m.stangl/kabellaengen
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kabellaengen/doc/Anwenderdoku_kurz.md
T

45 KiB
Raw Blame History

Anwenderdoku zur Ermittlung der Kabellängen

Installation des Programmes und Schnellstart-Guide

Installation

Das Programm mit allen Quellen befindet sich auf dem hauseigenen git Server und kann mit einen beliebigen git client auf einem Anwenderrechner über git clone http://gitea.schoenenberger.de/mistangl/kabellaengen.git geholt werden. Dieser Ordner kann auch einfach mit allen Unterordnern gezippt und auf einem anderen Rechner entpackt werden.

Danach muss auf dem Zielrechner (z.B. per Windows APP) Python 3.X installiert werden. Alternativ kann ein Python Interpreter von einem Netzlaufwerk verwendet werden. Der Pfad zu diesem Interpreter muss dann über eine Umgebungsvariable mit dem Namen NETWORK_INTERPRETER_PATH auf der Maschine gesetzt sein. Grundsätzlich wird eine lokale Installation eines Python Interpreters (von https://www.python.org/downloads/) empfohlen.

Zur Installation des Kabeltools muss in dem geclonten Ordner kabellaengen\bin die Datei install.bat als Administrator ausgeführt werden. Hierfür Rechtsklick auf die Datei und als Administrator ausführen. Es wird in der Folge ein Ordner auf dem Desktop des Computers mit dem namen Kabeltool erstellt. In diesem Ordner ist eine Verknüpfung create_cables.

Ist Python installiert, werden per Doppelklick automatisch auf die bin\install_py.bat alle nötigen python Package heruntergeladen. Diese werden dann automatisch aus dem Netz in den .venv kopiert.

Schnellstart und Vewendung des Programms

Im auf dem Desktop erzeugten Ordner findet sich das eigentliche Programm create_cables. Um das Programm auszuführen, genügt es die zu verarbeitende .dxf-Datei per Drag and Drop auf das Programm zu ziehen. Das öffnen der Command-Shell bestätigt den Start des Programms und der Anwender wird über den Ablauf informiert.

Die Ausgabe schreibt:

=== Fetching Positions ===
Given .dxf-file is ASCII-dxf. Proceeding to use iterative functions. Process may take longer.

Validating given configs: Checking for inconsistency.
No Inconsistencies found. Continuing with routing process.

writing results to a json file ...
done

=== Creating Graph for Routing ===
writing results to a json file ...
done

=== Writing Output Files ===
Cable-Routes exported to new dxf-file
Cable-Summary exported to Excel-file
BOM exported to Excel-file

C:\10-Develop\kabellaengen\work\easy_BOM.xlsx
C:\10-Develop\kabellaengen\work\easy_cables.dxf
C:\10-Develop\kabellaengen\work\easy_cables.xlsx
C:\10-Develop\kabellaengen\work\easy_positions.json
C:\10-Develop\kabellaengen\work\easy_todraw.json
        5 Datei(en) verschoben.
Drücken Sie eine beliebige Taste . . .

Das Drücken einer beliebigen Taste beendet das Programm und die Ausgabe kann verwendet werden.

❗ Hinweis ❗

Der Dateiname darf keine Leerzeichen oder Sonderzeichen enthalten. Verwende z. B. projekt_123.dxf statt mein projekt #1.dxf.

Standardmäßige Ausgabe des Programms

In den Ordner auf dem Desktop in dem das Kabeltool liegt werden nach Beendigung der Berechnungen die Ausgabedateien abgelegt. Standardmäßig sind dies vier Dateien, wovon letztlich zwei für den Anwender bestimmt sind. In der nachfolgenden Liste steht der name dxfdatei stellvertretend für die eingegebene Datei des Benutzers.

Dateiname Details
dxfdatei_cables.dxf .dxf-Datei, mit Kabelwegen (z. B. für Import ins Original-Layout als eigenes Layer) und gezeichneten Racks (ggf. in 3D)
dxfdatei_cables.xlsx Excel-Datei mit Kabellängen, Längenübersicht und Fehler-Übersicht
dxfdatei_BOM.xlsx Excel-Datei mit Gesamtstückliste und Unterverteiler-spezifisicher Stückliste
dxfdatei_positions Zwischendatei (nicht für Endnutzer bestimmt)
dxfdatei_todraw Zwischendatei (nicht für Endnutzer bestimmt)

.dxf-Datei: dxfdatei_cables.dxf

Die standardmäßig erstellte und abgelegte Ausgabedatei dxfdatei_cables.dxf enthält die Kabelwege aller während des Programmablaufs behandelten Kabelverbindungen und kann beispielsweise als neues Layer in die .dxf-Datei der Anlage importiert werden. Neben den Kabelwegen werden auch die Kurzbezeichnungen (z.b. MA0060, BG3240, ...) sowie die Kürzel der Unterverteiler auf jeweils separaten Layern in die Zeichnungsdatei exportiert und ermöglichen damit die in sich schlüssige Verwendung dieser Datei. Desweiteren werden die von dem Programm erkannten Kabeltrassen eingezeichnet und nummeriert. Sofern diese im Ursprungslayout dreidimensional angelegt wurden, wird auch das in der Ausgabe berücksichtigt.

Excel-Datei: dxfdatei_cables.xlsx

Die standardmäßig erstellte und abgelegte Ausgabedatei dxfdatei_cables.xlsx enthält im fehlerfreien Fall drei Worksheets:

Length by ID:
zeigt die Kabel-ID, die tatsächliche Länge des Kabels, die Kabel-Atikelnummer und zuletzt den zugeörigen (aber gekürzten Bezeicher) für das Kabel:

Cable-ID True Length (m) Cable-ArtNr Cable-Name (short)
UC0101-BG3241 2,9213 722001332 M12 St-0°/ M12 Bu-90° 3m
UC0101-BG3240 7,1784 722001334 M12 St-0°/ M12 Bu-90° 10m
UC0101-BG3270 15,4686 722001336 M12 St-0°/ M12 Bu-90° 20m
UC0101-BG3260 27,4471 722001339 M12 St-0°/ M12 Bu-90° 30m
UH01-MA0062 10,3015 725000015 4G1,5mm², Steuerleitung

Cables SIVAS:
zeigt die SIVAS-Nummer der Kabel und daneben die benötigte Anzahl an Kabeln in diesem Layout bzw. (für den Fall von Kabeln als Meterware, z.b. bei Motoren) die kummulierte benötigte Länge:

Cable-ArtNr Amount (pcs) Cumm. Length (m)
722001332 1
722001334 1
722001336 1
722001339 1
725000015 11

Rack-Lengths:
zeigt die Längen der einzelnen Kabeltrassen-Segmente anhand deren Nummerierung innerhalb der dxf Datei. Diese Ausgabe dient der Überprüfung der benötigten Gesamtlänge der Kabeltrassen.

