ما يشمل الدعم الفني من CAD. SAPR هو نظام تصميم بمساعدة الكمبيوتر

أجهزة CAD هي مجموعة مترابطة الوسائل التقنية(TS) مصممة للأداء التصميم بمساعدة الحاسوب... الوحدة الهيكلية لمكونات الأجهزة التي تضمن تشغيل أنظمة CAD الفرعية هي مجموعة من أجهزة CAD (CTS). مكونات الأجهزة عبارة عن أجهزة وأنظمة (مجموعات من الأجهزة) تم إنشاؤها على أساس الحوسبة والتنظيمية وتقنية القياس ونقل البيانات.

يجب إنشاء مجموعة من أجهزة CAD على أساس المركبات المتاحة تجاريًا باستخدام واجهات البرامج والأجهزة القياسية. مع وجود مبررات تقنية واقتصادية مناسبة ، يمكن أيضًا استخدام المركبات المتخصصة.

يمكن تقسيم متطلبات أجهزة CAD إلى أربع فئات: النظام والوظيفية والتقنية والتنظيمية والتشغيلية. تحدد متطلبات النظام نطاق خصائص ومعلمات وخصائص CTS CAD نظام تقني... تحدد المتطلبات الوظيفية خصائص CTS من حيث أداء وظائف CAD. هنا أكثر المتطلبات العامةللدعم الفني. تحدد المتطلبات الفنية معلمات وخصائص CTS والمركبات الفردية في تشغيل CAD. تشمل المتطلبات التنظيمية والتشغيلية متطلبات الجماليات الفنية ، وبيئة العمل ، والسلامة (حماية العمال) ، وتنظيم تشغيل وصيانة السيارة.

متطلبات النظام

يتم تقديم ما يلي إلى KTS CAD متطلبات النظام: الكفاءة ، والتنوع ، والتوافق ، والمرونة والانفتاح ، والموثوقية ، والدقة (الصلاحية) ، والأمن ، وإمكانية التشغيل المتزامن لمجموعة واسعة من المستخدمين ، والتكلفة المقبولة.

كفاءة. يجب أن تضمن CTS جنبًا إلى جنب مع معلومات وبرامج CAD التنفيذ الفعال من قبل موظفي CAD لمجموعة كاملة من وظائف التصميم بمساعدة الكمبيوتر من أجل الحصول على حلول عالية الجودة (على النحو الأمثل قدر الإمكان) ووثائق المشروع ضمن إطار زمني مقبول.

براعه. يجب أن يكون CAD TS متعدد الاستخدامات بدرجة كافية لضمان أقصى تنفيذ ممكن لمجموعة الابتكارات والتغييرات للكائن المصمم (سلسلة من الكائنات) خلال دورة التصميم بأكملها دون إعادة هيكلة CTS.

التوافق. يجب أن يكون للوسائل المضمنة في KTS CAD توافق فني وإعلامي وبرمجي وتشغيلي. من خلال تحقيق توافق الأموال ، يتم ضمان الأداء الطبيعي والتطوير والتكرار للمجمع بأكمله.

المرونة والانفتاح. يجب أن يكون هيكل KTS CAD مرنًا ، أي السماح بإعادة الهيكلة ضمن نطاق واسع إلى حد ما ، ومفتوح ، أي السماح باستبدال الأموال المتقادمة وتحديثها وتوسيع التكوين. يسمح توفير المرونة والانفتاح بتحديث وتطوير CAD (وهو أمر مهم بشكل خاص مع الابتكارات المكثفة التي أدخلتها كائنات التصميم) ، وكذلك تكرار CAD.

الموثوقية. يجب أن يتمتع KTS CAD بموثوقية كافية للتشغيل العادي طوال دورة التصميم بأكملها. تشمل مؤشرات الموثوقية الخاصة بـ CAD CAD متوسط ​​الوقت بين حالات الفشل ، ومتوسط ​​وقت الاسترداد ، ومتوسط ​​عمر الخدمة ، ومتوسط ​​العمر الافتراضي ، والمعامل استخدام تقني... هذه الأرقام معروفة مسبقًا بالوسائل التقنية المتاحة تجاريًا. وإذا كانت لا تسمح بضمان الموثوقية المطلوبة لـ CTS ككل ، فمن الضروري استخدام طرق منهجية لزيادة الموثوقية (التكرار والنسخ) ، والطرق الفعالة لاستعادة حالة قابلة للتشغيل ، وكذلك وسائل لضمان السلامة المعلومات في حالة تعطل السيارة.

الدقة (الموثوقية). أثناء تشغيل CTS ، يجب أن يضمن CAD المستوى المطلوب من الدقة (الموثوقية) للقرارات والبيانات (المعلومات بشكل عام). تعتمد الدقة (الموثوقية) على موثوقية معلومات الإدخال (دقة البيانات الأولية وموثوقية الإدخال) ، ودقة السيارة (عرض البت ، وطرق التحويل ، والتقريب ، وما إلى ذلك) ، وفشل المعدات ، وفشل السيارة والحماية من التأثيرات الخارجية. لتحسين دقة (موثوقية) المعلومات ، يتم استخدام طرق ووسائل تنظيمية وتقنية وبرمجية مختلفة ووسائل التحكم واكتشاف الأخطاء وضمان سلامة المعلومات واستعادتها.

