开关柜配置系统技术方案

公开了一种计算机辅助的开关柜配置系统，其被设计用于配置开关柜，开关柜包括模块化开关设备，模块化开关设备以特定于应用方式由多个电气和/或电子内置模块和其它的可选组件组成，所述开关柜配置系统包括计算单元，计算单元包括分类设备以及评估和模拟单元，用于生成具有不同布局的一组不同的开关柜方案，以及然后选择特定布局并相应地控制开关柜生产线。后选择特定布局并相应地控制开关柜生产线。后选择特定布局并相应地控制开关柜生产线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开关柜配置系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年3月29日提交的欧洲专利申请19,166,275.8的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术涉及一种计算机辅助的开关柜配置系统，设置用于配置开关柜，开关柜包括模块化开关柜设备，模块化开关柜设备以特定于应用的方式由多个电气和/或电子内置模块和其它的可选组件组成。此外，本专利技术涉及开关柜制造设施、用途、方法和计算机程序产品。

技术介绍

[0004]本专利技术的应用领域扩展到开关设备和控制柜构造。开关柜主要用于工业应用的背景。开关柜容纳电气和电子组件，这些组件以标准化的内置模块的形式设计，以便控制自动化生产设施、工艺工程设施、机械工具等。容纳在开关柜中的内置模块通常是控制组件，它们不直接作为现场设备布置在机械上。例如，可编程逻辑控制器、通用计算单元、用于速度控制的变频器、用于与各种总线系统的总线连接的通信模块、数字输入/输出模块或模拟输入模块被用作内置模块。此外，开关柜通常还包含电气端子板，电气端子板用于连接使用地点处的电缆，建立与电源以及待被控制的机械和系统的连接。具有特定于应用的开关柜设备的开关柜的生产是根据先前在方案阶段开发的三维布局进行的，三维布局还包括待被安装的组件的零件清单信息。
[0005]WO 2008/071309 A1示出了一种具有若干个单独开关柜的开关柜布置，这些开关柜通过壁段分成若干个用作功能隔室的部分隔室，其中可以放置例如低压系统、滑入式单元、冷却单元和其他组件。在这种背景下，子空间可以容纳例如配电轨道布置和放置在其上的用于安装相关电气或电子安装模块的设备适配器。
[0006]EP 0 943 165 B1公开了开关柜的各种设备方案。在第一实施例中，面向组件的开关柜包括开关柜壳体，多个电气和电子组件和设备布置在该壳体中。多个输入/输出模块位于开关柜壳体的上部，多个熔线元件和更多数量的断路器位于中部，用于固定通往各个机械的电缆束的夹持设备是位于下部。为了将各个组件和设备相互连接，在开关柜中布置了若干个用于接入布线的端子、若干个用于中间路由的端子和若干个用于引出路由的端子。
[0007]专利技术概述
[0008]本专利技术的目的是提供一种用于配置开关柜的开关柜配置系统，其中可以以对用户有效的、并在可能的优化方面具有良好平衡的方式设计布局。
[0009]此目的根据独立专利权利要求的特征来解决。本专利技术的进一步实施例由从属权利要求和以下描述得出。
[0010]第一方面涉及一种计算机辅助的开关柜配置系统，设置用于配置开关柜，开关柜具有模块化开关柜设备，模块化开关柜设备以特定于应用的方式由多个电气和/或电子内
置模块和其它的可选组件组成。计算机辅助的开关柜配置系统具有计算单元，计算单元包括分类设备以及评估和模拟单元。此外，还提供了数据库，数据库也可以是云存储。分类设备被布置成通过从存储在数据库中的历史储备数据集中选择合适的配置，在考虑到框架条件数据集的情况下，识别待被控制的设施的一个或多个开关柜配置。特别地，这些存储的配置包括已经生产的、即成功使用的开关柜的配置。评估和模拟单元适于在由不同参数形成的参数空间内调整在考虑到框架条件数据集的情况下所识别的开关柜配置，从而生成一组不同的开关柜方案，每个具有不同的(三维)布局。
[0011]评估和模拟单元可被设置为，针对该组的每个开关柜方案，计算并以图形方式输出与框架条件数据集中限定的框架条件的偏差以及(如必要)由此产生的目标设定。
[0012]框架条件数据集可以特别包括开关柜的期望规格。目标设定可以特别包括开关柜的制造时间和/或制造成本。
[0013]封装配置系统可以进一步被配置为通过与用户的交互使用第一电子选择表格来创建框架条件记录。
[0014]根据一个实施例，进一步提供了一种模式识别单元，模式识别单元使用分类设备以使用模式识别来识别一个或多个开关柜配置。
[0015]为此，模式识别单元可以使用模糊逻辑、人工智能或神经网络进行模式识别。
[0016]根据进一步的实施例，评估和模拟单元被布置为通过第二电子选择表格生成参数空间的参数。这也可以通过与用户的交互来生成或完成。
[0017]根据另一个实施例，形成参数空间的参数包括开关柜的制造深度、空间要求和/或成本。
[0018]根据进一步的实施例，提供了一种决策设备，其被布置用于从该组不同的开关柜方案中选择开关柜方案。此决策设备可被设置为接受用户输入。它也可被设置为全自动的，从而计算机辅助的柜配置系统进行自主选择。此选择可以考虑以下进一步描述的质量函数。
[0019]根据进一步的实施例，系统被布置为将所选开关柜方案的开关柜配置存储在数据库中，使得系统可以在未来的开关柜配置中参考它。
