И. П. Беляев проектирование автоматизированных систем москва 2009



страница12/46
Дата18.10.2016
Размер4.46 Mb.
ТипКнига
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   46

4.2. АСУ технологическими процессами


Проектирование систем автоматизации технологических процессов в современных условиях является своеобразным искусством выбора "золотой середины" между стоимостью программно-аппаратного оборудования и надежностью системы. АСУ ТП уделяется большое внимание. Наиболее важными при проектировании являются требования к АСУ ТП по безопасности, надёжности, устойчивости к воздействию климатических факторов и другим характеристикам.

АСУ ТП применяются в различных областях промышленности:

системы управления на транспорте;

добыча и транспортирование нефти и газа;

телекоммуникации и связь;

производство и учет электроэнергии;

приборы и станкостроение;

металлургия;

лабораторно-измерительные системы;

системы специального назначения.

Основные выводы:

Будущее за полной и комплексной автоматизацией предприятия в целом как единого организма;

Не надо ждать всеобщей, полной и комплексной автоматизации, слишком общие подходы обычно долго реализуются и требуют слишком больших затрат, поэтому нужно разрабатывать генеральный план вашей автоматизации с привлечением широкого круга специалистов и при обязательном участии самих заказчиков;

Начинать необходимо уже сегодня, независимо от начальных условий и накопленного опыта.


4.3. АС научными исследованиями


Наиболее эффективным путем, обеспечивающим ускорение создания и освоения сложных технических систем и изделий, является интенсификация научных исследований на основе использования автоматизированных систем научных исследований (АСНИ). Наиболее значимы достижения, полученные с применением АСНИ в таких отраслях, которые базируются на сложных экспериментальных исследованиях, как ядерная энергетика, химия, сложное машиностроение, в первую очередь авиастроение и авиационные двигатели. Применение АСНИ на этапах создания научно-технического задела, опытной доводки, контроля и отладки серийных экземпляров двигателей позволяет значительно сократить затраты времени и материальных средств на создание и эксплуатацию двигателей, повысить их качество и надежность.

4.4. Системы автоматизированного проектирования


Система автоматизированного проектирования (САПР) - комплекс технических и программных средств, позволяющих создавать всю необходимую конструкторскую и технологическую документацию на отдельные изделия, здания и сооружения.

Сказать, что системы автоматизированного проектирования (CAD/CAM/CAE/PDM) являются одним из классов прикладного программного обеспечения - значит почти ничего не сказать. В действительности это целая вселенная: по числу фирм-разработчиков подобных аппаратно-программных систем, функциональным возможностям и числу версий их программ, масштабам их применения, объёму накопленной и обрабатываемой ими информации, размерам финансирования и стоимости продуктов этой отрасли программной индустрии, по характеру её проблем, наконец.

Эти системы занимают исключительное положение среди информационных технологий как индустриальные технологии, непосредственно вовлечённые в сферу материального производства, наличие и качество которого прямо отражается на нашем личном благосостоянии.

Первые CAD-системы появились в 60-х годах. Функционально соответствуя электронному кульману (автоматизируя лишь процесс изготовления чертежей), они были (очевидно, все САПР будут и впредь) весьма требовательны к аппаратным ресурсам компьютера (ещё бы: интенсивные математические вычисления, геометрические построения, графика!). В начале 80-х на передний план вышло твердотельное (проволочное, каркасное, поверхностное) моделирование на основе пространственной модели с применением метода конечных элементов для расчётов в широком диапазоне: от простых характеристик распределения массы до более сложных исследований, включая прочностный, термический, вибрационный, кинематический и динамический анализ. Были решены вопросы модульного построения систем, трёхмерной визуализации (кто не видел реалистичных изображений различных изделий от простых деталей до сложных систем типа автомобиля или самолёта!), автоматизации программирования станков с ЧПУ.

В последнее время наиболее актуальными были вопросы интеграции разнообразных возможностей, автоматизации не отдельных этапов, а всего процесса проектирования, конструирования и производства, стандартизации пользовательского интерфейса.

Практически во всех системах были реализованы средства параметрического моделирования, когда в ходе построения изделия система накапливает конструкционные параметры и соотношения между ними, а также формирует историю создания геометрии, позволяя простым изменением параметров легко модифицировать и регенерировать модель (и всё это интерактивно, без программирования, силами пользователя). Сегодня лидерами мирового рынка САПР являются "тяжёлые" (универсальные, многоцелевые) системы: французская EUCLID QUANTUM (фирмы Matra Datavision), американские Pro/Engineer (Parametric Technology Corporation), Unigraphics (Unigraphics Solutions), СAТIА (IBM), CADDS 5 (Computervision); и функционально более "лёгкие": немецкая CADdy (ZIEGLER-Informatics GmbH), американские AutoCAD (Autodesk, Inc.), MicroStation (Bentley Systems, Inc.), венгерская ArchiCAD (Graphisoflt) (упреждая возможные претензии, сразу оговоримся, что список не полон, а порядок перечисления упомянутых систем случаен).

Сформировался рынок решений сторонних фирм, облегчающих адаптацию базовых вариантов в конкретных условиях, когда может оказаться рациональным создание гибридной системы, сочетающей аппаратные и программные средства разного класса. При этом для "тяжелых" систем необходима соответствующая аппаратная база: мэйнфреймы и рабочие станции, в то время как для систем "лёгких" вполне достаточно ПК.

Правда, по мере роста мощности ПК, эта градация постепенно размывается. Одной из современных тенденций развития САПР является (как и в программировании) объектная ориентированность: стремление построить систему таким образом, чтобы её пользователь оперировал привычными для него понятиями предметной области, чтобы используемые им объекты обладали интуитивно понятными свойствами и поведением. Акцент вновь смещается от универсальных систем в сторону автономных подсистем САПР (т.н. "среднего", промежуточного класса между "лёгкими" и "тяжёлыми": цена — почти как у первых, возможности — почти как у вторых).


Каждая из систем АСНИ и САПР, конечно, имеет свою специфику и отличается поставленными целями и методами их достижения. Однако очень часто между обоими типами систем обнаруживается тесная связь, и их роднит не только то, что они реализуются на базе компьютерной техники.

Например, в процессе проектирования может потребоваться выполнение того или иного исследования, и, наоборот, в ходе научного исследования может возникнуть потребность и в конструировании нового прибора и в проектировании научного эксперимента.

Такая взаимосвязь приводит к тому, что на самом деле «чистых» АСНИ и САПР не бывает: в каждой из них можно найти общие элементы. С повышением их интеллектуальности они сближаются. В конечном счете и те и другие должны представлять собой экспертную систему, ориентированную на решение задач конкретной области.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   46


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал