AVEVA Instrumentation仪表安装图设计及自动汇料开发

王元飞，史秋华，贾玉明

(中海油石化工程有限公司，山东 青岛 266100)

仪表安装图亦称仪表Hookup图，是指导现场仪表安装、施工的重要设计文件，主要表明多种现场仪表与多个专业设备之间的管道及管阀件连接等安装方式。安装图内容包括： 安装方案、安装材料规格和数量、仪表位号标识等信息，是仪表专业工程设计主要内容之一[1]。

随着新工艺、新技术的不断更新，工程设计日趋多样、复杂，石化工程自动化程度的加深也对仪表专业的设计提出了更高的要求[2]。目前工程公司广泛采用AutoCAD软件绘制安装图，在绘制完成后，通过人工将种类繁多的安装材料分类别统计，形成Excel设计文件。然而，安装材料规格繁多易导致设计的差异性，致使采购及施工难度增加；同时，由于工程设计过程中的不确定性，多次修改也会造成安装材料的统计误差[3]。

针对Hookup图中材料自动汇料的开发，主要有基于.NET开发的AutoCAD插件方法和基于集成设计平台的报表统计开发。前者不需要开发独立数据库，开发较为简单，周期短；但缺点是不能形成统一的标准，生成的材料规格多[4-6]。随着工程设计的数字化转型，AVEVA Instrumentation软件(AI软件)集成设计平台得到了广泛的应用，与传统设计方法相比，AI软件具有设计标准化、效率高等优点。本文着重介绍了基于AI-Designer软件的安装图及自动汇料功能的二次开发。

1 AI软件安装图二次开发

基于SQL数据库的AI软件可实现同AVEVA Engineering软件的数据交互，用于生成除联锁逻辑图外的自控专业设计文件，满足了自控专业的设计要求[7]，其中安装图库及安装材料库的定制及相关设计文件的生成，通过AI-Designer子软件实现。

1.1 开发及应用流程

AI软件安装图生成及自动汇料流程分为开发和应用两个部分。开发流程包括安装图库及安装材料库的开发；应用流程包括安装图及材料表设计文件生成。开发及应用流程如图1所示。

图1 开发及应用流程示意

安装图库及安装材料库应根据标准规范、项目统一规定等进行开发；在匹配Import属性基础上，使用Excel批量导入功能建立安装材料库；安装图库应在确定安装方案后将安装图CAD模板进行属性块“宏”处理，将项目信息及仪表位号属性与宏定义后的CAD相关联，建立所需要的安装图库。

1.2 前期装备

基于AI-Designer软件的仪表安装图及自动汇料开发是AI开发流程的重要内容之一，软件二次开发前必须完成软件的相应配置及属性定制。此外，确定安装图库及安装材料库的内容是软件开发前的必备工作。

为保证安装图的风格统一，方便进行“宏”处理的后续工作，以常用安装图为基础，结合HG/T 21581—2012《自控安装图册》[8]，开发了常用典型安装图库。若实际工程项目有特殊工况，可根据需要定制特殊的安装图。

常用典型安装图库完成后，在文献[8]规定的安装材料库的基础上添加未开列的材料。为保证安装材料的编码一致性，采用文献[8]的命名规则；若工程为EPC总承包，应将定制的设计用材料库与采购用材料库相统一。材料属性应包括种类、描述、规格、材质、单位和编码等信息，其中材料种类主要包括： 仪表箱盘柜、辅助容器、电气连接件、管件、管材、型钢、紧固件、阀门等；然后，将整理好的安装材料统计在Excel中，为后续导入AI软件做准备。

2 软件开发及功能实现

AI软件安装图开发主要包括两个方面工作： 安装图模板库、安装材料库开发；安装材料自动汇料开发。安装图模板库及安装材料库开发完成后，将安装材料属性关联至安装图模板定义的材料属性块，建立适用于AI软件的安装图库。安装材料自动汇料的开发则通过定制安装材料统计报表实现。

