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【摘要】PDS软件是美国Intergraph公司开发的三维工厂设计平台，在较大的石油化工工程设计中得到了广泛的应用，尤其是管道设计中的数据库建立，三维建模，以及抽取单线图和切平面等，由于应用了三维设计技术提高了工厂设计的效率，使图纸设计更加精准，现场更容易施工，大大节省了投资，取得了明显的经济效益和社会效益。
【关键词】PDS三维建模管道布置ISO图
中图分类号：TU81文献标识码： A 文章编号：
引言
随着各种绘图工具的开发与应用，石油化工等工厂设计项目进程的加快，各种设计软件也须满足项目的需要得以应用，管道制图由传统的二维绘图发展到三维模型建立，使设计者和使用者更直观的看清整个工厂的管道布置情况。PDS 三维管道设计即PIPING DESIGN 模型能够清楚直观的展现管道的布置，管架支撑及焊口等细节部位，且数据库建模十分精准，使抽出的单线图（ISO）十分准确，易于现场的安装，另一方面，也大大提高了设计效率，根据数据库建立三维模型，只需要在模型中按照管道属性布置，软件系统会自动按照管线号抽取单线图，不需要再做多余的2D修改。
1. 国内外工艺管道设计软件现状
目前国内外工厂管道设计软件主要有AUTOCAD,PDSOFT,AUTOPLANT,PDS,PDMS,SP3D.其中前两个的语言环境有中文的，后面几个均是英文的语言环境，大部分国外的设计软件，建立的数据库比较全，应用比较成熟，也是今后工厂设计的发展趋势。
2.PDS 系统组成简介
（1）三维管道Piping Designer，可直接使用PID图提供的管道数据或直接新建管道数据进行三维管道配管工作，利用数据库管理管道各部件。设计路径中心线或，自动生成三维管道实体和管道在线部件（阀门、仪表等），提供 强大的配管修改工具，大大提高设计速度。
（2）三维设备设计Equipment Modeling,可参数化设计三维工厂设备，并设计设备的接口管嘴，提供较为完善的设备供直接使用，或将新设备加入PDS数据库，通过输入代码直接在3D模型中建立设备。
（3）三维土建设计Frameworks Environment，设计土建工程，如混凝土结构、钢结构、砖结构砖混结构等土建构筑物，并提供与国际通用结构计算软件STAAD、SAP2000、RAM Steel等软件接口，提供AISC(美国)、BSA(英国)、CHINA(中国)等各国家的土建构筑物标准数据库供设计时使用。
（4）三维电气设计Electrical Raceway Environment，设计三维电气设备、电缆桥架、电缆导管等。并提供多种标准数据库直接使用。
（5）支架设计Pipe Support Designer,設计PDS各专业管道、设备支架、提供应力分析接口，自动生成三维支架并确定其生根位置和支架详细装配、安装图纸。
（6）碰撞检查软件Interference Manager,自动对各专业的三维实体进行碰撞检查，并标记出来，能够按照碰撞性质分类如硬碰硬、硬碰软、软碰软等，设计者可以根据这些碰撞类型进行识别修改。
（7）详图生成Isometric Drawing Manager,通过手动选取管线号或是切取平面自动生成施工详图，如单线图，平面布置图等。
（8）报告生成Report Manager ,自动从设计好的三维模型生成所需要的工程报表，如材料表，管道一览表等。
（9）渲染浏览软件Design Review Integrator接口，将设计完成的三维模型和施工数据统一打包生成工厂浏览渲染软件Design Review(Smart Plant Review)可接受格式，从而在Design Review中形成工程可视化，并可进行漫游。
（10）管道设计数据管理器Piping Design Data Manager,管理管道设计数据，如焊点编号、端面类型等。
（11）参考数据库管理器Reference Data Manager.建立、修改工程设计参考数据库，如管道等级、管件数据库、材料描述数据库、管件参数化尺寸数据库等。
（12）工程项目管理器Project Administrator,建立、修改一个PDS项目的项目数据库，如工程名称、工程单位、工程区域、工程各模型文件定义等。
（13）管道应力分析接口（Piping Stress Analysis）,在完成PDS三维管道模型后，输出管道数据到管道应力分析软件，进行应力分析，提供CAESARII、ADLPIPE、TRIFLEX等常见软件的接口。
（14）管道模型转换器（Piping Model Builder ）提供PDS与其他三维管道设计转换的接口，可将PDMS等软件生成的三维模型转换进入PDS系统。
3.应用过程描述和分析
管道数据库的建立
在进入管道模型之前，首先要管道材料数据库建立起来，主要内容包括：管道等级库；管道设计通用数据库；管件标准数据库；管件图形描述数据库；标准注释库；材料描述库等。
3.2 管道建模
在Project Administrator 中创建一个新的模型并为其命名。再进入Piping Designer，在管道布置前先设置好界面，打开File,Piping,View下的二级命令菜单，调出三视图界面， 将需要的设备模型参考进来。然后就可以按照PID进行管道的布置。这里需要强调的是PDS 管道模型具有不可撤销功能，如果上错或是删掉管子是不可以恢复到上一步的，所以在设计中要谨慎，可以定期通过检查错误命令检查模型中的重线，断点和非法输入，及时更改模型中的错误。
3.3 切平面图
管道在模型中建好以后，可以抽取单线图和切平面或剖面图等，由于篇幅问题，现仅介绍切平面的过程
在PDS中建好三维模型后可以用给定范围的方式投影出各种平面图、立面图或其它视图。具体过程如下：
退出所有3D模型至最初的对话框，如图3-1所示：
点击 出现如图3-2所示的对话框：
点击出现如图3-3所示对话框
选择CREATE按纽出现如图3-4所示的对话框：
点击CREATE DRAWING按钮，在图3-3右边滚动框中选择所需要的出图比例后点击接受，屏幕上出现如图3-5所示的对话框：
填写此对话框中的内容（通常只填写DRAWING NUMBER 和 DRAWING NAME）完毕确认后退出至图3-4所示对话框，
Create Drawing View 按钮出现如图3-6所示的对话框：
选择图名后出现图3-7所示的对话框：
在此对话框中填写所要表示的模型部分的坐标，并选择PLAN（平面图）后确认。屏幕上出现如图3-8所示的对话框：
选择要参考的模型后确认，退出至对话框3-4，选择CREATE DRAWING VIEW按钮，在DRAWING上任点一点放置VIEW，一张DRAWING上可以有多个VIEW，最初可以摆在DRAWING上的任一位置上，再用鼠标移动VIEW，直到摆在理想的位置。
提交拍照，生成平面图
退出至对话框3-2，选择 Vector Bidden line Manager 按钮，进入对话框，选择比例后确认，屏幕出现对话框要求选择DRAWING，选择后确认，出现如图3-9所示的对话框，点击VISIBLE ONLY打开双层按钮，出现如图3-10所示的对话框，将RESOLUTION（分辨率）中的数值改为30000，确认，则PDS系统将所选的DRAWING提交，在后台生成平面图。
图3-9
文件提交后，计算机将自动运行出平面图，期间会在C：\TEMP中产生两个临时文件，屏幕下方会出现一个MS-DOS图标，待图标消失后就表示计算机运行完毕，平面图已生成。
3.4碰撞检查
在管道模型初步建成完成后要对模型进行碰撞检查，首先采用软件提供的碰撞检查功能对管线与管线之间，管线与设备之间，管线与构件之间的距离检查，对检查报告提示中一般分为三类，第一类是直接碰撞，又称为硬碰撞，这种碰撞是由于配管错误导致的，必须进行修改；第二类是预留空间碰撞，又称软碰撞，相邻元件的间距小于项目的一般规定，但实际并未真
正发生硬碰撞．软碰撞是否修改视具体情况而定；第三类是伪碰撞．是由于描述碰撞体的图形比真实的实体要大而引起的，伪碰撞一般不需要修改。做完碰撞检查后在右面列表中有碰撞列表．点击碰撞项，软件会自动缩放到相应的位置．并关闭其它无关模型．对发生碰撞的管线通过模型编辑功能进行修改调整，以满足设计要求，避免可能发生的现场修改。
4.应用PDS软件设计的优点
(1)提高设计质量。以三维软模型为基础进行碰撞检查后出图，减少了错、漏、碰、缺等图面错误。
(2)加快了设计进度和工程建设进度。由于采用三维软模型手段，设计改极其方便，材料统计由计算机自动进行，不再频繁重复翻样本、手册，因此，大大节省手工绘图与统计所需时间。缩短设计周期。
(3)节省工程投资。采用三维软件后能精确统计材料，较好地控制材料，避免浪费，一般统计材料可节省l一3％．软模型经碰撞检查后及时更正也能节省投资。
(4)提高设计竞争能力。国外工程公司普遍采用三维软件。因此要参与国际设计市场竞争，与国外工程公司合作。具有计算机辅助设计能力已经成。为主要条件之一。
5.结束语
PDS软件在国内外各大项目中已经广泛应用，取得了良好的应用效果，缩短了设计周期，解决了专业综合和管道碰撞问题，得到了业主的称赞，已成为今后工厂设计的趋势，但是也存在一些技術实施方面的问题，比如数据库和图形库的建立和维护需要专业人员来管理，材料数据库的统一管理等问题，在软件逐步发展完善的过程中，这些问题也会渐渐得以解决。
参考文献：
[l]Intergraph公司。PDS软件手册。2OO2
