(57)【要約】【課題】  プラントケーブル配線設計において、ケーブルサイズ及びケーブルルートを合理的に選定する。【解決手段】  本発明のプラントケーブル配線設計支援システム１０１は、ケーブルを布設する電路材のルートとサイズが記述されてなる電路材モデルデータベース１１１と、プラントに設置された電気機器の定格容量等の特性データ及び電気機器に電源を供給するケーブルの発着点データが記述されてなる電気機器データベース１０３と、電路材のルートとケーブルの発着点データに基づいて許容範囲内で最短ケーブルルートを求めるケーブルルート選定手段１３４と、この最短ケーブルルートと入力設定される少なくともケーブルの電圧降下許容値とに基づいてケーブルサイズを求めるケーブルサイズ選定手段１３５と、このケーブルサイズ及び入力設定される電路材の占積率許容値とに基づいて電路材のサイズの適否を判断して判断結果を出力する電路材サイズ選択手段１３６とを備えてなることを特徴とする。【選択図】  図１
2006195544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルを布設する電路材のルートとサイズが記述されてなる電路材モデルデータベースと、プラントに設置された電気機器の定格容量等の特性データ及び前記電気機器に電源を供給するケーブルの発着点データが記述されてなる電気機器データベースと、前記電路材のルートと前記ケーブルの発着点データに基づいて最短ケーブルルートを求めるケーブルルート選定手段と、該最短ケーブルルートと入力設定される少なくとも前記ケーブルの電圧降下許容値とに基づいてケーブルサイズを求めるケーブルサイズ選定手段と、該ケーブルサイズ及び入力設定される前記電路材の占積率許容値とに基づいて前記電路材のサイズの適否を判断して判断結果を出力する電路材サイズ選択手段とを備えてなるプラントケーブル配線設計支援システム。
【請求項２】
前記ケーブルサイズ選定手段は、前記ケーブルの電圧降下許容値に加えて、前記ケーブルの許容電流値と布設条件による許容電流低減率の双方を考慮して前記ケーブルサイズを求めることを特徴とする請求項１に記載のプラントケーブル配線設計支援システム。
【請求項３】
前記ケーブルルート選定手段は、前記最短ケーブルルートが設定範囲の差で複数存在するとき、ケーブル布設の屈曲角度合計の少ない最短ケーブルルートを選定することを特徴とする請求項１に記載のプラントケーブル配線設計支援システム。
【請求項４】
前記電路材サイズ選択手段は、前記電路材の占積率許容値を越える場合に、当該電路材のサイズを次に大きなサイズに変更する処理を繰り返して、占積率許容値を満たすサイズに変更することを特徴とする請求項１に記載のプラントケーブル配線設計支援システム。
【請求項５】
前記電路材サイズ選択手段は、前記電路材のサイズを変更した場合、変更した電路材と他のプラント建造物との干渉の有無を判断し、干渉がある場合はその旨を表示画面に出力して設計変更の対応を促す手段を有することを特徴とする請求項４に記載のプラントケーブル配線設計支援システム。
【請求項６】
前記電路材サイズ選択手段は、次に大きなサイズの電路材が無いとき、ケーブルルートを変更して前記ケーブルサイズ選定手段の処理を行わせ、変更されたケーブルサイズに基づいて前記電路材のサイズの適否を判断することを特徴とする請求項４に記載のプラントケーブル配線設計支援システム。
【請求項７】
前記電路材サイズ選択手段は、入力設定されるケーブル長優先指令と電路材サイズ優先指令に従って前記電路材のサイズの調整を行う手段を有することを特徴とする請求項４又は５に記載のプラントケーブル配線設計支援システム。
【請求項８】
