бесплано рефераты

Разделы

рефераты   Главная
рефераты   Искусство и культура
рефераты   Кибернетика
рефераты   Метрология
рефераты   Микроэкономика
рефераты   Мировая экономика МЭО
рефераты   РЦБ ценные бумаги
рефераты   САПР
рефераты   ТГП
рефераты   Теория вероятностей
рефераты   ТММ
рефераты   Автомобиль и дорога
рефераты   Компьютерные сети
рефераты   Конституционное право
      зарубежныйх стран
рефераты   Конституционное право
      России
рефераты   Краткое содержание
      произведений
рефераты   Криминалистика и
      криминология
рефераты   Военное дело и
      гражданская оборона
рефераты   География и экономическая
      география
рефераты   Геология гидрология и
      геодезия
рефераты   Спорт и туризм
рефераты   Рефераты Физика
рефераты   Физкультура и спорт
рефераты   Философия
рефераты   Финансы
рефераты   Фотография
рефераты   Музыка
рефераты   Авиация и космонавтика
рефераты   Наука и техника
рефераты   Кулинария
рефераты   Культурология
рефераты   Краеведение и этнография
рефераты   Религия и мифология
рефераты   Медицина
рефераты   Сексология
рефераты   Информатика
      программирование
 
 
 

Учебное пособие: Системи автоматизованого проектування

Підсистема складається із компонентів САПР, об’єднаних загальною для даної підсистеми цільовою функцією і які забезпечують функціонування цієї системи.

Компонент являє собою елемент забезпечення, який виконує окрему функцію в підсистемі:

Методичне забезпечення - документи, в яких відображені склад, правила вибору та експлуатації засобів автоматизації проектування.

Лінгвістичне забезпечення - мови проектування, термінологія;

Математичне забезпечення - методи, математичні моделі, алгоритми;

Програмне забезпечення - документи з текстами програм, програми на машинних носіях і експлуатаційні документи;

Технічне забезпечення - засоби обчислювальної та організаційної техні-ки, передачі даних, вимірювальні та інші пристрої;

Інформаційне забезпечення - документи з описом стандартних проект- них процедур, типових рішень, типових елементів, тощо;

Організаційне забезпечення - положення, інструкція, накази, штатні розклади і інші документи, які регламентують організаційну структуру підрозділів АПР.

6. Комплекс засобів автоматизованного проектування

Комплекс засобів автоматизованного проектування включає в себе:

- технічні засоби (ЕОМ середнього або високого класу з штатним набором периферійних засобів, засобів обробки графічної інформації, автоматизоване місце проектувальника (АРМ) і периферійне програмно- кероване обладнання);


Матрична структура САПР

Забезпечення

Види забезпечення

Методичне Програмне Технічне Інформаційне Організаційне


Підсистема “А”

    М1А

     М2А

     П1А

      П2А

     Т1А

     Т2А

     І 1А

         О1А

 Визначальний

Підсистема “Б”

    М1Б

      П1Б

      П2Б

      Т1Б

     Т2Б

       І 1Б      О1Б

Підсистема “Н”

      М1Н

      П1Н

      П2Н

       П3Н

      Т1Н

     Т2Н

       І 1Н

       І 2Н

      О1Б

Рис.2.2.

Математичне забезпечення САПР

 


Програмне

забезпечення

Інформаційне

забезпечення

Лінгвістичне

забезпечення

                                              

Загальне П.З.

Розробляються для любого використання ЕОМ і специфіку САПР не відображає

Спеціальне П.З.

Включає всі програмні рішення

Проектних задач

Рис.2.3.


7. Узагальнений алгоритм автоматизованного проектування

Всі елементи структури діючої САПР (підсистема, проектно-технічна документація, програмно-методичні комплекси (ПМК), програмно-технічні комплекси (ПТК) і т.д.) знаходяться в складній взаємодії між собою. Логіка цих взаємодій направлена на реалізацію узагальненого алгоритму проектування.

