优易管道集成设计软件包的主要特点

1、优易管道集成设计软件包的主要特点长沙优易软件开发有限公司 李国斌Email: uesoft摘要管道集成设计软件是工艺工厂管道设计中频繁使用的软件，可大幅度提高设计效率。本文介绍了优易管道集成设计软件包的主要功能及特点。关键词优易管道集成设计软件包 CAD AutoPD1.0 AutoPSA1.0 AutoPHS4.1概 述 管道及其支吊架设计、绘图和材料统计工作约占工艺工厂管道专业布置设计工作量的40%80%；在核电站工程设计的CAD系统标准图库中，各类支吊架图纸要占50%60%。在有大量工艺管道，特别是热力管道的工厂设计中，管道及其支吊架设计常常成为工程设计的瓶颈，制约着设计进度。如果实现三

2、维配管及管道支吊架的计算机自动设计(包括建立模型、应力分析、碰撞检查、绘图、材料统计)，则可大幅提高工效，并确保设计质量。因此，管道及其支吊架集成设计软件包的开发与应用具有重要意义。管道集成设计软件的发展现状 国外的大型三维工厂设计系统一般能够实现管道集成设计，包括配管、设备、HVAC、支吊架设计、土建、电缆桥架等三维建模功能。建立的模型可参与碰撞检查；利用接口输出数据进行应力分析；软件根据模型可生成平断面图、轴测图、输出报表等，功能很强。国外流行三维工厂设计软件的开发商有三家，开发的系统有四种，分别是：美国Intergraph公司的PDS、Bentley公司(收购了Rebis)的AutoPL

3、ANT和PlantSpace、英国CADCentre公司开发的PDMS。这几种系统各有千秋。PDS是全球最流行的系统，依托全球第二大图形平台MicroSation而开发，有很多第三方软件模块支持其应用，如加拿大Pelican Forge公司就专门为其开发了支吊架建模工具SupportModeler；其HVAC功能较弱。PDMS最大特点在于其协同设计能力较强，然而它独立的图形环境使得成图并不方便，缺少第三方开发厂商；AutoPLANT是全球最大基于AutoCAD平台的三维工厂设计软件，2002年市场销售额已经上升到18%；由于AutoCAD得到世界范围的厂商支持，所以它获得的潜在支持非常多，优易

4、软件公司已经准备为AutoPLANT推出支吊架建模软件。这四种3D软件包在国内都已有一些用户，比如90年代中期刮起AutoPLANT旋风，之后是PDS浪潮，世纪交替之际又开始了PDMS运动。国外厂商你方唱罢我登场，为中国的三维工厂设计软件市场加速升温打下了良好基础。中国三维管道软件市场的迅速发展催生了国产配管软件。目前，有四家小型开发商推出了各自的产品，即：长沙优易软件公司AutoPD主要瞄准电力行业、中科辅龙PDSoft主要瞄准石化石油行业、上海两家公司基于化工行业。四家公司从业专业人员总数不超过60人，规模还很小。优易软件公司的长期目标是要推出自主知识产权的基于AutoCAD平台的三维工厂

5、设计系统，其近期目标则要解决管道专业最广大设计人员的设计瓶颈问题、方便性问题。经过统计和分析，优易软件公司认为管道专业的设计瓶颈在于管道及其支吊架的施工图设计，应力分析不方便也是可以顺便解决的问题。因此，首先针对电力行业标准推出了优易管道集成设计软件包。优易管道集成设计软件包的主要特点优易管道集成设计软件包是适用中国电力行业标准的最先进、最强大、最方便的管道集成设计软件包。它包括优易三维管道设计软件AutoPD1.0、优易管道应力分析软件AutoPSA1.0、优易管道支吊架设计软件AutoPHS4.1。三个软件既相互独立又互相接口，能为一个完整的管道施工图设计过程提供服务。例如，使用三维管道设

