1SPI軟件功能及優點
1.1功能模塊介紹
儀表數據表模塊該模塊用于制作儀表數據表。軟件集成了常用儀表、閥門的數據表模板，如壓力表、溫度表、液位表、壓力變送器、溫度變送器、液位變送器、控制閥、關斷閥、安全閥和各類流量計等。數據表模板可在儀表位號輸入后自動生成。儀表計算模塊該模塊用以完成孔板、控制閥和安全閥等設備的選型計算，計算結果自動顯示在相應的數據表中。軟件內置的算法公式可以根據廠家、設備類型等相關因素進行適當修正。儀表接線模塊該模塊完成儀表電纜的接線，通過拖拽電纜到接線箱、Marshalling柜等完成儀表電纜的接線。儀表回路圖模塊該模塊用于制作儀表回路圖。儀表安裝圖模塊該模塊完成儀表安裝圖和安裝材料清單的統計。軟件庫預先包含有大量的典型安裝圖和安裝材料，根據安裝方案，定義該模塊下相關屬性，就可以完成儀表安裝圖制作和材料清單統計，極大地減少了人工繪圖和統計料單的工作量。
1.2軟件優點
SPI軟件與傳統的計算機輔助軟件相比具有多項優勢：（1）軟件工作模式為客戶端/服務器模式，項目需要的儀表設計文件采用統一的數據庫進行管理，提高了設計準確性和工作效率；（2）軟件提供權限管理、版本控制、數據瀏覽和修正等功能，提高了設計過程中的質量控制，降低了設計風險；（3）項目需要的儀表數據信息都存儲在一個數據庫文件中，業主或項目的最終用戶如果同樣使用SPI軟件，在文件傳遞時只需要提交一個數據庫文件，大大簡化了文件提交的工作量；（4）軟件是Intergraph（鷹圖）公司數據集成框架的一部分，可以與SmartPlantP&ID，PDS等軟件進行數據交互，與相關專業（工藝、配管專業等）可以信息共享，加強了專業間的溝通。
2SPI軟件設計流程
SPI是數據庫軟件，在工程項目的具體設計時，需要首先創建基本數據項。儀表位號是SPI軟件最基本的也是最重要的數據項。因此，創建儀表位號是首要步驟，而儀表數據表、盤柜電纜接線、安裝圖等其他工作在基本數據項前提下就可以同時展開，各部分工作的進行可以根據項目進度和要求靈活處理。
3SPI軟件針對海外油氣地面工程儀表設計的應用
3.1前期規劃
不論何種工程項目，前期的規劃都是非常重要的。在采用SPI軟件進行工程設計時，如果整體規劃合宜，將會大大減少工作量，提高工作效率。
3.1.1標準數據庫建立
在工程項目中，對于儀表的一些常用公共數據，可以通過建立標準數據庫的方式提供使用。該方式省去了許多重復輸入和設置，同時保持了設計輸出文件數據和格式的一致性，提高了工作效率。建立儀表標準數據庫包括：（1）多種文件封面、圖框模板等；（2）基本數據，如儀表類型、接線設備、安裝材料等；（3）儀表索引，I/O清單規格項及模板等；（4）儀表數據表規格項及模板等；（5）儀表系統接線圖及電纜清單模板等；（6）儀表回路圖模板等；（7）典型安裝圖庫、支架圖庫，及安裝材料與圖庫的鏈接等。
3.1.2項目結構規劃
項目結構規劃至關重要，從始至終影響著整個項目的運行。從整體來看，海外油氣地面工程項目主要由主裝置和公用工程兩大部分組成。而該兩部分根據工藝流程區域劃分或者功能不同又可以分為A區、B區、C區等多個區域。在規劃SPI軟件結構時，應充分考慮項目的結構規劃以及各個區域的相互關系，將主裝置和公用工程分別劃在不同的Plant中，然后再根據各個Plant工藝流程區域劃分和功能不同，設置不同的Area，在每個Area里，又可根據Area的不同設備，設置一系列Unit單元。這樣劃分，既使數據庫結構清晰，又使用戶權限分配管理以及后期分層級（分Plant、分區域和分Unit）用戶報告和數據表的生成合理。
3.1.3命名規則、權限分配定義
SPI軟件是工程項目的設計出圖工具，根據實際工程項目預先定義命名規則可以使數據保持統一性，保證數據規范性，同時減少工作量。命名規則定義包括設置儀表位號、回路號、電纜號、CS標簽等規則。在定義完命名規則后，進入SPI軟件主程序的Index模塊，對InstrumentType中的儀表類型按照溫度、壓力、物位、流量、控制閥和安全閥分類分別就是否關聯數據表和安裝圖、默認I/O類型，儀表放置位置、現場儀表的電纜類型和端子排形式以及CS標簽是否自動生成進行設置。權限分配可以使整個工程項目人員具有層次性，根據工程項目任務不同人員不同的特點，定義多個權限不同的用戶組（Group），再將具體的工程項目設計人指定到相應的用戶組中，這樣工程項目設計人就可以在自己的工作范圍內進行相應的數據操作，而不相互影響。同時還降低了數據庫的風險。
