Использование программы AutoCAD при строительстве и реконструкции канализационных очистных сооружений

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

Белорусский государственный  университет транспорта

 

Кафедра "Информационные технологии"

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

 

 

 

 

 

по дисциплине: «Основы информационных технологий»

 

 

Использование программы AutoCAD при строительстве и реконструкции канализационных очистных сооружений

 

 

 

 

Выполнил:                                                                    магистрант

Проверила:                      доцент

 

 

 

 

 

2012

Содержание

 

 

 

Введение

 

 

Постоянно растущий уровень  компьютерных технологий, динамическое развитие программных и аппаратных средств, влекут за собой бурный переход  от традиционных методов ведения проектно-конструкторских работ к использованию новых автоматизированных систем разработки и выполнения конструкторской документации.

На сегодняшний день производство продукции мирового класса возможно только на соответствующем  оборудовании и с использованием современных средств автоматизации. Ни одно предприятие, ведущее разработки сложных технических объектов, теперь не обходиться без использования компьютеров и мощного программного обеспечения, позволяющего гармонично сочетать форму и содержание проекта, оптимизировать процесс разработки и выполнения конструкторской документации при многократном использовании имеющихся данных.

Времена, когда рабочее  место конструктора и проектировщика было оснащено всего лишь кульманом  и канцелярскими принадлежностями, ушли в прошлое. В мире современных технологий невозможно достичь высокого уровня конструирования без использования систем автоматизированного проектирования (САПР), которые обеспечивают максимальную точность выполнения чертежей и экономят время за счет автоматизации многих рутинных операций. Более того, создаваемые с их помощью результаты можно передавать по технологической цепочке дальше для выполнения последующих производственных операций.

На сегодняшний день в наличии существует множество компьютерных программ и пакетов, которые позволяют проектировать при минимальных затратах времени и средств. Лидером среди систем автоматизированного проектирования, вне всякого сомнения, можно считать AutoCAD. За годы, прошедшие со времени появления первой версии программы, она превратилась в мощную среду, без которой трудно представить работу современного промышленного предприятия или конструкторского бюро.

 

1 История развития программы

 

 

AutoCAD - двух- и трёхмерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией Autodesk.

Создание AutoCAD началось с создания Autodesk и наоборот — история Autodesk начинается с создания AutoCAD.

Джон Уолкер (John Walker) в  январе 1982 года разослал письма нескольким программистам. В письме предлагалось участвовать в создании фирмы. Фирма  должна была разрабатывать программы  для персональных компьютеров. Первой программой фирмы была программа MicroCAD, а фирма называлась Desktop Solutions.

Потом и фирму и  программу переименовали. Autodesk Inc. была зарегистрирована 26 апреля 1982 года. Датой  создания AutoCAD считается 25 августа 1982 года.

AutoCAD первоначально выпускался в двух версиях: AutoCAD-80 (для работы на базе CP/M-80) и AutoCAD-86 (для IBM 8086). AutoCAD-86 работал с двенадцатью примитивами, с помощью 42 команд. За 1982 год было продано пять AutoCAD-80 и один AutoCAD-86. Цена программы составляла 1000 долларов.

В апреле 1983 г. был создан AutoCAD v 1.2 (R2). В этой версии была добавлена  возможность простановки размеров.

Созданные в дальнейшем версии выходили в такой последовательности:

• 1983 август - AutoCAD v 1.3 (R3);
• 1983 октябрь - AutoCAD v 1.4 (R4);
• 1984 октябрь - AutoCAD v 2.2 (R5);
• 1985 май - AutoCAD v 2.1 (R6);
• 1986 июнь - AutoCAD v 2.5 (R7);
• 1987 апрель - AutoCAD v 2.6 (R8);
• 1987 сентябрь - AutoCAD (R9);
• 1988 октябрь - AutoCAD (R10);
• 1990 октябрь - AutoCAD (R11);
• 1992 июнь - AutoCAD (R12);
• 1994 ноябрь - AutoCAD (R13);
• 1997 февраль - AutoCAD (R14);
• 1999 март - AutoCAD 2000 (R15);
• 2000 июль - AutoCAD 2000i (R15.1);
• 2001 июнь - AutoCAD 2002 (R15.6);
• 2003 март - AutoCAD 2004 (R16);
• 2004 март - AutoCAD 2005 (R16.1);
• 2005 март - AutoCAD 2006 (R16.2);
• 2006 март - AutoCAD 2007 (R17);
• 2007 март - AutoCAD 2008 (R17.1);
• 2008 март - AutoCAD 2009 (R17.2);
• 2009 март - AutoCAD 2010 (R18.0);
• 2010 март - AutoCAD 2011 (R18.1);
• 2011 март - AutoCAD 2012 (R18.2);
• 2012 март - AutoCAD 2013 (R19.0).

