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  2006-9-22 dddd dddd
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WinPDA 5.0 版 三维配管工程设计软件包功能简介


  我国第一个DOS版三维配管设计软件就是由本公司人员作为项目负责人和主要完成者,1994年通过原化工部鉴定、1995年获上海市科技进步贰等奖、1996年获得国家软件金奖、1999年又被选为我国九五优秀科技成果。另外本公司人员作为项目负责人和主要完成者,还有有关化工流程模拟和传递过程的设计软件,分别获得国家优秀软件铜奖一项、和原化工部优秀工程设计软件贰等奖二项。在管道应力分析方面,本公司人员有15年CAESAR II软件应用的经验和大型工程热力管道分析计算的经验。因此本公司是一个颇具化工工程设计背景的软件工程公司。
  WinPDA 5.0 三维配管设计软件功能简介
  1999年我们开发出在WINDOWS操作系统和网络环境下运行的、具有自主版权的“WinPDA 2000三维配管设计软件包”。 她于1999年9月通过中国勘察设计协会工程设计计算机协会鉴定,并被“确认其为在Windows95、98、NT网络环境下,以AutoCAD R14 和Visual Foxpro 为平台、具有我国自主版权的首个三维配管工程设计软件包。…它特别适用于我国以管道平(立、剖)面布置图为主的配管设计。…其性能价格比已超过目前国外同类软件,因此值得大力推广应用。
  又经过七年的应用考验和五次升版,现可提供WinPDA 2002(AutoCAD R14)、WinPDA 2003 (AutoCAD 2002)、并在2006年推出全新的WinPDA 5.0 (AutoCAD 2004)版。她可运行在WINDOWS 98/ME/2000/XP系统下,单机版或网络版都有。她不仅仅是易用的配管设计软件,而且还有及时的应用技术服务。她的主要特点:
  一、 总体特点
  1、含有中国和美国ANSI管道标准数据库及等级表库。不需用户二次开发。中文数据库,每个按钮都有提示说明,便于设计人员独立操作。
  2、中文操作提示,完全与AutoCAD风格一致:常用命令有工具条、快捷键,每条命令都在屏幕底部说明功能使用方法和注意事项。重要的还有屏幕提示牌,以引导用户正确使用。
  3、具有图面和材料表中英文自动互逆转换功能,便于为外企服务。工程术语词典支持的图面和材料表中、英文自动替换,词典可以随时扩充修改,即时响应。
  4、生成的图形和文字可无缝导入到Microstation平台,从而实现与PDS、PDMS兼容。因此便于设计院与外国大工程公司接轨、可以低廉的成本、更高效地完成外国昂贵软件的功能,生成满足要求的图纸,适应不同用户要求。
  5、自动漫游和按指定路径视察功能,便于将设计成品向业主和施工单位展示交流。以增强用户在设计市场的竞争力。
  6、 每条命令都有撤消和恢复撤消的功能,一旦出错即可撤消,撤消过头又可恢复,以确保无垃圾信息,保证工作的正确性。
  7、 工程项目自动开设相应目录,各种图纸自动按目录目录分类存放,便于管理。
  二、各模块功能
  1、 P&ID模块:
  ① 用户可自行定义管号、管径、管道等级号、管道描述符等管道参数标注内容的项数和排列次序。可根据方案设计、初步设计、施工图设计各个版次的不同需要,从简单到详细逐步输入管道参数。
  ② 设备图例按原化工部和中石化总公司的标准构成菜单。分成十八大类,每个大类分若干子类。此外用户可用本软件绘制新图例,也可从原有图上截取图形构成新图例。
  ③ 智能化绘制管道和管件,可复制、移动设备管线阀门、自动标注或修改全部管参数。管件和仪表的插入自动对中并可群对齐插入,删除管件可自动恢复管线连接,自动打断交叉管线等智能化功能。
