(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元ＣＡＤデータの生成及び管理を行う３次元ＣＡＤ演算部と、
前記３次元ＣＡＤ演算部により生成されるデータを保管する３次元データ保管部と、
電気ＣＡＤデータの生成及び管理を行う電気ＣＡＤ演算部と、
前記電気ＣＡＤ演算部により生成されるデータを保管する電気回路データ保管部と、
前記３次元ＣＡＤ演算部により生成されるデータと、前記電気ＣＡＤ演算部により生成されるデータとを読み込み、それぞれのデータを相互に関連付けるデータリンク処理部とを備え、
前記３次元データ保管部が保管した３次元ＣＡＤの情報による３次元モデル図面を表示する場合に、前記データリンク処理部により関連付けた電気ＣＡＤの情報による電気回路図面を構成する電気部品の情報を３次元ＣＡＤの情報による３次元モデル図面の表示画面に貼付して３次元モデル図面と同時に表示すると共に、
前記電気回路データ保管部が保管した電気回路図面を表示する場合に、前記データリンク処理部により関連付けた３次元ＣＡＤの情報による３次元モデル図面の論理座標の情報を電気ＣＡＤの情報による電気回路図面の表示画面に貼付して電気回路図面と同時に表示し、
前記データリンク処理部は、前記３次元ＣＡＤ演算部により生成される３次元ＣＡＤデータの電気部品について、製品内の取り付け位置を示す論理座標を自動的に割り付けし、割り付けた論理座標を前記電気ＣＡＤ演算部へ出力し、電気ＣＡＤデータの当該電気部品の属性情報として登録することを特徴とする３次元ＣＡＤシステム。
【請求項２】
３次元ＣＡＤデータの生成及び管理を行う３次元ＣＡＤ演算部と、
前記３次元ＣＡＤ演算部により生成されるデータを保管する３次元データ保管部と、
電気ＣＡＤデータの生成及び管理を行う電気ＣＡＤ演算部と、
前記電気ＣＡＤ演算部により生成されるデータを保管する電気回路データ保管部と、
前記３次元ＣＡＤ演算部により生成されるデータと、前記電気ＣＡＤ演算部により生成されるデータとを読み込み、それぞれのデータを相互に関連付けるデータリンク処理部とを備え、
前記３次元データ保管部が保管した３次元ＣＡＤの情報による３次元モデル図面を表示する場合に、前記データリンク処理部により関連付けた電気ＣＡＤの情報による電気回路図面を構成する電気部品の情報を３次元ＣＡＤの情報による３次元モデル図面の表示画面に貼付して３次元モデル図面と同時に表示すると共に、
前記電気回路データ保管部が保管した電気回路図面を表示する場合に、前記データリンク処理部により関連付けた３次元ＣＡＤの情報による３次元モデル図面の論理座標の情報を電気ＣＡＤの情報による電気回路図面の表示画面に貼付して電気回路図面と同時に表示し、
前記データリンク処理部は、前記電気ＣＡＤ演算部により生成される電気ＣＡＤデータの電気部品について、電気部品の属性情報を前記３次元ＣＡＤ演算部へ出力し、３次元ＣＡＤデータの当該電気部品の属性情報として登録することを特徴とする３次元ＣＡＤシステム。
【請求項３】
３次元ＣＡＤデータの生成及び管理を行う３次元ＣＡＤ演算部を搭載し、前記３次元ＣＡＤ演算部により生成されるデータを保管する３次元データ保管部を備えた３次元ＣＡＤサーバ計算機と、
電気ＣＡＤデータの生成及び管理を行う電気ＣＡＤ演算部を搭載し、前記電気ＣＡＤ演算部により生成されるデータを保管する電気回路データ保管部を備えた電気ＣＡＤサーバ計算機と、
前記３次元ＣＡＤサーバ計算機及び前記電気ＣＡＤサーバ計算機と、ネットワークを介して接続する複数のクライアント計算機から構成し、
前記クライアント計算機は、前記３次元ＣＡＤサーバ計算機から３次元ＣＡＤデータを読み込むと共に、前記電気ＣＡＤサーバ計算機から電気ＣＡＤデータを読み込み、相互に関連付けるデータリンク処理部を備え、
前記３次元データ保管部が保管した３次元ＣＡＤの情報による３次元モデル図面を表示する場合に、前記データリンク処理部により関連付けた電気ＣＡＤの情報による電気回路図面を構成する電気部品の情報を３次元ＣＡＤの情報による３次元モデル図面の表示画面に貼付して３次元モデル図面と同時に表示する３次元ＣＡＤシステムであり、
前記クライアント計算機が電気部品表示処理部を備え、
前記電気部品表示処理部は、前記電気ＣＡＤ演算部により生成された電気回路図を前記クライアント計算機に表示し、ユーザが任意の電気部品を画面上で選択することにより、前記選択された電気部品に該当する部分を識別表示した３次元ＣＡＤデータを、クライアント計算機が表示することを特徴とする３次元ＣＡＤシステム。
【請求項４】
請求項３記載の３次元ＣＡＤシステムにおいて、
前記クライアント計算機の電気部品表示処理部は、前記３次元ＣＡＤ演算部により生成された３次元ＣＡＤデータを前記クライアント計算機に表示し、ユーザが任意の電気部品を画面上で選択することにより、前記選択された電気部品に該当する部分を識別表示した電気回路図を、クライアント計算機に表示することを特徴とする３次元ＣＡＤシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御盤等の設計における電気回路図と機器実装図との関連付けを自動的に行う３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、制御盤等の設計においては、電気回路設計によって作成される電気回路図を電気ＣＡＤで、構造設計によって、電気回路図を基に制御盤等に電気部品をどのように配置するかを設計し、その構成、配置などを記した機械図面を３次元ＣＡＤで作成していた。そのため、実際の制御盤の製造や運用後の点検や保守、修理などの作業のためには、これらの電気回路図と機械図面の両方を参照しながら行う必要があった。
