PDS中PCD文件及材料商品編碼的自動創建

陳曉川 華陸工程科技有限責任公司 西安 710065

計算機應用

PDS中PCD文件及材料商品編碼的自動創建

陳曉川*華陸工程科技有限責任公司 西安 710065

介紹在HLMS材料管理系統中，根據系統中已經建立的管道材料等級數據庫，自動由計算機生成相應的PDS三維設計軟件需要的等級文件，同時在PCD文件中自動生成每一個元件的材料商品代碼，以滿足后續的采購及施工方面的項目管理要求。

三維設計數據庫PCD文件材料商品代碼

PDS(Plant Design System)是美國INTERGRAPH公司開發的一套三維工廠設計軟件。它具有目前國際上先進的工程設計理念，是今后工程設計發展的方向，更是衡量一個工程公司技術實力的重要因素。采用三維工廠設計，不僅可以大大提高設計質量，同時對項目后期的采購、施工階段的管理也大有益處。

本文介紹通過建立相應的規則數據庫，利用計算機程序，實現PDS中PCD(Piping Commodity Specification Data)文件自動生成公司的材料商品代碼。這不僅保證管道等級文件更新后PCD文件的快速生成，而且確保了在該過程中生成的材料商品代碼的準確性。

1 PDS中的PCD文件結構剖析

1.1 PDS中PCD文件示例

圖1是一個PDS系統自帶的管道等級1C0031的標準PCD文件的部分內容示例。

圖1 PDS自帶管道等級(1C0031)的PCD文件內容界面

1.2 PDS中PCD文件結構分析

從圖1的示例中可知，一個標準的PCD文件是由多列字段所組成。而每一列不同的字段，在文件中分別代表著不同的含義，且字段的大多數內容都同管道材料工程師所出的設計文件“管道等級”的內容有關，只是其表現形式不同。

既然PCD文件中這些字段的內容同“管道等級”文件之間存在著一定的規律，那就可以根據這些規律來創建一些后臺的規則庫，然后通過程序來調用這些規則，從而實現從管道等級文件到PCD文件的自動輸出。

首先具體分析PCD文件中列(字段)的內容。

以圖1為例，自左向右看:

第1列字段，為AABBCC碼，是PDS系統中約定好的代表不同元件的代碼，是一個管道等級中的元件名稱。

第2列字段為選擇代碼(Option Code)，用以區分在同一管道等級內、同一尺寸范圍的不同元件。

第3列和第4列字段為元件的綠端(即大端)尺寸的起、止范圍。

第5列字段為元件的綠端(即大端)的端部類型在PDS中的代碼。

第6列字段為元件的綠端(即大端)的壓力等級在PDS中的代碼。

第7列字段為元件的綠端(即大端)的壁厚信息在PDS中的代碼。

第8列字段為元件的綠端(即大端)的PDS表后綴代碼。

第9列至14列字段，為元件的紅端(即小端)的相應屬性字段，內容和規則可參見綠端(即大端)的相應列(第3列至8列字段)。

第15列字段為元件的商品代碼，是一個標識碼。在一個項目中對于一個具體元件，它能反映這個元件的所有屬性，同時具有唯一性。

第16列字段為最大溫度，對大多數元件而言這個字段都沒有意義，可以填“－”代替。

第17列字段為PDS的模型代碼，是指PDS系統中約定好的決定不同元件圖形畫法的代碼，它主要同元件的物理尺寸庫以及在三維模型中的具體畫法有關。

第18列字段為PDS中的幾何標準代碼。每一個元件在管道等級中都會有一個具體的加工制造標準，而這個加工制造標準往往最終決定了該元件具體的外形物理尺寸。

第19列字段為PDS中的“修正值”。這個屬性對于不同類型的元件有著不同的含義。

第20列字段為元件的材料屬性在PDS中的材料代碼。

第21列至23列字段，則分別為元件在PDS中的重量代碼、制造類別代碼和備注項。

上述PCD文件中的這23列字段屬性的含義，還可以發現，如果分別將PCD文件中的第1列字段(元件名稱)，第5和11列字段(元件端部類型)，第6和12列字段(元件壓力等級)，第7和13列字段(元件壁厚信息)，第18列字段(元件加工制造標準)及第20列字段(元件材料屬性)都同時建立起一個同元件商品代碼該部分屬性對應的規則庫，然后由計算機自動將元件的這些“局部屬性”的商品代碼進行自動組合，從而生成PCD文件中第15列字段，即反映元件材料屬性且具有唯一性的材料商品代碼。

