PDMS軟件在鍋爐三維建模中的應(yīng)用分析

蔡鼎陽(yáng)　王珀琥

【摘 要】鍋爐在發(fā)電廠中占有舉足輕重的地位，設(shè)計(jì)關(guān)注細(xì)節(jié)多，組成部件繁多，系統(tǒng)組成復(fù)雜，為更加清晰地呈現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及組合關(guān)系，對(duì)鍋爐進(jìn)行三維模型處理會(huì)大幅提高設(shè)計(jì)效率與準(zhǔn)確率。PDMS軟件是大型工廠設(shè)計(jì)項(xiàng)目常用的設(shè)計(jì)平臺(tái)，運(yùn)用到鍋爐三維建模中對(duì)鍋爐設(shè)計(jì)有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】PDMS;三維建模;鍋爐

中圖分類號(hào)： TK222文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）14-0051-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.14.023

Research About Application of PDMS in Boiler System Modeling

CAI Ding-yang WANG Po-hu

（China institute of nuclear power research and design， Chengdu Sichuan 610213， China）

【Abstract】Boiler system is one of most important system in power plant，large amount of details shall be taken in consideration while designing. In order to display the structure and assmeble relationship clearer，application of 3d-modeling will improve designing efficiency and accuracy significantly.PDMS is a designing plant which widely used in large factory design.Utilizing PDMS in 3D-modeling of boiler system is a reference to boiler designer.

【Key words】PDMS; 3D-modeling; Boiler system

PDMS軟件是工廠三維布置設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于大型復(fù)雜工程設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外許多工廠、企業(yè)都使用PDMS軟件來(lái)代替二維設(shè)計(jì)軟件。如今單純的二維設(shè)計(jì)已經(jīng)不再滿足工業(yè)化發(fā)展需求，三維設(shè)計(jì)能夠更直觀清晰的展示系統(tǒng)布置情況。PDMS軟件應(yīng)用于鍋爐設(shè)計(jì)中，以三維設(shè)計(jì)手段建立鍋爐系統(tǒng)三維設(shè)計(jì)模型，全面展示鍋爐系統(tǒng)布置情況。

1 PDMS軟件特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

PDMS軟件結(jié)構(gòu)是各設(shè)計(jì)模型的集成，包括三維設(shè)計(jì)模塊、剖面圖生成模塊、項(xiàng)目用戶管理模塊、管段三維軸側(cè)圖生成模塊以及構(gòu)造元件庫(kù)模塊，這些模塊能夠設(shè)計(jì)出全方位多角度立體真實(shí)的三維模型。

PDMS軟件的設(shè)計(jì)是多位設(shè)計(jì)人員進(jìn)行同步進(jìn)行的，設(shè)計(jì)人員之間可以通過(guò)同一設(shè)計(jì)平臺(tái)查看到彼此的設(shè)計(jì)內(nèi)容。PDMS軟件具備部件碰撞檢查的功能，對(duì)于發(fā)生干涉的系統(tǒng)或部件能夠發(fā)現(xiàn)并提醒設(shè)計(jì)人員修改。PDMS軟件有龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)，是自己獨(dú)立存在的[1]。不同于其他數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶使用該軟件進(jìn)行輸入、處理和保存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)都儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，不依賴其他數(shù)據(jù)庫(kù)。用戶使用的元件庫(kù)可根據(jù)項(xiàng)目本身需求，通過(guò)PML語(yǔ)言進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)，保證軟件使用的靈活性和三維模型的準(zhǔn)確性。

PDMS軟件設(shè)計(jì)出的三維模型具有直觀性，能夠直觀詳細(xì)的看到模型內(nèi)部構(gòu)造。運(yùn)用PDMS軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)將大幅提高設(shè)計(jì)效率，使得設(shè)計(jì)快速準(zhǔn)確。多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，并對(duì)三維模型進(jìn)行干涉檢查，保證系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)的正確性和接口的準(zhǔn)確性。利用虛擬漫游功能可多角度立體呈現(xiàn)鍋爐三維模型，對(duì)完成的設(shè)計(jì)進(jìn)行校核與展示。

2 PDMS軟件在鍋爐三維建模應(yīng)用

2.1 前期準(zhǔn)備

通常在進(jìn)行三維建模前要做充分的準(zhǔn)備工作，要制定好計(jì)劃，對(duì)整個(gè)工作有事先的規(guī)劃，制定相關(guān)準(zhǔn)則。要有明確具體的計(jì)劃安排，搜集建模相關(guān)資料，這項(xiàng)工作不是一人完成的需要多人合作，進(jìn)行設(shè)計(jì)軟件的建模培訓(xùn)，對(duì)參與鍋爐三維建模設(shè)計(jì)的成員有明確分工，建立鍋爐模型工藝管道的管道等級(jí)表，建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.2 鍋爐三維建模

鍋爐三維模型在設(shè)計(jì)前期階段需要對(duì)鍋爐進(jìn)行整體布局設(shè)計(jì)，要建立鍋爐三維立體仿真模型，這一階段會(huì)用到PDMS軟件的三維設(shè)計(jì)模塊[2]，整體設(shè)計(jì)布局是鍋爐各部分設(shè)計(jì)者共同協(xié)商完成的，需要探討許多問(wèn)題，如管道的走向問(wèn)題，各部件空間位置是否合理等，確保設(shè)計(jì)方案能正常實(shí)施。

