1SPI软件功能及优点
1.1功能模块介绍
仪表数据表模块该模块用于制作仪表数据表。软件集成了常用仪表、阀门的数据表模板，如压力表、温度表、液位表、压力变送器、温度变送器、液位变送器、控制阀、关断阀、安全阀和各类流量计等。数据表模板可在仪表位号输入后自动生成。仪表计算模块该模块用以完成孔板、控制阀和安全阀等设备的选型计算，计算结果自动显示在相应的数据表中。软件内置的算法公式可以根据厂家、设备类型等相关因素进行适当修正。仪表接线模块该模块完成仪表电缆的接线，通过拖拽电缆到接线箱、Marshalling柜等完成仪表电缆的接线。仪表回路图模块该模块用于制作仪表回路图。仪表安装图模块该模块完成仪表安装图和安装材料清单的统计。软件库预先包含有大量的典型安装图和安装材料，根据安装方案，定义该模块下相关属性，就可以完成仪表安装图制作和材料清单统计，极大地减少了人工绘图和统计料单的工作量。
1.2软件优点
SPI软件与传统的计算机辅助软件相比具有多项优势：（1）软件工作模式为客户端/服务器模式，项目需要的仪表设计文件采用统一的数据库进行管理，提高了设计准确性和工作效率；（2）软件提供权限管理、版本控制、数据浏览和修正等功能，提高了设计过程中的质量控制，降低了设计风险；（3）项目需要的仪表数据信息都存储在一个数据库文件中，业主或项目的最终用户如果同样使用SPI软件，在文件传递时只需要提交一个数据库文件，大大简化了文件提交的工作量；（4）软件是Intergraph（鹰图）公司数据集成框架的一部分，可以与SmartPlantP&ID，PDS等软件进行数据交互，与相关专业（工艺、配管专业等）可以信息共享，加强了专业间的沟通。
2SPI软件设计流程
SPI是数据库软件，在工程项目的具体设计时，需要首先创建基本数据项。仪表位号是SPI软件最基本的也是最重要的数据项。因此，创建仪表位号是首要步骤，而仪表数据表、盘柜电缆接线、安装图等其他工作在基本数据项前提下就可以同时展开，各部分工作的进行可以根据项目进度和要求灵活处理。
3SPI软件针对海外油气地面工程仪表设计的应用
3.1前期规划
不论何种工程项目，前期的规划都是非常重要的。在采用SPI软件进行工程设计时，如果整体规划合宜，将会大大减少工作量，提高工作效率。
3.1.1标准数据库建立
在工程项目中，对于仪表的一些常用公共数据，可以通过建立标准数据库的方式提供使用。该方式省去了许多重复输入和设置，同时保持了设计输出文件数据和格式的一致性，提高了工作效率。建立仪表标准数据库包括：（1）多种文件封面、图框模板等；（2）基本数据，如仪表类型、接线设备、安装材料等；（3）仪表索引，I/O清单规格项及模板等；（4）仪表数据表规格项及模板等；（5）仪表系统接线图及电缆清单模板等；（6）仪表回路图模板等；（7）典型安装图库、支架图库，及安装材料与图库的链接等。
3.1.2项目结构规划
项目结构规划至关重要，从始至终影响着整个项目的运行。从整体来看，海外油气地面工程项目主要由主装置和公用工程两大部分组成。而该两部分根据工艺流程区域划分或者功能不同又可以分为A区、B区、C区等多个区域。在规划SPI软件结构时，应充分考虑项目的结构规划以及各个区域的相互关系，将主装置和公用工程分别划在不同的Plant中，然后再根据各个Plant工艺流程区域划分和功能不同，设置不同的Area，在每个Area里，又可根据Area的不同设备，设置一系列Unit单元。这样划分，既使数据库结构清晰，又使用户权限分配管理以及后期分层级（分Plant、分区域和分Unit）用户报告和数据表的生成合理。
3.1.3命名规则、权限分配定义
SPI软件是工程项目的设计出图工具，根据实际工程项目预先定义命名规则可以使数据保持统一性，保证数据规范性，同时减少工作量。命名规则定义包括设置仪表位号、回路号、电缆号、CS标签等规则。在定义完命名规则后，进入SPI软件主程序的Index模块，对InstrumentType中的仪表类型按照温度、压力、物位、流量、控制阀和安全阀分类分别就是否关联数据表和安装图、默认I/O类型，仪表放置位置、现场仪表的电缆类型和端子排形式以及CS标签是否自动生成进行设置。权限分配可以使整个工程项目人员具有层次性，根据工程项目任务不同人员不同的特点，定义多个权限不同的用户组（Group），再将具体的工程项目设计人指定到相应的用户组中，这样工程项目设计人就可以在自己的工作范围内进行相应的数据操作，而不相互影响。同时还降低了数据库的风险。
3.2具体项目应用
A项目由我公司承担主要设计任务。该项目工期短、任务重。项目仪表设计采用SPI软件，版本号为2009（9.0.0）。
3.2.1创建仪表位号
首先，在前期规划的基础上，进入软件，根据工艺提资的工艺仪表流程图（PID图）创建仪表位号和录入相关工艺参数。创建仪表位号需要建立仪表回路的概念，按照回路和回路仪表组成创建仪表位号。图2是回路和回路仪表的一个示例。创建仪表位号主要有两种途径：（1）使用SPI软件主程序的InstrumentIndex模块；（2）使用SPI软件主程序的选项工具DomainExplorer。创建仪表位号是整个仪表自控设计的基石，是后续工作能否展开的先决条件。创建仪表位号虽然简单，意义却非常重要。首先，可以节省大量的人力和时间；其次，由于按照统一的规则，保证了数据的统一性。在后续生成仪表数据表中，输入的工艺参数在仪表数据表自动生成，减少了工作量，同时，保证了数据统一性。为A项目设计提供了有利条件。
3.2.2填写仪表数据表
前期规划中，包括压力表、温度表、压力变送器、温度变送器、控制阀、安全阀等常用仪表和阀门类数据表模板已经在数据库中建立。同时经过二期开发，数据库还具备了火气，毒气探头等报警类特殊数据表模板。填写仪表数据表在SPI软件主程序的Specifications模块里进行。在前期创建仪表位号已经关联对应数据表的基础上，根据工程项目设计填写相应的数据项即可完成数据表的制作生成。
3.2.3仪表电缆接线和生成回路图
仪表电缆接线在SPI软件主程序的Wiring模块里进行。在进行接线之前，考虑各类仪表和控制盘布局情况，可以将A项目接线归纳为6种典型方式：撬外仪表直接接入中控；撬外仪表通过撬外接线箱接入中控；撬内仪表通过撬内接线箱或现场盘直接接入中控；撬内仪表通过撬内接线箱后或现场盘接到撬外接线箱，通过撬外接线箱接入中控；火气系统探头接入中控；特殊电缆（RS-485、同轴电缆和以太网）接入中控。仪表电缆接线首先根据项目设计创建各类仪表相关设备标识，包括接线箱、Marshalling柜、PLC、DCS、ESD等系统盘柜。需要说明的是对于电气点，由于软件无法像仪表点似的自动生成DevicePanel，需要为电气点手动创建De-vicePanel和相应电缆，同时注意把相应信号加到DevicePanel的对应通道里。系统柜创建好之后按照地址表将仪表CS标签分配到对应卡件通道。
随后就可以从现场侧和系统柜侧分别向Marshlling接线。设计人通过直接拖拽电缆到端子排完成电缆接线。电缆有左端和右端之分，设计人应严格遵行现场侧接到左端，系统柜侧接到右端的规定接线。为了使仪表接线更规范，更清晰明朗，对接线柜电缆布置考虑如下：（1）每个接线柜最多只能布置一根多芯电缆；（2）进入不同控制系统和不同信号类型的仪表电缆布置不同的接线柜；（3）本安电缆和非本安电缆布置不同的接线柜；（4）不同电压等级的仪表信号布置不同的接线柜。生成回路图使用EnhanceSmartLoop出图工具。前期规划里，已经创建了回路图Layout，在这里首先为回路图指定Layout。这样同一类仪表，就可以按照统一的格式生成图纸。生成回路图在SPI软件主程序Wiring模块下的Reports里进行。生成Re-port有多种方式，根据项目设计选择相应的生成回路图方式。
3.2.4制作仪表安装图
制作仪表安装图在SPI软件的Hook-Ups模块里进行。前期规划中，常用仪表安装材料和Auto-CAD仪表安装方案模板已经在软件库里建立。所以模块里执行Hook-UpItems就可以为以AutoCAD图纸为模板的不同类型仪表安装图分配安装材料。通过使用材料报表功能就可以实现仪表安装材料统计。通过对Hool-Up属性进行设置，使用宏函数将仪表安装材料和AutoCAD模板连接，调用生成安装图功能就可以生成仪表安装图。使用SPI软件的Hook-Ups模块制作仪表安装图，极大地减少了人工绘图和统计材料单的工作量，提高了设计效率和图纸质量。
4结语
SPI软件在海外油气地面工程仪表设计中发挥着重要的作用。可以用来完成仪表的索引表、I/O表、数据表、接线图、回路图、安装图以及大量的计算报告等，同时，SPI软件在仪表一致性检查和修正方面非常方便，对于减少错误，提高设计质量意义重大。目前SPI软件的应用正逐步深入，对于国内工程公司开拓国际油田地面工程市场非常有利。
作者：李兴候 单位：中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司