حماية. يجب حماية أنظمة CAD من التأثيرات الخارجية (التداخل ، وانقطاع الطاقة ، والتدخل غير الكفء وغير المصرح به) حتى لا يتم إزعاج عملها الطبيعي.

إمكانية العمل المتزامن لمجموعة واسعة إلى حد ما من المستخدمين. يجب أن يسمح KTS بتنفيذ CAD ، وهو نظام للاستخدام الجماعي لفريق كبير بما فيه الكفاية من المتخصصين (مطورو CAD والمصممين وموظفي الخدمة والموظفين الإداريين والإداريين لمنظمة المستخدم). علاوة على ذلك ، يمكن أن تتشتت محطات المستخدم وموارد الحوسبة جغرافياً عبر مسافات طويلة.

التكلفة المقبولة. يجب أن تكون تكلفة CTS بحيث يوفر نظام CAD الذي تم إنشاؤه على أساسه التأثير الاقتصادي الأكبر أو المقبول (اعتمادًا على أغراض الإنشاء).

دعم فني CAD

من وجهة نظر نموذج النظامنذل - وغد، دعم فنييمثل أدنى مستوى يتم "غرق" فيه البرامج التشغيلية والأنواع الأخرى من برامج CAD وتنفيذها.

وبالتالي ، يمكن صياغة مشكلة تصميم الدعم الفني كمشكلة الاختيار الأمثل لتكوين الوسائل التقنية CAD. في هذه الحالة ، تكون المعلومات الأولية هي نتائج تحليل مشاكل التصميم الداخلي ومتطلبات الموارد للوسائل التقنية في شكل معايير وقيود.

المتطلبات الأساسية لأجهزة CAD هي كما يلي:

· نجاعة؛

· براعه؛

· التوافق.

· الموثوقية.

الوسائل التقنية ( TS) في CAD حل المشاكل:

· إدخال البيانات الأولية لوصف كائن التصميم.

· عرض المعلومات المدخلة بغرض التحكم فيها وتحريرها.

· تحويل المعلومات (التغييرات في شكل وهيكل عرض البيانات ، وتسجيلها ، وما إلى ذلك) ؛

· تخزين المعلومات.

· عرض النتائج النهائية والمتوسطة للحل.

· التواصل الفوري بين المصمم والنظام في عملية حل المشكلات.

لحل هذه المشكلات ، يجب أن يحتوي TS على:

معالجات،

· الرامات "الذاكرة العشوائية في الهواتف والحواسيب,

أجهزة التخزين الخارجية ،

· أجهزة إدخال- إخراج المعلومات,

الوسائل التقنية لرسومات الكمبيوتر ،

أجهزة للاتصال التشغيلي لشخص ما بجهاز كمبيوتر ،

· الأجهزة التي توفر اتصال أجهزة الكمبيوتر بالمطاريف البعيدة والآلات الأخرى.

إذا كان من الضروري إنشاء اتصال مباشر بين CAD ومعدات الإنتاج ، فيجب أن يشتمل TS على الأجهزة التي تحول نتائج التصميم إلى إشارات تحكم في الماكينة.

يمكن أن يكون CAD TS أحاديًا ومتعدد المستويات.

TS ، التي تشتمل على جهاز كمبيوتر واحد ، مزود بمجموعة واسعة من المعدات الطرفية ، تسمى أحادية المستوى. تستخدم على نطاق واسع في تصميم المنتجات للاستخدام الصناعي العام بهيكل راسخ ، مع نماذج رياضية عالية التخصص وتسلسل ثابت لمراحل التصميم والعمل التكنولوجي.

يتضمن تطوير CAD توسيع مجموعة الأجهزة الطرفية ، وتقديم كل مصمم لإمكانية التفاعل مع الكمبيوتر ، والمعالجة معلومات تقنيةمباشرة في مكان العمل. لهذا الغرض ، يتم تزويد الأجهزة الطرفية بأجهزة كمبيوتر صغيرة ومتناهية الصغر مع برامج خاصة للمطاريف الذكية. وهي متصلة بأجهزة كمبيوتر ذات أداء عالٍ باستخدام قنوات هاتفية خاصة أو تقليدية.

لاستخدام معلومات أجهزة الكمبيوتر الفردية الموزعة على مساحة كبيرة نسبيًا ، يتم إعطاء تأثير خاص من خلال استخدام شبكات الكمبيوتر.

سمات شبكة الكمبيوترهم كالآتي:

· يتفاعل عدد كبير من أجهزة الكمبيوتر مع بعضها البعض ، وتؤدي وظائف جمع المعلومات وتخزينها ونقلها ومعالجتها وإصدارها.

· قوة حوسبة كبيرة للغاية ؛

· معالجة المعلومات الموزعة.

· اتصال موثوق ومرن للمستخدم مع قوة الحوسبة ؛

· إمكانية تبادل المعلومات بين أجهزة الكمبيوتر.

· التوسع في أي سعة وطول.

المحاضرة 3. الرياضيات CAD

الأحكام العامة

يجمع البرنامج (MO) النماذج الرياضية للكائنات المصممة ، والأساليب والخوارزميات لتنفيذ إجراءات التصميمالمستخدمة في التصميم بمساعدة الكمبيوتر.

يشمل الدعم الفني CAD العديد من الوسائل التقنية (الأجهزة) المستخدمة لأداء التصميم بمساعدة الكمبيوتر ، وهي أجهزة الكمبيوتر ، ملحقاتومعدات الشبكة وكذلك معدات بعض الأنظمة المساعدة (على سبيل المثال ، القياس) التي تدعم التصميم.

يجب أن توفر الوسائل التقنية المستخدمة في CAD:

1. استيفاء جميع إجراءات التصميم اللازمة التي يتوفر لها البرنامج المناسب ؛

2. التفاعل بين المصممين وأجهزة الكمبيوتر ، ودعم أسلوب التشغيل التفاعلي.

3. التفاعل بين أعضاء الفريق الذين يؤدون العمل في مشروع مشترك.

يتم استيفاء أول هذه المتطلبات إذا كانت هناك أجهزة كمبيوتر وأنظمة في CAD ذات أداء وسعة ذاكرة كافية.

الشرط الثاني يتعلق ب واجهة المستخدمويتم إجراؤه بسبب تضمين CAD وسائل ملائمة لإدخال البيانات وإخراجها ، وقبل كل شيء ، أجهزة لتبادل المعلومات الرسومية.

الشرط الثالث ينص على دمج أجهزة CAD في ملفات الحوسبة صافي.

نتيجة لذلك ، فإن الهيكل العام لـ TO CAD عبارة عن شبكة من العقد المترابطة بواسطة وسيط نقل البيانات (الشكل 2.1). العقد (محطات البيانات) هي محطات عمل للتصميم ، يشار إليها غالبًا باسم الآلي عمال المحطات(AWP) أو محطات العمل (WS - Workstation) ، يمكن أن تكون أيضًا أجهزة كمبيوتر كبيرة (حواسيب كبيرة) وأجهزة طرفية منفصلة وأجهزة قياس. يجب أن تكون هناك وسائل للواجهة بين المصمم والكمبيوتر في AWP. بخصوص القدرة الحاسوبية، ثم يمكن توزيعها بين العقد المختلفة لشبكة الكمبيوتر.

الشكل 2.1.هيكل أجهزة CAD

الأربعاء انتقال البيانات ممثلة بقنوات نقل البيانات ، التي تتكون من خطوط الاتصال ومعدات التحويل.

يمكن تمييز كل عقدة طرفية معدات البيانات (OOD) أداء أعمال تصميم محددة ، و جهاز النهايات قناة البيانات (DCE) ، مخصص لاتصال DTE مع وسيط نقل البيانات. على سبيل المثال ، يمكن اعتبار الكمبيوتر الشخصي بمثابة DTE ، ويمكن اعتبار بطاقة الشبكة المتصلة بالكمبيوتر بمثابة DCE.

قناة انتقال البيانات - وسيلة لتبادل البيانات في اتجاهين ، بما في ذلك DCE وخط الاتصال. خط روابط جزء الاتصال بيئة فيزيائيةتستخدم لنشر الإشارات في اتجاه معين ، ومن أمثلة خطوط الاتصال الكبل المحوري ، والأسلاك الملتوية ، وخط الاتصال بالألياف الضوئية (FOCL). القرب هو المفهوم قناة (قناة اتصال), والتي تُفهم على أنها وسيلة لنقل البيانات في اتجاه واحد. يمكن أن يكون أحد الأمثلة على قناة الاتصال هو نطاق تردد مخصص لجهاز إرسال واحد في الاتصال اللاسلكي. في خط معين ، يمكن تشكيل عدة قنوات اتصال ، يحمل كل منها معلوماته الخاصة. يقال أن الخط مقسم بين عدة قنوات.

أنواع الشبكات... هناك طريقتان لتقسيم خط البيانات: مؤقت مضاعفة(خلاف ذلك تقسيم الوقت أو TDM - طريقة تقسيم الوقت) ، حيث يتم تخصيص شريحة زمنية معينة لكل قناة ، و تكرر انفصال (FDM - طريقة تقسيم التردد) ، حيث يتم توزيع نطاق تردد معين للقناة.

في CAD لمنظمات التصميم الصغيرة ، التي لا يزيد عددها عن بضع عشرات من أجهزة الكمبيوتر ، والتي تقع على مسافات صغيرة من بعضها البعض (على سبيل المثال ، في غرفة واحدة أو عدة غرف متجاورة) ، تكون الشبكة التي تربط أجهزة الكمبيوتر محلية. محلي الحوسبة صافي (LAN أو LAN - Local Area Network) لديها خط اتصال تتصل به جميع عقد الشبكة. في هذه الحالة ، يمكن أن تكون طوبولوجيا توصيلات العقد (الشكل 2.2) عبارة عن ناقل (ناقل) ، حلقة (حلقة) ، نجمة (نجمة). طول الخط وعدد العقد المتصلة في الشبكة المحلية محدودان.