Rack-ID Length (m)
Rack_1 6,5
Rack_2-1 3,5
Rack_2-2 15

Erweiterte Ausgabe im Fehlerfall:

Für den Fall, dass während des Programmablaufs Fehler auftreten bzw. Fehler im Layout erkannt werden, werden diese in weitere Worksheets geschrieben. Diese Worksheets tragen das Präfix ERR

  • ERR-Equipment-Connection:
    • Zeigt alle nicht mit den Kabeltrassen verbundenen Elemente (Sensoren / Aktoren / Unterverteiler) an
    • Gibt neben dem Typen, den Bezeichner und die x, y-Koordinate des Elements zurück
    • Verbindungsfehler möglicherweise aufgrund zu großen Abstandes zur nächsten Kabeltrasse
  • ERR-Routing:
    • Zeigt alle fehlgeschlagenen Kabelverbindungen an
    • Fallunterscheidung:
      • Unterverteiler nicht in Layout vorhanden: Unterverteiler ist in der Kennzeichnung der Sensor-Blöcke im Layout erwähnt aber nicht im Layout selbst positioniert. Es wird nur der betroffene Unterverteiler angezeigt. Keine explizite Auflistung aller damit ebenfalls nicht verbundenen Sensoren / Aktoren
      • Unterverteiler und Sensor / Aktor nicht angebunden: Sowohl Sensor als auch Aktor sind nicht mit den Kabeltrassen verbunden. Beide damit auch in ERR-Equipment-Conncetion aufgeführt
      • Unterverteiler nicht angebunden: siehe oben.
      • Sensor / Aktor nicht angebunden siehe oben.
  • ERR-Attributes:
    • Zeigt alle Blöcke an, welche Fehler in deren Attributen aufweisen
    • Mögliche Fehler:
      • Kein Attribut "KENNZEICHNUNG": keine Zuweisung zu Unterverteiler möglich. Element wird nicht verkabelt und nicht gezeichnet.
      • Ungültiger Pfad in "KENNZEICHNUNG": Eingegebenes Attribut in Kennzeichnung entspricht nicht dem normalen Muster. Element wird nicht verkabelt und nicht gezeichnet.

Excel-Datei: dxfdatei_BOM.xlsx

Diese Datei enthält eine vollständige Stückliste (BOM) aller im Layout erkannten Komponenten – also sowohl aller Sensoren/Aktoren als auch der Kabel, die zum Einsatz kommen. Die Datei besteht aus zwei Tabellenblättern:

1. BOM (Gesamtstückliste):

Zeigt für jede verwendete Artikelnummer den Namen laut bezeichner.cfg, die Gesamtanzahl bzw. Gesamtlänge. Sensoren (bzw. andere Komponenten mit Artikelnr) werden über ihre Artikelnummer gezählt. Kabel werden – sofern Meterware (z.B. Steuerleitungen für Motoren) – über die summierte Länge dargestellt, andernfalls über Stückzahl.

Art.-Number Amount (pcs) Length (m) Name (SIVAS)
722001330 3 M12 Sensorleitung 1 m, gewinkelt
725000015 24 Steuerleitung MA, 4G1,5mm²
839220147 5 Reflexionslichttaster XYZ

2. BOM by UV (Stückliste pro Unterverteiler):

Dieses Worksheet gibt für jede Artikelnummer aus, welchem Unterverteiler (UV) sie zugeordnet ist und wie viele davon jeweils dorthin gehören. Kabelmeter werden wie im anderen Arbeitsblatt getrennt ausgewiesen.

UV Art.-Number Amount (pcs) Length (m) Name (SIVAS)
UH01 722001330 1 M12 Sensorleitung 1 m, gewinkelt
UC01 722001330 2 M12 Sensorleitung 1 m, gewinkelt
UC01 725000015 12 Steuerleitung MA, 4G1,5mm²

Hinweis: Diese Ansicht ist besonders nützlich zur vorbereitenden Bestellplanung pro UV.

Fehlerfälle und Fehlerbehandlung

Übersicht

Das Programm führt während der Verarbeitung umfassende Validierungen durch und erkennt verschiedene Arten von Fehlern im Layout. Die Fehlerbehandlung unterscheidet sich je nach Anwendungsfall:

Zwei Haupt-Workflows

Das Kabeltool unterstützt zwei verschiedene Workflows:

  1. Cable Routing Workflow (getexdraw.bat):

    • Schritt 1: getpositions.py - Extrahiert Positionen und validiert Layout
    • Schritt 2: routing.py - Berechnet Kabelwege über Graph-Algorithmen
    • Schritt 3: drawdxf.py - Erzeugt DXF mit Kabelwegen und Excel-Listen
    • Ausgabe: *_cables.dxf, *_cables.xlsx, *_BOM.xlsx

  2. I/O Conversion Workflow (ioconverter.bat):

    • Schritt 1: getpositions.py - Extrahiert Positionen und validiert Layout
    • Schritt 2: portalexport.py - Konvertiert zu Excel-Formaten (TIA, WSCAD, EA)
    • Ausgabe: *_TIA.xlsx, *_WSCAD.xlsx, *_EA.xlsx

Fehler- und Warnungskategorien

Die Fehlerbehandlung unterscheidet zwischen zwei Kategorien:

  • Fehler (errors): Schwerwiegende Probleme, die die Korrektheit der Ausgabe beeinträchtigen oder zum Abbruch führen
  • Warnungen (warnings): Hinweise auf potenzielle Probleme, das Programm kann aber fortfahren

Fehlerausgabe

Für beide Workflows gilt:

  • Falls Fehler oder Warnungen auftreten, schreibt getpositions.py automatisch eine JSON-Datei *_errors.json in den work-Ordner
  • Im Cable Routing Workflow werden zusätzliche Fehler in der Excel-Datei *_cables.xlsx als separate Worksheets ausgegeben (siehe ERR-Worksheets)

Im Ordner testdata/ finden sich Beispiel-DXF-Dateien, die gezielt bestimmte Fehlerfälle demonstrieren (z.B. easy_3tunnels_errors.json, easy_tunnelerror1.json).