【０００３】
発電所などの大規模プラントにおける制御システムなどでは、多種の電気部品を１つの製品内に取り付けるため、電気回路図上の任意の電気部品が製品内のどの位置に取り付けられているかを確認することは非常に困難であった。また、多種の電気部品を取り付けた制御盤等の装置が多数配置されているため、任意の電気部品を容易に特定できることは、設計、製造作業に加えて、運用後の保守作業などに際しても、作業の効率化のために非常に重要な要件であった。そのため、従来は、制御盤などの製品内に取り付けられている電気部品の位置を判別する方法として、電気回路図の個々の電気部品について、製品内の物理的な位置を表す識別番号（以降、論理座標と称す）を電気回路図上に表記していた。論理座標とは、制御盤内の基板の位置、例えば、上から何段目かを表す記号と、基板上の特定の位置を原点とし、縦、横を特定の距離で区切り、その縦横の位置を表す記号とを組み合わせて定義する。例えば、基板の段数をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、基板上の位置として縦方向をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、横方向を１、２、３、４に区切った場合、これらを組み合わせて“ＦＡ１”、“ＦＢ２”などの記号で個々の電気部品の配置位置を表すことができる。
【０００４】
これにより、制御システムを保守する保守作業者は、電気回路図上の論理座標を見れば、装置内に取り付けている部品の位置を特定することができた。一方、制御システムの設計過程においては、機械図面の３次元ＣＡＤデータから電気部品の配置図を作成し、電気回路図上の電気部品を配置図上に配置し、配置図上の位置から作成した論理座標を電気回路図の電気部品に割り付けることで、電気回路図と機械図面に記載された電気部品の関連付けが分かるようにしていた。
【０００５】
特許文献１には、機構設計を行うメカＣＡＤ、電気設計を行う電気ＣＡＤ、光学設計を行う光学ＣＡＤなど、他のＣＡＤシステムによって設計された設計情報に基づく３次元モデルを自動生成し、他のＣＡＤシステムによる設計情報と連動した動作シミュレーションを行いながら設計することが可能な３次元ＣＡＤシステムの例についての開示がある。
【特許文献１】特開２００６−１９５９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来作成していた配置図は、電気回路設計の電気ＣＡＤと、構造設計の３次元ＣＡＤの設計情報を関連付けるものであるが、配置図への電気部品の配置と論理座標の割り付け、及び電気回路図への論理座標の転記は、設計者が手作業で行っていた。そのため、作業に多くの時間を要するとともに、論理座標の割り付けや転記作業などにおける誤りなどが発生し、信頼性及び設計生産性が低いという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１に示した例では、他のＣＡＤシステムによる設計情報を利用した３次元モデルの生成は可能であるが、例えば、電気回路図の電気部品と３次元モデルの該当する電気部品とを相互に関連付け、ユーザに提供するような機能はない。そのため、これら複数のＣＡＤシステムによる設計情報を関連づけた図面などの資料を、ユーザに利用可能な形態で提供することはできなかった。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、例えば、電気ＣＡＤで設計した電気回路図の情報と、３次元ＣＡＤで設計した機械図面の情報を相互に関連づけ、個々の電気部品の実装位置を容易に認識できる３次元ＣＡＤシステムを提供できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、３次元ＣＡＤデータの生成及び管理を行う３次元ＣＡＤ演算部と、３次元ＣＡＤ演算部により生成されるデータを保管する３次元データ保管部と、電気ＣＡＤデータの生成及び管理を行う電気ＣＡＤ演算部と、電気ＣＡＤ演算部により生成されるデータを保管する電気回路データ保管部と、３次元ＣＡＤ演算部により生成されるデータと電気ＣＡＤ演算部により生成されるデータとを読み込み、それぞれのデータを相互に関連付けるデータリンク処理部とを備え、３次元データ保管部が保管した３次元ＣＡＤの情報による３次元モデル図面を表示する場合に、データリンク処理部により関連付けた電気ＣＡＤの情報による図面を構成する電気部品の情報を３次元ＣＡＤの情報による３次元モデル図面の表示画面に貼付して３次元モデル図面と同時に表示すると共に、電気回路データ保管部が保管した電気回路図面を表示する場合に、データリンク処理部により関連付けた３次元ＣＡＤの情報による３次元モデル図面の論理座標の情報を電気ＣＡＤの情報による電気回路図面の表示画面に貼付して電気回路図面と同時に表示する。
この場合、データリンク処理部は、３次元ＣＡＤ演算部により生成される３次元ＣＡＤデータの電気部品について、製品内の取り付け位置を示す論理座標を自動的に割り付けし、割り付けた論理座標を電気ＣＡＤ演算部へ出力し、電気ＣＡＤデータの当該電気部品の属性情報として登録する。
あるいは、データリンク処理部は、電気ＣＡＤ演算部により生成される電気ＣＡＤデータの電気部品について、電気部品の属性情報を３次元ＣＡＤ演算部へ出力し、３次元ＣＡＤデータの当該電気部品の属性情報として登録する。
