шпоры 201112, 1ый семестр (Кукин) [4747 вопросов] / шпора / 35-38

35. Организация в STEP информационных обменов. Обменные файлы: форматы и характеристики, назначение и структура. Обменные файлы (STEP-файлы) служат для передачи данных из одной автоматизированной системы в другую. Очевидно, что обе взаимодействующие системы должны поддерживать один и тот же формат представления данных в обменном файле. В MCAD обменные файлы в основном содержат информацию о чертежах и геометрических моделях изделий. Наибольшее распространение в MCAD получили форматы IGES (стандарт ANSI), DXF (стандарт де факто, разработанный в компании Autodesk), формат STEP (стандарт ISO 10303.21). В файле стандарта IGES имеется заголовочная и основная части. В основной части имеется возможность описывать точки, линии, поверхности и (начиная с версии 4.0) твердые тела. В файле формата DXF имеются раздел для описания всех элементов кодируемого чертежа, блок команд, аналогичный дисплейному файлу, а также заголовок и описание типов элементов, стилей текста и т.п. В среде STEP возможны обмены через обменный файл и через базу данных SDAI.

Для обмена конкретными значениями атрибутов в STEP введен обменный файл (протокол ISO 10303-21). Файл состоит из головной и информационной секций. В головной секции (между служебными словами HEADER и ENDSEC) указываются:

Entity file_name — имя и некоторые другие атрибуты данного конкретного обменного файла;

Entity file_description — неформальное описание содержимого файла и требования к ПО для обработки данного файла;

Entity file_schema — схемы, для которых далее даны экземпляры сущностей;

keyword (список типов).

В информационной секции (между словами DATA и ENDSEC) указываются имена экземпляров сущностей и значения их атрибутов в виде следующих строк:

#1 = POINT(0.0,0.2,0.5); - (* экземпляр сущности типа POINT с именем 1, значения параметров 0, 0.2 и 0.5 типа REAL *)

#2 = WIDGET(.RED.); - (* экземпляр сущности типа WIDGET с именем 2, значение перечислимого типа RED *)

...

#8 = LINE(#1,#4);-(* значениями атрибутов являются экземпляры сущностей с именами 1 и 4 *)

В списке параметров значения перечисляются в том же порядке, в каком они фигурировали в описании сущности.

Пример 1

Express-схема, описывающая геометрию простой фигуры рис. 1:

SCHEMA detail;

ENTITY line;

p1,p2: point;

END_ENTITY;

ENTITY circle;

p1: point;

r: REAL;

END_ENTITY;

ENTITY point;

x,y: REAL;

END_ENTITY;

END_SCHEMA;

Обменный файл получен в следующем виде:

ISO-10303-21;

HEADER;

FILE_DESCRIPTION((),'2;1');

FILE_NAME('model_1','2006-02-26T15:27:12',('ANONYMOUS USER'),('ANONYMOUS ORGANISATION'),

'EXPRESS Data Manager version 20050406',$,$);

FILE_SCHEMA(('DETAIL'));

ENDSEC;

DATA;

#1= POINT(0.,0.);

#2= POINT(30.,0.);

#3= POINT(0.,16.);

#4= POINT(30.,16.);

#5= POINT(18.,9.);

#6= LINE(#1,#2);

#7= LINE(#1,#3);

#8= LINE(#2,#4);

#9= LINE(#3,#4);

#10= CIRCLE(#5,5.);

ENDSEC;

END-ISO-10303-21;

36. Организация в STEP информационных обменов. Интерфейс SDAI. Раннее и позднее связывание.

Обменный файл используется также при связи двух систем A и B, имеющих общие данные с различными обозначениями. Пользователь должен написать перекодировщик (например, на языке Express-X), с помощью которого отождествляются идентификаторы одних и тех же сущностей, имевших разные обозначения в схемах A и B. Связь через интерфейс SDAI отличается от способа обменных файлов тем, что здесь имеет место не просто обмен, а разделение данных многими пользователями, и SDAI фактически выступает в роли метамодели для разных САПР. Другими словами, SDAI представляет собой интерфейс, содержащий набор функций на языках программирования, для доступа к разделяемым моделям, которые могут быть представлены в виде обменного файла.

