1. БЫЭДЕНЙЕ ............................................
1.1. Понятие операционной системы САПР .................
1.2. функции операционной системы САПР заводов энергетического машиностроения ...............................
2. ОБОСНОВАНИЕ ЛРШЖТУРЫ ЫОНПТОИЮд СИТЗлЫ
САПР ЗАВОДОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ШІШ0СТР0ЕККЯ ....................
2.1. Структурная схема мониторной системы САПР .........
2.2. Управляющая подсистема САПР .......................
2.3. Диалоговая подсистема САПР ........................
2.4. Документирующая подсистема САПР ...................
2.5. Инициатор мониторной системы САПР .................
2.0. Особенности предлагаемой структуры ПС САПР ....
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ БЛОКОВ ПОШТОРНО'я
3.1. Постановка задачи проектирования управляющей подсистемы САПР ..........................................
3.1.1. Логическая структура процесса проектирования сложны:: объектов .....................................
3.1.2. чункциональная структура процесса премирования сложны: объектов ..........................................
3.1.3. Алгоритм управления процессом проектирования сложного объекта ........................................
3.1.4. Управляющая подсистема ...........................
3.2. Программное обеспечение управляющей подсистемы
3.2.1. Структура прикладного программного
обеспечения ...................................................
3.2.2. Пункции блока управляющих программ ...............
3.2.3. Программная реализация ЕУП .......................
3.3. Структура и свойства документирующей подсистемы САПР ............................................
3.3.1. Внешняя структура базы данных САПР .................
3.3.2. Структура алгоритма,реализующего основные принципы построения документирующей подсистемы ..................
3.4. Программная реализация документирую-
:!чЄЙ ПОДСИСТеМЫ ................................................
3.4.1. Структура блока интерактивного нормирования проектной документации ..................................
4. І.ІЕТОДгП^А ПГОЕКТйРОВШіЯ ДШЮПВОл ПОДСИСТЕШ САПР ЗАВОДОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ІІЖІНОСТРОЕНКЯ .....................
4.1. Назначение,состав и структура диалоговой подсистемы ..............................................................
4.1 Л. Требования к входному языку САПР ...................
4.Ї.2. Анализ требований к в одному языку .................
4Л.З. Состав и структура блока интерактивного взаимодествия ..............................................
4.2. Реализация интерпретатора вводного языка .............
4.2.1. Понятие об интерпретаторе входного языка ...........
4.2.2. Интерпретация основных разделов
входного языка СКИФ .............................................
4.2.3. Программная реализация ВИВ .........................
4.3. Инициация моииторной системы для
организации диалоговой работы ...................................
4.3.1. Структура операционной системы САПР
с точки зрения ОС ЭШ ............................................
4.3.2. Программная реализация инициатора мониториой системы ..............................................
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ .............................................
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ......................................
- 4 -
I. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Понятие операционной системы САПР
Современный этап развития науки, техники и производства характерен интенсивным вторжением средств вычислительной техники во все области практической деятельности людей. Появление вычислительных машин третьего и четвертого поколений, обладающих условны;! быстродействием в миллионы элементарных операций в секунду, основной памятью в десятки мегабайт и при этом размещающихся в минимальных физических объемах, явилось предпосылкой разработки сложных программных систем, реализующих также аспекты человеческой деятельности, которые раньше не могли быть "доверены" вычислительной технике. К таким аспектам можно отнести комплекс проблем, связанный с проектированием сложных объектов. Сегодня все большее внимание уделяется вопросам создания систем автоматизации проектирования /САПР/ объектов различного назначения и различных классов.
Диссертация посвящена одному из сложных и сегодня еще недостаточно изученных комплексов вопросов создания САПР сложных объектов, а именно - вопросам проектирования единого системного программного обеспечения САПР заводов энергетического машиностроения.