6、计软件AutoPD1.0建立模型以后，不仅可以自动生成平断面图、轴测图、标注尺寸、统计材料，更可以输出管道模型数据到AutoPSA1.0或GLIFv3.x进行应力分析，根本不用填写任何数据文件；利用AutoPSA1.0做完管道应力分析之后，即可由AutoPHS4.1提取应力计算结果数据实现支吊架设计绘图、统计支吊架材料。目前，优易管道集成设计软件包的全部或部分模块已经在全国电力行业包括东北、中南、西南电力设计院以及广东电力院等18家大中型电力、冶金、有色行业设计企业广泛应用，取得良好效果，并为设计院创造较高效益。优易管道集成设计软件包以广受欢迎的微软工业化开发技术VC+6.0企业版作为开发工具

7、，以大量的MFC类库编程提高开发效率、运行速度和稳定性，采用强劲高速的Jet数据库引擎和DAO、ADO数据访问对象及SQL编程，依托先进的AutoCAD R14/2000/2002 ActiveX Automation以及ObjectARX1.2/2.0技术，通过详细规划管道及其支吊架产品数据库，为用户提供了一个通用高效的管道设计操作环境。大量的测试表明，使用优易管道集成设计软件包设计速度比纯手工设计至少提高3倍以上。优易管道集成设计软件包只需要少量的用户交互输入，规则判别和有效性验证减少了大量的错误发生。由于处于规则库的管理之下，优易管道集成设计软件包实际上变成了一个智能化的专家系统，即使没

8、有设计经验的新手，在图形化的界面及规则引导下，也能迅速学会输入必要的数据，设计出符合工程设计规范的管道施工图、支吊架组装图。AutoPD1.0、AutoPHS4.1自动分门别类统计管道、阀门、法兰、支吊架管部、连接件、弹簧、恒力弹簧、附件、根部拆零的型钢、螺栓螺母等所有材料，数量精确。材料汇总表有多种格式，如AutoCAD、Excel、纯文本，可方便地查看。AutoPD1.0的功能 配管设计软件是工艺工厂设计过程中最广泛应用的软件之一。优易三维管道设计软件AutoPD1.0极好地解决了电力行业配管设计的主要问题，它具有如下功能：建立管道三维模型；管道应力分析及坡切；生成初设及施工图阶段所需要的

9、所有管道图纸。1. 建立管道三维模型：本软件采用了智能连接功能，在可视环境下，用户可以任意选用AutoCAD提供的绘制和编辑命令，或者本软件提供的命令，以非常自由的方式绘制和编辑管道模型，对用户没有任何限制。如用户可以用LINE、PLINE等绘制管道中心线，赋上管道参数变为管道，也可以直接用本软件提供的绘制管道命令。用户可将模型任意部分进行拷贝、移动、镜像、阵列等编辑，而模型的属性数据会自动变化。2. 管道应力分析及坡切：在建模过程中，可以随时对管道进行应力分析，如：计算端点推力、支吊点冷热位移、最大应力、选择弹簧、计算风荷载和地震对管道的影响时，用户随时对管道进行调整。根据应力计算出的管道端

10、点的冷热位移、用户要求的最小疏水坡度及坡度方向，自动对模型进行调整，如计算出每一支吊点及端点的标高等。应力分析不再象手工绘图时先绘制立体图，然后按应力计算要求的格式填写数据、运算、检查结果。若应力不通过，则修改图，修改数据，再计算，直至应力通过。在本软件中，只需要输入一个命令，即完成填写数据、运算、检查结果，并将结果显示在屏幕上。若应力再不通过，则提示用户修改。用本软件在生成应力计算数据文件的同时，自动检查管道布置及连接的合理性，如管径不匹配、连接方式不匹配等，提示用户修改。3. 生成三维模型：建立好管道三维模型后，可以将其与其它模型（土建、设备、钢结构、电缆托架等）组装成一个总模型（三维模型

