【考え中】電気図で 3D を使ってみる

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電灯やコンセント配線図を 3D にしてみたらどうだろうかと考えてみた。 3D といっても、立体建物図面とかではなく、立下げ・立上げを含めたケーブル長出力ができるかと思ったからです。 3D なので、AutoCAD LT ではなく、評価版の IJCAD や BricsCAD を使う。掲載している画像では、BricsCAD を使っています。

これらの CAD は、3D の他、作業のルーティン化を行うための LISP も扱えます。 LISP を使えば、集計の他、それに至る作業（ブロック化や、移動、長さ取得）もはかどるはず。

LISP を考えるにあたっては、特に海外の AutoCAD フォーラムのページが参考になりました。なかなかやりたいものが見つからず、似たようなものを見つけては参考にして書いた。勉強になりました。

1. 基本となる電灯・コンセント配線図
2. 電気記号をブロック化
3. 立体化
4. ケーブル・電線のグループ化
5. 集計

LISP はツールバーに登録したら使いやすいかもしれませんが、アイコンイメージ設定とか考えるのが手間なので、単純にメニューバーに追加した。

1. 基本となる電灯・コンセント配線図

とりあえず、架空の平面配線図を用意します。間取りなど頭で想像して創造したものなので、実在の建物や工事ではありません。上が 1階、下が 2階図です。

実際の電気図面には、Jw_cad for Windows の JWW 形式で作図されたものが多々あります。 IJCAD には拡張機能で「JWW読込み」というのがあって、これを使うと簡単に JWW 形式の図面をモデル空間に読み込むことができました。この機能はとても魅力的でした。

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2. 電気記号をブロック化

電気配線図にはコンセントやスイッチなどのシンボルが記載されています。最終的にそれらを集計しなければなりませんが、ブロック化されていないとその作業が難しくなります。というか方法が思いつきません。そのため、CAD図面上の記号をブロック化しておきます。

色々な方法がありました。今回は、「図形を選択」→「挿入基点を指定」→「ブロック化図形を挿入・元図形は削除」というルーティンが海外の AutoCAD フォーラムに掲載されていたので、それを使ってみました。これを各シンボルに実行します。このとき、ブロック名無しでは作業がしづらいので、ブロック化するたびに「DENKI1、DENKI2、DENKI3～」など適当に付けていくようにします。

下の場合では、作成されたブロックは「DENKI25」という名前になっています。

次に、ブロック化された図形を、正規で用意していたシンボルのブロックと入れ替えます。

下図の右側にある表が正規の器具記号。このブロックを先ほど作成したブロックに入れ替えます。左側のコンセントを、ダブルコンセントの正規記号と入れ替えます。

「DENKI25」を「ダブルコンセント」ブロックに入れ替えました。左側のコンセントにダブルコンセントである「2」が付いています。

(2 . "DENKI25") 入れ替え前のブロック名。 (2 . "ダブルコンセント")が入れ替え後のブロック名。

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3. 立体化

立体化といっても、ケーブル・電線の立下げ長さなどを指示するために、ビュー方向を変えて作業するだけです。

ビューを右正面に変える。

いったん、工事関係部分を全て天井配線位置まで移動する（ Z 方向）。ここでは 3500㎜上げた。

XY位置は変えずに、Z 方向の位置指定をするルーティンを作っておくと作業が少しは早くなる。最初は直接DXFコードを書き換えようと考えましたが、結局コマンドによる移動にしました。

コンセントやスイッチ位置などを床から 300mm とか 1200㎜とかの位置に設定します。更に設定位置まで電線を立下げていきます。

とりあえず立体の最終形。コンセント・スイッチ他器具の位置を決定し、電線立下げを加えた図。なお、長さ計算を考慮して、電線は「線（LINE）」と「2Dポリライン（LWPOLYLINE）」を使って描く。

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4. ケーブル・電線のグループ化

ケーブルや電線はグループ化します。 CADの標準メニューで、「コンセント～ジョイント場所」間など、配線単位でグループ化します。各グループ名は、ケーブル・電線名が分かるようにしておく。後の長さ計算に関わってくるので、慎重に行う。

ケーブルや電線をグループ化することにより、グループをクリックするだけで長さを表示することが容易になります。

ルーティンによるケーブル・電線名とその長さの出力。

上の例は、こういう内容です。

("VV-F1.6-2C-8")：グループ名
2 LINE. 6400.0000：2個の LINE. 長さ
1 LWPOLYLINE. 3722.8248：1個の LWPOLYLINE. 長さ
10122.8248 : 長さの合計