Allgemeine Fehler und Warnungen (beide Workflows)

Die folgende Tabelle zeigt alle möglichen Fehler- und Warnungstypen, die von getpositions.py erkannt werden. Diese gelten für beide Workflows (Cable Routing und I/O Conversion):

Fehlertyp Kategorie Beschreibung Ursache Behebung
double_ids Fehler Mehrere Blöcke haben dieselbe ID (z.B. MA0062@1) Doppelte Bauteile mit identischer Kennzeichnung und SPS-Präfix im Layout IDs eindeutig vergeben oder doppelte Blöcke entfernen
missing_attributes Warnung Block hat fehlende oder unvollständige Attribute Block enthält z.B. nur A, B, C, ARTINR aber keine SPS-, IO- oder KENNZEICHNUNG-Attribute Fehlende Attribute im DXF-Block ergänzen (z.B. SPS, KENNZEICHNUNG)
missing_distributors Fehler Unterverteiler in KENNZEICHNUNG erwähnt aber nicht im Layout Sensor verweist auf UV (z.B. UH01) in KENNZEICHNUNG, aber UV-Symbol fehlt im Layout Unterverteiler-Block im Layout positionieren oder KENNZEICHNUNG korrigieren
missing_sensors Fehler Sensor/Aktor nicht gefunden Sensor wird in Mappings referenziert, aber Block fehlt oder hat ungültige Attribute Sensor-Block im Layout ergänzen oder fehlerhafte Attribute korrigieren
missing_tunnel Fehler Tunnel hat weniger als 2 Positionen Tunnel-Eingang oder -Ausgang fehlt (TUNNEL-Block oder MTEXT mit Muster TUNNEL<nr>-<länge>) Zweiten Tunnel-Eingang/Ausgang im Layout ergänzen
overdefined_tunnel Fehler Tunnel hat mehr als 2 Positionen Mehr als zwei TUNNEL-Blöcke mit demselben Namen (z.B. TUNNEL2 dreimal) Überzählige Tunnel-Positionen entfernen
tunnel_missing_length Warnung Tunnel-Block hat kein LAENGE-Attribut LAENGE-Attribut fehlt in Tunnel-Block, Default-Länge (5m) wird verwendet LAENGE-Attribut im Tunnel-Block ergänzen
mapping_warnings → keine KENNZEICHNUNG vorhanden Warnung KENNZEICHNUNG-Attribut fehlt komplett Block hat kein KENNZEICHNUNG-Attribut KENNZEICHNUNG-Attribut im Format =<Anlage>+<UV>-<Karte> ergänzen
mapping_warnings → Ungültiger Pfad in Kennzeichnung Warnung KENNZEICHNUNG hat falsches Format Trennzeichen +, - oder = fehlen oder falsch positioniert KENNZEICHNUNG-Format korrigieren (z.B. =A01+UH01-KF1DQ04)
missing_sps_prefix Fehler SPS-Präfix fehlt für Block-ID Beim Zusammenführen von Blöcken fehlt der SPS-Präfix SPS-Attribut in Block ergänzen

Detaillierte Beschreibung der Warnungen (Warnings)

Warnungen (Warnings) sind nicht-kritische Probleme, bei denen das Programm zwar fortfahren kann, aber das Ergebnis möglicherweise unvollständig oder fehlerhaft ist. Im Gegensatz zu Fehlern führen Warnungen nicht zum Abbruch, sollten aber trotzdem behoben werden, um die Qualität der Ausgabe zu gewährleisten.

1. missing_attributes (Fehlende oder unvollständige Block-Attribute)

Was wird geprüft:

  • Jeder Block im Layout sollte mindestens zwei zusammengehörige Blöcke haben (z.B. einen für das Bauteil und einen für das Kabel)
  • Blöcke müssen bestimmte Pflichtattribute enthalten (z.B. SPS, KENNZEICHNUNG, ARTINR)

Wann tritt die Warnung auf:

  • Nur ein einzelner Block mit einer bestimmten ID gefunden wird
  • Der Block hat fehlende Attribute (z.B. kein SPS-Präfix, keine KENNZEICHNUNG)
  • Die Block-Zuordnung ist unvollständig

Beispiel-Warnung:

"missing_attributes": {
  "BX0101": "Nur ein Block und/oder fehlende Attribute: dict_keys(['A', 'B', 'C', 'ARTINR'])"
}

Mögliche Ursachen:

  • Block wurde nur einmal statt zweimal gezeichnet (Rahmen innen/außen fehlt)
  • Attribute wie SPS, KENNZEICHNUNG oder IO wurden nicht ausgefüllt
  • Block-Kopie beim Zeichnen vergessen

Behebung:

  • Überprüfen Sie den betroffenen Block im DXF-Layout
  • Ergänzen Sie fehlende Attribute (besonders SPS, KENNZEICHNUNG)
  • Falls nötig, korrigieren Sie die Block-Struktur gemäß den Layoutrichtlinien

Auswirkung:

  • Der betroffene Block wird nicht verkabelt und nicht in die Ausgabe übernommen
  • Keine Kabellängenberechnung für dieses Bauteil
  • Block erscheint nicht in der Stückliste

2. tunnel_missing_length (Fehlende Längenangabe bei Tunnel)

Was wird geprüft:

  • Jeder Tunnel-Block sollte ein Attribut LAENGE haben, das die physische Länge des Tunnels angibt
  • Alternativ kann die Länge über MTEXT-Eintrag (TUNNEL<nr>-<länge>) definiert werden

