CN108388712B - 一种基于spi软件的仪表回路图绘制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，包括步骤：建立数据库，数据库的内容包含图块和仪表回路结构类型；根据设计要求在SPI软件内创建仪表，并录入仪表的属性值，直至全部仪表录入完毕；在SPI软件内完成各个仪表的接线，形成完整的仪表回路；根据仪表回路值查询仪表的属性值，识别仪表回路的结构，并从数据库中调出相应类型的仪表回路结构，直至全部仪表回路的结构识别完毕；根据全部调出的仪表回路结构分配确定图幅的需求数量；将调出的仪表回路结构导入图幅中，完成仪表回路图的绘制。本发明中的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，既能依托SPI设计软件的数据，又能快速准确的绘制出符合要求的仪表回路图。

Description

一种基于SPI软件的仪表回路图绘制方法

技术领域

本发明涉及化工仪表技术领域，具体涉及一种基于SPI软件的仪表回路图绘制方法。

背景技术

仪表回路图是应用过程检测和控制系统用文字代号和图形符号表示一个检测或控制回路的构成，包括该回路中所有仪表设备之间的连接关系、仪表供电、抗干扰接地，以及整个回路的控制功能、显示和报警功能等。

仪表回路图上应标注该回路的全部仪表设备(包括现场仪表、现场接线箱、端子柜、安全栅柜、继电器柜、供电柜及DCS/SIS机柜等)及其端子号(包括端子排号)和接线(包括电缆号)，以及仪表设备的安装区域等信息。对于复杂的检测或控制回路，必要时需附加原理图、运算式、动作原理等内容进行辅助说明。

仪表回路图是对控制方案的图纸化表达，可作为管道及仪表流程图(P&ID)的补充文件，在工程建设阶段可以指导电缆接线施工、控制系统组态以及回路调试等工作；装置运行阶段在维护、检修及技术改造等方面，对仪表技术人员也有着非常重要的指导作用。

目前常规设计方法，仪表回路图是采用AutoCAD软件手工绘制，样图如图1所示。

随着我国经济的高速发展，以及经济发展全球化的推动，越来越多的大型石油化工企业提出了建设数字化工厂的发展目标。基于此目标，很多大型项目和海外项目的业主提出了工厂设计数字化交付的要求。为了满足这一要求，各大工程公司(设计院)都采用了基于共享数据库和数据交互平台的工程软件进行设计。SMARTPLANT软件包就是一款被广泛采用的工程设计软件，其中应用于仪表专业的是SMARTPLANT INSTRUMENTATION(简称SPI)。但SPI设计软件所定义的仪表回路图，仅能表示出所有现场仪表(如变送器、调节阀等)与控制系统简单的物理接线关系，没有构成仪表回路，更是缺少控制室内仪表设备的全部信息、以及整个回路的控制功能、显示和报警功能。与传统意义上的仪表回路图相差太多，根本不能称之为仪表回路图。SPI绘制的仪表回路图样图如图2所示。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用的技术方案在于，提供一种基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，包括步骤：

S10，建立数据库，所述数据库的内容包含图块和仪表回路结构类型；

S20，根据设计要求在SPI软件内创建仪表，并录入所述仪表的属性值，直至全部所述仪表录入完毕；

S30，在SPI软件内完成各个所述仪表的接线，形成完整的仪表回路；

S40，根据仪表回路值查询所述仪表的属性值，识别所述仪表回路的结构，并从数据库中调出相应的仪表回路结构类型，直至全部所述仪表回路的结构识别完毕；

S50，根据全部所述调出的仪表回路结构类型分配确定图幅的需求数量；

S60，将所述调出的仪表回路结构类型导入图幅中，完成仪表回路图的绘制。

进一步，所述图块包括图框、两线制仪表、三线制仪表、控制阀、切断阀、安全栅、隔离器、温度变送器、简单控制系统、串级控制系统、分成控制系统、MCC、接地系统单元、供电系统单元、接线箱和接线模块。

