基于SPI软件的仪表数据表生成

陈 艳 安慕华

(中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司，北京 100085)

随着油气田地面工程项目日趋大型化和复杂化，同时为了满足项目设计工期不断缩短的要求，仪表工程设计软件的专业化程度越来越高，既能共享核心数据和文档资料，又要提供标准化设计平台，是这类软件的设计思路。长期以来，仪表数据表大多是由Office或Excel软件实现的。随着SPI(SmartPlant Instrumentation)数据库的广泛使用，传统方法设计数据表的缺点也突显出来。Office或Excel与SPI作为两个相对独立的软件，在文档格式的文件中所做的修改无法实时更新到SPI数据库中，所以很难保证数据的一致性，且造成不必要的重复劳动。

目前，自控设计已逐渐形成了以SPI数据库为核心，辅助以传统软件的方法，这为数据表的生成提供了新的选择。对于大型项目来说，它可以覆盖到仪表设计中各类图纸文件的70%以上。SPI软件各模块使用统一的数据库，设计人员可共享资料和信息，在任何模块修改输入的数据都存储在这个统一的数据库中。同时，任何模块也都从这个数据库中提取数据，保证了模块生成文件数据的一致性。因此，对于同一信息，在任何一个模块中输入或修改的数据在其他模块中都可以使用。设计和数据的一致性检查功能将极大地减少错误并提高设计质量，同时减轻了设计人员的重复工作量。

在实际使用SPI数据库的项目中，实现完全基于SPI中专门的数据表模块的模式，输入仪表位号后，索引表、数据表、接线图、回路图及安装图等模块均可以开始工作，无顺序之分。在此，笔者基于实际项目，介绍基于SPI的数据表生成方式。

1 SPI中的数据表模块①

作为仪表采购订货的重要支持文件，要求数据表准确全面地反应各项规格要求。SPI中设置了独立的数据表模块[1]，包含有压力表、温度计、压力变送器、温度变送器、控制阀、关断阀、温度开关、压力开关、安全阀及各类流量计等。在SPI的数据链接平台和仪表索引模块进行仪表位号输入的基础上，即可自动生成数据表。

1.1 通过FORM区分不同类型仪表

Excel数据表针对特定参数(如液位)通常只有一种数据表模板，区分不同类型要靠增减选项或备注说明，很大程度上依赖设计人的主观思维，在不同项目间套用很容易出现错漏。如图1所示，SPI在软件中定制了液位仪表的绝大部分TYPE(类型或原理)，并根据TYPE开发不同的数据表FORM。不同FORM除了工艺参数部分相同，更突出本类型仪表的特殊要求，有利于设计人员理清思路。只要前期仪表选型被确定，数据表的选择就顺理成章。图2～4展示了磁性浮子液位计几个重要的要求，接液腔体为双法兰形式并带放空和排污，传感器为磁性浮子以及磁翻板的形式及颜色等。扩展了常规数据表的规格要求，有助于仪表的招标和订货。

图1 不同液位仪表FORM

图2 接液腔体规格要求

图3 传感器规格要求

图4 磁翻板规格要求

1.2 模板TEMPLATE批量导入

在同一类仪表的数据表中，除工艺参数外，许多规格要求都是相同的，因此可以运用SPI软件提供的form data template功能，为每一种仪表做一张template(模板)，填写上共同的规格项，保存为此类仪表的数据表模板。在做此类仪表数据表时，仅需应用SPI的copy from template功能就可以从模板上拷贝数据，提高了准确性和工作效率。需要注意，这种做法只对空白表格有效，如果表格已被编辑，TEMPLATE是无法覆盖已有内容的。

1.3 生成多位号数据表

关联数据表之前，SPI会提示“需要生成多位号数据表吗”(图5)。如果某一类仪表只有位号及分布位置等不同，绝大多数工艺参数和技术要求都相同(如火气探头)，即可将多块仪表生成一张数据表，或将一块新表加入到已有的多位号数据表。如图6所示，位号等内容体现于清单上，一目了然，需要列哪些项，由设计人员决定，修改一个要求只需要执行一次。不过多位号数据表适用于内容固定、变化较小的情况，而且避免关联30个以上的仪表，原因是关联仪表过多，每一次的操作都涉及到数据库中很多数据，保存和刷新时间就会成倍增长。

图5 多位号数据表的生成界面

图6 多位号数据表的汇总清单页

1.4 批量修改特定内容

在SPI中，既可以“从点到面”，以一个仪表为出发点，顺次填写数据表中所有内容；还可以“从面到点”，集中填写(或修改)一类数据表的某些特定项，其他无关项并不出现。如图7所示，SPI专门设置了Browser Manager模块，从浏览器的角度执行索引、数据表及安装图等功能，不过更加“片面”和“专业”一些，在准确性和效率上都有所提高[2]。如图8所示，可以新建一个液位仪表的Browser，专门修改测量范围，涉及到仪表可以属于某单元，也可以是全站的所有液位仪表。这个范围由设计人员决定。

图7 数据表的Browser功能

图8 液位仪表的测量值Browser

1.5 计算功能和打包功能

区别于Excel数据表，SPI具备单独的计算模块，可以完成孔板及控制阀等设备的选型计算，结果自动显示在相应数据表上。根据产品生产不同厂家和其他因素，可以对软件内置的计算公式进行适当修正升级，为将来的实时更新留了余地[3]。

另外，完成的数据表可以按照业主或总包方的要求，分门别类地进行打包出版。文件的版次、状态及日期等信息可以针对特定仪表一次性添加。设计人员只需在要求时间节点前完成表格的内容填写，辅助工作交由专人单独完成。体现了SPI对工作模块化的理解，提高了工作效率。

2 应用

自2011年起，笔者在中东及非洲等多个项目上均推行了SPI软件的应用。通过实践积累与改进，目前在详细设计阶段能自动生成70%的成果文件。与传统方法相比，效率提高30%、修改效率提高60%，提前完成了20%的工作量(表1)。同时，人员前期培训和数据库维护的工作量也相应加大。总的来说，SPI软件的数据库管理和自动辨识功能提高了设计的准确性和质量。用标准数据库模板生成的成果文件格式和数据项统一，有助于实现设计的标准化。

表1 两种软件编制并生成数据表的优、缺点

3 结束语

从初期的摸索阶段到如今的大规模工程项目应用，SPI软件在油气田地面工程设计中发挥了重要作用。随着对新模块和新项目二次开发应用的不断深入，该软件对于油气田工程领域的应用将更加成熟。同时，SPI软件的应用也给设计人员带来一些挑战，从表面看软件对使用者所表现出的简单易用，是由于其本身内化了复杂的程序，因而需要更多、更复杂的管理和设置，从另一个角度对软件应用者同样提出了更高的要求。