Wann tritt die Warnung auf:

  • Ein Tunnel wurde gefunden, aber das LAENGE-Attribut fehlt oder ist leer
  • Keine Längenangabe in der MTEXT-Beschriftung vorhanden

Beispiel-Warnung:

"tunnel_missing_length": {
  "TUNNEL1": "Tunnel 'TUNNEL1' hat keine LAENGE-Angabe. Verwende Default-Länge: 5m"
}

Mögliche Ursachen:

  • Das LAENGE-Attribut wurde beim Zeichnen des Tunnel-Blocks vergessen
  • MTEXT-Beschriftung folgt nicht dem erwarteten Muster (TUNNEL<nr>-<länge>)
  • Tunnel wurde aus älterer Layoutversion übernommen, wo Längenangaben noch nicht Pflicht waren

Behebung:

  • Öffnen Sie den Tunnel-Block im DXF-Layout
  • Fügen Sie das Attribut LAENGE hinzu und tragen Sie die tatsächliche Tunnel-Länge in Metern ein
  • Alternativ: Verwenden Sie MTEXT im Format TUNNEL1-12.5 (für 12,5 Meter)

Auswirkung:

  • Es wird eine Default-Länge von 5 Metern verwendet
  • Die Kabellängenberechnung kann dadurch ungenau sein
  • In der Routing-Berechnung wird mit dem Default-Wert gearbeitet, was zu falschen Kabellängen führen kann

3. mapping_warnings (Probleme bei KENNZEICHNUNG-Zuordnung)

Was wird geprüft:

  • Jeder Sensor/Aktor sollte ein Attribut KENNZEICHNUNG haben
  • Die KENNZEICHNUNG muss dem Format =<Anlage>+<UV>-<Karte> entsprechen (z.B. =AH01+UH02-KF1FDI7)
  • Die Zuordnung zu einem Unterverteiler muss eindeutig möglich sein

Wann tritt die Warnung auf:

3a. "keine KENNZEICHNUNG vorhanden"

  • Das Attribut KENNZEICHNUNG fehlt komplett im Block

Beispiel-Warnung:

"mapping_warnings": {
  "MA0099": "keine KENNZEICHNUNG vorhanden"
}

Ursachen:

  • Attribut wurde beim Erstellen des Blocks vergessen
  • Block-Template war unvollständig
  • Manuelle Bearbeitung hat das Attribut gelöscht

Behebung:

  • Fügen Sie das Attribut KENNZEICHNUNG im Block hinzu
  • Tragen Sie den korrekten Wert ein (z.B. =A01+UH01-KF1DQ04)

Auswirkung:

  • Sensor/Aktor wird nicht verkabelt
  • Keine Zuordnung zu einem Unterverteiler möglich
  • Element erscheint nicht in der Kabelberechnung

3b. "Ungültiger Pfad in Kennzeichnung"

  • KENNZEICHNUNG ist vorhanden, aber das Format stimmt nicht
  • Trennzeichen (=, +, -) fehlen oder sind falsch positioniert
  • Es werden nicht genau drei Teile (Anlage, UV, Karte) erkannt

Beispiel-Warnungen:

"mapping_warnings": {
  "BG3240": "Ungültiger Pfad in Kennzeichnung: UH01-KF1DQ04: +, - oder = fehlen an entsprechender Stelle, keine drei Teile sichtbar",
  "MA0062": "Ungültiger Pfad in Kennzeichnung: AH01+UH02"
}

Mögliche Ursachen:

  • Falsches Format verwendet (z.B. UH01-KF1DQ04 statt =A01+UH01-KF1DQ04)
  • Trennzeichen fehlen (z.B. AH01UH02KF1DQ04)
  • Nur Teile der Kennzeichnung eingetragen (z.B. nur AH01+UH02 ohne Kartenangabe)
  • Sonderzeichen oder Leerzeichen in der Kennzeichnung

Behebung:

  • Korrigieren Sie die KENNZEICHNUNG im Block
  • Verwenden Sie das korrekte Format: =<Anlage>+<UV>-<Karte>
  • Beispiel: =AH01+UH02-KF1FDI7
  • Achten Sie auf die exakte Position von =, + und -

Auswirkung:

  • Sensor/Aktor wird nicht verkabelt
  • Keine Zuordnung zu einem Unterverteiler möglich
  • Element erscheint nicht in der Kabelberechnung

Zusammenfassung: Umgang mit Warnungen

Wichtig: Auch wenn das Programm bei Warnungen fortfährt, sollten diese nicht ignoriert werden. Warnungen führen oft dazu, dass:

  • Bauteile nicht verkabelt werden
  • Kabellängen falsch berechnet werden
  • Stücklisten unvollständig sind

Empfohlene Vorgehensweise:

  1. Prüfen Sie nach jedem Programmlauf, ob eine *_errors.json-Datei erstellt wurde
  2. Arbeiten Sie alle Warnungen systematisch ab
  3. Führen Sie das Programm erneut aus, bis keine Warnungen mehr auftreten
  4. Dokumentieren Sie wiederkehrende Probleme und passen Sie ggf. die Block-Templates an

Cable Routing spezifische Fehler

Die folgenden Fehler treten nur im Cable Routing Workflow (getexdraw.bat) auf. Sie werden während der Routing- und Zeichnungsphase erkannt und in der Excel-Datei *_cables.xlsx als separate Worksheets ausgegeben.

