Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Автоматизированное проектирование силовых трансформаторов

Организация информации при использовании ЭВМ - Автоматизированное проектирование силовых трансформаторов

Оглавление
Автоматизированное проектирование силовых трансформаторов
Значение автоматизированного проектирования
Основные сведения об автоматизированном проектировании
Структура САПР
Основные принципы создания САПР
Виды САПР
Проблемы функционирования человека в САПР
Особенности технологии автоматизированного проектирования
Экономическая эффективность САПР
Понятие и назначение гибких автоматизированных производств
Проектирование технологических процессов на базе САПР
Проблемы и перспективы организации гибких автоматизированных производств в трансформаторостроении
Базовое техническое обеспечение
Периферийное техническое оборудование
Проблемы формирования комплекса технических средств САПР
Общесистемное программное обеспечение
Специальное программное обеспечение
Организация информации при использовании ЭВМ
Информационное обеспечение
Банки данных
Базы знаний
Предпосылки оптимального проектирования трансформаторов
Постановка задачи оптимального проектирования трансформаторов
Исследование характера задачи оптимального проектирования трансформаторов
Основные направления в разработке методов оптимального проектирования силовых трансформаторов
Оптимальное проектирование силовых трансформаторов методом рационализированного перебора
Разработка и исследование проектирования на основе метода случайного поиска
Сравнение и анализ эффективности методов оптимального проектирования силовых трансформаторов
Разработка математической модели трансформатора
Результаты применения методов программирования для оптимального проектирования
Развитие систем автоматизированного проектирования в электротехнике
Система автоматизированного проектирования типоисполнений трансформаторов класса 35 кВ
Система автоматизированного проектирования трансформаторов класса 110 кВ
Организация интегрированных систем автоматизированного проектирования трансформаторов
Модели графических документов
Общесистемное программное обеспечение машинной графики
Методология решения графических задач при проектировании трансформаторов
Структура чертежно-графической подсистемы
Организация специального программного обеспечения

Информация есть абстрактное понятие, которое выражается в форме данных, являющихся ее носителями и реальными представителями. Именно они обладают определенными структурными и операционными свойствами, изучение которых, а также разработка технологии работы с данными составляют главное назначение информационного обеспечения [49]. Под данными понимаются первичные сведения, получаемые в результате прямого наблюдения за контролируемым объектом или процессом и выражаемые в форме чисел, слов или специальных обозначений.

Рис. 3.14. Модуль покрытия информационной потребности (Д — документ)
Нужные при проектировании сведения, как правило, рассредоточены по различным ТИ, РТМ, ГОСТ и другим документам (рассеяние информации). Необходимость получения какой-то совокупности этих сведений образует информационную потребность [50], которая удовлетворяется при получении этих сведений (рис. 3.14). При этом многие документы лишь незначительно покрывают информационную потребность, другие содержат однотипные сведения.
При автоматизированном проектировании рассеяние информации значительно затрудняет и замедляет проектирование (особенно для неопытного проектировщика), поскольку возникают трудности в достижении полной информированности. Это аналитически можно представить следующим образом:

где П — полная информированность, обеспечивающая удовлетворение информационной потребности; N — количество документов, расположенных в порядке убывания степени удовлетворения информационной потребности; λ — параметр, характеризующий степень рассеяния информации.

Для квалифицированного проектировщика формирование П происходит значительно быстрее, так как в этом случае используются не только внешние источники информации, но и собственные знания, опыт и др.
Важным для проектировщика свойством информации является доля документов истинной информации, определяющей ее ценность. Ценность информации с течением времени убывает, что объясняется ее старением. В общей аналитической форме падение ценности информации описывается уравнением