进一步，所述仪表回路结构类型具有若干组，且每组所述仪表回路结构类型之间均不相同，也即每组所述仪表回路结构类型的属性值组合均不相同。

进一步，所述属性值包括仪表回路号、仪表回路备注、仪表名称、仪表安装位置、接线芯数、输入/输出信号类型、仪表类型、仪表用途及接线设备名称。

进一步，所述图幅的需求数量按全部调出的仪表回路结构类型导入图幅后按预设的分布比例及排满图幅的原则，自动排列组合得出。

进一步，所述步骤S60还包括在图幅中绘制图框，所述图框数量与图幅数量对应，所述仪表回路结构类型绘制在图框内，所述图框上还列有仪表回路号和页码。

进一步，还包括步骤S70，根据所述图框上的仪表回路号和页码，绘制出仪表回路图(目录)。

进一步，还包括步骤S80，输出设计成品，其包括所述仪表回路图。

进一步，所述仪表回路图以CAD格式导出。

进一步，还包括步骤S11，更新数据库。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：1.本发明中的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，既能依托SPI设计软件的数据，又能快速准确的绘制出符合要求的仪表回路图；2.数据库可更新，使得该绘制方法能根据实际使用情况不断完善，扩大了使用范围；3.每种不同的仪表具有不同的属性值组合，有助于实现识别出仪表回路结构类型；4.每个仪表回路结构在图幅上的占比是预先设计好的，按排满图幅的原则排布，使得最终绘制出的仪表回路图美观整洁，且合理的节省了图幅页数；5.绘制仪表回路图(目录)有助于快速查找到某一仪表回路所在仪表回路图的页码，大大提高了工作效率；6.绘制完成后，设计成品自动保存至指定的文件夹，便于使用者管理和查看。

附图说明

图1为符合要求的仪表回路图的样图；

图2为改进前SPI软件绘制的仪表回路图的样图；

图3为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中的仪表回路创建界面；

图4为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中仪表属性值的输入界面；

图5为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中仪表接线界面事例一；

图6为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中仪表接线界面事例二；

图7为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法的流程图；

图8为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中电缆图块符号；

图9为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中两线制仪表图块符号；

图10为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中安全栅图块符号；

图11为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中调节阀图块符号；

图12为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中工作接地模块图块符号；

图13为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中软信号线一图块符号；

图14为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中输入模块图块符号；

图15为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中输出模块图块符号；

图16为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中DCS仪表图块符号；

图17为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中DCS运算模块图块符号；

图18为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中软信号线二图块符号；

图19为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中图框图块符号。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

请参阅图7所示，其为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法的流程图，一种基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，包括以下步骤：

S10，建立数据库，所述数据库的内容包含图块和仪表回路结构类型。

所述图块包括图框、两线制仪表、三线制仪表、控制阀、切断阀、安全栅、隔离器、温度变送器、简单控制系统、串级控制系统、分成控制系统、MCC、接地系统单元、供电系统单元、接线箱和接线模块。

所述仪表回路结构类型具有若干组，且每组所述仪表回路结构之间均不相同，也即每组所述仪表回路结构的属性值组合均不相同。所述仪表回路结构由各种仪表自由组合连接而成，每个仪表回路结构具有唯一性，便于软件系统识别。

所述图块和仪表回路结构为仪表回路图绘制时常用的和基本的的组成单元，由设计者根据经验录入。

S20，根据设计要求在SPI软件内创建仪表，并录入所述仪表的属性值，直至全部所述仪表录入完毕。

所述设计要求指的是管道及仪表流程图以及工艺专业提出的仪表设计条件表，使用者根据经验和所述设计要求选择仪表的类型，并在SPI软件内创建各个仪表回路，所述仪表回路由若干个仪表组成，并填写所述仪表回路内各仪表的属性值。

所述属性值包括仪表回路号、仪表回路备注、仪表名称、仪表安装位置、接线芯数、输入/输出信号类型、仪表类型、仪表用途及接线设备名称等信息。

举例如下：如图3所示，其为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中的仪表回路创建界面，其中仪表回路编号为410-FIC-4001的仪表回路1，其由仪表11、仪表12、仪表13、仪表14和仪表15组成，上述所述仪表的属性值均需要人工手动录入，如填写所述仪表11的属性值时，双击图3中仪表11的位置，此时会在电脑显示器上跳出如图4所示的对话框，其为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中仪表属性值的输入界面，在该界面，使用者可在对应的框内输入所述仪表11的属性值。按照上述操作，逐个对仪表12、仪表13、仪表14和仪表15完成属性值的设置，这样既完成一个仪表回路的设置；如果还要绘制其他仪表回路，则循环上述操作，逐个完成其他仪表回路的设置。

S30，在SPI软件内完成各个所述仪表的接线，形成完整的仪表回路。

如图5和图6所示，其为本发明基于SPI软件的仪表回路图绘制方法中仪表接线界面的两个事例，利用SPI设计软件内的接线模块对已创建的仪表完成接线工作，由使用者指定各环节的接线端子号，每个所述接线端子号为唯一的编号，并对信号电缆进行命名，所述信号电缆可为本安信号电缆、非本安信号电缆、补偿电缆或电力电缆等，具体规格型号由使用者根据设计需要选择。