Fehlertypen im Routing-Prozess

Fehlertyp Ausgabe in Excel Beschreibung Ursache Behebung
Equipment Connection Errors ERR-Equipment-Connection Sensoren, Aktoren oder Unterverteiler können nicht mit Kabeltrassen verbunden werden Abstand zur nächsten Kabeltrasse überschreitet die konfigurierte Toleranz (Standard: 5000 mm) Position des Elements anpassen oder Kabeltrasse näher zum Element verlegen; Toleranz in allgemein.cfg unter [Sensoren] → ConnectionTolerances erhöhen
Routing Errors ERR-Routing Kabelweg zwischen Unterverteiler und Sensor/Aktor kann nicht berechnet werden Keine Verbindung im Graph zwischen Start- und Zielpunkt; UV oder Sensor nicht angebunden; fehlende Kabeltrasse Kabeltrassen-Geometrie prüfen und Lücken schließen; fehlende Unterverteiler ergänzen; Equipment-Connection-Fehler beheben
Tunnel Connection Errors ERR-Equipment-Connection Tunnel-Eingang oder -Ausgang kann nicht mit Kabeltrassen verbunden werden Tunnel-Position liegt zu weit von nächster Kabeltrasse entfernt Tunnel-Position anpassen oder Kabeltrasse zum Tunnel verlegen

Detail-Beschreibungen der Routing-Fehler

Equipment Connection Errors (ERR-Equipment-Connection)

Was wird geprüft:

  • Jedes Equipment-Element (Sensor, Aktor, Unterverteiler, Tunnel) muss innerhalb der konfigurierten Toleranz zu einer Kabeltrasse liegen
  • Die Toleranz ist in allgemein.cfg unter [Sensoren] → ConnectionTolerances definiert (Standard: 3000 mm)

Ausgabe in Excel: Das Worksheet ERR-Equipment-Connection enthält folgende Spalten:

  • Type: Art des Elements (Sensor / Actuator, Subdistributor, Tunnel)
  • ID: Bezeichner des Elements (z.B. MA0062, UH01)
  • x, y: Koordinaten der Position im Layout

Beispiel:

Type ID x y
Sensor / Actuator MA0062 15000 8000
Subdistributor UC0105 2000 12000

Mögliche Ursachen:

  • Element wurde zu weit entfernt von Kabeltrassen platziert
  • Kabeltrasse endet vor dem Equipment
  • Falscher Layer für Kabeltrassen verwendet (nicht in allgemein.cfg konfiguriert)
  • REALE_POSITION-Attribut zeigt auf falsche Position

Behebung:

  1. Öffnen Sie das Layout und navigieren Sie zu den angegebenen Koordinaten
  2. Prüfen Sie den Abstand zur nächsten Kabeltrasse
  3. Verschieben Sie entweder das Element näher zur Trasse oder verlängern Sie die Trasse
  4. Alternativ: Erhöhen Sie die ConnectionTolerances in allgemein.cfg (nicht empfohlen für Produktivbetrieb)

Auswirkung:

  • Element wird nicht verkabelt
  • Keine Kabellängenberechnung für dieses Element
  • Element erscheint nicht in der Kabelübersicht
  • Folge-Fehler in ERR-Routing möglich

Routing Errors (ERR-Routing)

Was wird geprüft:

  • Für jede Sensor-Unterverteiler-Verbindung muss ein Pfad im Kabeltrassen-Graph existieren
  • Der Graph basiert auf den Kabeltrassen-Geometrien und den Equipment-Verbindungen

Ausgabe in Excel: Das Worksheet ERR-Routing enthält folgende Spalten:

  • Subdistributor: Unterverteiler-ID (z.B. UH01)
  • Sensor / Actuator: Element-ID (z.B. MA0062)
  • Details: Detaillierte Fehlerbeschreibung

Mögliche Fehlermeldungen:

  • "Distributor not found in given layout" - UV in KENNZEICHNUNG erwähnt, aber nicht im Layout vorhanden
  • "Subdistributor and sensor / actuator not connected to racks" - Beide Endpunkte nicht angebunden
  • "Sensor / actuator not connected to racks" - Nur Sensor nicht angebunden (siehe ERR-Equipment-Connection)
  • "Subdistributor not connected to racks" - Nur UV nicht angebunden (siehe ERR-Equipment-Connection)
  • "Failed routing (not caused by missing connection)" - Andere Routing-Probleme (z.B. Lücke im Kabeltrassen-Netz)

Beispiel:

Subdistributor Sensor / Actuator Details
UH01 MA0062 Sensor / actuator not connected to racks
UC0105 - Distributor not found in given layout
UH02 BG3240 Failed routing (not caused by missing connection)

Mögliche Ursachen:

  • Equipment-Connection-Fehler (siehe oben)
  • Fehlende oder fehlerhafte KENNZEICHNUNG (Verweis auf nicht existierenden UV)
  • Lücke im Kabeltrassen-Netz (zwei nicht verbundene Trassen-Abschnitte)
  • Fehlende Kabeltrassen-Verbindung zwischen zwei Ebenen
  • Tunnel nicht korrekt definiert

Behebung:

  1. Bei "Distributor not found in given layout":

    • Prüfen Sie, ob der UV-Block im Layout vorhanden ist
    • Prüfen Sie die KENNZEICHNUNG der betroffenen Sensoren
    • Fügen Sie fehlenden UV hinzu oder korrigieren Sie die KENNZEICHNUNG

  2. Bei Connection-Fehlern:

    • Beheben Sie zuerst die Equipment-Connection-Fehler aus ERR-Equipment-Connection
    • Führen Sie das Programm erneut aus

  3. Bei "Failed routing":

    • Prüfen Sie visuell die Kabeltrassen zwischen UV und Sensor
    • Suchen Sie nach Lücken oder fehlenden Verbindungen
    • Prüfen Sie, ob alle Kabeltrassen auf den konfigurierten Layern liegen
    • Verwenden Sie die --graph Option von routing.py zur Visualisierung des Graphen

Auswirkung:

  • Betroffene Kabelverbindung wird nicht berechnet
  • Keine Kabellänge in der Ausgabe
  • Kabel fehlt in Stückliste
  • Kabel wird nicht in DXF gezeichnet

Tunnel Connection Errors

Was wird geprüft:

  • Tunnel-Eingänge und -Ausgänge müssen wie normale Equipment-Elemente mit Kabeltrassen verbindbar sein
  • Beide Tunnel-Positionen müssen innerhalb der ConnectionTolerances liegen

Ausgabe in Excel: Tunnel-Connection-Fehler erscheinen im Worksheet ERR-Equipment-Connection mit Type = "Tunnel"

Mögliche Ursachen:

  • Tunnel-Block wurde zu weit von Kabeltrasse positioniert
  • Tunnel-Position falsch eingetragen (MTEXT oder Block-Attribut)
  • Kabeltrasse endet vor Tunnel-Ein-/Ausgang

