陳 磊

(中石化寧波工程有限公司，浙江 寧波 315103)

近年來，國內的一些大型設計院開始引進國外先進的工程設計綜合軟件平臺，用以提高設計工作的效率和質量，最具代表性的有生產(chǎn)裝置設計、穩(wěn)態(tài)模擬和優(yōu)化的大型通用流程模擬系統(tǒng)Aspen Plus、SP-3D軟件、AVEVA工廠設計軟件PDMS(Plant Design Management System)及電氣制圖軟件ETAP等；儀表行業(yè)也有許多專業(yè)軟件，如SPI、PRODOK及世宏軟件等。這些都是面向業(yè)主和EPC工程商的儀表工程設計解決方案，這些軟件的使用讓自動化工程設計更加精準和完善，項目文檔也易于管理。盡管優(yōu)勢明顯，但這些軟件都有費用高和掌握難的問題，而且后期的二次開發(fā)又要花費大量的人力和財力。對于每一個工程設計人員而言，學習這些軟件的使用方法也并非易事。

PDMS、AutoCAD與Excel是工程設計領域最常用的軟件，這些軟件各具優(yōu)勢，而互相之間卻無有效關聯(lián)。為了提高設計人員的工作效率，筆者結合實際工作經(jīng)驗，采用多種簡單實用的方法，將三者結合起來。而且實際工作中，也證實了這些方法的有效性。筆者是基于Auto CAD 2004版和Office 2003版構思的方法，不排除這些軟件的升級版本可能不適合所述方法和思想。

1 PDMS與CAD的結合①

PDMS是廣泛應用于電力、煤化工大型工廠基礎設計和詳細設計的優(yōu)秀設計軟件，倍受國際大型工程公司的青睞。中石化寧波工程有限公司的鍋爐項目部以熱工專業(yè)為主導，已將結構、建筑、設備及管道等諸多專業(yè)的設計工作整合到了PDMS平臺上，提升了工程的整體設計質量。在各項目已建模型上，包含了大量的儀表類型、位號、位置及高度等信息，自控專業(yè)完全能夠有效地利用這些數(shù)據(jù)。

將PDMS數(shù)據(jù)庫中的所有在線儀表對應的坐標和位號通過PDMS的自帶功能導出為Excel文檔，如圖1所示。

圖1 PDMS導出在線儀表信息的Excel文檔

在這些信息中加入CAD腳本文件命令，形成腳本文件并保存，代碼如下：

Insert YBF

2636000,3687300

PT-101

Insert YBF

2638300,3623300

AT-101

…

將按照1∶1比例繪制的工藝設備布置圖的零點定位到原點(0，0)坐標。同時在CAD中繪制一個儀表功能塊，命名為“YBF”，此塊中包含有腳本文件將要調用的CAD定義(包括位號及高度等)，如圖2所示。

圖2 CAD中的儀表功能塊

用SCR命令執(zhí)行編寫好的腳本文件，所有儀表信息都按照腳本程序的命令自動繪圖，形成的初版儀表配線平面敷設圖再根據(jù)國標和行業(yè)標準中的圖例標準繪制儀表和線纜即可。

2 AutoCAD與Excel的關聯(lián)

AutoCAD和Excel沒有直接的數(shù)據(jù)接口，雖然CAD支持Windows自帶的標準快捷鍵功能(在CAD工具→選項菜單勾選)，但是僅有這些對于工程設計應用是不夠的。盡管如此，這兩款軟件還都預留了同平臺的開發(fā)和調試接口，即VBA開發(fā)平臺。

將CAD導入到Excel適用于安裝圖及接線箱接線表等圖紙中有關材料方面的統(tǒng)計。先將每張CAD圖的材料表部分內容以文本格式存放到獨立的圖層(命名為“材料”)，同時把其他無關圖層全部隱藏，只保留“材料”圖層，運行宏“CAD-Excel”，在彈出界面中的A1單元格填寫輸出列數(shù)(如：5)，導出界面如圖3所示。

圖3 CAD導入Excel界面

導出內容為普通Excel格式，通過復制和粘貼可以轉存到獨立的Excel文件中。接下來只需要利用Excel軟件強大的排序和計算功能匯總材料即可。該方法的程序由多條AutoLISP語句組成，主要包含選擇集掃描語句ssget()、賦值語句setq()、選擇集計數(shù)語句slength()及循環(huán)語句if()等。宏“CAD-Excel”的程序流程如圖4所示。

圖4 宏“CAD-Excel”的程序流程

有了前述方法，要從Excel導入到CAD就更簡單了。利用開放的工具軟件VBA，將Excel與CAD無縫連接。首先將CAD繪制好的非空表格導出(無需另存為Excel格式)，把需要修改的項從Excel格式的數(shù)據(jù)源直接復制到對應位置，并通過“TO CAD”按鈕將Excel表格導入。

因功能所限，以上方法使用過程中，所有表格格式都不會被復制，僅實現(xiàn)了類似于Office軟件中數(shù)據(jù)的選擇性粘貼功能。

3 多個Excel文件間的通用

3.1 儀表規(guī)格書工藝參數(shù)的輸入

儀表規(guī)格書中每一種儀表都有大量的工藝參數(shù)，輸入這些數(shù)據(jù)需要花費大量精力。上游工藝專業(yè)提出的儀表條件表(以下簡稱條件表)都有帶儀表位號的電子版文件，其表格格式由自控專業(yè)為工藝量身設計，形式相對固定，甚至也有專門的Intools條件表。利用這些規(guī)范的數(shù)據(jù)源制作的規(guī)格書模板，可以被使用在任何項目中，進而逐步實現(xiàn)儀表專業(yè)設計的自動化。