Всего к сегодняшнему времени выпущено 27 версий. С каждой новой версией в AutoCAD появляются новые функции, облегчающие и ускоряющие проектирование. Новые возможности AutoCAD 2013:

- разрезы и выносные элементы;

- зачеркнутый текст;

- связь с Autodesk 360;

- синхронизация адаптированных и вспомогательных файлов;

- обмен информацией через социальные сети;

- приложения для AutoCAD на Autodesk Exchange;

- контекстно-зависимый инструмент PressPull;

- импорт файлов Inventor;

- извлечение кривых из поверхностей;

- предварительный просмотр при смене видов;

- упрощенный перенос наработок в AutoCAD 2013.

AutoCAD и специализированные  приложения на его основе нашли  широкое применение в машиностроении, строительстве, архитектуре и  других отраслях промышленности. Программа выпускается на 18 языках. Уровень локализации варьируется от полной адаптации до перевода только справочной документации. Русскоязычная версия локализована полностью, включая интерфейс командной строки и всю документацию, кроме руководства по программированию. На данный момент AutoCAD является наиболее распространённой САПР в мире благодаря средствам черчения.

Популярность AutoCAD в мире обусловлена  весьма развитыми средствами разработки и адаптации, которые позволяют  создавать специализированные приложения, такие как AutoCAD Mechanical, AutoCAD Electrіс, AutoCAD Architecture, GeoniCS, Promis-e, PLANT-4D, AutoPLANT, СПДС GraphiCS, MechaniCS и другие. Всего в мире насчитывается более 10000 коммерческих продуктов основанных на AutoCAD. Описание некоторых из них:

1. AutoCAD Architecture – версия, ориентированная на архитекторов и содержащая специальные дополнительные инструменты для архитектурного проектирования и черчения, а также средства выпуска строительной документации;
2. AutoCAD Civil 3D – решение для проектирования объектов инфраструктуры, предназначенное для землеустроителей, проектировщиков генплана и проектировщиков линейных сооружений. Помимо основных возможностей AutoCAD Civil 3D может выполнять такие виды работ, как геопространственный анализ для выбора подходящей стройплощадки, анализ ливневых стоков для обеспечения соблюдения экологических норм, составление сметы и динамический расчет объемов земляных работ;
3. AutoCAD Electrical –  разработан для проектировщиков электрических систем управления и отличается высоким уровнем автоматизации стандартных задач и наличием обширных библиотек условных обозначений;
4. AutoCAD LT – САПР для чертежных работ и детализации в 2D;
5. AutoCAD Map 3D – картографический программный продукт;
6. AutoCAD Mechanical – САПР для проектирования и черчения;
7. AutoCAD MEP – ориентирован на проектирование инженерных систем объектов гражданского строительства: систем сантехники и канализации, отопления и вентиляции, электрики и пожарной безопасности. Реализовано построение трехмерной параметрической модели, получение чертежей и спецификаций на ее основе;
8. AutoCAD Structural Detailing – это AutoCAD, обладающий специализированными функциями для выпуска чертежей стальных и железобетонных конструкций.

Для проектирования канализационных  очистных сооружений наиболее подходит стандартный AutoCAD (рисунок 1), а с учетом того что при проектировании нет необходимости в 3D моделировании, возможно использование AutoCAD LT.

AutoCAD LT — специализированное  решение для 2D-черчения. Оно стоит  дешевле полной версии AutoCAD (примерно  треть стоимости базовой версии). В AutoCAD LT полностью отсутствуют  инструменты трёхмерного моделирования  и визуализации (однако возможен  просмотр трёхмерных моделей, сделанных в базовой версии), исключены программные средства адаптации системы (такие как AutoLISP и VBA, что делает невозможным установку полезных приложений и надстроек, расширяющих базовые возможности AutoCAD (GeoniCS, СПДС GraphiCS, Project Studio CS), нет возможности создания параметрических чертежей, а также ряд других отличий. Впервые была представлена в 2009 году как версия 2010. Благодаря отсутствию 3D моделирования происходит повышение производительности системы.

 

Рисунок 1 – Главное окно AutoCAD 2013

 

Основным форматом файла AutoCAD является DWG — закрытый формат, изначально разрабатываемый Autodesk. Для обмена данными с пользователями других САПР предлагается использовать открытый формат DXF. Следует отметить, что файлы с расширениями DWG и DXF может читать большинство современных САПР, поскольку данные форматы являются стандартом де-факто в области двумерного проектирования. Для публикации чертежей и 3D-моделей (без возможности редактирования) используется формат DWF, также созданный компанией Autodesk.

Кроме этого, программа поддерживает запись и чтение (посредством процедур импорта/экспорта) файлов формата 3DS, DGN, SAT и некоторых других.

