在現(xiàn)代大型工程項(xiàng)目中，項(xiàng)目規(guī)模越來越大，所涉及的資金和總?cè)斯r(shí)也日益增多；絕大部分項(xiàng)目不僅流程復(fù)雜，專業(yè)配備齊全，而且為了減少風(fēng)險(xiǎn)和取得更好的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)項(xiàng)目工期也有著嚴(yán)格的要求。在這樣的背景下，無論是業(yè)主還是工程公司，都在想方設(shè)法地建設(shè)團(tuán)隊(duì)，理順專業(yè)職責(zé)和專業(yè)間的條件關(guān)系，力圖加強(qiáng)專業(yè)間的協(xié)同工作，降低成本和縮短工期。在設(shè)計(jì)經(jīng)理的帶領(lǐng)下，各個(gè)專業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行協(xié)商，共同完成專業(yè)間條件關(guān)系表，以期對(duì)各專業(yè)提出和接受條件的時(shí)間節(jié)點(diǎn)達(dá)成一致性。這些措施有效地從人員和制度上，對(duì)專業(yè)間的協(xié)同工作給予了保障；但與此同時(shí)，僅僅這兩方面的工作還是不夠的，在各專業(yè)間依然存在大量的重復(fù)勞動(dòng)，各專業(yè)間文件的傳遞仍需要批量傳遞，因此，工程公司需要更加高效的專業(yè)間協(xié)作，來提高工作質(zhì)量和工作效率。
面向?qū)ο笫荂OMOS軟件平臺(tái)理念的基礎(chǔ)，在該軟件平臺(tái)中，工廠各設(shè)備組件都能有全面的描述，并且以逼真的圖形方式顯示出來，對(duì)包括與設(shè)備組件相關(guān)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形化、數(shù)據(jù)化的描述，構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫中的單個(gè)單元，即對(duì)象。由于完整的工廠信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，因此工程設(shè)計(jì)和運(yùn)背階段涉及的所有專業(yè)和部門始終能訪問指定付象的相同數(shù)據(jù)、這樣一來每位用戶就可在相關(guān)設(shè)計(jì)文檔中直接看到對(duì)象或文檔的更改內(nèi)容，相關(guān)數(shù)據(jù)表、列表和其他文檔均與相應(yīng)對(duì)象關(guān)聯(lián)，在不同文檔類型和各個(gè)對(duì)象之間可輕松進(jìn)行導(dǎo)航。所有工廠設(shè)備組件都完美地契合，從而使項(xiàng)目工作更為高效準(zhǔn)確。
COMOS軟件平臺(tái)為所有專業(yè)始終保持一致性和透明性的數(shù)據(jù)，本地化的流程管理及單一數(shù)據(jù)庫使得下游專業(yè)可提前介入設(shè)計(jì)，縮短項(xiàng)目周期，而提高項(xiàng)目效率，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)到哪個(gè)專業(yè)，共花費(fèi)了多長時(shí)間，管理部門一目了然。從項(xiàng)目管理的角度，可以清晰看到數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的狀態(tài)，為后續(xù)的流程管理和優(yōu)化提供了真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
在COMOS軟件平臺(tái)中，F(xiàn)EED模塊用于開展前期工藝包設(shè)計(jì)，隨后工藝包數(shù)據(jù)可以通過接口傳遞給COMOS P&ID模塊，然后開始進(jìn)行工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)?；A(chǔ)設(shè)計(jì)開始以后，以項(xiàng)目的P&ID圖作為工程設(shè)計(jì)的源頭，所建立的設(shè)備、管道、儀表等對(duì)象及其屬性被其他的專業(yè)和后續(xù)設(shè)計(jì)及工廠管理、運(yùn)營階段反復(fù)使用和關(guān)聯(lián)。P&ID圖完成以后，電氣、自控專業(yè)在該平臺(tái)建立電氣設(shè)備和儀表的位號(hào)對(duì)象，再使用其中的EI&C模塊進(jìn)行電儀專業(yè)工程設(shè)計(jì)，自控設(shè)計(jì)人員在位號(hào)對(duì)象建好以后，使用COMOS邏輯圖模塊設(shè)計(jì)控制邏輯圖及DCS機(jī)柜等自動(dòng)控制系統(tǒng)。COMOS軟件平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 COMOS軟件平臺(tái)架構(gòu)示意
西門子COMOS軟件主要功能模塊
