三维设计软件的本地化开发

刘 雪, 宋继伟, 王利勇 ,付仁超

(中国石油工程建设公司华东设计分公司，山东 青岛 266071)

三维设计软件的本地化开发

刘 雪, 宋继伟, 王利勇 ,付仁超

(中国石油工程建设公司华东设计分公司，山东 青岛 266071)

以PDMS为例，介绍了三维工厂设计软件本地化开发，包含公司编码体系的建立，数据库的建立，软件的二次开发等。

PDMS；三维设计;数据库；本地化开发

在国内外石油化工工程设计领域，三维工厂设计软件已被广泛应用，三维设计软件的应用水平已成为工程公司设计能力的重要体现。中国石油工程建设公司华东设计分公司(以下简称CEI)自1998年引进三维设计软件以来，一直致力于三维设计软件的开发与应用，目前公司应用的三维设计软件主要为Intergraph公司的PDS 和Smartplant 3D系统，以及AVEVA公司的PDMS系统，由于三维设计软件均为商品化的通用软件，在多个行业均有应用，但是不同的工程公司都有自己的设计规定、设计习惯，为了使得三维设计软件更切合本公司的使用需求，就有一个本地化的过程。下面以PDMS为例简单介绍下CEI在三维设计方面的本地化开发。

1 公司级编码体系的建立

PDMS数据库中的所有元件均需要编码，并在此基础上形成相应的数据库，数据库建立后，设计人员在三维设计软件中进行三维建模，并最终自动生成含编码的材料表及相应图纸。材料编码同时又应用于设计、采购、施工整个工程生命周期，是EPC管理的重要部分。材料编码管理体系对一个公司而言是一个统一的编码体系，是应该受相关专业共同遵守的公司级规范，需要各专业、各部门进行沟通，制定出一个较为完善的材料编码体系，该体系不仅适用于三维设计的各设计专业，而且采购、现场施工都要使用材料编码体系，这样才能发挥材料编码体系的作用[1]。为此CEI组织建立了公司级的编码体系，并以此编码体系为基础开发了相应的编码软件，实现了物料智能编码，程序还可实现中石油SY/T5497代码的自动批量输出，满足中石油项目采购的需求。

2 公司级数据库的建立

数据库是三维设计软件建模、出图、汇料的基础，是三维设计软件的核心部分，主要包括元件库、特性库、等级库等，涉及管道、土建、电气、自控等相关专业。元件库主要体现各个元件的外形及尺寸，影响管道模型中各种元件的尺寸正确性，进而影响现场管道的预制与安装的正确性。特性库主要用来建立元件和材料的特性数据，以便用于材料重量汇总、应力计算或重心估算等。元件库和特性库完成后，根据需求关联特定元件和特性库，并生成管道等级库，设计人员在建模时通过等级库选择元件进行建模，建模完成后可以生成图纸料表等文件。由于数据库涉及标准多，建库繁杂，且数据库中的任意一点错误都会导致项目的一类错误，若没有公司级的数据库，每次PMDS建库时都会占用大量的时间与精力，且无法保证其正确性。为了提高三维PMDS建库的效率与准确性，提高三维建模的效率以及质量，CEI组织完成了各专业的三维基础数据库，内容涵盖了石油化工常用的国标(GB)、石化(SH)、化工部(HG)、机械部(JB)、城建(CJ)、ASME、MSS、API等石油化工常用标准的管道元器件、钢结构、电缆桥架等的PDMS元件库以及特性库，为三维设计的开展及后续撬块化设计奠定了坚实基础。

3 软件二次开发部分

3.1 材料管理软件

随着设计项目的逐渐大型化和复杂化，以及对设计过程的精细化过程管理的要求，在管道设计环节需要借用一种手段来规范材料的设计，同时通过编码的控制，为管道材料等级的程序化设计提供条件，并为三维设计软件PDMS数据库提供管理接口，同时为自动汇料提供数据，从而提高材料管理的规范化、准确度和工作效率。目前国内外上通用的材料管理软件是AVEVA公司的VPRM和INTERGRAPH公司的SmartPlant Material，CEI结合公司的编码体系自行开发了符合本公司设计习惯和需求的管道材料管理软件，该软件基本实现了以上两个软件的全部所需功能。设计人员在此软件中成等级表的同时生成管道材料编码，并能生成相应PDMS数据库。程序使用Visual Basic作为编程工具，借用大型数据库管理软件Microsoft SQL Server 2005进行数据的存储和管理。材料设计人员通过程序界面进行材料编码、等级、等级表、分支表、变径表、阀门规格书以及PDMS数据库的动态管理，真正实现设计过程的程序化及自动化，并通过版次管理与PDMS无缝连接，缩短PDMS建库的时间，提高设计精度。