S40，根据仪表回路值查询所述仪表的属性值，识别所述仪表回路的结构，并从数据库中调出相应的仪表回路结构，直至全部所述仪表回路的结构识别完毕。

所述仪表回路值是在创建仪表回路时系统赋予仪表的独有的值，根据SPI软件仪表回路内仪表的回路值，依次查询下列属性值，仪表回路号、仪表回路备注、仪表名称、仪表安装位置、接线芯数、输入/输出信号类型、仪表类型、仪表用途及线路中的接线设备名称等信息，并结合仪表回路内仪表的数量自动识别该仪表回路的结构类型，目前数据库内配置的仪表回路结构的类型共计90余种，只有当被识别的仪表回路结构与数据库内的任一仪表回路结构100％匹配时，才会将对应相同的仪表回路结构调出。

举例如下：仪表回路编号为FIC-4001的仪表回路的结构识别过程：

根据SPI软件仪表回路结构，根据回路值依次查询回路内仪表，查询结果如下表所示：

回路值

回路号

回路备注

仪表名称

安装位置

接线芯数

信号类型

仪表类型

用途

接线设备

1

FIC-4001

无

涡街流量计

F

2

AI

FLOW

流量

安全栅柜

2

FIC-4001

无

输入式安全栅

DCS-SBC

2

general

3

FIC-4001

无

DCS

DCS

4

FIC-4001

无

输出式安全栅

DCS-SBC

2

general

5

FIC-4001

无

调节阀

F

2

AO

Valve

调节

安全栅柜

根据上述查询结果，回路中回路值为1的仪表的输出有值，且为两线值，信号类型为AI，安装位置为“F”；回路值为2的仪表的名称为“输入式安全栅”；回路值为3的仪表的仪表类型为“DCS”；回路值为4的仪表的名称为“输出式安全栅”；回路值为5的仪表的输出有值，且为两线值，信号类型为AO，安装位置为“F”，仪表名称为“调节法”；该回路共有5个仪表。

该回路的属性值完全匹配“仪表回路结构类型一”的各项属性，故判定回路FIC-4001的回路结构为“仪表回路结构类型一”。

循环步骤S40，直到项目所有仪表回路查询判断后结束。

S50，根据全部所述调出的仪表回路结构分配确定图幅的需求数量。

所述图幅的需求数量按全部调出的仪表回路结构导入图幅后按预设的分布比例及排满图幅的原则，自动排列组合得出。所述图幅为A3或A4图幅，本实施例采用A3图幅，预设的每一种仪表回路结构类型所占A3图幅的比例是确定的，软件按照步骤S40的输出结果，按排满A3图幅的原则，自动排列组合后计算出全部仪表回路绘制需要的A3图幅总数。

S60，将所述调出的仪表回路结构导入图幅中，完成仪表回路图的绘制。

仪表回路按步骤S50的排列组合绘制分配到每个图幅内，仪表回路图组成图块内的参数信息直接调取SPI数据库。

本发明中的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，既能依托SPI设计软件的数据，又能快速准确的绘制出符合要求的仪表回路图。其中每种不同的仪表具有不同的属性值组合，有助于实现识别出仪表回路结构类型；每个仪表回路结构类型在图幅上的占比是预先设计好的，按排满图幅的原则排布，也使得最终绘制出的仪表回路图美观整洁，且合理的节省了图幅页数。

实施例二

如上所述的一种基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，本实施例与其不同之处在于，所述步骤S60还包括在图幅中绘制图框，所述图框数量与图幅数量对应，所述仪表回路结构绘制在图框内，所述图框上还列有仪表回路号和页码。

依据步骤S50计算结果，首先在所述图幅上绘制出全部图框，并按步骤S50的排列组合绘制被分配到每个图框内的仪表回路，仪表回路图的组成图块的参数信息直接调取SPI数据库预先设置好的参数，同时在所述图框指定位置(如图框的右下角)列出本图框所绘制的仪表回路号及页码。

举例如下：如图1所示，上面图框内绘制了两个仪表回路结构类型一类型的仪表回路图，该结构类型的仪表回路图是由图8至图19所示的图块组合而成，所述图8至图19分别为电缆图块符号、两线制仪表图块符号、安全栅图块符号、调节阀图块符号、工作接地模块图块符号、软信号线一图块符号、输入模块图块符号、输出模块图块符号、DCS仪表图块符号、DCS运算模块图块符号、软信号线二图块符号和图框图块符号。

