Складові частини САПР
Система автоматизованого проектування (САПР) - це сукупність засобів і методів для здійснення автоматизованого проектування. Вона складається з декількох складових частин, які називаються технічним, математичним, програмним, лінгвістичним, інформаційним, методичним і організаційним забезпеченням.
Технічне забезпечення САПР представляє собою сукупність взаємопов'язаних і взаємодіючих технічних засобів, призначених для виконання автоматизованого проектування. Технічне забезпечення ділиться на групи засобів програмної обробки даних, підготовки і введення даних, засобів відображення і документування, архіву проектних рішень, засобів передачі даних.
Засоби програмної обробки даних представлені процесорами і запам'ятовують, тобто пристроями ЕОМ, в яких реалізуються перетворення даних і програмне керування обчисленнями. Засоби підготовки, введення, відображення і документування даних служать для спілкування людини з ЕОМ. Засоби архіву проектних рішень представлені зовнішніми пристроями, що запам'ятовують. Засоби передачі даних використовуються для організації зв'язків між територіально рознесеними ЕОМ і терміналами (кінцевими пунктами).
Математичне забезпечення САПР включає в себе математичні моделі (ММ) проектованих об'єктів, методи і алгоритми проектних процедур, що використовуються при автоматизованому проектуванні. Елементи математичного проектування САПР надзвичайно різноманітні. До них відносяться принципи побудови функціональних моделей, методи чисельного рішення алгебраїчних і диференціальних рівнянь, постановки екстремальних завдань, пошуку екстремуму і т.д. Специфіка предметних областей проявляється насамперед у ММ проектованих об'єктів, вона помітна і в способах вирішення завдань структурного синтезу. Форми подання математичного забезпечення також досить різноманітні, але його практичне використання відбувається після реалізації в програмному забезпеченні.
Програмне забезпечення САПР об'єднує власне програми для систем обробки даних на машинних носіях і програмну документацію, необхідну для експлуатації програми. Програмне забезпечення (ПО) ділиться на загальносистемне, базове і прикладне (спеціальне). Общесистемное ПО призначено для організації функціонування технічних засобів, тобто для планування і управління обчислювальним про процесом, розподілу наявних ресурсів, і представлено операційними системами ЕОМ і ВС. Общесистемное ПО зазвичай створюється для багатьох додатків і специфіки САПР не відображає. Базове і прикладне ПО створюються для потреб САПР. У базове ПО входять програми, що забезпечують правильне функціонування прикладних програм.
У прикладному ПО реалізується математичне забезпечення для безпосереднього виконання проектних процедур. Прикладне ПО зазвичай має форму пакетів прикладних програм (ППП), кожен з яких обслуговує певний етап процесу проектування або групу однотипних завдань всередині різних етапів.
Інформаційне забезпечення САПР об'єднує різноманітні дані, необхідні для виконання автоматизованого проектування. Ці дані можуть бути представлені у вигляді тих чи інших документів на різних носіях, що містять відомості довідкового характеру про матеріали, комплектуючі вироби, типових проектних рішеннях, параметрах елементів, відомості про стан поточних розробок у вигляді проміжних і остаточних проектних рішень, структур і параметрів проектованих об'єктів і т.п. Основна частина інформаційного забезпечення САПР - банк даних, який представляє собою сукупність засобів для централізованого накопичення та колективного використання даних в САПР. Банк даних (БНД) складається з бази даних і системи управління базою даних.
База даних (БД) - самі дані, що знаходяться в запам'ятовуючих пристроях ЕОМ і структуровані відповідно до прийнятих в даній БД правилами. Система управління базою даних (СУБД) - сукупність програмних засобів, що забезпечують функціонування БД. За допомогою СУБД виробляються запис даних в БД, їх вибірка за запитами користувачів і прикладних програм, забезпечується захист даних від спотворень, несанкціонованого доступу і т.п.
Лінгвістичне забезпечення САПР представлено сукупністю мов, застосовуваних для опису процедур автоматизованого проектування та проектних рішень. Основна частина лінгвістичного забезпечення - мови спілкування людини з ЕОМ.
Методичне забезпечення САПР складають документи, що характеризують склад, правила відбору і експлуатації засобів автоматизованого проектування. Допускається більш широке тлумачення поняття методичного забезпечення, при якому під методичним забезпеченням розуміють сукупність математичного, лінгвістичного забезпечення і названих документів, що реалізують правила використання засобів проектування.
Організаційне забезпечення САПР включає положення, інструкції, накази, штатні розписи, кваліфікаційні вимоги та інші документи, що регламентують організаційну структуру підрозділів проектної організації і їх взаємодія з комплексом засобів автоматизованого проектування.
Спеціалізація деякої частини САПР на обслуговуванні проектних завдань одного етапу проектування призводить до виділення цієї частини як підсистеми САПР. Така спеціалізація зачіпає програмне, математичне, лінгвістичне забезпечення і іноді стосується технічного забезпечення. Як правило, в САПР пристроїв автоматизації є підсистеми функціонально-логічного проектування і конструктивного проектування.
В САПР розрізняють підсистеми схемотехнічного проектування, проектування компонентів, конструкторського (топологічного) проектування. Складність сучасних технічних об'єктів викликає поява в САПР підсистем, що реалізують функції самостійних автоматизованих систем проектування (САПР електронних схем, САПР електричних машин і т.д.).
Для кожної підсистеми зазвичай розробляється свій вхідний мова і пакет прикладних програм.
Принципи побудови САПР
Сучасні САПР створюються відповідно до таких принципів:
САПР - людино-машинна система. Колектив розробників є складовою частиною системи проектування, виконуючи проектні роботи у взаємодії з ЕОМ.
Комплексна автоматизація всіх рівнів проектування дозволяє внести такі зміни в структуру проектних підприємств, форми документів, які відповідають цілям автоматизації - скорочення матеріальних і тимчасових витрат, підвищення якості проектування, збереженню чисельності інженерно-технічних працівників на колишньому рівні, незважаючи на ускладнення проектованих об'єктів.
Інформаційна узгодженість підсистем і програм проектування має місце за таких умов: програми створені для роботи з однією і тією ж базою даних і не вимагають ручної перекомпонування числових масивів, які є вхідними для однієї і вихідними для іншого з сполучених програм; завдання вихідної інформації про об'єкт або про необхідні проектних операціях проводиться на єдиному вхідному мовою.
Зазвичай до складу одного пакета входять тільки інформаційно узгоджені програми.
Відкритість САПР. Властивість відкритості системи означає можливість внесення змін в систему під час її експлуатації. Зміни можуть полягати в додаванні нових або заміні старих елементів в програмному, інформаційному, а можливо, також в технічному і лінгвістичному забезпеченнях. Внесення змін має бути максимально спрощено і доступно користувачам САПР. Властивість відкритості призводить до збільшення терміну служби системи, підвищує її універсальність.
Сумісність традиційного та автоматизованого проектування. Цей принцип має значення в тих випадках, коли автоматизоване проектування впроваджується на вже діючому підприємстві зі сформованою структурою, взаємовідносинами підрозділів, формами і способами використання проектної документації. Саме в цих умовах доцільний еволюційний шлях впровадження САПР, при якому зміни, які диктуються особливостями автоматизованого проектування, які не будуть порушувати на тривалий термін нормального функціонування підприємства.