Програмне забезпечення являє собою набір програм, написаних так, щоб зробити їх зручними для користувача, який працює з системою машинної графіки, Цей набір включає програми для формування зображення на екрані дисплея, для маніпулювання зображенням, для виконання різного роду взаємодій між користувачем та системою. Крім програм графіки можуть бути включені додаткові програми, які реалізують деякі додаткові функції САПР. До їх числа можна віднести програми аналізу конструкцій (наприклад, методом кінцевих елементів та моделювання) і програми планування виробництва (наприклад, програма автоматизованого планування виробництва та програмного управління).

Правила, якими необхідно керуватись при розробці програмних засобів графіки.

1. Простота. Програми і засоби машинної графіки повинні бути простими в користуванні.

2. Несуперечливість. З точки зору користувача програми пакету повинні функціонувати узгоджено.

3. Повнота. В наборі графічних функцій не повинно бути суттєвих прогалин.

4. Стійкість. Система графіки повинна бути стійкою для незначних помилок оператора.

5. Продуктивність. Програмні засоби повинні забезпечувати максимально можливу продуктивність в рамках обмежень, що накладають апаратні засоби. Програми графіки повинні бути ефективними, а час реакції повинен бути малим.

6. Економічність. Програми графіки не повинні бути великими та дорогими.

Структура програмного забезпечення графічних систем

У процесі роботи користувача з графічною системою проводяться різні дії, які можна поділити на три категорії:

Взаємодія з графічним терміналом з метою отримання та зміни зображення на екрані

2. Конструювання моделі деякого фізичного об'єкта з зображення на екрані. Подібні моделі називають прикладними моделями.

3. Введення сконструйованої моделі в оперативну пам’ять комп’ютера або в допоміжний запам'ятовуючий пристрій.

Програмні засоби машинної графіки можна розділити натри модулі:

1. Пакет програм машинної графіки

2. Прикладна програма.

3. Прикладна база даних.

Рис. 9 Структурна схема програмного забезпечення машинної графіки

На схемі центральним модулем є прикладна програма, яка управляє завантаженням та пошуком даних у прикладній базі даних. Прикладна програма запускається користувачем за допомогою пакету програм машинної графіки. ФУНКЦІЇ ПАКЕТА ПРОГРАМ МАШИННОЇ ГРАФІКИ

Пакети програм для машинної графіки повинні реалізовувати цілий ряд функцій, які можна об’єднати у функціональні групи. Кожна така група реалізує наступні взаємодії між користувачем та системою:

о формування елементів графічного зображення;

о перетворення;

о управління відображенням та організація вікон;

о сегментація зображень.

Формування елементів графічного зображення

Графічним елементом в машинній графіці являється базисний фрагмент зображення, такий як крапка, лінійний відрізок, коло та ін. Набір елементів в системі може включати літерно-цифрові знаки та спеціальні символи. Користувач може побудувати прикладну модель з набору елементів, які існують в системі.

---

Перетворення

Перетворення використовують для зміни зображення на екрані дисплея і для переміщення об'єктів бази даних. Перетворення застосовують до графічних елементів для того, щоб допомогти користувачу побудувати прикладну модель. Ці

1. Каркасна об'ємна геометрія ( С-представлення ), яка також називається методом конструювання з стандартних блоків.

2. Граничне представлення (В-представлення).

С-представлення дозволяє користувачу будувати модель з об'ємних графічних примітивів, наприклад з прямокутних блоків, кубів, сфер та пірамід.

Для В-представлення необхідно, щоб користувач намалював на екрані електронно-променевої трубки за допомогою електронного планшета з пером або другого аналогічного пристрою контури або границі об’єкту проектування. Доведення моделі до необхідної форми проводиться з допомогою різних перетворень.

Кожна з наведених систем має свої недоліки та позитивні якості. Каркасна об’ємна геометрія чудово працює з об’єктами, що піддаються розбиттю на стандартні примітиви, а граничне представлення спрацьовує при необхідності представлення складних незвичайних форм об'єкта проектування.

Більшість існуючих на сьогоднішній час САПРів дають широкі можливості для розробки конструкторських креслень. До таких можливостей можна включити:

1. Автоматичне замальовування поверхонь при побудові каркасних моделей.

2. Нанесення текстових надписів на креслення. При цьому звичайно існує можливість зміни розміру та гарнітури шрифту.

3. Напівавтоматичне проставлення розмірів. Необхідні розміри можуть братись з бази даних, наприклад, різні типи допусків, англійська або міжнародна система розмірів, лінійні або кутові позначення .

4. Автоматичне формування переліків деталей для складання.

ТЕМА 10. ТИПОВА СТРУКТУРА ПРОГРАМНО - ІНФОРМАЦІЙНОГО ТА ЛІНГВІСТИЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ САПР

Реалізація основних вимог до САПР пов'язана з формуванням її типової структури, що виконується на рівні засобів лінгвістичного, інформаційного та програмного забезпечення, (рис. 10).

Засоби лінгвістики

Засоби лінгвістики САПР визначають типовий склад мов, необхідних для її функціонування і взаємодії з користувачем. Лінгвістичне забезпечення включає три групи мов експлуатації САПР:

1. Мови користувача, призначені для його взаємодій з системою і необхідні для опису об'єкта проектування, базових елементів і управляючих директив

Опис об'єкта проектування виконується на рівні базових елементів і чисельних значень параметрів цих елементів Базові елементи, залежно від цільового призначення САПР, описують конструкцію елемента, алгоритм його функціонування, операції технологічного процесу обробки елемента, форми документації, що випускається САПР і т.п.

Директиви управління формують технологічний процес проектування (послідовність операцій при проектуванні конкретного об'єкта). Вони можуть визначати набір параметрів для конкретної операції.

---

2. Мови внутрішнього представлення даних (МВПД)- призначені для опису інформаційної моделі об'єкта в оперативній базі даних (робочий масив-рис. 10). МВПД задають формати внутрішнього представлення даних та забезпечують оперативну інформаційну взаємодію між проектними процедурами (програмними модулями).

3. Мова машинного архіву - призначена для збереження графічної та текстової інформації (МГТІ) по спроектованому об'єкту. Ця мова забезпечує єдину форму збереження документації в архіві., що необхідно для випуску її на різних технічних засобах.

Крім вище перелічених мов, що пов'язані з експлуатацією САПР, в розвинутих системах створюються також спеціальні інструментальні мови, для задач формування прикладного програмного забезпечення. Інструментальні мови орієнтовані на предметні області і являються, як правило, макро-розширенням стандартних алгоритмічних мов.

Засоби інформаційного забезпечення

Типовими структурними одиницями інформаційного забезпечення САПР є три групи сховищ інформації, що утворюють базу даних САПР.

Першим постійним сховищем даних є бібліотека базових елементів різного рівня., в яку входять:

• опис моделей елементів різного цільового призначення та рівнів інтеграції;

• опис форматів документів:

• опис технологічних даних,

• різна нормативно-довідкова інформація;

Другим є тимчасове (в межах часу проектування об’єкта) сховище-робочий масив, призначений для збереження описаної структури (елементів та зв'язків) об'єкта проектування на різних етапах його створення. Форма і склад опису відповідає умовам роботи з модулями проектування. За своїм складом робочий масив є ІНФОРМАЦІЙНОЮ МОДЕЛЛЮ ОБ’ЄКТА.

Інформаційна модель об'єкта (ЇМ) проектування є ядром процесу автоматизованого проектування конкретного об'єкта. По змісту ЇМ представляє собою структуру об'єкта, необхідну для формування математичних моделей, які використовуються в проектних модулях САПР. Інформаційна модель створюється в результаті трансляції вхідного опису об'єкта. В процесі виконання проектних операцій ЇМ слугує засобом інформаційної взаємодії між окремими модулями САПР. При виконанні проектних операцій неперервно оновлюється та модифікується. На кінцевому етапі проектування ТМ являє собою закінчений опис об'єкта проектування в формах мови внутрішнього представлення і слугує для формування документації.

Третім є тимчасове (або довгострокове, на час розробки проекту) сховище документації по об'єкту проектування. Оскільки в САПР можуть відбуватись одночасно роботи по декількох об'єктах, дане сховище повинно зберігати документацію до моменту випуску її у відповідній формі. Подальшим сховищем по спроектованих об'єктах є автоматизована архівна служба, що виконує всі функції д ія архівації та довгострокового збереження документів. До таких функцій підносяться введення змін, формування документів, врахування розсипок та ін. Оскільки архівна служба вимагає комплексного ведення об'єкта в ній повинна зосереджуватись вся документація по ньому. Тому такий архів повинен мати засоби інформаційної взаємодії як з САПР, так і з конструкторськими розділами.

---

Засоби програмного забезпечення

Програмний комплекс типової САПР включає наступні програмні компоненти:

1. Трансляція вхідного завдання.

2. Формування структури інформаційних моделей.

3. Управління базами даних САПР (СУБД САПР).

4. Управління обчислювальним процесом "Монітор САПР".

5. Інтерфейс бази даних:.

6. Модулі проектування.

7. Формування документів.

8. Ведення архіву САПР.

9. Пост процесори випуску документації.

Програші трансляції здійснюють граматичний розбір та інтерпретацію чаедання на виконання проектних робіт в САПР. Завдання включає опис проекту проектування, опис базових елементів та директиви управління.

