№3 - САПР ТП. 3 Сапр тп понятие о сапр. Виды обеспечения сапр. (ст. 2)
 Скачать 203.5 Kb.
|
|
№3 САПР ТП
(ст. 3)
(ст. 5)
1 Понятие о САПР. Виды обеспечения САПР. САПР комплекс средств авт-ции проект-я, взаимосвязанных с коллективом специалистов, выполняющих автоматизированное проек-ние. Различают автоматизированное и автоматическое проектирование. Проектирование, кот. осщ. как процесс взаимодействия человека и ЭВМ наз. автоматизированным. Комплекс средств автоматизации проектирования современных САПР включает семь видов обеспечения: техническое, математическое, программное, информационное, лингвистическое, методическое, организационное. Техническое обеспечение — совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для выполнения автоматизированного проектир ования. Математическое обеспечение — совокупность математических методов, математических моделей и алгоритмов проектирования, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Сюда входят математические модели конкретных объектов (технологических процессов, инструментов, приспособлений и др.) Программное обеспечение - совокупность машинных программ, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования и представленных к заданной форме. Это обеспечение включает комплексы программ специального и общего назначения. Информационное обеспечение - совокупность сведений, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования и представленных в заданной форме. Основную часть информационного обеспечения составляет базы данных информационные массивы, используемые более чем в одной программе проектирования. В процессе функционирования САПР база данных пополняется, корректируется и, кроме того, производится ее защита от неправильных изменений. Все эти функции выполняет система управления базой данных (СУБД). База данных совместно с СУБД образует банк, данных. Лингвистическое обеспечение — совокупность языков проектирования, включающая, кроме того, термины и определения, правила формализации естественного языка, методы сжатия и развертывания текстов, необходимых для автоматизированного проектирования и представленных в заданной форме. В лог вид обеспечения входят общеизвестные алгоритмические языки (ФОРТРАН, АЛГОЛ, ПАСКАЛЬ, БЕЙСИК и др.), используемые для записи программ при создании САПР, и входные языки, которые служат для описания объектов проектирования и заданий на выполнение проектных процедур. Методическое обеспечение — совокупность документов, устанавливающих состав, а также правила отбора и эксплуатации средств обеспечения автоматизированного проектирования, необходимых для решения проектных задач. Организационное обеспечение — совокупность документов, устанавливающих состав проектной организации и ее подразделений, связи между ними, их функции, а также форму представления результата проектирования и порядок рассмотрения проектных документов 2 Состав и структура САПР. Подсистемы общего и специального назначения Основным структурным эл-том САПР служит подсистема. Подсистема - самостоятельный программный комплекс, решающий некоторую опред. задачу. Различают два вида подсистем: подсистемы общего назначения(обслуживающие); системы специального назначения (проектирующие). Подсистемы общего назначения осуществляют специфические функции машинного решения задач. К ним относятся:ИПС – информационно - поисковая система, предназначенная для хранения и поиска условно пост. инф. ККПИ - кодирования контроля и преобразования информации. ФИД - подсистема формирования исходных данных. ОТТД - подсистема оформления и тиражирования ТД. Подсистемы специального назначения осуществляют функции проектирования. Состав подсистем специального назначения определяется спецификой предприятия, например как вариант состав может быть следующим: 1.Подсистема проектирования типовых ТП. 2.Подсистема проектирования спец-й техоснастки. 3.Подсистема подготовки специальных управляющих программ для станков с ЧПУ. Совместное функционирование подсистем специального назначения обеспечивается подсистемой специального назначения, т. е. подсистемы общего назначения в основном являются инвариантными ко многим видам обьектов проектирования. Они предназначены для выполнения в основном унифицированных проектных операций и процедур. Например, для хранения и поиска информации, для обработки графической документации. Подсистемы спец-го назначения обычно явл. объектно - ориентироваными, т.е. содержание и порядок выполнения проектных процедур хар-ны и применимы только для первого вида проектируемых обьект  3 Техническое обеспечение САПР. Цифровые ЭВМ. Внешнее устройство ЭВМ. САПР реализуется в виде программно-аппаратного комплекса, т.