陳曉川 華陸工程科技有限責(zé)任公司 西安 710065

計(jì)算機(jī)應(yīng)用

PDS中PCD文件及材料商品編碼的自動(dòng)創(chuàng)建

陳曉川*華陸工程科技有限責(zé)任公司 西安 710065

介紹在HLMS材料管理系統(tǒng)中，根據(jù)系統(tǒng)中已經(jīng)建立的管道材料等級(jí)數(shù)據(jù)庫，自動(dòng)由計(jì)算機(jī)生成相應(yīng)的PDS三維設(shè)計(jì)軟件需要的等級(jí)文件，同時(shí)在PCD文件中自動(dòng)生成每一個(gè)元件的材料商品代碼，以滿足后續(xù)的采購及施工方面的項(xiàng)目管理要求。

三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫PCD文件材料商品代碼

PDS(Plant Design System)是美國INTERGRAPH公司開發(fā)的一套三維工廠設(shè)計(jì)軟件。它具有目前國際上先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)理念，是今后工程設(shè)計(jì)發(fā)展的方向，更是衡量一個(gè)工程公司技術(shù)實(shí)力的重要因素。采用三維工廠設(shè)計(jì)，不僅可以大大提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)對(duì)項(xiàng)目后期的采購、施工階段的管理也大有益處。

本文介紹通過建立相應(yīng)的規(guī)則數(shù)據(jù)庫，利用計(jì)算機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)PDS中PCD(Piping Commodity Specification Data)文件自動(dòng)生成公司的材料商品代碼。這不僅保證管道等級(jí)文件更新后PCD文件的快速生成，而且確保了在該過程中生成的材料商品代碼的準(zhǔn)確性。

1 PDS中的PCD文件結(jié)構(gòu)剖析

1.1 PDS中PCD文件示例

圖1是一個(gè)PDS系統(tǒng)自帶的管道等級(jí)1C0031的標(biāo)準(zhǔn)PCD文件的部分內(nèi)容示例。

圖1 PDS自帶管道等級(jí)(1C0031)的PCD文件內(nèi)容界面

1.2 PDS中PCD文件結(jié)構(gòu)分析

從圖1的示例中可知，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PCD文件是由多列字段所組成。而每一列不同的字段，在文件中分別代表著不同的含義，且字段的大多數(shù)內(nèi)容都同管道材料工程師所出的設(shè)計(jì)文件“管道等級(jí)”的內(nèi)容有關(guān)，只是其表現(xiàn)形式不同。

既然PCD文件中這些字段的內(nèi)容同“管道等級(jí)”文件之間存在著一定的規(guī)律，那就可以根據(jù)這些規(guī)律來創(chuàng)建一些后臺(tái)的規(guī)則庫，然后通過程序來調(diào)用這些規(guī)則，從而實(shí)現(xiàn)從管道等級(jí)文件到PCD文件的自動(dòng)輸出。

首先具體分析PCD文件中列(字段)的內(nèi)容。

以圖1為例，自左向右看:

第1列字段，為AABBCC碼，是PDS系統(tǒng)中約定好的代表不同元件的代碼，是一個(gè)管道等級(jí)中的元件名稱。

第2列字段為選擇代碼(Option Code)，用以區(qū)分在同一管道等級(jí)內(nèi)、同一尺寸范圍的不同元件。

第3列和第4列字段為元件的綠端(即大端)尺寸的起、止范圍。

第5列字段為元件的綠端(即大端)的端部類型在PDS中的代碼。

第6列字段為元件的綠端(即大端)的壓力等級(jí)在PDS中的代碼。

第7列字段為元件的綠端(即大端)的壁厚信息在PDS中的代碼。

第8列字段為元件的綠端(即大端)的PDS表后綴代碼。

第9列至14列字段，為元件的紅端(即小端)的相應(yīng)屬性字段，內(nèi)容和規(guī)則可參見綠端(即大端)的相應(yīng)列(第3列至8列字段)。

第15列字段為元件的商品代碼，是一個(gè)標(biāo)識(shí)碼。在一個(gè)項(xiàng)目中對(duì)于一個(gè)具體元件，它能反映這個(gè)元件的所有屬性，同時(shí)具有唯一性。

第16列字段為最大溫度，對(duì)大多數(shù)元件而言這個(gè)字段都沒有意義，可以填“－”代替。

第17列字段為PDS的模型代碼，是指PDS系統(tǒng)中約定好的決定不同元件圖形畫法的代碼，它主要同元件的物理尺寸庫以及在三維模型中的具體畫法有關(guān)。

