Модульная структура САПР. Расчетные модули и варианты

Модульность структуры САПР является принципиальным положением, так как облегчает составление необходимой в каждом конкретном случае последовательности проектных работ в виде последовательности определенных программных модулей. Такую последовательность мы называем расчетным вариантом. Эти варианты могут быть различной степени сложности и включать в себя один или несколько програм­мных модулей, представленных в виде исполняемого файла, имеющего расширение EXE, BAT или COM, и взаимодействующего с системой файлов исходных данных, констант и результатов.

Требование облегчить разработку новых расчетных вариантов за счет модульности программных средств исходит от разработчиков первоначальных вариантов САПР, когда разработкой занимались в основном специалисты в области вычислительной техники. Не будучи специалистами в области проектирования конкретного объекта, они представляли себе проектирование как темный лес, через который может быть проложено бесконечное количество троп и путей. Отсюда и предположение о необходимости разработки большого числа новых вариантов. Цепочка же проектных работ, реализуемая в процессе конкретного проектирования, достаточно стабильна и ее можно реализовать в ограниченном количестве расчетных вариантов.

Отсюда не следует, что модульность – бесцельный атавизм. По крайней мере, два преимущества могут быть реализованы на ее основе. Во-первых, облегчается разработка программных средств вследствие их структурирования. Кроме этого функциональный принцип выделения модулей приводит к необходимости заново продумывать содержание процесса проектирования и осмысленно дробить его. Во-вторых, применение САПР в научных исследованиях предполагает постановку различных, сколь угодно сложных задач, а следовательно, и необходимость их реализации с помощью новых расчетных вариантов.

В процессе структурирования САПР необходимо решить две проблемы: как будет реализовываться передача информации из модуля в модуль в процессе отработки варианта и как будет происходить передача управления в процессе автоматизированного проектирования объекта.

В рассматриваемых подсистемах САПР принята единая методика обмена информацией между модулями в составе вариантов – каждый модуль в начале своей работы вводит с магнитного диска в основную память базу данных файловой структуры, преобразует ее в соответствии со своим алгоритмом и выводит на диск под прежним именем. Таким обра­зом, обмен информацией между модулями происходит через магнитный диск и информационные файлы. Взаимодействие с базой данных комплектующего оборудования и трубопроводных элементов СЭУ происходит в виде обращения к выпол­няемому файлу BAZA.EXE, т.е. является отдельным расчетным вариан­том. Такая организация информации обеспечивает независимость про­граммных модулей и облегчает разработку новых расчетных вариантов.

Отдельно следует рассмотреть передачу управления в процессе автоматизированного проектирования. Расчетный вариант выполняется как расчетное задание при пакетной обработке в машинах IBM-370 – от начала до конца. Здесь вмешательство в процессе работы невозможно. Файлы исходных данных всех модулей, участвующих в данном варианте, должны быть откорректированы до обращения к варианту. Ряд данных передается из модуля в модуль через файл – выходные данные одного являются входными для другого. Такие данные не нуждаются в коррек­тировке до обращения к варианту. Список входных и выходных данных каждого модуля следует установить из документации на модуль. Данные, генерируемые внутри расчетного варианта, указаны в документации на вариант.

Основная цепочка проектных работ каждого этапа проектирования СЭУ реализована в виде цепочки расчетных вариантов, каждый из которых обеспечивает выполнение определенной проектной работы, характерной для данного этапа. Перечень расчетных вариантов выполнен в виде USER MENU. Конкретное содержание меню детально будет рассмотрено далее при обсуждении структуры отдельных этапов проектирования СЭУ. Пример такого меню для этапа эскизного проектирования малооборотной дизельной установки с МОД типа МС фирмы MAN – B&W приведен в табл.1.3.

Таблица 1.3 Директивы USER MENU САПР эскизного проектирования СЭУ

Каждая строчка этого меню представляет собой директиву на выполнение одного расчетного варианта – проектной работы, кратко обозначенной в наименовании директивы. Каждой строчке этого меню соответствует EXE-файл, который запускается на выполнение при активизации именно этой строки. Оформление файла с расширением MNU производится в соответствии с правилами оформления пользовательских меню применяемой диалоговой системы управления файлами и заданиями.

После вхождения в директорий с пользовательским меню нажатие функциональной клавиши F2 вызывает на экран табло в виде табл.1.3. Нажатие на вертикальные стрелки клавиатуры позволяет перемещаться по табло директив, последовательно активизируя отдельные строки. Нажатие на клавишу ВВОД (ENTER) вызывает выполнение соответствую­щего расчетного варианта. После его отработки следует просмотреть результаты, откорректировать входные данные для следующего варианта и выполнить его, снова обратившись к табло USER MENU. В случае выполнения вариантов в последовательности нумерации директив в табл.1.3 обеспечивается автоматическая передача данных из варианта в вариант. Подготовка данных нужна лишь для первого из выполняемых вариантов.

Так осуществляется выполнение всей цепочки проектных работ этапа эскизного проектирования СЭУ. Нумерация директив меню происходит в соответствии с восьмеричной системой счисления. При активизации директивы А происходит последовательное выполнение директив 0–7 с передачей информации между модулями в автоматическом режиме.

Возможно и автономное использование вариантов или отработка части этапа. В этом случае за подготовку данных отвечает проектировщик. Перед обращением к варианту следует вызвать на экран файл исходных данных, откорректировать его и записать на диск под прежним именем.

Группа программ, однотипных или взаимодействующих в процессе определенной проектной разработки, составляет программный пакет. Например, в составе САПР технического проектирования СЭУ в пакеты объединены программные модули гидравлических расчетов, расчетов прочности, изоляции и др. Общим для всех этапов проектирования судна и СЭУ является пакет модулей и расчетных вариантов для экономического анализа технических решений.