三維設(shè)計軟件的本地化開發(fā)

劉 雪, 宋繼偉, 王利勇 ,付仁超

(中國石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計分公司，山東 青島 266071)

三維設(shè)計軟件的本地化開發(fā)

劉 雪, 宋繼偉, 王利勇 ,付仁超

(中國石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計分公司，山東 青島 266071)

以PDMS為例，介紹了三維工廠設(shè)計軟件本地化開發(fā)，包含公司編碼體系的建立，數(shù)據(jù)庫的建立，軟件的二次開發(fā)等。

PDMS；三維設(shè)計;數(shù)據(jù)庫；本地化開發(fā)

在國內(nèi)外石油化工工程設(shè)計領(lǐng)域，三維工廠設(shè)計軟件已被廣泛應(yīng)用，三維設(shè)計軟件的應(yīng)用水平已成為工程公司設(shè)計能力的重要體現(xiàn)。中國石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計分公司(以下簡稱CEI)自1998年引進三維設(shè)計軟件以來，一直致力于三維設(shè)計軟件的開發(fā)與應(yīng)用，目前公司應(yīng)用的三維設(shè)計軟件主要為Intergraph公司的PDS 和Smartplant 3D系統(tǒng)，以及AVEVA公司的PDMS系統(tǒng)，由于三維設(shè)計軟件均為商品化的通用軟件，在多個行業(yè)均有應(yīng)用，但是不同的工程公司都有自己的設(shè)計規(guī)定、設(shè)計習(xí)慣，為了使得三維設(shè)計軟件更切合本公司的使用需求，就有一個本地化的過程。下面以PDMS為例簡單介紹下CEI在三維設(shè)計方面的本地化開發(fā)。

1 公司級編碼體系的建立

PDMS數(shù)據(jù)庫中的所有元件均需要編碼，并在此基礎(chǔ)上形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫建立后，設(shè)計人員在三維設(shè)計軟件中進行三維建模，并最終自動生成含編碼的材料表及相應(yīng)圖紙。材料編碼同時又應(yīng)用于設(shè)計、采購、施工整個工程生命周期，是EPC管理的重要部分。材料編碼管理體系對一個公司而言是一個統(tǒng)一的編碼體系，是應(yīng)該受相關(guān)專業(yè)共同遵守的公司級規(guī)范，需要各專業(yè)、各部門進行溝通，制定出一個較為完善的材料編碼體系，該體系不僅適用于三維設(shè)計的各設(shè)計專業(yè)，而且采購、現(xiàn)場施工都要使用材料編碼體系，這樣才能發(fā)揮材料編碼體系的作用[1]。為此CEI組織建立了公司級的編碼體系，并以此編碼體系為基礎(chǔ)開發(fā)了相應(yīng)的編碼軟件，實現(xiàn)了物料智能編碼，程序還可實現(xiàn)中石油SY/T5497代碼的自動批量輸出，滿足中石油項目采購的需求。

2 公司級數(shù)據(jù)庫的建立

數(shù)據(jù)庫是三維設(shè)計軟件建模、出圖、匯料的基礎(chǔ)，是三維設(shè)計軟件的核心部分，主要包括元件庫、特性庫、等級庫等，涉及管道、土建、電氣、自控等相關(guān)專業(yè)。元件庫主要體現(xiàn)各個元件的外形及尺寸，影響管道模型中各種元件的尺寸正確性，進而影響現(xiàn)場管道的預(yù)制與安裝的正確性。特性庫主要用來建立元件和材料的特性數(shù)據(jù)，以便用于材料重量匯總、應(yīng)力計算或重心估算等。元件庫和特性庫完成后，根據(jù)需求關(guān)聯(lián)特定元件和特性庫，并生成管道等級庫，設(shè)計人員在建模時通過等級庫選擇元件進行建模，建模完成后可以生成圖紙料表等文件。由于數(shù)據(jù)庫涉及標(biāo)準(zhǔn)多，建庫繁雜，且數(shù)據(jù)庫中的任意一點錯誤都會導(dǎo)致項目的一類錯誤，若沒有公司級的數(shù)據(jù)庫，每次PMDS建庫時都會占用大量的時間與精力，且無法保證其正確性。為了提高三維PMDS建庫的效率與準(zhǔn)確性，提高三維建模的效率以及質(zhì)量，CEI組織完成了各專業(yè)的三維基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，內(nèi)容涵蓋了石油化工常用的國標(biāo)(GB)、石化(SH)、化工部(HG)、機械部(JB)、城建(CJ)、ASME、MSS、API等石油化工常用標(biāo)準(zhǔn)的管道元器件、鋼結(jié)構(gòu)、電纜橋架等的PDMS元件庫以及特性庫，為三維設(shè)計的開展及后續(xù)撬塊化設(shè)計奠定了堅實基礎(chǔ)。