【００１０】
また、本発明は、３次元ＣＡＤ演算部により生成される３次元ＣＡＤデータと、データリンク処理部により登録した電気部品の属性情報を基に、電気部品を取り付けて製作する製品の製作図面を作成する製作図面作成処理部を備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、３次元ＣＡＤデータと電気ＣＡＤデータを相互に関連付け、自動的に割り付けた属性情報を３次元ＣＡＤデータと電気ＣＡＤデータに自動的に登録することが可能になる。このため、従来手作業で行っていた論理座標の割り付けなど、相互のデータを関連付ける作業を短時間に行うことができ、設計、製造作業時の生産性が向上する。更に、３次元ＣＡＤデータと電気ＣＡＤデータの相互に対応する電気部品の情報を容易に参照することができるため、制御システムの運用開始後の保守、点検作業においても、作業効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１に本例による３次元ＣＡＤシステムの構成例を示す。本例は、構造設計を行う３次元ＣＡＤ機能を実現し、３次元ＣＡＤデータの生成及び管理を行う３次元ＣＡＤ演算部を組み込んだ３次元ＣＡＤサーバ計算機１、３次元ＣＡＤサーバ計算機１と接続し、３次元ＣＡＤデータなどの設計情報を保管する３次元データ保管部である３次元データベース３、３次元ＣＡＤサーバ計算機１とネットワーク１３を介して接続し、電気回路設計を行う電気ＣＡＤ機能を実現し、電気ＣＡＤデータの生成及び管理を行う電気ＣＡＤ演算部を組み込んだ電気ＣＡＤサーバ計算機２、電気ＣＡＤサーバ計算機２と接続し、電気ＣＡＤで設計した電気回路図などの設計情報を保管する電気回路データ保管部である電気回路データベース４、３次元ＣＡＤサーバ計算機１および電気ＣＡＤサーバ計算機２とネットワーク１３を介して接続し、３次元ＣＡＤ設計および電気ＣＡＤ設計を行うクライアント計算機５、６から構成する。
【００１４】
クライアント計算機５は、表示装置７、キーボード９、マウス１１などの入出力装置を備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの計算機に、３次元ＣＡＤおよび電気ＣＡＤ機能を実現するためのプログラムをインストールしたものである。なお、クライアント計算機６も同様の構成である。また、図１では、クライアント計算機として２台接続する構成としているが、２台以上接続する構成としてもよい。
【００１５】
３次元データベース３には、３次元ＣＡＤによる設計情報や電気ＣＡＤによる電気回路設計情報との関連付けを行うための情報として、製品管理情報（３Ｄ）３１、電気部品識別情報３２、電気部品実装情報３３、３次元モデル情報３４を格納している。電気回路データベース４には、電気ＣＡＤによる電気回路設計の情報として、製品管理情報（電気）４１、回路属性情報４２、電気回路情報４３を格納している。
【００１６】
次に、本例によるクライアント計算機の構成について説明する。クライアント計算機は複数台あるが、その構成は同じであるので、クライアント計算機５を例に説明する。
【００１７】
図２に、クライアント計算機の構成例を表す構成図を示す。クライアント計算機５は、ネットワークを介して３次元ＣＡＤサーバ計算機１及び電気ＣＡＤサーバ計算機２と接続している。クライアント計算機５は、３次元ＣＡＤの設計を行うための３次元ＣＡＤ処理部２１、電気ＣＡＤの設計を行うための電気ＣＡＤ処理部２２、３次元ＣＡＤサーバ計算機１と電気ＣＡＤサーバ計算機２からデータを読み込み、相互に関連付けるデータリンク処理部２３、３次元ＣＡＤデータとデータリンク処理部２３により作成した関連付けデータを基に、電気部品を取り付けて製作する製品の製作図面を作成する製作図面作成処理部２４、３次元ＣＡＤデータと電気回路図に記載された電気部品の対応を相互に確認するための画面を表示する電気部品表示処理部２５、各処理部で参照するデータを保管するデータ保管部２６から構成する。データ保管部２６には、３次元ＣＡＤサーバ計算機１から読み込んだ３次元データ２７、電気ＣＡＤサーバ計算機２から読み込んだ電気回路データ２９、データリンク処理部２３により作成した関連付けデータ２８を登録する。
【００１８】
本例では、３次元ＣＡＤ設計または電気ＣＡＤ設計を行う場合、設計者はクライアント計算機５、６を用いて作業し、３次元ＣＡＤサーバ計算機１または電気ＣＡＤサーバ計算機２を介して３次元データベース３または電気回路データベース４に格納されているデータを読み込み、表示装置７、８に表示して編集し、編集後のデータを３次元データベース３または電気回路データベース４へ書き込む。
【００１９】
また、本例により、３次元ＣＡＤデータと電気ＣＡＤデータの関連付け作業を行う場合、設計者は、クライアント計算機５、６を用いて作業し、３次元ＣＡＤサーバ計算機１及び電気ＣＡＤサーバ計算機２から読み込んだデータを基に論理座標の割り付けなどを行い、相互に関連付けたデータを属性情報として３次元データベース３または電気回路データベース４へ格納する。その結果、３次元ＣＡＤデータと電気ＣＡＤデータに登録されている電気部品を１対１で関連付けることができる。
【００２０】
次に、クライアント計算機を用いて、３次元ＣＡＤデータと電気ＣＡＤデータの関連付けを行う処理について説明する。本例では、３次元ＣＡＤデータと電気ＣＡＤデータとの関連付けは、電気ＣＡＤ側の電気回路図上の電気部品に論理座標を割り付ける処理と、３次元ＣＡＤの３次元モデルに電気部品の識別番号である器具番号を割り付ける処理とを行うことにより、相互に関連付けることができる。
