石雷 杭玲玲

摘 要：本文主要通过对现在主流的设计软件：PDMS与SP3D对化工设备、管道、结构建模等方面的设计对软件的使用进行补缴。通过比较，了解三维软件PDMS与SP3D在提高工作效率、保证设计质量等相关方面所起到的不同作用。在设计中，合理选择不同的软件可以带来不同的设计需要，选择三维软件对相对复杂的工程进行设计，可以避免工程项目中所发生的碰撞问题，同时还可以对帮助减少施工阶段的设计变更以及在现场进行修改时的工作量，这样才能使三维软件为工程设计工作更好的服务。

关键词：三维设计软件;PDMS;SP3D;应用比较

前言在我国设计软件的使用中，普遍使用的是三维模型设计软件和英国VAEVA公司设计的Plant Design Managcmcnte System软件，即我们经常说的PDMS软件，以及美国Iterrgaraph公司设计的Plant Design Systen软件、Smart Plant 3D（即SP3D）软件和Bentley公司设计的Project Wise TM、Autodesk公司设计的Revit TMMEP软件等。此篇文章主要针对英国VAEVA公司设计的PDMS（Plant Design Managcmcnte System）软件和美国Iterrgaraph公司设计的SP3D（Smart Plant 3D）软件进行比较。

1 概述

所谓三维设计就是通过三维系统（PDMS、SP3D等）软件进行设计，三维软件主要是基于计算机的数据库平台，其软件具备程序化、参数化、智能化、模块化三维模型，通过直观的三维环境共建共同平台，将所设计的工艺、管道、设备、结构、仪器、公用工程等相关专业进行布置和设计，同时还将整个设计的设计流程、工程标准进行一体化管理融合，并将整个工程项目数据收集、整理输入到管理平台系统。

PDMS设计软件的其设计模块主要包括：项目的管理模块、应用模块、元件库模块、等级库模块、设计模块、设计分析模块、出图模块以及在管理中的下料模块。其中，在这些专业设计模块中，与设计相关的专业模块有：工艺、管道、土建、结构、暖通、电缆桥架、支吊架等。

SP3D设计软件的其设计模块主要包括：电气模块、设计模块、设计分析模块、出图模块、管段部分的下料模块、注线模块、支吊架模块、HVAG模块、管道模块、参考数据库模块、空间管理模块、结构模块等。

在PDMS设计软件与SP3D设计软件量大设计软件建模初期，其不同点在于轴网系统的不相同。PDMS软件是通过设备定位、管道定位、地面定位等三大定位方式为其提供参考定位。而SP3D设计软件相对于其他软件不同，它具有独立的注线模块儿，通过软件建立的轴网系统可以作为整个布局的参考坐标以及定位系统[1]。这样就可以为后续的设计、管道、结构等相关的布置提供相映的定位条件。

通过对软件的后续开发，PDMS设计软件与SP3D设计软件都已经具备了智能系统，并在大工程中大量广泛使用。这样不仅提高了各个专业间的一致性，同时在使用智能系统后，工艺专业可以定义设备，管道，阀门，仪表等材料属性。这样就可以为后续的相关设计布置以及管道布置提供了可靠依据和信息，同时还可以自动生成管道数据报表、设备一览表、仪表数据报表等。通过智能系统可以为三维模具设备、管道、仪表之间的相互校验提供了基础理论依据。同时，采用校验工具对三维模型的一次性进行检测，检测结果以报表形式体现出来。

2 设备建模

PDMS设计软件的设备生成模块有四种：基本设备模块、参数化设备模块、读取宏文件模块、搭积木等。PDMS的基础模块有六种结合方式：立式设备、卧式设备、管壳式换热器、储罐、空冷气、泵。但这几种设备不可以通过参数页面直接修改，而参数化设备模块则可以通过页面进行修改，通过填入相应的参数基数，设备模块将自动生成化变更，并投入使用。

在SP3D设计软件的设备建设中同样可以加入参数化设备、非参数化设备，通过导入外部外来文件进行实现。其中参数化设备的类型又分为电器设备、土建设备、暖通设备、机械设备、工艺设备以及安全设备等。

与PDMS设计软件相比较，SP3D设计软件所具备的参数化设备类型比相对较多，也比较丰富。参数设计相对也比较丰富、全面。

3 管道建模

PDMS设计软件中的管道数据库，是由管系（Pipe）分支（Branch）、元件（Flange）共同组成的。其中，一个管系（Pipe）可以由很多个分支（Branch）、所构建而成，也就是说在一个管系（Pipe）之下的多个分支（Branch）相互之间一定存在着必然联系。而每个分支（Branch）也具有自己的节制流向定义管道的起点和终点[2]，因此，在创建管道模型时，就要先定义管系（Pipe）的属性，这样才可以将分支（Branch）自动命名并继承所有关系的相关属性。

SP3D软件设计中管道系统（Pipeline）文件是由一系列的PipeRun所组成。当管子出现分支或者管子的管径发生变化时，就会自动生成新的管段，当然，也可以根据需求通过人为的方式增加新的管段。PipeRun的下一级是PipeFeatures[3]，相对之前添加了管子、管件、阀门以及相关的管道仪器表等特殊部件。而在SP3D设计软件中，对阀门连接处的垫片设计是自动生成的，这不仅仅减少了工作人员的工作量，同时还避免的错误的发生。同样，在SP3D设计软件中的八字盲板等设计，是可以通过设计选项选择对其状态进行开关，这样就可以从三维模型中更加直观的进行查看。SP3D也提供的多种方式，例如：管中心、管底、保温层外径等;当然也可以通过软件的管道定位功能与其他相关设备和结构的偏移值来实现对管道模型的布置定位。SP3D设计软件中还添加了批量焊缝、拆卸法兰、添加焊点、管道开孔、建环管等相应功能。

结束语：通过对三维设计软件PDMS与SP3D的相比较可以发现，这两大设计软件均可以对建模创建出更加直观化的设计、经济化的设计、自动化的设计，在建模过程中要合理的选择运用三维软件，这样才能保证在复杂的装置设计的过程中，有效保证三维实体模型的逼真性，有利于解决项目中出现的各种问题，并通过自动化碰撞检测机制，自动生成图纸文案以及各类相关数据报表，同时也减少了施工阶段对设计的修改和现场变更，只有这样才能保证三维设计软件更好的为工程设计和服务。

参考文献：

[1]张旭东，初建祥，张彦彪，杨震，倪思远，齐益禄，范浩博.三维设计技术在变电站电缆敷设中的实践应用探究[J].工程建设与设计，2020（20）：46-47.

[2]周二彪，李忠政，赵军，李清，朱如意.基于三维引擎的变电站二次系统三维模型库设计及管理系统[J].电气技术，2020，21（08）：58-65.

[3]Qiang Tu，Huan-wen Ding，Hu Chen，Qiu-ju Miao，Xuan Yang，Kang Li，Kai Zhang，Zeng-hui Wu，Yong Tang，Hong Xia，Jian-zhong Xu. Three-Dimensional–Printed Individualized Guiding Templates for Surgical Correction of Severe Kyphoscoliosis Secondary to Ankylosing Spondylitis： Outcomes of 9 Cases[J]. World Neurosurgery，2019，130.

（1.南京微偲通環境工程有限公司，2.南京菲恩工程技术有限公司，江苏 南京 210000）