1.3. Определение структуры и принцип построения сапр.

По существу современный САПР представляет систему проектирования, в которой произведено рациональное, на данном этапе развития технических и программных средств ЭВМ распределение функций между людьми (проектировщиками) и средствами вычислительной техники. При этом вся процедура проектирования рассматривается с системных позиций, как единый процесс, начинающийся с разработки технического задания и заканчивающийся изготовлением технической документации, подготовленной для запуска на изготовление изделия в производство. ГОСТом введено следующее определение САПР: «САПР-это комплекс средств АПР (автоматизированного проектировании), взаимосвязанных с необходимыми подразделениями проектной организации или коллективом специалистов, выполняющих АПР».

По своему назначению основные подсистемы, входящие в структуру САПР могут подразделятся на:

-Проектирующие, имеющие объектную ориентацию и реализующие определённый этап (стадию) проектирования.

-Обслуживающие, имеющие общесистемное применение и обеспечивающих поддержку функционирования проектирующих систем, а так же оформление, передачу и вывод полученных результатов.

Средства автоматизации проектирования можно сгруппировать по видам обеспечения, которое включает в себя следующее:

Математическое обеспечение (МО), основа которого - алгоритмы, по которым разрабатывается программное обеспечение. Элементы МО в САПР чрезвычайно разнообразны. Среди них - принципы построения функциональных моделей, методы решения алгебраических и дифференциальных уравнений и т.п.

Разработки МО - самый сложный этап создания САПР. По назначению и способам реализации МО САПР делится на 2 части: математические методы и построенные на их основе математические модели, описывающие объекты проектирования;

- Формализованное описание технологии автоматизированного проектирования.

Программное обеспечение (ПО) - совокупность всех программ и эксплуатационной документации к ним, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования.

Имеется две части ПО:

-Общесистемное ПО предназначено для организации функционирования технических средств, т.е. для планирования и управления вычислительным процессом.

-Специальное (прикладное ПО) реализует математическое обеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур обычно (на современном этапе имеет форму пакетов прикладных программ (ППП), на каждый из которых обслуживает определенный этап процесса проектирования. ППП представляют некоторую операционную среду, работающую под управлением ОС со своими специфическими системными и обрабатывающими программами, а так же специализированное ПО, реализующее конкретные проектные процедуры.

В настоящее время разработано большое количество ППП, реализующих САПР в разнообразных областях науки и техники - в электроники, машиностроении, математике и т.п.

Информационное обеспечение (ИО) -основу информационного обеспечения САПР составляют данные, которыми пользуется проектировщик в процессе проектирования. Они могут быть представлены в виде документации на различных носителях, содержащих сведения справочного характера.

Различают следующие способы ведения информационного фонда САПР: использование файловых систем и использование баз, банков данных, создание информационных программ адаптеров.

Техническое обеспечение – это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для выполнения автоматизированного проектирования.

Лингвистическое обеспечение – это специальные языковые средства (языки проектирования), предназначенные для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных решений– входные языки пакетов прикладных программ. Сюда же следует отнести традиционные инструментальные средства операционных систем - традиционные (императивные) языки программирования.

Методическое обеспечение включает входящие в САПР документы, регламентирующие порядок её эксплуатации, включая описание ППП.

Организационное обеспечение –инструкции, приказы, штатное расписание, квалификационные требования и др. документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектной организации.

Основные принципы построения САПР

-САПР-это человеко-машинная система. Тесное взаимодействие человека и ЭВМ в процессе проектирования - один из принципов построения и эксплуатации САПР. В настоящее время и, по крайне мере, в ближайшие годы создание САПР «не угрожает» монополии человека при принятии узловых решений в процессе проектирования. Человек должен решать в САПР задачи, формализация которых не достигнута и решаются на основе опыта и интуиции человека.

-САПР - иерархическая система - она реализует комплексный подход к автоматизации всех уровней проектирования.

Следует особо подчеркнуть целесообразность комплексного характера САПР, т.к. автоматизация проектирования на одном из уровней при сохранении старых форм проектирования не даёт заметного суммарного эффекта.

-САПР-совокупность информационно согласованных подсистем, что означает - все или большинство последовательностей задач проектирования обслуживается информационно согласованными программами. Две программы называются информационно согласованными, если все те данные, которые представляют собой объект переработки в обеих программах, входят в числовые массивы, не требующие изменений при переходе из одной программы к другой. Плохая информационная согласованность превращает САПР в совокупность программ. При этом из-за неучёта в подсистемах многих факторов, оцениваемых в других подсистемах, снижает качество проектных решений.

-САПР - открытая и развивающаяся система, т.к. имеется как минимум две причины, по которым она изменяется во времени:

а) Разработка такой сложной системы, как САПР, занимает продолжительное время и экономически выгодно вводить отдельные её части по мере готовности;

б) Прогресс в вычислительной техники и развитие вычислительных методов приводит к накоплению более совершенных методов автоматизации проектирования и необходимость замены старых.

В связи с этим открытость системы предполагает замену отдельных блоков системы без глобальной переделки системы в целом.

-САПР - специализированная система с максимальным использованием унифицированных модулей. Требование высокой эффективности и универсальности, как правило, противоречивы. Высокой эффективности достигают за счёт специализации. При этом число САПР растёт, растет и их стоимость. Что бы снизить стоимость, целесообразно включить в их состав недорогие унифицированные модули.