11、可以不带属性）。4. 生成图纸：建立好管道模型、应力分析合格、没有碰撞或不做应力分析和不检查碰撞的情况下，即生成可研及施工阶段所需管道图纸，主要包括以下内容：l 当前视图所需的轴线和柱子。l 立体图及各个方向平面图（平面图、立面图、侧视图及任意局部视图）。l 自动统计汇总材料。l 全自动和局部自动标注尺寸、材料编号、支吊架编号、管径和标高，写注释。l 生成材料表、图形符号表、管道参数表、弯管一览表、端点推力表、应力结果表和支吊架一览表。l 生成应力计算数据文件和对应力计算结果进行处理。l 进行管道坡切和生成管道坡切图。l 生成管道三维模型，并能进行碰撞检查(不要求必须带属性)。l 当模型修改后

12、，本软件自动修改所有图中的尺寸、材料编号、支吊架编号、管径、坡度和标高的位置和数值，校对材料编号和支吊架编号是否有重号、漏号等情况。AutoPD1.0特点1. 专业化程度高：本软件提供了国内标准型钢、国内外材料特性、保温材料特性、阀门数据（工业专业阀门手册最新版的全部阀门）、火力发电厂汽水管道零件及部件（GD87）、工程分类、机务专业字典等数据库；本软件已与AutoPSA1.0、GLIFv3.x应力分析程序建立了接口；在这些数据库和应力分析程序的支持下，设计电厂汽水管道方便简单。2. 功能完善：覆盖了管道设计从可研至施工图的各个设计阶段及管道设计的全部设计范围，包括生成各设计阶段的图纸、应力分

13、析、管道坡切等。3. 自动化程度高：建立管道布置的三维模型，提供了方便、灵活的建立管道模型的手段，自动校对所有图纸中的尺寸、编号、标高、管径和坡度值和位置是否与模型和表格中的内容相符。4. 软件开放性好：所有的数据库均向用户开放；用户可以重新定义表格的生成格式。5. 软件界面友好：命令的输入采用下拉式菜单或键盘输入；提示全部采用对话框的方式；在绝大部分需要数据的地方，都给出了经软件优化的缺省值，基本上不需要用户输入。软件大量使用了检测错误程序，如在有错误的地方给出详细的出错信息，提出修改建议。6. 软件操作简单：用户只需要有一定的AutoCAD软件基础和熟悉管道设计工作，只需点取相应菜单即可，

14、没有操作流程方面的限制。AutoPSA1.0的功能热力管道的应力分析是设计管道系统必不可少的工作。AutoPSA1.0是完成应力分析最佳的工具软件之一。2002年12月20日优易管道应力分析程序AutoPSA1.0通过中国勘察设计协会工程设计计算机应用协会有国内电力、化工行业权威应力分析专家参加的鉴定。该软件上市以来，以其结构完善、逻辑严密、使用方便，深受广大用户欢迎和好评，迅速影响了中国电力、冶金、有色、轻工、石化等设计行业和电厂、电力试验研究所等企业的市场。AutoPSA1.0采用成熟可靠的有限元算法分析管道系统，提高了计算精度；采用中国电力工程界权威的工况模型，特别适用于发电厂等行业的管

15、道分析。AutoPSA1.0输入格式、输出格式兼容中国电力行业最流行的管道应力分析程序GLIFv3.1，其与GLIF的最大计算误差低于千分之一。AutoPSA1.0真正的多文档界面(MDI)在易用性上超过国外软件，可同时新建或打开多个项目添加数据、修改数据、计算分析。AutoPSA1.0不仅提供与国外同类软件相似的输入方法，也充分考虑国内应力分析工程师的既有习惯，提供了纯数据输入方式；同时，可以在数据输入界面和图形输入界面之间随时切换，满足了应力分析高手与新手的需求，即改即算，十分方便。AutoPSA提供强大的管道轴测图生成功能，提高了设计效率。AutoPSA1.0提供与AutoPHS4.1的

