Модели и методы разработки САПР с принуждением к обеспечению требований стандартов
В.В.Мигунов
Рассматривается метод принудительного удовлетворения требований стандартов единой системы конструкторской документации (ЕСКД), системы проектной документации для строительства (СПДС) и других нормативных документов в чертежах при разработке САПР за счет специальной модели электронного чертежа, не допускающей иных вариантов, кроме разрешенных стандартами (жесткое принуждение), и за счет большего удобства применения стандартизированных решений (мягкое принуждение). Путем последовательного проведения этой концепции в САПР реконструкции химических предприятий TechnoCAD GlassX удалось не только повысить качество изображения и производительность труда проектировщика, что естественно для машинной графики, но и поднять качество самого содержания чертежей, их удобочитаемость, за счет максимального соответствия отечественным стандартам.
Чертеж представляется как совокупность геометрических элементов, каждый из которых изображается одним из 6 типов линий, разрешенных ГОСТ 2.303, с точки зрения толщины и продольной структуры. Шаг разрывов в штриховых и штрих-пунктирных линиях фиксируется как средний из допускаемых стандартом. Кроме этого, добавлен допускаемый по ГОСТ 21.106 тип линии утолщенная штриховая.
Масштаб чертежа выбирается только из вариантов по ГОСТ 2.302, причем в специализированных проблемно-ориентированных расширениях варианты масштабов ограничиваются в соответствии с требованиями СПДС для каждого конкретного случая. Для профилей наружных сетей водоснабжения и канализации, например, по горизонтали допускаются масштабы от 1:500 до 1:5000, а по вертикали - от 1:100 до 1:500 (ГОСТ 21.604).
Чертежный шрифт допускается по ГОСТ 2.304 с вариантами размеров 2.5, 3.5, 5,7, 10, 14, 20, 28, 40 и углов наклона 90° либо 75°, заданных в стандарте - всего 16 вариантов.
При нанесении размеров величина стрелок, засечек, перехода выносных линий за размерные и др. могут выбираться только в диапазонах, задаваемых ГОСТ 2.307.
Формат выбирается из вариантов ГОСТ 2.301. Дополнительные форматы разрешены, но их размер надо задавать вручную, что затрудняет работу.
Режим ортогональности при черчении и режим подготовки аксонометрических схем допускает оси в 13 допустимых по ГОСТ 2.317 аксонометрических проекциях, а также в 6 более простых видах по ГОСТ 2.305, плюс дополнительные 6 косоугольных фронтальных проекций (3 изометрические и 3 диметрические) с направлением оси X горизонтально вправо и направлением оси Y в первом квадранте, возникшим из примеров чертежей в СПДС.
Для специфицирования чертежа в него помещаются таблицы, выбираемые из 22 вариантов по ГОСТ 2.108, 21.103, 21.401, 21.101, 21.110, по типовым проектным решениям и стандартам предприятия. Кроме этого, имеются еще несколько бланков таблиц специального вида: ведомость перемычек, потребность кабелей и проводов и др. по СПДС.
При нанесении условных графических обозначений в аксонометрических схемах плоскость обозначения автоматически подбирается так, чтобы выносные линии лежали одновременно в этой плоскости и в одной из координатных плоскостей (не более 6 вариантов).
Библиотеки условных графических обозначений, помещаемых в чертеж, включают только заданные в ГОСТ варианты. То же касается библиотеки основных и дополнительных надписей, рабочих чертежей элементов трубопроводов, элементов сварных швов и других служебных библиотек, которые пользователь не может изменить.
Способы штрихования предусматривают набор из ГОСТ 2.306 и другие стили, применяемые в чертежах марок АР, КЖ, КМ. Можно создать и свой стиль штрихования, но это гораздо труднее, чем выбрать имеющийся.
При специфицировании изделий, изображенных на чертеже, осуществляется выбор в электронных номенклатурных каталогах, которые полностью основаны на стандартах, технических условиях и информации заводов-изготовителей, причем автоматическое формирование обозначений и наименований изделий происходит в точности по тем правилам, которые заданы в исходной нормативной документации. Электронные каталоги охватывают средства автоматизации, оборудование, трубопроводную арматуру, элементы трубопроводов применительно к химическим производствам и промышленным зданиям.
