# -*- coding: utf-8 -*- # Absichtlich ohne Shebang: der Windows-py-Launcher wuerde daraus "python3" # ableiten und scheitert, wenn keine PythonCore-Installation registriert ist. # Der Interpreter wird von bin/material_flow.bat bzw. .sh gesetzt. """ material_flow.py - Materialfluss-Graph aus einem CSV-Export erzeugen. Liest einen CSV-Export der Anlagenobjekte (ILS 2.0) aus dem data-Ordner und erzeugt daraus einen gerichteten Graphen des Materialflusses. Knotenmodell ------------ * Gefaellestrecke / Strecke (Foerderer) -> je ein Knoten * Kreisel -> zwei Knoten (-L / -R); die Richtung zwischen ihnen kommt aus dem Merkmal "Drehrichtung": UZS = rechts nach links, GUZ = links nach rechts * Separator / Scanner -> kein eigener Knoten; sie werden ueber "Zuordnung" am Label des uebergeordneten Knotens angezeigt Kantenmodell ------------ Die Spalte "Nachbarn" liefert die Verbindungen (symmetrisch, ohne Richtung). Die Flussrichtung wird aus Hoehe und Antriebsrichtung abgeleitet: * Gefaellestrecke -> bergab: vom hoechsten Nachbarn weg * Strecke, Antriebfahrtrichtung -> "Auf": bergauf, zum hoechsten Nachbarn hin "Ab": bergab, vom hoechsten Nachbarn weg Verbindungen, deren Richtung sich so nicht bestimmen laesst (z. B. zwischen zwei Kreiseln auf gleicher Hoehe), werden als beidseitige Kante gezeichnet und im Bericht als Warnung ausgegeben. Abgrenzung ---------- Dieses Programm behandelt ausschliesslich den Materialfluss der *mechanischen Objekte*. Die Ableitung der Steuerungsobjekte (TROs) und ihr Flussdiagramm liegen im Schwesterprogramm lib/tro_flow.py, das die hier definierten Bausteine (read_elements, build_graph) weiterverwendet. Ausgabe (alles in SKEL_RESULTS) ------------------------------- _material_flow.dot immer _material_flow.svg mit --tosvg (Graphviz) _material_flow.md mit --doc Aufruf ueber bin/material_flow.bat bzw. bin/material_flow.sh. """ from __future__ import annotations import argparse import csv import json import os import re import shutil import subprocess import sys from dataclasses import dataclass, field from datetime import datetime from pathlib import Path # --------------------------------------------------------------------------- # Konstanten # --------------------------------------------------------------------------- CSV_DELIMITER = ";" CSV_ENCODING = "utf-8-sig" TEILEART_PREFIX = "ILS 2.0 " # Objektarten, die je einen Materialfluss-Knoten bilden TRANSPORT_KINDS = ("Gefaellestrecke", "Strecke") # Objektarten, die als Kreis aus zwei Bahnen (links/rechts) modelliert werden CIRCLE_KINDS = ("Kreisel",) # Objektarten, die per "Zuordnung" an einem Knoten haengen (kein eigener Knoten) DEVICE_KINDS = ("Separator", "Scanner") # Ein-/Ausgabestationen (BTMT Be-/Entladung) = Materialquelle/-senke, d.h. die # Ein-/Ausgangspunkte des Materialflusses. Sie werden in sps_skel erkannt; # dxfmakros exportiert sie derzeit NICHT (Blockmuster fehlt), die Erkennung # greift also, sobald eine passende Zeile im CSV auftaucht - erkannt an # TeileArt/Bezeichnung: "Beladung"/"BTMT-Beladung" -> Eingang, "Entladung"/ # "SC_Entladung"/"Abwurf" -> Ausgang. ENTRY_KINDS = ("Beladung",) # BTMT-Beladung -> Materialeingang (Quelle) EXIT_KINDS = ("Entladung",) # SC_Entladung -> Materialausgang (Senke) STATION_KINDS = ENTRY_KINDS + EXIT_KINDS # Schluesselwoerter zur Erkennung der Stationen (Kleinschreibung, Teilstring) STATION_PATTERNS = ( ("Beladung", ("beladung", "beladestation", "btmt-beladung", "btmt beladung")), ("Entladung", ("entladung", "entladestation", "sc_entladung", "abwurf")), ) # Transfer-/Weichenelemente aus dem erweiterten Export. Sie bilden KEINE eigenen # Knoten, liefern aber die *gerichtete* Verbindung zwischen den Transportobjekten: # Ausschleuselement = Kreisel -> Strecke (am Streckenanfang, Material verlaesst Kreisel) # Einschleuselement = Strecke -> Kreisel (am Streckenende, Material laeuft in Kreisel) # Weiche = Uebergang zwischen zwei Kreiseln # Merkmale: {"Kreisel","Strecke","Streckenende"} bzw. {"Kreisel A","Kreisel B"}. TRANSFER_KINDS = ("Einschleus", "Ausschleus", "Weiche") TRANSFER_PATTERNS = ( ("Ausschleus", ("ausschleus",)), ("Einschleus", ("einschleus",)), ("Weiche", ("weiche",)), ) LANE_LEFT = "L" LANE_RIGHT = "R" LANE_NAMES = {LANE_LEFT: "links", LANE_RIGHT: "rechts"} UNASSIGNED = "nicht zugeordnet" # Drehrichtung eines Kreisels (Merkmal "Drehrichtung"). Sie bestimmt, in welche # Richtung das Material innerhalb des Kreisels zwischen den beiden Bahnen laeuft: # UZS im Uhrzeigersinn -> von rechts nach links (R -> L) # GUZ gegen den Uhrzeigersinn -> von links nach rechts (L -> R) ROTATION_CW = "UZS" ROTATION_CCW = "GUZ" ROTATION_FLOW = {ROTATION_CW: "rechts nach links", ROTATION_CCW: "links nach rechts"} # "0009-L" -> base 0009, lane L ; "0034" -> base 0034, lane None NEIGHBOUR_RE = re.compile(r"^(?P[^\s-]+)(?:-(?P[LR]))?$") # Kantenarten EDGE_FLOW = "flow" EDGE_CIRCLE = "circle" EDGE_UNRESOLVED = "unresolved" # Darstellung je Objektart NODE_STYLES = { "Kreisel": dict(fillcolor="#2f5597", fontcolor="#ffffff", color="#1f3864"), "Gefaellestrecke": dict(fillcolor="#fbe5d6", fontcolor="#833c00", color="#c55a11"), "Strecke": dict(fillcolor="#e2f0d9", fontcolor="#375623", color="#548235"), "Beladung": dict(fillcolor="#d4f0d4", fontcolor="#1e5b1e", color="#338833"), "Entladung": dict(fillcolor="#f4d4d4", fontcolor="#7a1f1f", color="#cc3333"), } DEFAULT_NODE_STYLE = dict(fillcolor="#f2f2f2", fontcolor="#404040", color="#808080") # --------------------------------------------------------------------------- # Datenmodell # --------------------------------------------------------------------------- @dataclass class Element: """Eine Zeile des CSV-Exports.""" number: str kind: str teile_art: str teile_id: str name: str plan_square: str neighbours: list[tuple[str, str | None]] merkmale: dict row: int position: tuple[float, float, float] | None = None bbox: tuple[float, float, float] | None = None @property def x(self) -> float | None: return self.position[0] if self.position else None @property def y(self) -> float | None: return self.position[1] if self.position else None @property def z(self) -> float | None: return self.position[2] if self.position else None @property def bbox_x(self) -> float | None: """Boundingbox-Ausdehnung in X (mm), aus der Spalte 'Boundingbox'.""" return self.bbox[0] if self.bbox else None @property def bbox_y(self) -> float | None: """Boundingbox-Ausdehnung in Y (mm).""" return self.bbox[1] if self.bbox else None @property def is_transport(self) -> bool: return self.kind in TRANSPORT_KINDS @property def is_circle(self) -> bool: return self.kind in CIRCLE_KINDS @property def is_device(self) -> bool: return self.kind in DEVICE_KINDS @property def is_entry(self) -> bool: """BTMT-Beladung: Materialeingang (Quelle).""" return self.kind in ENTRY_KINDS @property def is_exit(self) -> bool: """SC_Entladung: Materialausgang (Senke).""" return self.kind in EXIT_KINDS @property def is_station(self) -> bool: return self.kind in STATION_KINDS @property def is_transfer(self) -> bool: """Ein-/Ausschleuselement oder Weiche (liefert Richtung, kein Knoten).""" return self.kind in TRANSFER_KINDS @property def height(self) -> float | None: """Montage-/Einbauhoehe in Meter, falls ableitbar.""" if self.is_circle: return _as_float(_merkmal(self.merkmale, "Höhe in m", "Hoehe in m")) return _as_float(_merkmal(self.merkmale, "Montagehoehe_m", "Montagehöhe_m")) @property def drive_dir(self) -> str: return str(_merkmal(self.merkmale, "Antriebfahrtrichtung") or "").strip() @property def rotation(self) -> str: """Drehrichtung eines Kreisels: UZS (im Uhrzeigersinn) oder GUZ.""" return str(_merkmal(self.merkmale, "Drehrichtung") or "").strip().upper() @property def height_from(self) -> float | None: """Hoehe am Anfang des Objekts in mm (Merkmal Hoehe_Von_mm).""" return _as_float(_merkmal(self.merkmale, "Hoehe_Von_mm", "Höhe_Von_mm")) @property def height_to(self) -> float | None: """Hoehe am Ende des Objekts in mm (Merkmal Hoehe_Bis_mm).""" return _as_float(_merkmal(self.merkmale, "Hoehe_Bis_mm", "Höhe_Bis_mm")) @property def rise(self) -> float | None: """ Hoehenaenderung in Foerderrichtung in mm. Positiv = das Objekt foerdert nach oben, negativ = nach unten. Die Werte koennen absolut sein (Gefaellestrecke: 1941 -> 1466) oder relativ zum Objekt (Strecke: 0 -> 474); nur das Vorzeichen wird ausgewertet. """ start, end = self.height_from, self.height_to if start is None or end is None: return None return end - start @property def assignment(self) -> str: return str(_merkmal(self.merkmale, "Zuordnung") or "").strip() def describe(self) -> str: return f"Zeile {self.row} ({self.kind} {self.teile_id} '{self.name}')" @dataclass class Node: """Ein Knoten des Materialfluss-Graphen.""" node_id: str kind: str element: Element lane: str | None = None devices: dict[str, list[str]] = field(default_factory=dict) @property def height(self) -> float | None: return self.element.height @dataclass class Edge: src: str dst: str kind: str note: str = "" @dataclass class Graph: nodes: dict[str, Node] = field(default_factory=dict) edges: list[Edge] = field(default_factory=list) warnings: list[str] = field(default_factory=list) unassigned: list[Element] = field(default_factory=list) source: str = "" # --------------------------------------------------------------------------- # Hilfsfunktionen # --------------------------------------------------------------------------- def _merkmal(merkmale: dict, *keys: str): """Merkmal ueber mehrere Schreibweisen hinweg lesen.""" for key in keys: if key in merkmale: return merkmale[key] return None def _as_float(value) -> float | None: """Zahl tolerant lesen ('1.94' und '1,94'). Listen wie '2.298,1' -> None.""" if value is None: return None text = str(value).strip() if not text: return None if text.count(",") == 1 and "." not in text: text = text.replace(",", ".") try: return float(text) except ValueError: return None def _dot_escape(text: str) -> str: return text.replace("\\", "\\\\").replace('"', '\\"') def _dot_label(lines: list[str]) -> str: return "\\n".join(_dot_escape(line) for line in lines if line) # --------------------------------------------------------------------------- # Pfade / Umgebung # --------------------------------------------------------------------------- def project_root() -> Path: env = os.environ.get("SPS_SKEL") if env: return Path(env) return Path(__file__).resolve().parent.parent def env_dir(var: str, fallback: str) -> Path: env = os.environ.get(var) return Path(env) if env else project_root() / fallback def resolve_input(name: str) -> Path: """Dateinamen gegen SKEL_DATA aufloesen; Pfadangaben bleiben unveraendert.""" candidate = Path(name) if candidate.is_absolute() or candidate.parent != Path("."): return candidate return env_dir("SKEL_DATA", "data") / name # --------------------------------------------------------------------------- # CSV einlesen # --------------------------------------------------------------------------- def parse_position(raw: str) -> tuple[float, float, float] | None: """'9510.00, -4882.95, 1942.50' -> (9510.0, -4882.95, 1942.5)""" parts = [p.strip() for p in (raw or "").split(",")] if len(parts) != 3: return None values = [_as_float(p) for p in parts] if any(v is None for v in values): return None return (values[0], values[1], values[2]) def parse_neighbours(raw: str) -> list[tuple[str, str | None]]: """'0009-L, 0002-R' -> [('0009', 'L'), ('0002', 'R')]""" result: list[tuple[str, str | None]] = [] for token in (raw or "").split(","): token = token.strip() if not token: continue match = NEIGHBOUR_RE.match(token) if not match: continue result.append((match.group("base"), match.group("lane"))) return result def _match_kind(patterns, *texts: str) -> str | None: """Erste Musterklasse, deren Schluesselwort in den Texten vorkommt.""" haystack = " ".join(t.lower() for t in texts if t) for kind, keys in patterns: if any(key in haystack for key in keys): return kind return None def classify_station(*texts: str) -> str | None: """BTMT Be-/Entladestation an TeileArt/Bezeichnung erkennen (sonst None).""" return _match_kind(STATION_PATTERNS, *texts) def classify_transfer(*texts: str) -> str | None: """Ein-/Ausschleuselement bzw. Weiche erkennen (sonst None).""" return _match_kind(TRANSFER_PATTERNS, *texts) def read_elements(path: Path, warnings: list[str]) -> list[Element]: """CSV-Export einlesen.""" with path.open("r", encoding=CSV_ENCODING, newline="") as handle: reader = csv.DictReader(handle, delimiter=CSV_DELIMITER) if not reader.fieldnames or "TeileId" not in reader.fieldnames: raise ValueError( f"Unerwartete Kopfzeile in {path.name}: 'TeileId' nicht gefunden. " f"Gefunden: {reader.fieldnames}" ) elements: list[Element] = [] seen: dict[str, Element] = {} for offset, row in enumerate(reader, start=2): teile_id = (row.get("TeileId") or "").strip() if not teile_id: continue teile_art = (row.get("TeileArt") or "").strip() kind = teile_art[len(TEILEART_PREFIX):] if teile_art.startswith(TEILEART_PREFIX) else teile_art # BTMT Be-/Entladestation als Ein-/Ausgang erkennen (sps_skel-seitig) station_kind = classify_station(teile_art, row.get("Bezeichnung") or "") if station_kind: kind = station_kind # Ein-/Ausschleuselement bzw. Weiche erkennen (liefern Richtung) transfer_kind = classify_transfer(teile_art, row.get("Bezeichnung") or "") if transfer_kind: kind = transfer_kind raw_merkmale = (row.get("Merkmale") or "").strip() merkmale: dict = {} if raw_merkmale: try: parsed = json.loads(raw_merkmale) if isinstance(parsed, dict): merkmale = parsed else: warnings.append(f"Zeile {offset}: Merkmale ist kein Objekt - ignoriert") except json.JSONDecodeError as exc: warnings.append(f"Zeile {offset}: Merkmale nicht lesbar ({exc.msg}) - ignoriert") element = Element( number=(row.get("Elementnummer") or "").strip(), kind=kind, teile_art=teile_art, teile_id=teile_id, name=(row.get("Bezeichnung") or "").strip(), plan_square=(row.get("Planquadrat") or "").strip(), neighbours=parse_neighbours(row.get("Nachbarn") or ""), merkmale=merkmale, row=offset, position=parse_position(row.get("Position") or ""), bbox=parse_position(row.get("Boundingbox") or ""), ) if teile_id in seen: warnings.append( f"{element.describe()}: TeileId doppelt (bereits in Zeile {seen[teile_id].row}) - ignoriert" ) continue seen[teile_id] = element elements.append(element) return elements # --------------------------------------------------------------------------- # Graph aufbauen # --------------------------------------------------------------------------- def _build_nodes(elements: list[Element], warnings: list[str]) -> dict[str, Node]: nodes: dict[str, Node] = {} for element in elements: if element.is_transport: nodes[element.teile_id] = Node(element.teile_id, element.kind, element) elif element.is_circle: for lane in (LANE_LEFT, LANE_RIGHT): node_id = f"{element.teile_id}-{lane}" nodes[node_id] = Node(node_id, element.kind, element, lane=lane) elif element.is_station: nodes[element.teile_id] = Node(element.teile_id, element.kind, element) elif element.is_transfer: # Ein-/Ausschleuselement / Weiche liefern nur die (gerichtete) # Verbindung, siehe _apply_transfers - kein eigener Knoten. continue elif not element.is_device: warnings.append( f"{element.describe()}: unbekannte TeileArt '{element.teile_art}' - kein Knoten erzeugt" ) return nodes def _attach_devices( elements: list[Element], nodes: dict[str, Node], warnings: list[str] ) -> list[Element]: """Separatoren/Scanner ueber 'Zuordnung' an ihren Knoten haengen.""" unassigned: list[Element] = [] for element in elements: if not element.is_device: continue target = element.assignment if not target or target == UNASSIGNED: unassigned.append(element) continue if target not in nodes: warnings.append( f"{element.describe()}: Zuordnung '{target}' zeigt auf keinen Knoten - nicht dargestellt" ) unassigned.append(element) continue nodes[target].devices.setdefault(element.kind, []).append(element.teile_id) return unassigned def _collect_links( elements: list[Element], by_id: dict[str, Element], warnings: list[str] ) -> dict[frozenset, dict[str, set[str]]]: """ Verbindungen aus der Spalte 'Nachbarn' sammeln. Ergebnis: {frozenset({idA, idB}): {idA: {Bahnen}, idB: {Bahnen}}} Die Bahn (-L/-R) eines Kreisels steht immer in der Zeile des *Partners*, daher werden beide Blickrichtungen zusammengefuehrt. """ observed: dict[frozenset, dict[str, set[str]]] = {} for element in elements: if not element.neighbours: continue if element.is_device: warnings.append( f"{element.describe()}: Nachbarn an einem Anbauteil werden nicht ausgewertet" ) continue if not (element.is_transport or element.is_circle): continue for base, lane in element.neighbours: if base == element.teile_id: warnings.append(f"{element.describe()}: Nachbar verweist auf sich selbst - ignoriert") continue partner = by_id.get(base) if partner is None: warnings.append(f"{element.describe()}: unbekannter Nachbar '{base}' - ignoriert") continue if partner.is_device or not (partner.is_transport or partner.is_circle): warnings.append( f"{element.describe()}: Nachbar '{base}' ({partner.kind}) ist kein Flussobjekt - ignoriert" ) continue key = frozenset((element.teile_id, base)) entry = observed.setdefault(key, {element.teile_id: set(), base: set()}) if lane: entry[base].add(lane) return observed def _endpoints( base: str, lanes: set[str], by_id: dict[str, Element], warnings: list[str], partner: str ) -> list[str]: """Basis-Id auf konkrete Knoten aufloesen (Kreisel: eine Bahn je Knoten).""" element = by_id[base] if not element.is_circle: return [base] if lanes: return [f"{base}-{lane}" for lane in sorted(lanes)] warnings.append( f"Verbindung {base} <-> {partner}: keine Bahn (-L/-R) angegeben - " f"beide Bahnen des Kreisels {base} werden verbunden" ) return [f"{base}-{LANE_LEFT}", f"{base}-{LANE_RIGHT}"] def drive_uphill(element: Element) -> tuple[bool | None, str]: """ Foerdert das Objekt nach oben? True = Fluss laeuft zum hoechsten Nachbarn hin (bergauf) False = Fluss laeuft vom hoechsten Nachbarn weg (bergab) None = nicht bestimmbar Bewertet wird in dieser Reihenfolge: 1. Hoehe_Von_mm / Hoehe_Bis_mm - die Hoehenaenderung des Objekts selbst 2. Antriebfahrtrichtung "Auf" (nach oben) bzw. "Ab" (nach unten) 3. Gefaellestrecke ohne Angaben laeuft per Definition bergab Der zweite Rueckgabewert nennt die verwendete Quelle fuer Bericht und Zeichnung. """ rise = element.rise if rise is not None and rise != 0: direction = "Auf" if rise > 0 else "Ab" return rise > 0, ( f"Hoehe_Von {element.height_from:.0f} mm -> Hoehe_Bis " f"{element.height_to:.0f} mm ({direction}, {rise:+.0f} mm)" ) drive = element.drive_dir.lower() if drive.startswith("auf"): return True, f"Antriebfahrtrichtung '{element.drive_dir}' (nach oben)" if drive.startswith("ab"): return False, f"Antriebfahrtrichtung '{element.drive_dir}' (nach unten)" if element.kind == "Gefaellestrecke": return False, "Gefaellestrecke ohne Hoehenangabe - laeuft bergab" return None, ( f"weder Hoehe_Von/Bis noch Antriebfahrtrichtung verwertbar " f"(Antrieb '{element.drive_dir}', Hoehen " f"{element.height_from}/{element.height_to})" ) def _flow_uphill(element: Element, warnings: list[str]) -> bool | None: """Wie drive_uphill, meldet aber unbestimmbare Faelle als Warnung.""" uphill, reason = drive_uphill(element) if uphill is None: warnings.append(f"{element.describe()}: {reason} - Richtung nicht bestimmbar") return uphill def _orient( pairs: list[tuple[str, str]], nodes: dict[str, Node], warnings: list[str] ) -> list[Edge]: """Flussrichtung je Verbindung aus Hoehe und Antriebsrichtung ableiten.""" incident: dict[str, list[int]] = {} for index, (left, right) in enumerate(pairs): incident.setdefault(left, []).append(index) incident.setdefault(right, []).append(index) # Vorschlaege je Verbindung, gesammelt aus der Sicht der Transportobjekte proposals: dict[int, set[tuple[str, str]]] = {index: set() for index in range(len(pairs))} for node_id, node in sorted(nodes.items()): if node.kind not in TRANSPORT_KINDS: continue indices = incident.get(node_id, []) if not indices: warnings.append( f"{node.element.describe()}: keine Nachbarn - Knoten bleibt unverbunden" ) continue partners = {} for index in indices: left, right = pairs[index] partners[index] = right if left == node_id else left heights = {index: nodes[partner].height for index, partner in partners.items()} missing = [partners[i] for i, h in heights.items() if h is None] if missing: warnings.append( f"{node.element.describe()}: Hoehe von {', '.join(sorted(missing))} unbekannt - " f"Richtung nicht bestimmbar" ) continue uphill = _flow_uphill(node.element, warnings) if uphill is None: continue highest = max(heights.values()) if highest == min(heights.values()): warnings.append( f"{node.element.describe()}: alle Nachbarn auf gleicher Hoehe " f"({highest:.3f} m) - Richtung nicht bestimmbar" ) continue for index, partner in partners.items(): at_top = heights[index] == highest if uphill == at_top: proposals[index].add((node_id, partner)) else: proposals[index].add((partner, node_id)) edges: list[Edge] = [] for index, (left, right) in enumerate(pairs): found = proposals[index] if len(found) == 1: src, dst = next(iter(found)) edges.append(Edge(src, dst, EDGE_FLOW)) elif len(found) > 1: warnings.append( f"Verbindung {left} <-> {right}: widerspruechliche Richtungen " f"({', '.join(f'{s} -> {d}' for s, d in sorted(found))}) - beidseitig gezeichnet" ) edges.append(Edge(left, right, EDGE_UNRESOLVED, "widerspruechlich")) else: warnings.append( f"Verbindung {left} <-> {right}: Richtung nicht bestimmbar " f"(kein Transportobjekt beteiligt) - beidseitig gezeichnet" ) edges.append(Edge(left, right, EDGE_UNRESOLVED, "unbestimmt")) return edges def _nearest_node(station: Element, nodes: dict[str, Node]) -> str | None: """Naechster Nicht-Stations-Knoten zur Station (2D-Abstand).""" if station.x is None or station.y is None: return None best, best_d = None, None for node_id, node in nodes.items(): if node.element.is_station or node.element.x is None or node.element.y is None: continue d = (node.element.x - station.x) ** 2 + (node.element.y - station.y) ** 2 if best_d is None or d < best_d: best, best_d = node_id, d return best def _attach_stations( elements: list[Element], nodes: dict[str, Node], warnings: list[str] ) -> list[Edge]: """ Ein-/Ausgabestationen (BTMT Be-/Entladung) mit dem Fluss verbinden. Eingang (Beladung) ist Quelle: Kante Station -> Ziel. Ausgang (Entladung) ist Senke: Kante Ziel -> Station. Ziel kommt aus den 'Nachbarn' des Exports; fehlen sie (dxfmakros exportiert fuer BTMT derzeit keine), wird das naechstgelegene Objekt per Abstand genommen. """ edges: list[Edge] = [] for element in elements: if not element.is_station: continue sid = element.teile_id if sid not in nodes: continue partners: list[str] = [] for base, lane in element.neighbours: if lane and f"{base}-{lane}" in nodes: partners.append(f"{base}-{lane}") elif base in nodes: partners.append(base) else: partners += [f"{base}-{L}" for L in (LANE_LEFT, LANE_RIGHT) if f"{base}-{L}" in