3 軟件二次開發(fā)部分

3.1 材料管理軟件

隨著設(shè)計項目的逐漸大型化和復(fù)雜化，以及對設(shè)計過程的精細(xì)化過程管理的要求，在管道設(shè)計環(huán)節(jié)需要借用一種手段來規(guī)范材料的設(shè)計，同時通過編碼的控制，為管道材料等級的程序化設(shè)計提供條件，并為三維設(shè)計軟件PDMS數(shù)據(jù)庫提供管理接口，同時為自動匯料提供數(shù)據(jù)，從而提高材料管理的規(guī)范化、準(zhǔn)確度和工作效率。目前國內(nèi)外上通用的材料管理軟件是AVEVA公司的VPRM和INTERGRAPH公司的SmartPlant Material，CEI結(jié)合公司的編碼體系自行開發(fā)了符合本公司設(shè)計習(xí)慣和需求的管道材料管理軟件，該軟件基本實現(xiàn)了以上兩個軟件的全部所需功能。設(shè)計人員在此軟件中成等級表的同時生成管道材料編碼，并能生成相應(yīng)PDMS數(shù)據(jù)庫。程序使用Visual Basic作為編程工具，借用大型數(shù)據(jù)庫管理軟件Microsoft SQL Server 2005進行數(shù)據(jù)的存儲和管理。材料設(shè)計人員通過程序界面進行材料編碼、等級、等級表、分支表、變徑表、閥門規(guī)格書以及PDMS數(shù)據(jù)庫的動態(tài)管理，真正實現(xiàn)設(shè)計過程的程序化及自動化，并通過版次管理與PDMS無縫連接，縮短PDMS建庫的時間，提高設(shè)計精度。

3.2 PDMS地下管道出圖程序

鑒于地下污油管線的特殊性：管道重力流帶坡度、水封井和閥門井分割等特點，結(jié)合給排水出圖的需求，CEI研究開發(fā)實現(xiàn)了重力流埋地管道采用PDMS三維模型設(shè)計，參與碰撞檢查，生成ISO圖及軸測圖，大幅提高了給排水管道的設(shè)計質(zhì)量。程序使用PDMS自身的PML語言編寫，將使用Draft模塊切出來的圖紙，進行自動尺寸標(biāo)注、管道號標(biāo)注、水封井和閥門井標(biāo)注、特殊拐點標(biāo)高標(biāo)注等。且借用PDMS設(shè)備的特性，將水封井、閥門井的標(biāo)高、接口、方位等自動成表；將管線進行自動編號、成表；自動生成水封井、閥門井的套管材料等。實現(xiàn)此部分管線的出圖的自動化、高效化。

3.3 PDMS模型校審軟件

在三維模型設(shè)計過程中，校審人員可以隨時在模型中進行校審，直觀方便[2]。但由于PDMS軟件沒有專門校審工具，在模型中的校審方法只能手工截圖結(jié)合Word等手段進行辦自動記錄，不利于保留校審記錄，也不利于提高校審的效率和精度，為解決這些問題，CEI組織開發(fā)完成PDMS模型校審軟件，使用PML語言在PDMS的Design模塊進行了程序的編寫，主要實現(xiàn)了以下功能：

(1) 校審記錄的管理(增加、修改、刪除)；

(2) 自動截圖功能；

(3) 截圖的修改及標(biāo)注功能；

(4) 校審記錄的分類功能(按分區(qū)、按校審人、已處理、未處理)；

(5) 自動生成校審記錄(按分區(qū)、按校審人)，打印生成紙版或PDF記錄；

(6) 實時發(fā)送校審意見的郵件通知；

(7) 輔助查詢工具(材料、編碼、等級、外徑等)；

3.4 PDMS材料表自動生成軟件

PDMS的材料表的通用性的，要生成符合本公司標(biāo)準(zhǔn)的材料表，需要專門開發(fā)相應(yīng)的程序，基于此需求CEI開發(fā)完成PDMS材料表自動生成軟件，程序使用Visual Basic語言編寫，后臺數(shù)據(jù)基于管道材料管理軟件的同一材料數(shù)據(jù)庫，主要功能包括：

(1) PDMS材料統(tǒng)計；

(2) 工管表、材料表、設(shè)材表等存檔格式文件的生成；

(3) 材料的版次管理(方便了版次材料差額的統(tǒng)計)；

(4) 材料按壓力分類(概算委托用)；

(5) 保溫(含雙層保溫)、涂漆統(tǒng)計；

(6) 材質(zhì)(碳鋼、不銹鋼、合金鋼)查詢；

(7) 匯料工程管理、項目數(shù)據(jù)管理等輔助管理功能；

(8) 中石油SY/T5497代碼的批量輸出

4 結(jié)語

經(jīng)過多年的應(yīng)用及本地化開發(fā)，目前CEI已經(jīng)形成了較為完善的三維應(yīng)用體系，公司所有的設(shè)計項目均采用三維軟件進行設(shè)計，校審均在三維模型中完成，成品圖紙均由三維設(shè)計軟件產(chǎn)生，參與三維設(shè)計的專業(yè)有管道(含裝置管道、儲運管道、給排水管道等)、結(jié)構(gòu)、電氣、自控等相關(guān)專業(yè)，充分發(fā)揮了三維協(xié)同設(shè)計的優(yōu)勢。

[1] 張少輝．三維設(shè)計現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]．聚酯工業(yè)，2013，26(2)：15-19．

[2] 朱春田．石油化工多專業(yè)三維協(xié)同設(shè)計與設(shè)計模式變革[J]．石油化工設(shè)計，2006，23(2)：13-16．

(本文文獻格式：劉 雪, 宋繼偉, 王利勇,等.三維設(shè)計軟件的本地化開發(fā)[J].山東化工，2016，45(04)：95，97.)

Localization and Development of 3D Plant Design System

Liu Xue，Song Jiwei，Wang Liyong，F(xiàn)u Renchao

(CPECC East-China Design Branch, Qingdao 266071, China)

Taking PDMS as an example, introduce the localization development of 3D design system, including the establishment of the company coding system, the establishment of database, the development of software, etc.

PDMS； 3D design；database; replay; Localization and development

2016-01-07

劉 雪(1982—)，女，山東日照人，工程師，現(xiàn)從事煉油裝置管道設(shè)計工作。

TE65

A

1008-021X(2016)04-0095-01