汪云龍

（華陸工程科技有限責(zé)任公司，西安 710065）

1 引言

工程項(xiàng)目往往規(guī)模龐大、復(fù)雜性高、投資大、周期長(zhǎng)，所以工程設(shè)計(jì)行業(yè)是一項(xiàng)技術(shù)密集型行業(yè)。因此，借助軟件來(lái)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。

傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)是以工程圖為主要目標(biāo)的，多是在設(shè)計(jì)方案已經(jīng)形成，用作設(shè)計(jì)方案的表達(dá)輸出之用，圖形與數(shù)據(jù)之間無(wú)法完全放在一起，雖然可以較方便地修改圖形，但不能對(duì)設(shè)計(jì)“概念”進(jìn)行修改，技術(shù)資料的保存和更新都十分麻煩。而三維設(shè)計(jì)表達(dá)的方式是通過(guò)各色各樣帶參數(shù)化實(shí)體高度有機(jī)地結(jié)合，再現(xiàn)一個(gè)十分逼真、直觀的立體數(shù)字實(shí)體。因此，三維設(shè)計(jì)與二維設(shè)計(jì)相比較，前者更具有創(chuàng)造性、現(xiàn)實(shí)性和系統(tǒng)完整性。

AVEVA PDMS 是英國(guó) AVEVA 公司開(kāi)發(fā)的三維工廠設(shè)計(jì)系統(tǒng)，是 AVEVA 提出的“IE&D”工程集成化設(shè)計(jì)理念中最重要的三 維工 廠 設(shè) 計(jì) 管 理 系 統(tǒng) ， 是 Plant Design Management System 的簡(jiǎn)稱(chēng)。目前，國(guó)內(nèi)國(guó)外石化、醫(yī)藥、電力、制藥、造船等行業(yè)均已廣泛使用。相比于傳統(tǒng)的 AutoCAD 等二維設(shè)計(jì)軟件，PDMS 等三維設(shè)計(jì)軟件具有先天的優(yōu)勢(shì)。例如，PDMS 擁有自主數(shù)據(jù)庫(kù)做支撐、有自主的圖形界面，有開(kāi)放性接口。通過(guò)PML（Programmable Macro Language）可編程語(yǔ)言，借助其優(yōu)秀的圖形界面，直觀地反映工程設(shè)計(jì)中管道、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、建筑等真實(shí)工廠對(duì)象的相互關(guān)系。通過(guò)所見(jiàn)即所得的設(shè)計(jì)方式，深刻改變了工程設(shè)計(jì)行業(yè)，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，將工程設(shè)計(jì)人員的思想直觀地展現(xiàn)出來(lái)，為其提供了全新的設(shè)計(jì)方法和手段[1]。

本文綜合了工程設(shè)計(jì)和配管經(jīng)驗(yàn)，通過(guò) PML 編程語(yǔ)言進(jìn)行 PDMS 二次開(kāi)發(fā)，找到了一種在化工工程配管設(shè)計(jì)中快速建立壓力表、溫度計(jì)、放空、導(dǎo)淋的方法，從而大大提高了建模的準(zhǔn)確性，提高了工作效率。

2 壓力表、溫度計(jì)、放空、導(dǎo)淋快速建模工具的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

眾所周知，在使用 PDMS 軟件進(jìn)行管道設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需根據(jù)工藝和工況的要求，在管道上添加壓力表、溫度計(jì)、放空和導(dǎo)淋等常用的管道部件。圖1為模型中創(chuàng)建的壓力表。

圖1 立管壓力計(jì)模型

傳統(tǒng)的建模做法是逐個(gè)管件按順序進(jìn)行創(chuàng)建，圖1中的一個(gè)壓力表組件部分，需要的建模步驟如下：（1）建立三通連接件；（2）建立彎頭，定位彎頭距離；（3）建立法蘭，定位法蘭端面到彎頭中心的距離；（4）建立墊片；（5）建立截止閥；（6）建立墊片；（7）建立儀表頭。

