SmartPlant 3D管道自動命名系統開發

王鈺銘　陳　龍　楊昌南　中國石油集團東北煉化工程有限公司吉林設計院　吉林　132002

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SmartPlant 3D管道自動命名系統開發

王鈺銘*陳龍楊昌南中國石油集團東北煉化工程有限公司吉林設計院吉林132002

摘要SmartPlant3D軟件管線號手動輸入過程中經常出現各種錯誤，通過利用編程手段實現管線號的自動生成，從而提高輸入效率，規范輸入格式。

關鍵詞SP3D管道命名系統

*王鈺銘：工程師。2011年畢業于長春工業大學高分子化學與物理專業。主要從事配管設計與計算機輔助設計研究工作。

聯系電話：(0432)63958445，E-mail: jly_wym5195@petrochina.com.cn。

近年來除了使用成熟的PDS、PDMS軟件進行三維設計外，開始逐步實施了Intergraph公司的SmartPlant3D(簡稱SP3D)軟件的使用與推廣工作，該軟件以數據為中心，規則驅動，微軟公司Microsoft Office形式的友好界面，包括公共環境、設備、管道、支吊架、電儀、暖通、成品與報告多個模塊，接口開發，與同是SP系列軟件的工藝、儀表、電氣系統軟件、材料管理軟件在信息管理平臺下進行數據傳輸與校驗，并能夠滲透到施工、采購、工廠運維中，是近年來最先進的工廠設計軟件[1]。

1問題提出

SP3D軟件在國外得到了廣泛的應用，而在國內工程公司的應用過程中并不是十分順利，該軟件前臺簡單，這就意味著后臺需要大量的復雜設置，國內用戶均經歷了這個過程，推廣時只考慮了應用，忽略了軟件的定制與開發，很多智能化的功能并沒有很好的體現，其中管道模塊中的管線號pipeline與管段號pipe run的命名就是其中一項，見圖1。

圖1　Pipe run自定義名稱輸入過程

手動輸入過程繁瑣，很容易在輸入過程中產生錯誤，管道專業在項目中配置人員較多，難免會造成名稱的五花八門，直接影響到管道軸測圖與平面布置圖的質量，該問題成了管道專業SP3D使用過程中亟待解決的問題。

2解決措施

SP3D軟件擁有開放的接口，研究與編制自動命名程序，不難解決管道命名管理問題。以南京某項目為例，Pipeline為物料號-單元流水號，例P-1001，共6位字符；Pipe run物料號-單元流水號-管徑-管道材料等級-保溫代號-厚度，例P-1001-4″-E3P0-IC40，共19位字符。如果實現只輸入流水號即可生成完整Pipeline與Pipe Run號，那么Pipeline輸入效率可以提高1倍，Pipe Run輸入效率至少可以提高4倍，如果將以往的項目進行分類匯總，編制成命名子項集到自動命名系統中將大幅提高今后項目的復用性。

3程序編制準備

3.1開發程序選擇

開發程序選擇對目標軟件的兼容行、操控性都有著至關重要的影響，本程序選擇了當今比較主流的四種編程軟件進行分析選擇，優缺點見表1。

命名子項屬于SP3D補丁文件，需要加載到SP3D后臺中，應首先保證編程語言具有較高的安全性，以免對整個平臺造成干擾，其次編程工具應與我院現在所使用的操作系統有良好的兼容性，這樣有利于系統平穩運行。從表中不難看出，利用Microsoft Visual Studio 2010開發目標軟件優勢明顯，我院現在有的64位PC客戶端可有效彌補該開發軟件的弊端。

表1　編程軟件優缺點

3.2邏輯方案設計

就SP3D軟件建立Pipeline與Pipe run而言都存在號碼中所包含的物料號、管道等級、管徑等屬性信息，SP3D的這些屬性信息與命名并沒有直接關系，除單元與流水號，只需要將其調用并按照一定規則關聯即可實現命名的自動生成，單元信息只有Workspace Explorer System樹狀結構中可以調取，但是樹狀結構宜改、層級太多，不是穩定的參數，管道屬性對話框里雖然也可以增加單元選項，但是畢竟修改了軟件的底層程序，需要動用Intergraph公司美國總部力量，不僅耗資巨大，而且容易引起連鎖反應，所以單元信息最終按流水號處理，手動進行輸入。自動命名邏輯方案見圖2。

圖2　自動命名邏輯設計方案

3.3命名插件格式選擇與調用方案

命名插件一般有靜態鏈接庫.lib和動態鏈接庫.dll兩種格式選擇，.lib文件安裝完畢后即可使用，裝載速度比較快，但是有錯誤時需重新編制新的版本，而.dll文件程序相對獨立，更換程序時不會對主軟件本身造成影響，但是運行起來要比.lib文件慢，SP3D屬于大型的工廠設計軟件，有著極其復雜的數據結構，應保證系統的穩定與可維護性，二次開發時應盡量保證插件與其應用程序的相互獨立，這一點.dll文件更有優勢，所以最終選擇了.dll文件插件格式。

