Программное обеспечение автоматизированных систем

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Российский Государственный Профессионально-Педагогический Университет

Машиностроительный Институт

 

Кафедра технологии машиностроения и методики профессионального  обучения

 

 

 

 

 

 

 

«Программное обеспечение  автоматизированных систем»

 

Контрольная работа по курсу

«Системы автоматизированного  проектирования

технологических процессов».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил                                                                                                

Студент группы ЗТО-412С Чурмаев Э.А.

 

 

 

Проверил                                                                                      Штерензон В.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург 2013

 

 

                                     Содержание

 

 

 

Введение…………………………………………………………..……4

 

1.Автоматизация ТПП……………………………………….…….….5

 

2.Программное обеспечение  документации……………….…………7

 

3.Структура пакетов  программ…………………………….………….9

 

3.1 Библиотека прикладных  программ…………………………….…9

 

3.2 Системы программирования  с использованием 

специализированных языков……………..…………………………..10

 

3.3 Программные системы…………………………………………….11

 

Литература………………………………………………………….….12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                       

Введение

 

   Технологическая подготовка производства (ТПП) являясь составной частью технической подготовки производства, представляет собой сложный комплекс организационно-технических работ и инженерно-технических работ , направленных на подготовку к выпуску новых или модернизированных изделий.

   Одним из главных направлений совершенствования технологической подготовки производства является использование средств вычислительной техники для снижения трудоемкости и стоимости решения технологических задач и повышения качества проектируемых технологических процессов и конструируемого технологического оснащения.

   Автоматизация  технологической подготовки производства включает в себя вопросы: технологического проектирования; анализа производства, где внедряется вычислительная техника; организация производства; выбора технологических средств, необходимых для решения задач технологии; организации взаимодействия технолога с техническими средствами; алгоритмизации и программирования технологических задач; организации процесса проектирования автоматизированной системы технологической подготовки производства; организации вычислительного процесса при решении задач технологии с помощью ЭВМ; обслуживания комплекса технических, алгоритмических, программных, и информационных средств при ее функционировании в условиях современного производства ; организация всей технологической подготовки производства при условии применения вычислительной техники.

  Одной из существенных трудностей автоматизации технологической подготовки производства является необходимость накопления и поддержания в действующем состоянии большого объема нормативно-справочной информации об оборудовании, приспособлениях и инструменту. Наиболее эффективным способом решения данной задачи является создание информационно-поисковых систем технологического назначения .

1. Автоматизация ТПП

 

   Затраты на ТПП в единичном и серийном производстве могут составлять 30% и более от общих затрат на выпуск изделия . Для большинства предприятий Машино- и приборостроения характерен мелкосерийный тип производства. Таким образом, рост трудоемкости и сложности технологической подготовки производства требует коренных изменений методов подготовки и использования вычислительной техники.

   Для выпуска  высококачественной продукции с  наименьшими затратами необходимо  повышать качество технологических  решений за счет технико-экономических обоснований , рассмотрения большого количества вариантов технологического процесса и выбора наилучшего. Применение средств вычислительной техники позволит более детально выполнить эту работу и создавать оптимальные технологические процессы. Анализ технологических задач показывает, что значительная доля труда затрачивается на поиск информации о сортаменте, оборудовании, приспособлениях, инструменте, режимах резании и т.д. Эта сфера деятельности технолога занимает 15-20 % общего бюджета времени, полностью поддается автоматизации на основе создания информационно-поисковых систем технологического оснащения.

В таблице 1 представлены данные по ориентировочной трудоемкости решения технологических задач.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1. Ориентировочная  трудоемкость решения

технологических задач.

Технологические задачи	min	max
Разработка маршрутной технологии	1	22
Разработка операционной технологии	3	70
Нормирование маршрутных карт	0.5	10
Разработка и вычерчивание полного комплекта эскизов	1	33
Конструирование приспособлений	3	140
Конструирование спец. инструмента	1	40

 

   Другой сферой деятельности технолога, также поддающейся полной автоматизации, является выполнение стандартных расчетов : припусков, размерных цепей, профиля кулачка, режимов резания, норм времени, геометрии режущего инструмента.

    К третьей  сфере деятельности относятся  логические рассуждения , определяющие  творческий характер его работы . К творческим задачам относится  выбор маршрута, структуры операции, баз, конструкции технологического  оснащения.

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Программное обеспечение документации.

 

    Под программным  обеспечением (ПО) понимается совокупность программ, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Систему (ПО) можно разделить на две части : общее (ПО) и специальное (ПО).

К общим ПО следует отнести операционные системы (ОС), основные функции которых методы и функции технического обслуживания.

