к.т.н., Рогов Александр Юрьевич
Санкт-Петербургский
государственный технологический институт
(технический
университет), Россия
Автоматизация инженерных расчётов
технологического
оборудования на базе пакета Teigha
Доклад посвящен вопросам автоматизации проектирования химико-технологического оборудования. Интенсивное развитие вычислительной техники и информационных технологий определило широкое внедрение CAD систем в конструкторские организации, в том числе, занимающихся разработкой оборудования для химической промышленности. Одним из путей снижения трудоёмкости проектирования является автоматизация этапов инженерных расчётов узлов оборудования с использованием современных прикладных программных пакетов обработки чертежей.
Подсистема инженерных расчётов представляет собой программный комплекс, который предоставляет интерфейс для выбора проектируемого оборудования, описания задания, ввода исходных данных, выполнения процедур проектирования, представления результатов вычислений и визуализации геометрических моделей. Функциональность подсистемы инженерных расчётов также включает экспорт результатов вычислений и геометрических моделей в CAD-приложения и файлы различных форматов, такие как DWG, DXF, DWF, DAE, PDF, SVG.
При реализации, подсистема инженерных расчётов строится из набора взаимосвязанных баз данных и библиотек программных кодов. База объектов содержит информацию о технологическом оборудовании, включая информацию о типах, частях, узлах, агрегатах, тем самым, систематизируя данные об объектах проектирования. База математических моделей содержит формулы и зависимости, представленные в формализованном виде и используемые при расчётах узлов, агрегатов, аппаратов. Она систематизирует данные о математических моделях, применяемых при проектировании. База проектных процедур содержит алгоритмы и методики расчётов узлов, агрегатов, аппаратов, хранимых в базе объектов, по формулам, зависимостям, моделям, хранимых в базе моделей. Описание проектной процедуры включает формализованные сведения об области применения, исходных параметрах, результирующих данных, решаемой задаче, используемом алгоритме. База геометрических прототипов содержит шаблоны для формирования двумерных и трехмерных геометрических моделей рассчитанных объектов. Прототип описывает геометрию объекта проектирования в относительных размерах, которые после вычислений преобразуются в фактические размеры. База проектов регистрирует исходные данные и результаты расчётов, систематизируя данные о заданиях на проектирование, выполнении проектных процедур, результатах вычислений, файлах построенных геометрических моделей.
Пользовательская программа управляет перечисленными базами данных и предоставляет диалоговый интерфейс для работы с компонентами программного комплекса. База проектных процедур связана с библиотеками программных кодов, которые содержат подпрограммы расчётов по алгоритмам проектных процедур. Пользовательская программа вызывает подпрограммы расчётов через базу проектных процедур. Геометрические прототипы составляются на конструктивно одинаковые объекты проектирования, различающиеся размерами и параметрами. Проектные процедуры используют геометрические прототипы для построения геометрических моделей объектов и экспорта этих моделей в файлы чертежей. Ссылки на файлы чертежей запоминаются в базе проектов, которая предоставляет функциональность для хранения, поиска, фильтрации, сравнения и анализа чертежной информации.
На рынке программного обеспечения для CAD систем недавно появился пакет Teigha, который представляет собой набор динамических библиотек программных кодов для обработки файлов форматов DWG и DXF. Пакет Teigha обладает рядом существенных достоинств с точки зрения использования его как платформы для разработки подсистем инженерных расчётов. Во-первых, пакет имеет развитые возможности по работе с файлами чертежей, включая получение свойств объектов чертежей, изменение этих свойств, добавление новых объектов, удаление имеющихся объектов, преобразование версий формата файла. Пакет предоставляет доступ к двумерным и трехмерным геометрическим объектам, блокам геометрии, слоям, видам, портам, типам, стилям, листам, присоединенным данным, и другой информации, хранящейся в файле чертежа. Во-вторых, пакет имеет мульти-платформенную поддержку для разных операционных систем: Windows, Linux, Mac, Android, Solaris. В-третьих, пакет имеет возможности экспорта файлов чертежей в форматы других приложений (PDF, DWF, DAE, SVG, BMP). В-четвёртых, пакет работает независимо от CAD-приложения, использующего указанный формат файла, что даёт преимущества по его применению на независимых компьютерах. В-пятых, на основе пакета можно разрабатывать собственные приложения и подсистемы инженерных расчётов с использованием современных языков программирования C++, C#, VB.
Приложение подсистемы инженерных расчётов должно интегрироваться с CAD-приложением, которое будет использовать его результаты. Для этого, эти приложения должны использовать общий формат обмена данными о параметрах и геометрии проектируемых объектов. Файлы формата DWG, созданные или обработанные пакетом Teigha, могут быть переданы обратно в CAD-приложение, что даёт возможности для интегрирования программных разработок с имеющимися CAD системами. Подсистемы инженерных расчётов на базе пакета также могут использоваться как обучающие программы в образовании при подготовке инженеров.
Ссылки:
1. Публикация: http://isicad.ru/ru/news.php?news=13749
2. Сайт: http://www.opendesign.com/the_oda_platform