【００２１】
図３にデータリンク処理部２３による論理座標、器具番号割り付け処理の処理例を表すフローチャートを示す。図３を参照し、論理座標、器具番号割り付け処理の内容について説明する。図３の左側には、データリンク処理部２３から３次元ＣＡＤ処理部２１を介して行う処理を、右側には、データリンク処理部２３から電気ＣＡＤ処理部２２を介して行う処理を示す。なお、以降の説明では、３次元ＣＡＤ処理部２１を介して行う処理を「３次元ＣＡＤ」、電気ＣＡＤ処理部２２を介して行う処理を「電気ＣＡＤ」と呼ぶ。
【００２２】
まず、３次元ＣＡＤにおいて、３次元モデル読込処理を行う（ステップＳ３０１）。ここでは、例えば、ユーザがクライアントから関連付けを行う対象の製品を指定することにより、製品識別コードが入力されるようにしておき、３次元ＣＡＤでは、入力された製品識別コードを基に製品管理情報（３Ｄ）３１を参照し、３次元モデルを特定する。そして、該当する３次元モデルの情報を３次元ＣＡＤサーバ計算機１からクライアント計算機へ読み込む。次に、読み込んだ３次元モデルの構成部品の中から電気部品のみを特定する電気部品識別処理を行う（ステップＳ３０２）。３次元モデルの構成部品の部品名称と、電気部品識別情報３２の部品名称を照合し、電気部品に該当する場合は、電気部品実装情報３３に３次元モデル名、階層名、ＸＹＺ（３次元モデル上の座標）、部品名称を設定する。次に、ステップＳ３０２で特定された電気部品に対し、論理座標の割付処理を行う（ステップＳ３０３）。論理座標の割付処理は、電気部品の取り付け位置を表す３次元モデル空間座標であるＸＹＺから、電気部品の製品内での相互位置関係を表現する論理座標を割り付け、電気部品実装情報３３に設定する。次に、ステップＳ３０３で割り付けた論理座標を該当する３次元モデルの上に重ねて表示する（ステップＳ３０４）。ユーザは、クライアント計算機の表示装置に表示された画面により、論理座標の割り付け結果を確認することができる。
【００２３】
次に、電気ＣＡＤに対して、該当する製品識別コードに対応する電気回路図に関する回路属性情報４２を要求し、読み込む（ステップＳ３０５）。電気ＣＡＤ側では、３次元ＣＡＤ側から要求された回路属性情報４２を出力する（ステップＳ３１１）。次に、電気部品実装情報３３の部品名称と、読み込んだ回路属性情報４２の部品名称とを照合し、一致する電気部品に対し、回路属性情報４２の器具番号を電気部品実装情報３３に設定する器具番号割付処理を行う（ステップＳ３０６）。なお、部品名称の照合の際に、同一部品名称が複数存在する場合は、予め設定した割り付けルールに基づいて割り付け処理を行う。なお、器具番号の割り付けルールについては、後述する。次に、ステップＳ３０３で割り付けた論理座標と、ステップＳ３０６で割り付けた器具番号を該当の３次元モデルに重ねて表示する（ステップＳ３０７）。ユーザは、クライアントの表示装置に表示された画面により、論理座標と器具番号の割り付け結果を確認することができる。確認の結果、変更があると判断した場合（ステップＳ３０８）、ユーザが論理座標の変更、または器具番号の割付位置を変更する（ステップＳ３０９）。ユーザが論理座標、器具番号の割り付けを変更する方法は、例えば、画面上で３次元モデルに重ねて表示している論理座標、または器具番号をマウスで選択し、３次元モデル上の任意の位置へ移動する。画面上での移動後、移動先の３次元モデル名と階層名を自動的に認識し、変更内容を電気部品実装情報３３へ設定する。変更が必要な論理座標、器具番号の変更処理が全て終了し、ステップＳ３０８の判定で変更なしとなった場合、割り付けた論理座標と器具番号を回路属性情報４２に設定して電気ＣＡＤへ出力し（ステップＳ３１０）、処理を終了する。
【００２４】
電気ＣＡＤ側では、３次元ＣＡＤ側から出力された回路属性情報４２を読み込む（ステップＳ３１２）。電気ＣＡＤでは、読み込んだ回路属性情報４２を基に、電気回路図上の対応する器具番号の電気部品の回路の属性として、割り付けられた論理座標を重ねて表示する（ステップＳ３１３）。ユーザは、クライアントの表示装置に表示された画面により、電気回路図上で論理座標の割り付け結果を確認することができる。
【００２５】
ステップＳ３０６の器具番号割付処理における器具番号割り付けルールについて説明する。器具番号を割り付けるルールは、データリンク処理部２３内に割り付けルール定義情報として予め設定しておく。例えば、図１０に示すように、割り付けルール定義情報３５は、割付パターン３５１と割付条件３５２から構成する。割り付け条件３５２として「回路区分」や「定格」などの条件をユーザが定義しておき、論理座標、器具番号割り付け処理の起動前にユーザが任意の条件を指定することで、割り付けルールを選択できるようにしておく。例えば、割り付けパターンＡ「回路区分」を選択した場合は、同一部品名称が複数存在する場合、回路区分を基に電圧の高い順番に割り付け処理を行う。
【００２６】
図１４〜図１７に、本例による論理座標、器具番号割り付け処理における画面表示例を示す。図１４は、電気ＣＡＤの電気回路図の表示例である。電気回路図５１には、電気部品５２、電気部品の器具番号５３（図中“ＹＦＹ１”と表示）、型式５４（図中“ＴＳＣ−６Ｊ”と表示）などの情報を記載している。
【００２７】
