25) ? Функциональное назначение программного обеспечения сапр
По функциональному назначению ПО САПР можно разделить на ряд программных комплексов (ПК), представляющих собой совокупность программных, информационных, методических, математических и лингвистических компонент, предназначенных для выполнения заданных функций. Можно выделить следующие программные комплексы: проектирующие, обслуживающие и инструментальные
Проектирующие ПК предназначены для получения законченного проектного решения и в свою очередь делятся на проблемно-ориентированные и объектно-ориентированные. Проблемно-ориентированные ПК выполняют унифицированные проектные процедуры, не зависимые от объекта проектирования. Объектно-ориентированные ПК используются для проектирования объектов определенного класса. Проектирующие ПК входят в состав специализированного ПО.
26) Основные принципы создания сапр
При создании САПР и их составных частей следует руководствоваться следующими основными принципами:
Принцип системного единства должен обеспечивать целостность системы и системную связность проектирования отдельных элементов и всего объекта проектирования в целом (иерархичность проектирования).
Принцип совместимости должен обеспечивать совместное функционирование составных частей САПР и сохранять открытую систему в целом.
Принцип типизации заключается в ориентации на преимущественное создание и использование типовых и унифицированных элементов САПР. Типизации подлежат элементы многократного применения. Типовые и унифицированные элементы, периодически проходят экспертизу на соответствие современным требованиям САПР и модифицируются по мере необходимости.
Создание САПР с учетом принципа типизации должно предусматривать:
- разработку базового варианта КСАП и (или) его компонентов;
- создание модификации КСАП и (или) его компонентов на основе базового варианта.
Принцип развития должен обеспечивать пополнение, совершенствование и обновление составных частей САПР, а также взаимодействие и расширение взаимосвязи с автоматизированными системами различного уровня и функционального назначения.
27) ? При традиционном проектировании технолог разрабатывает и сравнивает «в уме» несколько вариантов, стремясь к процессу с минимальным числом операций и станков (это называют структурной оптимизацией) и минимальной трудоемкости и стоимости операции (параметрическая оптимизация). Неоднозначность решений при структурной и параметрической оптимизации объясняется рядом причин. Поэтому прежде чем излагать применяемые на практике методы автоматизированного проектирования технологических процессов, рассмотрим причины методической и расчетной неоднозначности проектных решений, характерных для современного состояния проектирования, которые в свою очередь обусловливают ту или иную степень приближенности автоматизированного проектирования.
Эта приближенность, как уже отмечалось, связана с отсутствием однозначных решений как в области общей методики проектирования, так и с отсутствием некоторой части численного технологического обеспечения (нормативного банка данных) для общепринятых методических путей проектирования. Следует при этом учитывать, что при традиционном проектировании технолог решает вопросы интуитивно, без расчета вариантов, так как выбор того или иного варианта для него зачастую очевиден. Автоматизированное проектирование требует полной формализации расчета всех возможных вариантов и выбора из них оптимального. Однако такого расчетного уровня современная наука проектирования технологических процессов еще не достигла.
Для дальнейшего развития САПР ТП в направлении более точного и быстрого проектирования необходим анализ двух главных методических направлений, по которым требуется быстрейшая разработка технологических алгоритмов:
- структурной оптимизации и однозначной формализации размерно-точностного проектирования операций единичных процессов, особенно необходимых (по тщательности разработки) для условий массового производства, т. е. с учетом индивидуальных особенностей заготовок и требований к готовой детали;
- параметрической оптимизации (главным образом, оптимизации технологических элементов режимов резания) отдельных операций.
28) Основное направление совершенствования технологической подготовки производства — разработка и освоение автоматизированных систем технологической подготовки производства на базе математических методов и вычислительной техники.
29) В истории развития автоматизации ТПП можно выделить три этапа. Первый этап длился с середины 50-х годов до 1966 года [1].
