Адаптации AutoPLANT-5

Александр Лоза
Руководитель департамента новых разработок, «ГК Русский САПР»

Системе AutoPLANT предрекали смерть 10 лет назад, в момент, когда ее изначальный разработчик — компания Rebis была куплена Bentley, однако AutoPLANT прочно удерживает позиции в своем секторе, несмотря на появление на рынке новых систем по проектированию трубопроводов.

С одной стороны, AutoPLANT широко популярна в России благодаря самой распространенной графической платформе AutoCAD. С другой стороны, система, можно сказать, уникальна своей возможностью адаптироваться под конкретные требования заказчика. Создать новые концевые условия, например ответные фланцы, — не проблема. Разработать правила соединения элементов, например когда заглушку на давление 4 МПа ставят к фланцевому концу на давление 1,6 МПа, — тоже реально. Нужно считать отдельно гайки, шайбы и болты (стандартно считаются крепежные комплекты) — тоже не вопрос. Создать новый элемент­блок предохранительных клапанов — элементарно. Требуется формирование изображения опор как для 3D­модели, так и для чертежей — тоже вопрос решаемый. Особенно ценными становятся подобные моменты при реальном знакомстве с альтернативными системами 3D­проектирования трубопроводов.

Благодаря богатому жизненному опыту системы в России, в ней постоянно появляются усовершенствования, которые реализуются в виде адаптации, поставляемой ГК «Русский САПР».

В данном обзоре представлены последние новшества адаптации.

Куб отсечения

Строго говоря, конечно, это не куб отсечения, а параллелограмм (рис. 1). Но для краткости будем использовать здесь термин «куб отсечения». Его назначение двояко:

• при работе в 3D зачастую нужные элементы закрываются нежелательными, которые очень хочется убрать. При этом далеко не всегда мешающие элементы можно разместить на отдельных слоях и далее оперировать ими. Для таких случаев как раз и была разработана команда «куб отсечения». Команда позволяет оставить только то, что находится внутри обозначенного параллелепипеда, «выключив» остальные объекты;
• при отображении части 3D­модели снижается нагрузка на программно­аппаратные средства отображения графики, а значит, процедуры с 3D­графикой проводятся быстрее (обычно актуально для тонированного режима).

Теперь коротко расскажем о последовательности работы с данной командой.

Рис. 1. Куб отсечения

Сначала необходимо обозначить область, которая будет скрыта. Для этого есть специальная команда (в меню Трубопроводы -> Инструменты черчения -> Куб отсечения -> Создать, либо с панели инструментов  ), которая на определенном слое рисует либо твердое тело в форме параллелепипеда, либо полилинию с заданной высотой (рис. 2). Твердое тело предпочтительно тем, что может быть отредактировано в ручном режиме. Таких объектов, обозначающих области, может быть несколько, например на каждое помещение свой объект.

Рис. 2. Создание куба отсечения: а — твердое тело; б — полилиния с заданной высотой

Следующая команда выполняет обрезание объектов по кубу. Имеются три режима:

• Показать всё — восстанавливает визуальность объектов после применения команд сокрытия;
• Показать внутри куба — предлагается выбрать нарисованный «куб». Объекты остаются отображаемыми, если они находятся в пределах данного куба, остальные скрываются;
• Показать снаружи куба — предлагается выбрать нарисованный «куб». Объекты остаются отображаемыми, если они находятся за пределами данного куба, то есть скрывается только то, что находится в кубе.

На рис. 3а изображена исходная 3D­модель. Толстой желтой линией обозначены «кубы» отсечения. Результат применения команды (режим Показать внутри куба) отображен на рис. 3б. Как видно из рисунка, изображение становится гораздо более читабельным, а в тонированном виде операции изменения, приближения, панорамирования выполняются быстрее.

Рис. 3. Обрезание по кубу: а — исходное состояние; б — результат применения команды

Заметим, что управление отображением производится не только для объектов текущего чертежа, но и для ссылочных файлов (например, строительная «коробка» здания выполнена в виде ссылки).

Для простоты управления реализована команда, позволяющая включить или выключить слой, на котором размещены нарисованные кубы. Естественно, данную процедуру можно выполнить и с помощью управления видимостью слоями.

Обращаю внимание, что команда появилась в адаптации к AutoPLANT версии 08.11.08.14076 и 08.11.09.14076.

Альтернативный метод формирования плоских изображений

Штатный механизм создания видов в AutoPLANT предполагает использование рабочих областей и видов рабочих областей. Рабочие области облегчают создание требуемых видов — в результате формируются обычные видовые окна AutoCAD с настроенными секущими плоскостями. То есть те же самые действия можно было бы выполнить в AutoCAD, правда, это несколько сложнее (как минимум надо уметь выставлять секущие плоскости, а еще лучше выставлять не визуально, а по координатам, что не так просто). Преимущество формирования плоских изображений с использованием проекций в видовых окнах несомненны — при выполнении изменений в пространстве модели в видовом экране изменения отражаются автоматически, без какого бы то ни было вмешательства со стороны пользователя. Однако у данного метода есть некоторые недостатки, поэтому хотелось бы иметь второй метод, позволяющий формировать статические плоские изображения.

Рис. 4. Пример чертежа, содержащего 16 видовых экранов

Недостатки динамических изображений:

• если видовых экранов на чертеже получается большое количество, например 20 или 40 (рис. 4), то регенерация (должны заново построиться все видовые окна!) при переходе на вкладку листа, при открытии файла и при других изменениях может занимать значительное время, в результате чего работа фактически окажется невозможной. Здесь как раз и подошли бы статические изображения, которые перегенерировались бы не каждый раз, а строго по указанию пользователя.
• при формировании изображения иногда желательна (или даже необходима) ручная доработка (в случае появления некоторых «погрешностей» отображения, что редко, но все же встречается). Например, часть трубопроводов или оборудования надо показать штриховой линией (обозначить элементы, находящиеся под землей) — рис. 5. Несмотря на то что для отображения подземных трубопроводов в рамках адаптации имеется соответствующий функционал, его не всегда достаточно, например в случаях, когда часть одного и того же элемента находится под землей, а часть — над землей;
• иногда желательно зафиксировать состояние чертежа, которое было в какой­то определенный момент, например в момент выдачи задания или во время формирования версии чертежа;
• в случае использования штатного механизма существует опасность, что через определенное время, например лет через десять, чертеж будет невозможно не то что отредактировать, но даже посмотреть. Ведь, чтобы отредактировать чертеж, обычно необходимо:

­ иметь лицензию на ПО (через 10 лет ее может уже и не быть),

­ иметь версию AutoPLANT и AutoCAD, в котором был сформирован чертеж, либо с переходом на новые версии преобразовывать все имеющиеся проекты.

Конечно, в последних двух случаях может быть использован Flattener, но иногда желательно иметь именно оригинальный (а не преобразованный через Flattener) чертеж со статическим изображением.

Рис. 5. Отображение элемента, когда часть его находится под землей

Для работы со статическими видами в адаптации 08.11.08.14076 и 08.11.09.14076 были разработаны некоторые команды. Панель инструментов, с которых производится вызов команд, выглядит следующим образом:

Команда Сформировать вид (Трубопроводы -> Инструменты черчения -> Скрыть видовой экран -> Скрыть... ) . формирует плоское статическое изображение в виде блока и связывает его с видовым экраном.

Формирование изображения фактически осуществляется с помощью стандартной команды AutoPLANT Трубопроводы -> Инструменты черчения -> Скрыть видовой экран -> Скрыть, поэтому настройки сокрытия задаются командой Трубопроводы -> Инструменты черчения -> Скрыть видовой экран -> Настройка. В отличие от штатной команды, из сформированного изображения создается блок, который переносится в пространство листа и совмещается с видовым окном.

Результат работы команды показан на рис. 6.

Рис. 6. Результат работы: а — совмещенное изображение; б — изображение видового экрана; в — изображение блока

Эта же команда применяется в случае, если в модели произошли какие­либо изменения и изображение требуется обновить. Если команда определяет, что с данным видовым окном уже связан ранее сформированный блок, то у пользователя запрашивается подтверждение об обновлении. Если блок не найден (например, был удален пользователем), то и запроса не будет.

Заметим, что фактически нам необходимо работать с двумя изображениями: при вставке размеров удобнее пользоваться изображением видового экрана, а при вставке аннотаций (например, уровень низа трубы, позиция элемента и т.п.) без видового экрана не обойтись, поскольку плоское изображение блока не содержит никакой информации об элементах. Поэтому, чтобы выполнить вставку размеров или аннотаций, нужно временно выключить сформированный блок и включить видовой экран. После выполнения оформительских процедур сформированный блок можно включить, а видовой экран выключить. В результате получится изображение, которое и будет выводиться на печать (рис. 7).

Рис. 7. Образец изображения для образмеривания (а); изображение, подготовленное к печати (б)

Для включения и отключения видовых экранов и связанных с ними блоков разработаны следующие команды:

 — Включить ВЭКР и выключить блок;

 — Выключить ВЭКР и включить блок;

 — Включить ВЭКР и блок;

 — Включить ВЭКР;

 — Включить блок.