где С0 — первоначальная ценность информации; β — коэффициент, характеризующий интенсивность старения информации.
Фактор старения информации предполагает необходимость постоянного обновления информационных фондов как при автоматизированном, так и при неавтоматизированном проектировании.
Информацию можно рассматривать и описывать в различных аспектах (семантическом по содержанию, синтаксическом по структуре и прагматическом по использованию). Если для неавтоматизированного проектирования наиболее важным представляется семантический аспект информационного фонда, то для автоматизированного на первое место выходит синтаксический. Неправильная или неэффективная структуризация информационного фонда в САПР может значительно обесценить результаты проектирования.
Человек практически способен воспринимать неограниченное количество информации. В то же время некоторая входная информация им совершенно не воспринимается. Эту особенность восприятия и переработки информации следует учитывать при организации информационных потоков в САПР.
Структуры данных при использовании ЭВМ являются логическим отображением структур памяти ЭВМ, в которых эти данные располагаются. Средства языков программирования позволяют программисту оперировать с данными, не заботясь о распределении памяти. Однако при построении сложных программ, какими являются программы, применяемые в САПР, знание структур памяти необходимо.
Целесообразно рассмотреть отдельно структуры оперативной и внешней памяти ЭВМ. Наиболее распространенными структурами оперативной памяти являются [52]:

  1. Байт — наименьшая адресуемая единица в большинстве современных отечественных и зарубежных ЭВМ, содержащая 8 двоичных разрядов.
  2. Слово — единица, имеющая различную длину в ЭВМ разных типов (в ЕС ЭВМ слово содержит 4 байта).
  3. Поле —участок оперативной памяти, отводимый под массивы или другие структуры данных (размер определяется в байтах или словах).

Память может распределяться статически или динамически. Статическая память выделяется при выполнении загрузки программы до того, как программа начинает выполняться. Динамическую область памяти программа запрашивает в ходе своего выполнения. Динамические запросы памяти допускаются в программах на таких языках программирования, как АССЕМБЛЕР и ПЛ/1.
Для характеристики внешней памяти наряду с единицами байт и слово используются следующие:

  1. Экстент — группа смежных единиц внешней памяти (с некоторыми допущениями можно сказать, что экстент — непрерывный участок внешней памяти).
  2. Дорожка - участок магнитного диска или барабана, на котором информация может быть записана и прочитана одной магнитной головкой (магнитные диски для ЕС ЭВМ имеют, как правило, 203 концентрически расположенные дорожки).
  3. Цилиндр — совокупность дорожек магнитного диска, которые могут быть прочитаны одновременно без перемещения головок (обычно 10 или 20 дорожек).
  4. Том — термин, обозначающий пакет магнитных дисков или бобины магнитной ленты.

Различают последовательный и прямой доступ к памяти ЭВМ. При последовательном доступе ссылки на элементы данных выполняются способом, зависящим от последовательности, в которой элементы данных физически хранятся. Колоды перфокарт, магнитные ленты допускают только последовательную выборку. Прямой доступ означает, что к элементу данных можно обращаться сразу, без просмотра всей предыдущей информации. Прямой доступ может быть реализован в оперативной памяти ЭВМ, а также на магнитных дисках и барабанах.
Для характеристики обмена информацией между оперативной и внешней памятью используются следующие единицы информации: логическая запись, файл, блок (или физическая запись), набор данных. В оперативной памяти группа последовательных полей, которые определенным образом связаны друг с другом (на языке программирования они перечислены в одном операторе ввода — вывода), называется логической записью (или просто записью). Группа связанных по смыслу записей называется файлом.
Единицей обмена между основной и внешней памятью является физическая запись (блок), которая представляет собой информацию, записываемую или считываемую за одно обращение к внешнему устройству. Физическая запись может содержать одну или несколько логических записей. Объединение логических записей в блоки (блокирование записей) при передаче данных на внешнее устройство и выделение из блоков (разблокирование) при чтении производится, как правило, автоматически. Объем логических и физических записей определяет сам программист.
Файлы могут быть основными структурами для организации данных во внешней памяти ЭВМ. Однако при больших объемах информации связи между данными возрастают и усложняются. Нередко одни и те же данные приходится дублировать в различных файлах. Последнее приводит не только к дополнительным затратам памяти, но и к многочисленным ошибкам.
Поэтому в последнее время значительное распространение получают базы данных, в которых различают физическую и логическую организацию данных. Физическая организация может представлять собой совокупность наборов данных. Логическая организация представляет, как правило, древовидную или сетевую структуру данных. Вся информация в базе данных поименована, структура связей между данными отражается в логическом описании базы данных.
Проблемный программист, работающий с базой данных, всегда имеет дело с логической структурой. Связь между логической и физической структурами, поиск данных по запросам и запись данных в базу осуществляют специальные программы, которые образуют систему управления базой данных (СУБД).



 
Вакуумная сильноточная дуга в магнитном поле »
электрические сети