[2] 宋岢岢 压力管道设计及工程实例。2011.3
个人简介：王丽春 ，女，2008年毕业于河北工业大学过程装备与控制工程专业，现就职于天保中天科技（天津）有限公司任管道工程师。
【关键词】PDS三维建模管道布置ISO图
中图分类号：TU81文献标识码： A 文章编号：
引言
随着各种绘图工具的开发与应用，石油化工等工厂设计项目进程的加快，各种设计软件也须满足项目的需要得以应用，管道制图由传统的二维绘图发展到三维模型建立，使设计者和使用者更直观的看清整个工厂的管道布置情况。PDS 三维管道设计即PIPING DESIGN 模型能够清楚直观的展现管道的布置，管架支撑及焊口等细节部位，且数据库建模十分精准，使抽出的单线图（ISO）十分准确，易于现场的安装，另一方面，也大大提高了设计效率，根据数据库建立三维模型，只需要在模型中按照管道属性布置，软件系统会自动按照管线号抽取单线图，不需要再做多余的2D修改。
1. 国内外工艺管道设计软件现状
目前国内外工厂管道设计软件主要有AUTOCAD,PDSOFT,AUTOPLANT,PDS,PDMS,SP3D.其中前两个的语言环境有中文的，后面几个均是英文的语言环境，大部分国外的设计软件，建立的数据库比较全，应用比较成熟，也是今后工厂设计的发展趋势。
2.PDS 系统组成简介
（1）三维管道Piping Designer，可直接使用PID图提供的管道数据或直接新建管道数据进行三维管道配管工作，利用数据库管理管道各部件。设计路径中心线或，自动生成三维管道实体和管道在线部件（阀门、仪表等），提供 强大的配管修改工具，大大提高设计速度。
（2）三维设备设计Equipment Modeling,可参数化设计三维工厂设备，并设计设备的接口管嘴，提供较为完善的设备供直接使用，或将新设备加入PDS数据库，通过输入代码直接在3D模型中建立设备。
（3）三维土建设计Frameworks Environment，设计土建工程，如混凝土结构、钢结构、砖结构砖混结构等土建构筑物，并提供与国际通用结构计算软件STAAD、SAP2000、RAM Steel等软件接口，提供AISC(美国)、BSA(英国)、CHINA(中国)等各国家的土建构筑物标准数据库供设计时使用。
（4）三维电气设计Electrical Raceway Environment，设计三维电气设备、电缆桥架、电缆导管等。并提供多种标准数据库直接使用。
（5）支架设计Pipe Support Designer,設计PDS各专业管道、设备支架、提供应力分析接口，自动生成三维支架并确定其生根位置和支架详细装配、安装图纸。
（6）碰撞检查软件Interference Manager,自动对各专业的三维实体进行碰撞检查，并标记出来，能够按照碰撞性质分类如硬碰硬、硬碰软、软碰软等，设计者可以根据这些碰撞类型进行识别修改。
（7）详图生成Isometric Drawing Manager,通过手动选取管线号或是切取平面自动生成施工详图，如单线图，平面布置图等。
（8）报告生成Report Manager ,自动从设计好的三维模型生成所需要的工程报表，如材料表，管道一览表等。
（9）渲染浏览软件Design Review Integrator接口，将设计完成的三维模型和施工数据统一打包生成工厂浏览渲染软件Design Review(Smart Plant Review)可接受格式，从而在Design Review中形成工程可视化，并可进行漫游。
（10）管道设计数据管理器Piping Design Data Manager,管理管道设计数据，如焊点编号、端面类型等。
（11）参考数据库管理器Reference Data Manager.建立、修改工程设计参考数据库，如管道等级、管件数据库、材料描述数据库、管件参数化尺寸数据库等。
（12）工程项目管理器Project Administrator,建立、修改一个PDS项目的项目数据库，如工程名称、工程单位、工程区域、工程各模型文件定义等。
（13）管道应力分析接口（Piping Stress Analysis）,在完成PDS三维管道模型后，输出管道数据到管道应力分析软件，进行应力分析，提供CAESARII、ADLPIPE、TRIFLEX等常见软件的接口。
（14）管道模型转换器（Piping Model Builder ）提供PDS与其他三维管道设计转换的接口，可将PDMS等软件生成的三维模型转换进入PDS系统。
3.应用过程描述和分析
管道数据库的建立
在进入管道模型之前，首先要管道材料数据库建立起来，主要内容包括：管道等级库；管道设计通用数据库；管件标准数据库；管件图形描述数据库；标准注释库；材料描述库等。
