CN1098214A

CN1098214A - 绘制三维工艺配管图计算机辅助设计系统

Info

Publication number: CN1098214A
Application number: CN 93109112
Authority: CN
Inventors: 彭子礼; 赵劲松; 李学亮
Original assignee: No4 Construction Co China Petrochemical Corp
Current assignee: No4 Construction Co China Petrochemical Corp
Priority date: 1993-07-29
Filing date: 1993-07-29
Publication date: 1995-02-01

Abstract

本发明涉及一种利用微机绘制三维工艺配管图的自动化技术。本发明包括数据管理子系统和图形生成编辑子系统两部分，对工艺配管设计的常用数据和图例录入维护，采用三维功能的AUTOCAD作为图形支撑软件，根据管线的不同走向自动绘制三维管线及材料表图形，标注三维尺寸及焊点，并可对图形进行编辑。采用本发明提供的微机辅助设计系统绘制三维工艺配管图可大大提高绘图质量，提高工作效率3倍以上。

Description

本发明涉及一种绘制三维工艺配管图的自动化技术。

目前一般大中型石化装置的配管工程量约占工程总量的35%左右，配管施工目前国内的企业基本采用现场配管的方法，由人工绘制草图，现场实际测量，再逐项对草图上管件管材统计汇总。这种方法比较落后，工作效率低，准确率低;人工绘图计算一有差错，就会造成材料浪费，耽误工期;而且人工绘图一般只标注管道的建筑长度，不能标注管道和配管长度，因而尚需通过人工计算才能满足预制加工的需要。国外以发达国家已进行大量计算机辅助设计技术（CAD）的研究开发，如美国的COMPUTERVISION公司的管道设计软件PIPING，CADCenter公司的软件PDMS等，这些软件都在工作站上运行，售价昂贵，设计周期长，不能适应我们预制配管的需要。国内的些单位虽然也有类似软件，但图形简单，绘图自动化程度低，实用性不强。

本发明的目的是设计一种利用微型计算机绘制施工用三维工艺配管图的计算机辅助设计系统，以便提高设计工效和设计质量。

本发明提供的计算机辅助设计系统主要包括数据库管理部分和图形生成及编辑修改部分。

数据库管理部分主要实现对录入材料的管理，它包括标准件数据库系统、材料数据库系统两个子系统（见图1）。

标准件数据库子系统有阀门数据库、法兰数据库、垫片数据库、弯头数据库。该功能模块能够完成对录入材料的自动查寻，从录入管道建筑长度数据计算出配管长度。阀门、弯头、三通数据库中存入其安装长度，法兰根据型号不同存入数据也不同，对承插弯头存入其承插长度。标准件数据库为完全开放形式，便于修改和扩充。

材料数据库系统：能够将以不同管线号录入的材料数据自动汇总和分区汇总，并以报表形式打印出来。为了快速准确地录入数据，增强顺序录入数据的层次感，系统提供了交互式录入环境。运行数据库管理程序，显示如下功能模块：

1.管线号目录维护功能：

计算机自动保留所有绘过图的管线号及绘图日期，以便日后查找此管线号，同时对材料数据库进行编辑和追加;材料数据库是由输入管线数据时自动生成的。

2.生成绘图文件功能：计算机执行此项功能后，对录入的管线号数据处理，生成AUT-OLISP可以读取的数据文件，并且对此管线号材料数据进行汇总计算。

3.数据录入功能：屏幕显示蓝色菜单，询问所绘制管线和管线号，键盘录入后，屏幕出现弹出式红色菜单，询问绘制起始管线是否减去管件长度，若是，则输入三通的型号规格，计速录入数据，保证录入数据的正确性，系统增加了大量的人机对话功能。用光标键依次选择各功能项，进行数据输入，每项数据录入或修改完毕自动在屏幕左部显示，以便检查。

4.材料汇总功能：此项功能对所绘制过的管线图和材料进行自动汇总，并可备份到一个由用户命名的材料数据库中。

图形生成及编辑修改部分主要实现三维管线绘制，三维尺寸标注，焊点标注及材料表图形的生成，并完成对图形的一些编辑功能。系统采用了具有三维功能的AUTOCAD（汉化10.0）作为图形支撑软件。