Теперь о корректировке. Раз имеется плоское изображение, значит его можно и откорректировать. Следует понимать, что если мы будем именно корректировать блок (то есть не накладывать маскировку или добавлять линии, а именно изменять изображение!), то нужно быть осторожным с обновлением. Корректировать можно либо непосредственно блок (через соответствующие средства — редактор блока или редактирование блока по месту), либо предварительно расчленив (взорвав) блок. В первом случае процедура обновления блока перезапишет его и выполненные корректировки пропадут. Во втором случае создастся новый блок.

Чудес здесь нет — если мы хотим, чтобы изменения отражались автоматизированно, значит редактировать блок нельзя, то есть следует накладывать маску и рисовать дополнительные элементы (далеко не всегда это целесообразно). В случае корректировки, как обычно, возможны следующие варианты обновления:

• внести изменения в сформированное изображение (блок) вручную, то есть фактически изменения внести как в 3D­модель, так и в чертеж;
• перегенерировать блок и выполнить редактирование заново.

Команда создания статического изображения создана не для замены, а в дополнение к штатному средству формирования плоских видов. Надеемся, что команда станет популярной среди пользователей для формирования чертежей.

Редактор библиотеки слайдов

Несмотря на то что технология использования слайдов фактически не развивается начиная с версии AutoCAD R14 и более того — считается устаревшей, в ней периодически возникает потребность. Слайды обладают тем преимуществом, что могут показать изображение в крупном масштабе. Следует отметить, что в AutoCAD версии 10 (более 10 лет назад!) картинки в графическом меню могли быть гораздо крупнее (графическое меню могло содержать не только 20 элементов, как сейчас, но и 9 и 16). Выбирать же команду по графике иногда бывает гораздо удобнее, чем по словесному описанию (не все можно кратко описать). А картинка, отображаемая на панелях инструментов, палитрах, ленте слишком мелкая. Центр управления способен показать отображение блока в укрупненном виде, но этим можно пользоваться, если требуется вставка блока. А если перед этим надо выполнить некоторые действия (например, установить слой текущим), или, скажем, результатом должен быть не вставленный блок, а запущенный и выполненный скрипт? Этим кратким отступлением я хотел показать, что до сих пор слайды, а также библиотека слайдов имеют право на существование, т.к. отсутствуют другие механизмы выбора действия пользователя на основании изображения в крупном масштабе.

Стандартная методика создания библиотеки слайдов AutoCAD не позволяет ее редактировать: то есть в AutoCAD можно только создать библиотеку (для пользователя, который не работал в DOS с командной строкой, это не так просто), а инструментарий, который позволяет просматривать ее содержимое, извлекать слайды, удалять слайды, заменять слайды в AutoCAD, отсутствует.

Для восполнения данного недостатка в рамках адаптации устанавливается редактор библиотеки слайдов, который предоставляет интерфейс пользователю для выполнения перечисленных функций. На рис. 8 изображен редактор библиотеки слайдов.

Рис. 8. Интерфейс редактора библиотеки слайдов

Уклон маршрутной линии

При проектировании напорных и самотечных систем трубопроводы должны располагаться под определенным, заданным, проектным технологическим уклоном. Хотя команда построения маршрутной линии и предусматривает построение наклонной линии (в настройках имеются соответствующие опции), но иногда хотелось бы сначала выполнить набросок трубопроводной трассы, не задумываясь об уклоне, и только затем выставить требуемый уклон. Кроме того, случается, что конфигурация прокладываемой трассы изменяется, поэтому требуется пересчитать уклоны заново.

Как раз для таких случаев была разработана команда Задать уклон .

Команда выполняется из меню Трубопроводы -> Инструменты трубопроводов -> Трубопроводы -> Маршрутная линия -> Задать уклон МЛ.

Исходная маршрутная линия приведена на рис. 9. Результат работы команды показан на рис. 10.

На рисунке уклон показан условно (на практике величина уклона гораздо меньше) для облегчения визуального восприятия. Красным показана измененная маршрутная линия, черным — исходное состояние.

Рис. 9. Исходная маршрутная линия

Рис. 10. Маршрутная линия после применения команды: а — изометрический вид; б — вид спереди

Команда применима при работе с разветвленными участками маршрутных линий или отрезков. В случае разветвлений каждая ветвь рассматривается отдельно для задания подъема или опуска на данном участке.

Опоры

Для инженера понятно, что прокладка трубопровода в 3D или 2D — это еще полдела. Как правило, при прокладке необходимо предусмотреть все мероприятия по обеспечению безопасности трубопровода, соблюдать при прокладке правила и нормы, установленные отраслевыми стандартами, правилами безопасности и эксплуатации, обеспечить прочность конструкции трубопровода, подобрать нужный в условиях эксплуатации и среды материал трубопровода и решить много других не менее важных задач.

