王世聰

(中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司 儀電室，上海 200120)

儀表電纜平面敷設(shè)圖是儀表專業(yè)在施工圖階段主要的設(shè)計(jì)文件，可為現(xiàn)場(chǎng)儀表安裝作業(yè)提供豐富的圖文信息，包括儀表類型、位號(hào)、所處標(biāo)高、接線箱、匯線槽走向等，是儀表設(shè)計(jì)人員繪制儀表接線箱平面布置圖、儀表橋架平面布置圖、儀表伴熱平面布置圖、儀表氣源平面分配圖的基礎(chǔ)，也是施工人員核算工作量的重要依據(jù)。

1 傳統(tǒng)儀表電纜平面敷設(shè)圖的繪制方法及存在問(wèn)題

傳統(tǒng)的儀表電纜平面敷設(shè)圖繪制通常是以配管專業(yè)管道平面布置圖、設(shè)備平面布置圖為底板，經(jīng)與儀表I/O表對(duì)比后，保留含儀表信息的圖例進(jìn)行繪制。

由于正式收到配管專業(yè)提供的管道平面布置圖是在施工圖階段的中后期，為了滿足項(xiàng)目的工期要求，因而儀表專業(yè)必需調(diào)配大量的人力資源在短時(shí)間內(nèi)完成施工圖設(shè)計(jì)。儀表電纜平面敷設(shè)圖的繪制大部分是簡(jiǎn)單機(jī)械的重復(fù)勞動(dòng)，這加重了設(shè)計(jì)人員的工作負(fù)荷。因此，有必要對(duì)這一設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，充分利用上游配管專業(yè)的PDS數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)儀表電纜平面敷設(shè)圖的批量標(biāo)注就顯得更為重要。

2 儀表電纜平面敷設(shè)圖批量標(biāo)注的開(kāi)發(fā)環(huán)境

軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)采用Visual Basic 6.0；數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件采用Access 2007；條件表數(shù)據(jù)處理軟件采用Excel(不限版本)；繪圖軟件采用AutoCAD(不限版本)。利用Visual Basic平臺(tái)可以方便地實(shí)現(xiàn)Access，Excel，AutoCAD組件之間的數(shù)據(jù)通信，最終實(shí)現(xiàn)儀表電纜平面敷設(shè)圖的繪制。

3 引用PDS數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)儀表電纜平面敷設(shè)圖批量標(biāo)注

3.1 儀表CAD圖例的定義

依據(jù)儀表位號(hào)索引表的儀表類型，定義、繪制含有儀表信息標(biāo)注的儀表件CAD圖例文件，其中儀表位號(hào)名在儀表件CAD圖例中對(duì)應(yīng)屬性命名必須為“ITEM_NAME”；考慮到同一儀表類型在同一工程項(xiàng)目或不同工程項(xiàng)目中有不同的儀表件CAD圖例，規(guī)定同一儀表類型最多可選擇10種儀表件CAD圖例。

建立由儀表類型及10種儀表件CAD圖例文件命名組成的儀表件圖例選用規(guī)則數(shù)據(jù)表，以便在配管專業(yè)管道平面布置圖上標(biāo)注儀表件時(shí)，能在儀表件CAD圖例文件庫(kù)中正確地選用相應(yīng)儀表件CAD圖例進(jìn)行標(biāo)注。

3.2 儀表管線及位號(hào)和坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件

儀表管線、位號(hào)和坐標(biāo)數(shù)據(jù)表，由3D模型數(shù)據(jù)、儀表件CAD圖例標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)和儀表件CAD圖例標(biāo)注狀態(tài)數(shù)據(jù)組成，來(lái)控制儀表CAD圖例在工程儀表平面底圖上的標(biāo)注，其中： 按序定義3D模型數(shù)據(jù)報(bào)告INSTRUMENT(儀表管線)、ITEM(位號(hào))、SL_E(坐標(biāo)軸“E”標(biāo)志)、E(坐標(biāo)軸E方向上數(shù)據(jù))、SL_N(坐標(biāo)軸“N”標(biāo)志)、N(坐標(biāo)軸N方向上數(shù)據(jù))、SL_EL(坐標(biāo)軸“EL”標(biāo)志)、EL(坐標(biāo)軸EL方向上數(shù)據(jù))字段格式文件，應(yīng)用PDS/PDMS/SP3D系統(tǒng)生成3D模型數(shù)據(jù)。