أرز. 2.2.خيارات الطوبولوجيا لشبكات المنطقة المحلية:

أ)إطار العجلة؛ ب) حلقي؛ الخامس) مرصع بالنجوم

في مؤسسات التصميم الأكبر حجمًا ، تشتمل الشبكة على عشرات أو مئات أو أكثر من أجهزة الكمبيوتر التي تنتمي إلى أقسام التصميم والإدارة المختلفة والموجودة في مباني مبنى واحد أو عدة مباني. هذه الشبكة تسمى شركة كبرى... في هيكلها ، يمكن تمييز عدد من الشبكات المحلية ، ودعا الشبكات الفرعية، ووسائل اتصال الشبكة المحلية مع بعضها البعض. تشمل هذه الأدوات خوادم التبديل (وحدات اتصالات الشبكة الفرعية). إذا تم توحيد خوادم التبديل بواسطة قنوات نقل البيانات المنفصلة عن الشبكة المحلية للأقسام الفرعية ، فإنها تشكل شبكة فرعية جديدة تسمى دعم (أو النقل) ، وتبين أن الشبكة بأكملها عبارة عن هيكل هرمي.

إذا كانت مباني منظمة التصميم بعيدة عن بعضها البعض على مسافات كبيرة (حتى موقعها في مدن مختلفة) ، فإن شبكة الشركة في نطاقها تصبح الإقليمية شبكة الاتصال (WAN - شبكة واسعة النطاق). تميز الشبكة الإقليمية جذع قنوات نقل البيانات ( العمود الفقري) ، ولها طول كبير ، وقنوات نقل البيانات التي تربط شبكة LAN (أو مجموعة من الشبكات المحلية لمبنى أو حرم منفصل) بشبكة العمود الفقري وتسمى الاشتراك خط أو عن طريق الاتصال "الاخير اميال ".

عادة ما يخلق مخصصةشبكة العمود الفقري ، أي الشبكة التي تخدم مؤسسة واحدة مكلفة للغاية بالنسبة للمؤسسة. لذلك ، غالبًا ما يلجأون إلى خدمات مقدم الخدمة ، أي مؤسسة تقدم خدمات اتصالات للعديد من المستخدمين. في هذه الحالة ، يتم إجراء الاتصال داخل شبكة الشركة عبر مسافات كبيرة الخط الرئيسي صافي شائع استعمال... على هذا النحو ، يمكنك استخدام ، على سبيل المثال ، شبكة هاتفية للمدينة أو لمسافات طويلة أو شبكات نقل البيانات الإقليمية. الشكل الأكثر شيوعًا للوصول إلى هذه الشبكات في الوقت الحالي هو الوصول إلى شبكة الإنترنت العالمية للكمبيوتر.

للكثير شبكات الشركاتتعد القدرة على الوصول إلى الإنترنت أمرًا مرغوبًا ليس فقط لضمان الترابط بين الموظفين عن بُعد في مؤسستك ، ولكن أيضًا لتلقي خدمات المعلومات الأخرى. إن تطوير المؤسسات الافتراضية التي تعمل على أساس تقنيات CALS يعني بالضرورة تبادل المعلومات من خلال الشبكات الإقليمية ، كقاعدة عامة ، عبر الإنترنت.

يظهر هيكل TO CAD لمنظمة كبيرة في الشكل. 2.3 يظهر هنا الهيكل النموذجي لشبكات CAD للمؤسسات الكبيرة والتي تسمى الهندسة المعمارية خدمة الزبائن.في شبكات خادم العميل ، يتم تخصيص عقد واحد أو أكثر ، يسمى الخوادمالتي تؤدي وظائف التحكم أو التصميم المشتركة للعديد من المستخدمين في الشبكة ، وبقية العقد (أماكن العمل) هي طرفية ، يطلق عليها العملاء ،المستخدمين يعملون فيها. في الحالة العامة ، يُطلق على الخادم مجموعة من أدوات البرامج التي تركز على أداء وظائف معينة ، ولكن إذا كانت هذه الأدوات مركزة على عقدة معينة من شبكة الكمبيوتر ، فإن مفهوم الخادم يشير على وجه التحديد إلى عقدة الشبكة.

أرز. 2.3هيكل شبكة شركة CAD

تتميز شبكات العميل والخادم بطبيعة توزيع الوظائف بين الخوادم ، بمعنى آخر ، يتم تصنيفها وفقًا لأنواع الخوادم. يميز خوادم الملفات لتخزين الملفات المشتركة من قبل العديد من المستخدمين ، الخوادم قاعدة البيانات النظام الآلي، الخوادم المرفق لحل مشاكل تطبيقية محددة ، التخفيف الخوادم (تسمى أيضًا وحدات ربط الشبكة أو خوادم الوصول) لربط الشبكات والشبكات الفرعية ، متخصص الخوادم. لأداء خدمات اتصالات معينة ، مثل خوادم البريد الإلكتروني.

في حالة تخصص الخوادم لتطبيقات معينة ، تسمى الشبكة شبكة الاتصال وزعت العمليات الحسابية. إذا كان خادم التطبيق يخدم مستخدمي شبكة LAN واحدة ، فمن الطبيعي استدعاء مثل هذا الخادم محليًا. ولكن نظرًا لأن CAD لديها تطبيقات وقواعد بيانات يتم مشاركتها من قبل مستخدمين من أقسام مختلفة ، وبالتالي عملاء شبكات LAN مختلفة ، يتم تصنيف الخوادم المقابلة على أنها شركة ، وعادة ما تكون متصلة بالعمود الفقري (انظر الشكل 2.3.).