Заводы энергетического машиностроения являются сложными объектами проектирования, структура которых насчитывает тысячи элементов. Каждый из заводов отрасли /такие как Кжорский завод им. А.А.Жданова, Ленинградский металлический завод им. ХХП съезда КПСС, Невский завод им. В.И.Ленина и пр./ насчитывает десятки корпусов и видов производства, тысячи единиц оборудования, заводской транспорт, системы жизнеобеспечения
- о -
/сантехнику, электрику, энергетику/ и т.п. [1,2] .
Заводы отрасли постоянно усложняются, как вследствие чисто количественного роста объемов производства, так и вследствие усложнения технологических процессов. Вследствие этого процесс проектирования завода /реконструкции или техперевооружения/ становится чрезвычайно громоздким и трудноуправляемым.
Кроме того, при современных темпах развития техники, сроки проектирования, строительства и освоения таких сложных и важных для экономики объектов должны постоянно сокращаться.
Качество объектов проектирования должно быть высоким, их технико-экономические показатели должны быть близкими к наилучшим значениям. Единственны?.! средством достижения таких "компромиссных" значений интегральных показателей качества проектируемых заводов /если бы такие показатели удалось построить/ является так называемое вариантное проектирование [ 3]. Вариантное проектирование предполагает разработку некоторого множества конкурирующих вариантов проекта и затем поиск лучшего варианта на этом множестве. Подобный подход противоречит требованиям сокращения сроков разработки проектов, и единственным выходом из создавшегося положения является разработка и применение систем автоматизированного проектирования /САПР/, которые в первую очередь должны сократить сроки создания одного варианта проекта, и тем самым создать предпосылки вариантного проектирования.
Таким образом, непрерывное структурное и функциональное усложнение современных технических объектов /какими являются и заводы энергетического машиностроения/, повышающиеся требования к эффективности и качеству их функционирования, а также необходимость сокращения сроков проектирования, уменьшения его трудоемкости и стоимости, а также повышение эффективности труда про-
- 6 -
ектантов и качества проектной документации неизбежно должны приводить к требованию создания САПР сложных технических объектов [3 - II] .
В соответствии с нормативной документацией /ГОСТ 23 501.0-79 Системы автоматизированного проектирования. Основные положения./ в состав САПР сложных объектов должны входить следующие основные виды обеспечения:
- техническое обеспечение /комплекс технических средств, включающий помимо вычислительных мощностей также устройства ввода-вывода проектной документации/;
- методическое обеспечение /компонентами которого являются методические материалы по выполнению проектных процедур и операций в традиционном - неавтоматизированном - процессе проектирования объекта/;
- информационное обеспечение /компонентами которого являются документы нормативно-справочной информации по проектированию объекта/;
- математическое обеспечение /компонентами которого являются математические модели и методы, сформированные для целей постановки на ЗШ компонент методического обеспечения/;
- организационное обеспечение /компонентами которого являются документы, регламентирующие технологию автоматизированного проектирования объекта/;
- программное обеспечение /компонентами которого являются программные модули, реализующие компоненты методического и математического обеспечения/.
Сегодня в таких сложных программно-технических системах как САПР, основным "исполнительным органом" и самым важным элементом является программное обеспечение [9, 12, 13], которое
- 7 -
принято разделять на прикладное программное обеспечение и общесистемное /или просто - системное/ программное обеспечение.
Прикладное программное обеспечение /ППО/ представляет собой программную реализацию традиционных методик проектных операций и процедур и является, по существу, проектирующим элементом любой САПР. Совокупность компонент ППО образует подмножество объектно-ориентированных подсистем САПР. До последнего времени понятие ПО САПР однозначно связызали практически только с ППО, т.е., по существу, в качестве САПР рассматривали пакеты прикладных программ. Подобный подход и сегодня является довольно распространенным, особенно для САПР объектов строительства [14 - 1б] , хотя и не вполне оправданным современным состоянием развития вычислительной техники. Однако, сейчас уже ясно [8, 5, 17-34], что необходимо выделять некоторые объектно-независимые /инвариантные/ подсистемы ПО, реализующие специфические общесистемные функции.
