基于SPD5.0电气功能优化及二次开发.pdf

第 卷 第 期江苏船舶.年 月.基于.电气功能优化及二次开发梁 隽张文斌(中船澄西船舶修造有限公司江苏 江阴)摘 要:基于船舶三维设计软件.对电气设计模块的相关功能进行优化并建立相关建模标准 同时基于软件二次开发接口实现电舾件材料抽取、托盘的自动生成及电气设备基座制作图生成功能 结果表明:.电气功能的优化及二次开发有效缩短了设计建模准备时间实现了图纸精细化管理关键词:.生产设计功能优化二次开发中图分类号:.文献标志码:./.引言 ()系统是基于 图形库进行开发的造船 设计软件能满足船体结构、管系、风管、电气、铁舾件、涂装等专业三维全数字化设计的需求 采用 软件建立数字化设计平台助力各船型生产设计能够取得良好的应用效果 但是在使用过程中发现电气设计模块相比其他专业模块存在数据准备时间较长、软件数据输出较粗略的问题 本文以.版本为研究对象对电气模块的参数化部件、内码表、设备小样、电缆标准、舾装区域定义、颜色配置等功能进行优化并利用 语言进行二次开发完善出图系统.电气设计模块 电气设计系统涵盖了从电气标准、电气原理、三维模型到生产图纸和表册输出的全部过程提供了电气设备、电气基座、电缆通道、电气导架、电缆贯穿件、电缆拉放、生产用表等一系列与电气生产设计有关的建模和管理功能.电气模块具体功能描述见表 电气功能优化.参数化部件库开发 软件中 程序是一个可以帮助用户设计参数化部件的程序用编写参数代码来增加、收稿日期:作者简介:梁隽()男工程师从事船舶电气生产设计和 软件二次开发工作张文斌()男工程师从事船舶电气生产设计工作修改组件 在“参数化部件”设计界面下用户通过“查询/导出”按钮可对所有参数化部件进行查询、引用及批量导出通过“参数定义”按钮可直接对部件参数缺省值进行修改通过“引用定义”按钮可查询该部件的组成并对子部件数据进行修改表 主要功能描述表按钮功能描述设计管理提供了工程“文档管理”“公共数据”“舾装原理树”“舾装区域树”“船体结构树”“产品装配树”功能电缆标准记录电缆型号、规格、厂家、对数、芯数、颜色、截面面积、电缆外径、最大外径和单位重量等信息电气配置 包括电缆布置、基座命名规则及托盘管理表的设定电气原理共包括 个功能:设备定义、电缆定义、外专业设备定义、设备相关统计、电缆长度预估和原理检查接线图通过读取设备原理、电缆原理自动生成电气接线图设备重心 根据关键字输出相关专业设备坐标和重量 由于.软件内置的参数化部件不能完全适用于生产设计根据实际需求对电舾件进行参数化部件开发共涵盖 个方面:电缆支承件、电缆贯穿件、垫板、电气设备基座 主要步骤如下:()提高电气生产设计的准确率制定舾装件标准化图册()简单的电舾件依旧使用内置的参数化部件通过新建部件号对电舾件的材料、材质、重量等数据进行完善()根据电舾件标准化图册进行参数化部件开发实现复杂电舾件的设计参数化建模支持搭积木式嵌套叠加引用将复杂部件拆分为若干简单部件最终通过引用方式将复杂部件搭建起来 以图 新建的 壁式组合单层直导架为例该参数化部件共引用了 个 第 期梁 隽等:基于.电气功能优化及二次开发 小部件:组合导板()、左角钢吊脚、右角钢吊脚、长方体(即导板面)及 个三角复板 通过对不同部件的参数化部件开发并引用从而实现了该部件的开发图 壁式组合单层直导架构成图 在该托架“变量定义”代码部分需对各层级的参数化部件材料、规格、数量、重量、内码等变量数据进行编制并一一对应以保证后期二次开发程序抽取材料的准确性见表 表 壁式组合单层直导架的变量定义变量定义符号变量名称相关代码 规格.脚高 材料扁钢 轻型电缆托架导板等边角钢.级镀锌螺栓三角垫板 型材数量 垫板 型材规格 型材长度 型材重量.型材内码碳钢 脚高 注:为变量定义.内码表优化针对电气专业特点整理近年来各系列船型电气、轮机、舾装涉及的设备厂家通过 表格进行分类汇总 通过优化将内码表优化成 大类:电气中型设备、灯具和电气通用设备 其中:电气中型设备内码表包含驾控台、集控台、电力分电箱 类电气灯具包括舱室灯具和航行灯、信号灯 小类电气通用设备则根据全船电气系统建立部件小类以上所有小类共建立 个内码 以设备厂家为单位每一个内码()对应一个厂家名称(即代码名称 )以便后期区分及维护格式为:表示系统名称 表示厂家名称.建立设备小样数据库.中提供了三维小样及实体小样的建模功能 通过各种实体建立的电气设备简称设备小样 根据统计常规一型散货船设计准备阶段全船需建立约 个电气设备小样 以优化后的内码表为载体在.中新建模板工程对常用厂家涉及的电气设备实体数据、连接点数据进行预建模每一个新项目前期小样建模时可根据实际需求提取模板工程中的设备小样数据库 流程如下:()判断相关系统的设备厂家与模板工程中的是否为同一厂家并在本工程下建立相同内码()通过“数据管理”中“合并数据库”功能对模板工程中的部件进行复制()检查设备小样各数据准确性包括设备外形、电气设备标准底盘、电缆连接点及电缆余量等()在“舾装标准”中通过“从 批量生成”按钮生成部件定义.建立电缆标准数据库根据近年来采用的电缆厂家样本手册整理汇编电缆标准表格新项目电缆原理输入前仅需导入相关厂家的电缆表格即可完成电缆参数的定义.舾装区域标准化在生产设计过程中电气设备、电缆通道、电气设备基座、电缆支承件、电缆都要归属某个舱室在设计准备初期需在“舾装区域”中定义甲板、区域、舱室其层次结构为甲板区域舱室 根据分段、总段代码规定舾装区域代码规定在.“设计管理”中以各甲板英文简称建立“甲板代码”(一般取 英文字符)“甲板简称”取其首字母“区域代 码”分 别 以“”“”“”“”代表“上建”“机舱”“货舱”“艏部”区域通过第 位数字的不同来划分不同的区域.电缆通道类别和颜色标准化经过多船的试用对电缆通道类别及颜色定义标准化见表 定义如下:表 电缆通道类别和颜色标准定义模型细目对应电缆颜色号颜色一类电缆电力电缆红色二类电缆通信电缆橙红色三类电缆网络电缆墨绿色四类电缆本安电缆蓝色五类电缆高压/变频电力电缆橙黄色消磁电缆消磁电缆灰蓝色应急电缆轮机多芯管/其他浅绿色 ()将电缆通道分为 类并明确每一类通道 江 苏 船 舶第 卷敷设电缆的类别()为了和其他专业模型颜色类别进行区分解决本专业部分电缆分开敷设时的电缆通道颜色不明显的缺点调整电缆通道颜色.二次开发方法利用 语言对 .进行二次开发出的桌面应用程序具有 个功能:电缆支承件抽取、电缆贯穿件抽取、设备基座抽取和设备基座制作图 功能结构见图 图 电气二次开发软件功能.提供.和.等文件作为查询二次开发接口前者可有效提取标准部件的各类属性 其中:模型记录基类的派生类 记录电气导架模型 记录电缆贯穿件模型 记录电气基座模型在.的三维模型中首先选择电舾零件进入托盘管理表然后通过二次开发软件创建基于模型文件的树:模型文件托盘电舾件选中托盘后对电舾件即可进行抽取.电舾件制作材料提取电缆支承件、电缆贯穿件、设备基座材料抽取原理相同在参数化部件编制过程中已对各变量数据进行定义 通过数据接口 类提取数据输出物量如下:材料名称:材料规格:材质:组件规格长度:组件数量:组件重量.支承件制作托盘电缆支承件主要包括扁钢和电缆托架 扁钢包含普通电缆绑扎扁钢、单个电缆绑扎扁钢、桥型不锈钢电缆绑扎扁钢、电缆绑扎长扁钢 电缆托架根据托架托板型式的不同分为角钢型托板的托架和槽钢型托板的托架根据托架的层数不同分为单层、双层和三层的托架根据托架的长度不同分为单托和组合托架及可变长度的托架和不可变长度的托架 这些支承件种类繁多每一类下又包含多种参数化部件 制作托盘输出步骤如下:()在服务器端新制托盘表模板除了常规输出支承件代号、名称、数量、单位、垫板之外还增加了电缆托架撑脚脚高、螺丝螺母套数的数据输出并明确电舾件的表面处理、安装阶段()因不同的电缆支承件代码对应不同的中文名称制作托盘中应包括相关支承件代号所对应的中文名称()针对电缆绑扎扁钢、电缆托架托盘输出格式不同的特点通过代码对入托的支撑件进行多条件判断输出:扁钢无需输出支撑脚及螺栓螺母通过限定扁钢所在的参数化部件号()范围直接输出数据由于不同形式的电缆托架制作材料不同通过部件内码()或者 判断电缆托架类型并输出撑脚高度(.)及 螺丝螺母、垫板型号或者规格则通过参数值列表()提取.电缆贯穿件制作托盘电缆贯穿件主要分为穿线管和电缆护圈 大类别 由于不同的贯穿件数字代表了不同的含义因而给生产制作及集配带来了不便 以 圆形穿线管为例介绍其编码结构和规格提取方法 圆形穿线管编码说明见图 图 圆形穿线管代码说明 由于穿线管外径、厚度、长度不同的数字代表不同值通过标准铁舾件模型()提取参数值()在 贯穿件的参数化代码中已按照顺序对外径()、壁厚()、内径()、长度()、贯穿件偏移值()代码进行编译.电气设备基座制作托盘首先为保证输出的基座编号在全船工程中具有唯一性需在工程配置文件(.)的节对中型基座()和小型基座()设置规则如下:规则中编码的含义如下:为托盘 为基座部件代号 为顺序号(程序自动编号)为更新基座模型时自动重新命名基座编号(下转第 页)江 苏 船 舶第 卷出以焊接热输入量上下限作为焊接过程监测指标()针对铝合金薄板相控阵超声检测实际需求开展了相控阵超声检测区域、过小角度检测、步进偏移试验和扫描速度试验验证等工作解决了优化制定铝合金相控阵超声检测原则工艺的关键问题为船厂提高铝质船体修造质量提供了方法手段参考参考文献:王蕤 罗震 步贤政 等.多元化铝合金直流点焊接质量监测系统的研发.焊接技术 ():.于鹏.铝合金脉冲多重控制 焊接质量在线监测研究.长春:吉林大学.张志芬.基于多信息融合的铝合金脉冲 过程焊接缺陷特征提取研究.上海:上海交通大学.白韶军 张存 汤金蕾 等.基于 的铝合金焊接电弧检测系统.航空制造技术(增刊):.李玉龙 刘达繁 茶映鹏.铝合金超声波点焊温度场数值模拟及试验.焊接学报 ():.():.吴振成 李来平 涂俊 等.铝合金搅拌摩擦焊焊接接头的涡流阵列检测.无损检测 ():.洪宇翔 杨明轩 都东 等.铝合金爬坡 焊熔池失稳状态的视觉检测.焊接学报 ():.闫中广 闫志鸿 谷文涵.基于同位深度灰度图像的焊缝成形质量检测.热加工工艺 ():.李小欣 赵利军 郑延召 等.铝合金板材焊接接头的相控阵超声检测.无损检测 ():.(上接第 页)建立思路 通过船舶装卸系统数据处理、设备技术条件和自主决策方案的使用现状提出了船舶液舱装卸系统的优化方向在确保装卸过程安全可靠的基础上为有效提升装卸过程的执行效率和自主程度进而提升船舶货物管理智能化水平提供了新思路参考文献:中国船级社.智能船舶规范.北京:人民交通出版社.翁佳懋.散装液体化学品船舶安全运营浅析.交通与港航 ():.翁佳懋.散装液体化工品船转船过驳运输的分析.上海:上海交通大学.中国船级社.化学品船智能货物管理检验指南.北京:人民交通出版社.中国船级社.船舶与海上设施数字孪生系统指南.北京:人民交通出版社.(上接第 页)电气设备基座制作托盘生成原理是:通过电气设备模型类()获取设备基座编号自动提取连接电气设备基座的电气设备名称及代号通过 属性输出“基座重量”“数量”“单位”“表面处理”取默认值.电气设备基座制作图电气设备基座进行开发步骤如下:()根据近年来各系列船型生产设计经验积累罗列常用的电气中小型设备基座清单形成标准化统一在 软件中对这些基座进行三视图的设绘并对一些参数值进行定义如基座安装尺寸、安装孔大小、基座高度等数据()根据电气设备基座形式对基座进行参数化开发并在模板工程中进行调试应用()在服务器模板目录()下新建设备基座的 模板 首先通过 软件将 图形转换成图片格式其次将所有需输出的数据在工作表单元格中定义()基于 语言对参数化基座的参数值进行提取输出到 制作图中 结论()根据自身实际需求对.部分功能进行标准化定义建立和完善了设计标准体系()通过对.的二次开发提升了电舾托盘、制作图的输出效率满足了设计、生产和管理的需求参考文献:杨安海 韦乃琨 徐东 等.基于 的船舶三维设计与虚拟仿真数据重用技术/年中国造船工程学会/学术交流会议论文集.北京:中国造船工程学会:.陈辉 张军.电气设计系统研究及应用/年/学术交流会议论文集.北京.中国造船工程学会:.卢俊奇.基于.的电舾件腹板的参数化设计.九江职业技术学院学报():.任伟 吴泰峰 周彬.基于 .的舾装快速出图系统开发及应用.造船技术 ():.周彬 吴优.基于船舶设计软件.的二次开发.造船技术():.夏冬梅 胡波 金松.电气铁舾件及常用设备基座精细建模研究.广东造船 ():.