三維設計軟件PDMS與SP3D的應用比較

石雷 杭玲玲

摘 要：本文主要通過對現在主流的設計軟件：PDMS與SP3D對化工設備、管道、結構建模等方面的設計對軟件的使用進行補繳。通過比較，了解三維軟件PDMS與SP3D在提高工作效率、保證設計質量等相關方面所起到的不同作用。在設計中，合理選擇不同的軟件可以帶來不同的設計需要，選擇三維軟件對相對復雜的工程進行設計，可以避免工程項目中所發生的碰撞問題，同時還可以對幫助減少施工階段的設計變更以及在現場進行修改時的工作量，這樣才能使三維軟件為工程設計工作更好的服務。

關鍵詞：三維設計軟件;PDMS;SP3D;應用比較

前言在我國設計軟件的使用中，普遍使用的是三維模型設計軟件和英國VAEVA公司設計的Plant Design Managcmcnte System軟件，即我們經常說的PDMS軟件，以及美國Iterrgaraph公司設計的Plant Design Systen軟件、Smart Plant 3D（即SP3D）軟件和Bentley公司設計的Project Wise TM、Autodesk公司設計的Revit TMMEP軟件等。此篇文章主要針對英國VAEVA公司設計的PDMS（Plant Design Managcmcnte System）軟件和美國Iterrgaraph公司設計的SP3D（Smart Plant 3D）軟件進行比較。

1 概述

所謂三維設計就是通過三維系統（PDMS、SP3D等）軟件進行設計，三維軟件主要是基于計算機的數據庫平臺，其軟件具備程序化、參數化、智能化、模塊化三維模型，通過直觀的三維環境共建共同平臺，將所設計的工藝、管道、設備、結構、儀器、公用工程等相關專業進行布置和設計，同時還將整個設計的設計流程、工程標準進行一體化管理融合，并將整個工程項目數據收集、整理輸入到管理平臺系統。

PDMS設計軟件的其設計模塊主要包括：項目的管理模塊、應用模塊、元件庫模塊、等級庫模塊、設計模塊、設計分析模塊、出圖模塊以及在管理中的下料模塊。其中，在這些專業設計模塊中，與設計相關的專業模塊有：工藝、管道、土建、結構、暖通、電纜橋架、支吊架等。

SP3D設計軟件的其設計模塊主要包括：電氣模塊、設計模塊、設計分析模塊、出圖模塊、管段部分的下料模塊、注線模塊、支吊架模塊、HVAG模塊、管道模塊、參考數據庫模塊、空間管理模塊、結構模塊等。

在PDMS設計軟件與SP3D設計軟件量大設計軟件建模初期，其不同點在于軸網系統的不相同。PDMS軟件是通過設備定位、管道定位、地面定位等三大定位方式為其提供參考定位。而SP3D設計軟件相對于其他軟件不同，它具有獨立的注線模塊兒，通過軟件建立的軸網系統可以作為整個布局的參考坐標以及定位系統[1]。這樣就可以為后續的設計、管道、結構等相關的布置提供相映的定位條件。

通過對軟件的后續開發，PDMS設計軟件與SP3D設計軟件都已經具備了智能系統，并在大工程中大量廣泛使用。這樣不僅提高了各個專業間的一致性，同時在使用智能系統后，工藝專業可以定義設備，管道，閥門，儀表等材料屬性。這樣就可以為后續的相關設計布置以及管道布置提供了可靠依據和信息，同時還可以自動生成管道數據報表、設備一覽表、儀表數據報表等。通過智能系統可以為三維模具設備、管道、儀表之間的相互校驗提供了基礎理論依據。同時，采用校驗工具對三維模型的一次性進行檢測，檢測結果以報表形式體現出來。