3.2 管道建模
在Project Administrator 中创建一个新的模型并为其命名。再进入Piping Designer，在管道布置前先设置好界面，打开File,Piping,View下的二级命令菜单，调出三视图界面， 将需要的设备模型参考进来。然后就可以按照PID进行管道的布置。这里需要强调的是PDS 管道模型具有不可撤销功能，如果上错或是删掉管子是不可以恢复到上一步的，所以在设计中要谨慎，可以定期通过检查错误命令检查模型中的重线，断点和非法输入，及时更改模型中的错误。
3.3 切平面图
管道在模型中建好以后，可以抽取单线图和切平面或剖面图等，由于篇幅问题，现仅介绍切平面的过程
在PDS中建好三维模型后可以用给定范围的方式投影出各种平面图、立面图或其它视图。具体过程如下：
退出所有3D模型至最初的对话框，如图3-1所示：
点击 出现如图3-2所示的对话框：
点击出现如图3-3所示对话框
选择CREATE按纽出现如图3-4所示的对话框：
点击CREATE DRAWING按钮，在图3-3右边滚动框中选择所需要的出图比例后点击接受，屏幕上出现如图3-5所示的对话框：
填写此对话框中的内容（通常只填写DRAWING NUMBER 和 DRAWING NAME）完毕确认后退出至图3-4所示对话框，
Create Drawing View 按钮出现如图3-6所示的对话框：
选择图名后出现图3-7所示的对话框：
在此对话框中填写所要表示的模型部分的坐标，并选择PLAN（平面图）后确认。屏幕上出现如图3-8所示的对话框：
选择要参考的模型后确认，退出至对话框3-4，选择CREATE DRAWING VIEW按钮，在DRAWING上任点一点放置VIEW，一张DRAWING上可以有多个VIEW，最初可以摆在DRAWING上的任一位置上，再用鼠标移动VIEW，直到摆在理想的位置。
提交拍照，生成平面图
退出至对话框3-2，选择 Vector Bidden line Manager 按钮，进入对话框，选择比例后确认，屏幕出现对话框要求选择DRAWING，选择后确认，出现如图3-9所示的对话框，点击VISIBLE ONLY打开双层按钮，出现如图3-10所示的对话框，将RESOLUTION（分辨率）中的数值改为30000，确认，则PDS系统将所选的DRAWING提交，在后台生成平面图。
图3-9
文件提交后，计算机将自动运行出平面图，期间会在C：\TEMP中产生两个临时文件，屏幕下方会出现一个MS-DOS图标，待图标消失后就表示计算机运行完毕，平面图已生成。
3.4碰撞检查
在管道模型初步建成完成后要对模型进行碰撞检查，首先采用软件提供的碰撞检查功能对管线与管线之间，管线与设备之间，管线与构件之间的距离检查，对检查报告提示中一般分为三类，第一类是直接碰撞，又称为硬碰撞，这种碰撞是由于配管错误导致的，必须进行修改；第二类是预留空间碰撞，又称软碰撞，相邻元件的间距小于项目的一般规定，但实际并未真
正发生硬碰撞．软碰撞是否修改视具体情况而定；第三类是伪碰撞．是由于描述碰撞体的图形比真实的实体要大而引起的，伪碰撞一般不需要修改。做完碰撞检查后在右面列表中有碰撞列表．点击碰撞项，软件会自动缩放到相应的位置．并关闭其它无关模型．对发生碰撞的管线通过模型编辑功能进行修改调整，以满足设计要求，避免可能发生的现场修改。
4.应用PDS软件设计的优点
(1)提高设计质量。以三维软模型为基础进行碰撞检查后出图，减少了错、漏、碰、缺等图面错误。
(2)加快了设计进度和工程建设进度。由于采用三维软模型手段，设计改极其方便，材料统计由计算机自动进行，不再频繁重复翻样本、手册，因此，大大节省手工绘图与统计所需时间。缩短设计周期。
(3)节省工程投资。采用三维软件后能精确统计材料，较好地控制材料，避免浪费，一般统计材料可节省l一3％．软模型经碰撞检查后及时更正也能节省投资。
(4)提高设计竞争能力。国外工程公司普遍采用三维软件。因此要参与国际设计市场竞争，与国外工程公司合作。具有计算机辅助设计能力已经成。为主要条件之一。
5.结束语
PDS软件在国内外各大项目中已经广泛应用，取得了良好的应用效果，缩短了设计周期，解决了专业综合和管道碰撞问题，得到了业主的称赞，已成为今后工厂设计的趋势，但是也存在一些技術实施方面的问题，比如数据库和图形库的建立和维护需要专业人员来管理，材料数据库的统一管理等问题，在软件逐步发展完善的过程中，这些问题也会渐渐得以解决。
参考文献：
[l]Intergraph公司。PDS软件手册。2OO2
[2] 宋岢岢 压力管道设计及工程实例。2011.3
个人简介：王丽春 ，女，2008年毕业于河北工业大学过程装备与控制工程专业，现就职于天保中天科技（天津）有限公司任管道工程师。