Norenkov.Osnovy.Avtomatizirovannogo.Proektirovania.2002 (525024), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Поддержка текстовыхформатов DXF и PDIF позволяет обмениваться информацией с такими распространенными пакетами, как AutoCAD, OrCAD, Viewlogic и др.Компания Protel International (новое название Altium) предлагает наряду с P-CAD2000 систему сквозного проектирования РЭА Protel 99SE собственной разработки, имеющую возможности, аналогичные возможностям системы P-CAD 2000.Автоматическое размещение и трассировка реализуются и в ряде других САПР печатных плат, в частности в отечественной САПР RELIEF с оригинальным алгоритмомбыстрой плотной упаковки разногабаритных элементов. Алгоритм основан уа многократном дихотомическом делении множества размещаемых элементов.Конструкторское проектирование РЭА включает также задачи разводки кабелей, анализа механической прочности и тепловых режимов, поэтому компания РТС ввела в своюмашиностроительную САПР Pro/ENGINEER дополнительные модули для задач размещения компонентов и 3£>-кабелей.
Примерами программ анализа тепловых режимов могутслужить программы AutoTherm и FLOTHERM в САПР компании Mentor Graphics. Первую из них используют для расчета тепловых режимов на уровне печатных плат, вторую- на более высоких иерархических уровнях в конструкциях РЭА для принятия обоснованных решений по размещению конструктивов и вентиляторов. С помощью отечественной программы Асоника, разработанной в МГИЭМ, проводят расчеты конструк-2325.3. Система автоматизированного проектирования в радиоэлектроникеций РЭА на вибропрочность и выполняют тепловой анализ. В составе комплекса программ Omega PLUS имеются средства для оценки влияния конструктивных особенностей печатных плат на их электрические характеристики.Переход от системы CAD к системе САМ выражается в преобразованиирезультатов конструкторского проектирования в управляющую информацию длягенераторов изображений. В случае печатных плат для такого перехода можноиспользовать программы семейства LAVENIR фирмы Lavenir Technology, с ихпомощью создаются и дорабатываются управляющие файлы для фотоплоттеров и станков с ЧПУ, контролируется соблюдение проектных норм.В области автоматизации схемотехнического проектирования наибольшеераспространение получили варианты программы Spice, созданные в нескольких фирмах.В программе PSpice для персональных компьютеров предусмотрены статический,динамический и частотный виды анализа, смешанное логико-аналоговое моделирование (mixed-signal simulation), температурный (с индивидуальными значениями температуры по приборам) и шумовой анализы, расчеты в наихудшем случае и статистический,по методу Монте-Карло, спектральный анализ.
В логической части реализовано событийное моделирование, выявляются риски сбоя, рассчитываются зависимые от нагрузки задержки. Для оптимизации параметров, выполняемой градиентными методами,можно использовать программу PSpice Optimizer.В библиотеках программы PSpice имеется несколько тысяч математических моделейэлементов (диодов, биполярных и полевых транзисторов, операционных усилителей, стабилизаторов, тиристоров, компараторов, магнитных устройств с учетом насыщения игистерезиса, оптронов, кварцевых резонаторов, длинных линий с учетом задержек, отражений, потерь и перекрестных помех и др.) Библиотека открыта для включения моделейпользователя, имеются соответствующие инструментальные средства пополнения библиотеки.
Предусмотрено взаимодействие аналоговой и цифровой частей схемы.Известен также ряд других программ аналогового и смешанного моделирования. Вих число входят программы ICAP/4Window (Intusoft), Saber Mixed-technology Simulator(фирмы Analogy), Viewanalog (Viewlogic Systems), Continuum (Mentor Graphics) и др.К числу отечественных программ схемотехнического анализа относятсяпрограммы серии ПА. Это ПА7, в которой наряду с видами анализа, обычными для программ анализа электронных схем, реализовано моделирование механических, гидравлических, тепловых процессов, и последняя версия ПА9,написанная на языке Java и тем самым ориентированная на использование враспределенных системах проектирования.Специфические требования предъявляются к программам анализа радиотехнических схем. Эту группу программ представляют TESLA (компания Tesoft), выполняющаяспектральный анализ, нелинейное аналоговое и цифровое моделирование телекоммуникационного оборудования; Spectre/XL (Avista Design Systems), предназначенная длямоделирования нелинейных устройств типа смесителей и приемников; GENESYS(Eagleware), используемая для проектирования радио- и СВЧ-устройств, анализа электромагнитной совместимости; Eclispse (Arden Technologies), служащая для моделирования линейных радиотехнических устройств с микрополосковыми линиями, активнымиприборами, интеграторами, сумматорами; Microwave Office (AWR), ориентированнаяна анализ линейных и нелинейных схем с использованием методов рядов Вольтерра игармонического баланса, анализ шумов, синтез топологии полосковых линий; Парус(Владимирский ГТУ), включающий ряд функций моделирования радиотехническихустройств.2335.