Одной из таких задач является расстановка опор на трубопроводе и выдача задания на крепления опор в строительный отдел. Когда опор немного (две­три), трудозатраты на эту проблему небольшие, но когда в проект включены сотни, а то и тысячи трубопроводных опор, самостоятельное решение такой задачи без специальных инструментов в короткие сроки становится невозможным. Вот тут и приходят на помощь решения, способные ускорить процесс ввода данных и подготовки документации, а именно инструменты, позволяющие автоматизировать расстановку опор, автоматически назначить уникальный номер позиции опорам и сформировать сводную таблицу опор с расчетом вертикальной и горизонтальной нагрузок.

Если трубопровод имеет уклон, то задача расстановки опор на трубопроводе усложняется. Дело в том, что обычно расстояние между опорами задается между точками в плане (на проекции), а не по ходу оси уклонного участка трубопровода. Для облегчения такой задачи разработан специальный инструмент — расстановка вспомогательных точек. При этом за одну операцию возможно расставить несколько вспомогательных точек с заданным расстоянием между ними. Результат расстановки точек приведен на рис. 11.

Рис. 11. Расстановка вспомогательных точек и опор на наклонный трубопровод

После того как точки расставлены, можно вставлять опоры. Для ускорения данной процедуры можно было бы использовать обычную команду копирования, но в этом случае опора теряет связь с трубой. Для восстановления этой связи предлагается применять соответствующий инструмент, который позволяет автоматически перепривязать все опоры к трубам, с которыми они находятся в непосредственной близости. Связь опоры с трубой — непременное условие корректности 3D­модели — без нее невозможно будет ни корректно сформировать ISOGEN­изометричку, ни передать схему модели в системы прочностного анализа CAE.

После расстановки опор в 3D­пространстве каждую опору необходимо обозначить уникальным именем. Уникальное имя опоры передается в системы прочностного анализа CAE и используется в ведомости опор. Для автоматизации данной задачи разработан специальный инструмент, который позволяет назначить имена автоматически по различным правилам: по креплениям (траверсам), последовательно вдоль трубопровода, по порядку выбора опор в модели. Диалог задания параметров нумерации опор приведен на рис. 12. Результат назначения нумерации опор показан на рис. 13.

Рис. 12. Задание параметров нумерации опор

Рис. 13. 3D-модель после назначения нумерации опорам

Далее необходимо провести расчет нагрузок (вертикальных и горизонтальных) на опоры, а также сбор информации по отметкам расположения опор и отметкам рельефа местности под опорами. Подобная информация оформляется в виде таблицы ведомости опор, которая в дальнейшем может быть передана в строительный отдел.

Для подготовки такого задания в строительный отдел разработана команда формирования ведомости опор технологических трубопроводов. В команде предусмотрено несколько типов ведомостей опор, которые могут выбираться через диалог Выбор типа таблицы опор (рис. 14), вызываемый соответствующей опцией командной строки.

Рис. 14. Выбор типа таблицы ведомости опор

Рис. 15. Сформированная ведомость опор

В результате выполнения команды проводится расчет, результаты которого формируются в виде таблицы (рис. 15). Конкретный вид таблицы и ее конфигурация зависит от выбранного типа ведомостей опор и может содержать следующие показатели:

• усредненное расстояние между опорами;
• вертикальная нагрузка, состоящая из:

­ снеговой нагрузки,

­ собственного веса трубопровода,

­ веса продукта или воды (с учетом коэффициента заполнения трубы),

­ нагрузки от арматуры трубопроводной,

­ веса изоляции;

• горизонтальная нагрузка (процент от вертикальной нагрузки);
• информация о диаметре трубопровода;
• информация по отметкам опор;
• информация по отметкам рельефа местности под опорой, при его наличии в модели.

Естественно, такой метод дает приблизительный результат, как и в случае расчета ручным способом, что в большинстве случаев устраивает инженера. Однако наши специалисты настоятельно рекомендуют проводить поверочный расчет полученных нагрузок в специализированных расчетных системах прочностного анализа CAE.

Кроме описанных здесь ключевых новшеств, адаптация включает и ряд более мелких (например, проектирование колодцев в 3D для формирования информационной модели, заказной спецификации и ведомости колодцев), рассмотрение которых выходит за пределы данной статьи, но информацию по которым можно найти в справке к адаптации на русском языке. Как видно из вышесказанного, применение программы AutoPLANT и платформы AutoCAD позволяет гибко осуществить адаптацию системы. Если вас заинтересовали данные разработки к AutoPLANT, обращайтесь за обновленной адаптацией AutoPLANT PDW V8i версии 08.11.08.15177 или 08.11.09.14077 в ГК «Русский САПР». Если же вам необходимы дополнительные функции, которые пока еще не реализованы, всё равно обращайтесь в ГК «Русский САПР» — для их разработки.

Работайте с нами, работайте с удовольствием! 

САПР и графика 6`2013