Behebung:

  1. Prüfen Sie die Tunnel-Positionen im Layout
  2. Verlängern Sie Kabeltrassen bis zu den Tunnel-Positionen
  3. Korrigieren Sie ggf. die Tunnel-Positionen
  4. Prüfen Sie, ob beide Tunnel-Enden (Ein- und Ausgang) definiert sind

Auswirkung:

  • Tunnel kann nicht für Routing verwendet werden
  • Kabelwege, die durch den Tunnel führen sollten, schlagen fehl
  • Längere Kabelwege über alternative Routen (falls vorhanden)

Hinweise zur Excel-Fehlerausgabe (Cable Routing)

Die Fehler-Worksheets in *_cables.xlsx erscheinen nur, wenn tatsächlich Fehler aufgetreten sind:

  • ERR-Equipment-Connection - nur bei Connection-Fehlern
  • ERR-Routing - nur bei Routing-Fehlern
  • ERR-Attributes - nur bei Attribut-Fehlern (aus getpositions)

Workflow zur Fehlerbehebung:

  1. Öffnen Sie *_cables.xlsx und prüfen Sie, welche ERR-Worksheets vorhanden sind
  2. Beheben Sie zuerst die Equipment-Connection-Fehler
  3. Führen Sie das Programm erneut aus
  4. Beheben Sie verbleibende Routing-Fehler
  5. Wiederholen Sie, bis keine ERR-Worksheets mehr erstellt werden

I/O Conversion Workflow - Hinweise

Der I/O Conversion Workflow (ioconverter.bat) führt keine Routing-Berechnungen durch und erzeugt daher auch keine Routing-spezifischen Fehler. Es werden ausschließlich die allgemeinen Fehler und Warnungen aus getpositions.py gemeldet (siehe Allgemeine Fehler und Warnungen).

Ausgabedateien bei Fehlern

  • *_errors.json - enthält alle Fehler und Warnungen aus getpositions
  • *_positionsconv.json - Zwischenergebnis mit extrahierten Positionen
  • *_TIA.xlsx, *_WSCAD.xlsx, etc. - werden auch bei Warnungen erzeugt, können aber unvollständig sein

Wichtige Hinweise

  • Fehlende Attribute führen dazu, dass Elemente in den Export-Dateien fehlen
  • Fehlende KENNZEICHNUNG verhindert die korrekte Zuordnung zu Unterverteilern
  • Doppelte IDs können zu falschen Einträgen in den Excel-Listen führen

Empfehlung: Beheben Sie alle Warnungen aus *_errors.json, bevor Sie die Export-Dateien an nachgelagerte Systeme (TIA Portal, WSCAD) übergeben.

Struktur der Error-JSON-Datei

Die *_errors.json-Datei ist wie folgt strukturiert:

{
  "errors": {
    "missing_distributors": ["UH02", "UC05"],
    "overdefined_tunnel": ["TUNNEL2"],
    ...
  },
  "warnings": {
    "missing_attributes": {
      "BX0101": "Nur ein Block und/oder fehlende Attribute: dict_keys([...])"
    },
    "mapping_warnings": {
      "MA0099": "keine KENNZEICHNUNG vorhanden"
    },
    "tunnel_missing_length": {
      "TUNNEL1": "Tunnel 'TUNNEL1' hat keine LAENGE-Angabe. Verwende Default-Länge: 5m"
    }
  }
}

Jeder Fehlertyp enthält entweder:

  • Eine Liste von betroffenen IDs/Namen (z.B. ["UH02", "UC05"])
  • Ein Dictionary mit IDs als Keys und detaillierten Beschreibungen als Values

Arbeiten mit Fehlerfällen

Empfohlene Vorgehensweise:

  1. Programm ausführen – Das Programm läuft auch bei Fehlern durch und erstellt soweit möglich Ausgaben
  2. Error-Datei prüfen – Falls *_errors.json erstellt wurde, enthält sie alle erkannten Probleme
  3. Fehler beheben – Layout gemäß Tabelle oben korrigieren
  4. Erneut ausführen – Nach Korrektur sollte keine Error-Datei mehr erstellt werden

Hinweis: Die Error-Datei wird nur dann erstellt, wenn tatsächlich Fehler oder Warnungen erkannt wurden. Fehlt die Datei, ist die Verarbeitung fehlerfrei verlaufen.

Beispiele aus Testdaten

Im Ordner testdata/ befinden sich mehrere Beispieldateien, die gezielt Fehlerfälle demonstrieren:

DXF-Datei Fehlertyp Beschreibung
easy_tunnelerror1.dwg overdefined_tunnel, missing_attributes TUNNEL2 hat 3 Positionen statt 2; Block BX0101 hat fehlende Attribute
easy_3tunnels.dxf Diverse Tunnel-Fehler Demonstriert verschiedene Tunnel-Konfigurationen

Diese Testdateien können als Referenz dienen, um Fehler im eigenen Layout zu verstehen und zu beheben.

Anpassung des Verhaltens des Programms:

Verwendete Konfigurationsdateien

Zum aktuellen Zeitpunkt verwendet bzw. berücksichtigt das Programm vier Konfigurationsdateien (Dateiendung .cfg). Diese steuern das verhalten des Programms und können vom Nutzer bei Bedarf geändert werden bzw. müssen vom Nutzer im Falle von betrieblichen Ändeurngen aktualisiert werden (z.B Änderung von Sachnummern), um die Funktion des Programms zu gewährleisten. In der folgenden Tabelle sind die Aufgaben bzw. inhalte der einzelnen Konfigurationsdateien aufgezeigt und in den darauffolgenden Abschnitten der jeweilige Aufbau und besonderheiten erläutert.

❗ Hinweis ❗

Die Einträge in den .cfg-Dateien müssen laufend gepflegt werden, wenn sich:

  • Layernamen in CAD-Dateien ändern
  • Neue BMK-Kürzel eingeführt werden
  • Neue SIVAS-Artikel hinzukommen

Nur so kann eine korrekte automatische Kabelberechnung und Zuordnung > gewährleistet werden.

