在现代大型工程项目中，项目规模越来越大，所涉及的资金和总人工时也日益增多；绝大部分项目不仅流程复杂，专业配备齐全，而且为了减少风险和取得更好的经济效益，对项目工期也有着严格的要求。在这样的背景下，无论是业主还是工程公司，都在想方设法地建设团队，理顺专业职责和专业间的条件关系，力图加强专业间的协同工作，降低成本和缩短工期。在设计经理的带领下，各个专业负责人进行协商，共同完成专业间条件关系表，以期对各专业提出和接受条件的时间节点达成一致性。这些措施有效地从人员和制度上，对专业间的协同工作给予了保障；但与此同时，仅仅这两方面的工作还是不够的，在各专业间依然存在大量的重复劳动，各专业间文件的传递仍需要批量传递，因此，工程公司需要更加高效的专业间协作，来提高工作质量和工作效率。
面向对象是COMOS软件平台理念的基础，在该软件平台中，工厂各设备组件都能有全面的描述，并且以逼真的图形方式显示出来，对包括与设备组件相关的所有数据进行图形化、数据化的描述，构成了数据库中的单个单元，即对象。由于完整的工厂信息存储在数据库中，因此工程设计和运背阶段涉及的所有专业和部门始终能访问指定付象的相同数据、这样一来每位用户就可在相关设计文档中直接看到对象或文档的更改内容，相关数据表、列表和其他文档均与相应对象关联，在不同文档类型和各个对象之间可轻松进行导航。所有工厂设备组件都完美地契合，从而使项目工作更为高效准确。
COMOS软件平台为所有专业始终保持一致性和透明性的数据，本地化的流程管理及单一数据库使得下游专业可提前介入设计，缩短项目周期，而提高项目效率，数据流转到哪个专业，共花费了多长时间，管理部门一目了然。从项目管理的角度，可以清晰看到数据流转的状态，为后续的流程管理和优化提供了真实可靠的数据基础。
在COMOS软件平台中，FEED模块用于开展前期工艺包设计，随后工艺包数据可以通过接口传递给COMOS P&ID模块，然后开始进行工程项目的基础设计。基础设计开始以后，以项目的P&ID图作为工程设计的源头，所建立的设备、管道、仪表等对象及其属性被其他的专业和后续设计及工厂管理、运营阶段反复使用和关联。P&ID图完成以后，电气、自控专业在该平台建立电气设备和仪表的位号对象，再使用其中的EI&C模块进行电仪专业工程设计，自控设计人员在位号对象建好以后，使用COMOS逻辑图模块设计控制逻辑图及DCS机柜等自动控制系统。COMOS软件平台结构如图1所示。
图1 COMOS软件平台架构示意
西门子COMOS软件主要功能模块
COMOS I＆C作为COMOS软件平台中的一个模块，主要用于自控专业辅助工程设计，为自控工程师提供一个相互协作的工作环境，自动导入上游专业的数据，并快速、简单地创建索引表、规格书、回路图、安装图等，并且这些图纸和文档上有智能符号以及与其他专业之间的最优连接，自动生成专业要求的各种报表，同时作为企业的专有技术知识库，可以共享、继承和沉淀企业的知识和经验。由于数据一致性高，大幅减少了项目前置时间，提高了工程师的设计效率，同时也提高了项目质量。COMOS I＆C主要的功能模块包含仪表索引、辅助计算、规格书、安装图、回路接线、材料表、逻辑图、I＆C快速数字化交付工具、软件技术接口等。
1、仪表索引模块
仪表索引模块为设计人员提供快速创建和管理仪表数据的功能，用来处理仪表索引、I/O清单、报警联锁一览表、各种仪表安装委托等表格类的文件。在数据库中内嵌仪表类型库，典型回路库及行业设计规范，提高设计人员管理所有回路及相关仪表的效率，快速完成仪表相关的表格内容。该模块功能界面简单易操作，可根据设计习惯定制各种工具，方便仪表工程师快速完成仪表数据的完善和管理，由于多个专业使用同一个平台数据库，系统可自动从上游专业获取并自动创建回路及仪表数据，也可通过Excel数据表导入功能来导入仪表和各类工艺委托书等相关数据，辅助设计人员快速完善仪表索引。并可利用软件查询的优点，从数据库导出仪表清单、I/O索引表、报警联锁表、信号类型表、电气联锁信号表等仪表数据。