е. в совокупности программных и аппаратных средств. Совокупность аппаратных средств образует технический комплекс САПР. Общий принцип действия и функциональные возможности комплекса и определяются его структурой. Такую структуру принято называть конфигурацией. Все аппаратные средства комплекса состоят из 2-х групп устройств: центральных и периферийных. К центральным относятся: центральный процессор, ОЗУ устройство ввода-вывода. Эти устройства являются ЭВМ, перерабатывающей всю необходимую информацию. В терминалах современных комплексов используются персональные ЭВМ, которые строятся на больших интегральных микросхемах (БИС). Кроме ЭВМ в состав комплекса входит различные дополнительные устройства: средства связи человека с вычислительной системой и средства отображения и переработки информации: 1.развитой набор долговременных ЗУ для организации информационно-поисковых систем. 2.автокодировщики для преобразования исходной информации заданной в текстовой и графической форме в буквенно-цифровые коды. 3.печатающее устройство типа АЦПУ для выводов результатов проектирования и другой информации в виде текста и таблиц. 4.чертёжные автоматы, для вывода исходящей информации в Виле чертежей, графиков, схем. 5.устройство оперативного отображения графической, текстовой и цифровой информации для визуального наблюдения на промежуточных этапах, а так же режиме диалога. 6.средства размножения и копирования документов, устройство преобразования документов из одного вида в другой. 7.архивная техника, которая предназначена для хранения информационных массивов. Набор перечисленных устройств, входят в состав терминала. 4 Математическое обеспечение САПР. Состав математического обеспечения. Математическое обеспечение (МО) САПР состоит из математических моделей объектов проектирования, методов и алгоритмов выполнения проектных операций и процедур. Основу МО САПР составляет математический аппарат для моделирования, синтеза структуры, одновариантного и многовариантного анализа, структурной и параметрической оптимизации. МО состоит из двух частей: специальное МО и инвариантное МО. Специальное МО отражает специфику объекта проектирования, физические и информационные особенности его функционирования и тесно привязано к конкретным задачам проектирования. Эта часть математического обеспечения охватывает математические модели, методы и алгоритмы их получения, алгоритмы одновариантного анализа, а также большую часть используемых алгоритмов синтеза. Инвариантное МО включает методы и алгоритмы, слабо связанные с особенностями МО и используемые при решении различных задач проектирования. Это — методы и алгоритмы многовариантного анализа и параметрической оптимизации. При создании МО САПР должны учитываться следующие показатели: универсальность, алгоритмическая надежность, точность, затраты машинного времени, объем используемой памяти. Универсальность МО определяет его применимость к широкому классу проектируемых объектов. Алгоритмическая надежность — свойство компонента МО давать при его применении и заранее определенных ограничениях правильные результаты. Точность является наиболее важным свойством всех компонентов МО и определяет степень совпадения расчетных и истинных результатов. Используемая память является вторым после затрат машинного времени показателем экономичности МО. Затраты памяти определяются длиной программы и объемом используемых массивов данных В целях экономии затрат оперативной памяти используют внешнюю память (накопители на магнитных дисках, лентах, дискетах). Однако частые обращения к внешней памяти приводят к увеличению затрат машинного времени, поэтому при разработке методов проектирования, алгоритмов и программ продлится решать вопрос рационального использования двух видов памяти ЭВМ—внутренней (оперативной) и внешней. 5 Программное обеспечение САПР. Общее (системное) программное обеспечение. - включает совокупности програм общего и спец назначения. Общее(системное) программное обеспечение (ПО) предн для организации процесса обр-ки информации (ввода ,вывода данных, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ) этот вид ПО – операционная система (ОС)  Управляющие программы – для упр-я обрабатывающими программами Упр-е данными – между основной памятью и внешними устр-ми, представление пользователю гибких способов организации и доступа к данным. Упр-е заданиями – обработка непрерывного потока заданий без вмешательства оператора (считывание заданий из потока , организация очереди заданий, распределении вода-вывода,передача упр-я программе-диспетчеру Упр-е задачами –осущ-ся основной управляющей программой – супервизором (диспетчером,монитором) Программа-диспетчер при исполнении программ пользователя находится в оперативной памяти и выполняет обр-ку прерываний, удовлетворение запросов к основной памяти, передача упр-я модулями задачи Программы-трансляторы – для перевода программы записанной на каком либо языке в машинные коды Сервисные – для выполнения ф-ий которые часто встречаются при обр-ке данных Стандартные -для рассмотрения ряда задач которые могут быть использованы при проектировании многих объектов 6 Специальное программное обеспечение САПР. Пакеты прикладных программ. Реализует алгоритмы для выполнения проектных операций. Программы формируются в пакеты прикладных программ. Обычно каждый проект ориентирован на обслуживание задач одной подсистемы САПР и характеризуется определённой специализацией. Обычно пакет состоит из отдельных