  ④ 自动生成包含管道工程信息的PID信息文件, 结合管道等级表即可自动生成管道规格数据。它使得三维配管道设计时不需要输入管道参数。
  2、 管道数据库:
  ① 包括中国国家管道设计有关标准;中石化(油)、化工、医药、纺织行业管道设计有关标准;美国管道设计有关ANSI标准;以上标准基本齐全。以及DIN、JIS、IDF(欧盟)有关食品卫生管道标准。除金属管道外,还包含非金属管道,如ABS管、PVC管、PP管、PE管、FRP管、UPVC管和各种衬里管,如钢衬橡胶、衬四氟、衬各种塑料等定长衬里管,以及铸铁管玻璃管、搪玻璃管。特别适合环保、防腐蚀设计。
有关管线和法兰的中国标准逐年更新。
  ② 含中石化(油)、化工、医药、纺织、卫生管道设计180多个等级表的库。
  ③ 自动生成管道规格数据,使三维配管时不用输入管道数据。
  ④ 全开放、样板式数据结构,和管件产品样本一样,可高效扩充管子和管件数据库。用户扩充数据以专门的目录保存,不会因软件升级而被覆盖掉。
  ⑤ 数据库在线帮助功能,全部功能按钮自动提示,只要鼠标指向该按钮,即显示对应的提示说明或注意事项。使用户更好理解该按钮功能,以便正确操作。
  ⑥ 具有自动生成支管座和三通补强板材料表功能(可由用户控制)
  ⑦ 具有自动生成管道规格数据的定位报错功能,既能准确定位报错,又能容错运行。
  ⑧ 早在方案设计或初步设计阶段,完成P&ID图后通过数据库即能自动生成除管子弯头外的管件材料表供投资估算、关键进口阀门采购和概算之用。
  3、 三维设备模块:
  ① 具有预定义设备库,所有设备分成:输送泵、换热器、容器、搪玻璃设备、过滤器、离心机、压缩机、风机、除尘器、干燥器、工业炉、输送机、搅拌槽(釜)、其它等十五个大类。每个大类又分成若干个子类,每个子类为一个菜单项,共有八十九个子类。
  ② 标准定型设备可直接按标准型号系列选用。
  ③ 非定型设备参数化输入:菜单上显示该设备外形和主要三维尺寸的输入对话框,与设备条件单相似。按对话框上提示输入有关尺寸参数,即可生成三维设备。
  ④ 基本图形库:包含园锥体(空间任意轴可变径)、棱锥体(空间任意轴可变边长)、长方体、球体、封头、拱顶长方体、椭园底长方体、园环体、长槽体、园槽体即可组装任意形状的三维设备模型。
  ⑤ 三维设备定位功能:可参考柱子、其它设备、其它设备的管口,或直接输入坐标以确定设备的基点位置。
  ⑥ 三维设备修改功能:点选要修改的设备,即弹出相应的输入对话框,自动显示原有参数,修改参数后即自动修改设备,并且自动调整管口位置。
  ⑦ 管口修改功能:点选要修改的管口,即弹出相应的输入对话框,自动显示原有参数,修改参数后即自动修改管口。
  ⑧ 设备的阵列复制、旋转、移动、镜象功能。
  ⑨ 管口的复制、添加、旋转、径向或轴向移动功能。
  ⑩ 用户设备库功能,可将用户生成的设备保留为用户设备库,在以后的项目中使用,也可修改、复制、旋转、镜象、或增删管口。
  ⑾ 设备组合功能,任意个设备组合成新的复杂设备。组合设备可以复制、旋转、镜象、也可再组合,从而可组成非常复杂的流水线设备。组合设备也可炸开再修改。
  ⑿ 可生成设备附属操作台、梯,和设备基础,有利配管定位。
  4、 设备布置图模块:
  ① 自动生成设备布置图,半自动标注定位尺寸。自动生成管口方位图填写管口特性表。
  ② 可生成设备附属操作台、梯,栏杆的平(立)面布置图。
  5、 三维配管模块:
  ① 具有直角坐标、极坐标和参考点等九种管线输入法,不同的管件定位方法,任意角煨弯、流向控制等智能配管功能。可以预先设置配管方法的控制参数,以决定管件定位方式和坐标输入方法。既有通用高效的方法,又有针对特殊情况的方法,并可随时改变控制参数,从而改变配管方法,以适合各种情况。与前版相比,减少一半对话框选择操作。科学合理的管件定位方法,能保证设计成品符合工程施工要求,对缺少工程经验的年轻设计人员无疑是设计质量的重要保证手段。
  ② 配管时不用输入管线参数,而由数据库自动挑选。配管中途可随时回退上一步输入。
  如果不满意或出错可撤消,若撤消过头又可恢复。完成每根管线后将自动保护该管线,此时管线仍然可见、可查询、可参考,不会被错误删除。
  ③ 管线可以修改管段长度或管径,可移动、旋转管线,可复制、镜象单一管道,也可镜象选定的多个设备和管道群。可删除局部管道,也可删除整根管道。
  ④ 插入阀门、管件时,自动提示相应管段长度供参考,如果是法兰连接还按选择自动配上垫片、螺栓、螺母。科学合理的管件定位方法,能保证设计成品符合工程施工要求。可旋转管件和阀门方向、也可任意移位,甚至可选择设备管线群,一起伸缩移位。可修改阀门和管件的直径。删除管件能自动修复断管,包括直管和弯管。可定义特殊形状管件。
  ⑤ 定长规格的衬里管道自动设计功能,用户可以象普通管线一样设计,软件自动分段确定定长管长度,正确统计配套垫片和螺栓螺母。
  ⑥ 测量任意二点(管端、管口,管件)之间的DX、DY、DZ增量。从而利用本软件包直接进行配管设计,无需人工计算坐标,更为方便。
  ⑦ 可以控制显示指定管号的一根、数根或某一类管道;也可控制显示有关的一个或几个设备,使建模更加直观方便。
  ⑧ 用P&ID信息校核模型,查询遗漏的管号和管件。三维管道模型完整性自校核。
  ⑨ 管道与管道、设备、厂房钢结构、风管及电缆桥架的碰撞规范检查。按管中心间距规范进行管道模型软碰撞检查。以净间距的形式报告结果,直观、便于修改判断。
  ⑩ 管道材料自动统计。定长衬里管道材料自动分段统计。伴热(冷)管、夹套管的材料(模拟主管)自动统计。
  ⑾ 单线管道与园管模型之间转换,单线管道建模直观、速度快,转成园管后可进行透视图着色或渲染,立体效果好,二种模式可以切换,以适应不同要求。
  ⑿ 具有大型装置模型分解和拼装功能。既可按高度分层建模,也可按区域分区建模,需要时可合成为一个完整的大模型。可按某一比例建模,而采用不同比例出图。
  ⒀ 具有整个装置模型镜象功能。当总图位置与已有装置成镜象关系时,不需要重新设计、可自动镜象得到。多条相同生成线一般也成镜象布置,这时只要设计一条生产线,其它可以用镜象功能得到。
  ⒁ 具有整个装置圆管分类涂色功能。提供红、黄、蓝、深绿、白、灰、铜、金等十种颜色,由用户选择分类涂色,可满足一般工业装置涂色要求,使模型更符合装置实际。
  ⒂ 具有在着色状态自动漫游和按指定路径视察功能,便于将设计成品审核、和向业主和施工单位展示交流。
  ⒃ 还配有园形或矩形截面的风管和电缆桥架的三维布置设计功能。同样可以生成相应平面布置图和材料表(此功能属于选购)。
  6、 管道布置图模块:
  ① 可以预先设置平面管道布置图标注方法的控制参数,以决定标注内容与深度。
  ② 全投影和分层提取成图方法;一次性生成装置某一方向的全投影,再按出图需要分层提取该方向任意切面的管道平(立、剖)面布置图。既可提取整个截面图形,也可提取局部剖面图形。既减少出错又可提高出图效率,而且装置越复杂效果越明显。
  ③ 分层提取自动生成管道布置图,自动打断相交管线,平行重叠管线可根据标高关系自动打断最高的管子并加上断管符号,其余较低管子自动缩短,按传统显示打断。管道参数和管间距实现群标注,定长衬里管道自动分段标记。
  对于定长规格的衬里管道或防腐蚀玻璃管、陶瓷管,软件自动分段插入法兰,生成正确的衬里管道布置图。
  ④ 具有管架数据库,可在平面图上参照柱子、设备、管线、管件位置而定位设置、修改和自动统计管架,可生成管架一览表。