図１５は、３次元ＣＡＤの３次元モデルの表示例である。本例による論理座標、器具番号割り付け処理では、３次元モデル６１の情報から電気部品のみを識別し、識別した電気部品に対し、論理座標を割り付ける。図１５の例では、当該３次元モデルの正面左上を起点とし、左上から右下の順に順次論理座標を割り付ける。その結果、左上に配置されている電気部品に“ＦＹ１”の論理座標６２を割り付け、下へ向かって“ＦＹ２”、 “ＦＹ３”と順に割り付けている。
【００２８】
図１６は、３次元ＣＡＤの３次元モデルに電気ＣＡＤシステムから読み込んだ回路属性情報４２を基に器具番号の割り付け処理を行った結果を表示した例である。図１６の例では、３次元モデル６１上に、割り付けた論理座標６２（図中“ＦＹ１”と表示）、器具番号６３（図中“ＹＦＹ１”と表示）、回路属性情報４２から読み込んだ型式６４（図中“ＴＳＣ−６Ｊ”と表示）などの情報を表示している。本例では、ユーザは、当該画面によって自動割付された論理座標や器具番号を確認することができる。また、割り付けを変更したい場合は、本画面を用いて変更したい論理座標または器具番号などの画面上の表示文字をマウスなどで選択し、変更したい箇所へ移動することにより、割り付け先を変更することができる。
【００２９】
図１７は、３次元ＣＡＤの３次元モデル上で割り付けが確定した論理座標と器具番号を電気ＣＡＤシステムへ読み込んだ結果を、電気回路図上に表示した例である。図１７では、電気回路図５１に、当初表示していた器具番号５３（図中“ＹＦＹ１”と表示）の他に、割り付けた論理座標５５（図中“ＦＹ１”と表示）を表示することができる。本例では、ユーザは、当該画面によって論理座標、器具番号割り付け処理の結果を電気回路図上で確認することができる。
【００３０】
以上説明したように、本例では、電気回路図の電気部品に論理座標を自動的に割り付けることが可能となり、従来手作業で実施していた電気回路図に論理座標を割り付ける作業に要する時間を大幅に削減することができ、生産性の向上が図れる。
【００３１】
次に、本例による製作図面作成処理部２４による電気部品組立作業指示図の作成処理について説明する。電気部品組立作業指示図とは、３次元ＣＡＤにより設計された機械図面と、電気ＣＡＤにより設計された電気回路図などの設計図面を基に、製品の組立に必要な電気部品の取り付け指示を行うための製作図面であり、機械図面である３次元モデルの図面と、電気部品実装情報３３の内容を一覧表形式にした組立部品の実装一覧表を１枚の図面に編集したものである。
【００３２】
図４に、製作図面作成処理部２４による電気部品組立作業指示図作成処理の処理例を表すフローチャートを示す。図４を参照し、電気部品組立作業指示図作成処理の内容について説明する。
【００３３】
まず、３次元ＣＡＤにおいて、３次元モデル読込処理を行う（ステップＳ４０１）。ここでは、例えば、ユーザがクライアントから電気部品組立作業指示図の作成対象の製品を指定することにより、製品識別コードが入力されるようにしておき、３次元ＣＡＤでは、入力された製品識別コードを基に製品管理情報（３Ｄ）３１を参照し、３次元モデルを特定する。そして、該当する３次元モデルの情報を３次元ＣＡＤサーバ計算機１からクライアントへ読み込む。次に、読み込んだ３次元モデルの図面を電気部品組立作業指示図に貼付し、図面管理情報として図面を識別するための図面シート名、図面に貼り付けた３次元モデル名を格納する（ステップＳ４０２）。図面管理情報３６は、作成した図面を管理するための情報で、例えば図１１に示すように、図面シート名３６１と、３次元モデル名３６２から構成する。
【００３４】
次に、電気部品実装情報３３を基に、割り付けられた論理座標に一連番号を設定し、図面上の３次元モデルの該当する電気部品に、設定した番号の風船番号を付与する（ステップＳ４０３）。風船番号とは、該当する部品から引き出し線を引き、その先の丸記号内に番号を記入したものである。ここで、論理座標に設定する一連番号は、電気部品の製品への組み込み作業順番を表し、例えば、電気部品の物理的な位置を表す論理座標を基に、座標を昇順に並べ替えた順番に採番するなど、予め設定方法を定めておく。また、複数の採番方法を定義しておき、どの方法で採番するかを任意に選択できるようにしてもよい。次に、電気部品実装情報３３の内容をステップＳ４０３で設定した一連番号の順番に並べ替え、一覧表の形式に編集して電気部品組立作業指示図に貼付する（ステップＳ４０４）。最後に、作成した電気部品組立作業指示図と図面管理情報を３次元ＣＡＤサーバ計算機１へ送り、３次元データベース３へ保存して処理を終了する（ステップＳ４０５）。
【００３５】
図１８に、本例による電気部品組立作業指示図作成処理にて作成された電気部品組立作業指示図の例を示す。図１８の電気部品組立作業指示図７１では、左側に３次元ＣＡＤで作成された３次元モデルの図面を実装図７２として貼付し、右側に電気部品実装情報３３の内容を一覧表の形式に編集したものを実装一覧表７３として貼付している。実装一覧表７３は、番号７５、論理座標７６、器具番号７７、部品名称７８、型式７９、定格８０などから構成する。実装図７２には、各電気部品に対応した番号を風船番号７４として表示してあり、風船番号７４に対応した番号の実装一覧表７３を参照することにより、当該電気部品に関する情報を確認することができる。
【００３６】
このように、本例では、電気部品組立作業指示図に３次元モデルと電気部品実装情報を貼り付けることにより、電気部品組立作業指示図を自動的に作成することができる。また、論理座標から組立順番を自動的に決定できるため、電気部品組立作業指示図を作成する際の工数を削減することができる。
【００３７】