1.3 解決方案

通過對PCD文件的結構分析，對其不同列(字段)的處理方法，可用表1概括。

元件的整體商品代碼按照以下規則來實施。

HLMS中元件商品代碼(Commodity Code)的編碼規則:

專業代碼+名稱代碼+材料代碼+端部代碼+壁厚代碼+壓力代碼+標準代碼，編碼位數:

XXXXXXXXXXXXXXX

補充說明:①元件的商品代碼共15位，第一位為專業代碼(例如管道專業的專業代碼為“5”);②當元件某項信息沒有時(例如:“無縫鋼管”這個元件，沒有壓力信息)，則該元件此位置編碼用“0”來補齊，有幾位補幾個零;③目前閥門未采用該元件商品代碼的編碼規則，而是以閥門的閥號作為閥門的商品代碼(加專業代碼共9位)。

2 HLMS中自動生成PCD文件的規則庫

HLMS軟件(Hualu Material System)是我公司自主研發的、針對工程材料管理的關系型數據庫軟件。

2.1 HLMS中管道等級輸入界面

在HLMS軟件中，材料工程師建立管道等級數據庫的菜單界面，其管道等級庫的結構內容，見圖2。

在HLMS中建立管道等級庫時，所有菜單中所列元件各字段的屬性，都分別對應有一個后臺的規則庫。所以這些元件的各部分屬性都是通過下拉菜單，從不同的后臺規則庫中選出來填寫到管道等級的數據庫中的，而非手工鍵入。

表1 自動生成PCD文件－列字段輸出解決方案表

圖2 HLMS中管道等級庫的結構內容

2.2 元件名稱代碼規則

元件名稱代碼規則見圖3。

圖3 元件名稱代碼規則界面

2.3 元件材料代碼規則

元件材料代碼規則見圖4。

圖4 元件材料代碼規則界面

2.4 元件端部代碼規則

元件端部代碼規則見圖5。

圖5 元件端部代碼規則界面

2.5 元件壁厚代碼規則

元件壁厚代碼規則見圖6。

圖6 元件壁厚代碼規則界面

2.6 元件壓力等級代碼規則

元件壓力等級代碼規則見圖7。

圖7 元件壓力等級代碼規則界面

2.7 元件標準代碼規則

元件標準代碼規則見圖8。

圖8 元件標準代碼規則界面

2.8 元件PDS模型代碼規則

元件PDS模型代碼規則見圖9。

圖9 元件PDS模型代碼規則界面

3 在工程中實際應用情況

3.1 自動生成的PCD文件示例

通過以上介紹的HLMS中這些后臺規則數據，再結合計算機程序，可以實現:一旦材料工程師完成了在HLMS中輸入建立管道等級的數據庫后，HLMS程序就能自動輸出PDS三維設計軟件系統所需要的管道等級的PCD文件。

圖10就是通過HLMS軟件自動輸出的一個管道等級的PCD文件的部分內容示例。

圖10 HLMS自動輸出的一個管道等級的PCD文件內容界面

3.2 自動生成的元件材料短描述文件示例

通過以上介紹可知，基于這些后臺規則庫形成的規則關系，HLMS軟件在自動生成管道等級的PCD文件的同時，也同步自動生成了各個元件的商品代碼。

這些元件的材料商品代碼對應于每個具體元件，則為這個元件的獨立的唯一標識碼。這個商品代碼可以準確反映出元件的所有屬性。相反，也就可以通過該商品代碼，對應出該元件的具體的材料短描述內容。

根據這個規律，可讓HLMS軟件同時自動輸出一個PDS三維設計軟件系統所需要的“材料短描述文件”，見圖11。

圖11 HLMS自動輸出的材料短描述文件內容

一個元件的規格尺寸，再加上它的材料商品代碼，就可表達元件的完整設計和采購信息。

3.3 自動生成PDS中的支管連接表文件

材料工程師在HLMS中輸入建立管道等級的數據庫后，同時還要相應建立各管道等級所對應的支管連接表文件。通過程序和規則，將二者相結合就能自動輸出PDS軟件系統所需要的支管連接表文件(文本格式)，來滿足后期的設計使用。