在規(guī)則數(shù)據(jù)表中，按儀表圖例選用CAD圖例文件命名或它序列號(hào)，根據(jù)3D模型數(shù)據(jù)中儀表位號(hào)對(duì)應(yīng)的儀表類型，在ITEM_TYPE_NO(儀表件CAD圖例標(biāo)識(shí))字段中輸入相應(yīng)的圖例文件命名或它序列號(hào)；若ITEM_TYPE_NO字段單元格為空時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)取儀表件圖例選用規(guī)則數(shù)據(jù)表中第一個(gè)儀表件CAD圖例文件命名或它序列號(hào)“0”。

在ITEM_INSERT_STATUS(儀表件CAD圖例標(biāo)注狀態(tài))字段中輸入非空任意字符串，表示在工程儀表平面底圖上標(biāo)注儀表件CAD圖例；若ITEM_INSERT_STATUS字段單元格為空時(shí)，表示在工程儀表平面底圖上不標(biāo)注儀表件CAD圖例。

3.3 工程儀表平面底圖

以配管專業(yè)設(shè)備平面布置圖為底圖。

3.4 儀表管線及位號(hào)和坐標(biāo)數(shù)據(jù)校驗(yàn)

校驗(yàn)儀表位號(hào)索引表與儀表管線、位號(hào)和坐標(biāo)數(shù)據(jù)表中的儀表位號(hào)是否存在遺漏和重復(fù)，同時(shí)在根目錄生成校驗(yàn)報(bào)告。

3.5 坐標(biāo)變換

由于工程儀表平面底圖與3D模型圖均有各自的坐標(biāo)系，要使3D模型圖上的儀表位號(hào)坐標(biāo)點(diǎn)與工程儀表平面底圖上的相應(yīng)儀表位號(hào)坐標(biāo)點(diǎn)唯一對(duì)應(yīng)，就必須通過(guò)2個(gè)坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換將3D模型圖上的儀表位號(hào)坐標(biāo)點(diǎn)映射到工程儀表平面底圖上。假定工程儀表平面底圖坐標(biāo)系為x-y-z，3D模型圖坐標(biāo)系為E-N-EL，而E-N-EL坐標(biāo)系EL坐標(biāo)方向與x-y-z坐標(biāo)系z(mì)坐標(biāo)方向必須保持一致且向上。以工程儀表平面底圖x-y-z坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，使3D模型圖E-N-EL坐標(biāo)系坐標(biāo)參照x-y-z坐標(biāo)系作坐標(biāo)變換。

3.6 參照基點(diǎn)定義

在配管專業(yè)管道平面布置圖上正確標(biāo)注3D模型圖上任意指定的儀表位號(hào)，必須先在3D模型圖上任取1個(gè)儀表位號(hào)坐標(biāo)點(diǎn)，然后確定它在配管專業(yè)管道平面布置圖上對(duì)應(yīng)的儀表位號(hào)坐標(biāo)點(diǎn)，分別作為3D模型圖和工程儀表平面底圖的儀表位號(hào)參照基點(diǎn)；引用儀表位號(hào)參照基點(diǎn)，3D模型圖上任意的儀表位號(hào)都能在工程儀表平面底圖上標(biāo)注相應(yīng)的儀表位號(hào)圖例。

假定工程儀表平面底圖坐標(biāo)系為x-y-z，3D模型圖坐標(biāo)系為E-N-EL，2個(gè)坐標(biāo)系的儀表位號(hào)參照基點(diǎn)為Tag_P0E-N-EL(E，N，EL)，Tag_P0x-y-z(x,y,z)，且坐標(biāo)軸x方向與坐標(biāo)軸E方向、坐標(biāo)軸y方向與坐標(biāo)軸N方向的繪圖比例分別相同，2個(gè)坐標(biāo)系坐標(biāo)變換的比例因子為Scalex-E=1，Scaley-N=1。