次に、上記各処理で使用する３次元データベース３及び電気回路データベース４に格納されている情報の内容について説明する。
【００３８】
図５に、３次元データベース３に格納される製品管理情報（３Ｄ）３１のデータ構成例を示す。製品管理情報（３Ｄ）３１は、製品識別コードに対応する３次元モデルを特定するために用いる情報で、製品識別コード３１１と３次元モデル名３１２から構成する。
【００３９】
図６に、３次元データベース３に格納される電気部品識別情報３２のデータ構成例を示す。電気部品識別情報３２は、３次元モデルの構成部品のうちの電気部品に関する情報で、部品名称３２１と当該部品の３次元モデル名３２２から構成する。
【００４０】
図７に、３次元データベース３に格納される電気部品実装情報３３のデータ構成例を示す。電気部品実装情報３３は、論理座標、器具番号割り付け処理、および電気部品組立作業指示図作成処理により、３次元ＣＡＤ、電気回路図、電気部品組立作業指示図にある電気部品を相互に関連付けた結果を登録しておき、図面間の連携ができるようにするための情報である。電気部品実装情報３３は、番号３３０、３次元モデル名３３１、階層名３３２、ＸＹＺ（３次元モデル上の座標）３３３、論理座標３３４、器具番号３３５、回路区分３３６、部品名称３３７、型式３３８、定格３３９から構成する。
【００４１】
電気部品実装情報３３には、論理座標、器具番号割り付け処理、および電気部品組立作業指示図作成処理によって、データを順次登録していく。図７には、登録したデータの一例をそれらの処理の順に（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で示している。図７（Ａ）は、論理座標、器具番号割り付け処理の電気部品識別処理（ステップＳ３０２）の結果、３次元モデルの構成部品の中で電気部品に該当するものについて、電気部品実装情報３３に３次元モデル名３３１、階層名３３２、ＸＹＺ３３３、部品名称３３７を設定し、更に、論理座標割付処理（ステップＳ３０３）の結果、論理座標３３４を設定した例を示している。
【００４２】
図７（Ｂ）は、論理座標、器具番号割り付け処理の器具番号割付処理（ステップＳ３０６）の結果、電気部品実装情報３３の部品名称と、電気ＣＡＤの回路属性情報４２の部品名称が一致する電気部品に対し、電気部品実装情報３３に回路属性情報４２のデータである器具番号３３５、回路区分３３６、型式３３８、定格３３９を設定した例を示している。
【００４３】
図７（Ｃ）は、電気部品組立作業指示図作成処理の番号付番処理（ステップＳ４０３）の結果、論理座標を基に採番した番号を電気部品実装情報３３の番号３３０へ設定した例を示している。
【００４４】
図８に、電気回路データベース４に格納される製品管理情報（電気）４１のデータ構成例を示す。製品管理情報（電気）４１は、製品識別コードに対応する電気回路図を特定するために用いる情報で、製品識別コード４１１と電気回路図名４１２から構成する。
【００４５】
図９に、電気回路データベース４に格納される回路属性情報４２のデータ構成例を示す。回路属性情報４２は、電気回路設計により設定される情報で、電気部品を個別に識別するための器具番号４２１、電圧の高圧、低圧を識別する回路区分４２２、部品名称４２３、型式４２４、定格４２５、論理座標４２６から構成する。図９（Ａ）は、論理座標、器具番号割り付け処理実行前の状態であり、論理座標４２６以外の情報が設定された状態を示している。図９（Ｂ）は、論理座標、器具番号割り付け処理の回路属性情報読み込み処理（ステップＳ３１２）で、電気ＣＡＤ側に読み込んだ回路属性情報４２の例を示しており、割り付けられた論理座標が論理座標４２６に設定された状態を表している。
【００４６】
本例では、上記説明したように、３次元ＣＡＤで設計した情報と、電気ＣＡＤで設計した情報を自動的に関連付けし、連携できるようにしている。その結果、電気ＣＡＤの電気回路図上の任意の電気部品が、実際の製品のどの部分に取り付けられるか、その取り付け位置を３次元モデル上に表示することが可能である。また、これとは逆に、３次元ＣＡＤの３次元モデル上の任意の電気部品が、電気回路図のどこに記載されているか、その記載位置を電気回路図上に表示することも可能である。以下に、これらの表示処理について説明する。
【００４７】
図１２に、本例による電気部品表示処理部２５による電気部品取り付け位置表示処理の処理例を表すフローチャートを示す。電気部品取り付け位置表示処理は、電気ＣＡＤの電気回路図上の任意の電気部品が、実際の製品の中のどこに取り付けられているか、その取り付け位置を自動的に特定するための表示処理である。図１２を参照し、電気部品取り付け位置表示処理の内容について説明する。
【００４８】
まず、電気ＣＡＤにおいて、電気回路図読込処理を行う（ステップＳ１２１）。ここでは、例えば、ユーザがクライアントから表示対象の製品を指定することにより、製品識別コードが入力されるようにしておき、電気ＣＡＤでは、入力された製品識別コードを基に製品管理情報（電気）４１を参照し、電気回路図名を特定する。そして、該当する電気回路図の情報を電気ＣＡＤサーバ計算機２からクライアントへ読み込む。次に、読み込んだ電気回路図をクライアントの表示装置の画面へ表示する（ステップＳ１２２）。次に、表示した電気回路図の特定の電気部品を、ユーザがマウスやキーボードなどにより選択すると、回路属性情報４２を参照し、該当する電気部品の論理座標を特定する（ステップＳ１２３）。次に、製品識別コードと、特定した論理座標を３次元ＣＡＤに転送し、該当する３次元モデルの表示要求を行う（ステップＳ１２４）。