2、辅助计算
COMOS I＆C根据用户提供的专业算法并由专业人员参与共同开发仪表设计的辅助计算功能，内容包括：温度计套管插入深度计算，量程计算，迁移量计算，节流装置计算，控制阀计算，管道内外径、材质和压力等级计算等，通过辅助计算可以协助工程师校验设计成果，防止设计失误，提高设计质量。
3、规格书模块
按照企业文档管理标准，在数据库定制各类仪表的规格书模板，并根据用户提供的设计规则、设计习惯定制规格书管理界面，定义默认规格项，增加规格项之间的逻辑关联关系，实现规格项自动写值，批量获取计算模块的数据结果，定制批量查询、修改工具，帮助工程师快速完成规格书数据的完善工作，并根据项目要求，一键输出标准的规格书文档，提高其工作效率；也可根据不同的需求，从数据库快速筛选提取规格书数据并输出至Excel文件，比如规格项列表、规格书委托表、设备汇总表、规格书列表等。
4、安装图模块
COMOS I＆C数据库导入外部材料代码表库、材料库、安装图图库，定义材料编码，为设计人员定制材料库和安装图库的管理工具，方便用户新建材料和修改材料名称、代码、参数，以及定义材料与材料编码的规则和内在联系，根据用户筛选条件，自动列出符合条件的安装图模板，供用户选择；也可列出安装图库，用户按分类选择，自动完成材料统计及仪表安装图。大幅提高了工程师的设计效率及质量；同时作为企业的专有技术知识库，可以共享、继承和沉淀企业的知识和经验。
5、回路接线图模块
设计人员在完成仪表索引后，在回路接线图模块通过配置回路仪表、接线箱、电缆、端子排、控制系统、控制柜、控制卡件的功能，最终自动生成回路接线图。通过定制硬件的接线选型规则，辅助工程师完成回路接线配置过程。系统可根据仪表的选型及接线方式自动创建接线箱，端子及电缆，根据仪表索引中的信号类型、I/O类型、控制系统名称自动创建控制柜及控制卡件，在完成一系列的配置后系统可自动生成回路接线图。
6、材料表模块
通过一定标准规则的定制开发，设计人员在完成仪表索引和规格书后，系统可按照各类仪表的型号及规格自动归类统计出材料，并按照标准的模板输出设备材料表，输出格式可选择PDF或Excel文件。
7、逻辑图模块
逻辑图模块用于管理和使用功能逻辑图，规划逻辑控制系统的功能，同时以图形和逻辑两种方式映射到逻辑图中。逻辑图模块的图例和逻辑图的模板按照设计标准管理，从而规范了图纸和设计习惯。设计人员设计完成控制逻辑后，系统能够基于设定条件给出逻辑结果，辅助设计人员及时判断逻辑设计的准确性，进而改进优化逻辑关系，并根据设定的因果关系自动输出因果表。逻辑图模块也可通过COMOS PAA软件接口将设计好的逻辑图导出至西门子的PCS7系统，自动生成PCS7系统的CFC和SFC，从而提高工作效率。
采用逻辑图模块和PCS7系统实现的一体化工程设计，打通了工厂规划与流程自动化设计之间的障碍，以及由此产生的与运营阶段的差距，两者之间可以轻松交换数据，杜绝数据丢失，工厂设计和运营期间所有流程完全一体化，可以自行设计PCS7系统硬件和软件。可以在工厂所有规划阶段以较少数量的接口实现全局一体化工程设计，整个工厂的结构都可以从控制系统内的工程设计数据当中生成，简化了自动化部分的工程设计工作，从而节约了大量时间。在反方向上，运营期间对自动化功能的变更也可以从PCS7系统传递给COMOS软件平台。该软件平台内的数据库也由此立即得到更新，同样更新了整个工厂文档。