     ОС – это комплекс  программ, предназначенных для планирования и организации процесса обработки, ввода-вывода и управления данными, распределения ресурсов , подготовки и отладки программ пользователя. Увеличение пропускной способности системы объясняется организацией с помощью ОС  непрерывной обработкой потока заданий, которая осуществляется автоматическим переходом от одного задания к другому. Это позволяет повысить производительность ВС, так ограничивается участие человека в управлении обработкой данных. От общего ПО зависит эффективность использование отдельных ЭВМ ВС.

      Специальное  ПО, организованное в прикладные пакеты, представляет собой совокупность программ, направленных на выполнение функции, реализация которых возлагается на систему. Специальное ПО с общим ПО организует функционирование ВС как некоторой специализированной системы обработки данных. Организация специального ПО в виде прикладных пакетов является мощным средством программирования и алгоритмирования . На рисунке 1 представлена структура системы программированного обеспечения  вычислительной системы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1. Структура системы  программированного обеспечения  вычислительной системы

 

 

 

 

 

           3. Структура пакетов прикладных программ.

 

    Системная организация пакетов прикладных программ (ППП) зависит от его структуры . Различают три вида структур : библиотеки программ ; системы программирования с использованием специализированных языков ; программные системы.

                        

    3.1 Библиотеки программ

 

    Библиотеки  программ  представляют собой  набор отдельных, в общем случае самостоятельных программ, предназначенных для решения простых не связанных между собой задач. Пользователь в процессе использования либо применяет отдельные программы для решения небольших прикладных задач , либо использует программы библиотеки для реализации отдельных частей общей задачи. Главное преимущество подобной системы в простоте ее расширения путем добавления новых программ. Однако для эксплуатации библиотеки требуются требуется достаточно глубокие знания программирования , что не позволяет широкому пользователю , не знающему программирования , использовать ее при решении своих задач.

 

  3.2. Системы программирования с использованием         специализированных языков

 

Системы программирования с использованием специальных языков применяют для разработки прикладных программ конкретного класса задач .

С помощью специализированных языков , которые относятся к языкам высокого уровня можно описать алгоритм решения задач на уровне укрупненных  блок-схем , а не детального алгоритма  решения , как того требуют языки высокого уровня , такие как ФОРТРАН, АЛГОЛ,ПЛ/1 и др.

Решение задач потребителя  обеспечивается некоторой совокупностью  методов, последовательность и форма  применения которых описывается

 

Алгоритмом решения  на специализированном языке .Данная форма программирования предназначена для программистов и технологов , занимающихся программированием  АСТПП.

 

      3.3 Программные системы

 

        Программные системы представляют  собой комплекс программ  предназначенных для решения определенной , сравнительно большой по объему задачи . Структура пакета в этом случае может иметь две организации : простой пакет и сложный пакет. Основным преимуществом программной системы является высокая степень автоматизации процесса решения задач . От пользователя требуется знание языковых средств программной системы, которая служит для описания того , что нужно сделать , и исходных данных , необходимых для решения задачи. При такой простоте эксплуатации обеспечивается возможность использования программной системы технологом , который знает только общие принципы использования ЭВМ. Учитывая сложность программной системы , в ее состав входят обслуживающие программы , предназначенные для генерации пакета , редактирование тела пакета , для обеспечения удобства отладки и диагностирования ошибки . Разработка программных систем трудоемкий и сложный процесс поэтому такая работа оправданна если :

1) процесс решения  задач должен протекать автономно  , без участия человека .

2) технолог , применяющий  вычислительную технику , не является специалистом в области программирования.

ТПП предполагает решение следующих групп задач : обеспечение технологичности конструкции изделий, проектирование технологических процессов , проектирование и изготовление средств технологического оснащения , организация и управление самой ТПП. Первые группы задач решаются при выпуске любого нового изделия , либо при организации нового или совершенствовании действующего производства. Процесс отладки программ очень трудоемок и составляет 50-70 % всех работ по проектированию . После длительной отладки программ часто оказывается , что алгоритм не работает на проверочных примерах . После этого алгоритм корректируется и повторно отлаживается программа . Такой цикл повторяется до тех пор , пока алгоритм не будет отлажен .

Формально процесс проектирования алгоритма и программы можно  представить в виде следующей  схемы :

1) построение гипотезы  о характере существующих связей  между элементами объектов производства  и решением технологической задачи ;

2) проверка гипотезы на контрольных примерах (чаще всего гипотеза проверяется после написания программы ) ;

3) если связи построены  неправильно, то они корректируются , т.е повторяется цикл , начиная с п.1.