Способ доступа к STEP-файлам называют связыванием.

Различают раннее и позднее связывание.

При раннем связывании в язык программирования вводят описания классов (или функций), соответствующих конкретным сущностям языка Express. Очевидно, что при этом интерфейс жестко привязан к конкретным Express-схемам.

Более универсален способ позднего связывания. В язык программирования вводят функции, с помощью которых можно обращаться к любым экземплярам определенного типа. Конкретные имена сущностей, атрибутов, их экземпляров входят в число параметров функций. В ECAD для обмена данными о моделях функционально-логического уровня используют языки VHDL, Veriilog, данные для конструкторского проектирования (списки цепей) представляют в формате EDIF (Electronic Design Interchange Format), ряд форматов разработан для передачи результатов топологического проектирования интегральных схем на генераторы изображений для изготовления фотошаблонов.

37. Интегрированные ресурсы и компоненты в STEP. Протоколы STEP, описывающие интегрированные ресурсы и прикладные компоненты.

В прикладных протоколах широко используются типовые фрагменты информационных моделей, встречающиеся более чем в одном приложении. Эти фрагменты называют интегрированными общими и прикладными ресурсами. Четвертая группа стандартов STEP (тома с номерами 41...50) "Интегрированные общие ресурсы" описывает общие для приложений части моделей.

Группа стандартов с номерами, начинающимися с N=501, служит для описания данных о геометрических элементах и моделях некоторых конкретных типовых объектов и конструкций.

Ниже приведены краткие сведения об основных протоколах STEP, описывающих интегрированные ресурсы и прикладные компоненты.

N=41: основы описания и поддержки изделий

N=42: представление геометрии и топологии.

N=43: представление структур

N=44: конфигурация структуры изделий.

N=45: представлены свойства материалов.

N=46: визуализация.

N=47: допуски.

N=48: свойства форм.

N=49: структура процессов и свойства.

N=101: определяются сущности, относящиеся к процедурам черчения.

N=104: анализ по методу конечных элементов. Описание стандарта на языке Express состоит из нескольких схем. В одной из них задаются геометрические аспекты модели. В другой схеме основное внимание уделено математическим представлениям

N=105: кинематика.

N=106: основная модель строительных конструкций.

N=107:; ядро инженерного анализа.

N=109: кинематические и геометрические ограничения для моделей сборок.

N=501: каркасная модель на основе граней.

N=502: каркасная модель на основе оболочек.

N=503; 2D каркасная модель с геометрически заданными границами.

N=511: топологически ограниченная модель поверхности.

N=515; конструктивная геометрия.

38. Прикладные протоколы STEP.

Прикладные протоколы, вводимые в стандартах STEP, создаются для однозначного понимания спецификаций приложений разными пользователями информационных моделей. Прикладным протоколом в STEP называют информационную модель определенного приложения, которая описывает с высокой степенью полноты множество сущностей, имеющихся в приложении, вместе с их атрибутами, и выражена средствами языка Express. Предполагается, что эта модель содержит в себе описание данных любой конкретной задачи соответствующего приложения, т.е. практические информационные модели прикладных задач оказываются частными случаями прикладных протоколов.

Прикладные протоколы в стандарте ISO 10303 содержатся в томах, начиная с N=201. Прикладные протоколы принято обозначать аббревиатурой AP с указанием номера, например, AP203, AP214. Для связи прикладной системы со STEP используемые ею данные должны быть описаны в соответствующем AP. Как правило, прикладной протокол включает большое число сущностей и их атрибутов, описания AP составляют десятки страниц на языке Express или десятки рисунков на языке Express-G. Поэтому целесообразно использовать приемы группирования тесно взаимосвязанных сущностей для более лаконичной характеристики AP. Такими группами являются единицы функциональности (UoF — Units of Functionality). Используют также понятие классов (CC — Conformance Classes) для классификации используемых моделей.