第五章CAPP系統(tǒng)的軟硬件支撐環(huán)境

第五章CAPP系統(tǒng)的軟硬件支撐環(huán)境本章學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)CAPP系統(tǒng)基本組成12掌握CAPP系統(tǒng)軟硬件支撐環(huán)境3掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及工藝數(shù)據(jù)庫基本概念重點：掌握CAPP系統(tǒng)軟件支撐環(huán)境和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念4了解計算機網(wǎng)絡(luò)通信4了解產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)（PDM）5主要學(xué)習(xí)內(nèi)容31、CAPP系統(tǒng)的軟硬件支撐2、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與工藝數(shù)據(jù)庫3、計算機網(wǎng)絡(luò)與通信4、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）1、CAPP系統(tǒng)的軟硬件支撐CAPP系統(tǒng)組成CAPP硬件系統(tǒng)組成CAPP系統(tǒng)布局形式CAPP系統(tǒng)軟件環(huán)境調(diào)制解調(diào)器CAPP系統(tǒng)組成CAPP系統(tǒng)作為一個應(yīng)用系統(tǒng)，它由硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和人組成硬件提供CAPP系統(tǒng)潛在的能力/軟件是開發(fā)、利用其能力的鑰匙CAPP硬件系統(tǒng)組成主機

外存儲器

輸入設(shè)備

輸出設(shè)備硬件包括一切可以觸摸到的物理設(shè)備硬件系統(tǒng)是實現(xiàn)系統(tǒng)各項功能的物質(zhì)基礎(chǔ)，它由計算機，存儲設(shè)備，顯示設(shè)備，人機交互設(shè)備和輸出設(shè)備等組成主機是控制和指揮整個系統(tǒng)執(zhí)行運算及邏輯分析的裝置，是系統(tǒng)的核心主機的類型及性能很大程度上決定了CAPP系統(tǒng)的使用性能主機關(guān)鍵部分:中央處理器(CPU)

主存儲器(內(nèi)存)

主機外存儲器外存儲器是補充內(nèi)存、減輕主機負(fù)荷的一種輔助存儲設(shè)備，用來存放大量暫時不用而等待調(diào)用的程序和數(shù)據(jù)，它通過內(nèi)存參與計算機的工作，容量比內(nèi)存大，速度慢。

通常對存儲器的評價須考慮容量、價格、存取速度等指標(biāo)

磁盤

(軟盤、

U盤、硬盤)

磁帶

光盤

磁盤(軟盤、U盤、硬盤)磁盤陣列磁帶L700e自動磁帶庫磁帶：容量250MB到300GB左右，常見于工作站大、中、小型機，順序存儲，用于批量大、不頻繁使用的數(shù)據(jù)備份

光盤光盤：常用于保存信息量龐大的數(shù)據(jù)、資料。利用激光技術(shù)發(fā)展起來，20世紀(jì)70年代發(fā)明，80年代應(yīng)用，目前DVD標(biāo)準(zhǔn)正普及；有只讀型、一次寫入型和可擦寫型光盤

光盤燒錄原理輸入設(shè)備

輸入設(shè)備是通過人機交互作用將各種外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機能識別電子脈沖信號的裝置.輸出設(shè)備

陰極射線管（CathodeRayTube，CRT)顯示器，體積大，功耗大。

液晶顯示材料（LiquidCrystalDisplay，LCD)顯示器，輕、薄、小、顯示效果好，對人體影響小。LED（lightemittingdiode，發(fā)光二極管）顯示屏，由多個發(fā)光二極管組成，靠控制燈的亮滅來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息。

還有激光顯示、等離子體顯示技術(shù)輸出設(shè)備是將計算機處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用戶所需形式的裝置CAPP系統(tǒng)的布局形式

單機系統(tǒng)單機系統(tǒng)是由一臺計算機加上輸入輸出裝置供單個用戶使用的系統(tǒng)。按照系統(tǒng)的組織方式，CAPP可以分為單機系統(tǒng)和聯(lián)機系統(tǒng)特點：基于文件格式，信息不能共享聯(lián)機系統(tǒng)集中式系統(tǒng)分布式系統(tǒng)聯(lián)機系統(tǒng)是由一組聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)的多臺計算機組成，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的計算機各司其職。分為集中式系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)特點：工藝文件保存在數(shù)據(jù)庫中，信息能共享，能實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)庫的信息集成網(wǎng)絡(luò)上結(jié)點分布形式集線器星形分布終端電阻總線分布樹形分布環(huán)形分布干線藕合器CAPP系統(tǒng)軟件環(huán)境基本組成

根據(jù)系統(tǒng)中執(zhí)行的任務(wù)及服務(wù)對象的不同，可將軟件系統(tǒng)分為三個層次:系統(tǒng)軟件

支持軟件

應(yīng)用軟件

計算機軟件是指控制CAPP系統(tǒng)運行，并能使計算機發(fā)揮最大功效的計算機程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔資料等的總和

系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件與計算機硬件直接關(guān)聯(lián)，起著擴(kuò)充計算機的功能和合理調(diào)度與運用計算機的作用?；A(chǔ)性：各種支撐軟件及應(yīng)用軟件都需要在系統(tǒng)軟件支撐下運行通用性：不同領(lǐng)域的用戶都可以和需要使用。應(yīng)用軟件要借助于系統(tǒng)軟件編制與實現(xiàn)特點：

CAPP系統(tǒng)流行的操作系統(tǒng)：

微機：WINDOWS2000、WINDOWSXP、WINDOWSNT、PC-DOS…

支撐軟件

支撐軟件是為用戶開發(fā)軟件提供的各種開發(fā)工具，可以縮短軟件開發(fā)周期，提高軟件產(chǎn)品質(zhì)量。種類：包括編輯程序、各類語言及其匯編、解釋、編譯程序，機器的監(jiān)控管理程序、調(diào)試程序、故障診斷和監(jiān)控程序、基礎(chǔ)圖形軟件、數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)等。1、語言及其程序2、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)語言及其程序三種計算機語言：機器語言、匯編語言、高級語言。高級語言：程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)庫語言、仿真語言、人工智能語言等。如VB、VC++、VFP、Delphi等。數(shù)據(jù)庫語言有Acess、VFP、SQLServer、Oracle等。人工智能語言是用來開發(fā)專家系統(tǒng)的一門語言，適用于知識的處理，有LISP、Prolog等語言。VisualBasic語言Microsoft公司出品VisualC++語言Microsoft公司出品Delphi語言Borland公司出品C++Builder語言Borland公司出品VisualProlog語言（可視化邏輯程序設(shè)計語言）a）完整表達(dá)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，并支持廣泛應(yīng)用領(lǐng)域；

b）能獨立于任何具體的計算機輔助設(shè)計軟件系統(tǒng)；

c）具有多種實現(xiàn)形式，適用于中性文件交換，并支持應(yīng)用程序內(nèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換，同時也是實現(xiàn)和共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)交換是實現(xiàn)CAD/CAPP/CAM集成和數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)A、數(shù)據(jù)交換接口的方法方法：特點：B、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的方法1）通過專用數(shù)據(jù)格式的文件交換產(chǎn)品信息2）通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的文件交換產(chǎn)品信息3）通過統(tǒng)一產(chǎn)品模型交換數(shù)據(jù)1）通過專用數(shù)據(jù)格式的文件交換產(chǎn)品信息CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)發(fā)展初期所采用的集成方式。

各應(yīng)用系統(tǒng)所建立的產(chǎn)品模型各不相同，相互間的數(shù)據(jù)交換需要存在于兩個系統(tǒng)之間。特點優(yōu)點：原理簡單，轉(zhuǎn)換接口程序易于實現(xiàn)，運行效率較高。缺點：當(dāng)子系統(tǒng)較多時，接口程序增多，而且編寫接口時需要了解的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也較多，當(dāng)一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，引起的修改量也較多2）通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的文件交換產(chǎn)品信息優(yōu)點：每個子系統(tǒng)只與標(biāo)準(zhǔn)格式文件打交道，無需知道別的系統(tǒng)細(xì)節(jié)，為系統(tǒng)的開發(fā)者和使用者提供了較大的方便，并可以減少集成系統(tǒng)內(nèi)的接口數(shù)和降低接口維護(hù)難度。缺點：需要解決各子系統(tǒng)間模型統(tǒng)一問題，運行效率較低，也不能算是一種十分理想的集成方式。系統(tǒng)中存在一個與各子系統(tǒng)無關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)格式，各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過前置處理轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)格式的文件。各子系統(tǒng)也可以通過后置處理。將標(biāo)準(zhǔn)格式文件，轉(zhuǎn)換為本系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)。特點3）通過統(tǒng)一的產(chǎn)品模型交換信息各子系統(tǒng)之間可直接進(jìn)行信息交換，而不是將產(chǎn)品信息轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，再通過文件來交換，這就大大地提高了系統(tǒng)的集成性。采用統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，并采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理軟件來管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)。特點：這種方式是STEP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)品信息交換的基礎(chǔ)。