Специальный тип геометрического элемента "Магистраль" упрощает вычерчивание условных обозначений трасс кабелей и др. в виде линий по ГОСТ 21.106, 21.107, 21.108, 21.614, 2.754. Трудоемкость вычерчивания их вручную несравнима с реализованной, когда задается только осевая линия.
Следующие способы принуждения к обеспечению требований стандартов реализованы за счет параметрической генерации изображений по вводимым данным. Используется технология, основанная на совместном хранении в одном элементе чертежа, называемом "Модуль", как исходных данных, так и результатов параметрической генерации. Модуль включает видимую в чертеже совокупность геометрических элементов и невидимое в чертеже параметрическое представление моделируемого объекта. При внесении изменений в параметры геометрическая часть модуля генерируется заново.
Условные обозначения приборов и исполнительных механизмов в схемах автоматизации генерируются по буквенно-цифровым признакам в точном соответствии с требованиями ГОСТ 21.404. Линии связи при их проведении автоматически снабжаются разрывами и точками соединения по требованиям этого стандарта. Таблица расположения средств автоматизации (ГОСТ 21.408) автоматически генерируется с необходимыми размерами граф, типами линий и шрифтами.
При подготовке специфицирующих таблиц их размеры автоматически соответствуют стандартным, то же для используемых типов линий, правил продолжения таблиц, шрифтов в них. Автоматизируется простановка и упорядочивание позиций по ГОСТ 2.108 и специализированным ГОСТам СПДС. Предусматривается возможность автоматической конвертации заказной спецификации из формата ГОСТ 21.103-78 в формат ГОСТ 21.110-95.
В модулях поэтажных планов строительной подосновы обозначения осей, размеры и многое другое генерируется в соответствии с 21.501 по задаваемым количествам вертикальных и горизонтальных осей. Автоматически наносятся перегородки выбранного типа, дверные и оконные проемы и др. Возможен экспорт осей строительной подосновы в модуль с аксонометрической схемой трубопроводной системы.
Аксонометрические схемы трубопроводов используют стандартную библиотеку условных графических обозначений трубопроводной арматуры и элементов трубопроводов. Сами схемы, включая нанесение текстов и размеров, обозначений разрывов, изображаются по ГОСТ 21.206, 21.401, 21.601, 21.602. Обеспечивается автоматическая привязка обозначений к трубам таким образом, чтобы выносные линии размеров шли вдоль координатных осей, как это требуется стандартами. Автоматизировано нанесение разрывов на трубы. Возможен перенос веток трубопровода, импорт осей строительной подосновы, мгновенная смена аксонометрической проекции из числа допустимых ГОСТ и др.
Геометрическая часть модуля профиля наружной сети водоснабжения или канализации генерируется по ГОСТ 21.604, включая условные обозначения труб, футляров, колодцев, дождеприемников, таблицу основных данных, нанесение текстов, размеров и отметок высоты.
Модуль с проектом молниезащиты включает в соответствии с требованиями РД 34.21.122-87 "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений" обязательный вид сверху (план) и необязательные дополнительные сечения в вертикальных плоскостях для систем молниезащиты из стержневых (одиночных, двойных и многократных), тросовых (одиночных и двойных) и сеточных молниеприемников. Расчет сечений зон защиты и их взаимовлияния ведется автоматически по указанному РД, также как и генерация геометрии, включающей: условные изображения стержневых, сеточных, одиночных и двойных тросовых молниеприемников, позиционные обозначения, обозначение вида сверху, обозначения вертикальных сечений на виде сверху (включая изображение секущего отрезка) и на самом вертикальном сечении, размеры, линии горизонтальных и вертикальных сечений зон защиты, порождаемых различными наборами молниеприемников, текстовые обозначения сечений на виде сверху с указанием высот, таблица расчета молниезащиты, изображения заземлителей.
Оформление чертежа рамками, основной и дополнительными надписями при их разработке в специализированных расширениях САПР вычерчивается по требованиям стандартов автоматически из параметрического представления в модуле оформления чертежа. При разработке технологических схем производства запрещается оформлять чертеж иначе, чем с помощью модуля оформления чертежа.