PDMS Automatic Pipe Routing
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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, 自動(dòng)布管
1.Introduction
2016年3月，由Google DeepMind開發(fā)的人工智能程序AlphaGo以4:1擊敗韓國九段棋士李世乭（???），這被譽(yù)為人工智能研究的一項(xiàng)標(biāo)志性進(jìn)展，在此之前，圍棋一直是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的難題，甚至被認(rèn)為是當(dāng)代技術(shù)力所不及的范疇。
人工智能AI還是很誘人的，如果哪天人工智能取代人去做設(shè)計(jì)，去自動(dòng)布置管路，那么又有多少人要面臨失業(yè)的危險(xiǎn)？言歸正傳，PDMS中提供了自動(dòng)布管的功能Automatic Pipe Routing，使用這個(gè)工具，也可以在一定程序上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高管道建模效率。
本文主要關(guān)注如何使用PDMS自動(dòng)布管功能進(jìn)行管道布置，使用這個(gè)自動(dòng)布管工具，也能大幅提高管道建模效率。如果對其規(guī)則Rules理解后，在布置管橋區(qū)時(shí)更得心應(yīng)手，使設(shè)計(jì)更輕松。
PS：祝大家六一節(jié)日快樂！
2.Basic Routing
Pipe Router是一個(gè)基于規(guī)則rule-based驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)布管工具，使用這個(gè)工具，可以創(chuàng)建無碰撞的，平直（沿著X，Y和Z軸走向）的管道模型。且創(chuàng)建的模型長度盡量短和盡量少地使用彎頭Elbow或彎管Bend。這個(gè)算法主要分為三個(gè)層次：
Level 1:在Level one模式時(shí)，Pipe Router在首尾之間搜索橫平豎直的管路，且盡量地少用彎頭和彎管。如下圖所示為Level One模式時(shí)幾個(gè)例子：
Box 1: 默認(rèn)路由是ABC，因?yàn)檫@條路由只需要轉(zhuǎn)彎兩次(two bends)。如果ABC此路不通，則Pipe Router會(huì)嘗試下ADE這條路，因?yàn)檫@條路要轉(zhuǎn)彎三次。
Box2: 當(dāng)在Box1中找不到合適的路由，那么Pipe Router就會(huì)嘗試上圖所示的Box2方式。Box2方式的ABC要轉(zhuǎn)彎三次，ADE則需要轉(zhuǎn)彎四次。
Box3:如果上面兩種方式都沒有找到合適的路由，那么Pipe Router就會(huì)嘗試上圖所示的Box3方式了。
Level 2: 如果Level 1中所有的路由都不通，那么Pipe Router就會(huì)嘗試Level 2了。這時(shí)Pipe Router就會(huì)避開障礙物，然后再用Level 1的方式繼續(xù)布置,如上圖所示。
Level 3: 如果前面兩種方式都沒有找到路由，那么Pipe Router就會(huì)嘗試Level 3來布置管道。在這種方式下，Pipe Router會(huì)將障礙物擴(kuò)大直到管道可以通過，然后再嘗試按Level 1來布置。
下面在SAMPLE例子工程中來體驗(yàn)下Pipe Router的自動(dòng)布管功能。
3.Play Pipe Router
以用戶名PIPE和密碼PIPE，MDB也選擇PIPE，登陸Design模塊。找到ROUTESITE，如下圖所示：
然后將ROUTESITE/EQUIP中的PMP-1，PMP-2和VESS-1和VESS-2加入到三維視圖中，如下圖所示：
然后打開自動(dòng)布管工具，通過菜單：Utilities>Pipe Router：
然后使用創(chuàng)建管道工具，分別創(chuàng)建PIPE和BRAN將泵和罐連接起來，且BRAN的頭連接在泵上，尾連接在罐上。如下圖所示：
將PIPE加到Pipe Router中，并選擇Route Selected，如下圖所示：
就會(huì)生成管路如下圖所示：
4.Conclusion
PDMS的自動(dòng)布管Pipe Router工具基于規(guī)則驅(qū)動(dòng)，很大程序上實(shí)現(xiàn)了管道建模的自動(dòng)化，熟悉掌握可以提高管道建模效率。
如果有P&ID數(shù)據(jù)，根據(jù)P&ID結(jié)合Pipe Router也可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)P&ID驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)根據(jù)流程建模的工具。
給Pipe Router設(shè)置一些規(guī)則約束，這樣管道的創(chuàng)建和修改速度都會(huì)明顯高于自己手工調(diào)整的速度。所以，對于已經(jīng)熟練使用PDMS的用戶，再掌握Pipe Router可以讓配管建模沒那么枯燥了。
5.References
1. Pipework Design User Guide: Automatic Pipe Routing.