جنبًا إلى جنب مع بنية خادم العميل ، نظير إلى نظير الشبكات التي يمكن لأي عقدة فيها ، بناءً على المشكلة التي يتم حلها ، أداء وظائف الخادم ووظائف العميل. يصبح تنظيم التفاعل في مثل هذه الشبكات مع أكثر من بضع عشرات من العقد معقدًا للغاية ، لذلك لا تُستخدم شبكات نظير إلى نظير إلا في أنظمة CAD صغيرة الحجم.

وفقا لطرق التحويل ، الشبكات ذات التخفيف القنواتو التخفيف الحزم... في الحالة الأولى ، عند تبادل البيانات بين العقد أو بتنشئ الشبكة اتصالاً ماديًا بين أو ب، والتي يتم استخدامها خلال جلسة الاتصال فقط من قبل هؤلاء المشتركين. مثال على شبكة بتبديل الدارات هو شبكة الهاتف... هنا ، يتم نقل المعلومات بسرعة ، ولكن يتم استخدام قنوات الاتصال بشكل غير فعال ، حيث من الممكن حدوث فترات توقف طويلة أثناء تبادل البيانات وتكون القناة "خاملة". عند تبديل الحزم ، اتصال مادي ، والذي في كل لحظة من جلسة الاتصال من شأنه أن يربط المشتركين كو أنا، لم يتم إنشاؤه. يتم تقسيم الرسائل إلى أجزاء تسمى في عبواتالتي يتم إرسالها في شبكة متفرعة من كل أناأو العودة من خلال العقد الوسيطة مع إمكانية التخزين المؤقت (التخزين المؤقت) فيها. وبالتالي ، يمكن فصل أي سطر بالعديد من الرسائل ، بالتناوب تمرير الحزم رسائل مختلفةمع الحد الأقصى لملء فترات التوقف المذكورة.

تشتمل أجهزة CAD على العديد من أدوات الأجهزة المستخدمة لأداء التصميم بمساعدة الكمبيوتر ، مثل أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الطرفية ومعدات الشبكة بالإضافة إلى معدات بعض الأنظمة المساعدة (على سبيل المثال ، القياس) التي تدعم التصميم.

يجب أن توفر الوسائل التقنية المستخدمة في CAD:

• 1. استيفاء جميع إجراءات التصميم اللازمة التي يتوفر لها البرنامج المناسب ؛
• 2. التفاعل بين المصممين وأجهزة الكمبيوتر ، ودعم أسلوب التشغيل التفاعلي.
• 3. التفاعل بين أعضاء الفريق الذين يؤدون العمل في مشروع مشترك.

يتم استيفاء أول هذه المتطلبات إذا كانت هناك أجهزة كمبيوتر وأنظمة في CAD ذات أداء وسعة ذاكرة كافية.

يتعلق المطلب الثاني بواجهة المستخدم ويتم تحقيقه من خلال تضمين وسائل ملائمة لإدخال البيانات وإخراجها في نظام CAD ، وقبل كل شيء ، أجهزة لتبادل المعلومات الرسومية.

الشرط الثالث ينص على دمج أجهزة CAD في شبكة الكمبيوتر.

نتيجة ل الهيكل العام TO CAD عبارة عن شبكة من العقد المترابطة بواسطة وسيط نقل البيانات (الشكل 2.1). العقد (محطات البيانات) هي محطات عمل للمصممين ، وغالبًا ما تسمى محطات العمل الآلية (AWP) أو محطات العمل (WS - محطة العمل) ، ويمكن أيضًا أن تكون حواسيب رئيسية ، وأجهزة طرفية منفصلة وأجهزة قياس. يجب أن تكون هناك وسائل للواجهة بين المصمم والكمبيوتر في AWP. فيما يتعلق بقوة الحوسبة ، يمكن توزيعها بين العقد المختلفة لشبكة الكمبيوتر.

الشكل 3.1

يتم تمثيل وسيط نقل البيانات بقنوات نقل البيانات ، التي تتكون من خطوط الاتصال ومعدات التحويل.

في كل عقدة ، من الممكن التمييز بين المعدات الطرفية للبيانات (DTE) ، التي تقوم ببعض أعمال التصميم ، ومعدات إنهاء قناة البيانات (DCE) ، المخصصة لاتصال DTE مع وسيط نقل البيانات. على سبيل المثال ، كما يمكن للمرء أن ينظر في OOD كمبيوتر شخصيو DCE عبارة عن بطاقة شبكة متصلة بالكمبيوتر.