前記ケーブルサイズ選定手段のケーブル選定結果と、前記電路材サイズ選定手段の電路材選定結果とに基づいて、前記ケーブルと前記電路材の合計質量を求めて前記電路材の支持部材にかかる荷重データを作成するローディングデータ作成手段を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプラントケーブル配線設計支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントケーブル配線設計支援システムに係り、３次元ＣＡＤ(Computer Aided Design)装置を用いてケーブル配線設計を支援するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、種々のプラントを構成するモータなどの電気機器に対し、プラントの１箇所又は複数箇所の電気室に設けられた電源盤などから、ケーブルによって電源を供給するようにしている。また、プラントに配設された電気機器の相互間に布設するケーブルもある。したがって、プラントを構成する数多くの電気機器に電気室から電源を供給するケーブル及び電気機器相互間を接続するケーブルの本数も多くなる（例えば、数百本）。これらのケーブルは、通常、ケーブルトレイや電線管等の電路材を用いて、各電気機器に配線されるが、プラント建造物の配置や構造によって電路材の布設ルートが制約を受けることから、電路材の布設ルートを設計する作業は煩雑なものになる。
【０００３】
この点、特許文献１に、ＣＡＤ装置を利用して、プラント内を縦横に延びているケーブルトレイの布設ルート等の設計を支援する方法が提案されている。これによれば、ＣＡＤ装置の画面に示された機器配置図上で、ケーブルトレイの始点及び終点と布設ルートを入力するとともに、ケーブルトレイの属性データとして、トレイの段数、種類、幅、高さなどを入力することにより、プラント建造物やトレイ相互の干渉を回避して、複雑なケーブルトレイの配置構成図を作成するようにしている。また、ケーブルトレイにおけるケーブルの占積率等を考慮しながら、配置されたトレイに沿った最短ケーブルルートの選定処理を自動で行うようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６９２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された従来技術では、ケーブルサイズを選定する処理について配慮されていない。すなわち、ケーブルトレイ等の電路材の占積率は、ケーブルサイズによって変わり、ケーブルサイズは主としてケーブルルート長によって変わるから、ケーブルサイズを考慮して最適なケーブルルートを選定することが好ましい。この点、特許文献１では、ケーブルトレイの幅及び高さ（サイズ）と布設ルートを決定した後に、最適なケーブルルートを決定するようにしており、ケーブルトレイの占積率を越えたものは他のルートに回すようにしている。つまり、ケーブルサイズ及び本数に応じて、ケーブルトレイのサイズを変更することについては配慮がなされていないことから、ケーブルサイズを最小化できる最適なケーブルルートを合理的に選定することができないおそれがある。
【０００６】
本発明は、プラントケーブル配線設計において、ケーブルサイズ及びケーブルルートを合理的に選定することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明のプラントケーブル配線設計支援システムは、ケーブルを布設する電路材のルートとサイズが記述されてなる電路材モデルデータベースと、プラントに設置された電気機器の定格容量等の特性データ及び前記電気機器に電源を供給するケーブルの発着点データが記述されてなる電気機器データベースと、前記電路材のルートと前記ケーブルの発着点データに基づいて許容範囲内で最短ケーブルルートを求めるケーブルルート選定手段と、該最短ケーブルルートと入力設定される少なくとも前記ケーブルの電圧降下許容値とに基づいてケーブルサイズを求めるケーブルサイズ選定手段と、該ケーブルサイズ及び入力設定される前記電路材の占積率許容値とに基づいて前記電路材のサイズの適否を判断して判断結果を出力する電路材サイズ選択手段とを備えてなることを特徴とする。
【０００８】
すなわち、本発明によれば、ケーブルサイズ選定手段により、最短ケーブルルートと電圧降下許容値とに基づいてケーブルサイズを求め、ケーブルサイズ及び電路材の占積率許容値とに基づいて電路材のサイズの適否を判断していることから、ケーブルルート長によって変わるケーブルサイズを考慮して、ケーブルサイズ及びケーブルルートを合理的に選定することができる。
