工程设计需要畅通的数据流

作者:Tobias Koziol 文章来源:德国卡尔斯沃市西门子股份公司 发布时间:2011-06-14


图1 无需数据转换器即可实现数据交换:流程工艺的规划设计文件和控制技术的规划设计文件只要有相同的数据基础就可以实现畅通无阻的数据交换

在理想情况下,流程工艺设备的设计应该是非常灵活和高效的。但往往由于在各个规划设计阶段完成的设计拥有不同的数据格式使得总体数据常常中断。因此,如何使这些数据的兼容成为工程设计中亟待解决的问题。

在流程工业生产设备的整个生命周期里,规划设计是一个非常重要的阶段。因为这一阶段决定了流程设备的技术性和经济性,规划设计的结果将影响设备最终使用运行的所有过程,同时在设备维护保养过程中也会使用到这些规划设计的数据。畅通无阻的规划设计过程本身就是一项要求很高的工作,规划设计的数据处理需要很长的时间,这也成为了提高设计效率的关键。在流程设备的规划设计中有很多企业参与,其中最重要的包括:

流程工艺技术的规划设计;

流程设备的规划设计;

流程工艺控制系统的规划设计(PLT设计)。

数据的兼容性非常重要

参与规划设计的各个工程部门、单位所使用的设计工具和数据格式是不同的:例如管道仪表流程图和检测点设置这类对具体的功能设计、检测点类型和硬件类型设计所使用的设计工具是不同的,设计成果的数据格式往往也是不同的。在PLT工程设计中,这些数据最终都要在自动化控制程序中使用。由于各个工程的参与单位使用的数据格式都是其工作中所需的数据格式,在完成设计后对数据格式未做任何改动就发送给相关部门,这将延缓整个规划,因此数据的兼容性具有非常重要的意义。

为了保障总体规划设计过程的顺利,各个工程设计单位所用设计工具的交互性能具有决定性的意义。为了提高工程项目规划设计数据的兼容性,各个国际组织都在积极的努力着:

GMA 6.12:控制系统畅通无阻的工程设计;

VDI/VDE 3695:流程设备工程设计,工程项目评审和优化;

DIN EN 62424:流程工艺技术符号的表示方法——管道仪表流程图和计算机之间生成管道仪表流程图,实现CAE系统之间的数据交换;

NE 100:PLT工程规划设计过程中的标志的使用。

这些国际组织和标准综合在一起的结果是:能够充分挖掘流程工艺设备规划设计方法的潜力。有时,还可以向软件开发商和软件用户提出一些非常有价值的意见和建议。


图2 在集成式的规划设计中(本图所示为Comos PT与西门子 PCS 7的实例),软件供应商应与PLT生产企业站在同一战线上

高效的规划设计

如何实现高效设计这一目标?VDI/VDE 3695指导规范“机床设备的规划设计审核和优化”中对可以实现的4个目标做出了这样的描述:

目标状态A:规划设计文件的电子化;

目标状态B:使用计算机辅助设计软件,且其数据格式可以通过计算机进行评估(不同类别的规划设计);

目标状态C:通过合适的接口能够进行数据交换(同类别规划设计);

目标状态D:在集成系统中自动化地完成数据交换(集成式的规划设计)。

今天,已经有一些生产厂家可以提供同类别规划设计(目标状态C)系统。在这些软件系统中,利用标准化的接口和文件格式就可以实现文件、数据的相互交换。

为了实现状态D所述的目标,首先要满足数据的兼容性,而且实现在整个PLT工程规划设计过程中的各个企业、单位之间的数据兼容。但这一目标状态迄今为止还没有实现。只有在软件供应商与流程工艺技术企业之间密切的合作过程中,才能顺利地把各个流程工艺技术设计资料和控制技术项目联系到一起。

结语

未来,人们需要的是高效、灵活的流程工艺设备的规划设计。所使用的软件工具必须能够把不同的规划设计阶段,不同规划设计领域的设计成果和企业特殊的专业设计方法联系在一起。因此,畅通无阻的数据流成为流程工艺规划设计中的重中之重,它能够提高整个规划设计过程的灵活性,实现规划设计的同步,并且降低设计费用。

去掉数据处理时的多余信息

在现今的流程设备规划设计中,不同设计软件所设计的数据有着不同的数据格式,保存在不同的地方,所带有的信息相互之间没有直接关系。而早在2005年时就有人提出了下列优化改进的原则:

每一个信息只发送给一个存储计算机并在那里更新。

在尽可能大的范围内实现现有数据、信息的共享。

在所设计的流程设备投入正常使用之前所有的计算机都保持相互联系。

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