ارتباط البيانات هو وسيلة لتبادل البيانات ثنائية الاتجاه تتضمن DCE وخط اتصال. يشير خط الاتصال إلى جزء الوسيط المادي المستخدم لنشر الإشارات في اتجاه معين ؛ ومن الأمثلة على خطوط الاتصال كابل متحد المحور، زوج مجدول من الأسلاك ، خط اتصالات الألياف البصرية (FOCL). يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمفهوم القناة (قناة الاتصال) ، والتي تُفهم على أنها وسيلة لنقل البيانات في اتجاه واحد. يمكن أن يكون أحد الأمثلة على قناة الاتصال هو نطاق تردد مخصص لجهاز إرسال واحد في الاتصال اللاسلكي. في خط معين ، يمكن تشكيل عدة قنوات اتصال ، يحمل كل منها معلوماته الخاصة. يقال أن الخط مقسم بين عدة قنوات.

أنواع الشبكات. هناك طريقتان لتقسيم خط نقل البيانات: تعدد الإرسال بتقسيم الوقت (خلاف ذلك تقسيم الوقت أو TDM - طريقة تقسيم الوقت) ، حيث يتم تخصيص شريحة زمنية معينة لكل قناة ، و تقسيم التردد(FDM - طريقة تقسيم التردد) ، حيث يتم توزيع نطاق تردد معين للقناة.

في CAD لمنظمات التصميم الصغيرة ، التي لا يزيد عددها عن بضع عشرات من أجهزة الكمبيوتر ، والتي تقع على مسافات صغيرة من بعضها البعض (على سبيل المثال ، في غرفة واحدة أو عدة غرف متجاورة) ، تكون الشبكة التي تربط أجهزة الكمبيوتر محلية. تحتوي شبكة المنطقة المحلية (LAN أو LAN - Local Area Network) على خط اتصال تتصل به جميع عقد الشبكة. في هذه الحالة ، يمكن أن تكون طوبولوجيا توصيلات العقد (الشكل 2.2) عبارة عن ناقل (ناقل) ، حلقة (حلقة) ، نجمة (نجمة). طول الخط وعدد العقد المتصلة في الشبكة المحلية محدودان.

أرز. 3.2

إطار، عجلة، دولاب؛ ب) حلقي. ج) نجمة

في مؤسسات التصميم الأكبر حجمًا ، تشتمل الشبكة على عشرات أو مئات أو أكثر من أجهزة الكمبيوتر التي تنتمي إلى أقسام التصميم والإدارة المختلفة والموجودة في مباني مبنى واحد أو عدة مباني. هذه الشبكة تسمى الشركة. في هيكلها ، من الممكن التمييز بين عدد من الشبكات المحلية ، تسمى الشبكات الفرعية ، ووسائل الاتصال بين الشبكات المحلية. تتضمن هذه الأدوات خوادم التبديل (وحدات اتصالات الشبكة الفرعية). إذا تم توحيد خوادم التبديل بواسطة قنوات نقل البيانات المنفصلة عن الشبكة المحلية للتقسيمات الفرعية ، فإنها تشكل شبكة فرعية جديدة ، تسمى العمود الفقري (أو النقل) ، وتتحول الشبكة بأكملها إلى بنية هرمية.

إذا كانت مباني مؤسسة التصميم بعيدة عن بعضها البعض على مسافات كبيرة (حتى موقعها في مدن مختلفة) ، فإن شبكة الشركة في نطاقها تصبح شبكة واسعة النطاق (WAN). في الشبكة الإقليمية ، توجد قنوات نقل بيانات جذعية (شبكة أساسية) ، لها طول كبير ، وقنوات نقل البيانات التي تربط شبكة LAN (أو مجموعة من الشبكات المحلية لمبنى فردي أو حرم جامعي) بشبكة العمود الفقري ويطلق عليها خط المشترك أو اتصال "الميل الأخير".

عادة ما يتم إنشاء شبكة العمود الفقري المخصصة ، أي الشبكة التي تخدم مؤسسة واحدة مكلفة للغاية بالنسبة للمؤسسة. لذلك ، غالبًا ما يلجأون إلى خدمات مقدم الخدمة ، أي مؤسسة تقدم خدمات اتصالات للعديد من المستخدمين. في هذه الحالة ، داخل شبكة الشركة ، يتم إجراء الاتصالات عبر مسافات كبيرة من خلال شبكة العمود الفقري العامة. على هذا النحو ، يمكنك استخدام ، على سبيل المثال ، شبكة هاتفية للمدينة أو لمسافات طويلة أو شبكات نقل البيانات الإقليمية. الشكل الأكثر شيوعًا للوصول إلى هذه الشبكات في الوقت الحالي هو الوصول إلى شبكة الإنترنت العالمية للكمبيوتر.

بالنسبة للعديد من شبكات الشركات ، فإن القدرة على الوصول إلى الإنترنت أمر مرغوب فيه ليس فقط لضمان الترابط بين الموظفين عن بعد في مؤسستهم ، ولكن أيضًا للحصول على الآخرين. خدمات المعلومات... إن تطوير المؤسسات الافتراضية التي تعمل على أساس تقنيات CALS يعني بالضرورة تبادل المعلومات من خلال الشبكات الإقليمية ، كقاعدة عامة ، عبر الإنترنت.