【０００９】
この場合において、ケーブルサイズ選定手段は、前記ケーブルの電圧降下許容値に加えて、前記ケーブルの許容電流値と布設条件による許容電流低減率の双方を考慮して前記ケーブルサイズを求めることができる。
【００１０】
また、ケーブルルート選定手段は、許容範囲内の前記最短ケーブルルートが複数存在するとき、ケーブル布設の屈曲角度合計の少ない最短ケーブルルートを選定するようにすることができる。
【００１１】
電路材サイズ選択手段は、前記電路材の占積率許容値を越える場合に、当該電路材のサイズを次に大きなサイズに変更する処理を繰り返して、占積率許容値を満たすサイズに変更することが好ましい。この場合において、次に大きなサイズの電路材が無いとき、ケーブルルートを変更して前記ケーブルサイズ選定手段の処理を行わせ、変更されたケーブルサイズに基づいて前記電路材のサイズの適否を判断することができる。また、電路材サイズ選択手段は、入力設定されるケーブル長優先指令と電路材サイズ優先指令に従って電路材のサイズの調整を行う手段を有するものとすることができる。これらにより、電路材のサイズを合理的に選定することができる。さらに、電路材サイズ選択手段は、電路材のサイズを変更した場合、変更した電路材と他のプラント建造物との干渉の有無を判断し、干渉がある場合はその旨を表示画面に出力して設計変更の対応を促す手段を有することが好ましい。
【００１２】
また、ケーブルサイズ選定手段のケーブル選定結果と、前記電路材サイズ選定手段の電路材選定結果とに基づいて、前記ケーブルと前記電路材の合計質量を求めて前記電路材の支持部材にかかる荷重データを作成するローディングデータ作成手段を設けることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、プラントケーブル配線設計において、ケーブルサイズ及びケーブルルートを最適化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
図1は、本発明のプラントケーブル配線設計システムを組み込んでなるプラントの設計合理化システムの概要構成を示す図である。図示のように、本実施形態の設計合理化システム１０１は、３Ｄ−ＣＡＤシステムを用いて構成され、電路材モデル及び電気機器などの機器モデルを含んでなる設備モデルデータベース１０２、機器詳細データベース１０３、プラントの建造物や構造をモデル化してなる構造モデルデータベース１０４、ケーブル配線設計手段１０５、３Ｄ画像表示装置１０６、設計データ入力手段１０７、及びケーブルモデルデータベース１０８を含んでいる。
【００１６】
設備モデルデータベース１０２には、例えば、電路材モデル１０９や機器モデル１１０等の、プラントを構成する様々な機器、資材及び機材を３Ｄ−ＣＡＤによりモデル化して格納されている。電路材モデルｉ (ｉ ＝１, ２, ３, ・・・, ｎ)１０９は、ケーブルの布設ルートとなるケーブルトレイ及び電線管等を３Ｄ−ＣＡＤによりモデル化してなる電路材モデルデータ１１１として、電路材の種類１１２、幅及び高さの寸法１１３、形状１１４、材料１１５、質量１１６などの属性データが付与されている。また、機器モデルｊ（ｊ＝１、２、３、・・・、ｍ）１１０は、プラントを構成する全ての電気機器などの機器を３Ｄ−ＣＡＤによりモデル化してなる機器モデルデータ１１７として、種類１１８、寸法１１９、質量１２０などの属性データが付与されている。
【００１７】
機器詳細データベース１０３には、プラント内の電気を必要とする機器の詳細データ１２１が格納されている。個々の機器詳細データ１２１には、電源を供給するケーブルの発着点１２２、電気機器の定格容量１２３、定格電圧１２４、力率１２５、効率１２６などの特性データを属性データとして付与されている。
【００１８】