nodes] if not partners: nearest = _nearest_node(element, nodes) if nearest: partners = [nearest] warnings.append( f"{element.describe()}: keine Nachbarn im Export - " f"naechstes Objekt '{nearest}' per Abstand verbunden" ) else: warnings.append(f"{element.describe()}: kein Ziel gefunden - unverbunden") continue for partner in partners: if element.is_entry: edges.append(Edge(sid, partner, EDGE_FLOW)) else: edges.append(Edge(partner, sid, EDGE_FLOW)) return edges def _kreisel_lane_node(kreisel_base: str, strecke: Element, nodes: dict[str, Node]) -> str | None: """Die konkrete Kreisel-Bahn (…-L/…-R), an der die Strecke haengt.""" for base, lane in strecke.neighbours: if base == kreisel_base: node_id = f"{base}-{lane}" if lane else base return node_id if node_id in nodes else None for lane in (LANE_LEFT, LANE_RIGHT): # Fallback: irgendeine Bahn if f"{kreisel_base}-{lane}" in nodes: return f"{kreisel_base}-{lane}" return kreisel_base if kreisel_base in nodes else None def _apply_transfers( elements: list[Element], by_id: dict[str, Element], nodes: dict[str, Node], edges: list[Edge], warnings: list[str] ) -> list[Edge]: """ Kreisel<->Strecke-Kanten anhand der Transferelemente gerichtet setzen. Ausschleuselement: Kreisel -> Strecke (Streckenanfang). Einschleuselement: Strecke -> Kreisel (Streckenende). Weiche: Kreisel<->Kreisel als Weiche markieren. Die so definierten Kanten sind massgeblich und ersetzen die aus Hoehe/ Nachbarn abgeleitete Richtung fuer genau diese Knotenpaare. """ # Transfer je Strecke sammeln: aus = Einlauf (Kreisel->Strecke, Anfang), # ein = Auslauf (Strecke->Kreisel, Ende) per_strecke: dict[str, dict[str, str]] = {} weiche_pairs: list[set[str]] = [] for el in elements: if el.kind in ("Ausschleus", "Einschleus"): k = str(_merkmal(el.merkmale, "Kreisel") or "").strip() s = str(_merkmal(el.merkmale, "Strecke") or "").strip() if k and s: role = "aus" if el.kind == "Ausschleus" else "ein" per_strecke.setdefault(s, {})[role] = k elif el.kind == "Weiche": a = str(_merkmal(el.merkmale, "Kreisel A") or "").strip() b = str(_merkmal(el.merkmale, "Kreisel B") or "").strip() if a and b: weiche_pairs.append({a, b}) directed: dict[frozenset, tuple[str, str]] = {} for s, roles in per_strecke.items(): if s not in nodes or nodes[s].element.is_circle: continue strecke_el = by_id.get(s) aus_lane = _kreisel_lane_node(roles["aus"], strecke_el, nodes) if roles.get("aus") else None ein_lane = _kreisel_lane_node(roles["ein"], strecke_el, nodes) if roles.get("ein") else None # Ruecklauf-Strecke (beide Enden am selben Kreisel): auf die zwei Bahnen verteilen if aus_lane and aus_lane == ein_lane: base = aus_lane.split("-")[0] lanes = [f"{base}-{L}" for L in (LANE_LEFT, LANE_RIGHT) if f"{base}-{L}" in nodes] if len(lanes) == 2: aus_lane, ein_lane = lanes warnings.append( f"Strecke {s}: Ein- und Ausschleusung am selben Kreisel {base} " f"(Ruecklauf) - Bahnen {lanes[0]}/{lanes[1]} angenommen" ) if aus_lane: # Kreisel -> Strecke directed[frozenset({aus_lane, s})] = (aus_lane, s, "Ausschleusung") if ein_lane: # Strecke -> Kreisel directed[frozenset({ein_lane, s})] = (s, ein_lane, "Einschleusung") # Fuer Strecken mit Transferelementen sind ALLEIN diese massgeblich fuer die # Kreisel<->Strecke-Verbindung. Jede weitere Kreisel<->Strecke-Kante aus den # rohen Nachbarn (Bounding-Box-Ueberlappung, z. B. ein VF, der zufaellig neben # einem dritten Kreisel liegt) ist ein Falschtreffer und wird verworfen. covered = set(per_strecke) result: list[Edge] = [] for e in edges: if frozenset({e.src, e.dst}) in directed: continue # wird gerichtet neu gesetzt ends = {e.src, e.dst} strecke_end = ends & covered others = ends - strecke_end if strecke_end and len(others) == 1: other = next(iter(others)) if other in nodes and nodes[other].kind in CIRCLE_KINDS: warnings.append( f"Kante {other} <-> {next(iter(strecke_end))}: Kreisel<->Strecke " f"ohne Transferelement - als Bounding-Box-Falschtreffer verworfen" ) continue result.append(e) for (src, dst, note) in directed.values(): result.append(Edge(src, dst, EDGE_FLOW, note)) # Kreisel<->Kreisel-Kanten, die eine Weiche verbinden, markieren for e in result: if {e.src.split("-")[0], e.dst.split("-")[0]} in weiche_pairs: e.note = "Weiche" return result def build_graph(elements: list[Element], source: str, warnings: list[str]) -> Graph: by_id = {element.teile_id: element for element in elements} nodes = _build_nodes(elements, warnings) unassigned = _attach_devices(elements, nodes, warnings) observed = _collect_links(elements, by_id, warnings) pairs: set[tuple[str, str]] = set() for key, lanes in sorted(observed.items(), key=lambda item: sorted(item[0])): base_a, base_b = sorted(key) for node_a in _endpoints(base_a, lanes[base_a], by_id, warnings, base_b): for node_b in _endpoints(base_b, lanes[base_b], by_id, warnings, base_a): pairs.add((node_a, node_b)) edges = _orient(sorted(pairs), nodes, warnings) # Kreisel: Richtung zwischen den beiden Bahnen aus der Drehrichtung # UZS (im Uhrzeigersinn) -> von rechts nach links, R -> L # GUZ (gegen den Uhrzeigersinn) -> von links nach rechts, L -> R # Fehlt die Angabe, bleibt der Umlauf beidseitig und wird gemeldet. for element in elements: if not element.is_circle: continue left = f"{element.teile_id}-{LANE_LEFT}" right = f"{element.teile_id}-{LANE_RIGHT}" rotation = element.rotation if rotation == ROTATION_CW: edges.append(Edge(right, left, EDGE_CIRCLE, ROTATION_CW)) elif rotation == ROTATION_CCW: edges.append(Edge(left, right, EDGE_CIRCLE, ROTATION_CCW)) else: warnings.append( f"{element.describe()}: Drehrichtung '{element.rotation or '-'}' " f"unbekannt (erwartet {ROTATION_CW} oder {ROTATION_CCW}) - " f"Umlauf beidseitig gezeichnet" ) edges.append(Edge(left, right, EDGE_CIRCLE, "unbestimmt")) edges.append(Edge(right, left, EDGE_CIRCLE, "unbestimmt")) # Ein-/Ausgabestationen (BTMT Be-/Entladung) als Quelle/Senke anbinden edges.extend(_attach_stations(elements, nodes, warnings)) # Kreisel<->Strecke gerichtet aus den Transferelementen (massgeblich) edges = _apply_transfers(elements, by_id, nodes, edges, warnings) # Sackgassen und unerreichbare Bahnen melden. Sie entstehen, wenn ein # Kreisel nur in einer Richtung durchlaufen wird (Drehrichtung) und die # Gegenrichtung nicht ueber aeussere Verbindungen geschlossen ist. outgoing = {edge.src for edge in edges} incoming = {edge.dst for edge in edges} for node_id in sorted(nodes): node = nodes[node_id] if node.lane is None: continue devices = node.devices.get("Separator", []) detail = f" (Separatoren {', '.join(sorted(devices))})" if devices else "" if node_id not in outgoing: warnings.append( f"Bahn {node_id}{detail}: keine abgehende Verbindung - Sackgasse. " f"Drehrichtung {node.element.rotation or '?'} laesst das Material " f"nur in eine Richtung laufen" ) if node_id not in incoming: warnings.append( f"Bahn {node_id}{detail}: keine ankommende Verbindung - fuer das " f"Material nicht erreichbar" ) return Graph(nodes=nodes, edges=edges, warnings=warnings, unassigned=unassigned, source=source) # --------------------------------------------------------------------------- # DOT erzeugen # --------------------------------------------------------------------------- def _node_label(node: Node) -> str: element = node.element lines: list[str] = [] if element.is_station: role = "Materialeingang" if element.is_entry else "Materialausgang" lines.append(f"{element.name or element.kind} [{element.teile_id}]") lines.append(f"{element.kind} - {role}") if element.height is not None: lines.append(f"h = {element.height:.3f} m") return _dot_label(lines) if node.lane: name = _merkmal(element.merkmale, "Name") or element.name lines.append(f"{name} [{node.node_id}]") lines.append(f"Bahn {node.lane} ({LANE_NAMES[node.lane]})") else: lines.append(f"{element.name} [{element.teile_id}]") lines.append(element.kind) height = element.height if height is not None: lines.append(f"h = {height:.3f} m") if element.is_transport: uphill = drive_uphill(element)[0] arrow = {True: "aufwaerts", False: "abwaerts", None: "Richtung offen"}[uphill] if element.rise is not None: lines.append(f"{element.height_from:.0f} -> {element.height_to:.0f} mm " f"({element.rise:+.0f}) = {arrow}") elif element.drive_dir: lines.append(f"Antrieb: {element.drive_dir} = {arrow}") else: lines.append(arrow) for kind in DEVICE_KINDS: ids = node.devices.get(kind) if ids: lines.append(f"{kind} ({len(ids)}): {', '.join(sorted(ids))}") return _dot_label(lines) # Zeichnungsmassstab fuer --use-cords: Graphviz rechnet in Punkt, die Anlage in # Millimeter. 