Повышение эффективности проектирования одношнекового экструдера за счет интеграции внешних компонентов CAD-систем | Статья в сборнике международной научной конференции

Библиографическое описание:

Мустюков Н. А., Зубкова Т. М. Повышение эффективности проектирования одношнекового экструдера за счет интеграции внешних компонентов CAD-систем [Текст] // Современные тенденции технических наук: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Уфа, май 2013 г.). — Уфа: Лето, 2013. — С. 42-45. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/74/3856/ (дата обращения: 20.09.2018).

Особенность современного этапа развития автоматизированного проектирования определяется такими факторами, как усложнение проектируемых изделий, стремительное развитие информационных технологий и изменение условий (организации) проектирования. На технологию автоматизированного проектирования и проектную деятельность наибольшее влияние оказывают прогресс в области информационных технологий; номенклатура создаваемых изделий и услуг; принципы управления процессом проектирования и организации труда коллектива проектировщиков; интеграция средств автоматизации проектирования с производственной сферой и сферой сбыта продукции на основе современных технологий.

Значительная часть работ в области автоматизированного проектирования (АП) посвящена исследованию отдельных компонентов систем автоматизации проектирования (САПР), разработке и совершенствованию математических моделей объектов проектирования (ОП), реализации алгоритмов, созданию баз данных, созданию и настройке пользовательских интерфейсов. Однако в гораздо меньшей степени исследованы особенности формирования и реконфигурации архитектуры САПР и процессов автоматизированного проектирования [1].

Концепция интегрированных САПР, включающих в свой состав альтернативные алгоритмы и подсистемы, ориентированные на решение специфических задач, предполагает проектирование архитектуры системы на уровне компонентов, наличие четко обозначенных интерфейсов у каждого компонента и общих механизмов взаимодействия между ними.

Центральное место в архитектуре занимают компоненты, реализующие интеграцию, т. е. взаимодействие и обмен данными между компонентами различных групп, как собственных, так и сторонних разработчиков.

В данной статье мы рассмотрим построение архитектуры интегрированной САПР на примере взаимодействия программной системы (ПС) «Расчет технико-экономических параметров одношнековых экструдеров» и CAD-системы.

Программная система «Расчет технико-экономических параметров одношнековых эктрудеров» предназначена для проведения параметрического синтеза шнекового прессующего механизма. Данная система позволяет на уровне интуитивного интерфейса получить технико-экономические параметры на основе заданных реологических, геометрических и конструктивных параметров [2].

Система является компонентом САПР и позволяет проводить анализ технологического процесса. Однако в ней отсутствует возможность создания геометрических моделей, подготовки и управления производственной информацией. В связи с этим требуется расширение функциональных возможностей.

Поскольку разработка каждого из компонентов САПР трудозатратна, то в данном случае рассмотрим расширение функционала за счет интеграции внешних компонентов САПР от сторонних разработчиков.

Связка CAD-системы и ПС позволяет выполнять все необходимые расчеты при разработке модели изделия в CAD-системе через данные, хранящиеся в ПС. Дополнительно, к ПС можно подключать системы для эмуляции поведения продукта проектирования и его оптимизации, при этом CAD-система будет иметь доступ к результатам работы этих систем.

Интегрирование CAD-систем и ПС осуществляется через API (прикладной программный интерфейс) обеих систем. Схема такого взаимодействия приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема взаимодействия CAD-системы и ПС через API

При построении программного комплекса для CAD-систем и ПС логично выделить три варианта построения центрального модуля:

-        центральный модуль является внешним по отношению к обеим системам;

-        центральный модуль связан с CAD-системой;

-        центральный модуль связан с ПС.

Вариант совмещения центрального модуля с ПС видится наиболее предпочтительным в силу следующих причин:

-        в ПС имеется возможность управления данными;

-        ПС обладает информацией, как о структуре изделия, так и о внешних по отношению к нему структурах и процессах, что позволит центральному модулю получать достаточный объем информации для принятия решения.

Таким образом, основным принципом построения интегрирующего комплекса для CAD-систем и ПС является размещение управляющего элемента (центрального модуля) в ПС. Схема построения программного комплекса представлена на рисунке 2.

Данная схема позволит связать все компоненты комплекса в единое целое, единое информационное пространство. Это позволит избежать избыточности данных, хранимых в каждой из систем, уменьшить временной цикл их передачи между подразделениями, а также обеспечить непротиворечивость и своевременное обновление данных.

Рис. 2. Схема программного комплекса

Для реализации данной схемы будем использовать объектно-ориентированный и компонентный подходы. Это предполагает использование стандартных технологий разработки, таких как COM, DCOM, ActiveX, платформы.NET Framework.

Рассмотрим построение взаимодействия на примере интеграции ПС с AutoCAD.

Объектная модель AutoCad — это структура объектов: приложения AutoCad, его документов (открытых чертежей), объектов черчения (точки, линии и т. д.), словарей, их свойств и методов. Все эти объекты описаны в системе COM и предоставляются программным комплексом в виде библиотеки. Структура объектной модели представлена на рисунке 3 [3].

Рис. 3. Объектная модель AutoCAD

Таким образом, на основе технологии COM осуществляется взаимодействие рассматриваемых программных систем. Чтобы установить связь ПС с CAD-системой, необходимо создать объект AutoCAD (AcadDocument). Применяя методы созданного объекта, возможно:

-          изменять текущий чертеж;

-          фиксировать изменения, производимые с чертежом;

-          производить имитационное моделирование на основе данных, полученных с CAD-системы.

-          сохранять результаты проекта в базу.

На рисунке 4 представлен результат интеграции ПС и AutoCAD.