鍋爐三維模型在具體設(shè)計(jì)實(shí)施階段，會(huì)用到PDMS軟件各部件碰撞檢查功能，鍋爐有龐大復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，部件繁多，管道錯(cuò)綜，部件空間位置的放置都要合理，運(yùn)用PDMS軟件的碰撞檢查功能能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題并及時(shí)更改，確保三維模型設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。PDMS軟件中的管段三維軸側(cè)圖生成模塊在鍋爐三維管道設(shè)計(jì)中會(huì)運(yùn)用，輸入三維坐標(biāo)，就會(huì)快速生成三維模型，并能進(jìn)行編輯修改。PDMS軟件中，可根據(jù)項(xiàng)目要求抽取管道的ISO圖、支架詳圖以及管道的平面布置等，便于設(shè)計(jì)鍋爐管道三維模型，PDMS軟件中這些功能的運(yùn)用大大增加了工作效率。

鍋爐三維建模后期檢查階段，運(yùn)用AVEVA Review軟件的虛擬動(dòng)態(tài)漫游功能，真實(shí)立體的展現(xiàn)鍋爐的三維模型，將已經(jīng)建成的鍋爐三維模型用RVM的格式輸出，并導(dǎo)入AVEVA Review軟件對(duì)三維模型進(jìn)行虛擬動(dòng)態(tài)漫游。對(duì)鍋爐三維模型整體設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查，多角度全方位觀看，檢查各部件的空間結(jié)構(gòu)，管道布局情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，快速進(jìn)行更改，避免設(shè)計(jì)失誤。

2.3 后期檢驗(yàn)

鍋爐三維模型建成之后，要進(jìn)行詳細(xì)的檢查。根據(jù)系統(tǒng)工藝流程圖對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行流程檢查，完成二三維一致性校驗(yàn)，對(duì)比設(shè)備輸入（如設(shè)備圖紙，閥門(mén)圖紙等）進(jìn)行模型正確性檢查，對(duì)于重要的接口信息（如接管嘴方位，管道口徑等）進(jìn)行核查，確保模型的準(zhǔn)確性。如果有展示宣傳的需求，可以把鍋爐的設(shè)計(jì)過(guò)程用動(dòng)畫(huà)的形式展現(xiàn)出來(lái)，將最終設(shè)計(jì)成果以根據(jù)生動(dòng)的形式進(jìn)行展示。

3 PDMS軟件運(yùn)用到鍋爐三維建模存在的問(wèn)題

每一個(gè)計(jì)算機(jī)軟件都不是完美的，會(huì)多多少少存在一些問(wèn)題，都有它的局限性，PDMS軟件也不例外。鍋爐管道的設(shè)計(jì)需要運(yùn)用到系統(tǒng)計(jì)算，運(yùn)用到相關(guān)的計(jì)算軟件，如果PDMS軟件能夠與其他高效的計(jì)算軟件結(jié)合（如CAESAR II等常用管道應(yīng)力分析軟件），方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換并迅速計(jì)算，這樣既能確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性又能縮短資料傳輸時(shí)間同時(shí)還能提高工作效率。還有關(guān)于電站設(shè)計(jì)中支吊架的開(kāi)發(fā)，軟件中配套的支吊架設(shè)計(jì)模塊不能滿足電站設(shè)計(jì)的需要，必須通過(guò)二次開(kāi)發(fā)[3]，才能滿足支吊架設(shè)計(jì)要求。

目前鍋爐三維設(shè)計(jì)還不完善，沒(méi)有統(tǒng)一的鍋爐三維設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，存在鍋爐三維設(shè)計(jì)不規(guī)范，設(shè)計(jì)模型不達(dá)標(biāo)，流程繁瑣的問(wèn)題[4]，同樣PDMS軟件在鍋爐三維模型的設(shè)計(jì)中也沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范，沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行鍋爐三維建模時(shí)，要先制定相關(guān)建模設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以此來(lái)確保設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)鍋爐的三維設(shè)計(jì)目前正處于快速發(fā)展階段，許多電力設(shè)計(jì)院已有較豐富的三維設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，但行業(yè)內(nèi)并沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，仍然處于探索與制定中。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，二維設(shè)計(jì)手段將逐漸向三維設(shè)計(jì)手段升級(jí)轉(zhuǎn)型。因此在鍋爐三維建模中運(yùn)用PDMS等主流設(shè)計(jì)平臺(tái)符合這一發(fā)展潮流，是鍋爐設(shè)計(jì)人員提高設(shè)計(jì)效率，提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性的有效手段。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐玉梁.淺談PDMS軟件在鍋爐三維建模中的應(yīng)用[J].民營(yíng)科技，2017（03）：50.

[2]季國(guó)躍，凌衛(wèi)青，王堅(jiān).基于PDMS的鍋爐三維設(shè)計(jì)規(guī)范[J].機(jī)電一體化，2014，20（02）：82-86.

[3]蔣紅宇，梁志偉，孟曉冬.利用三維軟件進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)[J].鍋爐制造，2006年第1期48-49，共2頁(yè).

[4]劉永騰，王凱峰，盧晶，杜洋洋，楊濤.談PDMS在工程項(xiàng)目應(yīng)用中存在的問(wèn)題及解決方案[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（09）：281-282.