常用儀表的工程設計軟件分析
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摘要：本文介紹了儀表工程設計常用的兩種軟件SPI(SmartPlantInstrumentation)和AVEVAInstrumentation及其二次開發情況，比較了各自的優缺點。
隨著技術的進步，石油化工項目的規模不斷擴大，工程效率要求不斷提高，多方合作的情況越來越常見，這就對工程設計過程中的設計進度、數據整合及出圖管理等各個設計環節提出了更高的要求。最初設計時只用手填紙板文件，后來過渡到出現EXECL等基礎電子文件進行數據傳遞，現在陸續開發出數據量越來越大、功能越來越全的工程設計軟件，如SPI(SmartPlantInstrumentation)、AVEVAINSTRUMENT等。這些以數據庫為核心的儀表設計與管理軟件，屬于全球領先的儀表工程軟件，在國際化工程公司儀表設計領域中被廣泛應用。近幾年，國內大型工程公司也開始陸續引入該軟件，并在石化行業推廣開來，逐步獲得了設計方和業主方的認可。
1.軟件二次開發的必要性
由于這兩個軟件都屬于普適性的軟件，僅僅是提供一個相互交互數據的共同平臺，按照統一的設計規則和工作流程，應用軟件集成各個模塊，進行數據查詢、設計與管理，從而完成通用性的操作，為了更好地發揮其功能，更好的服務于從設計、施工到運營完整的工廠生命周期，則需要根據不同行業標準、不同的單位規范、不同的項目要求，有針對性地進行二次開發。
2.SPI(SmartPlantInstrumentation)軟件二次開發
2.1SPI(SmartPlantInstrumentation)軟件二次開發成果
我所在的單位引入SPI(SmartPlantInstrumentation)的歷史更為久一些，主要應用其在二維平臺上的二次開發。具體分為3個階段：第一階段，擴充功能模塊。目前新軟件僅具備完成儀表索引表、儀表規格書等文件的生成功能，進一步將嘗試開發安裝圖、回路圖繪制，材料表統計等模塊，使得SPI(SmartPlantInstrumentation)軟件的功能更加完善。第二階段，設置無障礙訪問接口。現在多用戶異地協作是通過CITRIX系統來實現的，它需要各終端機安裝相應的客戶端，還要配備高性能的服務器，這樣的高要求并不容易時時處處滿足，比如設計人員出差在外時。這就想到能否盡量降低訪問難度，嘗試搭建SPI(SmartPlantInstrumentation)數據庫的互聯網接口，使得用戶通過互聯網，利用普通瀏覽器就能訪問SPI(SmartPlantInstrumentation)數據，讓SPI(SmartPlantInstrumentation)成為一個基于互聯網的統一設計平臺。第三步，建立專家系統。這一步將帶來突破性地躍進，目前的軟件只是完成機械化的數據轉換，未來考慮嘗試將設計者的經驗、專業積累的知識以及主流標準規范內化到數據庫中，讓軟件在知識經驗數據庫基礎上根據設計輸入，“智能”地完成初步的設計成品，然后由設計者調整和校對，最終輸出成品設計產品。智能數據輔助設計平臺運行后，將極大地提高儀表工程設計的效率和質量，提高公司競爭力。
2.2SPI(SmartPlantInstrumentation)軟件二次開發應用
經過二次開發后的SPI軟件被陸續應用到項目中，不同項目應用到不同的程度。如某一類海外煉油項目，項目規模小，參與方少，采用的是完全SPI(SmartPlantInstrumentation)操作，從索引表的位號錄入開始。優點是保證同一位號同一時段只有一人操作，避免了文件數據更新的混亂，缺點是操作煩瑣，服務器速度慢，工作效率實質提高不明顯。第二類是某國內大型煉油項目，項目規格大，參與的設計院眾多，通過應用SPI(SmartPlantInstrumentation)二次開發的軟件，主要實現兩個目的，一是通過SPI(SmartPlantInstrumentation)作為導入平臺，將EXCEL模板文件導入SPI(SmartPlantInstrumentation)庫內，完成儀表索引表、儀表規格書等文件的生成功能，后續進一步開發生成安裝圖、回路圖繪制，材料表統計等模塊。二是為了和二級公司、現場的協同工作，通過SPI(SmartPlantInstrumentation)設置無障礙訪問接口，搭建SPI(SmartPlantInstrumentation)數據庫的互聯網接口，使得用戶通過互聯網，利用普通瀏覽器就能訪問SPI(SmartPlantInstrumentation)數據，讓SPI(SmartPlantInstrumentation)成為一個基于互聯網的統一設計平臺。經過二次開發后的SPI(SmartPlantInstrumentation)軟件操作繁雜度降低，運行速度提高，同時也保留了文件糾錯功能。
3.AVEVAInstrumentation軟件二次開發
AVEVAInstrumentation對于儀表工程師而言相對是個比較新的應用軟件，最初是管道專業使用其旗下的相關軟件模塊進行三維模型建模。現在在此基礎上做了二次開發，也可以生成和儀表專業相關的各類文件。
3.1AVEVAInstrumentation軟件二次開發的優點
基于AVEVAInstrumentation軟件的自身特點，最大的優點是直觀，三維模型的精準建立可以高度仿真現場情況，使設計人員更加全面的考慮設計條件，如安裝位置、操作空間等，提高設計準確度，減少現場變更。而且隨著模型庫的逐步建立，可以逐漸趨向建成一個專家系統，通過嵌入設計者的經驗、專業積累的知識以及主流標準規范內化到數據庫中，讓軟件在知識經驗數據庫基礎上根據設計輸入，“智能”地完成初步的設計成品，然后由設計者調整和校對，最終輸出成品設計產品。智能數據輔助設計平臺運行后，將極大地提高儀表工程設計的效率和質量，提高公司競爭力。
3.2AVEVAInstrumentation軟件二次開發的缺點
AVEVAInstrumentation軟件使用前需做的準備工作非常復雜，要求每個細節每個參數都逐一的設定，基礎工作量非常龐大。另外模型庫的巨大，對計算機的運算能力要求也很高，很多時候不能支持龐大的運算致使電腦運行極慢，反而嚴重影響工作效率。當然隨著未來科技的進步和發展，計算機水平會越來越高，計算速率也會越來越快，運行效率的問題肯定會得到解決。結語今后的發展趨勢肯定是SPI(SmartPlantInstrumentation)和AVEVAINSTRUMENT兩家公司軟件相互滲透，均趨于豐富完善功能，新的軟件既可以滿足使用SPI(SmartPlantInstrumentation)快速生成二維文件，比如索引表之類的要求，又能實現使用AVEVAInstrumentation軟件完成設計、查看儀表安裝圖，橋架圖等三維設計工作，各自取長補短，效用最大化。
參考文獻
[1]陸地.SPI軟件在油田地面工程設計中的應用[J].石油化工自動化，2013(2)：49-51.
[2]李雨桐，胡澤，唐菲.AVEVE軟件在儀表專業設計中的應用[J].天然氣與石油，2015(12)：70-73.
作者:龐怡 劉希威 單位:中國寰球工程有限公司北京分公司