STEP標(biāo)準(zhǔn)1)STEP發(fā)展過程；2)STEP特點；3)STEP體系結(jié)構(gòu)；4)STEP應(yīng)用舉例；STEP標(biāo)準(zhǔn)是一個關(guān)于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的計算機可理解的表示和交換國際標(biāo)準(zhǔn)。目的：提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機制，能夠描述產(chǎn)品整個生命周期中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。要求：產(chǎn)品在生命周期的各個過程產(chǎn)生的信息既多又復(fù)雜，而且分散在不同的部門和地方。這就要求產(chǎn)品信息應(yīng)以計算機能理解的形式表示，而且在不同的計算機系統(tǒng)之間進(jìn)行交換時保持一致和完整。產(chǎn)品數(shù)據(jù)的表達(dá)和交換，構(gòu)成了STEP標(biāo)準(zhǔn)。STEP把產(chǎn)品信息的表達(dá)和用于數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)方法區(qū)別開來。STEP標(biāo)準(zhǔn)包括以下五個方面的內(nèi)容：（StandardforTheExchangeofProductmodeldata,STEP）STEP標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展過程STEP標(biāo)準(zhǔn)的主要特點它能完整地表示產(chǎn)品數(shù)據(jù)并支持廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括產(chǎn)品生存期內(nèi)各個環(huán)節(jié)。這是與其它標(biāo)準(zhǔn)最大的區(qū)別。它是一種中性機制，即獨立于任何具體的CAX軟件系統(tǒng)。它具有多種實現(xiàn)形式。即不僅適用于中性文件交換，并且支持應(yīng)用程序內(nèi)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換，同時也是實現(xiàn)和共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)。STEP的體系結(jié)構(gòu)1)標(biāo)準(zhǔn)的描述方法；2)集成資源；3)應(yīng)用協(xié)議；4)實現(xiàn)形式；5)一致性測試和抽象測試。STEP文件舉例一個簡單但合法的數(shù)據(jù)交換中性文件。該文件交換的數(shù)據(jù)為三維空間中的三角形，采用了實體實例的兩種不同的構(gòu)成方式。箱體墻板類零件基于STEP標(biāo)準(zhǔn)的CAD/CAPP/CAM集成成功應(yīng)用STEP的典型范例CSATR項目CSATR項目成功地采用STEP標(biāo)準(zhǔn)的AP203協(xié)議作為中性交換機制，在麥道公司的LongBeach分部和ST.Louis分部之間交換了C-17機型設(shè)備的設(shè)計數(shù)據(jù)，所交換數(shù)據(jù)的設(shè)計約525張圖紙、2200個零件，總共超過75兆的數(shù)據(jù)經(jīng)過該中性機制實現(xiàn)了轉(zhuǎn)換AeroSTEP/PowerSTEP項目AeroSTEP/PowerSTEP項目旨在實現(xiàn)波音（Boeing）公司和波音公司指定機型的各發(fā)動機供應(yīng)商之間實現(xiàn)數(shù)字化裝配，以便理解、驗證和協(xié)商存在于發(fā)動機和發(fā)動機組件及構(gòu)件之間的連接、配合和公差。德國的“STEP示范企業(yè)”

應(yīng)用軟件商品化的CAPP軟件簡介開目CAPP系統(tǒng)華中科技大學(xué)開發(fā)清華天河CAPP系統(tǒng)（TH_CAPP）清華大學(xué)開發(fā)金葉CAPP系統(tǒng)西北工業(yè)大學(xué)開發(fā)SIP_CAPP系統(tǒng)上海交通大學(xué)開發(fā)KMCAPP系統(tǒng)KMCAPP的用戶界面KMCAPP的功能模塊

1995年，華工科技產(chǎn)業(yè)股份有限公司的控股子公司武漢開目公司開始開發(fā)開目CAPP1.集成化：與CAD、PDM、MIS、MRPⅡ系統(tǒng)集成，并提供相關(guān)接口，用戶可進(jìn)行二次開發(fā)；可與多種數(shù)據(jù)庫接口，實現(xiàn)文件格式互換

2.實用化：簡單易學(xué)，真正實現(xiàn)“甩手冊”