模板的制作要求用最新版的規(guī)格書樣式(圖5)，避免頻繁修改格式導致程序出錯。假設以調節(jié)閥規(guī)格書為例，把條件表修改為固定文件名(如“工藝條件”)，并放在固定的文件夾(如：D:)。最終目標是每次打開規(guī)格書，只要在位號一欄填寫儀表位號，軟件就能自動關聯(lián)到最新的工藝數(shù)據(jù)。

圖5 標準規(guī)格書樣式

利用垂直查找函數(shù)VLOOKUP在用途Service欄輸入公式“=VLOOKUP(BK4,′D:[儀表條件.xls]控制閥條件′!S|FS|1:S|ETS|200,2,0)”，其中，BK4為輸入的儀表位號所在單元格，控制閥條件為條件表文件中的表名，S|FS|1:S|ETS|200為查找范圍，2表示用途數(shù)據(jù)所在的單元格在已選擇查找范圍內的順序號，0為默認值。確定調節(jié)閥的用途就能輕松填入到指定單元格中了。此方法的另一個優(yōu)勢在于規(guī)格書文件一旦保存，只要條件表數(shù)據(jù)更新，再次打開規(guī)格書，用途數(shù)據(jù)就會自動更新為最新，實現(xiàn)自動鏈接工藝數(shù)據(jù)的規(guī)格書，效果如圖6所示。

圖6 自動鏈接工藝數(shù)據(jù)后的規(guī)格書

同理，所有工藝參數(shù)，包括PID號、溫度、壓力及流量等，均可按上述方法獲得數(shù)據(jù)。

另外，在調節(jié)閥規(guī)格書里還有許多與儀表位號相關的參數(shù)可以直接通過函數(shù)實現(xiàn)，如電磁閥。如果調節(jié)閥需要帶電磁閥，可在電磁閥位號欄輸入公式“=LEFT(BK4,FIND(″V″,BK4)-1)&″SOV″&MID(BK4,FIND(″-″,BK4),8)”，此公式的原理是利用文本函數(shù)LEFT從指定文本(單元格BK4)的左側開始查找；FIND函數(shù)查找特定字符在指定文本中的起始位置編號；MID函數(shù)與FIND函數(shù)近似，區(qū)別在于查找從中間位置開始。不難理解，這條公式的結果能把調節(jié)閥位號順利轉為電磁閥位號，而無需人工干預。循著這些公式的思路，大部分繁瑣的規(guī)格書數(shù)據(jù)填寫工作都會迎刃而解。

鑒于質量管理的要求，工藝專業(yè)有時只注重紙版文件的更新，不能約束其電子版條件的實時性，因此所有文件在完成之前都必須再次與最終的紙版條件一一核對，如有不符需及時更正。

3.2 接線箱接線表與DCS端子表

在詳細設計過程中，設計后期需要花費許多精力完成接線箱接線表，尤其是端子號的填寫和校對。圖7為DCS廠家提供的典型端子表，不同的廠家可能格式不同，需進行格式整理。

圖7 DCS廠家提供的典型端子表

圖8為筆者設計的接線箱接線表，如果要實現(xiàn)DCS端子的自動關聯(lián)，需要將DCS廠家提供的端子表改造，使得端子表中每個位號所在的行包含機柜號、卡件號及接線端子號等。改造后的表格如圖9所示。

3.服務外交戰(zhàn)略?？箲?zhàn)勝利紀念活動具有高度的涉外性，涉及中蘇（俄）、中美、中日、中國與聯(lián)合國等雙邊、多邊外交關系，其中以對大國關系的影響最為關鍵，發(fā)揮著服務外交戰(zhàn)略的重要作用。

圖8 設計院接線箱接線表

圖9 改造后的DCS端子表

連接DCS廠家端子表和接線箱接線表的方法同3.1節(jié)所述。

3.3 索引表的頁碼、表頭和表尾

索引表在設計的整個過程中會隨時刪除和增加內容，因此索引表的頁碼、表頭和表尾在入庫的最后時刻才能確定，這就需要一種簡單快速的方法填寫這些內容。

頁碼包含在表頭內，可以隨表頭一起添加。主程序是For語句，循環(huán)復制模板中的表頭，插入語句Insert把復制的表頭插入到指定位置。此程序的關鍵是利用ActiveSheet.PageSetup.Pages.Count獲得活動工作表的頁數(shù)，以便確定循環(huán)復制表頭的次數(shù)。每插入一個表頭，選定行下移39行(標準索引表一頁39行)。部分主程序如下：

For c=1 To t2

If c

Sheets(″**″).Select

Selection.Copy

Sheets(s).Select

r=r+31

Rows(r).Select

Selection.Insert Shift:=xlDown

r=r+8

Else

Sheets(″引用″).Select

Rows(″37:39″).Select

Selection.Copy

Sheets(s).Select

r=r+31

Rows(r).Select

Selection.Insert Shift:=xlDown

r=r+3

End If

Next c

在運行此宏前，將模板中的圖號、頁碼、總頁數(shù)和版次位置填寫相應的函數(shù)，以實現(xiàn)這些信息的自動編制，圖號、總頁數(shù)、版次可使用絕對引用的方法，頁碼使用逐頁累加的方法。

4 結束語

除了以上類型圖紙的小竅門，一直缺少邏輯圖和復調圖的CAD繪制技巧，各設計院也努力開發(fā)了一些軟件工具，如中石化南京某設計院的SmartCtrlLogic軟件，還有采用Visio軟件等，但均未能推廣應用。在工程設計領域，最終的報表文件還是離不開CAD這種出圖形式。因此，花費一些時間和精力研究編制實用的小插件，可以大幅提升相關設計人員的工作效率。