2.12.5. Информационное обеспечение сапр

Основа информационного обеспечения САПР - вся необходимая информация, которой пользуются проектировщики в процессе проектирования (например: прототипы проектируемых изделий и технологических процессов их изготовления, типовые элементы конструкций и технологических процессов, комплектующие изделия, характеристики материалов, оборудования, инструментов, оснастки, нормативы, ГОСТы, нормали и др.). Информационное обеспечение САПР должно осуществлять поиск необходимой информации, ее хранение и модификацию. Эти задачи решаются с помощью банков данных.

Банк данных представляет собой совокупность средств для централизованного накопления и коллективного использования данных в САПР. Банк данных состоит из базы данных и системы управления базой данных. База данных (БД) – это данные, определяющие всю необходимую информацию, используемую в САПР. Система управления базой данных (СУБД) – это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания и использования базы данных прикладными программами, а также непосредственно проектировщиками. Для стуктурирования информации в банках данных используют 3 основные модели данных: иерархическая, сетевая и реляционная. При использовании иерархической модели данных создание записей осуществляется на нескольких уровнях, причем каждая запись связана не более, чем с одной записью более высокого уровня и может иметь несколько связей с записями подчиненного уровня. В сетевой модели данных каждая запись может быть связана с произвольным числом других записей, находящихся на любых уровнях иерархии. Разработка сетевых моделей данных основана на представлении связей между данными в графической форме (с помощью графов). В сетевой модели данных в принципе разрешены любые группирования записей и организация произвольных связей между ними. Основу реляционной модели данных составляет совокупность данных, сформированных в виде таблиц. Такая форма представления данных привычна для специалиста, пользующегося различной справочной литературой.

Поиск необходимых данных в базе данных осуществляется на основании, так называемых, составных имен, с помощью которых составляется поисковое описание. Так, например, составное имя "характеристика станка" - "параметр станка" позволяет найти требуемые модели станков.

Банки данных общего назначения не позволяют хранить и выполнять манипуляции с графической информацией. Поэтому созданы графические банки данных, позволяющие осуществлять поиск графических объектов.

2.12.6. Техническое обеспечение сапр

Техническое обеспечение представляет совокупность устройств вычислительной и организационной техники, предназначенных для выполнения автоматизированного проектирования. Технические средства решают следующие основные задачи: ввод исходных данных описания объекта проектирования, отображение информации с целью ее контроля и редактирования, оперативное взаимодействие проектировщика с системой в процессе решения задач, хранение информации. Комплекс технических средств САПР включает следующие основные устройства ЭВМ: аппаратные средства, внешние запоминающие устройства, технические средства теледоступа и сетей ЭВМ, устройства ввода-вывода информации, устройства документирования информации.

ЭВМ включает следующие основные аппаратные средства: центральный процессор (процессоры), специализированные процессоры, оперативную память, процессоры ввода-вывода, устройства сопряжения интерфейсов. Центральный процессор предназначен для преобразования информации в соответствии с выполняемой программой, а также управления вычислительным процессом и устройствами, работающими совместно с процессором. Для увеличения производительности ЭВМ иногда используют несколько процессоров, работающих параллельно или подключают специализированные процессоры, предназначенные для выполнения специализированных задач. Оперативная память, функции которой выполняет оперативное запоминающее устройство, представляет собой часть памяти ЭВМ, предназначенной для временного хранения программ, данных, промежуточных и окончательных результатов решения активных задач. Для увеличения быстродействия ЭВМ используется так называемая сверхоперативная память (кэш-память), где хранятся копии наиболее часто используемых команд и данных из основного запоминающего устройства. Процессоры ввода-вывода предназначены для управления обменом информацией между оперативным запоминающим устройством и периферийными устройствами без участия центрального процессора. Устройства сопряжения интерфейсов обеспечивают согласование работы каналов ввода-вывода с устройствами управления периферийными устройствами. Внешние запоминающие устройства предназначены для хранения больших объемов информации, используемых в САПР. В настоящее время используется, в основном, следующие типы внешних запоминающих устройств: накопители на магнитных дисках (НМД), накопители на магнитных лентах (НМЛ), накопители на оптических дисках. Технические средства теледоступа и сетей ЭВМ предназначены для осуществления возможности оперативного использования различными пользователями информации, необходимой при проектировании в САПР. Существует 2 основных метода коллективного доступа: средства коллективного использования периферийных устройств (так называемая многотерминальная система) и сети ЭВМ. В первом случае центральная ЭВМ (управляющий вычислительный комплекс) одновременно обслуживает несколько терминалов (рабочих мест пользователей. В настоящее время чаще всего используются сети ЭВМ, которые могут объединять достаточно большое количество независимых вычислительных средств, связанных специальным каналом передачи данных. Сетевая структура обеспечивает коллективное использование всех аппаратных, программных и информационных ресурсов сети. Сети принято подразделять на глобальные и локальные. Глобальные вычислительные сети объединяют ЭВМ в пределах больших географических регионов (например, сеть "Интернет"). Локальные вычислительные сети используются обычно в пределах отдельных предприятий, с расстояниями между входящими в них ЭВМ (узлами сети) до 2-3 км. Устройства ввода информации преобразуют вводимую информацию, заданную в той или иной форме (текстов, графических изображений и др.) в электрические сигналы, поступающие в ЭВМ. Устройства вывода информации осуществляют преобразование информации, выводимой из ЭВМ, в форму, пригодную для восприятия человеком. В качестве устройств ввода информации в настоящее время используют: алфавитно-цифровую клавиатуру, манипуляторы “мышь”, полуавтоматы кодирования графической информации (дигитайзеры) и сканеры. Дигитайзер - это специальное устройство, предназначенное для преобразования чертежей на бумаге в цифровое (компьютерное) представление. Такое изображение является векторным и его можно редактировать с помощью графических редакторов. Сканер также предназначен для преобразования чертежей в цифровое представление. Однако такое представление является растровым и его невозможно редактировать с помощью графических редакторов, используемых в САПР. Для преобразования чертежа из растрового в векторное изображение используются специальные программы - распознаватели (так называемые, векторизаторы). Дисплеи обеспечивают вывод информации и возможность общения человека-проектировщика с САПР. Документирование полученной информации осуществляется с помощью принтеров и графопостроителей.