图上的坐标)。根据各个端子板上的模拟量测点数量和测点的起始位置，计算出“屏蔽线”宏的长度和起始位置。屏蔽线的长度由“variant”控制，“variant”单元格内容“h”是根据起始测点和结束测点位置的数值差值求ascii码逆计算得出的；“x”单元格为屏蔽线的起始位置，是根据起始测点的位置计算出的，“y”单元格为固定值，表示每条屏蔽线垂直方向位置相同。

图3中其它列为测点回路中各个端子的端子排编号列和端子编号列(在图3中略去显示)，可以通过“位号说明”进行归类统一编号，通常情况下，实现同一功能或相似功能的测点的端子排编号一致，并且同一端子排内的所有端子为自动顺序编号，备用余量为25％。此步骤的输出为图3所示的excel表格。此步骤生成的原理图如图5所示。

4.将220v交流配电模块中的各个断路器功能和额定电流输入到计算机人机界面中。由“断路器功能”来决定各个断路器的连接方式和功能描述；由“额定电流”来决定各个断路器的额定电流；所有断路器编号均为自动编号。本实例中220v交流配电模块中所使用的断路器均为双极断路器，包括主回路跳转断路器、备用断路器、plc机架供电断路器、控制柜24v直流模块供电断路器、机组状态检测系统供电断路器、插排供电断路器等，如图6所示。

5.将220v-24v直流电源模块中的各个电源的型号和额定电流输入到计算机人机界面中。由“电源型号”来决定直流电源的接线方式；由“额定电流”来决定直流电源的接线形式；电源编号和冗余模块编号均为自动编号。本实例中220v-24v直流电源模块的各个电源均为带报警功能的双模冗余电源，如图7所示。

6.将继电器模块中的各个继电器的功能、型号和触点功能输入到人机界面中。由“继电器功能”来决定继电器的主要功能和触点形式；由“继电器类型”来决定继电器的型号；由“触点功能”来决定每个继电器的各个触点功能，并且可以自动连接现场无源接点；所有继电器编号均为自动编号。本实例中继电器模块中所使用的继电器均为安全继电器，包括联锁停车继电器、电气隔离继电器、现场设备控制隔离继电器、报警器控制继电器和备用继电器等，如图8a-8b所示。

7.将24v直流配电模块中的各个端子名称、端子功能和额定电流输入到人机界面中。由“端子名称”来决定端子所连接的设备名称；由“端子功能”来决定端子所连接的设备类型；由“额定电流”来决定端子的额定电流；所有端子的端子排编号和端子编号均为自动编号，备用余量为25％。本实例中24v直流配电模块中所使用的端子均为额定电流为3a的正极刀闸端子和负极普通端子，包括plc端子板供电端子、现场设备供电端子、电气隔离继电器供电端子、交换机供电端子和备用端子等。

8.根据计算机人机界面中的测点清单和各项设计参数来自动生成eecone平台下的excel表格的各项内容，如图3所示。

9.由图3所示的eecone平台下的excel表格，调用如图4所示的预置eplan宏文件，生成所需的控制系统eplan格式的设计图，如图5，图6，图7，图8a-8b所示。

根据excel表格内容生成eplan格式的设计图采用现有eecone模块实现，包括以下步骤：

根据测点清单内的测点类别得到eplan设计图的页名称和页描述；某一页包括一种测点类别的宏；将excel表格中的某测点类别的编号、关联连接等映射到对应eplan设计图中各宏的预置属性中。

10.根据设计图生成压缩机控制系统的用户所需的清单：

根据自动生成的控制系统eplan格式的设计图，将用户所需的设备材料清单、部件汇总清单、端子排总览清单、接线清单，通过预制的列表格式依次列出。