PDS中PCD文件及材料商品编码的自动创建

陈晓川 华陆工程科技有限责任公司 西安 710065

计算机应用

PDS中PCD文件及材料商品编码的自动创建

陈晓川*华陆工程科技有限责任公司 西安 710065

介绍在HLMS材料管理系统中，根据系统中已经建立的管道材料等级数据库，自动由计算机生成相应的PDS三维设计软件需要的等级文件，同时在PCD文件中自动生成每一个元件的材料商品代码，以满足后续的采购及施工方面的项目管理要求。

三维设计数据库PCD文件材料商品代码

PDS(Plant Design System)是美国INTERGRAPH公司开发的一套三维工厂设计软件。它具有目前国际上先进的工程设计理念，是今后工程设计发展的方向，更是衡量一个工程公司技术实力的重要因素。采用三维工厂设计，不仅可以大大提高设计质量，同时对项目后期的采购、施工阶段的管理也大有益处。

本文介绍通过建立相应的规则数据库，利用计算机程序，实现PDS中PCD(Piping Commodity Specification Data)文件自动生成公司的材料商品代码。这不仅保证管道等级文件更新后PCD文件的快速生成，而且确保了在该过程中生成的材料商品代码的准确性。

1 PDS中的PCD文件结构剖析

1.1 PDS中PCD文件示例

图1是一个PDS系统自带的管道等级1C0031的标准PCD文件的部分内容示例。

图1 PDS自带管道等级(1C0031)的PCD文件内容界面

1.2 PDS中PCD文件结构分析

从图1的示例中可知，一个标准的PCD文件是由多列字段所组成。而每一列不同的字段，在文件中分别代表着不同的含义，且字段的大多数内容都同管道材料工程师所出的设计文件“管道等级”的内容有关，只是其表现形式不同。

既然PCD文件中这些字段的内容同“管道等级”文件之间存在着一定的规律，那就可以根据这些规律来创建一些后台的规则库，然后通过程序来调用这些规则，从而实现从管道等级文件到PCD文件的自动输出。

首先具体分析PCD文件中列(字段)的内容。

以图1为例，自左向右看:

第1列字段，为AABBCC码，是PDS系统中约定好的代表不同元件的代码，是一个管道等级中的元件名称。

第2列字段为选择代码(Option Code)，用以区分在同一管道等级内、同一尺寸范围的不同元件。

第3列和第4列字段为元件的绿端(即大端)尺寸的起、止范围。

第5列字段为元件的绿端(即大端)的端部类型在PDS中的代码。

第6列字段为元件的绿端(即大端)的压力等级在PDS中的代码。

第7列字段为元件的绿端(即大端)的壁厚信息在PDS中的代码。

第8列字段为元件的绿端(即大端)的PDS表后缀代码。

第9列至14列字段，为元件的红端(即小端)的相应属性字段，内容和规则可参见绿端(即大端)的相应列(第3列至8列字段)。

第15列字段为元件的商品代码，是一个标识码。在一个项目中对于一个具体元件，它能反映这个元件的所有属性，同时具有唯一性。

第16列字段为最大温度，对大多数元件而言这个字段都没有意义，可以填“－”代替。

第17列字段为PDS的模型代码，是指PDS系统中约定好的决定不同元件图形画法的代码，它主要同元件的物理尺寸库以及在三维模型中的具体画法有关。

第18列字段为PDS中的几何标准代码。每一个元件在管道等级中都会有一个具体的加工制造标准，而这个加工制造标准往往最终决定了该元件具体的外形物理尺寸。

第19列字段为PDS中的“修正值”。这个属性对于不同类型的元件有着不同的含义。

第20列字段为元件的材料属性在PDS中的材料代码。

第21列至23列字段，则分别为元件在PDS中的重量代码、制造类别代码和备注项。

上述PCD文件中的这23列字段属性的含义，还可以发现，如果分别将PCD文件中的第1列字段(元件名称)，第5和11列字段(元件端部类型)，第6和12列字段(元件压力等级)，第7和13列字段(元件壁厚信息)，第18列字段(元件加工制造标准)及第20列字段(元件材料属性)都同时建立起一个同元件商品代码该部分属性对应的规则库，然后由计算机自动将元件的这些“局部属性”的商品代码进行自动组合，从而生成PCD文件中第15列字段，即反映元件材料属性且具有唯一性的材料商品代码。