3.7 繪圖比例匹配處理

工程儀表平面底圖與3D模型圖存在繪圖比例不一致時(shí)，必須先在3D模型圖上取1個(gè)儀表位號(hào)參照基點(diǎn)及確定它在工程儀表平面底圖上對(duì)應(yīng)的儀表位號(hào)參照基點(diǎn)，然后再在3D模型圖上與儀表位號(hào)參照基點(diǎn)同一標(biāo)高范圍內(nèi)任取1個(gè)儀表位號(hào)坐標(biāo)點(diǎn)并確定它在工程儀表平面底圖上對(duì)應(yīng)的儀表位號(hào)坐標(biāo)點(diǎn)，計(jì)算工程儀表平面底圖與3D模型圖坐標(biāo)變換的繪圖比例因子。

假定工程儀表平面底圖坐標(biāo)系為x-y-z，3D模型圖坐標(biāo)系為E-N-EL，第1點(diǎn)取2個(gè)坐標(biāo)系的儀表位號(hào)參照基點(diǎn)Tag_P0E-N-EL(E，N，EL)，Tag_P0x-y-z(x,y,z)，第2點(diǎn)任取2個(gè)坐標(biāo)系的儀表位號(hào)坐標(biāo)點(diǎn)Tag_P1E-N-EL(E,N,EL)，Tag_P1x-y-z(x,y,z)，2個(gè)坐標(biāo)系上繪圖比例換算如圖1所示。

3.8 CAD圖上儀表件自動(dòng)標(biāo)注流程

CAD圖上儀表自動(dòng)標(biāo)注流程如圖2所示。

圖1 在2個(gè)坐標(biāo)系上繪圖比例換算示意

圖2 儀表件自動(dòng)標(biāo)注流程示意

4 結(jié)束語(yǔ)

該程序已經(jīng)在新浦苯乙烯項(xiàng)目、湛江苯乙烯項(xiàng)目、新疆天利C5分離等項(xiàng)目中得到應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了儀表圖例和信息框的批量標(biāo)注和批量撒點(diǎn)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了配管配線圖紙和儀表本身信息收集集中處理。根據(jù)設(shè)計(jì)人員的反饋意見(jiàn)，批量標(biāo)注程序的應(yīng)用大幅減輕了設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，該程序的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)基本上達(dá)到了預(yù)期的效果。

同時(shí)，該程序仍存在部分待改進(jìn)的地方。批量標(biāo)注后，二次儀表的位置需根據(jù)平臺(tái)位置及安裝位

置要求進(jìn)行必要的調(diào)整；批量標(biāo)注后，管道號(hào)需要調(diào)整；批量標(biāo)注的程序僅適用于能夠提供精確儀表和視圖空間范圍坐標(biāo)的情況；信息框無(wú)重疊可全自動(dòng)標(biāo)注，暫沒(méi)有合適的解決辦法，尤其對(duì)于儀表點(diǎn)范圍密集的視圖標(biāo)注。

參考文獻(xiàn)：

[1] Microsoft Coporation. Microsoft Visual Basic 6.0中文版程序員指南[M].微軟中國(guó)有限公司譯.北京： 北京希望電子出版社，1998.

[2] GUY E, HENRY E. Microsoft Visual Basic 6.0組件編程技術(shù)[M].北京： 北京希望電子出版社，2000.

[3] 明日科技.Visual Basic 開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)技巧寶典[M].北京： 人民郵電出版社，2007.

[4] 馬東寧.Intools軟件在儀表專業(yè)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].石油化工自動(dòng)化，2005，41(06)： 9-12.

[5] 劉威.利用VB實(shí)現(xiàn)儀表配管配線圖批量標(biāo)注的工程實(shí)踐[J].石油化工自動(dòng)化，2012，48(03)： 12-15.

[6] 張帆.AutoCAD VBA 二次開(kāi)發(fā)教程[M].北京： 清華大學(xué)出版社，2006.

[7] 國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局.SH/T 3105—2000 煉化廠自動(dòng)化儀表管線平面布置圖圖例及文字代碼[S].北京： 中國(guó)石化出版社，2000.