يظهر هيكل TO CAD لمنظمة كبيرة في الشكل. 2.3 الموضح هنا هو الهيكل النموذجي لشبكات CAD للمؤسسات الكبيرة والتي تسمى بنية خادم العميل. في شبكات العميل والخادم ، يتم تخصيص عقد واحدة أو أكثر ، تسمى الخوادم ، والتي تؤدي وظائف التحكم أو التصميم الشائعة للعديد من المستخدمين في الشبكة ، وبقية العقد (أماكن العمل) هي محطة طرفية ، ويطلق عليهم اسم العملاء ، ويعمل المستخدمون فيها معهم. في الحالة العامة ، يُطلق على الخادم اسم المجموعة أدوات البرمجيات، تركز على أداء وظائف معينة ، ولكن إذا كانت هذه الأدوات تركز على عقدة معينة من شبكة الكمبيوتر ، فإن مفهوم الخادم يشير على وجه التحديد إلى عقدة الشبكة.

أرز. 3.3

تتميز شبكات العميل والخادم بطبيعة توزيع الوظائف بين الخوادم ، بمعنى آخر ، يتم تصنيفها وفقًا لأنواع الخوادم. التمييز بين خوادم الملفات لتخزين الملفات المشتركة من قبل العديد من المستخدمين ، خوادم قواعد البيانات النظام الآلي، خوادم التطبيقات لحل مشكلات تطبيقات معينة ، تبديل الخوادم (وتسمى أيضًا وحدات ربط الشبكة أو خوادم الوصول) من أجل ربط الشبكات والشبكات الفرعية ، والخوادم المتخصصة. لأداء خدمات اتصالات معينة ، مثل خوادم البريد الإلكتروني.

في حالة تخصص الخوادم لتطبيقات محددة ، تسمى الشبكة شبكة الحوسبة الموزعة. إذا كان خادم التطبيق يخدم مستخدمي شبكة LAN واحدة ، فمن الطبيعي استدعاء مثل هذا الخادم محليًا. ولكن نظرًا لأن CAD لديها تطبيقات وقواعد بيانات يتم مشاركتها من قبل مستخدمين من أقسام مختلفة ، وبالتالي عملاء شبكات LAN مختلفة ، يتم تصنيف الخوادم المقابلة على أنها شركة ، وعادة ما تكون متصلة بالعمود الفقري (انظر الشكل 2.3.).

إلى جانب بنية خادم العميل ، يتم استخدام شبكات نظير إلى نظير ، حيث يمكن لأي عقدة ، اعتمادًا على المشكلة التي يتم حلها ، أداء وظائف الخادم ووظائف العميل. يصبح تنظيم التفاعل في مثل هذه الشبكات مع أكثر من بضع عشرات من العقد معقدًا للغاية ، لذلك لا تُستخدم شبكات نظير إلى نظير إلا في أنظمة CAD صغيرة الحجم.

وفقًا لطرق التبديل ، يتم التمييز بين شبكات تبديل الدارات وشبكات تبديل الرزم. في الحالة الأولى ، عند تبادل البيانات بين العقدتين A و B في الشبكة ، يتم إنشاء اتصال مادي بين A و B ، والذي يستخدم فقط من قبل هؤلاء المشتركين أثناء جلسة الاتصال. مثال على شبكة تبديل الدارات هي شبكة الهاتف. هنا ، يتم نقل المعلومات بسرعة ، ولكن يتم استخدام قنوات الاتصال بشكل غير فعال ، حيث من الممكن حدوث فترات توقف طويلة أثناء تبادل البيانات وتكون القناة "خاملة". أثناء تبديل الحزمة ، لا يتم إنشاء اتصال مادي ، والذي في كل لحظة من جلسة الاتصال من شأنه أن يربط المشتركين K و I. تنقسم الرسائل إلى أجزاء ، تسمى الحزم ، والتي يتم إرسالها في شبكة متفرعة من K إلى I أو عبر العقد الوسيطة مع إمكانية التخزين المؤقت (التخزين المؤقت) فيها. وبالتالي ، يمكن فصل أي سطر عن طريق العديد من الرسائل ، وتمرير حزم الرسائل المختلفة بالتناوب مع أقصى تعبئة للتوقفات المذكورة.

برامج CAD لها عدة أنواع: رياضية ، وبرامجية ، ومعلوماتية ، وتقنية ، ولغوية ، ومنهجية ، وتنظيمية.

1. البرمجيات الرياضية (MO)يتضمن الخوارزميات التي يتم من خلالها تطوير البرمجيات ؛ النماذج الوظيفية للأشياء المصممة ؛ طرق الحل العددي للمشاكل. طرق البحث القصوى. ينقسم MO CAD إلى:

الأساليب الرياضية والبناء على أساس النماذج الرياضية لأشياء التصميم ؛

وصف رسمي لتكنولوجيا التصميم بمساعدة الكمبيوتر.

يجب أن تصف MO في العلاقة أدوات أتمتة الكائن والعملية والتصميم.

2. برمجة (تشغيل)- هذه مجموعة من جميع البرامج والوثائق التشغيلية الخاصة بهم ، اللازمة لتنفيذ التصميم بمساعدة الكمبيوتر. ينقسم البرنامج إلى على مستوى النظام وخاص (تطبيقي).

البرامج على مستوى النظامتم إنشاؤها لتنظيم عمل الوسائل التقنية ، أي التخطيط والتحكم في عملية الحوسبة وتوزيع الموارد المتاحة. البرامج على مستوى النظام مماثلة في الغرض لأنظمة التشغيل.

