三维设计软件在工程设计中的运用

关键词：PDMS；化工工程设计；三维设计

1PDMS的发展现状

计算机技术的快速发展，在化工工程设计方式的变更中发挥了巨大的推动作用。从最初的手绘方式，到AutoCAD二维设计，再到工厂三维设计。三维设计已经成为了新时期工业领域设计的核心，而PDMS其中最具有代表性的一种，也是最为成熟的三维设计软件，目前在电力、石油、化工、冶金等行业中都得到了广泛的应用[1]。PDMS软件系统以数据库为平台，相较于传统的二维设计软件，PDMS更具有优势性。最早使用PDMS进行设计的是英国AVEVA公司（原CADCentre公司），也是该设计公司的旗舰产品，PDMS为化工工程设计作出了巨大的贡献。随着设计效率和设计质量的要求越来越高，PDMS发展态势和发展前景不可估计。现阶段，PDMS软件系统最新版本为：PD⁃MS12.1，在原有功能的基础上，PDMS进入到了一个全新的化工工程设计时代[2]。

2PDMS的优势特点及基本功能

2.1PDMS的优势特点

PDMS的优势特点有三点，分别为：实时检测、资源共享、直观性较好。第一，实时检测，在PDMS最大的特点就是实时监测，也是其最为重要的特点，这一特点在化工工程设计工作中发挥着十分重要的作用。从施工现场反馈的情况显示，工程设计中存在最多的就是碰撞问题。能否合理地减少碰撞问题出现的频率是决定设计水平高低的一个关键因素，PDMS能够实时检测出化工工程中各专业管道之间碰撞的问题。这样不仅可以讲工程设计效果很好的展示，还可以保证整个工程设计的质量，更能够有效降低设计人员工作强度，减少工作量。第二，资源共享，PDMS的资源共享能力也是其本身具有着较强特点之一，PDMS的数据库通过设置不同的权限来控制信息的共享，在这种数据库中包括了多种不同的专业、类型的设计成果、设计方案，还会存储其他设计人员的设计作品。只要拥有阅读权限，每位设计人员都有机会借鉴他人的方法和技巧。因此借助PDMS可以对内部信息进行查阅，通过对同类型设计作品、设计成果的分析，可以在化工工程设计的过程中更加快速，设计出来的成果也会更具有科学性。第三，直观性较好，传统的CAD二维设计技术主要应用于二维环境，而PDMS主要应用在三维环境中，在三维环境中设计人员可以从不同的角度、方位查看分析PDMS设计出来的模型，及时的找到设计过程中存在的问题。设计人员可以清晰、直观的观察设计模型，那么设计出来的内容也会更加的准确，最大程度的避免了设计失误。综上所述，PDMS软件的优势特点可以简化化工工程的设计工作，缩短工作时间，提高工作效率。对于化工工程的设计工作而言，具有着十分重要的现实意义，必须将PDMS软件应用到实际工作中去。

2.2PDMS的基本功能

PDMS的基本功能有很多，在完成基础的化工管道设计工作的同时，PDMS还可以解决化工工程设计中存在的难点问题，同时保证化工工程设计的科学性，准确性。PDMS的基本功能有：第一，可以实现和实物等比例全尺寸的三维建模，结构、设备、管道、支架、电气、暖通等多专业、多阶段三维建模，对化工工程进行实体设计的系统能力；第二，配备的可编程语言为Macro，这种PML编程语言简单易学，易上手，同时具有着强大的功能；第三，PDMS在设计规模上不受限制，可以满足工厂设计的实际需求；第四，PDMS可以同时存储不同用户在同一个工程项目设计中的数据，实现协同设计；第五，PDMS软件系统可以实现DXF和IGES数据格式自由进行转换，图形数据也不例外；第六，PDMS具有高级交互和全彩色色调的设计环境；第七，PDMS中的图形文件可以通过DRAFT模块与AutoCAD软件连接；第八，PDMS具有独立性的硬件运用；第九，PDMS具备相容和集成的设计数据；第十，PDMS中含有碰撞检查系统和设计相容性检查系统以及三维碰撞干扰检查系统，可以较为稳定完善的完成系统设计；第十一，PDMS平台可以进行二次开发，相比之下为用户提供了便捷的设计开发模式。

3PDMS在化工工程设计中的具体应用

3.1数据库建立

数据库的建立在PDMS软件系统中具有着十分重要的意义，在实际的设计工作中发挥着至关重要的作用。在数据库中存储大量的同类型化工工程设计数据，形成宝贵的内部资料，以供设计人员设计时提取，为后续的工程设计工作提供帮助。

3.2元件库和等级库建立

在进行化工工程设计准备工作时，必须先调取原有或者重新建立管道专属元件库，包含弯头、异径管、三通、法兰、阀门、仪表、直管段等，每个元件都有相应属性保存其详细信息，比如型集、点集、数据集等，不同类型的元件属性也不同。除了元件库之外，还要建立起等级库，所谓的等级库指的是按不同管道等级将管道、阀门、仪表集其他管件信息汇总的数据库，这些信息将为设计人员进行管道设计的时候提供依据，并可根据需要再图纸上抽取显示部分信息，比名称、规格、压力等级、材料描述等。其他专业的元件库、等级库大多采用PDMS自带的元件库、等级库直接调取使用，或者在原来基础上修改使用。在化工工程设计的过程中，对管线和管件都有了更高的要求，因此必须要对原始数据——元件库、等级库的建立引起重视，尽可能的避免源头数据误差带来的错误。

3.3各专业设计建模

先进行全厂的总图布置建模，然后进行各车间的结构建模，各车间设备建模，再进行化工管道建模，最后进行给排水管道、电气桥架、暖通风管建模。化工管道在施工设计的过程中，经常会出现各种不同的问题，这是因为化工管道在设计过程中忽略了管线的影响，想要尽可能的避免这一问题就要在用PD⁃MS进行化工管道设计时，对管道进行建模，勾画化工管道在施工完成后的样子，从而更加直观的参考管道设计情况。以某工程项目为例，设计人员可以从设备制造厂家中拿到详细设备设计所需要的数据资料，根据详细的资料，建立起一个等比例的3D实体的模型，从而根据总体的情况对不同环节中的设备进行定位，此外还要根据详细的信息分类，定义管嘴的属性。在管道设计建模的情况下，根据工艺流程图选取相应的管道等级，确定头和尾的接口管嘴或连接信息，依次建立各元件模型，直至头尾闭合，才能够算作管道模型搭建完成。采用PDMS三维设计软件可以使设计人员直观地进行管道布置设计，并能根据空间中各模型的位置关系实时判别管道设计的合理性。

3.4图纸和报告生成

在完成了各专业设计建模后，PDMS可以生成Review文件在Navisworks软件中直观的展现出工程设计效果，方便业主进行模型审查。根据已经建立的模型，PDMS可以生成DXF格式的设备布置图、管道平面布置图、局部详图等；也可以根据出图定制，直接抽取详细的管道轴测图，大大减少了后续出图的工作量；还可以生成Excel格式的数据表，比如管段材料表、综合材料表、螺栓表等，减少了人工统计材料的误差，方便采购部门准确的采购管道材料，更便于管理管道安装人员根据管段材料表限额领料。不仅为设计人员提高了设计效率，更为施工质量提供了基础保障。通过对PDMS在化工工程设计中的具体应用分析，可以看出PDMS对于化工工程设计发展具十分重要的促进作用，不仅为化工工程设计工作提供了技术支持，同时也为其工作质量效率的提升奠定了良好的基础，从根本上推动国家的化工工程建设进入了一个全新的发展阶段。

4总结

综上所述，PDMS的出现是计算机技术进步的必然结果，随着化工企业的变革发展，传统的二维设计逐渐转变为三维设计。通过PDMS不仅可以更加便利的展开设计构想工作，数据的准确性和科学性也得到了提高，除此之外，设计人员的工作量和工作时间也进一步减少，可以说PDMS让化工工程设计进入了一个全新的阶段。但仍有大量的工作需要持续改进，希望各工程设计院利用PDMS的优点，进一步进行软件二次开发，为化工工程设计做出更大的贡献。

参考文献：

[1]徐扬.PDMS在化工管道设计中的应用[J].化工管理,2016(2).

[2]郑重.PDMS在化工管道设计中的应用[J].中国新技术新产品,2013(10).

作者：徐娟 单位：苏州诚华工程管理咨询有限公司