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浅谈三维工艺配管软件AutoPLANT
97
的二次开发及在设计中的应用
作者：王非 彭磊
周平
公司：四川石油管理局勘察设计研究院
摘要： 三维配管软件在工厂设计领域已经具有举足轻重的影响，AutoPLANT
97作为同类软件中的佼佼者在世界范围内得到广泛地应用。本文主要介绍了我院在购置该软件后对其进行二次开发的主要内容和方法，并简要对该软件应用于天然气加工领域的一般步骤进行了简要介绍。
主题词：AutoPLANT、三维配管软件、开发、应用
1、概述
近年来，CAD技术突飞猛进，对世界科技发展的影响日益增加。在工厂设计领域，CAD技术的一项重要发展就是三维配管软件的进一步成熟完善和在普通微机中的实际应用。目前，该类软件已经逐步在油气加工领域具有举足轻重的影响，它在一定程度上几乎代表了一个设计单位的技术现代化程度，并成为其在激烈的市场竞争中保持优势、开拓市场的主要技术手段之一。
油气加工专业的工程一般具有设备多、管线数量大、配管繁琐等特点，这使得施工图设计阶段中的配管过程在采用以往的二维CAD技术进行设计时，设计工作效率通常较低，而且设计周期长、设计人员负担重，设计图纸的质量也难以控制，在很大程度上取决于设计人员的技术水平和责任心。
在此形势下，我院为了进一步提高设计质量和设计效率，同时也为了进一步加强自身的设计水平和设计能力，以更好地适应市场竞争的需要，经全面调查后，综合考虑各方面因素（如软件价格、软件水平、软件易用性、软件适用程度等）的情况下，于1998年12月购买了美国REBIS公司开发的三维工厂设计软件AutoPLANT
97。我们认为该软件的运行平台为普通PC机，软件开发成熟，在同类软件中具有较高的性价比，以该软件进行工程的三维配管设计具有较大的可实施性。
AutoPLANT
97配管软件主要包括以下模块：
AutoPLANT
97
版本
主要用途
Piping
(1.10)
三维配管
Isometrics
(1.10)
从模型中抽取单管图
Equipment
(1.10)
设备建模
Multi-Steel
3D
(14.01)
3D钢结构建模
Multi-Steel
2D
(14.01)
2D钢结构建模
EXPLORER/ID
(5.00)
碰撞检查及实时漫游
SPECGEN
(6.00)
规范生成器
Spec
Converter
(2.00)
规范转换器
Import/Export
Utilities (1.10)
输入输出资料
Class
Editor
(1.10)
类编辑器
Configuration
Editor (1.02)
配置编辑器
Dialog
Editor
(2.25)
对话框编辑器
Script
Editor
(2.25)
EBS文件编辑器
我们利用AutoPLANT 97软件，对正在设计的哈萨克斯坦札那诺尔油气处理新厂工程进行了三维配管设计，画出该工程的效果图、消隐图、ISO图、平立面布置图和剖面图，作出了BOM统计表，并对该模型进行了实时漫游。在初步设计阶段的设备平、竖面布置，材料统计及演示汇报等方面取得了初步的成效。
但由于该软件由国外开发，并且在中国的应用历史不长，所以尽管软件本身带有美国标准和一些国际标准相对应的数据库，但要在国内的工程进行实际应用仍需进行大量的二次开发工作。
2、软件二次开发的主要工作
AutoPLANT 97因其本身全新的程序构架、开放的源程序等特点而具有较强的开放性和扩展性，这使得用户在进行软件二次开发时具有一个较好的程序开发环境。据此，我们结合我院实际情况，主要进行了以下二次开发工作。
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在数据库中增添了适用于我院设计工作的标准和规范；
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根据我院在工艺配管上的习惯、方法以及天然气加工领域在工艺配管方面的特点对相应的配管方法配置文件进行了修改；
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增添了天然气加工领域常用的一些特殊设备和元件；
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修改了对应的图框大小、角图章位置、大小、填写内容、材料表格式、填写内容等初始化配置文件。
3、软件二次开发的方法
3.1、数据库的二次开发
对数据库的二次开发实际上主要是指元件库（标准库）的建立和规范库（等级库）的生成。主要方法如下：
1、根据管件的类型和特点将各种管件划分至Access数据库的各个表格中。
2、充分理解Access数据库的各字段的含义，并将对各个表格赋予不同字段，以体现各种管件的工程属性。
3、收集管件相关标准，并对应数据库中各个字段准确填写管件的各项技术参数、几何参数、描述语言等。
4、在元件库（标准库）建立后，根据工程需要的管道等级，利用软件提供的SpecGEN程序从元件库中提取生成各种等级库（规范库）。
3.2、配置文件的修改
在充分了解软件包括的文件目录结构的基础上，我们结合本院的实际情况着重对以下配置文件进行了编辑与修改：
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通过修改at-pipe.mnu、at-pipe.mnl文件，在对Piping模块的菜单进行汉化的同时，增添了某些菜单选项，并删除了部分不必要的选项。
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通过修改specky.ini、class.ini文件，改变数据库查询关键字和筛选方式，并且同时改变查询时数据库显示的字段内容。