  ⑤ 一个模型可以设定不同的比例出图。同一区域的设备布置图和管道布置图可按不同比例出图。不同方向的平面图和剖视图可合并在一张图上。  
  ⑥ 自动生成楼板管道预留孔土建二次条件图。
  ⑦ 具有新老图形合并功能,可将已经标注的管道布置图,与模型修改后自动重新生成的新图合并。无论新图形管线布置或设备布置变化,都能进行的新老管道平面图合成,已经标注过的而没有修改的管道不需要重新标注,以保护用户的阶段性成果。
  ⑧ 三维管线标注功能。局部设备管线密集处,可清晰表示相互关系。
  ⑨ 三维模型的局部三维标注功能, 可生成(任意选择的设备和管线)三维模型的局部三维标注图,并存贮之。然后与平面管道图合并成图,象设备节点详图一样。克服了传统方法对于复杂局部难以表示清楚的缺陷, 使得管道布置图更直观、便于理解和施工。可以满足某些外国公司的要求。
  ⑩ 具有自动定位报错功能,在三维模型生成平(立)面管道布置图的过程中,如有错误,将自动定位报告出错原因。准确报告出错管号、管件名称、和空间坐标,将错误信息存贮在专用的2D_ERR.MSG文件里,以便快速改正。
  7、 管道轴测图模块:
  ① 可以预先设置管道轴测图标注方法的控制参数,由用户决定标注内容与深度。
  ② 从三维管道模型中抽取某一管道自动生成管段轴测图,自动标注尺寸、标注仪表、管线连接关系、并生成管段材料表。标注深度能够满足《化工装置管道布置设计规定》的要求,也可根据用户需要选择标注内容与深度。同时统计焊缝个数,便于工程承包和施工。
  ③ 具有定长规格的衬里管道或防腐蚀铸铁管、玻璃管、陶瓷管自动分段设计功能,用户可以象普通管线一样设计,软件自动分段插入法兰并标注长度,正确统计配套垫片和螺栓螺母,所附材料表中自动开列标准和非标长度的定长衬里管道规格和数量。
  ③ 可以在一张图上生成多个管号的轴侧图,也可将一个复杂管号打断,分开生成数张轴侧图,并自动编流水号。
  ④ 可设置、标注和统计管架,并在所附材料表中列出管架一览表。
  ⑤ 非比例处理功能,管件非比例移位后能使图形清晰匀称,但尺寸标注保持正确。
  ⑥ 可以添加各种符号。譬如:操作台、窗墙、现场焊符号等等。自由标注功能,可以在有特殊需要时标注轴侧图的任意尺寸。
  ⑦ 工程术语词典支持的图面中、英文自动替换功能,词典可以随时扩充修改。
  ⑧ 具有与 CAESARⅡ 管道应力分析软件接口,能自动生成CAESARⅡ的输入文件。
  ⑨ 具有自动定位报错功能,在由三维模型生成轴侧图过程中的如有错误,将自动定位报告出错原因,提示用户改正。
  ⑩ 既有交互式抽取生成轴侧图功能,可将任意复杂管道正确生成轴侧图。也具有自动批生成轴侧图功能,在合理细分管号的情况下绝大多数图形直接可用。。
  8. 三维厂房钢(混凝土)结构模块:
  ① 具有型钢数据库支持的三维钢(混凝土)基础、梁、搂板、楼梯、栏杆、和开孔的结构模型设计 (无强度计算)。
  ② 统计型钢(混凝土)材料。
  ③ 生成钢结构布置图、自动标注尺寸,与管道布置图配套。
  9. 建筑轮廓图模块:
  ① 生成建筑轮廓图用于提条件图,或与管道平面布置图配套。
  ② 也可用于可行性研究、方案设计、初步设计的平面设备布置图。
  10. 管道二相流分析与压降计算模块:
  ① 管道内二相流流型分析,使得管内保持合理流型,以免操作时产生严重水击现象。从而在装置运转时,保证管道安全、仪表读数准确。
  11. 各种材料表模块:
  ① 自动生成管线命名表、管段材料表、综合材料表、油漆保温材料一览表、管道支吊架一览表。材料表格形式符合《化工装置管道布置设计规定》的要求。
  ② 自动统计伴热(冷)管或夹套管的材料(模拟主管数据),支管座(或三通补强板)材料功能(由用户控制)。综合材料表中也自动增加相应的材料。