8、I＆C快速数字化交付工具
基于GB51296标准，COMOSI＆C可以协助仪表专业快速输出该规范中要求的工厂对象及属性、关联文档等。可按照用户项目文档管理的标准，通过定制实现一键自动输出数据文件。
9、软件技术接口
COMOS软件平台作为一个开放系统，开发灵活，基于一系列的标准和协议提供与其他系统的接口。可以通过Xml，Excel，Access的文件格式与其他工程辅助软件交换数据，通过简单的定义规则，实现对文本文件的解析，进而实现在COMOS软件平台中的诸如创建设备，设置属性等一系列批量操作，也可将COMOS软件平台数据通过文件传递给其他系统，例如与SPF，AVEVA，PDMS的仪表数据接口，与设备专业设计软件PV的接口；也可与同样采用SQL数据库的其他工程软件交换数据库层级的数据，实现快速有效的数据交互。
西门子COMOS软件主要数据库
COMOS软件平台适用于Access，MS SQL，Oracle三种类型的数据库，所有专业设计都在同一个数据库里开展设计工作，COMOS数据库首先保证了它可以作为一个工程、数据、文档的平台，该平台中的任何信息都可以在不同的专业、不同的区域，不同的项目中实现访问。而且，该平台一个很重要的功能便是与其他数据平台以及设计工具实现高度集成，能够缩短设计周期，增强数据安全性，更好地适应项目要求，仪表工程师在设计过程中所使用的仪表库，设备库，材料库，安装图库，文档模板库，控制阀样本库等都来源于同一个数据库，既能满足本专业设计需求，又可以在协同设计中与上下游专业做到数据共享，保证了项目设计数据的质量，同时又便于管理员对数据库的维护。
西门子COMOS软件主要维护功能
1、仪表库
仪表库的维护包含仪表类型库和仪表设备库，仪表类型库数据包含选型及索引数据，仪表设备库数据包含各类仪表的规格书数据及其他数据，仅授权账号方可修改维护仪表库。
2、控制阀样本库
控制阀数据库作为企业知识库之一，包括阀门厂商样本库，阀门类型，阀芯类型和型式，可调比，阀座型式，阀门Cv数据等，在设计过程中工程师可查询调用样本库数据，但没有权限修改样本库数据，只有授权的账号才可以根据实际需求修改阀门样本库的数据。
3、材料库、安装图库
仪表专业管理人员可根据安装图模块功能的实际需求维护材料库，添加、修改及删除相应的材料，也可修改、增加、删除安装图。
4、电缆库、接线箱类型库、端子库、控制卡件类型库
仪表工程师在使用回路接线模块时可进行电缆、接线箱、端子、控制卡件的选型、但没有权限修改，只有授权的账号才可以根据项目需求修改相应的设备库。
5、文档模板库
数据库文档模板是按照企业标准定制，定制内容包含文档类型，企业Logo，图纸大小，图框数据，文档内容等，数据库模板有：仪表索引表，各类规格书，安装委托，安装图等，仅授权账号，删除修改及新增文档模板。
6、数据导入导出
COMOS软件平台支持Excel.Xml及Access格式数据的导入导出，数据库里的仪表数据可由仪表工程师根据需求自由选择导入或是导出，比较常用的数据表导入导出已提前定制导入导出工具，仪表工程师只需执行导入导出操作即可，特殊的数据可由工程师自行灵活定制，比如ExcExcelel数据导入，仪表工程师可设置批量导入，数据导出可定制QUERY来选择Excel或是Xml文件。
西门子COMOS软件实际工程应用
西门子COMOS软件平台方便实用的功能和灵活的定制性为用户提供了各种方便易用的工具，满足专业设计需求，该软件平台已经在石油化工行业各工程公司有所实践，不仅能满足专业设计的绝大部分需求，也可通过交付模板的定制实现工程项目的数字化交付。
