三維設(shè)計軟件在工程設(shè)計中的運用

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關(guān)鍵詞：PDMS；化工工程設(shè)計；三維設(shè)計

1PDMS的發(fā)展現(xiàn)狀

計算機技術(shù)的快速發(fā)展，在化工工程設(shè)計方式的變更中發(fā)揮了巨大的推動作用。從最初的手繪方式，到AutoCAD二維設(shè)計，再到工廠三維設(shè)計。三維設(shè)計已經(jīng)成為了新時期工業(yè)領(lǐng)域設(shè)計的核心，而PDMS其中最具有代表性的一種，也是最為成熟的三維設(shè)計軟件，目前在電力、石油、化工、冶金等行業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用[1]。PDMS軟件系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫為平臺，相較于傳統(tǒng)的二維設(shè)計軟件，PDMS更具有優(yōu)勢性。最早使用PDMS進(jìn)行設(shè)計的是英國AVEVA公司（原CADCentre公司），也是該設(shè)計公司的旗艦產(chǎn)品，PDMS為化工工程設(shè)計作出了巨大的貢獻(xiàn)。隨著設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量的要求越來越高，PDMS發(fā)展態(tài)勢和發(fā)展前景不可估計。現(xiàn)階段，PDMS軟件系統(tǒng)最新版本為：PD⁃MS12.1，在原有功能的基礎(chǔ)上，PDMS進(jìn)入到了一個全新的化工工程設(shè)計時代[2]。

2PDMS的優(yōu)勢特點及基本功能

2.1PDMS的優(yōu)勢特點

PDMS的優(yōu)勢特點有三點，分別為：實時檢測、資源共享、直觀性較好。第一，實時檢測，在PDMS最大的特點就是實時監(jiān)測，也是其最為重要的特點，這一特點在化工工程設(shè)計工作中發(fā)揮著十分重要的作用。從施工現(xiàn)場反饋的情況顯示，工程設(shè)計中存在最多的就是碰撞問題。能否合理地減少碰撞問題出現(xiàn)的頻率是決定設(shè)計水平高低的一個關(guān)鍵因素，PDMS能夠?qū)崟r檢測出化工工程中各專業(yè)管道之間碰撞的問題。這樣不僅可以講工程設(shè)計效果很好的展示，還可以保證整個工程設(shè)計的質(zhì)量，更能夠有效降低設(shè)計人員工作強度，減少工作量。第二，資源共享，PDMS的資源共享能力也是其本身具有著較強特點之一，PDMS的數(shù)據(jù)庫通過設(shè)置不同的權(quán)限來控制信息的共享，在這種數(shù)據(jù)庫中包括了多種不同的專業(yè)、類型的設(shè)計成果、設(shè)計方案，還會存儲其他設(shè)計人員的設(shè)計作品。只要擁有閱讀權(quán)限，每位設(shè)計人員都有機會借鑒他人的方法和技巧。因此借助PDMS可以對內(nèi)部信息進(jìn)行查閱，通過對同類型設(shè)計作品、設(shè)計成果的分析，可以在化工工程設(shè)計的過程中更加快速，設(shè)計出來的成果也會更具有科學(xué)性。第三，直觀性較好，傳統(tǒng)的CAD二維設(shè)計技術(shù)主要應(yīng)用于二維環(huán)境，而PDMS主要應(yīng)用在三維環(huán)境中，在三維環(huán)境中設(shè)計人員可以從不同的角度、方位查看分析PDMS設(shè)計出來的模型，及時的找到設(shè)計過程中存在的問題。設(shè)計人員可以清晰、直觀的觀察設(shè)計模型，那么設(shè)計出來的內(nèi)容也會更加的準(zhǔn)確，最大程度的避免了設(shè)計失誤。綜上所述，PDMS軟件的優(yōu)勢特點可以簡化化工工程的設(shè)計工作，縮短工作時間，提高工作效率。對于化工工程的設(shè)計工作而言，具有著十分重要的現(xiàn)實意義，必須將PDMS軟件應(yīng)用到實際工作中去。