На первом этапе была выявлена принципиальная возможность автоматизации процесса технологического проектирования. С помощью ЭВМ решались отдельные частные задачи технологической подготовки, в основном, расчетного характера. В Академии наук БССР (г. Минск) под руководством Г.К. Горанского начались работы по автоматизации конструирования и технологического проектирования:
- расчет деталей машин, конструирование сложных машиностроительных объектов, расчет режимов резания и норм времени, проектирование режущих инструментов и станочных приспособлений, а также автоматизации вычерчивания и т.д. Это этап характеризуется развитием отдельных вопросов теории автоматизации ТПП: представление информации о детали для ввода ее в ЭВМ и хранения в памяти, а также разработка принципов проектирования технологии обработки на отдельных видах оборудования. Вместе с тем для разработанных систем этого этапа характерны большая сложность алгоритмов и программ, большой объем нормативно-справочной информации, который необходимо хранить в памяти ЭВМ.
Важным событием этого этапа стало создание в стране межотраслевой головной организации по применению математических методов и средств вычислительной техники для автоматизации процессов технической подготовки производства - Института технической кибернетики Академии наук БССР.
Второй этап (1967-1970гг.) характеризуется расширением фронта работ по автоматизации решения технологических задач, бурным ростом числа организаций, занимающихся проблемой автоматизации ТПП, и переходом от решения отдельных задач к созданию систем и подсистем технологического проектирования. Здесь следует отметить становление научных школ в г. Таллинне, Ворошиловграде, Ленинграде, Волгограде, Владивостоке, Москве. Системный подход к технологическому проектированию, осуществленный на этом этапе, позволил выявить перечень задач, для решения которых целесообразно использовать ЭВМ, а также принципиальный состав и структуру автоматизированной системы ТПП.
Характерной особенностью периода явилось распространение автоматизации проектирования в промышленности.
В начале третьего периода (1971г.) в различных министерствах создаются отраслевые головные организации по автоматизации ТПП. Работы проводятся в рамках отраслевых координационных планов и направлены на создание автоматизированных систем ТПП, охватывающих широкий круг задач. В трудах Н.Г. Бруевича, Г.К. Горанского, Н.М. Капустина, С.П. Митрофанова, В.Д. Цветкова излагаются основы теории автоматизации ТПП. На этом этапе формулируются единые принципы построения систем проектирования, принимается единый подход к описанию технологической информации, к аппарату математического обеспечения. Задачи технологического проектирования решаются в оптимизационной постановке.
С середины 70-х годов началось создание комплексных систем автоматизации ТПП, основанных на использовании единой системы описания исходной информации и единого математического обеспечения с целесообразным использованием режима диалога между проектировщиком и ЭВМ.
Комплексные (интегрированные) системы являются высшим уровнем автоматизации технической подготовки производства, автоматизирующие конструирование, технологическое проектирование, изготовление деталей, сборку, упаковку и транспортировку готовой продукции.
35) SCADA (аббр. от англ. Supervisory Control And Data Acquisition, Диспетчерское управление и сбор данных) — программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления.
Этапы развития АСУТП:
Первый этап отражает внедрение систем автоматического регулирования (САР). Объектами управления на этом этапе являются отдельные параметры, установки, агрегаты; решение задач стабилизации, программного управления, слежения переходит от человека к САР. У человека появляются функции расчета задания и параметры настройки регуляторов.
Второй этап - автоматизация технологических процессов. Объектом управления становится рассредоточенная в пространстве система; с помощью систем автоматического управления (САУ) реализуются все более сложные законы управления, решаются задачи оптимального и адаптивного управления, проводится идентификация объекта и состояний системы. Характерной особенностью этого этапа является внедрение систем телемеханики в управление технологическими процессами. Человек все больше отдаляется от объекта управления, между объектом и диспетчером выстраивается целый ряд измерительных систем, исполнительных механизмов, средств телемеханики, мнемосхем и других средств отображения информации (СОИ).
Третий этап - автоматизированные системы управления технологическими процессами - характеризуется внедрением в управление технологическими процессами вычислительной техники. Вначале - применение микропроцессоров, использование на отдельных фазах управления вычислительных систем; затем активное развитие человеко-машинных систем управления, инженерной психологии, методов и моделей исследования операций и, наконец, диспетчерское управление на основе использования автоматических информационных систем сбора данных и современных вычислительных комплексов.