0.25 pt/mm (1:4) - wie in tro_flow.py, damit Material- und TRO-Graph # im selben Massstab lagerichtig sind. COORD_SCALE = 0.25 # Die beiden Bahnen (L/R) eines Kreisels teilen sich eine Position; im # lagerichtigen Layout leicht versetzen, damit sie nicht uebereinander liegen. LANE_NUDGE_MM = 350.0 def _node_xy(node: "Node") -> tuple[float, float] | None: """Anlagenkoordinate eines Knotens (Kreisel-Bahnen L/R leicht versetzt).""" el = node.element if el.x is None or el.y is None: return None x, y = el.x, el.y if node.lane == "L": y += LANE_NUDGE_MM elif node.lane == "R": y -= LANE_NUDGE_MM return (x, y) def _pos_attr(node: "Node", use_coords: bool) -> str: """pos-Attribut fuer 'neato -n', oder leer ohne --use-cords.""" if not use_coords: return "" xy = _node_xy(node) if xy is None: return "" return f', pos="{xy[0] * COORD_SCALE:.2f},{xy[1] * COORD_SCALE:.2f}"' def render_dot(graph: Graph, use_coords: bool = False) -> str: out: list[str] = [] add = out.append add("// Automatisch erzeugt von lib/material_flow.py - nicht manuell aendern.") add(f"// Quelle: {graph.source}") if use_coords: add(f"// Lagerichtig: Knoten auf Anlagenkoordinate, {COORD_SCALE} pt/mm.") add("// Rendern mit: neato -n -Tsvg .dot -o .svg") add("digraph Materialfluss {") add(' graph [rankdir=LR, splines=spline, nodesep=0.25, ranksep=1.6,') add(' fontname="Segoe UI", fontsize=11, labelloc="t",') add(f' label="Materialfluss - {_dot_escape(graph.source)}"];') add(' node [shape=box, style="rounded,filled", fontname="Segoe UI", fontsize=9];') add(' edge [fontname="Segoe UI", fontsize=8, color="#2f5597", penwidth=1.2,' ' arrowsize=0.8];') add("") # Kreisel als Cluster mit den beiden Bahnen circles: dict[str, list[Node]] = {} plain: list[Node] = [] for node_id in sorted(graph.nodes): node = graph.nodes[node_id] if node.lane: circles.setdefault(node.element.teile_id, []).append(node) else: plain.append(node) for index, (teile_id, lanes) in enumerate(sorted(circles.items())): element = lanes[0].element name = _merkmal(element.merkmale, "Name") or element.name rot = element.rotation rot_text = (f" {rot} ({ROTATION_FLOW[rot]})" if rot in ROTATION_FLOW else f" Drehrichtung {rot or '?'}") add(f" subgraph cluster_kreisel_{index} {{") add(f' label="{_dot_escape(element.kind)} {_dot_escape(str(name))} ' f'[{teile_id}]{_dot_escape(rot_text)}";') add(' style="rounded,filled"; fillcolor="#eef2fa"; color="#2f5597";') add(' fontname="Segoe UI"; fontsize=10; fontcolor="#1f3864"; margin=12;') style = NODE_STYLES.get(element.kind, DEFAULT_NODE_STYLE) for node in sorted(lanes, key=lambda n: n.lane or ""): attrs = ", ".join(f'{key}="{value}"' for key, value in style.items()) add(f' "{node.node_id}" [label="{_node_label(node)}", {attrs}' f'{_pos_attr(node, use_coords)}];') add(" { rank=same; " + " ".join(f'"{n.node_id}";' for n in lanes) + " }") add(" }") add("") for node in plain: style = NODE_STYLES.get(node.kind, DEFAULT_NODE_STYLE) attrs = ", ".join(f'{key}="{value}"' for key, value in style.items()) add(f' "{node.node_id}" [label="{_node_label(node)}", {attrs}' f'{_pos_attr(node, use_coords)}];') add("") for edge in graph.edges: if edge.kind == EDGE_CIRCLE: # Richtung kommt aus der Drehrichtung und steht als Label an der Kante label = f', xlabel="{_dot_escape(edge.note)}"' if edge.note else "" attrs = ('[color="#8ea9db", style=dashed, penwidth=1.2, constraint=false, ' 'arrowsize=0.9, fontcolor="#5b7fc7", ' f'tooltip="Kreisel-Umlauf {edge.note}"{label}]') elif edge.kind == EDGE_UNRESOLVED: weiche = ', xlabel="Weiche", fontcolor="#cc8800"' if edge.note == "Weiche" else "" attrs = ('[color="#bf8f00", style=dashed, dir=both, ' f'tooltip="Richtung {edge.note}"{weiche}]') elif edge.note == "Weiche": attrs = ('[color="#cc8800", penwidth=1.6, xlabel="Weiche", ' 'fontcolor="#cc8800", tooltip="Weiche (Kreisel-Uebergang)"]') else: attrs = "[]" add(f' "{edge.src}" -> "{edge.dst}" {attrs};') add("") legend_pos = "" if use_coords: xs = [xy[0] for n in graph.nodes.values() if (xy := _node_xy(n))] ys = [xy[1] for n in graph.nodes.values() if (xy := _node_xy(n))] if xs and ys: lx, ly = min(xs), min(ys) - 3000.0 # etwas unterhalb der Anlage legend_pos = (f' pos="{lx * COORD_SCALE:.2f},' f'{ly * COORD_SCALE:.2f}",') add(" subgraph cluster_legende {") add(' label="Legende"; style="rounded"; color="#a6a6a6";') add(' fontname="Segoe UI"; fontsize=10; fontcolor="#404040";') add(f' legende [shape=plaintext, style="", fillcolor="none",{legend_pos} label=<' '' '' '' '' '' '' "
durchgezogenMaterialfluss
gestrichelt blauKreisel-Umlauf, Richtung aus Drehrichtung ' f'({ROTATION_CW} = {ROTATION_FLOW[ROTATION_CW]}, ' f'{ROTATION_CCW} = {ROTATION_FLOW[ROTATION_CCW]})
gestrichelt gelbRichtung nicht bestimmbar
>];") add(" }") add("}") return "\n".join(out) + "\n" # --------------------------------------------------------------------------- # connect.ini (Item-/Flussebene) erzeugen # --------------------------------------------------------------------------- def _connect_kind(edge: Edge) -> str: """Kantenart fuer connect.ini.""" if edge.kind == EDGE_CIRCLE: return "umlauf" if edge.note == "Weiche": return "weiche" if edge.kind == EDGE_UNRESOLVED: return "unbestimmt" if edge.note in ("Einschleusung", "Ausschleusung"): return edge.note.lower() return "normal" def render_connect_ini(graph: Graph, section: str = "Anlage", overrides=None) -> str: """ Materialfluss-Topologie als connect.ini (Item-/Flussebene). Zwischenstand fuer die TRO-Ableitung: Knoten = Flussobjekte (Kreisel-Bahnen, Strecke, Gefaellestrecke), Kanten = gerichteter Materialfluss. Von Hand editierbar. Aufbau angelehnt an doc/TRO_Katalog/connect.ini. `overrides` (aus cfg/tro_overrides.ini) wird als eigener Abschnitt `[.manual]` angehaengt. Die Datei hier wird bei jedem Lauf neu geschrieben - von Hand eingetragene Weichen waeren sonst weg. Der Abschnitt beschreibt bewusst nur, WAS vor Ort bestaetigt wurde; er erfindet keine Flusskanten, denn welche Kante zur Weiche gehoert, ist aus dem Layout nicht ableitbar. """ out: list[str] = [] add = out.append add("; ============================================================") add("; connect.ini - Materialfluss-Topologie (Item-/Flussebene)") add(f"; Automatisch erzeugt von lib/material_flow.py aus '{graph.source}'.") add("; Zwischenstand fuer die TRO-Ableitung; von Hand editierbar.") add(";") add("; [.nodes] = | ") add("; [.connections] cNNN = -> | | ") add("; kind: normal | umlauf | weiche | einschleusung | ausschleusung | unbestimmt") add("; [.externals] eNNN = EXTERN -> | (Zulauf/Beladung)") add("; eNNN = -> EXTERN | (Ablauf/Entladung)") add("; [.manual] vor Ort bestaetigte Angaben aus cfg/tro_overrides.ini") add("; ============================================================") add("") add(f"[{section}.nodes]") for node_id in sorted(graph.nodes): node = graph.nodes[node_id] el = node.element if node.lane: name = _merkmal(el.merkmale, "Name") or el.name comment = f"{name} (Bahn {node.lane})" else: comment = el.name or el.kind add(f"{node_id} = {node.kind} | {comment}") add("") add(f"[{section}.connections]") for i, edge in enumerate(sorted(graph.edges, key=lambda e: (e.src, e.dst)), start=1): add(f"c{i:03d} = {edge.src} -> {edge.dst} | | {_connect_kind(edge)}") add("") add(f"[{section}.externals]") stations = [n for n in graph.nodes.values() if n.element.is_station] if stations: for j, node in enumerate(sorted(stations, key=lambda n: n.node_id), start=1): if node.element.is_entry: add(f"e{j:03d} = EXTERN -> {node.node_id} | {node.element.name}") else: add(f"e{j:03d} = {node.node_id} -> EXTERN | {node.element.name}") else: add("; Noch keine BTMT Be-/Entladestation im Layout - Ein-/Ausgang offen.") add("; Kandidaten (offene Enden aus dem Materialfluss):") incoming = {e.dst for e in graph.edges} outgoing = {e.src for e in graph.edges} for node_id in sorted(graph.nodes): node = graph.nodes[node_id] if node.element.is_station: continue if node_id not in incoming: add(f"; Beladung? EXTERN -> {node_id} ({node.kind}, keine Zufuhr)") if node_id not in outgoing: add(f"; Entladung? {node_id} -> EXTERN ({node.kind}, kein Abfluss)") add("") if overrides is not None and (overrides.tros or overrides.splits or overrides.open_points): add(f"[{section}.manual]") add("; Vor Ort bestaetigt, im CSV-Export nicht enthalten.") add(f"; Quelle: {overrides.source}") add("; Diese Zeilen werden aus der Override-Datei erzeugt - nicht hier") add("; editieren, sonst sind sie beim naechsten Lauf wieder weg.") for section_key, override in sorted(overrides.tros.items()): if not override.type_name: continue wie = f"Separator {override.key}" if override.by_separator else override.key add(f"{section_key} = {override.type_name} | {wie} | {override.reason}") for spec in overrides.splits: add(f"{spec.name} = NEU {spec.type_name} " f"| Separator {', '.join(spec.separators)}" + (f" + Scanner {', '.join(spec.scanners)}" if spec.scanners else "") + (f" | Bahn {spec.host}" if spec.host else "") + f" | {spec.reason}") for point in overrides.open_points: add(f"{point.name} = OFFEN {point.expect or '?'} " f"| x={point.x:.2f} y={point.y:.2f} " f"| heute Teil von {point.belongs_to or '-'} " f"| {point.note}") add("") return "\n".join(out) + "\n" # --------------------------------------------------------------------------- # 2D-Draufsicht der Boundingboxen (--show-bbs) # --------------------------------------------------------------------------- # Farben je Objektart fuer die Boundingbox-Draufsicht (Fuellung, Rahmen, Text). # Eigene Palette statt NODE_STYLES, weil hier auch die Anbauteile (Separator, # Scanner, Ein-/Ausschleuselement, Weiche) eine eigene Farbe brauchen. BBS_STYLES: dict[str, dict[str, str]] = { "Kreisel": dict(fill="#2f5597", stroke="#1f3864", text="#ffffff"), "Gefaellestrecke": dict(fill="#fbe5d6", stroke="#c55a11", text="#833c00"), "Strecke": dict(fill="#e2f0d9", stroke="#548235", text="#375623"), "Beladung": dict(fill="#d4f0d4", stroke="#338833", text="#1e5b1e"), "Entladung": dict(fill="#f4d4d4", stroke="#cc3333", text="#7a1f1f"), "Separator": dict(fill="#fff2cc", stroke="#bf8f00", text="#7f6000"), "Scanner": dict(fill="#d9d2e9", stroke="#674ea7", text="#351c75"), "Einschleus": dict(fill="#cfe2f3", stroke="#3d85c6", text="#1155cc"), "Ausschleus": dict(fill="#f9cb9c", stroke="#e69138", text="#b45f06"), "Weiche": dict(fill="#ead1dc", stroke="#a64d79", text="#741b47"), } BBS_DEFAULT_STYLE = dict(fill="#f2f2f2", stroke="#808080", text="#404040") # Rand um die Anlage herum und minimale Schriftgroesse, jeweils in mm. BBS_MARGIN_MM = 500.0 BBS_MIN_FONT_MM = 40.0 # Physisches Papierformat der SVG-Ausgabe: DIN A3, Quer- oder Hochformat je # nach Seitenverhaeltnis der Anlage. Die viewBox bleibt in Anlage-mm - nur # width/height (das gedruckte Format) werden auf A3 skaliert. DINA3_LANDSCAPE_MM = (420.0, 297.0) DINA3_PORTRAIT_MM = (297.0, 420.0) def _xml_escape(text: str) -> str: return ( text.replace("&", "&").replace("<", "<").replace(">", ">") .replace('"', """) ) def render_bbs_svg(elements: list[Element], source: str, warnings: list[str]) -> str: """ 2D-Draufsicht der ganzen Szene: ein achsparalleles Rechteck je CSV-Zeile, aus 'Position' (Mittelpunkt) und 'Boundingbox' (Breite/Tiefe in X/Y - die Z-Ausdehnung ist fuer eine Draufsicht ohne Bedeutung), mit der Bezeichnung im Zentrum. Keine Rotation - reine Lageuebersicht auf Basis der Rohdaten, kein Ersatz fuer die CAD-Zeichnung. Anlage-Y waechst nach oben (wie im CSV/DXF), SVG-Y nach unten - deshalb wird Y beim Zeichnen gespiegelt, damit die Draufsicht nicht auf dem Kopf steht. Die viewBox bleibt in Anlage-mm (Koordinaten, Schrift, Strichstaerke bleiben so zueinander proportional); das gedruckte Format (width/height) wird auf DIN A3 (Quer- oder Hochformat je nach Seitenverhaeltnis) skaliert - sonst waere die SVG-Datei bei einer 25 m breiten Anlage 25 m breit. """ items: list[tuple[Element, float, float, float, float]] = [] for element in elements: if element.position is None or element.bbox is None: warnings.append( f"{element.describe()}: keine Position/Boundingbox - in --show-bbs nicht gezeichnet" ) continue px, py = element.x, element.y bw, bd = element.bbox_x, element.bbox_y if not bw or not bd or bw <= 0 or bd <= 0: warnings.append( f"{element.describe()}: Boundingbox {bw}, {bd} mm ungueltig - in --show-bbs nicht gezeichnet" ) continue items.append((element, px, py, bw, bd)) if not items: raise ValueError("keine Objekte mit Position und Boundingbox gefunden") min_x = min(item[1] - item[3] / 2 for item in items) - BBS_MARGIN_MM max_x = max(item[1] + item[3] / 2 for item in items) + BBS_MARGIN_MM min_y = min(item[2] - item[4] / 2 for item in items) - BBS_MARGIN_MM max_y = max(item[2] + item[4] / 2 for item in items) + BBS_MARGIN_MM width, height = max_x - min_x, max_y - min_y # Groesste Objekte zuerst zeichnen, damit kleine Anbauteile (Separator, # Scanner, ...) sichtbar obenauf liegen statt unter einer Strecke/einem # Kreisel zu verschwinden. items.sort(key=lambda item: item[3] * item[4], reverse=True) page_w, page_h = DINA3_LANDSCAPE_MM if width >= height else DINA3_PORTRAIT_MM out: list[str] = [] add = out.append add('') add(f'') add(" ") add(f" ") add(f' ') for element, px, py, bw, bd in items: style = BBS_STYLES.get(element.kind, BBS_DEFAULT_STYLE) x = (px - bw / 2) - min_x y = max_y - (py + bd / 2) name = element.name or element.teile_id font_size = max(BBS_MIN_FONT_MM, min(bw, bd) * 0.28) add(f' ') add(f' {_xml_escape(name)}') add("") return "\n".join(out) + "\n" # --------------------------------------------------------------------------- # SVG erzeugen # --------------------------------------------------------------------------- def find_dot() -> str | None: env = os.environ.get("GRAPHVIZ_DOT") if env: return env if Path(env).is_file() else shutil.which(env) return shutil.which("dot") def find_engine(engine: str) -> str | None: """Layout-Programm von Graphviz suchen ('dot', 'neato', ...).""" if engine == "dot": return find_dot() return shutil.which(engine) def graph_to_svg( dot_file: Path, svg_file: Path, engine: str = "dot", no_op: int = 0 ) -> None: """ SVG aus der .dot-Datei erzeugen. engine Layout-Programm ('dot' fuer die berechnete Anordnung, 'neato' fuer vorgegebene Koordinaten) no_op nur fuer neato: 1 oder 2 setzt den No-op-Schalter (-n / -n2), dann werden die pos-Attribute der Knoten als Position uebernommen und nur die Kanten berechnet. Alle Knoten brauchen dann ein pos. """ executable = find_engine(engine) if not executable: raise RuntimeError( f"Graphviz '{engine}' nicht gefunden. Bitte