برمجيات خاصةتنفذ برمجيات للتنفيذ المباشر لإجراءات التصميم.

البرامج الخاصة ، أو البرامج التطبيقية ، لها شكل طلب تقديم العروض.

المستويات البرمجيات: كود الآلة ، لغة التجميع ، اللغات عالية المستوى (الشكل 1.1).

3. دعم المعلوماتنذل - وغد(IO) هي البيانات التي يستخدمها المصمم في عملية التصميم لتطوير حل التصميم. هذه بيانات مرجعية عن المكونات ، وحلول التصميم النموذجية ، ومعلمات العناصر ، ومعلومات عن حالة التطورات الحالية في شكل حلول تصميم وسيطة ونهائية ، وهياكل ومعلمات للكائنات المصممة. جمع البيانات المستخدمة في CAD هو صندوق المعلومات. تتمثل الوظيفة الرئيسية لمكتب الإدخال والإخراج في الحفاظ على صندوق وتحديث وحفظ وتنظيم الوصول إلى البيانات.

أرز. 1.1 هيكل البرامج الهرمي

يشمل هيكل IO CAD:

وحدات البرمجيات ؛

بيانات الإدخال والإخراج لوحدات البرامج ؛

وثائق التصميم التنظيمية والمرجعية ، والمعايير الحكومية والصناعية ، والمبادئ التوجيهية والتعليمات ، وحلول التصميم النموذجية ، ووثائق التصميم الحالية ، التي تعكس التقدم وحالة المشروع.

هناك الطرق التالية للحفاظ على IO CAD:

إستعمال نظام الملفات;

مكتبات البناء.

استخدام قاعدة البيانات ؛

خلق برامج المعلوماتمحولات.

ينتشر استخدام نظام الملفات وبناء المكتبات ، لأنه مدعوم بالوسائل نظام التشغيل... تُستخدم هذه الأساليب عند تخزين وحدات البرنامج ، ونصوص الحوار التي تدعم عملية التصميم ، وإدخال البيانات الأولية على نطاق واسع ، والتخزين مستندات نصية... ومع ذلك ، فهي قليلة الاستخدام لمعالجة البيانات المرجعية عبر الإنترنت.

تختلف الأدوات اللغوية لنظام إدارة قواعد البيانات من لغات البرمجة إلى استهداف اللغات مستخدم محدد.

الوظائف الرئيسية لنظام إدارة قواعد البيانات:

إنشاء مخطط قاعدة البيانات ؛

تنظيم تخزين البيانات ؛

حماية سلامة قاعدة البيانات ؛

الحفاظ على تحميل قاعدة البيانات ؛

تزويد المستخدمين بإمكانية الوصول إلى قاعدة البيانات.

إنشاء برامج معلومات للمحولات - لتنظيم واجهة متعددة الوحدات. في CAD ، البرامج التي تعمل مع عدد كبيرالبيانات (الإدخال ، الوسيط ، الناتج) ، يتم تنظيم منطقة التبادل بشكل ملائم في شكل بنك بيانات. يسمح هذا بتعيين بعض الوظائف التي يؤديها المحول إلى DBMS ، مما يقلل في النهاية من وقت تطوير المعلومات والبرامج. ينفذ المهايئ مجموعة من العمليات لتنظيم تفاعل المعلومات بين وحدات البرامج.

4. دعم فني CAD. يأخذ التصميم التقليدي 15٪ من العمليات الحسابية. يتطلب CAD أدوات متخصصة ، مؤتمتة بشكل أساسي مكان العمل(AWP). AWP- لحل مشاكل التصميم المعقدة في غير متصل على الانترنت(للتمثيل ثلاثي وثنائي الأبعاد لأجسام التصميم) ، ثابتًا لأنواع مختلفة من كائنات التصميم ولحل المشكلات الهندسية والتصميمية والتكنولوجية النموذجية.

5. الدعم اللغوي لـ CAD ، والتي تعتمد على أدوات اللغة الخاصة (لغات التصميم) المصممة لوصف إجراءات التصميم بمساعدة الكمبيوتر وحلول التصميم. اللغات الموجهة لحل المشكلات هي Fortran و C وغيرها. مسائل حسابيةوأدوات لغوية خاصة لنمذجة الأشياء الهندسية. يتم إنشاء نقاط الاهتمام لمجالات التطبيق ذات الصلة (الإنشاءات ، والإلكترونيات ، وما إلى ذلك). لكن التنوع المفرط للغات يجعل من الصعب تبادل أدوات CAD بين المؤسسات. يتطلب تطوير أنظمة الإنتاج المرنة حلاً دقيقًا لقضايا تكوين الدعم اللغوي.

6. الدعم المنهجي نذل - وغد- هذه هي الوثائق المدرجة في تكوينها والتي تنظم إجراءات تشغيل النظام ، والتي هي في طبيعة التعليمات.

7. دعم CAD التنظيمي- اللوائح والأوامر وجدول التوظيف ، متطلبات التأهيلتنظيم الهيكل التنظيمي للأقسام بمجموعة من أدوات التصميم بمساعدة الحاسوب.