  ③ 各种材料表都全自动排序,无需人工干预.综合材料表可提示用户按设计要求调整各种管件的裕量系数。
  ④ 全部材料表都有DBF、TXT、DWG、EXCEL四种格式。综合材料表可以按石油系统的要求,将阀门单独列出的Excel表格式,为生成分类采购表提供方便。
  ⑤ 各种材料表都有工程术语词典支持的图面中、英文自动替换功能,词典可扩充修改。
  13. 三维风管与电缆桥架模块:(此模块为选购)
  ① 数据库支持的三维风管与电缆桥架模型设计。
  ② 自动统计风管与电缆桥架材料。
  ③ 生成布置图与平面管道布置图配套。
  14. 项目管理模块:
  ① 按工程和主项以及工作内容自动开列目录,将模型、图形和项目数据库按内容分类自动存贮到有关目录,以便管理。
  ② 用户扩充的数据,以及生成的用户设备,以专门的目录保存,可以在其它项目中应用,但不会因软件升级而被覆盖掉。
  ③ 具有建立管道材料代码功能,可据此进行材料采购,特别适用于国际采购,以提高采购质量、降低采购成本。
 三、典型应用
  WinPDA已经在化工、石化、石油、医药、纺织、轻工和核动力行业中,30多个甲、乙级设计院所广泛应用。另外已有三个大学或编入教材用于大学教育,或用WinPDA为工具直接开设三维管道设计课程。典型的装置如18万/年吨合成醋酸、10万吨/年双氧水、8万吨/年涤纶热油炉系统、2万吨/年皮革化学品、8万吨/年浓硝酸、1万吨/年季戊四醇、120万吨/年柴油加氢压缩机、18万吨/年合成氨、13万吨/年二氯乙烷裂解炉、5万吨/年TDI、100吨/小时污水汽提、2万吨/年有机硅油、16万吨/年气体分离、7万吨/年聚丙烯预精制、30万吨/年燃料乙醇、大型油气田场站等等。这些装置句均已顺利投产,其中有的装置设计获得国家级奖励。WinPDA软件在这些项目发挥了良好的作用。

例如:下面是一个用WinPDA完成的裂解炉三维模型主要部分的一个视图 而以下是一个用WinPDA完成的乙醇装置三维模型主要部分的一个视图

附:部分用户名单
  抚顺石油化工设计院(甲级)
  沈阳化工研究院设计所(乙级)
  河北科技大学环境科学与工程系(教学用)
  沧州大化有限公司设计院(乙级)
  锦州石油化工设计院(乙级)
  湖北沙隆达有限公司设计院(乙级)
  湖南安淳节能高技术公司(乙级)
  江西省纺织设计研究院(甲级)
  泸天化集团有限责任公司设计院(乙级)
  南昌有色冶金研究设计院(甲级)
  上海纺织设计研究院(甲级)
  中国轻工业上海设计院(甲级)
  中国科学院山西煤炭化学研究所
  兰州炼油化工设计院(甲级)
  重庆医药设计院(甲级)
  山东省化工规划设计院(甲级)
  上海工程化学院设计院(甲级)
  上海润扬化工科技咨询有限公司(乙级)
  甘肃银光化工集团有限公司(甲级)
  四川维尼纶厂设计院(乙级)
  江南大学(配管设计专业课程用)
  甘肃省石油化工设计院(乙级)
  广州科成化工设备有限公司
  上海亚新工程顾问有限公司(甲级)
  西安长庆科技工程有限公司(甲级)
  四川亚联高科技有限责任公司
  此外还有涉密用户。
附注:
  (1)、《压力管道设计与审批人员培训教材》(中国机械动力协会出版)已经把《WINPDA 2000三维配管设计软件包》列为管道设计专业推荐的国产软件。
  (2)、《石油化工设计手册》(中国化学工业出版社出版) 将WINPDA 2001三维配管设计软件包作为配管设计的工具进行重点介绍。
  (3)、《化工设计》(华东理工大学出版社) 将WINPDA 2001三维配管设计软件包,作为大学化工设计专业课程的基本工具之一,对其功能和操作方法作出详细介绍。

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