модулей. Каждый из которых предназначен для выполнения одной из проектных или вспомогательных процедур. Модули могут объединяться друг с другом по заданию пользователя. Процедуру сборки прикладной программы из имеющихся в пакете модулей выполняет программа ’ диспетчер´ . В специальное программное обеспечение наряду с программами разрабатываемыми программистом входят рабочие программы, создаваемые автоматически на ЭВМ. Такие программы составляются из библиотек и генерируемых модулей. Библиотеки – реализуют мат. модели, типовые модули, которые используются при решении задач применяемых для многих объектов. Генерируемые - реализуют мат. модель объектов проектирования и являются результатом трансляции с входного языка. Получение программ возможно двумя методами: компиляции и интерполяции 7 Информационное обеспечение САПР. Характеристика информации используемой в САПР. Под информацией подразумеваются некоторые сведения или совокупность каких-либо данных, являющихся объектом хранения, передачи и преобразования. Применительно к САПР под данными понимают информацию, представленную в виде последовательности символов, букв, цифр, графиков, таблиц, чертежей, текстов и т. п. Информационное обеспечение САПР - это совокупность сведений (данных), представленных в определенном виде и используемых при выполнении автоматизированного проектирования. Проектирование реализуется комплексом задач, связанных с переработкой многочисленных массивов информации различного вида. Поэтому информационное обеспечение является одной из важнейших составных частей САПР. Информацию, используемую в САПР, условно можно разделить на исходную и производную Исходной называется информация, существующая до начала машинного проектирования. Она подразделяется на переменную и условно-постоянную Кодируемая инф-ция о детали в САПР ТП слагается из четырех частей: 1)информация технологического, конструктивного и экономического характера, относящаяся ко всей детали в целом (сведения о способе изготовления детали, условиях производства, оборудовании, термической обработке и т. д.); 2)информация технологического и конструктивного характера, относящаяся к отдельным поверхностям или частям детали (способ изготовления, вид термообработки, вид покрытия и т. д.); 3) геометрическая информация, относящаяся ко всей детали в целом (габариты, точность изготовления, шероховатость поверхности и т. д.); 4)геометрическая информация, определяющая форму, размеры, точност-ные и качественные характеристики отдельных поверхностей детали и их взаимное расположение. Эта информация вводится в оперативное запоминающее устройство каждый раз при проектировании нового технологического процесса на конкретную деталь. Условно-постоянная информация, состоящая из справочной и методической информации, включает сведения об имеющихся на заводе нормализованных узлах и деталях, оборудовании, оснастке, нормализованном режущем и измерительном инструментах, методах получения заготовок и их обработки и др. Эта информация является достаточно стабильной и постоянно хранится во внешней памяти ЭВМ. Производная информация формируется на различных этапах процесса проектирования и применительно к САПР ТП содержит сведения о маршруте обработки заготовки, технологических операциях и переходах, режимах резания, графических изображениях операционных эскизов и инструментальных наладок и др. 8 Базы данных. Автоматизированный банк данных. Б  аза данных-совокупность некоторых данных,которые обрабатываются больше , чем в 1 программном модуле .В БД можно выделить части ,которые играют разл.роли в процессе проектирования.Справочник содержит справ.данные о ГОСТах,унифицированных элементах,ранее выполненных проектных решениях. Эта часть данных подвергается изменениям значительно редко и характеризуется однократн.записью и многократн. считыванием. Проект содержит сведения о решениях, полученных в процессе проектирования. Это фактич. результаты решения проектных задач, полученные к текущему моменту. Массивы данных ,входящие в справочник и проект,обьединяются в архив.Массивы переменных –значения, которые необходимы для решения 1конкретной задачи. Базы данных предст.собой совокупность информац. массивов. При этом каждый массив содержит информацию по одному классу объектов, сведенных по описанию объекта, подлежащих включению в БД, называется информационным содержанием. Совокупность данных информ. содержания одного или нескольких объектов, представленных определенным образом называют подмассивом. Совокупность подмассивов для всей группы объектов назыв. информ. массивом. По характеру представления данных инфор. массивы делятся: массивы списковой структуры (данные станка); массивы табличной структуры (зависимость шероховатости от подачи). Автоматизированный банк данных образуется совмещением БД и системы управления базами данных (СУБД), АБД используется для автоматизированного обеспечения необходимыми данными всех других подсистем САПР. Управление АБД осуществляется группой специалистов. АБД должен обладать гибкостью, надежностью, наглядностью, экономичностью. |