由于所绘制管线图是空视图，为三维形式，不同于一般的平面图，三维管线的管件图形是无限的，不能采用模板式的方法绘制三维管线图，因而采取了AUTOLISP的UCS技术（用户坐标系统）。UCS是根据通用坐标系统（WCS）来定义的，根据管线的不同走向，随时计算当前的UCS，因此管线、管件可以从任意空间角度绘出，系统运行后，按提示输入管线号后，即可自动绘出图形。由于管线尺寸不一，长度不定，程序中采取了自动控制技术，即长尺寸自动缩小，短尺寸自动放大，从而使图在有限的图纸范围内绘出。尺寸数据采用双重数据标注法，括号外数据为建筑长度，括号内数据为配管长度，管件两端焊点自动标注，管段长度每大于7米会自动增加一个焊点。

在AUTOCAD原型图中，建有大量标准管件用符号图例，并可以“块”的方式建立、修改和扩充图形库，同时这些标准图例绘制在图形板菜单上，如设备、仪表、标高、轴线、指北针等，只需用鼠标选中所需图例插入图形即可。汇总以后的管线材料表也同时以表格形式绘制出来。图形生成完毕，可通过批量绘制程序自动在绘图仪输出，它是由TubroC写的自动生成SCR文件实现的，可在一张1号图纸上绘制四张带有边框线的3号图。

绘制三维工艺配管图的程序如下

1.首先启动AUTOCAD图形生成系统，原型图显示后，用鼠标在下拉菜单中先择PIPECAPP项，其步骤如下。

绘制管段图：

提示：请输入管线号

调整图形比例因子

若逐段调整时，需在图形处动生成时交互输入比例值。

提示：给初始点

根据绘制管线图大致走向，用鼠标在屏幕上定位绘制管线的起点，计算机将自动绘制出一条连续的管线图。

提示：绘分支管线

若有分支管线，可继续绘制。

由于三维工艺图管线图是无比例的，程序中采取了自动控制绘制管线长度技术，减少了调整绘图比例的工作量。

生成材料表：用鼠标选择此项功能后，材料表按序号排列自动绘制出来。

填写标题栏：

提示：压力

温度

管线类别

X光检验

图纸号

热处理

管线名称

管线号

空视图号

键盘依次录入数据后，计算机自动地将数据填在图形表格上。

2.三维管线图的编辑修改

图形自动生成后，还可以对生成的图形加以注释和修改，完成如下功能：

（1）写入文本：在图纸上写入文字说明或技术要求等文本文件。程序可直接读取由文字编辑软件生成的文本文件，写在图形文件上。

（2）常用坐标系统的变换：根据绘制空视图的需要，进行坐标系统的变换，用来绘制各种角度下的管件符号;

（3）标高及流向注释;

（4）设备、仪表嘴注释;

（5）绘制轴线和指北针。

3.批量自动绘图输出功能：

为了使用绘图仪在1号图纸上边续绘出四张3号图，可使用批量绘图程序，

C\ACAD\HT

提示：绘制第一张图形名：

绘制第二张图形名：

绘制第三张图形名：

绘制第四张图形名：

输入图形名后，计算机自动绘制出带有边框线的四张3号图。

实施例：

一.计算机的硬、软件配置：

微机：COMPAQ 386/20e

绘图仪：DMP52

数字化：A3

软件支持：汉化FOXBASE，AUTOCAD10.0及三维配管图软件系统。

二.数据录入：

见示例图2，录入一条由西向东接弯头，建筑长度为2000mm的管线，主菜单选择“管线”后，屏幕出现管线录入窗口，用光标键选择屏幕上出现的管线名称、型号规格、材质项的提示数据，用ENTER键加以确认，再输入空间X、Y、Z三维管线建筑长度，