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通过修改specky.ebs文件，改变管件筛选方式，该方法相对前一方法数据库选取方式更为灵活，可以在更广范围内适用于各项工程的特殊需要，但需要读对VB语言及VB各函数具有较深刻的了解。
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通过修改method.ini文件，改变各种管件的CAD三维图形形式和效果，修改这一文件需对CAD内置函数具有充分的了解。
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修改joints.ini文件，以改变各紧固件（螺栓、螺母、垫片）与法兰、管嘴的匹配关系。
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修改REBIS\Modules\Base\Piping\DRAW目录或REBIS\Modules\Base\common目录下的某些ebs文件，以改变某些管件的子图样式，从而适应工程的特殊需要。
3.3、特殊设备、元件的添加
设备的添加主要通过设备模块EQUIPMENT的主、附图元拼接功能或直接修改形状相似设备画法生成的EBS程序，前一种方法较为简单，但只能使新设备的各图元具有参数化功能，而无法使设备整体参数化，后一种方法需要具有一定的VB语言知识，但使新增设备具有整体的参数化功能。目前我们新增了用于脱硫装置的过滤分离器，用于硫磺回收装置的主燃烧炉、再热炉、冷凝器、灼烧炉，用于脱水装置的重沸器、板式换热器以及轻烃回收装置的板翅式换热器和立式屏蔽泵。
增添元件子图库则主要通过修改外形相近元件的ebs绘图程序和主要配置文件来进行，这一过程需要涉及VB语言及软件的文件目录结构，目前我们主要新增了平焊大小法兰、平焊夹套法兰、夹套球阀、气动球阀、浮球式蒸汽疏水器等元件。
3.4、初始化配置文件的统一
为了使整个工程的设计资料具有统一的格式，我们主要对以下初始化配置文件进行了统一规定：
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以我院现有标准图框文件代替软件原有图框文件A0BOARD、A1BOARD、A2BOARD、A3BOARD等。
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按照我院规定的指北针样式修改相应的narrows.dwg文件。
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统一config.ini、defaults.ini、limits.ini、piping.ini等基本初始化配置文件的内容。
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统一材料表配置文件reports.ini文件及材料表格式文件RPT文件（Microsoft Crystal
Report 程序创建）。
4、使用软件进行工程设计的一般方法
通过AutoPLANT
97软件在哈萨克工程初步设计中的实际应用，我们认为在用该软件进行工程设计时，一般可用以下步骤进行设计：
4.1、准备工作
1、统计项目的管路等级，运用Microsoft
Excel和Microsoft Access软件，建立一个元件库。
2、运用AutoPLANT97的SPECGEN程序，从元件库中抽取所需的各个规范库（等级库）。
3、根据项目的实际情况，增加菜单和修改EBS程序，以添加特殊的设备或元件。
4.2、配置设置
1、运用AutoPLANT
97的Configuation Editor程序（初始化编辑器），根据项目的实际情况，进行初始化设置，并统一其他相关的初始化配置文件和设计资料生成配置文件。
2、对AutoPLANT97中的Speckey.ini、Methods.ini、class.ini、speckey.ebs等几个重要的数据查询配置文件进行修改。
4.3、建立三维模型
1、运用EQUIPMENT、Multi-STEEL
和pinping
模块建立三维模型，建立模型过程中可以将设备模型、管道模型、钢结构模型置于不同图形文件中，各个图形文件之间再相互参考。
2、运用EXPLORER/ID进行碰撞检查。
4.4、生成设计资料
根据项目的实际需要，生成平面图、立面图、剖面图、单管ISO图和相关材料表。
5、小结
AutoPLANT 97软件作为世界上先进的三维工艺配管软件，在工程实际应用过程中，受到了参与设计人员的普遍好评，其原因主要有以下几点：
1、配管功能强大，可根据不同情况随时改变配管方式，尽管入门较难，但在掌握后，配管速度和设计质量可得到迅速提高。
2、软件为建立在AutoCAD
R14平台上的真3D设计过程，命令可与AutoCAD R14命令完全兼容，方便快捷。
3、完整的多模块环境，包括配管、设备构造、钢结构、轴册图、实施漫游/碰撞检查等模块，各模块可单独或一起使用。
4、配管过程中可以对需要法兰面匹配、端面匹配、压力等级匹配等匹配关系的管件进行自动选择匹配，方便准确。
5、程序采用开放源程序代码方式，这使得程序本身具有较强的开放性和可扩展性，二次开发环境良好，可随时根据需要开发出适合各不同类型工程项目设计要求的用户化程序。
6、设备添加方式简单快捷。
7、汇料过程准确高效，材料报表形式可根据需要进行调节。
8、设计资料图面格式统一美观。
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