2 設備建模

PDMS設計軟件的設備生成模塊有四種：基本設備模塊、參數化設備模塊、讀取宏文件模塊、搭積木等。PDMS的基礎模塊有六種結合方式：立式設備、臥式設備、管殼式換熱器、儲罐、空冷氣、泵。但這幾種設備不可以通過參數頁面直接修改，而參數化設備模塊則可以通過頁面進行修改，通過填入相應的參數基數，設備模塊將自動生成化變更，并投入使用。

在SP3D設計軟件的設備建設中同樣可以加入參數化設備、非參數化設備，通過導入外部外來文件進行實現。其中參數化設備的類型又分為電器設備、土建設備、暖通設備、機械設備、工藝設備以及安全設備等。

與PDMS設計軟件相比較，SP3D設計軟件所具備的參數化設備類型比相對較多，也比較豐富。參數設計相對也比較豐富、全面。

3 管道建模

PDMS設計軟件中的管道數據庫，是由管系（Pipe）分支（Branch）、元件（Flange）共同組成的。其中，一個管系（Pipe）可以由很多個分支（Branch）、所構建而成，也就是說在一個管系（Pipe）之下的多個分支（Branch）相互之間一定存在著必然聯系。而每個分支（Branch）也具有自己的節制流向定義管道的起點和終點[2]，因此，在創建管道模型時，就要先定義管系（Pipe）的屬性，這樣才可以將分支（Branch）自動命名并繼承所有關系的相關屬性。

SP3D軟件設計中管道系統（Pipeline）文件是由一系列的PipeRun所組成。當管子出現分支或者管子的管徑發生變化時，就會自動生成新的管段，當然，也可以根據需求通過人為的方式增加新的管段。PipeRun的下一級是PipeFeatures[3]，相對之前添加了管子、管件、閥門以及相關的管道儀器表等特殊部件。而在SP3D設計軟件中，對閥門連接處的墊片設計是自動生成的，這不僅僅減少了工作人員的工作量，同時還避免的錯誤的發生。同樣，在SP3D設計軟件中的八字盲板等設計，是可以通過設計選項選擇對其狀態進行開關，這樣就可以從三維模型中更加直觀的進行查看。SP3D也提供的多種方式，例如：管中心、管底、保溫層外徑等;當然也可以通過軟件的管道定位功能與其他相關設備和結構的偏移值來實現對管道模型的布置定位。SP3D設計軟件中還添加了批量焊縫、拆卸法蘭、添加焊點、管道開孔、建環管等相應功能。

結束語：通過對三維設計軟件PDMS與SP3D的相比較可以發現，這兩大設計軟件均可以對建模創建出更加直觀化的設計、經濟化的設計、自動化的設計，在建模過程中要合理的選擇運用三維軟件，這樣才能保證在復雜的裝置設計的過程中，有效保證三維實體模型的逼真性，有利于解決項目中出現的各種問題，并通過自動化碰撞檢測機制，自動生成圖紙文案以及各類相關數據報表，同時也減少了施工階段對設計的修改和現場變更，只有這樣才能保證三維設計軟件更好的為工程設計和服務。

參考文獻：

[1]張旭東，初建祥，張彥彪，楊震，倪思遠，齊益祿，范浩博.三維設計技術在變電站電纜敷設中的實踐應用探究[J].工程建設與設計，2020（20）：46-47.

[2]周二彪，李忠政，趙軍，李清，朱如意.基于三維引擎的變電站二次系統三維模型庫設計及管理系統[J].電氣技術，2020，21（08）：58-65.

[3]Qiang Tu，Huan-wen Ding，Hu Chen，Qiu-ju Miao，Xuan Yang，Kang Li，Kai Zhang，Zeng-hui Wu，Yong Tang，Hong Xia，Jian-zhong Xu. Three-Dimensional–Printed Individualized Guiding Templates for Surgical Correction of Severe Kyphoscoliosis Secondary to Ankylosing Spondylitis： Outcomes of 9 Cases[J]. World Neurosurgery，2019，130.

（1.南京微偲通環境工程有限公司，2.南京菲恩工程技術有限公司，江蘇 南京 210000）