PDMS Automatic Pipe Routing：自动管道布线技术

PDMS Automatic Pipe Routing

Abstract. AVEVA PDMS Pipe Router is a rule-based tool which enables you to route pipe network automatically and to position piping components. Pipe Router can create clash-free orthogonal routes which use the minimum length of pipe and as few elbows and bends as possible.

Key Words. Automatic Pipe Routing, 自动布管

1.Introduction

2016年3月，由Google DeepMind开发的人工智能程序AlphaGo以4:1击败韩国九段棋士李世乭（이세돌），这被誉为人工智能研究的一项标志性进展，在此之前，围棋一直是机器学习领域的难题，甚至被认为是当代技术力所不及的范畴。

人工智能AI还是很诱人的，如果哪天人工智能取代人去做设计，去自动布置管路，那么又有多少人要面临失业的危险？言归正传，PDMS中提供了自动布管的功能Automatic Pipe Routing，使用这个工具，也可以在一定程序上实现自动化，提高管道建模效率。

本文主要关注如何使用PDMS自动布管功能进行管道布置，使用这个自动布管工具，也能大幅提高管道建模效率。如果对其规则Rules理解后，在布置管桥区时更得心应手，使设计更轻松。

PS：祝大家六一节日快乐！

2.Basic Routing

Pipe Router是一个基于规则rule-based驱动的自动布管工具，使用这个工具，可以创建无碰撞的，平直（沿着X，Y和Z轴走向）的管道模型。且创建的模型长度尽量短和尽量少地使用弯头Elbow或弯管Bend。这个算法主要分为三个层次：

Level 1:在Level one模式时，Pipe Router在首尾之间搜索横平竖直的管路，且尽量地少用弯头和弯管。如下图所示为Level One模式时几个例子：

Box 1: 默认路由是ABC，因为这条路由只需要转弯两次(two bends)。如果ABC此路不通，则Pipe Router会尝试下ADE这条路，因为这条路要转弯三次。

Box2: 当在Box1中找不到合适的路由，那么Pipe Router就会尝试上图所示的Box2方式。Box2方式的ABC要转弯三次，ADE则需要转弯四次。

Box3:如果上面两种方式都没有找到合适的路由，那么Pipe Router就会尝试上图所示的Box3方式了。

Level 2: 如果Level 1中所有的路由都不通，那么Pipe Router就会尝试Level 2了。这时Pipe Router就会避开障碍物，然后再用Level 1的方式继续布置,如上图所示。

Level 3: 如果前面两种方式都没有找到路由，那么Pipe Router就会尝试Level 3来布置管道。在这种方式下，Pipe Router会将障碍物扩大直到管道可以通过，然后再尝试按Level 1来布置。

下面在SAMPLE例子工程中来体验下Pipe Router的自动布管功能。

3.Play Pipe Router

以用户名PIPE和密码PIPE，MDB也选择PIPE，登陆Design模块。找到ROUTESITE，如下图所示：

然后将ROUTESITE/EQUIP中的PMP-1，PMP-2和VESS-1和VESS-2加入到三维视图中，如下图所示：

然后打开自动布管工具，通过菜单：Utilities>Pipe Router：

然后使用创建管道工具，分别创建PIPE和BRAN将泵和罐连接起来，且BRAN的头连接在泵上，尾连接在罐上。如下图所示：

将PIPE加到Pipe Router中，并选择Route Selected，如下图所示：

就会生成管路如下图所示：

4.Conclusion

PDMS的自动布管Pipe Router工具基于规则驱动，很大程序上实现了管道建模的自动化，熟悉掌握可以提高管道建模效率。

如果有P&ID数据，根据P&ID结合Pipe Router也可以实现一个P&ID驱动的自动根据流程建模的工具。

给Pipe Router设置一些规则约束，这样管道的创建和修改速度都会明显高于自己手工调整的速度。所以，对于已经熟练使用PDMS的用户，再掌握Pipe Router可以让配管建模没那么枯燥了。

5.References

1. Pipework Design User Guide: Automatic Pipe Routing.

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