第18列字段為PDS中的幾何標(biāo)準(zhǔn)代碼。每一個(gè)元件在管道等級(jí)中都會(huì)有一個(gè)具體的加工制造標(biāo)準(zhǔn)，而這個(gè)加工制造標(biāo)準(zhǔn)往往最終決定了該元件具體的外形物理尺寸。

第19列字段為PDS中的“修正值”。這個(gè)屬性對(duì)于不同類型的元件有著不同的含義。

第20列字段為元件的材料屬性在PDS中的材料代碼。

第21列至23列字段，則分別為元件在PDS中的重量代碼、制造類別代碼和備注項(xiàng)。

上述PCD文件中的這23列字段屬性的含義，還可以發(fā)現(xiàn)，如果分別將PCD文件中的第1列字段(元件名稱)，第5和11列字段(元件端部類型)，第6和12列字段(元件壓力等級(jí))，第7和13列字段(元件壁厚信息)，第18列字段(元件加工制造標(biāo)準(zhǔn))及第20列字段(元件材料屬性)都同時(shí)建立起一個(gè)同元件商品代碼該部分屬性對(duì)應(yīng)的規(guī)則庫，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)將元件的這些“局部屬性”的商品代碼進(jìn)行自動(dòng)組合，從而生成PCD文件中第15列字段，即反映元件材料屬性且具有唯一性的材料商品代碼。

1.3 解決方案

通過對(duì)PCD文件的結(jié)構(gòu)分析，對(duì)其不同列(字段)的處理方法，可用表1概括。

元件的整體商品代碼按照以下規(guī)則來實(shí)施。

HLMS中元件商品代碼(Commodity Code)的編碼規(guī)則:

專業(yè)代碼+名稱代碼+材料代碼+端部代碼+壁厚代碼+壓力代碼+標(biāo)準(zhǔn)代碼，編碼位數(shù):

XXXXXXXXXXXXXXX

補(bǔ)充說明:①元件的商品代碼共15位，第一位為專業(yè)代碼(例如管道專業(yè)的專業(yè)代碼為“5”);②當(dāng)元件某項(xiàng)信息沒有時(shí)(例如:“無縫鋼管”這個(gè)元件，沒有壓力信息)，則該元件此位置編碼用“0”來補(bǔ)齊，有幾位補(bǔ)幾個(gè)零;③目前閥門未采用該元件商品代碼的編碼規(guī)則，而是以閥門的閥號(hào)作為閥門的商品代碼(加專業(yè)代碼共9位)。

2 HLMS中自動(dòng)生成PCD文件的規(guī)則庫

HLMS軟件(Hualu Material System)是我公司自主研發(fā)的、針對(duì)工程材料管理的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫軟件。

2.1 HLMS中管道等級(jí)輸入界面

在HLMS軟件中，材料工程師建立管道等級(jí)數(shù)據(jù)庫的菜單界面，其管道等級(jí)庫的結(jié)構(gòu)內(nèi)容，見圖2。

在HLMS中建立管道等級(jí)庫時(shí)，所有菜單中所列元件各字段的屬性，都分別對(duì)應(yīng)有一個(gè)后臺(tái)的規(guī)則庫。所以這些元件的各部分屬性都是通過下拉菜單，從不同的后臺(tái)規(guī)則庫中選出來填寫到管道等級(jí)的數(shù)據(jù)庫中的，而非手工鍵入。

表1 自動(dòng)生成PCD文件－列字段輸出解決方案表

圖2 HLMS中管道等級(jí)庫的結(jié)構(gòu)內(nèi)容

2.2 元件名稱代碼規(guī)則

元件名稱代碼規(guī)則見圖3。

圖3 元件名稱代碼規(guī)則界面

2.3 元件材料代碼規(guī)則

元件材料代碼規(guī)則見圖4。

圖4 元件材料代碼規(guī)則界面

2.4 元件端部代碼規(guī)則

元件端部代碼規(guī)則見圖5。

圖5 元件端部代碼規(guī)則界面

2.5 元件壁厚代碼規(guī)則

元件壁厚代碼規(guī)則見圖6。

圖6 元件壁厚代碼規(guī)則界面

2.6 元件壓力等級(jí)代碼規(guī)則

元件壓力等級(jí)代碼規(guī)則見圖7。

圖7 元件壓力等級(jí)代碼規(guī)則界面

2.7 元件標(biāo)準(zhǔn)代碼規(guī)則

元件標(biāo)準(zhǔn)代碼規(guī)則見圖8。

圖8 元件標(biāo)準(zhǔn)代碼規(guī)則界面

2.8 元件PDS模型代碼規(guī)則

元件PDS模型代碼規(guī)則見圖9。

圖9 元件PDS模型代碼規(guī)則界面

3 在工程中實(shí)際應(yīng)用情況

3.1 自動(dòng)生成的PCD文件示例

通過以上介紹的HLMS中這些后臺(tái)規(guī)則數(shù)據(jù)，再結(jié)合計(jì)算機(jī)程序，可以實(shí)現(xiàn):一旦材料工程師完成了在HLMS中輸入建立管道等級(jí)的數(shù)據(jù)庫后，HLMS程序就能自動(dòng)輸出PDS三維設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)所需要的管道等級(jí)的PCD文件。

圖10就是通過HLMS軟件自動(dòng)輸出的一個(gè)管道等級(jí)的PCD文件的部分內(nèi)容示例。

圖10 HLMS自動(dòng)輸出的一個(gè)管道等級(jí)的PCD文件內(nèi)容界面

3.2 自動(dòng)生成的元件材料短描述文件示例

通過以上介紹可知，基于這些后臺(tái)規(guī)則庫形成的規(guī)則關(guān)系，HLMS軟件在自動(dòng)生成管道等級(jí)的PCD文件的同時(shí)，也同步自動(dòng)生成了各個(gè)元件的商品代碼。

這些元件的材料商品代碼對(duì)應(yīng)于每個(gè)具體元件，則為這個(gè)元件的獨(dú)立的唯一標(biāo)識(shí)碼。這個(gè)商品代碼可以準(zhǔn)確反映出元件的所有屬性。相反，也就可以通過該商品代碼，對(duì)應(yīng)出該元件的具體的材料短描述內(nèi)容。

根據(jù)這個(gè)規(guī)律，可讓HLMS軟件同時(shí)自動(dòng)輸出一個(gè)PDS三維設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)所需要的“材料短描述文件”，見圖11。

圖11 HLMS自動(dòng)輸出的材料短描述文件內(nèi)容

一個(gè)元件的規(guī)格尺寸，再加上它的材料商品代碼，就可表達(dá)元件的完整設(shè)計(jì)和采購信息。

3.3 自動(dòng)生成PDS中的支管連接表文件

材料工程師在HLMS中輸入建立管道等級(jí)的數(shù)據(jù)庫后，同時(shí)還要相應(yīng)建立各管道等級(jí)所對(duì)應(yīng)的支管連接表文件。通過程序和規(guī)則，將二者相結(jié)合就能自動(dòng)輸出PDS軟件系統(tǒng)所需要的支管連接表文件(文本格式)，來滿足后期的設(shè)計(jì)使用。

4 存在的問題

HLMS軟件能自動(dòng)生成PDS需要的管道等級(jí)的PCD文件的前提，除需要在HLMS后臺(tái)建立好后臺(tái)規(guī)則數(shù)據(jù)庫外，還必須要求材料工程師也要通過HLMS軟件來創(chuàng)建項(xiàng)目的管道等級(jí)數(shù)據(jù)庫，這樣才能保證PCD文件的數(shù)據(jù)源的同步準(zhǔn)確性和唯一性。

管道材料控制專業(yè)在編寫或創(chuàng)建項(xiàng)目管道等級(jí)時(shí)，其原有的習(xí)慣和規(guī)定是:在錄入管道元件規(guī)格尺寸范圍時(shí)，僅針對(duì)元件的大端尺寸進(jìn)行填寫，壁厚欄通常也是指的元件大端的壁厚。而PCD文件則要求必須拆分為元件大端和小端兩部分來表述。二者之間存在一定的矛盾。

為了尊重我公司材料控制專業(yè)編寫管道等級(jí)的傳統(tǒng)習(xí)慣，HLMS中材控專業(yè)創(chuàng)建管道等級(jí)的菜單界面里，目前也還是只要求其輸入元件的大端尺寸范圍。在通過程序自動(dòng)生成PCD文件時(shí)，對(duì)于元件的小端尺寸部分，則在程序內(nèi)部進(jìn)行約定，分如下三種情況進(jìn)行處理:

(1)對(duì)于等徑元件，僅根據(jù)管道等級(jí)中的數(shù)據(jù)在PCD文件中輸出其大端尺寸信息，小端填“－”。

(2)對(duì)于異徑管類管件(兩點(diǎn)連接件、兩個(gè)規(guī)格尺寸)，則先在程序后臺(tái)另外建立一張異徑管規(guī)格的數(shù)據(jù)表，讓程序根據(jù)數(shù)據(jù)表來判斷出元件的小端尺寸規(guī)格并進(jìn)行自動(dòng)填寫。

(3)對(duì)于異徑的支管連接件(三點(diǎn)連接件、兩個(gè)規(guī)格尺寸)，則讓程序根據(jù)HLMS中材料工程師建立的支管連接表中的數(shù)據(jù)去對(duì)應(yīng)，來得到元件的小端尺寸范圍;而元件小端的壁厚，程序會(huì)根據(jù)材料等級(jí)中相應(yīng)管道的壁厚，自動(dòng)填寫(即壁厚“MATCH”方式)。

目前閥門的材料商品編碼，并未像其它元件一樣，通過程序規(guī)則驅(qū)動(dòng)自動(dòng)組合產(chǎn)生編碼，而是繼續(xù)沿用以往的“閥號(hào)+閥門數(shù)據(jù)表”的方式來表達(dá)全部的閥門設(shè)計(jì)和采購要求。而這種方式的缺陷是:閥門的材料商品編碼(即閥號(hào))僅僅在一個(gè)項(xiàng)目中是唯一的，而不是像其它標(biāo)準(zhǔn)元件，在所有項(xiàng)目中的材料商品編碼都是統(tǒng)一的。

自動(dòng)輸出的PCD文件里選擇代碼字段，目前仍然需要在程序自動(dòng)生成PCD文件后，再對(duì)PCD文件該列(字段)進(jìn)行手工處理，從理論技術(shù)上來講，程序可以解決這個(gè)問題。但為了尊重管道等級(jí)的傳統(tǒng)習(xí)慣，目前還沒有對(duì)此項(xiàng)再另行建立規(guī)則。

5 結(jié)語

任何一種軟件的開發(fā)和推廣使用，都必須同用戶的需求緊密結(jié)合。在推行新技術(shù)或新方法的同時(shí)，也需要適當(dāng)?shù)刈鹬厥褂谜叩膫鹘y(tǒng)習(xí)慣，使用戶更易接受和認(rèn)同。

1 HG 20553－93，化工配管用無縫及焊接鋼管尺寸選用系列［S］．

2 HG/T 20592～20635－2009，鋼制管法蘭、墊片、緊固件［S］．

3 HG 21547－93，管道用鋼制插板、墊環(huán)、8字盲板［S］．

4 GB/T 12459－2005，鋼制對(duì)焊無縫管件［S］．

5 GB/T 13401－2005，鋼板制對(duì)焊管件［S］．

6 GB/T 14383－2008，鍛制承插焊和螺紋管件［S］．

7 ASME B16．5－2009，管法蘭和法蘭管件［S］．

8 ASME B16．47－2006，大直徑管鋼制法蘭［S］．

9 ASME B16．48－1997，鋼制管線盲板［S］．

10 ASME B16．9－2007，工廠制造的鍛鋼對(duì)焊管件［S］．

11 ASME B16．11－2005，承插焊式和螺紋式鍛造管件［S］．

12 ASME B16．10－2000，閥門的面至面和端至端尺寸［S］．

13 INTERGRAPH PDS Manual，Reference Data Manager(PD_Data)．

This paper describes that on the basis of the piping material classification database set up in HLMS material management system，the computer automatically generates the corresponding classification files required by the PDS 3D design software，and in the same time automatically generates the material commodity code for each element in the PCD files so as to facilitate project management in terms of the follow－up procurement and construction work．

Automatic Generation of PCD Files and Material Commodity Codes in PDS

Chen Xiaochuan
(Hualu Engineering and Technology Co.，Ltd．Xi'an 710065)

3D designdatabasePCD filematerial commodity code

*陳曉川:高級(jí)工程師。1995年畢業(yè)于華東理工大學(xué)化工設(shè)備與機(jī)械專業(yè)。從事管道設(shè)計(jì)、三維設(shè)計(jì)軟件的推廣應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫建立及維護(hù)工作。聯(lián)系電話:(029)87989716，E－mail:cxc1724@chinahualueng.com。

(修改回稿2012－03－20)