SP3D軟件與多數軟件一樣，為用戶封裝好的執行文件，雖然為用戶提供了開放的接口，但是鑒于開發者的安全保密性，不會讓用戶二次開發后進行再次封裝，一般需要利用Win7操作系統的命令提示符(command)中運行regsv32注冊工具，將編制動態鏈接庫(dll文件)注冊到系統中供SP3D軟件調用，使其具有可執行性，此過程一般需要應用者具有DOS系統操作經驗，對普通設計人員有一定的難度，開發過程充分考慮這些客觀需求，將這事件優化為“只要應用者單擊平臺相應的執行按鈕，后臺即啟動上述過程，并做出是否安裝成功的提示”，為應用者提供了非常人性化的操作體驗。

3.4架構選擇

SP3D管道自動命名系統，屬于SP3D的附屬軟件，主要起著管理命名插件的功能，編制過程中分析了B/S瀏覽器/服務器架構與C/S客戶端服務器端架構的優缺點，認為B/S架構雖然可以掛到公司主頁上，但是沒有與SP3D軟件保持一致，界面豐富友好、安全的C/S架構更適合本附屬軟件的開發。

4程序編制

經過開發程序選擇、邏輯方案設計、命名插件格式、架構選擇等準備工作后，對程序進行了開發，分為自動命名子項說明區、安裝自動命名子項區、換膚、推出等輔助功能區，編制出5套命名插件，10個dll文件，經過測試后，鑲嵌到平臺中，最終封裝為.exe文件，使用者可根據需求安裝加載，管道自動命名系統操作界面見圖3。

圖3　管道自動命名系統操作界面

這只列出部分事件代碼程序：

private void iClose_ItemClick(object sender, DevExpress.XtraBars.ItemClickEventArgs e)

{

System.Windows.Forms.Form[] mdiForm = this.MdiChildren;

bool openFlage = false;

foreach (Form find in mdiForm)

{

//MessageBox.Show(find.Name);

if (find.Name == "Chajian1")

{

//已打開一個窗體則激活并顯示出來

find.Activate();

openFlage = true;

break;

}

}

if (!openFlage)

{

Chajian1 c1 = new Chajian1();

c1.MdiParent = this;

c1.Show();

}

}

DLL注冊代碼

[DllImport("RouteRunNameRules.dll")]

public static extern int DllRegisterServer();//注冊時用

DLL判斷代碼

int i = DllRegisterServer();

if (i >= 0)

{

RegistryKey CLSID = Registry.ClassesRoot.OpenSubKey("CLSID");

RegistryKey RRNR = CLSID.OpenSubKey("{0396C4FF-1558-4856-9A85-59738AD89E54}");

if (RRNR != null)

{

MessageBox.Show("恭喜你，安裝成功！", "提示", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);

}

else

{

MessageBox.Show("抱歉，安裝失敗，請聯系開發者解決!","錯誤",MessageBoxButtons.OK,MessageBoxIcon.Error);

}

}

命名子項加載后，新建pipeline和新建pipe run時Name Rule選項可選擇加載過的自動命名的插件，如將命名系統中的5套命名子項全部加載后，新建pipeline和新建pipe run時Name Rule會有5套命名規則供使用者選擇，選擇對應的子項后，如管線號P-50001的pipeline在500單元環境下只需要輸入流水號01，選擇P這個物料屬性即可自動生成，3″-P-50001-A1B-J40的pipe run只需要在P-50001的環境下選擇管徑、等級、保溫即可自動生成，皆無需在Name中輸入，手動輸入Name時，管徑、等級、保溫等參數也是必須選擇的，見圖4。

5套命名是近10年所設計項目的提煉，今后多數項目直接從工具上安裝就可以直接使用了，解決了每個項目都去編制命名插件的周期問題，另外一方面，由于SP3D屬于C/S客戶端服務器端架構，每個參與項目的客戶端都需要安裝插件，多用戶安裝時難度較大，該工具實現了一鍵安裝，最后一方面是，SP3D里看這個命名規則的時候只

圖4　管道自動命名過程

能看到名稱，看不到具體的規則，平臺里點擊查看即可。

5效果驗證

抽取以往3個手動輸入Pipeline與Pipe Run的項目來驗證，抽取100條管線進行準確率進行調查，并根據利用自動命名的方法對這3個項目的100條管線進行命名，兩者進行對比，見表2。

表2　命名準確率對比情況

從表1可見，管線名稱的準確率提高明顯，自動命名的前提也是需要輸入管線參數的，所以仍然會有一些錯誤的發生，但是有助于設計水平的提高。

以表2中某石化MTBE項目抽取的100根Pipeline為例，其中共含有546個Pipe Run，手動輸入共9982個字符，自動輸入共1938個字符，設定每分鐘輸入6個字符，所需1333分鐘((9982-1938)÷6)，每個工日8小時，可以節約2.3個工日。

6結語

通過對管道模塊自動命名系統的編制，對SP3D軟件起到了輔助作用， 一方面提高了Pipeline與Pipe Run的名稱輸入效率，另外一方面規范了輸入格式，提高了模型質量，進而提升了管道軸側圖、管道布置圖、管道絕熱一覽表等與管道名稱相關成品的質量。

參考文獻

1韓超，靳國峰. SmartPlant在油田地面三維工程設計中的應用 [J]. 油汽田地面工程.2011,30(6):73-74.

(收稿日期2015-12-02)