從以上壓力表的建模步驟可以看到，此類(lèi)建模過(guò)程中要考慮特定長(zhǎng)度直管段、溫度計(jì)，還需要考慮法蘭面離主管道外表面的距離。然而對(duì)于一個(gè)中型主項(xiàng)來(lái)說(shuō)，管道管徑規(guī)格多變，管道上的壓力表、溫度計(jì)、放空和導(dǎo)淋總數(shù)多達(dá)數(shù)百個(gè)，每一個(gè)至少需要五六步操作，既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又很難保證統(tǒng)一。考慮這些部件的配管設(shè)計(jì)比較標(biāo)準(zhǔn)，不同項(xiàng)目中對(duì)此要求大體相通，通用性、復(fù)用率高。因此，使用 PML 編程語(yǔ)言編寫(xiě)插件，使設(shè)計(jì)工程師通過(guò)插件高質(zhì)量、快速地完成這部分的工作。

通 過(guò) PML 中 SETUP FORM 命 令 繪制 插 件 界 面 ， 使 用NEW 命令新建分支和管件，CHOOSE 命令選擇管件，POS 命令定位管件，最終完成如圖2所示的“添加溫度計(jì)壓力計(jì)組件工具”和“添加放空導(dǎo)淋組件工具”。

圖2 添加溫度計(jì)、壓力計(jì)組件工具

具體程序中，通過(guò)判斷用戶選擇的儀表類(lèi)型，例如，溫度 計(jì)或者壓力計(jì)，壓力是立管還是水平管道，來(lái)判斷需要 NEW的具體的管件類(lèi)型。POS 命令在定位過(guò)程中，一種是直接獲取用戶輸入的距離參數(shù)，另一種是內(nèi)置管道外徑尺寸，通過(guò)PDMS 的 Distanse 自動(dòng)計(jì)算其需要的直管段長(zhǎng)度。然后通過(guò)單擊支管接口獲取管道頭部連接位置，按照具體參數(shù)放置管道部件。

在“添加溫度計(jì)壓力計(jì)組件工具”中，設(shè)計(jì)工程師只需選擇儀表類(lèi)型、儀表連接形式、設(shè)置管段的長(zhǎng)度，即可實(shí)現(xiàn)溫度計(jì)和壓力表管道的自動(dòng)建模?！疤砑臃趴諏?dǎo)淋組件工具”中只需選擇閥門(mén)方向與端部和短管長(zhǎng)度即可自動(dòng)完成放空導(dǎo)淋的建模。

使用此開(kāi)發(fā)出的工具，需要的建模步驟如下：（1）在項(xiàng)目中建立支管名稱(chēng)；（2）在主管道上建立三通連接件，如支管臺(tái)；（3）選擇儀表類(lèi)型，設(shè)定參數(shù)，Apply 即可。

對(duì)于一個(gè)中等熟練度的 PDMS 建模人員，完成一個(gè)壓力表或放空導(dǎo)淋的建模，平均需要 1min，而使用本插件建模，平均只需要 15s，建模效率大大提升。與此同時(shí)，由于程序設(shè)計(jì)使用了配管規(guī)則，較之人為計(jì)算方式，提高了建模的準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)了建模的標(biāo)準(zhǔn)化，提升了設(shè)計(jì)的質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員也就能夠?qū)⒏嗟木Ψ旁谠O(shè)計(jì)方案的優(yōu)化中，意義重大。

3 結(jié)語(yǔ)

本文以工程設(shè)計(jì)中配管三維設(shè)計(jì)要求出發(fā)，初步探究了PML 編程語(yǔ)言在 PDMS 三維模型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，介紹了如何快速應(yīng)用 PML 編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)快速建立壓力表、溫度計(jì)、放空、導(dǎo)淋的方法。

本文的意義，不在于提供某個(gè)具體工具的編程辦法，而在于提供一個(gè)解決問(wèn)題的思路。畢竟 PDMS 是一款世界級(jí)優(yōu)秀的工程設(shè)計(jì)軟件，又有其開(kāi)放的 PML 編程語(yǔ)言的支撐。在綜合工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出適合工程設(shè)計(jì)的工具，無(wú)疑對(duì)于公司，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，都是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，提升效率的重要手段。相信隨著人們對(duì)于工程設(shè)計(jì)三維軟件使用越來(lái)越深入，一定會(huì)有更多的創(chuàng)意迸發(fā)出來(lái)，為工程設(shè)計(jì)提供更好的支撐。