В состав AutoCAD включена программа Inventor Fusion, которая позволяет преобразовывать файлы, полученные из трёхмерных САПР (таких как Inventor, SolidWorks, CATIA, NX и т. п.) в формат DWG.

 

2 Autodesk 360

 

В мире все большую  популярность завоевывают облачные сервисы. В первую очередь это  связано с развитием интернета  и его доступностью. Компания Autodesk не стала исключением. В AutoCAD 2013 впервые интегрирована связь с облачными сервисами Autodesk 360 (рисунок 2). Тесная связь с Autodesk 360 позволяет проводить синхронизацию файлов. Чертежи и папки приводятся в соответствие с их онлайн-вариантами непосредственно из среды AutoCAD. Существует возможность экспорта и передачи файлов в единые учетные записи пользователей, а также обмена файлами через учетные записи Autodesk.

Autodesk 360 — это облачная платформа, обеспечивающая доступ к хранилищу данных, пространству для совместной работы и облачным службам, что позволяет существенно улучшить проектирование, визуализацию, моделирование и предоставление общего доступа к проектам других пользователей в любое время и в любом месте. При создании учетной записи Autodesk 360 пользователь бесплатно получает 3 ГБ пространства для хранения данных и доступ к совместному рабочему пространству.

Совместная работа - позволяет открыть текущий документ в AutoCAD WS и пригласить к этой сессии других пользователей, которые также смогут просматривать и редактировать открытый документ.

 

 

Рисунок 2 – Autodesk 360

 

С помощью Autodesk Design Review DWF-файлы можно просматривать в 2D- и 3D-формате на мобильных устройствах (рисунок 3), а также наносить на 2D-чертежи пометки и пояснения, даже если вы находитесь вне офиса.

 

 

Рисунок 3 – Autodesk 360 Mobile для Android

 

Autodesk 360 позволяет избавиться от флеш-накопителей. При подключении к интернету возможно редактирование файла на любом компьютере. С учетом того, что проект очистных сооружений содержит большое количество элементов, проектируемых разными людьми, использование Autodesk 360 очень удобно. Для этого достаточно создать одну учетную запись. Также исключается возможность потери файлов при повреждении жесткого диска или флеш-накопителя.

 

3 Проектирование в САПР

 

В настоящее время  существует множество графических редакторов и программ геометрического моделирования. Все они делятся на проприетарные, т. е. программное обеспечение, являющееся частной собственностью авторов или правообладателей и не удовлетворяющее критериям свободного ПО, и свободные.

Проприетарные графические редакторы: Active-HDL, ADEM, Altium Designer, ArchiCAD, AutoCAD, Autodesk Inventor, bCAD, Bocad-3D, BricsCAD, BtoCAD, Cadmech, CATIA, E3.series, GstarCAD, Inovate, IntelliCAD, Ironcad, Ironcad Draft, К3, MEDUSA4, Mineframe, NX, nanoCAD, OrCAD, P-CAD, Pro/ENGINEER, Proteus, PSpice, QForm 2D/3D, Revit, Rhinoceros 3D, SAMCEF, Solid Edge, SolidWorks, Specctra, SprutCAM, T-FLEX CAD, Tecnomatix, TopoR, TurboCAD, VariCAD, ZwCAD, Компас.

Свободные: BRL-CAD, Electric, freeCAD (A-S. Koh's), FreeCAD (Juergen Riegel's), gEDA, KiCad, LibreCAD, OpenSCAD, Open CASCADE Technology, QCad, SALOME.

Благодаря системам автоматического проектирования САПР существенно (в несколько раз) сокращаются сроки исполнения и подготовки конструкторской и технической документации. Такой выигрыш во времени достигается за счет автоматизации большинства действий, связанных с этим процессом.

Кроме того, в результате использования машинного проектирования ощутимо улучшается качество, как технической документации, так и непосредственно самих конструкторских разработок. Конструктору, инженеру, проектировщику больше не приходится значительную часть своих усилий тратить на рутинные операции. Он может целиком сконцентрироваться на самом творческом процессе разработки.

САПР позволяют практически  полностью исключить повторение одних и тех же действий. Например, если вы создали чертеж детали, а потом вам нужно эту же деталь начертить на другом чертеже (например, в составе сборочного чертежа), то вам не надо будет вычерчивать ее снова. Достаточно будет двух-трех секунд, чтобы скопировать построение с одного чертежа на другой. Стоит также отметить, что современные системы автоматического проектирования позволяют решать конструкторские задачи комплексно: от постановки задачи до получения чертежей и программ для оборудования (станков) с числовым программным обеспечением (ЧПУ). В конечном итоге это позволяет в несколько раз ускорить не только выполнение чертежей, но и изготовление самих деталей.