第五章CAPP系统的软硬件支撑环境

第五章CAPP系统的软硬件支撑环境本章学习目标学习CAPP系统基本组成12掌握CAPP系统软硬件支撑环境3掌握数据库系统及工艺数据库基本概念重点：掌握CAPP系统软件支撑环境和数据库系统基本概念4了解计算机网络通信4了解产品数据管理技术（PDM）5主要学习内容31、CAPP系统的软硬件支撑2、数据库系统与工艺数据库3、计算机网络与通信4、产品数据管理（PDM）1、CAPP系统的软硬件支撑CAPP系统组成CAPP硬件系统组成CAPP系统布局形式CAPP系统软件环境调制解调器CAPP系统组成CAPP系统作为一个应用系统，它由硬件系统、软件系统和人组成CAPP系统CAPP硬件系统CAPP软件系统计算机外围设备应用软件支撑软件系统软件鼠标键盘存储器图形显示器打印机网络通讯设备数据服务器操作系统CAPP软件CAD软件编程语言数据交换标准硬件提供CAPP系统潜在的能力/软件是开发、利用其能力的钥匙CAPP硬件系统组成主机外存储器输入设备输出设备硬件包括一切可以触摸到的物理设备硬件系统是实现系统各项功能的物质基础，它由计算机，存储设备，显示设备，人机交互设备和输出设备等组成主机是控制和指挥整个系统执行运算及逻辑分析的装置，是系统的核心主机的类型及性能很大程度上决定了CAPP系统的使用性能主机关键部分:中央处理器(CPU)主存储器(内存)主机外存储器外存储器是补充内存、减轻主机负荷的一种辅助存储设备，用来存放大量暂时不用而等待调用的程序和数据，它通过内存参与计算机的工作，容量比内存大，速度慢。通常对存储器的评价须考虑容量、价格、存取速度等指标磁盘(软盘、U盘、硬盘)磁带光盘磁盘(软盘、U盘、硬盘)磁盘阵列磁带L700e自动磁带库磁带：容量250MB到300GB左右，常见于工作站大、中、小型机，顺序存储，用于批量大、不频繁使用的数据备份光盘光盘：常用于保存信息量庞大的数据、资料。利用激光技术发展起来，20世纪70年代发明，80年代应用，目前DVD标准正普及；有只读型、一次写入型和可擦写型光盘光盘烧录原理输入设备输入设备是通过人机交互作用将各种外部数据转换成计算机能识别电子脉冲信号的装置.输出设备阴极射线管（CathodeRayTube，CRT)显示器，体积大，功耗大。液晶显示材料（LiquidCrystalDisplay，LCD)显示器，轻、薄、小、显示效果好，对人体影响小。LED（lightemittingdiode，发光二极管）显示屏，由多个发光二极管组成，靠控制灯的亮灭来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息。还有激光显示、等离子体显示技术输出设备是将计算机处理后的数据转换成用户所需形式的装置CAPP系统的布局形式单机系统单机系统是由一台计算机加上输入输出装置供单个用户使用的系统。按照系统的组织方式，CAPP可以分为单机系统和联机系统特点：基于文件格式，信息不能共享联机系统集中式系统分布式系统联机系统是由一组联成网络的多台计算机组成，网络内的计算机各司其职。分为集中式系统和分布式系统特点：工艺文件保存在数据库中，信息能共享，能实现基于数据库的信息集成网络上结点分布形式集线器星形分布终端电阻总线分布树形分布环形分布干线藕合器CAPP系统软件环境基本组成根据系统中执行的任务及服务对象的不同，可将软件系统分为三个层次:系统软件支持软件应用软件操作系统支撑软件应用软件系统软件硬件系统计算机软件是指控制CAPP系统运行，并能使计算机发挥最大功效的计算机程序、数据及相关文档资料等的总和系统软件系统软件与计算机硬件直接关联，起着扩充计算机的功能和合理调度与运用计算机的作用。基础性：各种支撑软件及应用软件都需要在系统软件支撑下运行通用性：不同领域的用户都可以和需要使用。应用软件要借助于系统软件编制与实现特点：CAPP系统流行的操作系统：微机：WINDOWS2000、WINDOWSXP、WINDOWSNT、PC-DOS…支撑软件支撑软件是为用户开发软件提供的各种开发工具，可以缩短软件开发周期，提高软件产品质量。种类：包括编辑程序、各类语言及其汇编、解释、编译程序，机器的监控管理程序、调试程序、故障诊断和监控程序、基础图形软件、数据库及网络通讯系统等。1、语言及其程序2、数据交换标准语言及其程序三种计算机语言：机器语言、汇编语言、高级语言。高级语言：程序设计语言、数据库语言、仿真语言、人工智能语言等。如VB、VC++、VFP、Delphi等。数据库语言有Acess、VFP、SQLServer、Oracle等。人工智能语言是用来开发专家系统的一门语言，适用于知识的处理，有LISP、Prolog等语言。①VisualBasic语言Microsoft公司出品②VisualC++语言Microsoft公司出品③Delphi语言Borland公司出品④C++Builder语言Borland公司出品⑤VisualProlog语言（可视化逻辑程序设计语言）a）完整表达产生数据，并支持广泛应用领域；b）能独立于任何具体的计算机辅助设计软件系统；c）具有多种实现形式，适用于中性文件交换，并支持应用程序内产品数据交换，同时也是实现和共享产品数据库的基础。数据交换是实现CAD/CAPP/CAM集成和数据共享的基础。数据交换标准A、数据交换接口的方法方法：特点：B、数据交换标准的方法1）通过专用数据格式的文件交换产品信息2）通过标准数据格式的文件交换产品信息3）通过统一产品模型交换数据1）通过专用数据格式的文件交换产品信息CAD/CAPP/CAM系统发展初期所采用的集成方式。各应用系统所建立的产品模型各不相同，相互间的数据交换需要存在于两个系统之间。特点优点：原理简单，转换接口程序易于实现，运行效率较高。缺点：当子系统较多时，接口程序增多，而且编写接口时需要了解的数据结构也较多，当一个系统的数据结构发生变化时，引起的修改量也较多2）通过标准数据格式的文件交换产品信息优点：每个子系统只与标准格式文件打交道，无需知道别的系统细节，为系统的开发者和使用者提供了较大的方便，并可以减少集成系统内的接口数和降低接口维护难度。