Graphviz installieren " f"(https://graphviz.org/download/)" + (" oder GRAPHVIZ_DOT auf die dot-Programmdatei setzen." if engine == "dot" else ".") ) command = [executable] if no_op: command.append(f"-n{no_op}") command += ["-Tsvg", str(dot_file), "-o", str(svg_file)] result = subprocess.run(command, capture_output=True, text=True) if result.returncode != 0: raise RuntimeError( f"'{engine}' ist mit Code {result.returncode} fehlgeschlagen:\n" f"{(result.stderr or result.stdout).strip()}" ) # 'neato -n' gibt harmlose Warnungen auf stderr aus (z. B. sich beruehrende # Knoten -> gerade Kanten). Nur dann scheitern, wenn wirklich keine SVG # entstanden ist; sonst ist die Datei gueltig und die Warnung unkritisch. if not svg_file.is_file() or svg_file.stat().st_size == 0: raise RuntimeError( f"'{engine}' hat keine SVG erzeugt: {result.stderr.strip() or '(keine Meldung)'}" ) def dot_to_svg(dot_file: Path, svg_file: Path) -> None: """SVG mit der berechneten Anordnung von 'dot' erzeugen.""" graph_to_svg(dot_file, svg_file, engine="dot") # --------------------------------------------------------------------------- # Plausibilitaet # --------------------------------------------------------------------------- def check_elements(graph: Graph, elements: list[Element]) -> list[str]: """ Merkmal-Stueckzahlen gegen die tatsaechlich vorhandenen Anbauteile pruefen. Rein objektbezogen - alles, was TROs betrifft, liegt in lib/tro_flow.py. """ findings: list[str] = [] counted: dict[str, dict[str, int]] = {} for node_id, node in graph.nodes.items(): for kind, ids in node.devices.items(): counted.setdefault(node_id, {})[kind] = len(ids) # Widerspruch zwischen Hoehenangabe und Antriebfahrtrichtung for element in elements: if not element.is_transport: continue rise, drive = element.rise, element.drive_dir.lower() if rise is None or rise == 0 or not drive: continue stated_up = drive.startswith("auf") if stated_up != (rise > 0): findings.append( f"{element.kind} {element.teile_id} '{element.name}': " f"Antriebfahrtrichtung '{element.drive_dir}' passt nicht zu " f"Hoehe_Von {element.height_from:.0f} -> Hoehe_Bis " f"{element.height_to:.0f} mm ({rise:+.0f}) - die Hoehenangabe gilt" ) for element in elements: if not (element.is_transport or element.is_circle): continue node_ids = ( [element.teile_id] if element.is_transport else [f"{element.teile_id}-{LANE_LEFT}", f"{element.teile_id}-{LANE_RIGHT}"] ) for label, keys in ( ("Separator", ("Anzahl_Separator", "Anzahl der Separatoren")), ("Scanner", ("Anzahl_Scanner", "Anzahl der Scanner")), ): expected = _as_float(_merkmal(element.merkmale, *keys)) if expected is None: continue actual = sum(counted.get(n, {}).get(label, 0) for n in node_ids) if int(expected) != actual: findings.append( f"{element.kind} {element.teile_id} '{element.name}': Merkmal " f"'{keys[0] if keys[0] in element.merkmale else keys[1]}' = " f"{int(expected)}, tatsaechlich {actual} {label}" ) findings.sort() return findings # --------------------------------------------------------------------------- # Dokumentation (Markdown) # --------------------------------------------------------------------------- GENERATED_MARKER = "" def render_doc( graph: Graph, findings: list[str], csv_file: Path, dot_file: Path, svg_file: Path | None, ) -> str: """Dokumentation des Materialflusses (nur Objekte, keine TROs).""" out: list[str] = [GENERATED_MARKER] add = out.append add(f"# Materialfluss - {csv_file.name}") add("") add(f"**Erzeugt:** {datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M')} von " f"`lib/material_flow.py` ") add(f"**Quelle:** `{csv_file}`") add("") add("> Materialfluss der mechanischen Objekte. Die daraus abgeleiteten " "Steuerungsobjekte (TROs) dokumentiert `lib/tro_flow.py --doc`.") add("") kinds: dict[str, int] = {} for node in graph.nodes.values(): kinds[node.kind] = kinds.get(node.kind, 0) + 1 devices: dict[str, int] = {} for node in graph.nodes.values(): for kind, ids in node.devices.items(): devices[kind] = devices.get(kind, 0) + len(ids) flow = sum(1 for e in graph.edges if e.kind == EDGE_FLOW) circle = sum(1 for e in graph.edges if e.kind == EDGE_CIRCLE) open_dir = sum(1 for e in graph.edges if e.kind == EDGE_UNRESOLVED) add("## 1. Kurzfassung") add("") add("| | |") add("|---|---|") add(f"| Flussknoten | {len(graph.nodes)} " f"({', '.join(f'{k}: {v}' for k, v in sorted(kinds.items()))}) |") add(f"| Flusskanten | {flow} gerichtet, {circle} Kreisel-Umlauf, " f"{open_dir} Richtung unbestimmt |") add(f"| Anbauteile | " f"{', '.join(f'{k}: {v}' for k, v in sorted(devices.items())) or '-'} |") add(f"| Plausibilitaetshinweise | {len(findings)} |") add("") add(f"Graph: [`{dot_file.name}`]({dot_file.name})" + (f" - [`{svg_file.name}`]({svg_file.name})" if svg_file else "")) add("") add("Ein **Kreisel** ist ein Umlauf und wird als zwei Knoten modelliert - eine " "Bahn je Fahrtrichtung (`-L` links, `-R` rechts), die zu einem Kreis " "verbunden sind.") add("") add("## 2. Anlagenobjekte") add("") add("| Knoten | Art | Bezeichnung | Planquadrat | Hoehe [m] | Separatoren | Scanner |") add("|---|---|---|---|---|---|---|") for node_id in sorted(graph.nodes): node = graph.nodes[node_id] height = f"{node.height:.3f}" if node.height is not None else "-" name = node.element.name logical = _merkmal(node.element.merkmale, "Name") if logical and str(logical).strip() and str(logical).strip() != name: name = f"{name} / {str(logical).strip()}" add(f"| `{node_id}` | {node.kind} | {name}" f"{f' (Bahn {node.lane})' if node.lane else ''} | " f"{node.element.plan_square or '-'} | {height} | " f"{', '.join(sorted(node.devices.get('Separator', []))) or '-'} | " f"{', '.join(sorted(node.devices.get('Scanner', []))) or '-'} |") add("") add("Bezeichnung: `Bezeichnung` aus dem CSV; wo das Merkmal `Name` abweicht, " "steht es dahinter (die beiden Nummerierungen laufen nicht zwangslaeufig " "gleich).") add("") add("Hoehe: bei Kreiseln aus dem Merkmal `Höhe in m`, bei Gefaellestrecke und " "Strecke aus `Montagehoehe_m` - unveraendert aus dem CSV uebernommen. Fuer " "die Richtungsableitung werden nur die Hoehen der **Nachbarn** verglichen, " "nie die des Transportobjekts selbst.") add("") if graph.unassigned: add("**Anbauteile ohne Zuordnung**") add("") for element in graph.unassigned: add(f"- {element.kind} {element.teile_id} '{element.name}' " f"(Zuordnung: `{element.assignment or '-'}`)") add("") add("## 3. Verbindungen") add("") add("| von | nach | Art |") add("|---|---|---|") kind_text = {EDGE_FLOW: "Materialfluss", EDGE_CIRCLE: "Kreisel-Umlauf", EDGE_UNRESOLVED: "Richtung unbestimmt"} for edge in graph.edges: note = f" ({edge.note})" if edge.note else "" add(f"| `{edge.src}` | `{edge.dst}` | " f"{kind_text.get(edge.kind, edge.kind)}{note} |") add("") add(f"Die Richtung innerhalb eines Kreisels kommt aus dem Merkmal " f"`Drehrichtung`: **{ROTATION_CW}** (im Uhrzeigersinn) laesst das Material " f"{ROTATION_FLOW[ROTATION_CW]} laufen, **{ROTATION_CCW}** (gegen den " f"Uhrzeigersinn) {ROTATION_FLOW[ROTATION_CCW]}.") add("") add("## 4. Plausibilitaetshinweise") add("") if findings: add("Abweichungen zwischen den Merkmalen des CSV-Exports und den " "tatsaechlich vorhandenen Objekten.") add("") for finding in findings: add(f"- {finding}") else: add("_Keine Abweichungen gefunden._") add("") add("## 5. Warnungen des Laufs") add("") if graph.warnings: for warning in graph.warnings: add(f"- {warning}") else: add("_Keine._") add("") return "\n".join(out) + "\n" # --------------------------------------------------------------------------- # Bericht # --------------------------------------------------------------------------- def report( graph: Graph, findings: list[str], csv_file: Path, dot_file: Path, svg_file: Path | None, doc_file: Path | None, stale_svg: Path | None = None, bbs_file: Path | None = None, ) -> None: kinds: dict[str, int] = {} for node in graph.nodes.values(): kinds[node.kind] = kinds.get(node.kind, 0) + 1 flow = sum(1 for e in graph.edges if e.kind == EDGE_FLOW) circle = sum(1 for e in graph.edges if e.kind == EDGE_CIRCLE) open_dir = sum(1 for e in graph.edges if e.kind == EDGE_UNRESOLVED) devices = 0 for node in graph.nodes.values(): devices += sum(len(ids) for ids in node.devices.values()) print("") print("================================================================") print("MATERIALFLUSS") print("================================================================") print(f"Eingabe = {csv_file}") print(f"Knoten = {len(graph.nodes)}" + (f" ({', '.join(f'{k}: {v}' for k, v in sorted(kinds.items()))})" if kinds else "")) print(f"Kanten = {len(graph.edges)} (Fluss: {flow}, " f"Kreisel-Umlauf: {circle}, unbestimmt: {open_dir})") print(f"Anbauteile = {devices} an Knoten, " f"{len(graph.unassigned)} ohne Zuordnung") print(f"DOT = {dot_file}") print(f"SVG = {svg_file if svg_file else '- (ohne --tosvg)'}") print(f"Doku = {doc_file if doc_file else '- (ohne --doc)'}") print(f"BB-Draufsicht = {bbs_file if bbs_file else '- (ohne --show-bbs)'}") print("================================================================") if stale_svg is not None: print("") print(f"HINWEIS: {stale_svg}") print(" stammt aus einem frueheren Lauf und passt nicht zur neuen " "DOT-Datei.") print(" Mit --tosvg neu erzeugen.") if graph.unassigned: print("") print(f"Ohne Zuordnung ({len(graph.unassigned)}):") for element in graph.unassigned: print(f" - {element.kind} {element.teile_id} '{element.name}'") if findings: print("") print(f"Plausibilitaetshinweise ({len(findings)}):") for finding in findings: print(f" ? {finding}") if graph.warnings: print("") print(f"Warnungen ({len(graph.warnings)}):") for warning in graph.warnings: print(f" ! {warning}") print("") print("TRO-Liste und TRO-Flussdiagramm: bin/tro_flow.bat " f"--file {csv_file.name} --tosvg --doc") print("") # --------------------------------------------------------------------------- # CLI # --------------------------------------------------------------------------- def parse_args(argv: list[str] | None = None) -> argparse.Namespace: parser = argparse.ArgumentParser( prog="material_flow", description="Erzeugt aus einem CSV-Export der Anlagenobjekte einen " "gerichteten Materialfluss-Graphen der mechanischen Objekte " "(DOT, optional SVG). Die TROs ermittelt tro_flow.py.", formatter_class=argparse.RawDescriptionHelpFormatter, epilog="Beispiele:\n" " material_flow.bat --file mubea.csv\n" " material_flow.bat --file mubea.csv --tosvg\n" " material_flow.bat --file mubea.csv --tosvg --doc\n" " material_flow.bat --file HundM05.csv --show-bbs\n" "\n" "Exit-Codes:\n" " 0 ok\n" " 1 Eingabe- oder Aufruffehler\n" " 2 SVG konnte nicht erzeugt werden (Graphviz)\n", ) parser.add_argument( "--file", default="export.csv", metavar="NAME", help="Name der CSV-Eingabedatei in %%SKEL_DATA%% " "(oder ein vollstaendiger Pfad). Standard: %(default)s", ) parser.add_argument( "--tosvg", action="store_true", help="Aus der erzeugten DOT-Datei zusaetzlich eine SVG-Datei erzeugen " "(benoetigt Graphviz 'dot').", ) parser.add_argument( "--use-cords", "--use-coords", dest="use_cords", action="store_true", help="Jeden Knoten auf seine Anlagenkoordinate setzen und das SVG von " f"Graphviz 'neato -n' erzeugen statt von 'dot' (lagerichtig, " f"{COORD_SCALE} pt/mm). Nur mit --tosvg wirksam.", ) parser.add_argument( "--doc", action="store_true", help="Dokumentation des Materialflusses als Markdown in %%SKEL_RESULTS%% " "erzeugen (Anlagenobjekte, Verbindungen, Pruefungen).", ) parser.add_argument( "--connect", action="store_true", help="Materialfluss-Topologie zusaetzlich als connect.ini (Item-/Flussebene) " "nach %%SKEL_RESULTS%% schreiben (Knoten, gerichtete Verbindungen, " "Ein-/Ausgang-Kandidaten) - Zwischenstand fuer die TRO-Ableitung.", ) parser.add_argument( "--show-bbs", dest="show_bbs", action="store_true", help="2D-Draufsicht der ganzen Szene als _bbs.svg nach %%SKEL_RESULTS%% " "schreiben: ein achsparalleles Rechteck je CSV-Zeile aus 'Position' " "(Mittelpunkt) und 'Boundingbox' (Breite/Tiefe), mit der Bezeichnung " "im Zentrum, skaliert auf DIN A3. Braucht kein Graphviz.", ) return parser.parse_args(argv) def main(argv: list[str] | None = None) -> int: args = parse_args(argv) csv_file = resolve_input(args.file) if csv_file.suffix.lower() != ".csv": print(f"FEHLER: --file erwartet eine CSV-Datei, keine '{csv_file.suffix}'-Datei: " f"{csv_file}", file=sys.stderr) return 1 if not csv_file.is_file(): print(f"FEHLER: Eingabedatei nicht gefunden: {csv_file}", file=sys.stderr) print(f" Suchpfad fuer Dateinamen: {env_dir('SKEL_DATA', 'data')}", file=sys.stderr) return 1 results = env_dir("SKEL_RESULTS", "results") results.mkdir(parents=True, exist_ok=True) warnings: list[str] = [] try: elements = read_elements(csv_file, warnings) except (OSError, ValueError, csv.Error) as exc: print(f"FEHLER: {csv_file} konnte nicht gelesen werden: {exc}", file=sys.stderr) return 1 if not elements: print(f"FEHLER: {csv_file} enthaelt keine Objekte.", file=sys.stderr) return 1 stem = csv_file.stem bbs_file = None if args.show_bbs: bbs_target = results / f"{stem}_bbs.svg" try: bbs_target.write_text( render_bbs_svg(elements, csv_file.name, warnings), encoding="utf-8" ) except ValueError as exc: print(f"FEHLER: --show-bbs: {exc}", file=sys.stderr) return 1 bbs_file = bbs_target graph = build_graph(elements, csv_file.name, warnings) if not graph.nodes: print(f"FEHLER: {csv_file} enthaelt keine Flussobjekte " f"({', '.join(TRANSPORT_KINDS + CIRCLE_KINDS)}).", file=sys.stderr) return 1 findings = check_elements(graph, elements) dot_file = results / f"{stem}_material_flow.dot" svg_file = results / f"{stem}_material_flow.svg" doc_target = results / f"{stem}_material_flow.md" # --use-cords braucht an jedem Knoten eine Koordinate if args.use_cords: without = [n.node_id for n in graph.nodes.values() if _node_xy(n) is None] if without: print(f"FEHLER: --use-cords nicht moeglich, {len(without)} Knoten ohne " f"Koordinate: {', '.join(without)}", file=sys.stderr) print(" Ohne pos an jedem Knoten kann 'neato -n' nicht zeichnen.", file=sys.stderr) return 1 existing_svg = svg_file if svg_file.is_file() else None dot_file.write_text(render_dot(graph, use_coords=args.use_cords), encoding="utf-8") svg_error: str | None = None if args.tosvg: try: if args.use_cords: graph_to_svg(dot_file, svg_file, engine="neato", no_op=1) else: dot_to_svg(dot_file, svg_file) except RuntimeError as exc: svg_error = str(exc) created_svg = svg_file if args.tosvg and svg_error is None else None doc_file = None if args.doc: doc_target.write_text( render_doc(graph, findings, csv_file, dot_file, created_svg), encoding="utf-8", ) doc_file = doc_target connect_file = None if args.connect: # Spaet importiert: tro_overrides zieht tro_catalog nach, das # material_flow sonst nicht braucht. from tro_overrides import load_overrides overrides = load_overrides(csv_file.name, env_dir("SKEL_CFG", "cfg")) connect_target = results / f"{stem}_connect.ini" connect_target.write_text( render_connect_ini(graph, section=stem, overrides=overrides), encoding="utf-8", ) connect_file = connect_target report( graph, findings, csv_file, dot_file, created_svg, doc_file, stale_svg=None if args.tosvg and svg_error is None else existing_svg, bbs_file=bbs_file, ) if svg_error: print(f"FEHLER: SVG nicht erzeugt: {svg_error}", file=sys.stderr) return 2 return 0 if __name__ == "__main__": sys.exit(main())