構造モデルデータベース１０４には、プラント建造物を構成する全ての構造モデル１２７の３Ｄ−ＣＡＤデータが格納されている。構造モデル１２７は、複数のモデルデータベースから構成される構造物のモデルであり、複数の機器及び資材からなる一纏まりの設備グループを構造モデル１２７として、プラント設計者により適宜定義される。図示例では、構造モデルｋ（ｋ＝１、２、３、・・・、ｌ）１２７は、配置データ１２８と占積データ１２９を含んでなる。配置データ１２８は、構造モデル１２７を構成する設備モデルベース１０２内の電路材モデル１０９もしくは機器モデル１１０、それらのモデルの配置位置１３０、相互接続関係１３１、必要に応じて機器詳細データベース１０３から機器詳細データ１２１の発着点１２２、定格容量１２３、定格電圧１２４、力率１２５、効率１２６などの属性データが付与される。また、占積データ１２９は、占積ケーブルデータ１３２及び占積率１３３が含まれている。
【００１９】
設計データ入力手段１０７からは、設計データ１３７として、ケーブルにおける電圧降下許容値１３８、ケーブルルートにおける電路材の布設条件１４０及び占積率１３９等が入力設定されるようになっている。この布設条件１４０には、布設条件によって影響を受ける電流低減率が含まれている。入力設定された設計データ１３７の電圧降下許容値１３８、布設条件１４０及び占積率１３９は、構造モデル１２７ないの占積データ１２９に付与されている。
【００２０】
ケーブル配線設計手段１０５は、最適ケーブルルート選定手段１３４、ケーブルサイズ選定手段１３５、最適電路材サイズ選定手段１３６を有して構成されている。各選定手段は、その選定結果を設計データとして登録するようになっている。
【００２１】
ケーブルモデルデータベース１０８には、ケーブルを３Ｄ−ＣＡＤによりモデル化してなるケーブルモデル１４１が格納されている。個々のケーブルモデル１４１は、モデルデータ１４２として、種類１４３、公称断面積１４４、心数１４５、質量１４６等の属性データが付与されている。
【００２２】
（ケーブル配線設計支援の概要）
このように構成される設計合理化システムのケーブル配線設計支援に係る特徴部の処理手順の詳細を、図２〜図８を参照して説明する。図２は、全体の処理手順の概要を示すフローチャートである。処理を開始し（ステップ２０１）、プラント設計者によって既に登録済みの設備モデルを３Ｄ上に構造モデルとして配置することにより、プラント建造物の３D画像モデルを作成する。その際、構造モデルに個々の配置データを付与する（ステップ２０２）。次いで、設計者により、設計データが入力される（ステップ２０３）。設計データが入力されるとケーブル配線設計手段１０５が作動する。
【００２３】
ケーブル配線設計手段１０５において、先ず、最適ケーブルルート選定手段１３４によりケーブルルートが選定され、このルートのルート長より、ケーブルサイズ選定手段１３５においてケーブルサイズが選定される。次いで、ケーブルサイズ選定手段１３５によって選定されたケーブルサイズより、最適電路材サイズ選定手段１３６によって電路材サイズを選定する。電路材と他の機器や配管とがぶつかる等の干渉が発生した場合は、設計者の意思によって、設計データ入力手段１０７を介して最適電路材サイズ選定手段１３６に指令を入力して電路材ルートを調整する。この処理を、ケーブルを必要とする全ての構造モデルに設計データとして付与される。このようにして、設計作業に不都合がなくなった場合は、設計確認作業を終了する（ステップ２０５）。これにより、３Ｄ画像により、設計作業を確認しながら、最適なケーブルルート、ケーブルサイズおよび電路材サイズを決定することができる。
【００２４】
（最適ケーブルルート選定手段）