3.2具體項目應用
A項目由我公司承擔主要設計任務。該項目工期短、任務重。項目儀表設計采用SPI軟件，版本號為2009（9.0.0）。
3.2.1創建儀表位號
首先，在前期規劃的基礎上，進入軟件，根據工藝提資的工藝儀表流程圖（PID圖）創建儀表位號和錄入相關工藝參數。創建儀表位號需要建立儀表回路的概念，按照回路和回路儀表組成創建儀表位號。圖2是回路和回路儀表的一個示例。創建儀表位號主要有兩種途徑：（1）使用SPI軟件主程序的InstrumentIndex模塊；（2）使用SPI軟件主程序的選項工具DomainExplorer。創建儀表位號是整個儀表自控設計的基石，是后續工作能否展開的先決條件。創建儀表位號雖然簡單，意義卻非常重要。首先，可以節省大量的人力和時間；其次，由于按照統一的規則，保證了數據的統一性。在后續生成儀表數據表中，輸入的工藝參數在儀表數據表自動生成，減少了工作量，同時，保證了數據統一性。為A項目設計提供了有利條件。
3.2.2填寫儀表數據表
前期規劃中，包括壓力表、溫度表、壓力變送器、溫度變送器、控制閥、安全閥等常用儀表和閥門類數據表模板已經在數據庫中建立。同時經過二期開發，數據庫還具備了火氣，毒氣探頭等報警類特殊數據表模板。填寫儀表數據表在SPI軟件主程序的Specifications模塊里進行。在前期創建儀表位號已經關聯對應數據表的基礎上，根據工程項目設計填寫相應的數據項即可完成數據表的制作生成。
3.2.3儀表電纜接線和生成回路圖
儀表電纜接線在SPI軟件主程序的Wiring模塊里進行。在進行接線之前，考慮各類儀表和控制盤布局情況，可以將A項目接線歸納為6種典型方式：撬外儀表直接接入中控；撬外儀表通過撬外接線箱接入中控；撬內儀表通過撬內接線箱或現場盤直接接入中控；撬內儀表通過撬內接線箱后或現場盤接到撬外接線箱，通過撬外接線箱接入中控；火氣系統探頭接入中控；特殊電纜（RS-485、同軸電纜和以太網）接入中控。儀表電纜接線首先根據項目設計創建各類儀表相關設備標識，包括接線箱、Marshalling柜、PLC、DCS、ESD等系統盤柜。需要說明的是對于電氣點，由于軟件無法像儀表點似的自動生成DevicePanel，需要為電氣點手動創建De-vicePanel和相應電纜，同時注意把相應信號加到DevicePanel的對應通道里。系統柜創建好之后按照地址表將儀表CS標簽分配到對應卡件通道。
隨后就可以從現場側和系統柜側分別向Marshlling接線。設計人通過直接拖拽電纜到端子排完成電纜接線。電纜有左端和右端之分，設計人應嚴格遵行現場側接到左端，系統柜側接到右端的規定接線。為了使儀表接線更規范，更清晰明朗，對接線柜電纜布置考慮如下：（1）每個接線柜最多只能布置一根多芯電纜；（2）進入不同控制系統和不同信號類型的儀表電纜布置不同的接線柜；（3）本安電纜和非本安電纜布置不同的接線柜；（4）不同電壓等級的儀表信號布置不同的接線柜。生成回路圖使用EnhanceSmartLoop出圖工具。前期規劃里，已經創建了回路圖Layout，在這里首先為回路圖指定Layout。這樣同一類儀表，就可以按照統一的格式生成圖紙。生成回路圖在SPI軟件主程序Wiring模塊下的Reports里進行。生成Re-port有多種方式，根據項目設計選擇相應的生成回路圖方式。
3.2.4制作儀表安裝圖
制作儀表安裝圖在SPI軟件的Hook-Ups模塊里進行。前期規劃中，常用儀表安裝材料和Auto-CAD儀表安裝方案模板已經在軟件庫里建立。所以模塊里執行Hook-UpItems就可以為以AutoCAD圖紙為模板的不同類型儀表安裝圖分配安裝材料。通過使用材料報表功能就可以實現儀表安裝材料統計。通過對Hool-Up屬性進行設置，使用宏函數將儀表安裝材料和AutoCAD模板連接，調用生成安裝圖功能就可以生成儀表安裝圖。使用SPI軟件的Hook-Ups模塊制作儀表安裝圖，極大地減少了人工繪圖和統計材料單的工作量，提高了設計效率和圖紙質量。
4結語
SPI軟件在海外油氣地面工程儀表設計中發揮著重要的作用。可以用來完成儀表的索引表、I/O表、數據表、接線圖、回路圖、安裝圖以及大量的計算報告等，同時，SPI軟件在儀表一致性檢查和修正方面非常方便，對于減少錯誤，提高設計質量意義重大。目前SPI軟件的應用正逐步深入，對于國內工程公司開拓國際油田地面工程市場非常有利。
作者：李興候 單位：中國石油集團工程設計有限責任公司北京分公司