于松濤，李德剛

(中海油石化工程有限公司，山東 濟(jì)南 250101)

儀表安裝圖是自控專業(yè)設(shè)計(jì)文件的重要組成部分，也是指導(dǎo)儀表現(xiàn)場(chǎng)安裝施工的主要組成文件。該文件包括兩方面： 一是各類儀表的安裝形式，如儀表類型、壓力等級(jí)、管件連接型式、測(cè)量介質(zhì)狀態(tài)、測(cè)量管線或設(shè)備、儀表工藝過(guò)程連接尺寸及規(guī)格等；二是安裝所需要的各類材料，包括安裝材料名稱、規(guī)格、數(shù)量和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等。儀表安裝形式的選擇，會(huì)直接影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性；儀表安裝材料的統(tǒng)計(jì)，會(huì)影響到現(xiàn)場(chǎng)施工的進(jìn)度和質(zhì)量。

目前工程公司通常會(huì)采用AutoCAD軟件或Office軟件繪制儀表安裝圖。但是隨著工程項(xiàng)目大型化，儀表安裝種類繁多，安裝方式多樣化，再使用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式將會(huì)出現(xiàn)工作量大、效率低且準(zhǔn)確率低的現(xiàn)象。另外安裝材料統(tǒng)計(jì)的方式也有很大差異，如手動(dòng)逐項(xiàng)統(tǒng)計(jì)[1]，該方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，并且容易出錯(cuò)；對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，自動(dòng)識(shí)別安裝圖中的材料項(xiàng)，并匯總統(tǒng)計(jì)[2]，該方法簡(jiǎn)單，但是對(duì)編程能力要求較高。

綜上所述，本文提出一種基于SmartPlant Instrument軟件(簡(jiǎn)稱SPI)[3]安裝圖模塊的二次開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，有效解決了SPI軟件使用過(guò)程中的困難，并提高儀表安裝圖的編制效率和質(zhì)量，也提高了儀表安裝材料統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確率。

1 SPI軟件安裝圖模塊

SPI是一款基于數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)則驅(qū)動(dòng)的自控專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，它提供的多個(gè)功能模塊，滿足了儀表設(shè)計(jì)、選型、維護(hù)和采購(gòu)的要求，已被工程公司、工廠業(yè)主和運(yùn)營(yíng)商廣泛應(yīng)用。SPI軟件中的Hook-Up模塊[4]是管理儀表安裝類型、儀表安裝圖、儀表安裝材料的功能模塊，可以通過(guò)Enhanced Report，SmartSketch，MicroStation等方式生成儀表安裝圖，也可以通過(guò)接口函數(shù)，實(shí)現(xiàn)與AutoCAD軟件的調(diào)用與數(shù)據(jù)信息傳遞。因此，該功能模塊基本能夠滿足工程項(xiàng)目對(duì)儀表安裝圖、安裝材料統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用要求。

1.1 儀表安裝圖管理

在SPI軟件的Domain Explorer中，可在Hook-Up節(jié)點(diǎn)下創(chuàng)建安裝圖類型(Hook-Up Type)或者安裝圖(Hook-Up)。根據(jù)實(shí)際工程項(xiàng)目需要，也可以通過(guò)安裝圖類型分類管理安裝圖[5]。

可以通過(guò)屬性窗口界面定義安裝圖名稱、描述，關(guān)聯(lián)安裝材料庫(kù)、指定安裝圖模板文件等，其中模板文件根據(jù)生成方式的不同，可以選用不同類型的文件模板。

1.2 儀表位號(hào)和安裝材料的關(guān)聯(lián)

在Hook-Up Type中關(guān)聯(lián)了儀表類型之后，可以在其節(jié)點(diǎn)下的某個(gè)Hook-Up中關(guān)聯(lián)相關(guān)的儀表位號(hào)，實(shí)現(xiàn)儀表安裝圖文件與儀表位號(hào)的關(guān)聯(lián)。之后，再關(guān)聯(lián)相關(guān)的安裝材料，實(shí)現(xiàn)儀表安裝圖文件與安裝材料的關(guān)聯(lián)，包括： 安裝材料名稱、規(guī)格、數(shù)量和單位等信息。

1.3 存在的問(wèn)題

在使用SPI軟件安裝圖模塊時(shí)，除了需要定制安裝圖模板和安裝材料表文件模板外，在實(shí)際應(yīng)用中，還存在設(shè)計(jì)人員思維習(xí)慣和操作習(xí)慣的問(wèn)題。

在儀表安裝圖關(guān)聯(lián)儀表位號(hào)時(shí)，除了考慮儀表類型外，還需要考慮被測(cè)介質(zhì)的物理狀態(tài)、被測(cè)介質(zhì)物性、儀表安裝位置、儀表管件連接形式、工藝過(guò)程連接形式及規(guī)格等。但是SPI軟件無(wú)法在關(guān)聯(lián)儀表位號(hào)的同時(shí)提供這些信息，需要設(shè)計(jì)人員仔細(xì)核對(duì)儀表工藝條件、儀表數(shù)據(jù)表等文件，造成工作效率較低的情況。

另外，儀表安裝圖模塊規(guī)定的操作步驟是按照儀表安裝圖查找匹配的儀表位號(hào)，但在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員更傾向于根據(jù)儀表位號(hào)查找匹配儀表安裝圖。

2 基于SPI數(shù)據(jù)庫(kù)的二次開(kāi)發(fā)

針對(duì)以上問(wèn)題，本文提出了一種基于SPI數(shù)據(jù)庫(kù)的二次開(kāi)發(fā)方法，主要針對(duì)安裝圖模塊主要功能進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)，有效地提高了安裝圖模塊使用效率和準(zhǔn)確性。

2.1 基本思路

使用SPI軟件，最大的優(yōu)勢(shì)是所有信息都是數(shù)字化的，通過(guò)一定的二次開(kāi)發(fā)，可以加工處理所需要的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)便捷、高效的使用目的。

以儀表安裝圖為例，通過(guò)分析儀表安裝圖的特性，可以提取一些影響儀表安裝圖選擇的關(guān)鍵信息，包括： 儀表類型、測(cè)量介質(zhì)物理狀態(tài)、測(cè)量點(diǎn)位置、壓力等級(jí)、管件連接型式、工藝過(guò)程連接形式等。而這些信息都體現(xiàn)在儀表數(shù)據(jù)表中，如果能將儀表數(shù)據(jù)表中的這些信息提取出來(lái)，作為選擇儀表安裝圖的主要依據(jù)，將會(huì)提高設(shè)計(jì)人員的工作效率。

2.2 實(shí)現(xiàn)方法

2.2.1基本原理

將儀表數(shù)據(jù)表中影響儀表安裝圖選擇的因素提取出來(lái)，與儀表安裝圖模板中的關(guān)鍵信息進(jìn)行對(duì)比、匹配、分析、判斷，從而確定儀表位號(hào)的具體安裝圖。

儀表位號(hào)基本信息定義為集合A，如式(1)所示：

A={Info1,Info2,Info3, …,Infom}

(1)

對(duì)單個(gè)儀表安裝圖的關(guān)鍵信息定義為集合B，如式(2)所示：

B={Info1,Info2,Info3, …,Infon}

(2)

對(duì)項(xiàng)目中使用的儀表安裝圖模板信息，定義為集合C，即集合C包含所有的集合B，如式(3)所示：

C={B1,B2,B3, …,Bx}

(3)

集合A與集合C中子集合B的所有元素分別進(jìn)行邏輯與運(yùn)算，得到集合D，如式(4)所示：

D={A∩B1,A∩B2, …,A∩Bx}

(4)

通過(guò)運(yùn)算后，集合D中元素?cái)?shù)量最多的一項(xiàng)，就是集合A的最佳匹配項(xiàng)。

2.2.2應(yīng)用舉例

以壓力變送器為例說(shuō)明該方法的具體應(yīng)用實(shí)例。

1)儀表數(shù)據(jù)表信息。儀表位號(hào)在儀表數(shù)據(jù)表中的關(guān)鍵信息，見(jiàn)表1所列。

表1 儀表位號(hào)基本信息

將表1中的信息定義為集合A，則如式(5)所示：

A={壓力變送器，氣體，管線，PN16，M20×1.5}

(5)

2)儀表安裝圖模板。儀表安裝圖按照儀表類型、測(cè)量介質(zhì)物理狀態(tài)、測(cè)量點(diǎn)位置、壓力等級(jí)、過(guò)程連接尺寸等信息，整理為集合B，其中：

集合B1={壓力變送器，液體，管線，PN16，
M20×1.5，承插焊}

(6)

集合B2={壓力變送器，液體，設(shè)備，PN16，
M20×1.5，承插焊}

(7)

集合B3={壓力變送器，氣體，管線，PN16，
M20×1.5，承插焊}

(8)

集合B4={壓力變送器，氣體，設(shè)備，PN16，
M20×1.5，承插焊}

(9)

?

集合Bx={壓力變送器，液體，管線，PN25，
DN50RF，法蘭}

(10)

3)運(yùn)算結(jié)果。通過(guò)邏輯與運(yùn)算，可以匹配到集合B3是最佳的安裝圖類型，那么在界面中以推薦安裝圖模板的方式體現(xiàn)。

2.3 軟件開(kāi)發(fā)

本文中提出的安裝圖模塊的二次開(kāi)發(fā)功能，是嵌入在針對(duì)SPI軟件二次開(kāi)發(fā)的工具軟件中，作為其中的一個(gè)功能模塊進(jìn)行應(yīng)用?；赟PI數(shù)據(jù)庫(kù)二次開(kāi)發(fā)軟件界面如圖1所示。

圖1 基于SPI數(shù)據(jù)庫(kù)二次開(kāi)發(fā)軟件界面示意

在本文提到的SPI軟件二次開(kāi)發(fā)的安裝圖模塊中，界面右上方是項(xiàng)目中使用到的儀表安裝圖模板信息，左下方的列表中，包含了儀表位號(hào)、壓力等級(jí)、介質(zhì)名稱、介質(zhì)狀態(tài)、儀表管線號(hào)、儀表類型、過(guò)程連接、已選用安裝圖模板、推薦安裝圖模板等信息。這樣設(shè)計(jì)人員在工作時(shí)，可以通過(guò)儀表位號(hào)的各類關(guān)鍵信息確定使用的儀表安裝圖模板。

另外，設(shè)計(jì)人員在選擇安裝圖模板時(shí)，可通過(guò)軟件自帶的推薦安裝圖模板功能，對(duì)所選的安裝圖模板對(duì)比判斷，提高安裝圖選擇的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文提供了一種基于SPI軟件安裝圖模塊的二次開(kāi)發(fā)方法及應(yīng)用，不僅提高了儀表安裝圖選擇的準(zhǔn)確性，而且提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率。通過(guò)工程實(shí)踐應(yīng)用證明，該方法是一種可行的有效的方法。