次に、図3及び図４を参照して、ケーブル配線設計手段１０５の最適ケーブルルート選定手段１３４の処理について説明する。図３に示すように、最適ケーブルルート選定手段１３４の開始処理（ステップ３０１）に続いて、設計者はケーブルルートを選定したい構造モデルｋを３D画面上で選択する（ステップ３０２）。次に、選択した構造モデルｋに係る電気機器のケーブルを選定済みか否かを確認し（ステップ３０３）、選定済みであればそのまま終了する（ステップ３０４）。未選定の場合は、選択された構造モデルｋに係る電路材ルートの配置データ１２８、ケーブルの発着点データ１２２を構造モデルデータベース１０４から抽出する（ステップ３０５）。これに基づいて、発点位置に最も近い電路材ルートの配置データと、着点位置に最も近い電路材ルートの配置データを選定する（ステップ３０６）。次いで、ケーブルの発点位置と着点位置を結ぶ電路材ルートのうち、最短の電路材ルートを最短ケーブルルートとして選定する（ステップ３０７）。このステップ３０７の詳細は、図4に示す。最短ケーブルルートを選定した後、発点と着点を結ぶケーブルの長さを算出し、設計データ１３７に登録し（ステップ３０８）、ルート選定を終了して、ケーブルサイズ選定手段１３５に移行する（ステップ３０９）。
【００２５】
ステップ３０７は、図４に示すように、開始処理（ステップ４０１）に続いて、配置データ１２８内の電路材を複数に区分して設定した相互接続関係１３１を抽出する（ステップ４０２）。電路材区分の相互接続関係１３１を抽出することにより、指定した電路材区分に接続されている全ての電路材ルートを選定することが可能となる。図３のステップ３０５で抽出したデータ及び相互接続関係１３１を用いて、発点となる電路材区分から、着点となる電路材区分まで、取り得るルートの全ての電路材ルートを検索する（ステップ４０３）。
【００２６】
次いで、同一の電路材区分を2回以上通過しているか否かを判定する（ステップ４０４）。同一の電路材区分を２回以上通過した場合は、ループ状のルートを選定していることになるから、その電路材ルートを除外してステップ４０３に戻る（ステップ４０５）。２回以上通過していない場合に限り、選定した各々の電路材ルート全長を、配置データ１２８より算出する（ステップ４０６）。算出された電路材ルート全長Ｌｎにおいて、最短のＬｎを選定して最短ルートとする（ステップ４０７）。また、最短ルートが一定差の範囲内に複数存在する場合には、除外することなく、全ての最短ルートを選定してステップ４０９へ移行する（ステップ４０８）。ステップ４０９では、電路材ルートの屈折角度合計、つまりケーブルの屈曲角度の合計を計算し、その合計が最も小さいルートを選択する。
【００２７】
（ケーブルサイズ選定手段）
図５、図6及び図7を参照して、ケーブルサイズ選定手段１３５の処理手順について説明する。図５の開始処理（ステップ５０１）に続いて、ケーブルサイズ選定手段１３５は、選択された電気機器に係るケーブル長、機器モデルの定格容量１２３、定格電圧１２４、力率１２５、効率１２６などの特性データを抽出する（ステップ５０２）。次いで、ケーブルの許容電流を考慮した場合のケーブルサイズ選定（ステップ５０３）、及び電圧降下を考慮した場合のケーブルサイズ選定（ステップ５０４）を行う。
【００２８】
ケーブルの許容電流を考慮した場合のケーブルサイズ選定結果（ステップ５０５）と電圧降下を考慮した場合のケーブルサイズ選定結果（ステップ５０６）の導線の公称断面積Ｘ、Ｙを比較し、断面積が大きい方のケーブルサイズを選択する（ステップ５０７）。ケーブルサイズ選定後、ケーブルサイズ、電圧降下、許容電流値を含めて、種類、サイズ別に設計データ１３７に登録し（ステップ５０８）、サイズ選定を終了して最適電路材サイズ選定手段１３６に移行する（ステップ５０９）。このようにして、最適なケーブルルート及びケーブルサイズを選定することができる。
【００２９】
図6を参照して、図５のステップ５０３における許容電流を考慮した場合のケーブルサイズ選定方法を説明する。まず、開始処理（ステップ６０１）に続いて、データベース１０８より、ケーブルの許容電流値１４７を抽出する（ステップ６０２）。次いで、設計者は、使用する目的に応じてケーブルの種類を選択する（ステップ６０３）。また、設計者は、設計データ入力手段１０７よりケーブルの布設条件に応じて、許容電流低減率を入力し（ステップ６０４）、布設状態に応じたケーブルの許容電流をケーブルモデルデータベース１０８に反映する（ステップ６０５）。なお、許容電流低減率は、布設条件に応じて予め設計データ１３７に設定しておくことができる。次いで、ステップ５０２にて抽出したデータより、実際に電気機器に流れる定格電流を算出し（ステップ６０６）、ケーブルモデルデータベース１０８内の許容電流値と比較し、定格電流よりも大きい許容電流値を有するケーブルの内の最小断面積のケーブルサイズを選定して（ステップ６０８）、図５のステップ５０５に移行する。