2.2PDMS的基本功能

PDMS的基本功能有很多，在完成基礎(chǔ)的化工管道設(shè)計工作的同時，PDMS還可以解決化工工程設(shè)計中存在的難點問題，同時保證化工工程設(shè)計的科學(xué)性，準(zhǔn)確性。PDMS的基本功能有：第一，可以實現(xiàn)和實物等比例全尺寸的三維建模，結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管道、支架、電氣、暖通等多專業(yè)、多階段三維建模，對化工工程進(jìn)行實體設(shè)計的系統(tǒng)能力；第二，配備的可編程語言為Macro，這種PML編程語言簡單易學(xué)，易上手，同時具有著強大的功能；第三，PDMS在設(shè)計規(guī)模上不受限制，可以滿足工廠設(shè)計的實際需求；第四，PDMS可以同時存儲不同用戶在同一個工程項目設(shè)計中的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計；第五，PDMS軟件系統(tǒng)可以實現(xiàn)DXF和IGES數(shù)據(jù)格式自由進(jìn)行轉(zhuǎn)換，圖形數(shù)據(jù)也不例外；第六，PDMS具有高級交互和全彩色色調(diào)的設(shè)計環(huán)境；第七，PDMS中的圖形文件可以通過DRAFT模塊與AutoCAD軟件連接；第八，PDMS具有獨立性的硬件運用；第九，PDMS具備相容和集成的設(shè)計數(shù)據(jù)；第十，PDMS中含有碰撞檢查系統(tǒng)和設(shè)計相容性檢查系統(tǒng)以及三維碰撞干擾檢查系統(tǒng)，可以較為穩(wěn)定完善的完成系統(tǒng)設(shè)計；第十一，PDMS平臺可以進(jìn)行二次開發(fā)，相比之下為用戶提供了便捷的設(shè)計開發(fā)模式。

3PDMS在化工工程設(shè)計中的具體應(yīng)用

3.1數(shù)據(jù)庫建立

數(shù)據(jù)庫的建立在PDMS軟件系統(tǒng)中具有著十分重要的意義，在實際的設(shè)計工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在數(shù)據(jù)庫中存儲大量的同類型化工工程設(shè)計數(shù)據(jù)，形成寶貴的內(nèi)部資料，以供設(shè)計人員設(shè)計時提取，為后續(xù)的工程設(shè)計工作提供幫助。

3.2元件庫和等級庫建立

在進(jìn)行化工工程設(shè)計準(zhǔn)備工作時，必須先調(diào)取原有或者重新建立管道專屬元件庫，包含彎頭、異徑管、三通、法蘭、閥門、儀表、直管段等，每個元件都有相應(yīng)屬性保存其詳細(xì)信息，比如型集、點集、數(shù)據(jù)集等，不同類型的元件屬性也不同。除了元件庫之外，還要建立起等級庫，所謂的等級庫指的是按不同管道等級將管道、閥門、儀表集其他管件信息匯總的數(shù)據(jù)庫，這些信息將為設(shè)計人員進(jìn)行管道設(shè)計的時候提供依據(jù)，并可根據(jù)需要再圖紙上抽取顯示部分信息，比名稱、規(guī)格、壓力等級、材料描述等。其他專業(yè)的元件庫、等級庫大多采用PDMS自帶的元件庫、等級庫直接調(diào)取使用，或者在原來基礎(chǔ)上修改使用。在化工工程設(shè)計的過程中，對管線和管件都有了更高的要求，因此必須要對原始數(shù)據(jù)——元件庫、等級庫的建立引起重視，盡可能的避免源頭數(shù)據(jù)誤差帶來的錯誤。