16、通用接口，可与优易管道支吊架设计软件方便地交换数据；AutoPSA也能够和现有的工厂设计管理系统或管道设计程序如PDS、PDMS、AutoPLANT、PlantSpace、AutoPD交换数据，形成管道一体化设计能力，大大方便了用户。AutoPSA1.0只需要少量的用户交互输入，程序自动生成应力分析需要的原始数据文件，减少了错误发生。AutoPSA1.0的主要功能如下：ü 程序符合国家电力行业标准火力发电厂汽水管道应力计算技术规定(SDGJ690)及火力发电厂汽水管道设计技术规定(DL/T5054-1996)。兼容国内、国际应力分析标准。ü 提供中、美、德13种常用管道材料

17、特性数据及自定义管道材料特性；提供7种弹簧标准数据，包括自定义弹簧标准数据。ü 输入、输出数据的单位可分别选取为工程制或国家法定单位制。ü 程序不限制管系的结构。可计算单分支、树形多分支、环形结构管系。ü 程序计及了内压、自重、外部荷载、热胀、设备接口附加位移、冷紧、安全阀排放产生的荷载，以及风载、静力地震荷载等。既能对持续荷载，又能对临时荷载，偶然荷载进行分析计算。ü 程序可对正常运行条件下的热状态、冷状态，由热至冷及由冷至热状态进行计算，其中对冷状态考虑了管道运行初期和应变达到自均衡后两种情况。ü 程序可对水压试验工况进行分析计算。

18、2; 程序可对异常运行条件下的安全门排放荷载、风载、静力地震等荷载的静分析计算。ü 本程序可使管道结构分析和应力验算更趋于精细和合理，提高了管道投资的经济性和运行的安全性。ü 100多个错误提示，帮助用户迅速定位错误原因，让用户快速设计出符合工程规范的管道系统。ü 内容丰富、简单易用的帮助系统，按F1键即可调出上下文敏感的帮助。AutoPHS4.1的功能2001年6月8日优易管道支吊架设计软件通过湖南、华东、西北、西南电力院专家组联合鉴定。该软件经过连续不断的改进升级，现已发展到4.1版，能实现非标设计和计算，并接口到PDMS。即将推出的5.0版完全实现真三维设计

19、，并且与AutoPLANT软件紧密集成，大大方便客户。该软件被中国电力、冶金、有色行业十多家客户使用，在各类施工图设计中大显身手，深受好评。该软件还受到ALSTOMN公司武汉工程中心高度关注。AutoPHS4.1充分利用了数据库的强大功能，对数据库实施参照完整性，能够级联更新相关字段，级联删除相关记录。例如，用户可以删除某个或某些支吊架原始数据，则相关结果数据自动删除；可以任意修改支吊架号，则相关数据自动跟随改变，如果发现修改后有重复的支吊架号则自动放弃修改。AutoPHS4.1的主要功能如下：ü 提供国家电力公司西北电力设计院汽水管道支吊架(1998最新增补版)、华东电力设计院汽水

20、管道支吊架(增补版)、华东电力设计院烟风煤粉管道支吊架、中石化北京设计院汽水管道支吊架四大标准，兼容国内、国际支吊架标准。ü 提供国内四大弹簧、恒力弹簧厂家标准，兼容美Anvil(Grinnell)、德LISEGA、日Tekki公司标准。ü 各种支吊架标准任意切换、组合。如华东院管部与西北院连接件、根部、国家标准螺栓等任意组合。ü 直接采用微软公司的通用数据库引擎，并且结合先进的数据结构设计，敢与世界先进工厂设计软件的专有数据库较量。任何符合规范的支吊架标准都可加入到数据库中，无需改动程序，大大加速用户化进程。ü 数据库实施参照完整性功能，能够级联更新相

