AVEVA Instrumentation儀表安裝圖設(shè)計及自動匯料開發(fā)

王元飛，史秋華，賈玉明

(中海油石化工程有限公司，山東 青島 266100)

儀表安裝圖亦稱儀表Hookup圖，是指導(dǎo)現(xiàn)場儀表安裝、施工的重要設(shè)計文件，主要表明多種現(xiàn)場儀表與多個專業(yè)設(shè)備之間的管道及管閥件連接等安裝方式。安裝圖內(nèi)容包括： 安裝方案、安裝材料規(guī)格和數(shù)量、儀表位號標(biāo)識等信息，是儀表專業(yè)工程設(shè)計主要內(nèi)容之一[1]。

隨著新工藝、新技術(shù)的不斷更新，工程設(shè)計日趨多樣、復(fù)雜，石化工程自動化程度的加深也對儀表專業(yè)的設(shè)計提出了更高的要求[2]。目前工程公司廣泛采用AutoCAD軟件繪制安裝圖，在繪制完成后，通過人工將種類繁多的安裝材料分類別統(tǒng)計，形成Excel設(shè)計文件。然而，安裝材料規(guī)格繁多易導(dǎo)致設(shè)計的差異性，致使采購及施工難度增加；同時，由于工程設(shè)計過程中的不確定性，多次修改也會造成安裝材料的統(tǒng)計誤差[3]。

針對Hookup圖中材料自動匯料的開發(fā)，主要有基于.NET開發(fā)的AutoCAD插件方法和基于集成設(shè)計平臺的報表統(tǒng)計開發(fā)。前者不需要開發(fā)獨立數(shù)據(jù)庫，開發(fā)較為簡單，周期短；但缺點是不能形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，生成的材料規(guī)格多[4-6]。隨著工程設(shè)計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，AVEVA Instrumentation軟件(AI軟件)集成設(shè)計平臺得到了廣泛的應(yīng)用，與傳統(tǒng)設(shè)計方法相比，AI軟件具有設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、效率高等優(yōu)點。本文著重介紹了基于AI-Designer軟件的安裝圖及自動匯料功能的二次開發(fā)。

1 AI軟件安裝圖二次開發(fā)

基于SQL數(shù)據(jù)庫的AI軟件可實現(xiàn)同AVEVA Engineering軟件的數(shù)據(jù)交互，用于生成除聯(lián)鎖邏輯圖外的自控專業(yè)設(shè)計文件，滿足了自控專業(yè)的設(shè)計要求[7]，其中安裝圖庫及安裝材料庫的定制及相關(guān)設(shè)計文件的生成，通過AI-Designer子軟件實現(xiàn)。

1.1 開發(fā)及應(yīng)用流程

AI軟件安裝圖生成及自動匯料流程分為開發(fā)和應(yīng)用兩個部分。開發(fā)流程包括安裝圖庫及安裝材料庫的開發(fā)；應(yīng)用流程包括安裝圖及材料表設(shè)計文件生成。開發(fā)及應(yīng)用流程如圖1所示。

圖1 開發(fā)及應(yīng)用流程示意

安裝圖庫及安裝材料庫應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、項目統(tǒng)一規(guī)定等進(jìn)行開發(fā)；在匹配Import屬性基礎(chǔ)上，使用Excel批量導(dǎo)入功能建立安裝材料庫；安裝圖庫應(yīng)在確定安裝方案后將安裝圖CAD模板進(jìn)行屬性塊“宏”處理，將項目信息及儀表位號屬性與宏定義后的CAD相關(guān)聯(lián)，建立所需要的安裝圖庫。

1.2 前期裝備

基于AI-Designer軟件的儀表安裝圖及自動匯料開發(fā)是AI開發(fā)流程的重要內(nèi)容之一，軟件二次開發(fā)前必須完成軟件的相應(yīng)配置及屬性定制。此外，確定安裝圖庫及安裝材料庫的內(nèi)容是軟件開發(fā)前的必備工作。

為保證安裝圖的風(fēng)格統(tǒng)一，方便進(jìn)行“宏”處理的后續(xù)工作，以常用安裝圖為基礎(chǔ)，結(jié)合HG/T 21581—2012《自控安裝圖冊》[8]，開發(fā)了常用典型安裝圖庫。若實際工程項目有特殊工況，可根據(jù)需要定制特殊的安裝圖。

常用典型安裝圖庫完成后，在文獻(xiàn)[8]規(guī)定的安裝材料庫的基礎(chǔ)上添加未開列的材料。為保證安裝材料的編碼一致性，采用文獻(xiàn)[8]的命名規(guī)則；若工程為EPC總承包，應(yīng)將定制的設(shè)計用材料庫與采購用材料庫相統(tǒng)一。材料屬性應(yīng)包括種類、描述、規(guī)格、材質(zhì)、單位和編碼等信息，其中材料種類主要包括： 儀表箱盤柜、輔助容器、電氣連接件、管件、管材、型鋼、緊固件、閥門等；然后，將整理好的安裝材料統(tǒng)計在Excel中，為后續(xù)導(dǎo)入AI軟件做準(zhǔn)備。

2 軟件開發(fā)及功能實現(xiàn)

AI軟件安裝圖開發(fā)主要包括兩個方面工作： 安裝圖模板庫、安裝材料庫開發(fā)；安裝材料自動匯料開發(fā)。安裝圖模板庫及安裝材料庫開發(fā)完成后，將安裝材料屬性關(guān)聯(lián)至安裝圖模板定義的材料屬性塊，建立適用于AI軟件的安裝圖庫。安裝材料自動匯料的開發(fā)則通過定制安裝材料統(tǒng)計報表實現(xiàn)。

