賈慧慧,張立光,劉艾明(中材建設有限公司,北京 100176)
當今水泥技術快速發展,水泥廠建設規模不斷擴大,過去傳統的設計理念正在發生變化。電氣工程設計領域,隨著生產效率的提高和建設工期的縮短,對設計效率,專業性提出了更高的要求。采用傳統的軟件來進行電氣設計已經不能滿足高效率的設計要求。通過計算機與管理技術的應用,實現信息化、提高工作效率并降低管理成本勢在必行。
Engineering Base(簡稱EB)是一款專業的,能真正體現輔助設計作用的電氣設計軟件,它能有效解決水泥廠電氣設計中存在的設計效率低,編碼系統不完善,以及標準化設計不足的問題,幫助電氣設計人員更好地完成設計工作。
EB是一個集成式智能化電氣設計軟件,能更簡單更快捷的創建電氣設計的所有文檔、表單和圖紙。它內嵌了微軟的專業繪圖軟件Visio 2007,并包含極易管理和分析的強大的Microsoft SQL Server數據庫。圖紙與圖紙、表單與表單以及圖紙與表單之間均具備實時交互關系。
水泥廠電氣設計一般都包括儀表流程圖、系統圖、布置圖、接線原理圖、各種元器件清單、端子接線清單,儀表清單,電纜表等不同類別的圖紙表單信息。使用常規繪圖軟件做電氣設計時,無法對多種類圖紙圖表的信息做統一的管理和集中的更新,各種文件內容之間的相互參照必須手動完成。
由于一些常規繪圖軟件并不是專業的電氣設計軟件,它的優勢僅體現在繪圖方面。EB軟件則是一種智能化的專業電氣設計軟件,具有項目管理功能,圖紙與表單可以相互關聯。無論是修改圖紙還是表單,都可以相互自動更新,對設計者而言減少了許多毫無意義的重復性的工作,提高了設計效率,更加人性化和智能化。
目前電氣設計中,編碼系統還不夠科學完善。編碼系統包括工藝、設備、公用、電氣等各專業編碼,電氣設備是為工藝等其他專業服務的,那么它的編碼必然與其它專業的編碼密不可分。而電氣設備種類繁雜、覆蓋面廣成為編碼系統中難點。不同的工程項目業主要求不同,在不同工程和不同的設計人手中,電氣編碼都無法做到一致。由于編碼系統不完善,每個工程都要耗費人力去編制各自的編碼,設計上造成人力資源的大量浪費。
利用EB軟件這個協同平臺,針對不同的項目要求,確定編碼規則,制定統一的編碼系統。電氣專業可以與工藝、公用等專業編碼互相延伸,綜合考慮各個專業的需求,同時,軟件中的編碼可以做到目錄清晰,自動排序。這個過程不僅使各個專業在同一個平臺上協同配合,而且避免了編碼系統的混亂。
傳統設計軟件雖然在設計中應用符號庫,但是符號庫的實時動態更新很難實現,并且電氣符號使用的隨意性大,導致同一項目中不同設計人所設計部分的圖紙畫面不統一。
在EB中,每頁圖紙上顯示的信息被直接連接到項目數據庫。中央數據庫包含了所有的設計數據,如圖紙、器件、信號、表單、技術文檔等。符號庫文件可以動態更新到圖紙上,保證了這些數據在整個設計過程中持續的統一性和實時性,也保證了項目電氣出圖的一致性和美觀性,提高了電氣標準化設計能力。
在EB中新建施工項目,該項目中包括電氣設計應用到的流程圖,接線圖,以及表單類文件夾。EB軟件輔助電氣專業完成流程圖、接線圖的繪制,以及自動生成所需種類的表單。
一般繪圖軟件中的流程圖,只是符號的集合,只能體現少量的數據信息,流程圖中設備數據的更新,需要同時更改多個相關文件,并且在各個專業間發揮的協同作用有限。
利用EB軟件可以繪制水泥生產流程圖,軟件庫中導入水泥廠常用的工藝設備模型,只需要添加相應參數。電氣專業與工藝,公用等專業協同配合,在同一個平臺里整合數據,如在相應設備目錄下添加儀表,用電設備等,整個過程確保了所有的數據都是最新的。電氣所需要的用電設備,儀表,控制箱等數據信息,可以導入和導出,生成用電設備清單、儀表清單,P&ID圖紙等。
