3. Техническое обеспечение сапр.
Техническое обеспечение САПР включает в себя различные технические средства, используемые для выполнения автоматизированного проектирования, а именно вычислительные системы, ЭВМ (компьютеры), периферийные устройства, сетевое оборудование, а также оборудование некоторых вспомогательных систем (например, измерительных), поддерживающих проектирование.
Требования к техническим средствам САПР:
выполнение всех необходимых проектных процедур, для которых имеется соответствующее ПО;
взаимодействие между проектировщиками и ЭВМ, поддержку интерактивного режима работы;
взаимодействие между членами коллектива, выполняющими работу над общим проектом.
Первое из этих требований выполняется при наличии в САПР вычислительных машин и систем с достаточными производительностью и емкостью памяти.
Второе требование относится к пользовательскому интерфейсу и выполняется за счет включения в САПР удобных средств ввода-вывода данных и прежде всего устройств обмена графической информацией.
Третье требование обусловливает объединение аппаратных средств САПР в вычислительную сеть.
В результате общая структура ТО САПР представляет собой сеть узлов, связанных между собой средой передачи данных. Узлами (станциями данных) являются рабочие места проектировщиков, часто называемые автоматизированными рабочими местами (АРМ) или рабочими станциями (WS — Workstation), ими могут быть также большие ЭВМ (мейнфреймы), отдельные периферийные и измерительные устройства. Именно в АРМ должны быть средства для интерфейса проектировщика с ЭВМ. Что касается вычислительной мощности, то она может быть распределена между различными узлами вычислительной сети.
Среда передачи данных представлена каналами передачи данных, состоящими из линий связи и коммутационного оборудования.
Процессоры ЭВМ
Назначение процессора — управление вычислительным процессом и обработка данных в соответствии с заданной программой. Процессоры могут быть универсальными, способными решать широкий круг задач и специализированными, ориентированными на определенный узкий круг задач. Примером универсальных процессоров могут служить процессоры Pentium компании Intel, а к специализированным процессорам относятся процессоры графические, сигнальные, ввода/вывода и др.
Основная характеристика процессора — производительность или быстродействие. Используют несколько разных показателей производительности. Наиболее очевидным и исторически первым показателем производительности является быстродействие, измеряемое числом команд компьютера, выполняемых в единицу времени, т.е. измеряемое в Mips (1 Mips соответствует 106 команд в секунду). При решении научно-технических задач характерно использование чисел с плавающей точкой, в этом случае более справедлива оценка производительности в Mflops, т.е. числом операций над числами с плавающей точкой в единицу времени.
Однако оценки в Mips или Mflops зависят не только от свойств компьютера, но и от особенностей решаемой задачи. Поэтому используют и другие показатели производительности. Так, быстродействие ПК обычно характеризуют тактовой частотой компьютера. В случае высокопроизводительных ВС быстродействие оценивают временем, затраченным на решение некоторых тестовых задач. Такими тестовыми задачами являются LINPACK, SPECint92, SPECfp92 и некоторые другие. Например, LINPACK — это пакет программ для решения систем линейных алгебраических уравнений. В набор базовых подпрограмм в LINPACK входят подпрограммы скалярного произведения векторов, умножения вектора на скаляр, сложения векторов.
Память ЭВМ
Память компьютера предназначена для хранения информации и характеризуется следующими основными параметрами:
объемом (емкостью), т.е. максимально возможным числом блоков данных, размещаемых в памяти;
быстродействием, характеризуемым средним временем обращения к памяти (средним временем поиска, чтения и/или записи одного блока данных).
Мониторы
Основными параметрами мониторов являются разрешающая способность (число пикселей), частоты кадровой и строчной разверток. Чем выше частота, тем меньше отрицательное влияние мерцания экрана..
Наряду с дисплеями на электронно-лучевых трубках все большее распространение получают жидкокристаллические дисплеи и плазменные мониторы.
Преимущества дисплеев на ЭЛТ - высокий уровень яркости и контрастности изображения, большие углы обзора, точность цветопередачи, малая инерционность смены изображения. Недостаток: сложность и, следовательно, высокая стоимость производства.
Периферийные устройства
Периферийные устройства компьютеров и вычислительных систем (ВС) делят на устройства ввода, устройства вывода и внешние запоминающие устройства. К устройствам ввода относятся клавиатура, мышь, сканер. Устройства вывода представлены принтерами, плоттерами, дисплеями.
Обычно в автоматизированных системах пользователи работают на автоматизированных рабочих местах (АРМ), представляющих собой ВС, в которой имеются компьютер с выходом в корпоративную сеть и необходимые периферийные устройства. Типичный состав устройств АРМ: персональный компьютер или рабочая станция с винчестером; устройства ввода-вывода, включающие, как минимум, клавиатуру, мышь, дисплей; дополнительно в состав АРМ могут входить принтер, сканер, плоттер и некоторые другие периферийные устройства.
САПР ‑ программный пакет, предназначенный для проектирования объектов производства, а также оформления конструкторской, технологической документации.
Компоненты многофункциональных систем САПР традиционно группируются в три основных блока CAD, САМ, САЕ.
модули блока CAD (Computer Aided Designed) предназначены в основном для выполнения графических работ;
модули САМ (Computer Aided Manufacturing) - для решения задач технологической подготовки производства;
модули САЕ (Computer Aided Engineering) - для инженерных расчетов, анализа и проверки проектных решений.
В России и странах СНГ наиболее широко распространен программный пакет AutoCAD (www.autodesk.ru ). Разработанный Autodesk более 20 лет назад, он долгое время отвечал самым взыскательным требованиям проектировщиков. Но на сегодняшний день, обладая богатым инструментарием и возможностями адаптации к требованиям пользователя, он уже не удовлетворяет потребностям большинства проектировщиков. Этот пакет может применяться лишь при разработке очень малых и достаточно простых проектов, автоматизируя только рутинную работу кульмана и не более того. Современному проектировщику нужно гораздо больше, чем просто быстрое и красивое выполнение чертежей.
КОМПАС (www.kompas.ru ) — система автоматизированного проектирования, разработанная российской компанией «АСКОН» с возможностями оформления проектной и конструкторской документации согласно стандартам серии ЕСКД и СПДС. Существует в двух версиях: КОМПАС-График и КОМПАС-3D, соответственно предназначенных для плоского черчения и трёхмерного проектирования.