[0020]封装设备的这种方案设计和构造是基于软件创建的，例如通过EPLAN Pro以CAD支持的设计形式创建。规划的设计特别包括布局形式的三维安装结构、电气和电子内置模块的虚拟布线以及(如必要)其它组件，以及铜母线的配置等，以用于封装设备相匹配的灵活配电系统。例如，电气或电子安装模块可以使用顶帽导轨固定在开关柜壳体中。还可以设计可选组件，诸如风扇、通风机、过滤器、热交换器、空调单元、内部照明系统、电缆入口等，以完善开关柜。
[0021]为创建三维布局而进行的软件支持的设计的特征在于分类设备以及评估和模拟单元，其在访问与其相连的安装模块库(数据库)时，支持开关柜设备的布局，考虑结构边界条件，例如距离尺寸、可达性或电能消耗规范。
[0022]各种安装模块可被安装在开关柜壳体中的公共安装导轨上。开关柜被设计为面向功能块的，这意味着只包括机械的功能所必需的那些内置模块。此外，开关柜壳体还包含若干个用于将开关柜连接到总线系统的总线端子、信号监控单元、若干个输入/输出模块、电源单元和负载继电器。在开关柜壳体的底部，有电缆套管，机械的连接线以及附加传感器
和/或致动器的线路可以通过电缆套管引入开关柜的内部。第二实施例的这种开关柜至少以对应于防护等级IP65的方式被设计。
[0023]通常，开关柜的布局必须满足应用所限定的框架条件，并且也可以根据附加方面进行优化，附加方面例如关于热负荷能力、电磁兼容性、内置模块和其他组件的组装密度，电能消耗等。但是，这些优化方面通常是相互竞争的关系，因此在一个方面的方向上的优化是以牺牲另一个方面为代价的。例如，增加组装密度通常会导致开关柜的热负荷更高。
[0024]实施例包括以下技术教导：开关柜的配置最初始于以电路图SP的形式的开关柜设备的功能规划的创建或提供。随后，封装设备的电路图SP被转换为三维布局L1，三维布局L1用于在至少一个封装壳体中布置至少若干个电气和/或电子安装模块，其中，封装设备的三维布局L1通过软件布局辅助单元LA(例如申请人的产品EPLAN Pro)访问与其连接的安装模块库来创建。
[0025]可以规定，随后通过在布局辅助单元LA中实现的修改算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计算机辅助的开关柜配置系统(1)，被设计用于配置开关柜，所述开关柜包括模块化开关柜设备，所述模块化开关柜设备以特定于应用的方式由多个电气和/或电子安装模块和其它的可选组件组成，所述系统包括：具有分类设备(10)以及评估和模拟单元(18)的计算单元；数据库(11、12、13)；其中，所述分类设备被设计用于通过从存储在所述数据库中的历史储备数据集中选择合适的配置，在考虑到框架条件数据集(2)的情况下，识别用于待被调控的设施的一个或多个开关柜配置(30)；其中，所述评估和模拟单元被设计用于在由不同参数形成的参数空间内，调整在考虑到所述框架条件数据集的情况下所识别的开关柜配置，从而产生各自具有不同布局的一组不同的开关柜方案(100)。2.根据权利要求1所述的计算机辅助的开关柜配置系统(1)，其中，所述评估和模拟单元(18)被设计用于，针对所述组的每个开关柜方案(100)，计算并以图形方式输出与在所述框架条件数据集(2)中限定的框架条件的偏差以及(如必要)由此产生的目标设定。3.根据前述权利要求中任一项所述的计算机辅助的开关柜配置系统(1)，其中，所述框架条件数据集(2)包括所述开关柜的期望规格。4.根据权利要求2或3中任一项所述的计算机辅助的开关柜配置系统(1)，其中，所述目标设定包括所述开关柜的制造时间和/或制造成本。5.根据前述权利要求中任一项所述的计算机辅助的开关柜配置系统(1)，其中，所述开关柜配置系统()被设计用于通过第一电子选择表格生成所述框架条件数据集(2)。6.根据前述权利要求中任一项所述的计算机辅助的开关柜配置系统(1)，进一步包括：模式识别单元(20)，使用所述分类设备(10)通过模式识别来识别所述一个或多个开关柜配置。7.根据权利要求6所述的计算机辅助的开关柜配置系统(1)，其中，所述模式识别单元(20)采用模糊逻辑、人工智能或神经网络进行模式识别。8.根据前述权利要求中任一项所述的计算机辅助的开关柜配置系统(1)，其中，所述评估和模拟单元(18)被设计用于通过第二电子选择表格生成所述参数空间的参数。9.根据前述权利要求中任一项所述的计算机辅助的开关柜配置系统(1)，其中，形成所述参数空间的参数包括垂直整合、空间要求和成本。10.根据前述权利要求中任一项所述的计算机辅助的开关柜配置系统(1)，进一步包括：决策设备(40)，被设计用于从所述组的不同的开关柜方案(100)中选择开关柜方案。11.根据权利要求10所述的计算机辅助的开关柜配置系统(1)，被设计用于将所选开关柜方案的开关柜配置存储在数据库(11、12、13)中。12.根据前述权利要求中任一项所述的计算机辅助的开关柜配置系统(1)，其中，所述评估和模拟单元(18)包括在其中实施或与其相关联的修改算法，所述修改算法用于生成至...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉斯，
申请(专利权)人：里塔尔有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：