Сукупність взаємодій всіх структурних елементів САПР, взятих в ціло- му по всьому об’єкту проектування і в їх розвитку по стадіях і етапах проектування  утворює  узагальнений алгоритм автоматизованого проектування (УААП). Він складається із типових операцій та процедур, котрі співпадають по суті та змісту з елементами УААП для традиційного (безмашинного) проектування, але по способу реалізації є автоматизованим, крім того в цей алгоритм при необхідності включаєтьсч цілий ряд сервісних і системних операцій і процедур (введення - виведення данних, пошуку інформації та інше), які забезпечують надійне функціонування САПР.

Таким чином, УААП являє собою відповідно організовану послідовність автоматизованих і неавтоматизованих операцій проектування, які підтримуються відповідного виду забезпеченням, котра в цілому приводить до людино-машинного виконання узагальненого алгоритму проектування.

Основною ланкою цього алгоритму є узагальнена процедура автоматизованого проектування.


3. Тема : Технічне забезпечення САПР.

План

1. Загальна характеристика, визначення ТЗ САПР.

2. Вимоги до технічного забезпечення САПР.

3. Основні компоненти технічного забезпечення САПР.

4. Комплекси технічних засобів САПР, їх структура і стисла характеристика.

(2 години).

1. Загальна характеристика, визначення ТЗ САПР

Технічне забезпечення (ТЗ) САПР являє собою комплекс технічних засобів (КТЗ), на базі якого фізично реалізується весь процес автоматизованого проектування (АП): від вводу і підготовки вихідних даних до одержання готової проектної документації.  

По суті, ТЗ САПР являє собою матеріальну основу автоматизованого проектування і разом з програмним забезпеченням (ПЗ САПР) створює те фізичне середовище, в котрому реалізуються другі види забезпечення САПР (математичне, інформаційне, лінгвістичне та інші).

Слід відмітити, що проблема підбору ТЗ САПР для любої конкретної САПР є дуже важливим і відповідним етапом при розробці або експлуатації цієї САПР. Це пов’язане з тими обставинами, що КТЗ САПР поряд із ПЗ САПР є найбільш дорогим компонентом САПР і в значній мірі визначає ефективність всієї системи вцілому.

2. Вимоги до технічного забезпечення САПР

Вимоги до технічного забезпечення САПР можна розділити на чотири категорії:

- системні; - функціональні; - технічні; - організаційно- експлуатаційні.

Системні вимоги обумовлюють спектр властивостей, параметрів і характеристик КТЗ САПР як технічної системи. Системні вимоги до КТЗ є слідуючі: ефективність, універвальність, сумістність, гнучкість і відкритість, надійність, точність (достовірність), захищеність, можливість одночасної роботи достатньо широкого кола користувачів, низька вартість.

Функціональні вимоги обумовлюють властивості КТЗ з точки зору виконання функцій САПР. Висуваються до КЗ САПР і повинні забезпечувати: реалізацію математичних моделей; задач прийняття рішень і проектних процедур; архівіі, бібліотек проектних рішень і типових елементів; системи пошуку даних, забезпечення наглядності інформації; роботу з графічними зображеннями і моделями; паралельну розробку окремих вузлів; взаємозв’язок етапів проектування; роботи роботу користувача як в пакетному, так і в діалоговому режимі з можливістю переходу з одного режиму на інший на любому етапі проектування; документування результатів проектування; видачі результатів на технологічне обладнання (запис програми для обладнання з ЧПУ та інше).  

Технічні вимоги обумовлюють параметри і характеристики КТЗ і окремих ТЗ при функціонуванні САПР та виражаються у вигляді кількістних, якісних та номенклатурних значень характеристик та параметрів. До основних характеристик та параметрів відносять слідуючі: продуктивність, швидкодія розрядність пристроїв, систему кодування інформації; ємність запам’ятовуючих пристроїв, види носіїв даних; типи інтерфейсів для спряження обладнання.