Методическое и программное обеспечение автоматизированных системКомплекс программ компонентного и технологического проектирования разработан компанией Silvaco. В комплексе имеются программы: моделирования электронныхприборов, в том числе мощных и высокочастотных приборов с учетом эффектов саморазогрева, на основе уравнений Пуассона, непрерывности, баланса энергии и теплопроводности; моделирования технологических процессов изготовления электронныхкомпонентов с использованием метода конечных элементов; расчета паразитных параметров соединений путем перехода от топологической схемы к схемным параметрампосредством 3£>-моделирования с использованием уравнения Лапласа. Другим примером программ экстракции параметров соединений может служить продукт Arcadia (фирма Synopsys), с помощью которого можно найти критический путь в разработаннойтопологической схеме, определить для него паразитные параметры соединений и рассчитать перекрестные помехи.Имеются специальные программы для анализа электромагнитной совместимостикомпонентов в конструктивах РЭА.
К ним, например, относятся программы семействаOmega PLUS, с помощью которых определяется форма сигналов в конструкциях с печатными платами, кабельными соединениями, микрополосковыми линиями; анализируются статические электрические и магнитные поля в геометрических плоских и объемных конструкциях; выполняется расчет полосковых и микрополосковых устройств,взаимных индуктивно стей и емкостей много проводных линий передачи; моделируютсяэлектромагнитные излучения в печатных платах; рассчитываются задержки с учетомпаразитных емкостей и индуктивностей. При моделировании компоненты схемы представляются в виде линейных эквивалентных схем входных и выходных цепей, проводитсячастотный анализ, фиксируются максимальные амплитуды напряженностей электрического и магнитного полей, электрических токов и напряжений, результаты используются для принятия необходимых конструктивных решений.Другим примером комплекса программ для моделирования радиотехническихустройств может служить система ACOLADE компании ICUCOM.
В системе имеетсябиблиотека с моделями фильтров, усилителей, смесителей, модуляторов, специализированных блоков связной аппаратуры и библиотека с алгоритмами для моделированияканалов связи, кодировщиков, детекторов, эквалайзеров и т. п.Известен ряд программ для проектирования вычислительных сетей, телекоммуникационных систем, систем связи. Широко применяемыми программами моделированиявычислительных сетей можно считать OPNET и COMNET III компаний OPNETTechnologies и CACI Products Company соответственно.Интеграция проектирующих программ в систему, образование из них маршрутовпроектирования и выполнение ряда других служебных функций возлагаются на системную среду САПР, называемую в настоящее время системой PDM.
Примером системнойсреды в САПР СБИС может служить среда, созданная в компании Mentor Graphics.5.4. Автоматизированные системы управленияАвтоматизация управления предприятиямиСистемы управления в промышленности, как и любые сложные системы,имеют иерархическую многомодульную структуру. Если предприятие является концерном (научно-производственным объединением) и его можно рассматривать как систему верхнего уровня, то следующими уровнями по нисходящейлинии будут уровни завода, цеха, производственного участка, производственного оборудования.Автоматизация управления на различных уровнях реализуется с помощьюАСУ.2345.4.
Автоматизированные системы управленияСреди АСУ различают АСУП и АСУТП.Функции АСУП в различных сочетаниях объединяются в несколько групп,соответственно появляются упомянутые выше разновидности АСУП с названиями ERP, MRP, MES, SCM и др. Иногда функции управления поставками иотношениями с заказчиками относят к функциям ERP, но часто эти функцииреализуются в самостоятельных системах SCM и CRM соответственно.В большинстве случаев АСУП охватывает уровни от предприятия до цеха,АСУТП — от цеха и ниже.
Однако на уровне цеха могут быть средства и АСУП,и АСУТП. В то же время в АСУТП могут быть и межцеховые связи, еслиуправление единым производственным процессом выполняется в несколькихцехах.Характерные особенности современных АСУП.1. Открытость по отношению к ведущим платформам (UNIX, Windows,OS/2) и различным СУБД и прежде всего мощным СУБД типа Oracle, Ingres,Informix, Sybase; поддержка технологий типа ODBC (Open Data Base Connection),OLE (Object Linking and Embedding), DDE (Dynamic Data Exchange); поддержка архитектур клиент — сервер.