基于SPI軟件安裝圖模塊的二次開發及應用

于松濤，李德剛

(中海油石化工程有限公司，山東 濟南 250101)

儀表安裝圖是自控專業設計文件的重要組成部分，也是指導儀表現場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、管件連接型式、測量介質狀態、測量管線或設備、儀表工藝過程連接尺寸及規格等；二是安裝所需要的各類材料，包括安裝材料名稱、規格、數量和執行標準等。儀表安裝形式的選擇，會直接影響到測量結果的準確性；儀表安裝材料的統計，會影響到現場施工的進度和質量。

目前工程公司通常會采用AutoCAD軟件或Office軟件繪制儀表安裝圖。但是隨著工程項目大型化，儀表安裝種類繁多，安裝方式多樣化，再使用傳統設計方式將會出現工作量大、效率低且準確率低的現象。另外安裝材料統計的方式也有很大差異，如手動逐項統計[1]，該方法勞動強度大、效率低，并且容易出錯；對AutoCAD進行二次開發，自動識別安裝圖中的材料項，并匯總統計[2]，該方法簡單，但是對編程能力要求較高。

綜上所述，本文提出一種基于SmartPlant Instrument軟件(簡稱SPI)[3]安裝圖模塊的二次開發及應用，有效解決了SPI軟件使用過程中的困難，并提高儀表安裝圖的編制效率和質量，也提高了儀表安裝材料統計的準確率。

1 SPI軟件安裝圖模塊

SPI是一款基于數據庫規則驅動的自控專業設計軟件，它提供的多個功能模塊，滿足了儀表設計、選型、維護和采購的要求，已被工程公司、工廠業主和運營商廣泛應用。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Enhanced Report，SmartSketch，MicroStation等方式生成儀表安裝圖，也可以通過接口函數，實現與AutoCAD軟件的調用與數據信息傳遞。因此，該功能模塊基本能夠滿足工程項目對儀表安裝圖、安裝材料統計的應用要求。

1.1 儀表安裝圖管理

在SPI軟件的Domain Explorer中，可在Hook-Up節點下創建安裝圖類型(Hook-Up Type)或者安裝圖(Hook-Up)。根據實際工程項目需要，也可以通過安裝圖類型分類管理安裝圖[5]。

可以通過屬性窗口界面定義安裝圖名稱、描述，關聯安裝材料庫、指定安裝圖模板文件等，其中模板文件根據生成方式的不同，可以選用不同類型的文件模板。

1.2 儀表位號和安裝材料的關聯

在Hook-Up Type中關聯了儀表類型之后，可以在其節點下的某個Hook-Up中關聯相關的儀表位號，實現儀表安裝圖文件與儀表位號的關聯。之后，再關聯相關的安裝材料，實現儀表安裝圖文件與安裝材料的關聯，包括： 安裝材料名稱、規格、數量和單位等信息。

1.3 存在的問題

在使用SPI軟件安裝圖模塊時，除了需要定制安裝圖模板和安裝材料表文件模板外，在實際應用中，還存在設計人員思維習慣和操作習慣的問題。

在儀表安裝圖關聯儀表位號時，除了考慮儀表類型外，還需要考慮被測介質的物理狀態、被測介質物性、儀表安裝位置、儀表管件連接形式、工藝過程連接形式及規格等。但是SPI軟件無法在關聯儀表位號的同時提供這些信息，需要設計人員仔細核對儀表工藝條件、儀表數據表等文件，造成工作效率較低的情況。

另外，儀表安裝圖模塊規定的操作步驟是按照儀表安裝圖查找匹配的儀表位號，但在實際設計過程中，設計人員更傾向于根據儀表位號查找匹配儀表安裝圖。

2 基于SPI數據庫的二次開發

針對以上問題，本文提出了一種基于SPI數據庫的二次開發方法，主要針對安裝圖模塊主要功能進行定制開發，有效地提高了安裝圖模塊使用效率和準確性。

2.1 基本思路

使用SPI軟件，最大的優勢是所有信息都是數字化的，通過一定的二次開發，可以加工處理所需要的數據信息，實現便捷、高效的使用目的。

以儀表安裝圖為例，通過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鍵信息，包括： 儀表類型、測量介質物理狀態、測量點位置、壓力等級、管件連接型式、工藝過程連接形式等。而這些信息都體現在儀表數據表中，如果能將儀表數據表中的這些信息提取出來，作為選擇儀表安裝圖的主要依據，將會提高設計人員的工作效率。

2.2 實現方法

2.2.1基本原理

將儀表數據表中影響儀表安裝圖選擇的因素提取出來，與儀表安裝圖模板中的關鍵信息進行對比、匹配、分析、判斷，從而確定儀表位號的具體安裝圖。

儀表位號基本信息定義為集合A，如式(1)所示：

A={Info1,Info2,Info3, …,Infom}

(1)

對單個儀表安裝圖的關鍵信息定義為集合B，如式(2)所示：

B={Info1,Info2,Info3, …,Infon}

(2)

對項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的所有元素分別進行邏輯與運算，得到集合D，如式(4)所示：

D={A∩B1,A∩B2, …,A∩Bx}

(4)

通過運算后，集合D中元素數量最多的一項，就是集合A的最佳匹配項。

2.2.2應用舉例

以壓力變送器為例說明該方法的具體應用實例。

1)儀表數據表信息。儀表位號在儀表數據表中的關鍵信息，見表1所列。

表1 儀表位號基本信息

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、測量介質物理狀態、測量點位置、壓力等級、過程連接尺寸等信息，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)運算結果。通過邏輯與運算，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。

2.3 軟件開發

本文中提出的安裝圖模塊的二次開發功能，是嵌入在針對SPI軟件二次開發的工具軟件中，作為其中的一個功能模塊進行應用。基于SPI數據庫二次開發軟件界面如圖1所示。

圖1 基于SPI數據庫二次開發軟件界面示意

在本文提到的SPI軟件二次開發的安裝圖模塊中，界面右上方是項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、壓力等級、介質名稱、介質狀態、儀表管線號、儀表類型、過程連接、已選用安裝圖模板、推薦安裝圖模板等信息。這樣設計人員在工作時，可以通過儀表位號的各類關鍵信息確定使用的儀表安裝圖模板。

另外，設計人員在選擇安裝圖模板時，可通過軟件自帶的推薦安裝圖模板功能，對所選的安裝圖模板對比判斷，提高安裝圖選擇的準確性。

3 結束語

本文提供了一種基于SPI軟件安裝圖模塊的二次開發方法及應用，不僅提高了儀表安裝圖選擇的準確性，而且提高了設計人員的工作效率。通過工程實踐應用證明，該方法是一種可行的有效的方法。