管线名称：无缝钢管

型号规格：φ219×6

材质：20＃

长度：

X：2000mm

Y： mm

Z： mm

输入完管线数据后，在主菜单上用光标键选择“弯头”项，选择录入数据，

弯头名称：无缝90°弯头

型号规格：PN25 DN200

材质：20＃

接建筑长度为1500mm，由北向南管线，此时管线名称、型号规格、材质为上次输入管线的默认值，输入距离即可，

长度：

X： mm

Y：-1500mm

Z： mm

再接弯头，取默认值即可，录入建筑长度为2500mm由西向东管线：

X： mm

Y：2500mm

Z： mm

接弯头，录入建筑长度为3000的由南向北管线：

X： mm

Y：3000mm

Z： mm

由于弯头直接接大小头，可选“弯头前接管件”项，接弯头，

弯头名称：无缝90°弯头

型号规格：PN25 DN250

材质：20＃

接大小头，

大小头名称：无缝偏心大小头

型号规格：DN300×200

材质：20＃

录入自底向上建筑长度为2000mm的管线，

管线名称：无缝钢管

型号规格：φ325×9.5

材质：20＃

三维距离：

X： mm

Y： mm

Z：2000mm

选“三通”项，

三通名称：无缝三通

型号规格：PN25 DN300

材质：20＃

录入自底向上建筑长度为3000mm的管线，

X： mm

Y： mm

Z：3000mm

接弯头，再接自东向西建筑长度为4000mm的管线

X：-4000mm

Y： mm

Z： mm

接弯头，接自底向上建筑长度为2500mm的管线，

X： mm

Y： mm

Z：2500mm

接弯头，接北偏东管线，

X：500mm

Y：2400mm

Z： mm

接弯头，接自底向上建筑长度为6000mm的管线，

X： mm

Y： mm

Z：6000mm

接弯头，接由南向北建筑长度为1500mm的管线

X： mm

Y：1500mm

Z： mm

接弯头，接由上向下，建筑长度为4000mm的管线，

X： mm

Y： mm

Z：-4000mm

结束一条连续管线的绘制，屏幕出现弹出式红色菜单，询问绘制分支管线吗？键入Y，分支管线从三通的支管来，输入三通

三通名称：无缝三通

型号规格：PN25 DN300

材质：20＃

输入建筑长度为2000mm自南向北的管线，

X： mm

Y：2000mm

Z： mm

选“弯头前接管件”，

弯头名称：无缝90°弯头

型号规格：PN25 DN300

材质：20＃

管件名称：阀门

型号规格：Z41H-25

垫片名称：缠绕垫

型号规格：PN25 DN300

材质：20＃

数量：2个

法兰名称：法兰（对光）

型号规格：PN25 DN300

材质：20＃

数量：2个

接由上向下建筑长度为2500mm的管线，

X： mm

Y： mm

Z：-2500mm

选“三通”项，

三通名称：无缝三通

型号规格：PN25 DN300

材质：20＃

结束数据入。

三.生成绘图文件

输入所要绘制的管线号后，生成了Autolisp可以读取的数据文件。

四.生成图形

在PIPECAPP功能菜单上选择“生成图形”，然后输入所绘制的管线号后，屏幕提示：

需改变图形绘制比例吗（Y/N）

键入N，不调整，再用鼠标在屏幕上给一初始点，计算机自动地绘制出三维配管工艺图。

在PIPECAPP功能菜单上选择“生成材料表”，汇总以后的材料表也绘制出来。

在PIPECAPP功能菜单上选择“填写标题栏”，根据屏幕提示，依次录入。

压力：18.69Mpa

温度：475℃

管线类别：A

X光：100%

图纸号：YW1302/4，5

管线名称：氢气

管线号：250-H21107-9K1

空视图号：LLQJG10-02

绘图结束。

附图说明：

图1 计算机辅助设计系统

1.辅助设计系统 3.图形生成及编辑修改系统

2.数据管理系统 4.伐门数据库

Claims

一种绘制三维工艺配管图的计算机辅助设计系统包括数据库管理子系统和图形生成编辑子系统两部份，其特征是数据库管理子系统的数据录入采用多窗口录入环境，数据库包括标准件数据库和材料数据库，标准件数据库又分伐门数据库、法兰数据库、垫片数据库、弯头数据库。标准件数据库对各标准件的名称，型号、规格、材质、长度录入并进行管段计算，材料数据库对不同管线号的材料名称、型号、规格、材质、数量或三维建筑长度录入维持，并将录入的材料数据自动汇总和分区汇总；图形生成和编辑子系统采用具有三维功能的AUTOCAD作为图形支撑软件，将常用图例建立图形库，采用用户坐标系统(UCS)，根据管线的不同走向自动绘制三维管线及材料表图形，标注三维尺寸及焊点，并完成对图形的编缉功能。