Системное программное обеспечение /СПО/ и представляет собой совокупность указанных инвариантных подсистем ПО САПР. Строго говоря, с точки зрения ОС ЭШ любая САПР представляет собой большую прикладную задачу обработки данных, функционирующую в режиме реального времени. Однако, для таких сложных и комплексных объектов, как заводы энергетического машиностроения, эта задача становится настолько большой и многокомпонентной, что ей самой нужна многофункциональная управляющая программа, которую по аналогии можно назвать операционной системой САПР. Подобно тому, как эволюция программного обеспечения ЭШ привела к возникновению операционных систем /ОС/ ЭШ, количественный и качественный рост проектных расчетов неминуемо привел к необходимости появления операционной системы САПР. Таким образом, будем гово-
- 8 -
рить, что в состав СПО САПР входят не только СС ЭШ технического комплекса САПР, но и собственно ОС САПР, Верхние уровни иерархии структуры программного обеспечения САПР приведены на Рис Л,
Наличие операционной системы, которая, ограничивая рядовому пользователю непосредственный доступ к комплексу технических средств, представляет ему взамен широкую номенклатуру сервисных возможностей, и позволяет сегодня называть совокупность проектных расчетов, функционирующих в вычислительной среде указанной ОС, системой автоматизированного проектирования.
Конкретизируя цель данной работы, сформулированную в начале раздела, можно сказать, что в диссертации разрабатывается концепция операционной системы САПР, а также формируется методология создания основных ее блоков в рамках САПР заводов энергетического машиностроения. Сформулированная концепция ОС САПР, как единого программного аппарата для реализации общесистемных функций САПР, является новой, достаточно современной, а для целей САПР объектов строительства практически неразработанной. В исследованной автором литературе [ 3-8, II, 13, 21-25, 35, 36, 58-67, 77, 87] подобный подход для САПР объектов строительства обнаружить не удалось.
С формулируем функции ОС САПР заводов энергетического машиностроения.
1.2. Функции операционной системы САПР заводов энергетического машиностроения
1.2.1. Если функции операционных систем ЭШ сегодня изучены достаточно хорошо и широко освещены в известной литературе [12, 13, 28-34] , то вопрос о функциях ОС САПР подлежит дополнительному рассмотрению и конкретизации в контексте данной дис-
ПО САПР
I
=X_
n/c N
Рис. I. Структурная схема ПО САПР
- 10 -
сертации.
Подобно тогу, как для возникновения ОС ЭВМ были необходимы объективные предпосылки в виде определенного уровня аппаратных средств и архитектуры ЭШ, так и для появления ОС САПР необходимы современный достаточно высокий уровень развития комплекса технических средств, формирующих техническую среду функционирования ОС САПР. В состав подобного комплекса в обязательном порядке должны входить средства ввода и отображения проектной информации, устройства, позволяющие организовать интерактивный режим прохождения задач и т.п. [6, 10, 35, Зб].
В состав типового комплекса технических средств САПР Г 37] входит мощная центральная машина /класса БЗСЫ-6 или старших моделей Едшой Серии/ со своим парком "легких” терминалов /текстовых дисплеев/, формирующим основные рабочие места проектантов-пользователей системы.
Для организации интегрированной информационной базы центральная ЭШ должа обладать достаточно емкой внешней памятью на магнитньвс дисках. Кроме центральной, в состав технического комплекса входит связанная с ней периферийная ЭШ, исполняющая роль концентратора ”тяжелых” терминалов, формирующих дополнительные рабочие места проектантов, оснащенные средствами интерактивной машинной графики. Кроме того, в состав технического комплекса входят графо построители, предназначенные для получения отчетных графических документов САПР, функционирующие как ON-LIME > так и OFF-LINE . Следует отметить, что устройств машинной графики, качественно удовлетворяющих требованиям выпуска документов рабочего проектирования объектов строительства, у нас выпускается пока недостаточно, что в известной степени сдерживает развитие соответствующих разделов СПО САПР.
- Київ+380960830922