4 存在的問題

HLMS軟件能自動生成PDS需要的管道等級的PCD文件的前提，除需要在HLMS后臺建立好后臺規則數據庫外，還必須要求材料工程師也要通過HLMS軟件來創建項目的管道等級數據庫，這樣才能保證PCD文件的數據源的同步準確性和唯一性。

管道材料控制專業在編寫或創建項目管道等級時，其原有的習慣和規定是:在錄入管道元件規格尺寸范圍時，僅針對元件的大端尺寸進行填寫，壁厚欄通常也是指的元件大端的壁厚。而PCD文件則要求必須拆分為元件大端和小端兩部分來表述。二者之間存在一定的矛盾。

為了尊重我公司材料控制專業編寫管道等級的傳統習慣，HLMS中材控專業創建管道等級的菜單界面里，目前也還是只要求其輸入元件的大端尺寸范圍。在通過程序自動生成PCD文件時，對于元件的小端尺寸部分，則在程序內部進行約定，分如下三種情況進行處理:

(1)對于等徑元件，僅根據管道等級中的數據在PCD文件中輸出其大端尺寸信息，小端填“－”。

(2)對于異徑管類管件(兩點連接件、兩個規格尺寸)，則先在程序后臺另外建立一張異徑管規格的數據表，讓程序根據數據表來判斷出元件的小端尺寸規格并進行自動填寫。

(3)對于異徑的支管連接件(三點連接件、兩個規格尺寸)，則讓程序根據HLMS中材料工程師建立的支管連接表中的數據去對應，來得到元件的小端尺寸范圍;而元件小端的壁厚，程序會根據材料等級中相應管道的壁厚，自動填寫(即壁厚“MATCH”方式)。

目前閥門的材料商品編碼，并未像其它元件一樣，通過程序規則驅動自動組合產生編碼，而是繼續沿用以往的“閥號+閥門數據表”的方式來表達全部的閥門設計和采購要求。而這種方式的缺陷是:閥門的材料商品編碼(即閥號)僅僅在一個項目中是唯一的，而不是像其它標準元件，在所有項目中的材料商品編碼都是統一的。

自動輸出的PCD文件里選擇代碼字段，目前仍然需要在程序自動生成PCD文件后，再對PCD文件該列(字段)進行手工處理，從理論技術上來講，程序可以解決這個問題。但為了尊重管道等級的傳統習慣，目前還沒有對此項再另行建立規則。

5 結語

任何一種軟件的開發和推廣使用，都必須同用戶的需求緊密結合。在推行新技術或新方法的同時，也需要適當地尊重使用者的傳統習慣，使用戶更易接受和認同。

1 HG 20553－93，化工配管用無縫及焊接鋼管尺寸選用系列［S］．

2 HG/T 20592～20635－2009，鋼制管法蘭、墊片、緊固件［S］．

3 HG 21547－93，管道用鋼制插板、墊環、8字盲板［S］．

4 GB/T 12459－2005，鋼制對焊無縫管件［S］．

5 GB/T 13401－2005，鋼板制對焊管件［S］．

6 GB/T 14383－2008，鍛制承插焊和螺紋管件［S］．

7 ASME B16．5－2009，管法蘭和法蘭管件［S］．

8 ASME B16．47－2006，大直徑管鋼制法蘭［S］．

9 ASME B16．48－1997，鋼制管線盲板［S］．

10 ASME B16．9－2007，工廠制造的鍛鋼對焊管件［S］．

11 ASME B16．11－2005，承插焊式和螺紋式鍛造管件［S］．

12 ASME B16．10－2000，閥門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

*陳曉川:高級工程師。1995年畢業于華東理工大學化工設備與機械專業。從事管道設計、三維設計軟件的推廣應用和數據庫建立及維護工作。聯系電話:(029)87989716，E－mail:cxc1724@chinahualueng.com。

(修改回稿2012－03－20)