(1)接線原理圖的繪制。電氣設計中,接線原理圖設計工作占用了電氣設計的許多時間,而且圖紙中元器件數量多,其中選型、編號、接線等都需要格外注意避免出錯。利用EB軟件,可以方便的進行電氣接線原理圖的繪制。元器件庫有豐富的類型滿足一般使用,而且還可以添加所需元器件。同時,元器件有自身的關聯功能,例如繼電器和觸點相互對應,常開常閉觸點可以快速定義。另外元器件編號可以自動排序,不會重復。軟件可以自動識別端子接線,具有查錯報錯的功能等。對設計人而言,設計大量接線原理圖的過程變得輕松,避免了重復檢查,還能保證設計正確率。電機接線原理圖見圖1。
(2)電氣接線原理圖的關聯。水泥廠大量的用電設備,對應的接線原理圖數量也是龐大的,利用EB軟件的“宏”功能,只需具有典型接線原理圖,就可利用關聯功能,應用到不同類型設備上,自動生成相應圖紙,減輕了工作量,減少了時間和人力投入。
具體的做法是,首先,在EB中已建好典型項目,其中包括水泥生產線用到的典型接線原理圖紙,例如普通電機,皮帶電機、斗提電機、測溫測壓儀表等。接著,在EB中新建應用于施工的項目,接線原理圖文件夾中,創建每一種用電設備的接線原理圖。使用關聯功能,應用“宏”命令,確定好每一種用電設備對應的典型圖紙,就可以直接從已建好的典型項目引用過來,并且設備對應的功率,電壓等參數信息,也可以直接顯示在圖紙上。整個過程還是動態的過程,如果設備參數有修改,那么創建的接線原理圖內容也會相應修改。
EB生成的表單內容具有定制的功能,可以自行定義表單的格式和內容。具有自動刷新功能,如果元器件信息有修改,那么表單也會相應修改。同時,在線表單和項目中圖紙信息關聯,更新保持同步,即圖紙與清單是互相作用的關系。不僅圖紙可以自動生成各種電氣需要的表單,在表單中也可以進行批量的修改,形式類似于EXCEL表格,調整修改方便快捷。電氣設計中主要生成的清單包括:用電設備清單、儀表清單、元器件清單、電纜清單、端子清單、IO清單。
流程圖和接線原理圖生成的表單,保存在表單類文件夾中。
圖紙自動生成表單的功能,縮短了電氣設計時間,提高了設計的準確性,減少了重復工作,不僅使設計和審核工作變得輕松。對于項目采購提資,現場接線和調試,也提供了詳細完整的圖紙信息。
根據不同圖紙要求,EB可以轉換圖紙成dwg.、pdf.、網頁、圖片等格式,方便與其它軟件之間的交流,且可以批量處理文件。
EB軟件應用過程中也發現了一些設計中的不足。首先,協同過程中的權限設置還需要細化,由于一個項目只存在一個平臺,多人操作過程中,相應的問題就出現了。比如存在誤操作現象。其次,一些功能需要進一步開發,軟件模型庫需要不斷完善,根據水泥生產項目實際做相應的添加和調整。另外,項目電氣前期準備工作量大,項目積累還不充足,比如創建項目典型圖紙的過程需要投入很多精力。
當然,隨著軟件的應用,設計部門也需要不斷適應和調整,各專業加強配合有效溝通,在應用中不斷發現問題解決問題。相信隨著軟件更加深入地應用,相應的問題也會逐個解決從而更好地服務設計。
綜上所述,Engineering Base相對于傳統的制圖軟件,將設計的圖紙與表單數據保持一致,從而降低設計出錯,大大縮短了制圖、審核的時間。同時加強了不同專業間的協作。對于水泥生產線的電氣設計,提高了設計的效率,規范了編碼系統,加強了標準化設計。接下來還要不斷積累項目經驗,豐富的數據庫目錄,為以后項目電氣設計工作打好基礎。