【００３０】
次に、図7を参照して、図５のステップ５０４における電圧降下を考慮した場合のケーブルサイズ選定方法を説明する。まず、開始処理（ステップ７０１）に続いて、設計者は、設計データ入力手段１０７よりケーブルの電圧降下許容値、ケーブルの種類を入力する（ステップ７０２）。次いで、各データベースより、定格電流、ケーブル抵抗、ケーブルリアクタンス、定格電圧、力率等のデータを抽出する（ステップ７０３）。次に、使用される電圧が、直流であるか否かを判定し（ステップ７０５）、直流でない場合は、使用される電圧が単相であるか否かを判定する（ステップ７０６）。そして、直流、単相、３相の別に応じて定格電流における電圧降下を周知の式を用いて計算し、電圧降下許容値を満足するケーブルサイズを選定して（ステップ７０７）、図５のステップ５０６へ戻る。
【００３１】
（最適電路材サイズ選定手段）
先ず、設計者は、ケーブルルート、ケーブルサイズ、電路材サイズを設計するにあたって、「ケーブル長」を優先的に選択するのか、それとも「電路材のサイズ」を優先的に選択するのかを、ステップ２０３の設計データ入力時に選択する。
【００３２】
図８に、ケーブル長を優先的に選択した場合の処理手順のフローチャートを示す。ケーブルサイズ選定手段１３５により選択されたケーブルサイズに基づいて、電路サイズ選定に必要なケーブル外径、電路材の高さ及び幅のデータを電路材モデル１０９から抽出する（ステップ８０２）。抽出したデータより、電路材上のケーブル占積率と占積率許容値とを比較する（ステップ８０３）。ケーブル占積率が占有率許容値よりも小さければ、設計データ１３７へ仮登録する（ステップ８０４）。ケーブル占積率が占有率許容値よりも大きい場合は、現在選定されている電路材サイズよりも次に大きなサイズの電路材の有無を判断する（ステップ８０５）。次に大きな電路材があれば、その電路材に変更してステップ８０３に戻り、占積率を確認する。次に大きな電路材がない場合は、占積率がオーバーした電路材上にルート変更可能なケーブルの有無を判断する（ステップ８０６）。変更可能なケーブルが存在しない場合は、占積率がオーバーした電路材区分を警告色で表示し、設計者に設計変更必要性を告知して処理を終了する（ステップ８０７）。
【００３３】
一方、ルート変更可能なケーブルが存在する場合は、ルート変更後の電路材区分に与えるサイズ増加分が最も小さいケーブルを選択する（ステップ８０８）。次いで、ルート変更前と変更後においてケーブルサイズに変更がないかを確認する（ステップ８０９）。変更がない場合は、そのケーブルのルートを変更し（ステップ８１１）占積率の確認（ステップ８０３）へ戻る。ケーブルサイズに変更がある場合は、そのルートを選択から除外し（ステップ８１０）、ステップ８０６に戻って、他のケーブルについてルート変更を検討する。
【００３４】
ステップ８０３にて占積率を満足するに至った場合は、前述と同様に、設計データ１３７へ仮登録し（ステップ８０４）、他の機器や配管等のプラント構造物と電路材との干渉の有無を確認する（ステップ８１２）。干渉がある場合は、設計データ入力手段１０７を介して最適電路材サイズ選定手段１３６に指令を入力して、電路材ルートの調整を実行させる。干渉がなければ、電路材サイズを設計データに登録して（ステップ８１４）、終了する（ステップ８１５）。
【００３５】