1.3 解决方案

通过对PCD文件的结构分析，对其不同列(字段)的处理方法，可用表1概括。

元件的整体商品代码按照以下规则来实施。

HLMS中元件商品代码(Commodity Code)的编码规则:

专业代码+名称代码+材料代码+端部代码+壁厚代码+压力代码+标准代码，编码位数:

XXXXXXXXXXXXXXX

补充说明:①元件的商品代码共15位，第一位为专业代码(例如管道专业的专业代码为“5”);②当元件某项信息没有时(例如:“无缝钢管”这个元件，没有压力信息)，则该元件此位置编码用“0”来补齐，有几位补几个零;③目前阀门未采用该元件商品代码的编码规则，而是以阀门的阀号作为阀门的商品代码(加专业代码共9位)。

2 HLMS中自动生成PCD文件的规则库

HLMS软件(Hualu Material System)是我公司自主研发的、针对工程材料管理的关系型数据库软件。

2.1 HLMS中管道等级输入界面

在HLMS软件中，材料工程师建立管道等级数据库的菜单界面，其管道等级库的结构内容，见图2。

在HLMS中建立管道等级库时，所有菜单中所列元件各字段的属性，都分别对应有一个后台的规则库。所以这些元件的各部分属性都是通过下拉菜单，从不同的后台规则库中选出来填写到管道等级的数据库中的，而非手工键入。

表1 自动生成PCD文件－列字段输出解决方案表

图2 HLMS中管道等级库的结构内容

2.2 元件名称代码规则

元件名称代码规则见图3。

图3 元件名称代码规则界面

2.3 元件材料代码规则

元件材料代码规则见图4。

图4 元件材料代码规则界面

2.4 元件端部代码规则

元件端部代码规则见图5。

图5 元件端部代码规则界面

2.5 元件壁厚代码规则

元件壁厚代码规则见图6。

图6 元件壁厚代码规则界面

2.6 元件压力等级代码规则

元件压力等级代码规则见图7。

图7 元件压力等级代码规则界面

2.7 元件标准代码规则

元件标准代码规则见图8。

图8 元件标准代码规则界面

2.8 元件PDS模型代码规则

元件PDS模型代码规则见图9。

图9 元件PDS模型代码规则界面

3 在工程中实际应用情况

3.1 自动生成的PCD文件示例

通过以上介绍的HLMS中这些后台规则数据，再结合计算机程序，可以实现:一旦材料工程师完成了在HLMS中输入建立管道等级的数据库后，HLMS程序就能自动输出PDS三维设计软件系统所需要的管道等级的PCD文件。

图10就是通过HLMS软件自动输出的一个管道等级的PCD文件的部分内容示例。

图10 HLMS自动输出的一个管道等级的PCD文件内容界面

3.2 自动生成的元件材料短描述文件示例

通过以上介绍可知，基于这些后台规则库形成的规则关系，HLMS软件在自动生成管道等级的PCD文件的同时，也同步自动生成了各个元件的商品代码。

这些元件的材料商品代码对应于每个具体元件，则为这个元件的独立的唯一标识码。这个商品代码可以准确反映出元件的所有属性。相反，也就可以通过该商品代码，对应出该元件的具体的材料短描述内容。

根据这个规律，可让HLMS软件同时自动输出一个PDS三维设计软件系统所需要的“材料短描述文件”，见图11。

图11 HLMS自动输出的材料短描述文件内容

一个元件的规格尺寸，再加上它的材料商品代码，就可表达元件的完整设计和采购信息。

3.3 自动生成PDS中的支管连接表文件

材料工程师在HLMS中输入建立管道等级的数据库后，同时还要相应建立各管道等级所对应的支管连接表文件。通过程序和规则，将二者相结合就能自动输出PDS软件系统所需要的支管连接表文件(文本格式)，来满足后期的设计使用。