Datei Inhalt
allgemein.cfg Layernamen der Kabelpritschen
Layenamen der Unterverteiler
Layernamen der Tunnel
Layernamen der Sensoren / Aktoren
Toleranz der Verbindung zw. Sensor und Kabeltrasse
Toleranz des "Anpinnens" zweier Kabeltrassen untereinander
BMK.cfg Betriebsmittelkennzeichnung der Elemente, die im Routing berücksichtigt bzw. ignoriert werden sollen
Zuweisung der Kabelkennzeichnungen zur jeweiligen Betriebsmittelkennzeichnung
Längenanpassungen für einzelne Kabelkennzeichnungen
kabel.cfg SIVAS-Nummern für die einzelnen längenabhängigen Kabel der jeweiligen Kabelkennzeichnung
bezeichner.cfg Speicherung der Bezeichner zu den SIVAS-Nummern sowie automatische Pflege fehlender Artikelnummern

❗ Hinweis ❗

Änderungen an den .cfg-Dateien werden erst beim nächsten Programmlauf wirksam. Stelle sicher, dass die Datei korrekt gespeichert wurde und keine doppelten Abschnitte enthält.

Zusammenfassung und Struktur der Konfigurationsdateien

Nachfolgende Aufzählung zeigt zeigt den Aufbau und Zweck der .cfg-Dateien für das Routing-Tool. Jeder Abschnitt ist dokumentiert mit:

  • Konfigurations-Block (Abschnittsname)
  • Beschreibung der Funktion
  • Beispielhafte Einträge

allgemein.cfg

Diese Datei steuert das Einlesen von Layern und definiert geometrische Toleranzen.

Abschnitt Beschreibung Beispiel(e)
[GetPos-Layer_Racks] Layer mit Kabelpritschen (Racks) PRITSCHE_200-60_OMNIFLO
0-0_ILS_Pritsche_200-60
[GetPos-Layer_Distributors] Layer mit Unterverteilern 0-0_ILS_UNTERVERTEILER
UNTERVERTEILER
[GetPos-Layer_Tunnel] Layer für Tunnel Busverteiler-Kennzeichnung
[GetPos-Layer_Equipment] Layer mit Sensoren, Motoren, IOs etc. 0-0_ILS_MOTOR
MOTOR
REALE_POSITION_IO
[GetPos-Geom-Sensor] Maße von Sensor-Markern zur Mittelpunktberechnung Breite = 80
Höhe = 90
[Racks] Snap-Toleranz zwischen benachbarten Racks SnapTolerances = 200
[Sensoren] Verbindungstoleranz Sensoren ↔ Racks ConnectionTolerances = 3000

BMK.cfg

Diese Datei steuert, welche Betriebsmittelkennzeichen (BMK) beim Routing berücksichtigt werden und welche Kabeltypen zugewiesen sind.

Abschnitt Beschreibung Beispiel(e)
[Routing-Include] BMKs, die beim Routing berücksichtigt werden MA = Motoren
QM = Ventile
BX = Scanner
[Routing-Ignore] BMKs, die ignoriert werden FC = Frequenzumrichter
QA = Sicherungen
[Cable-Mapping] Zuordnung BMK → Kabelgruppe(n) (aus kabel.cfg) MA → MA
MB → WD_Q
BX → WF_B, WD_I
[Length-Adjustments] Kabellängen-Korrektur (z. B. vorkonf. Sensorleitung) BX → 4 m abziehen

kabel.cfg

Diese Datei enthält die SIVAS-Nummern je Kabellänge und -typ sowie einen Abschnitt für spezifische Kabelgruppen

Abschnitt / Gruppe Beschreibung Beispiel(e)
[WD_Q], [WD_I], [WF_B] Kabellängen je Gruppe + zugehörige SIVAS-Nr. 1.0 m → 722001300
2.5 m → 722001338
5.0 m → 726001045
sensorspezifische Gruppen:
[WD_I-829422026]
[WD_I-720002003]		 Kabellisten für bestimmte Artikelnummern
5.0 m → 722001353
10.0 m → 722001354

bezeichner.cfg

Diese Datei enthält Bezeichner zu den verwendeten SIVAS-Artikelnummern. Sie beinhaltet sowohl die Bezeichner (laut SIVAS) für die Bauteil-Artikelnummern als auch für die Kabel. Die Datei wird im Laufe eines Routing-Prozesses bei Bedarf angepasst und mittels einer SIVAS-Datenbankabfage (bei bestehender VPN-Verbindung bzw. im lokalen Firmennetz am Standort) erweitert.

Abschnitt Beschreibung Beispiel(e)
[Sivasnummern] Bekannte SIVAS-Nr. mit
zugehörigem Bezeichner		 725000015 → 4G1,5mm² Steuerleitung
722001300 → Verb.-Leitung M12 St/M8 Bu 1 m
[Missing] Fehlende Nummern, die im Layout vorkommen, aber unbenannt sind Automatisch ergänzt bei VPN/SIVAS-Datenbankzugriff

Validierung der Konfigurationsdateien

Bevor das Routing beginnt, werden alle .cfg-Dateien automatisch auf Plausibilität und Konsistenz überprüft. Ziel ist es, fehlerhafte oder unvollständige Konfigurationen frühzeitig zu erkennen und entsprechende Warnungen auszugeben.

Diese Prüfung geschieht vollautomatisch im Hintergrund – der Anwender muss nichts weiter tun. Falls Probleme erkannt werden, werden diese in der Konsole (bzw. dem Terminal-Fenster) protokolliert. Die Verarbeitung wird trotzdem fortgesetzt, allerdings können fehlerhafte Konfigurationen zu falschen Verkabelungen oder fehlenden Ausgaben führen.