Програш формування структури інформаційних моделей розкривають під трансльований опис об’єкта проектування з використанням бібліотеки базових елементів в повний набір даних - робочий масив.

Програми управління отою даних САПР здійснюють наповнення та ведення бібліотеки базових елементів в режимах інтерактивної взаємодії з користувачем САПР, забезпечують оперативний автоматичний обмін даними бібліотеки базових елементів з робочим масивом по запитах програм формування інформаційних моделей.

Програма "Монітор САПР” забезпечує управління послідовністю виконання проектних робіт відповідно до управляючих директив. При наявності спеціалізованого монітора він може виконувати стандартний набір операцій, що

визначаються маршрутною картою.

Програмні інтерфейси бази даних забезпечують переклад текстів інформаційних моделей, представлених в робочому масиві на мові ВПД у форму, необхідну для програм, які виконують проектні процедури та обернене перетворення результатів проектування у формат мови ВПД робочого масиву.

Проектні модулі проектування є прикладним програмним забезпеченням, шо визначає проблемну орієнтацію конкретної САПР. Кожен модуль є системним компонентом програмного забезпечення САПР і виконує певну закінчену проектну процедуру або групу процедур. Модулі інформаційно взаємодіють з системою через робочий масив з використанням засобів програмного інтерфейсу.

Програми формування документації забезпечують перетворення, розміщення, перекодування тексту, символьної інформації в геометричну з дотриманням нормативних вимог, прийнятих в конструкторській документації.

Програми ведення архіву документації по спроектованому об'єкту забезпечують збереження, пошук та видачу документації, сформованої в САПР по групі об’єктів, що знаходяться в процесі проектування.

Постпроцесори випуску документації призначені для перетворення графічної та символьної інформації зі стандартної архівної форми в форму, необхідну для виконання,

Постпроцесори поділяються на три основи?, класи:

• постпроцесори випуску текстової документації на друкуючих пристроях;

• постпроцесори формування графічної документації на графопобудовувачах;

• постпроцесори формування технологічної документації для аі! томат изованого виробництва.

---

Рис. 10 Типова структура САПР

ТЕМА 11 ЕКСПЕРТНІ СИСТЕМИ. ЕФЕКТИВНІСТЬ САПР

Експертна система - це обчислювальна система, яка оперує знаннями спеціаліста в певній предметній сфері знань і здатна приймати рішення на рівні цих спеціалістів.

Вона повинна відповідати таким вимогам:

• рішення, які приймаються за допомогою цієї системи, повинні відповідати рівню рішень експерта;

• способи рішення, які приймає система, в будь-який момент повинні виводитись у формі, зрозумілій користувачу;

• система повинна адаптуватись до користувача, змінюючи як формулювання запитань та задач, так і послідовність їх;

• система повинна мати можливість накопичувати, зберігати, використовувати загальні та часткові схеми міркувань;

• у процесі життєдіяльності система повинна мати властивість проводити ревізію даних та схем міркувань.

Основними компонентами такої системі будемо вважати:

• лінгвістичний процесор, який здійснює зв'язок компонент з користувачем на неалгоритмічній мові;

• підсистему логічного виводу, яка забезпечує побудову схеми міркувань;

• базу знань для збереження та обробки знань, які подані у вигляді логічних або семантичних моделей;

• підсистему ревізії знань, яка забезпечує адміністрування прийняття рішення системою.

Рис.11 Структура узагальненої експертної системи.

ЕФЕКТИВНІСТЬ САПР

Поняття ефективності САПР можна розглядати через більш загальне поняття - ефективність системи. Це поняття визначається як показник її роботи в заданих умовах. Показник числовий. Б загальному випадку ефективність системи можна розглядати як функцію, що досягає свого максимального значення в „ідеальних'¹ умовах. Для цього необхідно виявити для кожної конкретної системи такі ідеальні умови, а також фактори, що їх змінюють та понижують ефективність системи. Виконати подібні дослідження можливо за допомогою імітаційної моделі - основного практичного методу оцінки ефективності системи.

Необхідно розрізняти ефективність створення САПР і ефективність її функціонування.

ЕКОНОМІЧНІ ЕФЕКТИВНОСТІ СТВОРЕННЯ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ САПР

Річну економію при машинному проектуванні визначають за формулою.

Е = Етп + Евир

де Етп - економія в сфері технологічної підготовки виробництва,

Евир - економія в сфері виробництва.

Термін окупності затрат на систему проектування визначається за формулою:

τ=(Км+Кп+Кт*γ)/Е

де γ - коефіцієнт завантаження системи проектування технологічних процесів.

---

Смотрите также файлы

• real.docx

• Dokument_Microsoft_Office_Word_2 (2).docx

• Гр5.docx

• Oratorske_mistetstvo_sem_nar_zal_k.docx

• СУРОВА.docx