3.2 PDMS地下管道出图程序

鉴于地下污油管线的特殊性：管道重力流带坡度、水封井和阀门井分割等特点，结合给排水出图的需求，CEI研究开发实现了重力流埋地管道采用PDMS三维模型设计，参与碰撞检查，生成ISO图及轴测图，大幅提高了给排水管道的设计质量。程序使用PDMS自身的PML语言编写，将使用Draft模块切出来的图纸，进行自动尺寸标注、管道号标注、水封井和阀门井标注、特殊拐点标高标注等。且借用PDMS设备的特性，将水封井、阀门井的标高、接口、方位等自动成表；将管线进行自动编号、成表；自动生成水封井、阀门井的套管材料等。实现此部分管线的出图的自动化、高效化。

3.3 PDMS模型校审软件

在三维模型设计过程中，校审人员可以随时在模型中进行校审，直观方便[2]。但由于PDMS软件没有专门校审工具，在模型中的校审方法只能手工截图结合Word等手段进行办自动记录，不利于保留校审记录，也不利于提高校审的效率和精度，为解决这些问题，CEI组织开发完成PDMS模型校审软件，使用PML语言在PDMS的Design模块进行了程序的编写，主要实现了以下功能：

(1) 校审记录的管理(增加、修改、删除)；

(2) 自动截图功能；

(3) 截图的修改及标注功能；

(4) 校审记录的分类功能(按分区、按校审人、已处理、未处理)；

(5) 自动生成校审记录(按分区、按校审人)，打印生成纸版或PDF记录；

(6) 实时发送校审意见的邮件通知；

(7) 辅助查询工具(材料、编码、等级、外径等)；

3.4 PDMS材料表自动生成软件

PDMS的材料表的通用性的，要生成符合本公司标准的材料表，需要专门开发相应的程序，基于此需求CEI开发完成PDMS材料表自动生成软件，程序使用Visual Basic语言编写，后台数据基于管道材料管理软件的同一材料数据库，主要功能包括：

(1) PDMS材料统计；

(2) 工管表、材料表、设材表等存档格式文件的生成；

(3) 材料的版次管理(方便了版次材料差额的统计)；

(4) 材料按压力分类(概算委托用)；

(5) 保温(含双层保温)、涂漆统计；

(6) 材质(碳钢、不锈钢、合金钢)查询；

(7) 汇料工程管理、项目数据管理等辅助管理功能；

(8) 中石油SY/T5497代码的批量输出

4 结语

经过多年的应用及本地化开发，目前CEI已经形成了较为完善的三维应用体系，公司所有的设计项目均采用三维软件进行设计，校审均在三维模型中完成，成品图纸均由三维设计软件产生，参与三维设计的专业有管道(含装置管道、储运管道、给排水管道等)、结构、电气、自控等相关专业，充分发挥了三维协同设计的优势。

[1] 张少辉．三维设计现状及发展趋势[J]．聚酯工业，2013，26(2)：15-19．

[2] 朱春田．石油化工多专业三维协同设计与设计模式变革[J]．石油化工设计，2006，23(2)：13-16．

(本文文献格式：刘 雪, 宋继伟, 王利勇,等.三维设计软件的本地化开发[J].山东化工，2016，45(04)：95，97.)

Localization and Development of 3D Plant Design System

Liu Xue，Song Jiwei，Wang Liyong，Fu Renchao

(CPECC East-China Design Branch, Qingdao 266071, China)

Taking PDMS as an example, introduce the localization development of 3D design system, including the establishment of the company coding system, the establishment of database, the development of software, etc.

PDMS； 3D design；database; replay; Localization and development

2016-01-07

刘 雪(1982—)，女，山东日照人，工程师，现从事炼油装置管道设计工作。

TE65

A

1008-021X(2016)04-0095-01