Рис. 4. Интеграция ПС и AutoCAD

В соответствии с разработанной моделью построения программного комплекса, удалось произвести интеграцию так же с системой MathCAD (рисунок 5) и комплексом библиотек OpenGL (рисунок 6).

Рис. 5. Интеграция MathCad и ПС для отображения графика изменения параметров

Рис. 6. Интеграция OpenGL и ПС для 3D визуализации в соответствии с выбранными параметрами

Таким образом, на основе разработанной схемы построения программного комплекса, а так же реализовав алгоритм интеграции с CAD-системой, удалось расширить функциональность программной системы «Расчет технико-экономических параметров одношнековых экструдеров» за счет интеграции c системами AutoCAD, MathCAD и комплексом библиотек OpenGL. Наличие указанных интеграций позволит повысить эффективность использования данной программной системы, а так же снизит трудозатраты на проектирование одношнекового экструдера, за счет автоматизации процесса анализа и геометрического моделирования.

Литература:

1.         Абу Д. М. «Исследование и разработка системы формирования и реконфигурации архитектуры конструкторских САПР радиоэлектронной аппаратуры»: Автореф. дис. …канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2009. С. 16.

2.         Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № № 2011612043 Расчет технико-экономических параметров одношнековых эктрудеров / Т. М. Зубкова, Н. А. Мустюков, М. А. Корякина РОСПАТЕНТ — № 2010617272 — Заявлено 19.11.2010. — Опубл. 05.03.2011.

3.         Николай Полещук AutoCad2004 Разработка и адаптация приложений. — СПб.: БХВ-Петербург, 2004. — 624 с.

Основные термины (генерируются автоматически): центральный модуль, программный комплекс, COM, система, автоматизированное проектирование, API, программная система, объектная модель, DCOM, комплекс библиотек.

Похожие статьи

Автоматизированные библиотечные системы

Кроме того, автоматизированная библиотечная система представляет собой комплекс программно-технологических, лингвистических средств, предназначенных для решения библиотечно-библиографических задач...

Разработка программного модуля автоматизированной...

В настоящее время системы автоматизированного проектирования (САПР) используются людьми самых разных профессий от инженера-конструктора до организатора производства. Это связано, прежде всего с тем...

Разработка информационного обеспечения автоматизированной...

Разработка информационного обеспечения автоматизированной системы обнаружения объектов на изображении.

автоматизированное проектирование, баз данных, данные, информационное обеспечение, программное обеспечение, информационная система...

Использование SCADA-технологий в современных...

Система содержит информацию о конструктивном исполнении контроллеров, плат расширения, внешних модулях.

Разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом...

Верхний уровень включает следующие программно-технические комплексы...

Роль информационного обеспечения в системах...

Системы автоматизированного проектирования, или САПР, имеют обширную классификацию [2]. Они делятся в зависимости от типа объекта проектирования (организационная система, программное изделие, объект строительства и т. д.), его разновидности и сложности (простые...

Программное обеспечение системы автоматизированного...

Программное обеспечение системы автоматизированного проектирования швейных изделий. Основные методы формообразования при разработке моделей швейных изделий.

Анализ построения программного обеспечения для отработки...

Разработка программного модуля автоматизированной системы...

Модуль доверенной загрузки представляет собой комплекс аппаратно-программных средств (плата.

Программное обеспечение системы автоматизированного...

Программное обеспечение системы автоматизированного проектирования швейных изделий.

WMS — автоматизированная система управления складским комплексом, подразумевающая использование технологии автоматической идентификации для адресного...

Автоматизация процесса снятия амплитудно-частотных...

Автоматизированная система контроля представляет собой комплекс программно-аппаратных средств, позволяющих в.

Одним из представителей систем автоматического проектирования различных компьютерных контрольно-измерительных...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Автоматизированные библиотечные системы

Кроме того, автоматизированная библиотечная система представляет собой комплекс программно-технологических, лингвистических средств, предназначенных для решения библиотечно-библиографических задач...

Разработка программного модуля автоматизированной...

В настоящее время системы автоматизированного проектирования (САПР) используются людьми самых разных профессий от инженера-конструктора до организатора производства. Это связано, прежде всего с тем...

Разработка информационного обеспечения автоматизированной...

Разработка информационного обеспечения автоматизированной системы обнаружения объектов на изображении.

автоматизированное проектирование, баз данных, данные, информационное обеспечение, программное обеспечение, информационная система...

Использование SCADA-технологий в современных...

Система содержит информацию о конструктивном исполнении контроллеров, плат расширения, внешних модулях.

Разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом...

Верхний уровень включает следующие программно-технические комплексы...

Роль информационного обеспечения в системах...

Системы автоматизированного проектирования, или САПР, имеют обширную классификацию [2]. Они делятся в зависимости от типа объекта проектирования (организационная система, программное изделие, объект строительства и т. д.), его разновидности и сложности (простые...

Программное обеспечение системы автоматизированного...

Программное обеспечение системы автоматизированного проектирования швейных изделий. Основные методы формообразования при разработке моделей швейных изделий.

Анализ построения программного обеспечения для отработки...

Разработка программного модуля автоматизированной системы...

Модуль доверенной загрузки представляет собой комплекс аппаратно-программных средств (плата.

Программное обеспечение системы автоматизированного...

Программное обеспечение системы автоматизированного проектирования швейных изделий.

WMS — автоматизированная система управления складским комплексом, подразумевающая использование технологии автоматической идентификации для адресного...

Автоматизация процесса снятия амплитудно-частотных...

Автоматизированная система контроля представляет собой комплекс программно-аппаратных средств, позволяющих в.

Одним из представителей систем автоматического проектирования различных компьютерных контрольно-измерительных...

Задать вопрос