4 存在的问题

HLMS软件能自动生成PDS需要的管道等级的PCD文件的前提，除需要在HLMS后台建立好后台规则数据库外，还必须要求材料工程师也要通过HLMS软件来创建项目的管道等级数据库，这样才能保证PCD文件的数据源的同步准确性和唯一性。

管道材料控制专业在编写或创建项目管道等级时，其原有的习惯和规定是:在录入管道元件规格尺寸范围时，仅针对元件的大端尺寸进行填写，壁厚栏通常也是指的元件大端的壁厚。而PCD文件则要求必须拆分为元件大端和小端两部分来表述。二者之间存在一定的矛盾。

为了尊重我公司材料控制专业编写管道等级的传统习惯，HLMS中材控专业创建管道等级的菜单界面里，目前也还是只要求其输入元件的大端尺寸范围。在通过程序自动生成PCD文件时，对于元件的小端尺寸部分，则在程序内部进行约定，分如下三种情况进行处理:

(1)对于等径元件，仅根据管道等级中的数据在PCD文件中输出其大端尺寸信息，小端填“－”。

(2)对于异径管类管件(两点连接件、两个规格尺寸)，则先在程序后台另外建立一张异径管规格的数据表，让程序根据数据表来判断出元件的小端尺寸规格并进行自动填写。

(3)对于异径的支管连接件(三点连接件、两个规格尺寸)，则让程序根据HLMS中材料工程师建立的支管连接表中的数据去对应，来得到元件的小端尺寸范围;而元件小端的壁厚，程序会根据材料等级中相应管道的壁厚，自动填写(即壁厚“MATCH”方式)。

目前阀门的材料商品编码，并未像其它元件一样，通过程序规则驱动自动组合产生编码，而是继续沿用以往的“阀号+阀门数据表”的方式来表达全部的阀门设计和采购要求。而这种方式的缺陷是:阀门的材料商品编码(即阀号)仅仅在一个项目中是唯一的，而不是像其它标准元件，在所有项目中的材料商品编码都是统一的。

自动输出的PCD文件里选择代码字段，目前仍然需要在程序自动生成PCD文件后，再对PCD文件该列(字段)进行手工处理，从理论技术上来讲，程序可以解决这个问题。但为了尊重管道等级的传统习惯，目前还没有对此项再另行建立规则。

5 结语

任何一种软件的开发和推广使用，都必须同用户的需求紧密结合。在推行新技术或新方法的同时，也需要适当地尊重使用者的传统习惯，使用户更易接受和认同。

1 HG 20553－93，化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列［S］．

2 HG/T 20592～20635－2009，钢制管法兰、垫片、紧固件［S］．

3 HG 21547－93，管道用钢制插板、垫环、8字盲板［S］．

4 GB/T 12459－2005，钢制对焊无缝管件［S］．

5 GB/T 13401－2005，钢板制对焊管件［S］．

6 GB/T 14383－2008，锻制承插焊和螺纹管件［S］．

7 ASME B16．5－2009，管法兰和法兰管件［S］．

8 ASME B16．47－2006，大直径管钢制法兰［S］．

9 ASME B16．48－1997，钢制管线盲板［S］．

10 ASME B16．9－2007，工厂制造的锻钢对焊管件［S］．

11 ASME B16．11－2005，承插焊式和螺纹式锻造管件［S］．

12 ASME B16．10－2000，阀门的面至面和端至端尺寸［S］．

13 INTERGRAPH PDS Manual，Reference Data Manager(PD_Data)．

This paper describes that on the basis of the piping material classification database set up in HLMS material management system，the computer automatically generates the corresponding classification files required by the PDS 3D design software，and in the same time automatically generates the material commodity code for each element in the PCD files so as to facilitate project management in terms of the follow－up procurement and construction work．

Automatic Generation of PCD Files and Material Commodity Codes in PDS

Chen Xiaochuan
(Hualu Engineering and Technology Co.，Ltd．Xi'an 710065)

3D designdatabasePCD filematerial commodity code

*陈晓川:高级工程师。1995年毕业于华东理工大学化工设备与机械专业。从事管道设计、三维设计软件的推广应用和数据库建立及维护工作。联系电话:(029)87989716，E－mail:cxc1724@chinahualueng.com。

(修改回稿2012－03－20)