Введение
Автоматизация проектирования занимает особое место среди информационных технологий.
Во-первых, автоматизация проектирования — синтетическая дисциплина, ее составными частями являются многие другие современные информационные технологии. Так, техническое обеспечение систем автоматизированного проектирования (САПР) основано на использовании вычислительных сетей и телекоммуникационных технологий, в САПР используются персональные компьютеры и рабочие станции, есть примеры применения мейнфреймов. Математическое обеспечение САПР отличается богатством и разнообразием используемых методов вычислительной математики, статистики, математического программирования, дискретной математики, искусственного интеллекта. Программные комплексы САПР относятся к числу наиболее сложных современных программных систем, основанных на операционных системах Unix, Windows 2000/XP, языках программирования С, С++, Java и других, современных CASE технологиях, реляционных и объектно-ориентированных системах управления базами данных (СУБД), стандартах открытых систем и обмена данными в компьютерных средах.
Во-вторых, знание основ автоматизации проектирования и умение работать со средствами САПР требуется практически любому инженеру-разработчику. Компьютерами насыщены проектные подразделения, конструкторские бюро и офисы. Работа конструктора за обычным кульманом, расчеты с помощью логарифмической линейки или оформление отчета на пишущей машинке стали анахронизмом. Предприятия, ведущие разработки без САПР или лишь с малой степенью их использования, оказываются неконкурентоспособными как из-за больших материальных и временных затрат на проектирование, так и из-за невысокого качества проектов.
Увеличение производительности труда разработчиков новых изделий, сокращение сроков проектирования, повышение качества разработки проектов - важнейшие проблемы, решение которых определяет уровень ускорения научно-технического прогресса общества. Развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) опирается на прочную научно-техническую базу. Это - современные средства вычислительной техники, новые способы представления и обработки информации, создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации. Системы автоматизированного проектирования дают возможность на основе новейших достижений фундаментальных наук отрабатывать и совершенствовать методологию проектирования, стимулировать развитие математической теории проектирования сложных систем и объектов. В настоящее время созданы и применяются в основном средства и методы, обеспечивающие автоматизацию рутинных процедур и операций, таких, как подготовка текстовой документации, преобразование технических чертежей, построение графических изображений и т.д.
Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая:
сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;
сокращения сроков проектирования;
сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;
повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;
сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.
Достижение этих целей обеспечивается путем:
автоматизации оформления документации;
информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений;
использования технологий параллельного проектирования;
унификации проектных решений и процессов проектирования;
повторного использования проектных решений, данных и наработок;
стратегического проектирования;
замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;
повышения качества управления проектированием;
применения методов вариантного проектирования и оптимизации.
Современные САПР создаются в соответствии со следующими принципами:
САПР - человеко-машинная система. Коллектив разработчиков является составной частью системы проектирования, выполняя проектные работы во взаимодействии с ЭВМ.
Комплексная автоматизация всех уровней проектирования позволяет внести такие изменения в структуру проектных предприятий, формы документов, которые соответствуют целям автоматизации - сокращению материальных и временных затрат, повышению качества проектирования, сохранению численности инженерно-технических работников на прежнем уровне, несмотря на усложнение проектируемых объектов.
Информационная согласованность подсистем и программ проектирования имеет место при следующих условиях: программы созданы для работы с одной и той же базой данных и не требуют ручной перекомпоновки числовых массивов, являющихся входными для одной и выходными для другой из сопрягаемых программ; задание исходной информации об объекте или о требуемых проектных операциях производится на едином входном языке.
Обычно в состав одного пакета входят только информационно согласованные программы.
Открытость САПР. Свойство открытости системы означает возможность внесения изменений в систему во время ее эксплуатации. Изменения могут заключаться в добавлении новых или замене старых элементов в программном, информационном, а возможно, также в техническом и лингвистическом обеспечениях. Внесение изменений должно быть максимально упрощено и доступно пользователям САПР. Свойство открытости приводит к увеличению срока службы системы, повышает ее универсальность.
Совместимость традиционного и автоматизированного проектирования. Этот принцип имеет значение в тех случаях, когда автоматизированное проектирование внедряется на уже действующем предприятии со сложившейся структурой, взаимоотношениями подразделений, формами и способами использования проектной документации. Именно в этих условиях целесообразен эволюционный путь внедрения САПР, при котором изменения, диктуемые особенностями автоматизированного проектирования, не будут нарушать на длительный срок нормального функционирования предприятия.
Одной из систем автоматизированного проектирования является CADElectro.
CADElectro - специализированная система автоматизированного проектирования систем управления электрооборудованием и систем автоматизации технологических процессов в среде AutoCAD, значительно увеличивающая скорость и улучшающая качество оформления конструкторской документации.
На стадии проектирования принципиальной электросхемы максимально автоматизированы все формальные процедуры: - определение и маркировка потенциальных узлов; - простановка монтажных зажимов аппаратов; - прямая и обратная адресация аппаратов; - автоматический выбор пускозащитной аппаратуры в силовой цепи двигателей.
Пакет прикладных программ CADElectro, разработанный специалистами НПП "ТЕХНИКОН" и НПП "ИНТЕРМЕХ".
Компания INTERMECH - авторизованный разработчик и системный центр компании Autodesk и партнер (Research Associate) компании SolidWorks - специализируется в области разработок САПР машиностроения и приборостроения.
САПР «ИНТЕРМЕХ» можно использовать в конструкторских и технологических подразделениях как крупных, так и небольших производственных организаций, применяющих автоматизированные рабочие места на базе автономных персональных компьютеров и локальных сетей. Системы «ИНТЕРМЕХ» используют более 2000 предприятий, работающих в различных отраслях народного хозяйства как в СНГ, так и за его пределами.
Пакет прикладных программ CADElectro, разработанный специалистами НПП ИНТЕРМЕХ и НППТЕХНИКОН, предназначен для автоматизации проектных работ при создании электрических систем управления на базе контактной аппаратуры и программируемых контроллеров.
CADElectro полностью интегрирован в AutoCAD 2000, AutoCAD 2000i, AutoCAD 2002, AutoCAD 2004, AutoCAD 2005. Проектировщик может одновременно работать над созданием принципиальной схемы и проектированием НКУ, созданием таблиц соединений, спецификаций и ведомостей. Приложения в данном случае могут производить обмен данными и корректно работать. Все документы имеют возможность последующей корректировки и открыты для принудительного изменения данных. В любой их реализуемых задач проектировщику разрешается без ограничений использовать возможности AutoCAD (работа с окнами, копирование, перенос из проекта в проект элементов, кусков схемы и чертежа). Все документы, получаемые в САПРе, соответствуют ГОСТам и руководящим документам по стандартизации.
Система ведения архива конструкторской документации SEARCH, особенно при использовании сетевого варианта системы, позволяет организовать взаимосвязь проектов, а входящий модуль SHOW-мини - просматривать чертежи и проекты.
CADElectro с успехом эксплуатируется на предприятиях стран СНГ. Система постоянно совершенствуется разработчиками, в том числе, с учетом пожеланий пользователей. В перспективе CADElectro планируется дополнить редакторами гидравлических и пневматических схем.
В данное время CADElectro – мощный инструмент, который
не ограничивает элемент творчества в проектировании;
обеспечивает мощную информационную поддержку конструктора;
прост в освоении;
обеспечивает сквозной цикл проектирования в системах ЕСКД и СПДС;
максимально автоматизирует рутинные операции;
повышает культуру и качество проектирования;
значительно сокращает время на разработку проекта.
Таким образом, можно сформулировать цель курсовой работы, как освоение и изучение САПР-пакета CADElectro.