Содержание к диссертации
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Понятие операционной системы САПР
1.2. Функции операционной системы САПР заводов энергетического машиностроения
2.
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
2.6. Особенности предлагаемой структуры ПС САПР .
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ БЛОКОВ СИСТЕМЫ САПР ЗАВОДОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО
3.1. Постановка задачи проектирования управляющей подсистемы САПР
3.1.1. Логическая структура процесса проектирования сложны:: объектов
3.1.2. функциональная структура процесса премирования сложных объектов
3.1.3. Алгоритм управления процессом проектирования сложного объекта
3.1.4. Управляющая подсистема
3.2. Программное обеспечение управляющей под системы
3.2.1. Структура прикладного программного обеспечения
3.2.2. Пункции блока управляющих программ
3.2.5. Программная реализация ЕУП
3.3. Структура и свойства документирующей подсистемы САПР 62
3.3.1. Внешняя структура базы данных САПР 63
3.3.2. Структура алгоритма, реализующего основные принципы построения документирующей подсистемы 66
3.4. Программная реализация документирующей подсистемы 72
3.4.1. Структура блока интерактивного формирования проектной документации 73
4. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДИАЛОГОВОЕ ПОДСКСТЕШ САПР ЗАВОДОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО Ї.ЇШШ0СТР0ЕНИЯ 75
4.1. Назначение, состав и структура диалоговой подсистемы 75
4.1.1. Требования к вводному языку САПР 76
4.Ї.2. Анализ требований к в одному языку 78
4.1.3. Состав и структура блока интерактивного взаимодействия 82
4.2. Реализация интерпретатора входного языка 91
4.2.1. Понятие об интерпретаторе входного языка 91
4.2.2. Интерпретация основных разделов входного языка СКИФ 94
4.2.3. Программная реализация БИВ 99
4.3. Инициация мониторной системы для организации диалоговой работы 106
4.3.1. Структура операционной системы САПР с точки зрения ОС ЭВМ
4.3.2. Программная реализация инициатора мониторной системы
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Введение к работе
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 условным 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 Ижорский завод им. А.Л.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 сантехнику, электрику, энергетику/ и т.п. [1,2] .
Заводы отрасли постоянно усложняются, как вследствие чисто количественного роста объемов производства, так и вследствие усложнения технологически): процессов. Вследствие этого процесс проектирования завода /реконструкции или техперевооружения становится чрезвычайно громоздким и трудно-управляемым.
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. Единотвенньм 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 обрэ.зом, 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 проектантов 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 ЭВМ 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, I3j, которое 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 связывали 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, 9, 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 ЭВМ любая САПР представляет собой большую прикладную задач}/ 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 ЭВМ привела к возникновению операционных систем /ОС/ ЭШ, количественньш и качественный рост проектных расчетов неминуемо привел к необходимости появления операционной системы САПР.
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, її, ІЗ, 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.
