一种快速的元件排布的方法与流程

本发明涉及电气元件排布领域，具体为一种快速的元件排布的方法。

背景技术：

目前在电气行业，绝大多数情况下工程师需要人工对元件进行排布。元件排布需要考虑到最终箱体的硬性需求、箱体规格、耗材等成本因素，元件安装的方便性，以及元件排布的美观性。因此，人工排布元件是一项耗时的工作。这项工作实际上重复而低效的，在给定目标的情况下，实际上存在数量众多的元件排布方案。工程师限于个人精力和时间，难以给出多种排布方案，只能考虑上述因素以后给出一个相对较优的元件排布方案。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种快速的元件排布的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

从图纸当中提取元件的安装顺序，一般遵循从总到分，从上到下的顺序原则来摆放元件：首先提取元件的属性。相关的区域说明如如图2所示，整个区域为一个元件摆放区域，里面摆放一定数量的元件，若干摆放在同一行的元件组成了元件层。hup是包含进线开关的元件层到区域顶部的最小允许距离，hdown是最底端的元件层到区域底部的最小允许距离，hmid是上一元件层与下一元件层之间的最小允许距离，wedge是元件层与区域左右两端的最小允许距离，wmid是元件之间的最小距离。每个元件都包含以上的各个维度的最小允许距离，这些最小允许距离保证元件在实际安装时的便利性。另外，元件一般是以矩形形式存在，wcell是元件的宽，hcell是元件的高。

从整体上说，元件排布可分为三种形式：开关单独上下排布，普通上下排布，开关单独左右排布，如图4、图5、图6所示。在开关单独上下排布和开关左右单独排布当中，开关是独立开来的一个特殊元件，除去开关以外所有元件组合成元件模块。在普通上下排布中，不单独区分开关这个元件，所有元件组合成元件模块。

然后将一定数量的元件从左到右组合成元件模块，元件模块可包含若干层。元件之间的组合需要考虑到元件的wmid属性。如图3所示，元件a的wamid＝30，元件b的wbmid＝20，那么元件a与元件b的横向距离为wa-bmid＝max{wamid,wbmid}。给定最终元件模块的层数k，按照元件序列当中的顺序排入元件模块当中。如果空间允许的情况下，第一个元件先放入第1排，然后下一个元件放到第2排，下一个元件放到第3排……最后一排执行完放入操作以后，如果元件序列仍有元件，则下一个元件放入第1排，如此类推。在这里要遵循一个原则：第一排元件层的总宽度要大于各排元件层的总宽度。因此，如果在摆放元件时出现当前排元件层的总宽度大于第一排元件层的总宽度，则被认为不允许，当前元件只能考虑下一元件层。变动k则能产生多种元件模块。

获得元件模块以后，通过一定的组合方式，能够产生各类排布方式：

在开关单独上下排布当中，除去开关后所有元件组合成元件模块，按照最小允许距离，开关单独设在元件模块的上方，配置外层配电箱外壳，产生最终的开关单独上下排布方案。

在开关单独左右排布当中，除去开关后所有元件组合成元件模块，按照最小允许距离，开关单独设在元件模块的左方，配置外层配电箱外壳，产生最终的开关单独左右排布方案。

在普通左右排布当中，所有元件组合成元件模块，按照最小允许距离，配置外层配电箱外壳，产生最终跟普通上下排布方案。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明能够上述过程能够通过程序化的方式，让计算机穷举所有可能的排布方案，从而得出若干相对较优的排布方案。从而解放工程师的重复劳动时间，提升工作效率。

附图说明

图1为本发明整体流程图；

图2为本发明元件摆放涉及到的参数说明图；

图3为本发明元件距离定义图；

图4为本发明开关单独上下排布示意图；

图5为本发明普通上下排布示意图；

图6为本发明开关单独左右排布示意图；

具体实施方式

从图纸当中提取元件的安装顺序，一般遵循从总到分，从上到下的顺序原则来摆放元件：

首先提取元件的属性。相关的区域说明如如图2所示，整个区域为一个元件摆放区域，里面摆放一定数量的元件，若干摆放在同一行的元件组成了元件层。hup是包含进线开关的元件层到区域顶部的最小允许距离，hdown是最底端的元件层到区域底部的最小允许距离，hmid是上一元件层与下一元件层之间的最小允许距离，wedge是元件层与区域左右两端的最小允许距离，wmid是元件之间的最小距离。每个元件都包含以上的各个维度的最小允许距离，这些最小允许距离保证元件在实际安装时的便利性。另外，元件一般是以矩形形式存在，wcell是元件的宽，hcell是元件的高。

从整体上说，元件排布可分为三种形式：开关单独上下排布，普通上下排布，开关单独左右排布，如图4、图5、图6所示。在开关单独上下排布和开关左右单独排布当中，开关是独立开来的一个特殊元件，除去开关以外所有元件组合成元件模块。在普通上下排布中，不单独区分开关这个元件，所有元件组合成元件模块。

然后将一定数量的元件从左到右组合成元件模块，元件模块可包含若干层。元件之间的组合需要考虑到元件的wmid属性。如图3所示，元件a的wamid＝30，元件b的wbmid＝20，那么元件a与元件b的横向距离为wa-bmid＝max{wamid,wbmid}。给定最终元件模块的层数k，按照元件序列当中的顺序排入元件模块当中。如果空间允许的情况下，第一个元件先放入第1排，然后下一个元件放到第2排，下一个元件放到第3排……最后一排执行完放入操作以后，如果元件序列仍有元件，则下一个元件放入第1排，如此类推。在这里要遵循一个原则：第一排元件层的总宽度要大于各排元件层的总宽度。因此，如果在摆放元件时出现当前排元件层的总宽度大于第一排元件层的总宽度，则被认为不允许，当前元件只能考虑下一元件层。变动k则能产生多种元件模块。

获得元件模块以后，通过一定的组合方式，能够产生各类排布方式：

1、在开关单独上下排布当中，除去开关后所有元件组合成元件模块，按照最小允许距离，开关单独设在元件模块的上方，配置外层配电箱外壳，产生最终的开关单独上下排布方案。

2、在开关单独左右排布当中，除去开关后所有元件组合成元件模块，按照最小允许距离，开关单独设在元件模块的左方，配置外层配电箱外壳，产生最终的开关单独左右排布方案。

3、在普通左右排布当中，所有元件组合成元件模块，按照最小允许距离，配置外层配电箱外壳，产生最终跟普通上下排布方案。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种元件智能排布算法，其能够对二维平面上的元件进行快速智能排布，从而能产生多种排布方案，为电路设计者提供合理的元件排布方案选择，大幅度提升元件排布的工作效率，降低人工出错的可能性。

技术研发人员：郭承军;黄曼娜
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2017.01.11
技术公布日：2017.07.04