【００４９】
次に、表示要求を受けた３次元ＣＡＤにおいて、電気ＣＡＤから入力した製品識別コードを基に、製品管理情報（３Ｄ）３１を参照し、３次元モデルを特定する。そして、該当する３次元モデルの情報を３次元ＣＡＤサーバ計算機１からクライアントへ読み込む（ステップＳ１２５）。次に、電気ＣＡＤから入力した論理座標を基に、電気部品実装情報３３を参照し、該当する電気部品を特定する（ステップＳ１２６）。次に、クライアントの表示装置の画面に３次元モデルを表示し、特定した電気部品の部分をハイライト表示する（ステップＳ１２７）。なお、表示方法は、ハイライト表示の他に、部品の表示色を他の表示色と区別できる色に変えて表示する方法や、該当部品のシンボルをフリッカ表示する方法など、ユーザが区別し易い他の表示方法にすることもできる。
【００５０】
図１９に、本例による電気部品取り付け位置表示処理による画面表示例を示す。図１９の（Ａ）には、電気ＣＡＤによりクライアントの表示装置に表示した電気回路図５１の表示例を示す。ユーザが、電気回路図５１上の任意の電気部品５２（図中に点線丸枠で囲んだ部分）をマウスでクリックするなどの方法で選択すると、当該電気部品の器具番号５３（図中“ＣＢＩＮＣ１０１”と表示）、論理座標５５（図中“ＦＡ１”と表示）を回路属性情報４２から特定し、３次元ＣＡＤへ転送する。３次元ＣＡＤでは、転送された情報から３次元モデルを特定し、クライアントの表示装置に３次元モデル７１を表示する。図１９の（Ｂ）には、３次元ＣＡＤにより表示した３次元モデル７１の表示例を示す。ユーザが、電気回路図５１上の任意の電気部品５２を選択すると、表示切り替えにより当該３次元モデル７１を表示し、該当する電気部品７２（図中に点線丸枠で囲んだ部分）をハイライト表示する。
【００５１】
これにより、電気ＣＡＤの電気回路図上で選択された電気部品から、３次元ＣＡＤの該当する電気部品を瞬時に自動的に特定することができる。
【００５２】
次に、図１３に、電気部品表示処理部２５による電気回路図記載位置表示処理の処理例を表すフローチャートを示す。電気回路図記載位置表示処理は、３次元ＣＡＤにおいて、３次元モデル上の任意の電気部品が、電気回路図上のどこに記載されているか、その記載位置を自動的に特定するための表示処理である。図１３を参照し、電気回路図記載位置表示処理の内容について説明する。
【００５３】
まず、３次元ＣＡＤにおいて、３次元モデル読込処理を行う（ステップＳ１３１）。ここでは、例えば、ユーザがクライアントから表示対象の製品を指定することにより、製品識別コードが入力されるようにしておき、３次元ＣＡＤでは、入力された製品識別コードを基に製品管理情報（３Ｄ）３１を参照し、３次元モデル名を特定する。そして、該当する３次元モデルの情報を３次元ＣＡＤサーバ計算機１からクライアントへ読み込む。次に、読み込んだ３次元モデルをクライアントの表示装置の画面へ表示する（ステップＳ１３２）。次に、表示した３次元モデルの特定の電気部品を、ユーザがマウスやキーボードなどにより選択すると、電気部品実装情報３３を参照し、該当する電気部品の器具番号を特定する（ステップＳ１３３）。次に、製品識別コードと、特定した器具番号を電気ＣＡＤに転送し、該当する電気回路図の表示要求を行う（ステップＳ１３４）。
【００５４】
次に、表示要求を受けた電気ＣＡＤにおいて、３次元ＣＡＤから入力した製品識別コードを基に、製品管理情報（電気）４１を参照し、電気回路図名を特定する。そして、該当する電気回路図の情報を電気ＣＡＤサーバ計算機２からクライアントへ読み込む（ステップＳ１３５）。次に、３次元ＣＡＤから入力した器具番号を基に、回路属性情報４２を参照し、該当する電気部品を特定する（ステップＳ１３６）。次に、クライアントの表示装置の画面に電気回路図を表示し、特定した電気部品の部分をハイライト表示する（ステップＳ１３７）。なお、表示方法は、電気部品取り付け位置表示処理で説明したのと同様に、ハイライト表示の他に、ユーザが区別し易い他の表示方法にすることもできる。
【００５５】
図２０に、本例による電気回路図記載位置表示処理による画面表示例を示す。図２０の（Ａ）には、３次元ＣＡＤによりクライアントの表示装置に表示した３次元モデル７１を示す。ユーザが、３次元モデル７１上の任意の電気部品７２（図中に点線丸枠で囲んだ部分）をマウスでクリックするなどの方法で選択すると、当該電気部品の器具番号、論理座標を電気部品実装情報３３から特定し、電気ＣＡＤへ転送する。電気ＣＡＤでは、転送された情報から電気回路図を特定し、クライアントの表示装置に電気回路図５１を表示する。図２０の（Ｂ）には、電気ＣＡＤにより表示した電気回路図５１の表示例を示す。ユーザが、３次元モデル７１上の任意の電気部品７２を選択すると、表示切り替えにより当該電気回路図５１を表示し、該当する電気部品５２（図中に点線丸枠で囲んだ部分）をハイライト表示する。
【００５６】
これにより、３次元ＣＡＤの３次元モデル上で選択された電気部品から、電気ＣＡＤの該当する電気部品の電気回路図上の記載位置を瞬時に自動的に特定することができる。
【００５７】
また、クライアント計算機の電気部品表示処理部２５、及び電気部品表示処理部の処理に必要な他の処理部とデータを携帯端末装置などに組み込むことにより、携帯端末装置を用いて、上記説明した電気部品取り付け位置表示及び電気回路図記載位置表示の機能を実現することもできる。これにより、制御システムの点検、保守作業時などに保守作業員が携帯端末装置を所持することで、現場の装置の近傍などの任意の場所で各図面を参照することができる。