缺点：需要解决各子系统间模型统一问题，运行效率较低，也不能算是一种十分理想的集成方式。系统中存在一个与各子系统无关的标准格式，各子系统的数据通过前置处理转换成标准格式的文件。各子系统也可以通过后置处理。将标准格式文件，转换为本系统所需要的数据。特点3）通过统一的产品模型交换信息标准格式数据统一的产品数据模型及数据管理软件系统A系统B系统C各子系统之间可直接进行信息交换，而不是将产品信息转换数据，再通过文件来交换，这就大大地提高了系统的集成性。采用统一的产品数据模型，并采用统一的数据管理软件来管理产品数据。特点：这种方式是STEP标准进行产品信息交换的基础。STEP标准1)STEP发展过程；2)STEP特点；3)STEP体系结构；4)STEP应用举例；STEP标准是一个关于产品数据的计算机可理解的表示和交换国际标准。目的：提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期中的产品数据。要求：产品在生命周期的各个过程产生的信息既多又复杂，而且分散在不同的部门和地方。这就要求产品信息应以计算机能理解的形式表示，而且在不同的计算机系统之间进行交换时保持一致和完整。产品数据的表达和交换，构成了STEP标准。STEP把产品信息的表达和用于数据交换的实现方法区别开来。STEP标准包括以下五个方面的内容：（StandardforTheExchangeofProductmodeldata,STEP）美国空军ICAMIGES1ANSIY14.26MIGES2IGES3IGES4CAM1几何建模程序XBF2ESPPDESPDDIISOSTEPESPRITSETDINTAP&VAD/F5通用电子中性数据库波音CIIN欧洲美国继续继续1990198519801960CIIN-ComputerIntegratedInformationNetwork(计算机集成信息网络)TAP-GermanStandardforPartFamilies(德国零件簇标准）VDA/FS-GermanStandardforFree-FormSurface(德国自由格式表面标准)STEP-IntemationalStandardinEarlyStageofDevelopment(发展初期的国际标准)STEP标准的发展过程STEP标准的主要特点它能完整地表示产品数据并支持广泛的应用领域，包括产品生存期内各个环节。这是与其它标准最大的区别。它是一种中性机制，即独立于任何具体的CAX软件系统。它具有多种实现形式。即不仅适用于中性文件交换，并且支持应用程序内的产品数据交换，同时也是实现和共享产品数据库的基础。STEP的体系结构ImplementationMethodsPart21PhysicalFilePart22STEPDataAcessInterfaceDescriptionMethodsPartⅡEXPRESSAbstractTestSuites(300)SeriesApplicationProtocols(200)SeriesAssociativeDraughtingPart202ConfigurationControlledDesignPart203ConformanceTesting(30)SeriesPart31GeneralConceptsPart32TestingLabsPart33ATS’sIntegratedResoutcesApplicationResources(100)SeriesDraughtingPart101GenericResources(40-99)SeriesProductDescriptionandSupportPart41ShapeRepresentationPart42ApplicationInterpretedContruct(500)SeriesDraughtingAnnotationPart41Overview&FundamentalPrinciplesPartⅠ1)标准的描述方法；2)集成资源；3)应用协议；4)实现形式；5)一致性测试和抽象测试。STEP文件举例一个简单但合法的数据交换中性文件。该文件交换的数据为三维空间中的三角形，采用了实体实例的两种不同的构成方式。STEP;FILE_NAME('EXAMPLESTEPFILE#1','1998-02-11T15:03:20',('JOHNDOE','ACMEINC.','METROPOLISUSA'),('ACMEINC.ASUBSIDIARYOFGIANTINDUSTRIES','METROPOLISUSA'),'STEPVERSION1.0','CIM/STEPVERSION2','SUPERCIMSYSTEMRELEASE4.0','APPROVEDBYJOEBLOGGS);FILE_DESCRIPTION(('THISFILECONTAINSASMALLSMAPLESTEPMODEL'),'BREP-LEVEL1.0');FILE_SHEMA(('GEOMETRY','TOPOLOGY'));ENDSEC;DATA;/*直接构成方式*/#1=PT(0.0,0.0,0.0);#2=PT(0.0,1.0,0.0);#3=PT(1.0,0.0,0.0);#11=VX(#1);#12=VX(#2);#13=VX(#3);#16=ED(#11,#12);#17=ED(#11,#13);#18=ED(#13,#12);#21=ED_STRC(#17,0);#22=ED_STRC(#18,0);#23=ED_STRC(#16,1);#24=ED_LOOP((#21,#22,#23));/*数据域构成方式*/#100=PT(0.0,0.0,0.0);#200=PT(0.0,1.0,0.0);#300=PT(1.0,0.0,0.0);#1