2.1 安装图模板库建立

安装图模板包括： 安装方案、仪表位号、材料信息、项目信息等内容，安装图模板示意如图2所示。

图2 仪表安装图模板示意

选用AutoCAD软件绘制的仪表安装图，并对4个属性块进行预先的“宏”定义。具体操作步骤如下：

1)在AutoCAD软件中，使用Wblock命令将安装图的仪表位号及项目信息分别定义为属性块。

2)在组成的块中分别使用Attdef命令定义属性，进行“宏”处理。

3)针对材料信息部分，为减少CAD图纸的处理量，保留了材料名称及规格、材料和备注属性，只针对件号、代码、数量属性进行“宏”处理。

4)新建1张CAD图纸，将4个属性块分别执行Insert，合成所需的安装图模板。

为减少安装图模板的处理量，所有安装图模板CAD图纸重复使用项目信息和仪表位号属性块；但对于材料信息属性块，由于不同安装图模板材料条数存在差异，可以分别定义1～N条材料的信息表。

2.2 安装材料库建立

安装材料库和安装图库需相对应，该部分内容数量众多，开发安装材料库共整理了4 600多条材料项。如若采用人工方式在Catalogue〈Hookup Item〉种子库中逐条输入，工作效率低且容易出现错误。为解决该问题，开发中使用Manager〈From Excel〉功能对安装材料Item进行批量导入，大幅提高了工作效率，具体操作步骤如下：

1)对Excel表头进行处理，要求含有Category， Description， Size， Material， Catalogue No， AllowUse等属性，其中AllowUse属性数据类型为Bool，定义为TRUE。

2)进入Catalogue〈Hookup Item〉种子库，选择建立好的材料库Excel子表进行批量导入。

3)在Import Fields中匹配好Excel表头属性与AI软件属性字段，点击Import开始导入。

2.3 属性关联

为更好地实现安装图库的管理，将安装图分为General，Process，Pneumatic，Mounting四类；通过分类，使用View中的菜单可以实现筛选功能。

安装图的生成通过对安装图模板属性块的“宏”写入功能实现，而安装材料库与安装图库的关联则通过安装材料的属性与安装图模板定义的块关联实现。安装图库的属性关联具体操作如下：

1)进入Catalogue〈Hookup〉模块，新建1个Template。

2)定义Category，便于对生成的图纸进行二次分类管理，如温度变送器、压力变送器等。

3)为安装图模板命名，并添加材料Item与之相关联。

4)打开AutoCAD安装图，点击Edit Datalink插件，进行属性的关联，具体属性关联的对应关系见表1所列。在建立安装图库模板和属性关联时应注意以下几点：

a)为保证生成仪表安装图时可快速定位Template，其命名应尽量详尽，如“测量气体压力管路连接图-304SS-承插焊”。

b)当进行首次属性关联时，如无法获知AI软件属性名称，可使用Show Datalink功能获取对应关系。

表1 属性对应关系

2.4 自动汇料开发

安装材料的统计通过AI软件的报表功能实现。AI报表分为特定报表和自定义报表，其区别在于是否自定义了数据源。安装图材料报表通过自定义定制，具体操作如下：

1)进入Reports模块，新建1个自定义Custom报表。

2)定义SQL数据库数据源，点击Edit Query进入图形化SQL，查询SQL Query Maker软件。

3)定义数据前，确定材料统计所需的属性，并应基本熟悉SQL数据结构内容及后缀为.dbo的各种表中的属性定义。

4)定位到表HookupBOM(.dbo)及HookUP-ItemsCatalog(.dbo)，并将ItemId和ItemID相关联。

5)打开Report Designer，根据材料表模板的要求定制材料表报表。

2.5 功能实现

AI软件安装图开发后，经过测试，可实现如下功能：

1)安装图库及安装材料库的开发具有可延续性，可进一步增加、编辑图库及材料库中的内容。

2)选定安装图模板，绑定仪表位号，可自动生成CAD图纸。

3)安装材料可根据Category分类，并完成自动统计工作。

3 结束语

本文针对AI软件安装图模块，介绍了安装图生成及自动汇料的二次开发。常用典型安装图库及安装材料库的建立，提高了设计的标准化，便于项目管理。目前，安装图库及安装材料库正在逐步完善，安装材料的自动统计极大地提高了工作效率及工作质量。