Prüfkriterien im Detail:

  1. Vollständigkeit der Zuweisungen in BMK.cfg

    • Jeder Prefix aus [Routing-Include] muss in [Cable-Mapping] enthalten sein.
    • Fehlt eine Zuordnung, wird ein Fehler gemeldet:
      No Cable-Mapping for Prefix 'BX' within [Cable-Mapping]

  2. Existenz der referenzierten Sektionen in kabel.cfg

    • Jeder Eintrag in [Cable-Mapping] verweist auf eine oder mehrere Sektionen (z. B. WD_Q, WF_B), die in kabel.cfg existieren müssen.
    • Fehlt eine Sektion, wird gewarnt:
      Cable-Section 'WF_B' from Cable-Mapping is not defined in kabel.cfg

  3. Gültigkeit der Werte in [Length-Adjustments]

    • Jeder Wert muss eine nicht-negative Kommazahl (float ≥ 0.0) sein.
    • Ungültige oder negative Einträge verursachen entsprechende Warnungen:
      Invalid Value in Length-Adjustments for BX: 'abc' is not a valid float

❗ Hinweis ❗

Die Validierung dient als wichtige Schutzmaßnahme gegen fehlerhafte Eingaben oder veraltete Konfigurationsdateien. Es ist empfohlen, bei jeder Layoutanpassung oder Änderung von Komponenten auch die .cfg-Dateien zu prüfen und ggf. zu aktualisieren, um die Ricthigkeit der Ergebnisse sicherzustellen.

Anwenderhinweise zur Layouterstellung

Im nachfolgenden Abschnitt sind die wichtigsten Punkte zur Erstellung der Layoutzeichnungen aufgeführt. Die Beachtung dieser Hinweise stellt sicher, dass die automatische Auswertung durch das Programm fehlerfrei und zuverlässig erfolgen kann.

❗ Hinweis ❗

Dieser Abschnitt ist durch die Fachabteilung regelmäßig zu pflegen und analog zu Konfigurationsdateien stets aktuell zu halten.

Verwendung der Layer

  • Erfasst werden ausschließlich Elemente auf Layern, die in der Konfigurationsdatei (cfg) unter dem jeweiligen Abschnitt (GetPos-Layer_...) aufgeführt sind.
  • Nicht konfigurierte Layer oder falsch benannte Layer werden vollständig ignoriert.
  • Für jede Objektklasse (z. B. Racks, Sensoren, Unterverteiler) sollte ein eigener dedizierter Layer verwendet werden.
  • Layer-Namen dürfen keine Sonderzeichen oder Leerzeichen enthalten, und sollten eindeutig benannt sein.

Zeichnen von Kabeltrassen

  • Verbindungspunkte von Racks sollten präzise aneinander gezeichnet werden, idealerweise mit Fangmodi (Snapping) im CAD.
    • Das Programm erkennt und verbindet nahe beieinanderliegende Racks automatisch, jedoch nur mit begrenzter Toleranz.
    • Eine saubere Planung der Trassengeometrie erleichtert die automatische Graphenerstellung erheblich.
  • 2D-Kabeltrassen (LWPOLYLINE) sollten verwendet werden für Strecken in einer Ebene bzw. auf einer Höhe
  • 3D-Trassenführung bei Höhendifferenzen (z.B entlang von Förderern) erfolgt in drei Schritten:
    1. Untere Ebene als LWPOLYLINE mit Z=0.
    2. Obere Ebene als LWPOLYLINE mit Z=Erhebung (über DXF-Attribut Erhebung).
    3. Verbindung über 3DPOLYLINE, welche die Steigung darstellt.

Attribute der Blöcke (Bauteile)

  • Pro Bauteil darf nur ein Block vorhanden sein. Alle relevanten Informationen (z. B. Artikelnummer, Bezeichner, Position) müssen diesem einen Block als Attribute zugeordnet sein.
  • Keine übereinanderliegenden Blöcke!
    • In der Vergangenheit wurden häufig zwei Blöcke übereinandergelegt, um Kabel- und Sensorinformationen zu trennen. Dies ist künftig nicht mehr zulässig.
  • Beispiel für frühere Aufteilung (nicht mehr erlaubt):
    • Rahmen innen (Angaben zum Kabel):
      • A:
      • B: Kabel-ID
      • C: lange Nummer (?)
      • ArtiNr: Kabelartikelnummer
      • Beschr: Kabelname (SIVAS)
      • Menge, Position, Gruppe, Etikette, Auflöse, etc.
    • Rahmen außen (Angaben zum Bauteil selbst):
      • A:
      • B: Bauteil-Kurzbezeichnung
      • C: lange Nummer (?)
      • ArtiNr: Sensorartikelnummer
      • Beschr: Kurzbeschreibung
      • sowie gleiche Attribute wie oben.
    • Text
      • IO: Bauteil-Kurzbezeichnung
      • id
      • VERW
      • BEZEICHNUNG
      • TEXT-D, TEXT-E, TEXT-ES, TEXT-F
      • SPS
  • In Zukunft:
    • Ein einziger Block enthält alle Informationen des Bauteils.
    • Die Informationen zu den benötigten Kabeln werden allein vom Kabeltool bereitgestellt
    • Die konkrete Struktur der Attribute wird noch festgelegt (To Be Defined).
    • Ziel ist es, sowohl die Verarbeitung im System als auch die manuelle Pflege im Layout zu vereinfachen.

Positionierung von Bauteilen

  • In Zukunft wird das Attribut REALE_POSITION eingeführt. Damit kann die exakte physische Einbauposition eines Bauteils (z. B. Sensors) unabhängig von der tatsächlichen Platzierung des Blocks im Layout definiert werden.

    • Ermöglicht eine saubere, leserliche Platzierung der Blöcke im Plan – z. B. seitlich der Anlage (dort wo Platz ist)
    • Der Block selbst kann damit optisch gut positioniert, aber technisch korrekt ausgewertet werden.

  • Bauteile ohne REALE_POSITION werden standardmäßig an der gezeichneten Blockposition verortet.

  • Anbindung an Kabeltrassen erfolgt immer zur nächstgelegenen Rack-Geometrie im definierten Toleranzbereich.

    • Wird ein Block zu weit entfernt vom Rack gezeichnet (bzw. REALE_POSITION liegt zu weit weg), erfolgt keine automatische Verbindung.
    • Die maximale Toleranz ist über die Konfiguration allgemein.cfg[tol_connect] steuerbar.

  • Es ist daher darauf zu achten, dass Bauteile (bzw. deren reale Positionen) räumlich korrekt und in sinnvoller Nähe zu den Kabeltrassen platziert sind.

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