21、关字段，级联删除相关记录。ü 自动提取（目前仅限于AutoPSA1.0、GLIF V1.2/V3.x及CAESARII、西北电力设计院静力分析程序ZHDYF3.0、西南电力设计院静力分析程序XNP2.0）管道应力计算结果数据。ü 手工输入最少只需要5个数据，即可完成支吊架设计。提供支吊架复制。ü 自动选择弹簧（蝶簧）或恒力弹簧（蝶簧）。ü 自动选择并统计或不统计恒力弹簧（蝶簧）与根部或连接耳子等连接处的连接螺栓螺母。ü 内置1224个尺寸校核规则记录，具有自动连接匹配/智能尺寸校核功能，自动校核拉杆螺纹长度和插入长度。大幅减少设计和校核工作量，

22、远超国际先进水平。ü 700多个支吊架组装模板，迅速满足各种支吊需求。ü 超级强大的模板自动选型工具，瞬间从整个支吊架手册数据库中筛选到合用的支吊架模板。ü 处于规则库控制下的可自定义的支吊架模板，灵活适应各种复杂支吊架装配结构。ü 智能化的模板管理，模板使用次数即时统计，使用越多的模板越靠前排列，使设计者能迅速应用使用频度最高的模板。ü 自动校核固定支架管部侧和根部侧的焊缝强度，包括西北电力设计院汽水管道支吊架手册中Z1、Z2/Z2A、G47/G48以及华东电力设计院汽水管道支吊架设计手册SZ5/SJ8型全套计算公式,可输出电子表格的详细计算

23、结果数据。ü 支吊架18种生根结构构件强度、挠度计算。ü 计算均布荷载水平圆管道支吊架允许最大间距，作为设计参考。ü 自动计算双吊点简支梁根部，数据库中选择不到根部时给出自定义根部型钢的结构和型钢型号。设计者可根据提示将自定义的根部数据添加到数据库中。ü 按用户规定选择根部单、双槽钢或自动按最小荷载法选择根部，灵活适应根部安装结构。ü 简洁易用的添加自定义根部数据窗口。ü 添加、自动统计支吊架非标材料。用户可保存和读入非标支吊架图形。ü 自动计算、园整和分配拉杆长度，拉杆长度准则满足西北院、华东院两院标准，并且可自定义拉杆长

24、度准则。拉杆长度裕量准则结合华东院标准和优易软件公司自定义标准，比单纯的西北、华东两院的裕量标准更科学合理，且更具经济性。ü 自动校核吊杆偏转角。吊杆偏转角>规定值(弹4或刚3度)时自动偏装，偏装无法满足偏转角要求时给出提示。ü 灵活的表格用户化功能，用户可自由控制各种表格的输出格式和内容。可以使用AutoPHS4.1输出满足涉外工程要求的零件明细表等表格。ü 生成管道支吊架组装图（包括零件明细表、荷载位移表、零件编号、分段尺寸、拉杆两端插入尺寸、根部定位尺寸、根部双槽钢间距尺寸等，安装时无需再翻查手册或另外出图）。提供电力、石化行业各种支吊架出表方式。&#

25、252; 根据用户选择，按卷册或工程对所要求的范围自动分门别类按恒力弹簧、弹簧、管部、型钢、连接件、附件、螺栓螺母统计零件和材料（根部材料拆成型钢和附件，拉杆和型钢既有按长度统计的材料表，同时也输出零件汇总表，便于采购、下料；根部零件还输出整体零件统计，便于制作参考）。数量绝对精确，一个都不会少，也不会多。型钢、拉杆统计按真实长度计算，不需要用户重新输入，也不是按支吊架手册所给出的平均长度。由于计算长度的公式存储在支吊架根部结构制造数据库中，所以可以在产品数据库中定义用户的支吊架根部结构。输出格式为AutoCAD、Excel、TEXT等多种格式。ü 自动以图号为文件名压缩保存支吊架组装图，无需输入图形文件名，省事省心，便于查找。压缩存盘，节省空间。ü 自动生成支吊架一览表。ü 自动生成目录。ü 最多支持255个并发用户同时操作，提供“零配置”傻瓜式共享数据库功能，团队协作设计成为现实。ü 提供