3.3各專業(yè)設(shè)計建模

先進(jìn)行全廠的總圖布置建模，然后進(jìn)行各車間的結(jié)構(gòu)建模，各車間設(shè)備建模，再進(jìn)行化工管道建模，最后進(jìn)行給排水管道、電氣橋架、暖通風(fēng)管建模。化工管道在施工設(shè)計的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種不同的問題，這是因為化工管道在設(shè)計過程中忽略了管線的影響，想要盡可能的避免這一問題就要在用PD⁃MS進(jìn)行化工管道設(shè)計時，對管道進(jìn)行建模，勾畫化工管道在施工完成后的樣子，從而更加直觀的參考管道設(shè)計情況。以某工程項目為例，設(shè)計人員可以從設(shè)備制造廠家中拿到詳細(xì)設(shè)備設(shè)計所需要的數(shù)據(jù)資料，根據(jù)詳細(xì)的資料，建立起一個等比例的3D實體的模型，從而根據(jù)總體的情況對不同環(huán)節(jié)中的設(shè)備進(jìn)行定位，此外還要根據(jù)詳細(xì)的信息分類，定義管嘴的屬性。在管道設(shè)計建模的情況下，根據(jù)工藝流程圖選取相應(yīng)的管道等級，確定頭和尾的接口管嘴或連接信息，依次建立各元件模型，直至頭尾閉合，才能夠算作管道模型搭建完成。采用PDMS三維設(shè)計軟件可以使設(shè)計人員直觀地進(jìn)行管道布置設(shè)計，并能根據(jù)空間中各模型的位置關(guān)系實時判別管道設(shè)計的合理性。

3.4圖紙和報告生成

在完成了各專業(yè)設(shè)計建模后，PDMS可以生成Review文件在Navisworks軟件中直觀的展現(xiàn)出工程設(shè)計效果，方便業(yè)主進(jìn)行模型審查。根據(jù)已經(jīng)建立的模型，PDMS可以生成DXF格式的設(shè)備布置圖、管道平面布置圖、局部詳圖等；也可以根據(jù)出圖定制，直接抽取詳細(xì)的管道軸測圖，大大減少了后續(xù)出圖的工作量；還可以生成Excel格式的數(shù)據(jù)表，比如管段材料表、綜合材料表、螺栓表等，減少了人工統(tǒng)計材料的誤差，方便采購部門準(zhǔn)確的采購管道材料，更便于管理管道安裝人員根據(jù)管段材料表限額領(lǐng)料。不僅為設(shè)計人員提高了設(shè)計效率，更為施工質(zhì)量提供了基礎(chǔ)保障。通過對PDMS在化工工程設(shè)計中的具體應(yīng)用分析，可以看出PDMS對于化工工程設(shè)計發(fā)展具十分重要的促進(jìn)作用，不僅為化工工程設(shè)計工作提供了技術(shù)支持，同時也為其工作質(zhì)量效率的提升奠定了良好的基礎(chǔ)，從根本上推動國家的化工工程建設(shè)進(jìn)入了一個全新的發(fā)展階段。

4總結(jié)

綜上所述，PDMS的出現(xiàn)是計算機技術(shù)進(jìn)步的必然結(jié)果，隨著化工企業(yè)的變革發(fā)展，傳統(tǒng)的二維設(shè)計逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿S設(shè)計。通過PDMS不僅可以更加便利的展開設(shè)計構(gòu)想工作，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性也得到了提高，除此之外，設(shè)計人員的工作量和工作時間也進(jìn)一步減少，可以說PDMS讓化工工程設(shè)計進(jìn)入了一個全新的階段。但仍有大量的工作需要持續(xù)改進(jìn)，希望各工程設(shè)計院利用PDMS的優(yōu)點，進(jìn)一步進(jìn)行軟件二次開發(fā)，為化工工程設(shè)計做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐揚.PDMS在化工管道設(shè)計中的應(yīng)用[J].化工管理,2016(2).

[2]鄭重.PDMS在化工管道設(shè)計中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(10).

作者：徐娟 單位：蘇州誠華工程管理咨詢有限公司