次に、図９に、電路材における占積率を優先的に選択した場合の処理手順のフローチャートを示す。ケーブルサイズ選定手段１３５により選択されたケーブルサイズ基づいて（ステップ９０１）、電路材サイズ選定に必要なケーブル外径、電路材の高さ及び幅のサイズデータを電路材モデル１０９から抽出する（ステップ９０２）。抽出したデータより、電路材上のケーブル占積率と占積率許容値とを比較する（ステップ９０３）。ケーブル占積率が占有率許容値よりも小さければ、設計データ１３７へ仮登録する（ステップ９０４）。ケーブル占積率が占有率許容値よりも大きい場合は、占積率がオーバーした電路材上にルート変更可能なケーブルが存在するか否かを判断する（ステップ９０５）。変更可能なケーブルが存在しない場合は、占積率がオーバーした電路材区分を警告色で表示し、設計者に設計変更必要性を告知して処理を終了する（ステップ９０６）。
【００３６】
一方、ルート変更可能なケーブルが存在する場合は、ルート変更後の電路材区分に与えるサイズ増加分が最も小さいケーブルを選択する（ステップ９０７）。次いで、ルート変更前と変更後においてケーブルサイズに変更がないかを確認する（ステップ９０８）。変更がない場合は、そのケーブルのルートを変更し（ステップ９０９）占積率の確認（ステップ９０３）へ戻る。ケーブルサイズに変更がある場合は、そのルートを選択から除外し（ステップ９１０）、ステップ９１１に進んで、他のケーブルについてルート変更を検討する。変更可能なルートが存在する場合は、ステップ９０７に戻り、ルート変更可能かを検討する。一方、変更可能なケーブルが存在しない場合、現状より次に大きな電路材サイズを選択する（ステップ９１２）。存在する場合は、電路材サイズを変更後、ステップ９０３にて占積率を確認する。存在しない場合は、当該電路材区分を警告色にて表示し、設計者に設計変更の必要性を告知する（ステップ９１５）。ステップ９０３にて占積率許容値を満足すると、設計データ１３７へ仮登録し（ステップ９０４）、他の機器や配管等のプラント構造物と電路材との干渉の有無を確認する（ステップ９１８）。干渉がある場合は、設計データ入力手段１０７を介して最適電路材サイズ選定手段１３６に指令を入力して、電路材ルートの調整を実行させる。干渉がなければ、電路材サイズを設計データに登録して（ステップ９１８）、終了する（ステップ９１９）。
【００３７】
図１０に、最適電路材サイズ選定手段１３６における電路材ルート調整手段の処理手順のフローチャートを示す。機器や配管と電路材が干渉する場合、電路材ルート調整手段より３Ｄ画面に干渉幅（干渉寸法）を表示する（ステップ１００２）。次いで、設計者に対して、電路材ルートを変更するか否かの確認をする（ステップ１００３）。設計者は、「移動する」を選択した場合、電路材の移動方向及び移動距離を入力する（ステップ１００５）。設計者の入力した方向に電路材を移動し（ステップ１００６）、ステップ８１２の機器との干渉チェックに戻る（ステップ１００７）。
【００３８】
一方、設計者が「移動しない」を選択した場合、干渉をなくすため、現状の電路材サイズより、次に小さな電路材を選択する（ステップ１００８）。小さな電路材が存在しない場合は、当該電路材区分を警告色に変更し、設計者に設計変更が必要なことを告知する（ステップ１００９）。一方、小さな電路材が存在する場合は、電路材サイズを変更し（ステップ１０１０）、占積率を確認する（ステップ１０１１）。占積率許容値を満足している場合、ステップ１００７へ進む。占積率を満足しない場合は、当該電路材ルート上にルート変更可能なケーブルが存在するかを確認する（ステップ１０１２）。
【００３９】
ルート変更可能なケーブルが存在する場合は、ルート変更後の電路材区分に与えるサイズ増加分が最も小さいケーブルを選択する（ステップ１０１３）。次いで、ルート変更前と変更後においてケーブルサイズに変更がないかを確認する（ステップ１０２４）。変更がない場合は、そのケーブルのルートを変更し、占積率の確認（ステップ１０１２）へ戻る。変更がある場合は、そのルートを選択から除外し（ステップ１０１５）、ステップ１０１２に戻って、他のケーブルについてルート変更を検討する。ルート変更可能なケーブルがない場合は、ステップ１０１６に進んで、当該電路材区分を警告色に変更し、設計者に設計変更が必要なことを告知する。
【００４０】