あるケーブル・電線名（＝グループ名）を図面上で探すには、CAD 標準のメニューを使います。この場合は、「選択グループをハイライト」という機能です。

これを使っている間は図面のズームとか移動ができないので、見つけずらいかもしれない。 BricsCAD の場合、このダイアログの大きさは可変出来て、グループ名の表を広くできます。 IJCAD ではこの大きさが固定で、ちょっと使い勝手が悪かった。 JDRAF 等 ARES系の CAD は、画面をズームイン・アウトしながらハイライトを探せるので便利だった。

グループ化するときも、勝手にグループ名を付けてくれるルーティンを作っておくと少しは作業も楽になります。名前が無いグループだと、集計のときに何がケーブルか分からなくなります。

この場合は、グループ化するときも、勝手にグループ名を付けてくれるルーティンを作っておくと少しは作業も楽になります。下の図ではグループ名が「VV-F1.6-2C-3」となっています。最初の「VV-F1.6-2C-」は固定で、最後の「3」は通しの連番が付与されます。よく使われるケーブルを固定にしておいて、違うケーブルの場合は後からグループ名を修正したら良いのでは。もしくは、ケーブルごとに LISP の内容を修正したら良いかもしれませんが、それも面倒。

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5. 集計

集計前に、参照されていないブロック名やグループ名を削除しておく。これは CAD に標準で用意されている「名前削除」や「パージ」といったメニューで実行できると思います。

使われている器具数（＝挿入されているブロック数）を集計する。 CAD によってブロック定義の集計はあっても、ブロックのみの集計メニューが無いので、ルーティンを用意しておく。最初は、ブロック名は半角英数字にしていたが、全角でも計算できるそうです。一般的に「ブロック定義」というのをブロックに付加して集計しますが今回は止めました。

半角英数字。マウスで集計する図形範囲を指定するか、Enterキーですべてのブロックを集計します。すべての場合だと、注記にあるブロックまで拾います。

全角（かな漢字）に直してみる。当然こちらの方が分かりやすい。集計にブロック定義を使わない場合は、なるべくブロック名に情報を与えないといけません。

使われているケーブル・電線数（＝作成されたグループ）をリストしてみる。このとき、それぞれのケーブル長（＝グループ内図形の長さ合計）も計算するルーティンを用意しておくと便利。そもそも、この長さ計算が 3D を使ってみる目的でした。

ケーブル・電線名（＝グループ名）の左どなりにあるのが、長さ。グループ内にある図形、「LINE」「LWPOLYLINE」の長さを集計したもの。この長さに、ケーブル・電線両端の処理余長を加える必要がある。

グループ内の構成を確認できるルーティンも作って考えてみる。

その結果。

LWPOLYLINE（ポリライン）の長さを調べるのは大変だった。 CAD 画面上での「プロパティ」に表示されている物なので簡単に取得できるかと考えたら、それがなかなか。そうしたら、フォーラムで「PolySum」と名づけられた LISP を見つけました。これには助かりました。 LWPOLYLINE に限らず、LINE の場合でも Distance で 2点を使って求めたり、長さというのもけっこう手間がかかります。なぜ DXF リストに無いのかと思いましたが、そもそもが DXF リスト自体、位置を示すもので長さはその結果ですから仕方のないことでした。「プロパティ」で参照できるからといって、楽に取得できるものではなかったです。

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LISP を使ったりして、集計するところまで考えることができたのは良かった。ブロックの数拾いとか CAD 側でメニューを用意している場合がありますが、LISP によるグループ化した図形の値の集計（長さなど）は、今後色々と役に立ちそうです。クリック一つで長さが分かるのも便利。
今後は一般的に使われているようなブロック属性を活用して細かい集計を行うのも良いかもしれない。しかし、数が多い部材について、ブロックとして使用するに属性を状況に合わせて変更するというのも面倒。
ブロック属性を使用しない場合、同じような器具でもブロック種類を増やして対応しなければなりません。例えば、分電盤でも回路数がちがったりリミッターがあったりと色々です。そうなると、仕事の度に必要なものを増やしていくのが妥当そうです。
これらのことを、基地局にも応用していきたい。縦を含めた配線の合計長さを出力するルーティンを試せたことは良かった。
仮に元図がPDFとか画像だとしても、それを下絵に縮尺をを合わせてから配線を描いていけば、後は同じように集計できるはず。

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