Smart 3D在项目中的建库应用技巧简述

1. 背景
   Smart 3D（下文简称S3D）作为近二十年来最先进的工厂设计软件，在中国的用户也越来越多。随着客户在不同领域上的应用，不同的客户也对软件提出越来越多的建议与要求。尤其是建库方面，为了追求形体上的高度相似，自定义管件几乎成了S3D用户的基本要求。本文特此总结了几点关于建库方面的经验技巧。
   2. S3D管道元件库工作原理对于S3D一般的使用者而言，建模工作有着简单易用的特点，可以提高很多效率。即使不是一个CAD专家，也一样可以完成模型布置，从而生成专业的管道相关图纸。这样，对于S3D数据库管理人员来讲，后台部分的设置就显得尤为重要。首先要对S3D等级库有相当的理解，同时也要掌握管道材料专业相关知识。
   2.1 S3D数据库结构
   以数据库软件（SQL/Oracle）为平台，S3D软件有七个数据库：Site、Site Schema、Catalog、Catalog Schema、Model、Reports和Reports Schema。其中Site、Site Schema作为其它数据库的容器，Catalog、Catalog Schema包含着参考参数，如部件的几何参数以及相关标准等，Model数据库包含着项目中所有用到的物理模型，Reports、Reports Schema是在通过内部调取模型的信息，生成的相关报表以及图纸的数据库。图1所示为这些数据库之间的关系。而Catalog、Catalog Schema的设置就是我们建库工作的主要对象。 

   

2.2 等级库基本原理
在S3D数据库中，所有建模过程中遇到的管道相关物件，都有唯一的物件代码（commodity code）。在唯一性的前提下，不同的公司可能会有不同的编码规则，也可能没有实际的意义。但要注意，不论怎样定义，此代码与管道等级中用到的管件不是一一对应的，相同的代码很有可能会出现在不同的等级中。建库的工作，主要会涉及到三个Excel文件：1.AllCodeLists；2.Ten_Specs_
CatalogData；3. Ten_Specs_SpecificationData。理解这几个表格间的关系，是我们建库的基础。AllCodeLists定义了数据库中参考的所有参数的编码； Ten_Specs_CatalogData则存储了所有管道部件以及各种管件端口的几何参数；
Ten_Specs_SpecificationData有相关管道等级信息以及所有物件代码的相关描述。简而言之，就是以AllCodeLists为参考，Ten_Specs_CatalogData存储几何物理属性，Ten_Specs_SpecificationData存储逻辑结构关系。图2表示了这几个相关文件中具体sheet间的关系。而建模的过程，就是以物件代码为纽带，以管道等级为驱动，从而在数据库中选取生成相应部件的过程。

3. 管道元件建库应用实例
3.1 充分利用系统自带元件
在遇到新的管件时，我们应该充分利用S3D自带管件形体库，查询相关帮助文档（Piping3DSymbolsGuide.pdf），找到相关数据表格，加以修改。在S3D自带的数据库中共有3000多个Symbol，这其中包含了大量的管件，阀门及其执行机构，特殊件和仪表件，完全可以满足我们在实际项目中的具体要求。下面举例说明如何找到Halfcoupling管件（表 1）相关表格文件。

3.2 合理修改item类型选项（piping commodity option），提高建模效率
在建模的过程中会遇到在同一等级中为了满足不同的应用条件使用有不同类型的管件或者阀门等情况。如弯头，通常使用的是长半径弯头，但在空间受限时可能会用短半径弯头，在清管器管线中就会用到3D、5D的弯头；阀门有手动同时也会使用电动。这样管理员就要参考Allcodelist，合理使用S3D的commodity option。以弯头为例，对于不同曲率的弯头，可以直接设置为不同的弯头名称（图4），也可以调整option（图5），两者都能够完成建模时管件的基本需求。在直接添加弯头时操作步骤都是一样的，但是在连续布设管道的时候，就会发现后者可以通过调整TURN OPTION，使之默认选择为需要的曲率，从而
操作更为高效。

3.3 适当修改item归属，得到自己想要组合管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的，由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成；而管道材料等级就是为了满足某一介质流体，在特定温度压力下，选取的一系列管道，管件，紧固件（法兰、螺栓、垫片），阀门等的组合。因此，通常管件系统分为：管道，管件，法兰以及紧固件，阀门，特殊件以及仪表。在S3D的数据库中PartClassType则分为：SpecialtyClass、InstrumentsClass、PipeComponentClass、ValveOperatorClass。其中，PipeComponentClass通过管道等级规则定义调用，而特殊件以及仪表都未分配到管道等级中，可以通用于不同管道等级管系。这样的对应关系也帮助我们更好的理解了建模操作。因此，在建模过程中，我们可能会遇到要把某一特殊件（阀门）如普通阀门一样使用的要求。如instrumentsample data中sheet：PressureReliefValve（泄压安全阀），默认属于InstrumentsClass，为了可以像普通闸阀一样建模，可以将其管件分组调整为PipeComponentClass，并且对应调整相关表格。
3.4 常见错误提示及解决方案介绍
建库的过程中，我们会遇到以下几个常见的错误提示，对应的解释如下表：
4. 其他问题介绍
4.1 螺栓连接数据库修改，模型同步不起作用。
在数据库设置中，螺栓垫片是经常遇到问题的部件。因此，很可能会遇到模型完成之后修改螺栓的长度的情况。但要注意仅仅调整螺栓相关表格，之后同步是不能完成螺栓重新生成的。除手动调整管线属性，从而使模型重新生成之外，最简便的操作是调整螺栓相关的表格的同时，也要Modify更新PipingGenericDataBolted表格，之后再进行模型与元件库同步操作。
5. 结束语
虽然现阶段除了Sma r t p l a n t 系列的Smart plant Reference Data之外，其他软件供应商也提供了配套的相关软件，可以在管件形体库，管道等级库，物料编码系统上，为我们提供简单快捷的解决方案。但是理解S3D的数据库工作原理，掌握最基本的操作方法，仍然是十分必要的。只有这样我们才能从最根本上发现问题，解决问题，不断提高我们的设计效率。