上記実施形態によりケーブルルートの設計を行った一実施例を図１１を参照して説明する。設計者は、図１１に示すように画面上で、プラント機器の配置を確認し、ケーブルルートを計画する。まず、電源盤Ｍ００１と電気機器Ｐ００１を有する構造モデルを選択したとする。この場合、電路材ルートとして図中に矢印で示したルートＲ1とルートＲ2とが検索される。その中で、最も距離の短いルートＲ1が最短ケーブルルートとして出力される。このとき、ルートＲ1上に選択不可能なルートがないことからルートＲ1が結果として出力される。
【００４１】
次いで、選定作業により得られるケーブル長より、ケーブルサイズが選定される。各データベースより、例えば、ケーブル長１２０ｍ、機器の定格容量２２ｋＷ、定格電圧４００Ｖ、力率０．８８１、効率０．８８３が抽出されたとする。これらのデータをもとに、定格電流を算出すると４０Ａになる。次いで、入力手段１０７により、電圧降下許容値４％及び布設条件による電流低減率０．７を入力する。これより、許容電流を考慮した場合の公称断面積は８ｍｍ２、電圧降下を考慮した場合の公称断面積は１４ｍｍ２となる。この２つを比較し、公称断面積の大きい方の１４ｍｍ２を採用する。このケーブル外径は４．４mmとなる。次いで、このケーブル外径に基づいて電路材サイズを選定する。各データベースより、電路材の高さ１５０mm 幅３００ mmを抽出し、ケーブルサイズと比較し、電路内に格納可能であることを確認後、他の機器との干渉をチェックする。干渉がないことより、電路材のサイズを決定する。設計者は、選定結果を３D画像装置上で確認して設計を決定する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態のプラントケーブル配線設計システムを組み込んでなる設計合理化システムの構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態のプラントケーブル配線設計の処理手順の概要を示すフローチャートである。
【図３】最適なケーブルルート選定の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】最短なケーブルルート選定の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】ケーブルサイズ選定の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】ケーブルの布設条件による許容電流を考慮した際のケーブルサイズ選定の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】電圧降下を考慮した際のケーブルサイズ選定の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】ケーブル長を優先した最適な電路材サイズ選定の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】占積率を優先した最適な電路材サイズ選定の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】電路材ルートの調整処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明のプラントケーブル配線設計を適用した一実施例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０１  設計合理化システム
１０２  設備モデルデータベース
１０３  機器詳細データベース
１０４  構造モデルデータベース
１０５  ケーブル配線設計手段
１０６  ３D画像表示装置
１０７  設計データ入力手段
１０８  ケーブルモデルデータベース
１０９  電路材モデル
１１０  機器モデル
１２７  構造モデル
１３４  最適ケーブルルート選定手段
１３５  ケーブルサイズ選定手段
１３６  最適電路材サイズ選定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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