2.1 安裝圖模板庫建立

安裝圖模板包括： 安裝方案、儀表位號、材料信息、項目信息等內(nèi)容，安裝圖模板示意如圖2所示。

圖2 儀表安裝圖模板示意

選用AutoCAD軟件繪制的儀表安裝圖，并對4個屬性塊進(jìn)行預(yù)先的“宏”定義。具體操作步驟如下：

1)在AutoCAD軟件中，使用Wblock命令將安裝圖的儀表位號及項目信息分別定義為屬性塊。

2)在組成的塊中分別使用Attdef命令定義屬性，進(jìn)行“宏”處理。

3)針對材料信息部分，為減少CAD圖紙的處理量，保留了材料名稱及規(guī)格、材料和備注屬性，只針對件號、代碼、數(shù)量屬性進(jìn)行“宏”處理。

4)新建1張CAD圖紙，將4個屬性塊分別執(zhí)行Insert，合成所需的安裝圖模板。

為減少安裝圖模板的處理量，所有安裝圖模板CAD圖紙重復(fù)使用項目信息和儀表位號屬性塊；但對于材料信息屬性塊，由于不同安裝圖模板材料條數(shù)存在差異，可以分別定義1～N條材料的信息表。

2.2 安裝材料庫建立

安裝材料庫和安裝圖庫需相對應(yīng)，該部分內(nèi)容數(shù)量眾多，開發(fā)安裝材料庫共整理了4 600多條材料項。如若采用人工方式在Catalogue〈Hookup Item〉種子庫中逐條輸入，工作效率低且容易出現(xiàn)錯誤。為解決該問題，開發(fā)中使用Manager〈From Excel〉功能對安裝材料Item進(jìn)行批量導(dǎo)入，大幅提高了工作效率，具體操作步驟如下：

1)對Excel表頭進(jìn)行處理，要求含有Category， Description， Size， Material， Catalogue No， AllowUse等屬性，其中AllowUse屬性數(shù)據(jù)類型為Bool，定義為TRUE。

2)進(jìn)入Catalogue〈Hookup Item〉種子庫，選擇建立好的材料庫Excel子表進(jìn)行批量導(dǎo)入。

3)在Import Fields中匹配好Excel表頭屬性與AI軟件屬性字段，點擊Import開始導(dǎo)入。

2.3 屬性關(guān)聯(lián)

為更好地實現(xiàn)安裝圖庫的管理，將安裝圖分為General，Process，Pneumatic，Mounting四類；通過分類，使用View中的菜單可以實現(xiàn)篩選功能。

安裝圖的生成通過對安裝圖模板屬性塊的“宏”寫入功能實現(xiàn)，而安裝材料庫與安裝圖庫的關(guān)聯(lián)則通過安裝材料的屬性與安裝圖模板定義的塊關(guān)聯(lián)實現(xiàn)。安裝圖庫的屬性關(guān)聯(lián)具體操作如下：

1)進(jìn)入Catalogue〈Hookup〉模塊，新建1個Template。

2)定義Category，便于對生成的圖紙進(jìn)行二次分類管理，如溫度變送器、壓力變送器等。

3)為安裝圖模板命名，并添加材料Item與之相關(guān)聯(lián)。

4)打開AutoCAD安裝圖，點擊Edit Datalink插件，進(jìn)行屬性的關(guān)聯(lián)，具體屬性關(guān)聯(lián)的對應(yīng)關(guān)系見表1所列。在建立安裝圖庫模板和屬性關(guān)聯(lián)時應(yīng)注意以下幾點：

a)為保證生成儀表安裝圖時可快速定位Template，其命名應(yīng)盡量詳盡，如“測量氣體壓力管路連接圖-304SS-承插焊”。

b)當(dāng)進(jìn)行首次屬性關(guān)聯(lián)時，如無法獲知AI軟件屬性名稱，可使用Show Datalink功能獲取對應(yīng)關(guān)系。

表1 屬性對應(yīng)關(guān)系

2.4 自動匯料開發(fā)

安裝材料的統(tǒng)計通過AI軟件的報表功能實現(xiàn)。AI報表分為特定報表和自定義報表，其區(qū)別在于是否自定義了數(shù)據(jù)源。安裝圖材料報表通過自定義定制，具體操作如下：

1)進(jìn)入Reports模塊，新建1個自定義Custom報表。

2)定義SQL數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源，點擊Edit Query進(jìn)入圖形化SQL，查詢SQL Query Maker軟件。

3)定義數(shù)據(jù)前，確定材料統(tǒng)計所需的屬性，并應(yīng)基本熟悉SQL數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容及后綴為.dbo的各種表中的屬性定義。

4)定位到表HookupBOM(.dbo)及HookUP-ItemsCatalog(.dbo)，并將ItemId和ItemID相關(guān)聯(lián)。

5)打開Report Designer，根據(jù)材料表模板的要求定制材料表報表。

2.5 功能實現(xiàn)

AI軟件安裝圖開發(fā)后，經(jīng)過測試，可實現(xiàn)如下功能：

1)安裝圖庫及安裝材料庫的開發(fā)具有可延續(xù)性，可進(jìn)一步增加、編輯圖庫及材料庫中的內(nèi)容。

2)選定安裝圖模板，綁定儀表位號，可自動生成CAD圖紙。

3)安裝材料可根據(jù)Category分類，并完成自動統(tǒng)計工作。

3 結(jié)束語

本文針對AI軟件安裝圖模塊，介紹了安裝圖生成及自動匯料的二次開發(fā)。常用典型安裝圖庫及安裝材料庫的建立，提高了設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化，便于項目管理。目前，安裝圖庫及安裝材料庫正在逐步完善，安裝材料的自動統(tǒng)計極大地提高了工作效率及工作質(zhì)量。