До організаційно- експлуатаційних  відносяться вимоги по технічній  естетиці, ергономіці, безпеці (охороні праці), організації експлуатації та обслуговуванню ТЗ САПР.

Найбільш загальні вимоги (в більшій частині системні і функціональні) приводять в ТЗ на САПР. Більш деталізовані і конкретизовані системні і функціональні вимоги, а також технічні і організаційно- експлуатаційні вимоги вказують в технічних завданях на комплекси засобів.

3. Основні компоненти технічного забезпечення САПР

В даний час в складі технічного забезпечення САПР прийнято виділяти дві групи ТЗ:

Технічне забезпечення

Технічні засоби (ТЗ) загального призначення, призначені для створення САПР різних класів і конфігурацій та комплексування спеціалізованих КТЗ типу АРМ, ІРС та інші.

Проблемно- орієнтовані комплекси технічних засобів (КТЗ) з спеціалізованим програмним забезпеченням:

АРМ- автоматизоване робоче місце;

ІРС- інженерна робоча станція;

РМП- робоче місце проектувальника

Функціональні групи ТЗ


ТЗ

програмної обробки даних

ТЗ

підготування і введення даних

ТЗ

відтворення і документування даних

ТЗ

архіву проектних рішень

ТЗ

передачі

данних

Рис.3.1

Як видно із рис.3.1, всі групи ТЗ відповідають послідовно всім етапам рішення проектної задачі - від вводу даних до збереження результатів проектування і призначені для виконання слідуючих функцій: введення вихідних данних в ЕОМ при описанні об’єкту проектування в доступній формі; відтворення введеної інформації з метою її візуального контролю та редактування; обробка інформації; збереження інформації; відтворення проміжних та кінцевих результатів розв’язку; оперативне спілкування проектувальника з автоматизованою системою в процесі розв’язання задачі.


4. Комплекси технічних засобів САПР, їх структура та стисла характеристика

Комплекси технічних засобів загального призначення (КТЗЗП) є основою КТЗ САПР. Ці засоби по суті являють собою серійні ЕОМ різноманітних типів і класів.

Структура програмної обробки даних (ЕОМ) може бути приставлена наступним чином:

Технічна структура

програмної обробки даних


Центральний

процесор (ЦП)

Спеціальний процесор (СП)

Оперативний

запам’ятовуючий

пристрій (ОЗП)

 Зовнішній

запам’ятовуючий пристрій (ЗЗП)

арифметичний СП накоплювач на магнітній стрічці (НМЛ)
геометричний СП накоплювач на магнітному диску (НМД) “Вінчестер”
канали процесора (введення- виведення) накоплювач на гнучких магнітних дисках (НГМД) “Дискети”
операційні про-цесори

Рис.3.2

Центральний процесор (ЦП) призначений для перетворення інформації у відповідності з програмою, яка виконується; управління обчислювальним процесом та пристроями, які працюють разом з ЦП (спецпроцесор, ОЗП, ЗЗП).

Спецпроцесор забезпечує більш швидке (в 5 ... 100 разів) розв’язування задач в спеціальній частотній області розв’язку задач.

Оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП) виконує функції оперативного зберігання, прийому та видачі данних і програм.

Зовнішній запам’ятовуючий пристрій (ЗЗП) призначений для довготермінового, архівного зберігання данних і програм (інформації).

Сучасний парк ЕОМ великий і дуже різноманітний. В даний час всі вони в основному класифікуються за двома признаками:

1) за областю використання (універсальні ЕОМ загального призначення, спеціалізовані ЕОМ);

2) за продуктивністю і вартістю (СУПЕР ЕОМ - швидкість виконання

операцій 100 ... 800 оп/сек; ЕОМ високої продуктивності; ЕОМ середньої продуктивності; СУПЕР- міні ЕОМ; міні- ЕОМ; макро- ЕОМ; персональні ЕОМ;)

В САПР найбільш широке використання одержали слідуючі універсальні ЕОМ: ЕОМ високої та середньої продуктивності сімейства ЕС ЭОМ;

міні ЕОМ сімейства СМ ЭОМ; професіональні персональні ЕОМ програмно та апаратно сумістні з ППЕОМ ІВМ РС/ ХТ/ АТ.

А) Із сімейства ЕС ЭОМ найбільш широке використання одержали моделі: ЕС 1035 з Пср= 200 тис. оп/с, ОЗП= 1 Мб; ЕС 1045 з Пср= 800 тис. п/с та ОЗП = 4 Мб. Сучасними перспективними моделями є моделі: ЕС 1036, 1046, 1061, 1066 з П = 0,4 ... 5 млн. оп/с та ОЗП = 4 ... 16 Мб.

Б) Із сімейства міні-ЕОМ СМ ЭОМ в даний час найбільше поширення

одержали міні- ЕОМ: СМ- 4 Пср= 200 тис. оп/с та ОЗП = 256 Кб; СМ - 142 з Пср = 400 тис. оп/с та ОЗП = 4 Мб.    Перспективною моделлю є 32- розрядна міні-ЕОМ СМ - 1700 з Пср = 1 млн. оп/с та ОЗП = 8 Мб.

В) з професіональних персональних ЕОМ найбільше поширення одержали 16-ти розрядні  ЕС 1841 з Пср = 150 ... 500 тис. оп/с та ОЗП = 256 Кб, “Электроника - 85” з Пср = 500 тис. оп/с та ОЗП = 512 Кб, “Электроника - 85” з Пср = 500 тис. оп/с та ОЗП = 512 Кб, “Электроника НЦ - 80-01А (ДВК - 2М)” з Пср = 500 тис. оп/с та ОЗП = 56 Кб та інші.


Спеціальні комплекси технічних засобів (СКТЗ) є автоматизованими робочими місцями проектувальника (АРМ) .

Автоматизованим робочим місцем проектувальника (АРМ) називається апаратно- програмний, проблемно- орієнтований комплекс, склад якого визначається в залежності від його функціонального призначення, а також від складу і об’єму задач, які необхідно вирішувати.

АРМ призначене для автоматизації операцій по підготуванню, перетворенню та редактуванню текстової та графічної інформації, а також опера-цій взаємодії користувача з системою в процесі проектування.

Технічною базою сучасних АРМ є : міні - ЕОМ типу СМ- 1420, СМ- 1700, СМ- 4; АХ; СМ- 1800, СМ- 1810, “Электроника”. Найкращими зразками, які підходять для розробки САПР є ПЕОМ ІВМ ХТ/АТ та мікропроцесори Pentium. В якості терміналів використовуються кольорові та монохромні дисплеї MDA, CGA, Hercules, EGA, VGA, Super-VGA.

 

Класифікація АРМ

Автоматизоване робоче місце

проектувальника

За областю

використання

За можливістю

Модифікації

За продуктивністю ГОСТ 23501.201- 85
Універсальні АРМ Відкриті АРМ АРМ великої продуктивності
Спеціалізовані АРМ Закриті АРМ АРМ середньої продуктивності
АРМ малої продуктивності

Рис.3.3

Продуктивність АРМ визначається складом та характеристикою компонентів (модулів) технічного забезпечення, а також складом і характеристикою ЕОМ та характеристикою програмно-методичних комплексів (ПМК) відповідного АРМу.



Характеристика

АРМ високої продуктивності АРМ середньої продуктивності

АРМ малої

продуктивності

Середня швидко- дія (млн.оп/с) 1,5 ... 4 1 ... 1,5 0,3 ... 1,0
Розрядність про-цесора (біт) 32 16, 32 8, 16
Об’єм ОЗП (Мб) 4 ... 8 0,5 ... 4 0,064 ... 0,5
Об’єм ЗЗП (Мб) 50 ... 100 10 ... 50 1 ... 10

Рис.3.4

Структура АРМ

Автоматизовані робочі місця данної професійної орієнтації поставляються заводами- виробниками в різному виконанні і являють собою сполучення різних типів і числа пристроїв. АРМ можуть бути зкомплектовані і самим користувачем довільно з номенклатури засобів обчислювальної техніки та машинної графіки, які є в наявності. АРМ можуть бути високої продуктивності (обов’язково мають в наявності велику або середню ЕОМ з кількістю робочих місць 20 і більше), середньої (базуються на середній або міні- ЕОМ) та малої (на міні- або мікро- ЕОМ).

Центральний

процесор (ЦП)

Оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП) Алфавітно-цифровий друкуючий пристрій (АЦДП)

Автоматизоване робоче місце проектувальника (АРМ)

Накопичувач

на гнучких магнітних дисках (НГМД)

Графопобудовник

(ГП)

Модуль зв’язку з інженерно- проектувальними системами (ІРПС)

Графічний дисплей

(ГД)

 

Дисплей Д1 Дисплей Д2 Дисплей Д3 Дисплей Дn

Рис.3.5


Подальший розвиток КТЗ САПР зв’язаний із спеціалізацією по класу задач, що вирішуються, включенням в склад КТЗ спеціалізованих ЕОМ та процесорів, створенням все більш удосконалених засобів спілкування інженера з ЕОМ та орієнтації, в основному на супер- міні- , міні- та персо-нальні ЕОМ.

Питання для самоконтролю Л№3

1. Приведіть визначення технічного забезпечення САПР.

2. Які вимоги висуваються до технічного забезпечення САПР?

 3. Які основні компоненти технічного забезпечення САПР?

4. Що входить в поняття “Комплекси технічних засобів САПР”? Приведіть їх структуру і стислу характеристику.


4. Тема : Математичне забезпечення САПР

 

План

1. Загальна характеристика. Основні вимоги до математичного забезпечення САПР.

2. Структура математичного забезпечення САПР.

3. Функціональний опис об’єктів проектування.

4. Морфологічний опис об’єктів і процедур

5. Методи та алгоритми проектних операцій і процедур.

(2 години).


1. Загальна характеристика

Математичним забезпеченням автоматизованого проектування називається сукупнiсть математичних моделей об’єктів проектування, а також методів і алгоритмів операцій і процедур.

Узагальнену структуру МЗ САПР можна показати в наступному вигляді (Див. рис. 4.1). Як видно із цієї схеми, вся сукупність математичних моде-лей об’єктів, що проектуються по характеру своїх властивостей діляться на функціональні і структурні моделі .

Функціональні моделі призначені для відображення фізичних проце-сів, які протікають в об’єкті при його функціонуванні і встановлюють зв’язки між вхідними, вихідними, керуючими та зовнішніми параметрами за допомогою функціональних залежностей, функціоналів, операторів, імовірних залежностей і т.і. Функціональні ММ разом з деякими критеріями оцінки якості функціонування об’єкту складають основу функціонального опису об’єкту проектування (функціональний аспект).

Структурні ММ призначені для відображення структурних властивостей об’єкту проектування. Розрізняють структурні ММ: топологічні і геометричні.

Топологічні ММ висвітлюють склад і зв’язок елементів об’єкту проек-тування. Їх частіше всього використовують для опису об’ектів, що склада-ються із великого числа окремих елементів при розв’язку задач прив’зки конструктивних елементів до певних просторових позицій (приклад задачі: компоновки , трасування з’єднань), чи до відносних моментів часу (наприклад,- при розробці технологічних процесів). Топологічні моделі можуть мати форму графів, таблиць, списків, матриць і т.і.

Геометричні ММ відображають просторові співвідношення і форми об’єкту, що проектується і його складових частин. Геометричні ММ можуть виражатись сукупністю рівнянь ліній і поверхонь, графами і списками і т.і. На основі топологічних і геометричних ММ здійснюють морфологічопис об’єкту проектування.

Страницы: 1, 2, 3


© 2010 САЙТ РЕФЕРАТОВ