【００５８】
また、携帯端末装置にクライアント計算機と同様のソフトウェアを組み込み、無線通信により３次元ＣＡＤサーバ計算機１または電気ＣＡＤサーバ計算機２と通信することにより、必要な３次元ＣＡＤデータ、電気ＣＡＤデータを読み込み、上記説明した電気部品取り付け位置表示及び電気回路図記載位置表示の機能を実現することもできる。これにより、大規模プラントなどの中央制御室などにサーバ計算機を設置しておき、点検、保守作業時などに保守作業員が携帯端末装置を所持することで、任意の場所で各図面を参照することができる。また、製品の組立作業時に、現場の作業員が携帯端末装置を所持することで、作業現場において各図面を参照することができる。更に、組立作業時などに部品の追加、変更などが発生した場合に、作業現場の実際の装置を確認しながら３次元ＣＡＤデータや電気回路図などのデータを修正することが可能となる。
【００５９】
以上説明したように、本発明により、製品の組立作業、製品運用開始後の保守、点検作業時などに、実際の電気部品が設計図上のどこに記載されているか、設計図上に記載されている部品が製品のどの位置に取り付けられているかを容易に確認することができる。そのため、従来、電気部品の特定のために、複数の図面を相互に確認しながら時間をかけて行っていた作業が、短時間で確認することができ、作業時間の短縮ができる。また、人間による確認では、誤りが発生する可能性があったが、本例によれば、正確に対応機器の確認を行うことができるため、安全性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施の形態によるシステム構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるクライアント計算機の構成例を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態による論理座標、器具番号割り付け処理例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施の形態による電気部品組立作業指示図作成処理例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施の形態による製品管理情報（３Ｄ）のデータ構成例を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態による電気部品識別情報のデータ構成例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態による電気部品実装情報のデータ構成例を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態による製品管理情報（電気）のデータ構成例を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施の形態による回路属性情報のデータ構成例を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態による割り付けルール定義情報のデータ構成例を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施の形態による図面管理情報のデータ構成例を示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施の形態による電気部品取り付け位置表示処理例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施の形態による電気回路図記載位置表示処理例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施の形態による電気回路図の画面例（１）を示す説明図である。
【図１５】本発明の一実施の形態による３次元モデルの画面例（２）を示す説明図である。
【図１６】本発明の一実施の形態による３次元モデルの画面例（３）を示す説明図である。
【図１７】本発明の一実施の形態による電気回路図の画面例（４）を示す説明図である。
【図１８】本発明の一実施の形態による電気部品組立作業指示図の画面表示例を示す説明図である。
【図１９】本発明の一実施の形態による電気部品取り付け位置表示処理の表示例（１）を示す説明図である。
【図２０】本発明の一実施の形態による電気回路図記載位置表示処理の表示例（２）を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…３次元ＣＡＤサーバ計算機、２…電気ＣＡＤサーバ計算機、３…３次元データベース、４…電気回路データベース、５、６…クライアント計算機、７、８…表示装置、９、１０…キーボード、１１、１２…マウス、１３…ネットワーク、２１…３次元ＣＡＤ処理部、２２…電気ＣＡＤ処理部、２３…データリンク処理部、２４…製作図面作成処理部、２５…電気部品表示処理部、２６…データ保管部、２７…３次元データ、２８…関連付けデータ、２９…電気回路データ、３１…製品管理情報（３Ｄ）、３２…電気部品識別情報、３３…電気部品実装情報、３４…３次元モデル情報、４１…製品管理情報（電気）、４２…回路属性情報、４３…電気回路情報
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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