COMOS I＆C作為COMOS軟件平臺(tái)中的一個(gè)模塊，主要用于自控專業(yè)輔助工程設(shè)計(jì)，為自控工程師提供一個(gè)相互協(xié)作的工作環(huán)境，自動(dòng)導(dǎo)入上游專業(yè)的數(shù)據(jù)，并快速、簡單地創(chuàng)建索引表、規(guī)格書、回路圖、安裝圖等，并且這些圖紙和文檔上有智能符號(hào)以及與其他專業(yè)之間的最優(yōu)連接，自動(dòng)生成專業(yè)要求的各種報(bào)表，同時(shí)作為企業(yè)的專有技術(shù)知識(shí)庫，可以共享、繼承和沉淀企業(yè)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。由于數(shù)據(jù)一致性高，大幅減少了項(xiàng)目前置時(shí)間，提高了工程師的設(shè)計(jì)效率，同時(shí)也提高了項(xiàng)目質(zhì)量。COMOS I＆C主要的功能模塊包含儀表索引、輔助計(jì)算、規(guī)格書、安裝圖、回路接線、材料表、邏輯圖、I＆C快速數(shù)字化交付工具、軟件技術(shù)接口等。
1、儀表索引模塊
儀表索引模塊為設(shè)計(jì)人員提供快速創(chuàng)建和管理儀表數(shù)據(jù)的功能，用來處理儀表索引、I/O清單、報(bào)警聯(lián)鎖一覽表、各種儀表安裝委托等表格類的文件。在數(shù)據(jù)庫中內(nèi)嵌儀表類型庫，典型回路庫及行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范，提高設(shè)計(jì)人員管理所有回路及相關(guān)儀表的效率，快速完成儀表相關(guān)的表格內(nèi)容。該模塊功能界面簡單易操作，可根據(jù)設(shè)計(jì)習(xí)慣定制各種工具，方便儀表工程師快速完成儀表數(shù)據(jù)的完善和管理，由于多個(gè)專業(yè)使用同一個(gè)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)可自動(dòng)從上游專業(yè)獲取并自動(dòng)創(chuàng)建回路及儀表數(shù)據(jù)，也可通過Excel數(shù)據(jù)表導(dǎo)入功能來導(dǎo)入儀表和各類工藝委托書等相關(guān)數(shù)據(jù)，輔助設(shè)計(jì)人員快速完善儀表索引。并可利用軟件查詢的優(yōu)點(diǎn)，從數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出儀表清單、I/O索引表、報(bào)警聯(lián)鎖表、信號(hào)類型表、電氣聯(lián)鎖信號(hào)表等儀表數(shù)據(jù)。
2、輔助計(jì)算
COMOS I＆C根據(jù)用戶提供的專業(yè)算法并由專業(yè)人員參與共同開發(fā)儀表設(shè)計(jì)的輔助計(jì)算功能，內(nèi)容包括：溫度計(jì)套管插入深度計(jì)算，量程計(jì)算，遷移量計(jì)算，節(jié)流裝置計(jì)算，控制閥計(jì)算，管道內(nèi)外徑、材質(zhì)和壓力等級(jí)計(jì)算等，通過輔助計(jì)算可以協(xié)助工程師校驗(yàn)設(shè)計(jì)成果，防止設(shè)計(jì)失誤，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。
3、規(guī)格書模塊
按照企業(yè)文檔管理標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)據(jù)庫定制各類儀表的規(guī)格書模板，并根據(jù)用戶提供的設(shè)計(jì)規(guī)則、設(shè)計(jì)習(xí)慣定制規(guī)格書管理界面，定義默認(rèn)規(guī)格項(xiàng)，增加規(guī)格項(xiàng)之間的邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)規(guī)格項(xiàng)自動(dòng)寫值，批量獲取計(jì)算模塊的數(shù)據(jù)結(jié)果，定制批量查詢、修改工具，幫助工程師快速完成規(guī)格書數(shù)據(jù)的完善工作，并根據(jù)項(xiàng)目要求，一鍵輸出標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格書文檔，提高其工作效率；也可根據(jù)不同的需求，從數(shù)據(jù)庫快速篩選提取規(guī)格書數(shù)據(jù)并輸出至Excel文件，比如規(guī)格項(xiàng)列表、規(guī)格書委托表、設(shè)備匯總表、規(guī)格書列表等。
4、安裝圖模塊
COMOS I＆C數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入外部材料代碼表庫、材料庫、安裝圖圖庫，定義材料編碼，為設(shè)計(jì)人員定制材料庫和安裝圖庫的管理工具，方便用戶新建材料和修改材料名稱、代碼、參數(shù)，以及定義材料與材料編碼的規(guī)則和內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)用戶篩選條件，自動(dòng)列出符合條件的安裝圖模板，供用戶選擇；也可列出安裝圖庫，用戶按分類選擇，自動(dòng)完成材料統(tǒng)計(jì)及儀表安裝圖。大幅提高了工程師的設(shè)計(jì)效率及質(zhì)量；同時(shí)作為企業(yè)的專有技術(shù)知識(shí)庫，可以共享、繼承和沉淀企業(yè)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。
5、回路接線圖模塊
設(shè)計(jì)人員在完成儀表索引后，在回路接線圖模塊通過配置回路儀表、接線箱、電纜、端子排、控制系統(tǒng)、控制柜、控制卡件的功能，最終自動(dòng)生成回路接線圖。通過定制硬件的接線選型規(guī)則，輔助工程師完成回路接線配置過程。系統(tǒng)可根據(jù)儀表的選型及接線方式自動(dòng)創(chuàng)建接線箱，端子及電纜，根據(jù)儀表索引中的信號(hào)類型、I/O類型、控制系統(tǒng)名稱自動(dòng)創(chuàng)建控制柜及控制卡件，在完成一系列的配置后系統(tǒng)可自動(dòng)生成回路接線圖。
6、材料表模塊
通過一定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則的定制開發(fā)，設(shè)計(jì)人員在完成儀表索引和規(guī)格書后，系統(tǒng)可按照各類儀表的型號(hào)及規(guī)格自動(dòng)歸類統(tǒng)計(jì)出材料，并按照標(biāo)準(zhǔn)的模板輸出設(shè)備材料表，輸出格式可選擇PDF或Excel文件。
7、邏輯圖模塊
邏輯圖模塊用于管理和使用功能邏輯圖，規(guī)劃邏輯控制系統(tǒng)的功能，同時(shí)以圖形和邏輯兩種方式映射到邏輯圖中。邏輯圖模塊的圖例和邏輯圖的模板按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)管理，從而規(guī)范了圖紙和設(shè)計(jì)習(xí)慣。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)完成控制邏輯后，系統(tǒng)能夠基于設(shè)定條件給出邏輯結(jié)果，輔助設(shè)計(jì)人員及時(shí)判斷邏輯設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而改進(jìn)優(yōu)化邏輯關(guān)系，并根據(jù)設(shè)定的因果關(guān)系自動(dòng)輸出因果表。邏輯圖模塊也可通過COMOS PAA軟件接口將設(shè)計(jì)好的邏輯圖導(dǎo)出至西門子的PCS7系統(tǒng)，自動(dòng)生成PCS7系統(tǒng)的CFC和SFC，從而提高工作效率。
采用邏輯圖模塊和PCS7系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一體化工程設(shè)計(jì)，打通了工廠規(guī)劃與流程自動(dòng)化設(shè)計(jì)之間的障礙，以及由此產(chǎn)生的與運(yùn)營階段的差距，兩者之間可以輕松交換數(shù)據(jù)，杜絕數(shù)據(jù)丟失，工廠設(shè)計(jì)和運(yùn)營期間所有流程完全一體化，可以自行設(shè)計(jì)PCS7系統(tǒng)硬件和軟件。可以在工廠所有規(guī)劃階段以較少數(shù)量的接口實(shí)現(xiàn)全局一體化工程設(shè)計(jì)，整個(gè)工廠的結(jié)構(gòu)都可以從控制系統(tǒng)內(nèi)的工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)當(dāng)中生成，簡化了自動(dòng)化部分的工程設(shè)計(jì)工作，從而節(jié)約了大量時(shí)間。在反方向上，運(yùn)營期間對(duì)自動(dòng)化功能的變更也可以從PCS7系統(tǒng)傳遞給COMOS軟件平臺(tái)。該軟件平臺(tái)內(nèi)的數(shù)據(jù)庫也由此立即得到更新，同樣更新了整個(gè)工廠文檔。
8、I＆C快速數(shù)字化交付工具
基于GB51296標(biāo)準(zhǔn)，COMOSI＆C可以協(xié)助儀表專業(yè)快速輸出該規(guī)范中要求的工廠對(duì)象及屬性、關(guān)聯(lián)文檔等?？砂凑沼脩繇?xiàng)目文檔管理的標(biāo)準(zhǔn)，通過定制實(shí)現(xiàn)一鍵自動(dòng)輸出數(shù)據(jù)文件。
9、軟件技術(shù)接口
COMOS軟件平臺(tái)作為一個(gè)開放系統(tǒng)，開發(fā)靈活，基于一系列的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議提供與其他系統(tǒng)的接口?？梢酝ㄟ^Xml，Excel，Access的文件格式與其他工程輔助軟件交換數(shù)據(jù)，通過簡單的定義規(guī)則，實(shí)現(xiàn)對(duì)文本文件的解析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在COMOS軟件平臺(tái)中的諸如創(chuàng)建設(shè)備，設(shè)置屬性等一系列批量操作，也可將COMOS軟件平臺(tái)數(shù)據(jù)通過文件傳遞給其他系統(tǒng)，例如與SPF，AVEVA，PDMS的儀表數(shù)據(jù)接口，與設(shè)備專業(yè)設(shè)計(jì)軟件PV的接口；也可與同樣采用SQL數(shù)據(jù)庫的其他工程軟件交換數(shù)據(jù)庫層級(jí)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)快速有效的數(shù)據(jù)交互。
西門子COMOS軟件主要數(shù)據(jù)庫
COMOS軟件平臺(tái)適用于Access，MS SQL，Oracle三種類型的數(shù)據(jù)庫，所有專業(yè)設(shè)計(jì)都在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫里開展設(shè)計(jì)工作，COMOS數(shù)據(jù)庫首先保證了它可以作為一個(gè)工程、數(shù)據(jù)、文檔的平臺(tái)，該平臺(tái)中的任何信息都可以在不同的專業(yè)、不同的區(qū)域，不同的項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)訪問。而且，該平臺(tái)一個(gè)很重要的功能便是與其他數(shù)據(jù)平臺(tái)以及設(shè)計(jì)工具實(shí)現(xiàn)高度集成，能夠縮短設(shè)計(jì)周期，增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全性，更好地適應(yīng)項(xiàng)目要求，儀表工程師在設(shè)計(jì)過程中所使用的儀表庫，設(shè)備庫，材料庫，安裝圖庫，文檔模板庫，控制閥樣本庫等都來源于同一個(gè)數(shù)據(jù)庫，既能滿足本專業(yè)設(shè)計(jì)需求，又可以在協(xié)同設(shè)計(jì)中與上下游專業(yè)做到數(shù)據(jù)共享，保證了項(xiàng)目設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，同時(shí)又便于管理員對(duì)數(shù)據(jù)庫的維護(hù)。
西門子COMOS軟件主要維護(hù)功能
1、儀表庫
儀表庫的維護(hù)包含儀表類型庫和儀表設(shè)備庫，儀表類型庫數(shù)據(jù)包含選型及索引數(shù)據(jù)，儀表設(shè)備庫數(shù)據(jù)包含各類儀表的規(guī)格書數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)，僅授權(quán)賬號(hào)方可修改維護(hù)儀表庫。
2、控制閥樣本庫
控制閥數(shù)據(jù)庫作為企業(yè)知識(shí)庫之一，包括閥門廠商樣本庫，閥門類型，閥芯類型和型式，可調(diào)比，閥座型式，閥門Cv數(shù)據(jù)等，在設(shè)計(jì)過程中工程師可查詢調(diào)用樣本庫數(shù)據(jù)，但沒有權(quán)限修改樣本庫數(shù)據(jù)，只有授權(quán)的賬號(hào)才可以根據(jù)實(shí)際需求修改閥門樣本庫的數(shù)據(jù)。
3、材料庫、安裝圖庫
儀表專業(yè)管理人員可根據(jù)安裝圖模塊功能的實(shí)際需求維護(hù)材料庫，添加、修改及刪除相應(yīng)的材料，也可修改、增加、刪除安裝圖。
4、電纜庫、接線箱類型庫、端子庫、控制卡件類型庫
儀表工程師在使用回路接線模塊時(shí)可進(jìn)行電纜、接線箱、端子、控制卡件的選型、但沒有權(quán)限修改，只有授權(quán)的賬號(hào)才可以根據(jù)項(xiàng)目需求修改相應(yīng)的設(shè)備庫。
5、文檔模板庫
數(shù)據(jù)庫文檔模板是按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定制，定制內(nèi)容包含文檔類型，企業(yè)Logo，圖紙大小，圖框數(shù)據(jù)，文檔內(nèi)容等，數(shù)據(jù)庫模板有：儀表索引表，各類規(guī)格書，安裝委托，安裝圖等，僅授權(quán)賬號(hào)，刪除修改及新增文檔模板。
6、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出
COMOS軟件平臺(tái)支持Excel.Xml及Access格式數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出，數(shù)據(jù)庫里的儀表數(shù)據(jù)可由儀表工程師根據(jù)需求自由選擇導(dǎo)入或是導(dǎo)出，比較常用的數(shù)據(jù)表導(dǎo)入導(dǎo)出已提前定制導(dǎo)入導(dǎo)出工具，儀表工程師只需執(zhí)行導(dǎo)入導(dǎo)出操作即可，特殊的數(shù)據(jù)可由工程師自行靈活定制，比如ExcExcelel數(shù)據(jù)導(dǎo)入，儀表工程師可設(shè)置批量導(dǎo)入，數(shù)據(jù)導(dǎo)出可定制QUERY來選擇Excel或是Xml文件。
西門子COMOS軟件實(shí)際工程應(yīng)用
西門子COMOS軟件平臺(tái)方便實(shí)用的功能和靈活的定制性為用戶提供了各種方便易用的工具，滿足專業(yè)設(shè)計(jì)需求，該軟件平臺(tái)已經(jīng)在石油化工行業(yè)各工程公司有所實(shí)踐，不僅能滿足專業(yè)設(shè)計(jì)的絕大部分需求，也可通過交付模板的定制實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的數(shù)字化交付。