这种在图幅上增加图框的设计，不仅使得仪表回路图绘制在指定的区域内，也能将仪表回路图的一些重要的辅助信息能填写在指定的位置上，不仅清晰美观，且有助于使用者快速查看到页码、仪表回路号等相关信息。

实施例三

如上所述的一种基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，本实施例与其不同之处在于，还包括步骤S70，根据所述图框上的仪表回路号和页码，绘制出仪表回路图(目录)。

为了便于快速查找某一仪表回路所在仪表回路图的页码，软件依据步骤S60的绘图记录，将仪表回路号及其所在页码自动输出至仪表回路图(目录)中。

这种增加绘制仪表回路图(目录)有助于快速查找到某一仪表回路所在仪表回路图的页码，大大提高了工作效率。

实施例四

如上所述的一种基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，本实施例与实施例一不同之处在于，还包括步骤S80，输出设计成品，其包括所述仪表回路图。

SPI软件将使用者录入的图纸编号自动绘制到指定区域，并将仪表回路图自动输出至指定路径的文件夹内，所述仪表回路图以CAD格式导出。

这种在绘制完成后，将设计成品自动保存至指定的文件夹内，便于使用者管理和查看。

实施例五

如上所述的一种基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，本实施例与实施例三不同之处在于，还包括步骤S80，输出设计成品，其包括所述仪表回路图和仪表回路图(目录)。

SPI软件将使用者录入的图纸编号自动绘制到指定区域，并将仪表回路图及仪表回路图(目录)自动输出至指定路径的文件夹内，所述仪表回路图(目录)以EXCEL格式导出，所述仪表回路图以CAD格式导出，便于使用者管理和查看。

实施例六

如上所述的一种基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，本实施例与其不同之处在于，还包括步骤S11，更新数据库，即当使用者在创建一个新的仪表回路时，通过所述绘制方法未能导出仪表回路图的设计成品时，经检查排除操作失误的情况后，则认为所述数据库中缺少与所述新的仪表回路对应的仪表回路结构类型的图例，此时需要在所述数据库录入新的图块或仪表回路结构类型，以便于使用。

本发明中的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法增加数据库可更新的步骤，使得该绘制方法能根据实际使用情况不断完善，扩大了使用范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，其特征在于，包括步骤：

S10，建立数据库，所述数据库的内容包含图块和仪表回路结构类型；

S20，根据设计需求在SPI软件内创建仪表，并录入所述仪表的属性值，直至全部所述仪表录入完毕；

S30，在SPI软件内完成各个所述仪表的接线，形成完整的仪表回路；

S40，根据仪表回路的顺序值查询回路内各所述仪表的属性值，并识别所述仪表回路的结构类型，并从数据库中调出相应的仪表回路结构，直至全部所述仪表回路的结构识别完毕；

S50，根据全部所述调出的仪表回路结构类型分配确定图幅的需求数量；

S60，将所有所述调出的仪表回路结构导入图幅中，完成仪表回路图的绘制。

2.根据权利要求1所述的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，其特征在于，所述图块包括图框、两线制仪表、三线制仪表、控制阀、切断阀、安全栅、隔离器、温度变送器、简单控制系统、串级控制系统、分成控制系统、MCC、接地系统单元、供电系统单元、接线箱和接线模块。

3.根据权利要求1所述的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，其特征在于，所述仪表回路结构类型具有若干组，且每组所述仪表回路结构类型之间均不相同，也即每组所述仪表回路结构类型的属性值组合均不相同。

4.根据权利要求1所述的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，其特征在于，所述属性值包括仪表回路号、仪表回路备注、仪表名称、仪表安装位置、接线芯数、输入/输出信号类型、仪表类型、仪表用途及接线设备名称。

5.根据权利要求1所述的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，其特征在于，所述图幅的需求数量按全部调出的仪表回路结构类型导入图幅后按预设的分布比例及排满图幅的原则，自动排列组合得出。

6.根据权利要求1所述的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，其特征在于，所述步骤S60还包括在图幅中绘制图框，所述图框数量与图幅数量对应，所述仪表回路结构类型绘制在图框内，所述图框上还列有仪表回路号和页码。

7.根据权利要求6所述的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，其特征在于，还包括步骤S70，根据所述图框上的仪表回路号和页码，绘制出仪表回路图。

8.根据权利要求1-7任一所述的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，其特征在于，还包括步骤S80，输出设计成品，其包括所述仪表回路图。

9.根据权利要求8所述的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，其特征在于，所述仪表回路图以CAD格式导出。

10.根据权利要求1-7任一所述的基于SPI软件的仪表回路图绘制方法，其特征在于，还包括步骤S11，更新数据库。

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