3.工具化：任意創(chuàng)建自己的零件分類規(guī)則，任意繪制各種工藝表格，設(shè)計各種類型的工藝，任意創(chuàng)建工藝資源和公式

4.網(wǎng)絡(luò)化：工藝資源數(shù)據(jù)庫基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫環(huán)境，工藝設(shè)計資源共享，確保數(shù)據(jù)的一致和安全

KMCAPP用戶界面菜單區(qū)庫文件顯示區(qū)信息區(qū)

工藝文件（繪圖）顯示區(qū)開目CAPP的功能模塊模塊執(zhí)行文件功能工藝文件編制Kmcapp.exe繪制表格、生成工藝規(guī)程文件（過程卡和工序卡）、通用技術(shù)文件（設(shè)計任務(wù)書等），繪制工序簡圖工藝文件瀏覽Cappview.exe瀏覽開目CAPP編制的各類文件打印中心Plot.exeCAD、CAPP文件的拼圖輸出工藝規(guī)程類型管理Gyshjmb.exe為各工藝規(guī)程配置相應(yīng)表格表格定義Kmtabdef.exe為各企業(yè)定制自己的工藝表格公式管理器KmFormualrManager.exe管理工藝設(shè)計中用到的公式工藝資源管理器KmRes.exe管理企業(yè)的工藝資源2.數(shù)據(jù)系統(tǒng)與工藝數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫的基本原理

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型

常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)簡介

工程數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫技術(shù)可有效管理產(chǎn)品設(shè)計和制造的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，保持程序與數(shù)據(jù)的獨立性，保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性數(shù)據(jù)庫技術(shù)在CAD/CAM作業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的基本原理數(shù)據(jù)庫技術(shù)是在人工管理，文件管理技術(shù)上發(fā)展起來的數(shù)據(jù)管理技術(shù)數(shù)據(jù)庫管理

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序2應(yīng)用程序1應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)庫以文件方式存儲數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)的一種高級組織形式。在應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫之間，由數(shù)據(jù)庫管理軟件DBMS把所有應(yīng)用程序中使用的相關(guān)數(shù)據(jù)匯集起來，按統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，以記錄為單位存儲在數(shù)據(jù)庫中，為各個應(yīng)用程序提供方便、快捷的查詢、使用。數(shù)據(jù)庫管理特點特點

說明

數(shù)據(jù)模型復(fù)雜

描述數(shù)據(jù)的同時，也描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化

數(shù)據(jù)共享性好，冗余度低

數(shù)據(jù)庫從整體觀點處理數(shù)據(jù)，面向系統(tǒng)，因而彈性大，使用靈活，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)具有獨立性

數(shù)據(jù)可獨立于程序存在，應(yīng)用程序也不必隨數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化而修改

數(shù)據(jù)具有安全性和完整性

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的控制功能，保護(hù)數(shù)據(jù)，防止不合理使用；

保證數(shù)據(jù)的確定性、有效性和相容性，即數(shù)據(jù)的完整性

數(shù)據(jù)庫對所有數(shù)據(jù)實行統(tǒng)一、集中、獨立的管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性，提高了數(shù)據(jù)管理效率數(shù)據(jù)管理三個階段的比較

數(shù)據(jù)的人工管理數(shù)據(jù)的人工管理是計算機發(fā)展中最早采用的、也是最直接的數(shù)據(jù)管理方式。程序中用到的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)的存儲、操作都必須由程序員自己編程管理應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2

應(yīng)用程序n

數(shù)據(jù)組1

數(shù)據(jù)組2

數(shù)據(jù)組n

…

…

數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序呈對應(yīng)、依賴關(guān)系，應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)無法被其他程序利用，程序與程序之間存在著大量重復(fù)數(shù)據(jù)，稱為數(shù)據(jù)冗余；

由于數(shù)據(jù)是對應(yīng)某一應(yīng)用程序的，數(shù)據(jù)的獨立性很差。如果數(shù)據(jù)的類型、結(jié)構(gòu)、存取方式或輸入輸出方式發(fā)生變化，處理它的程序必須相應(yīng)改變，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)性差，而且數(shù)據(jù)不能長期保存數(shù)據(jù)的文件管理數(shù)據(jù)的文件管理指數(shù)據(jù)可用統(tǒng)一格式，在計算機存儲器中以文件形式長期保存的方式

操作系統(tǒng)應(yīng)用程序n應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)組2數(shù)據(jù)組n應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)組1文件管理階段，文件系統(tǒng)為程序與數(shù)據(jù)之間提供了一個公共接口，應(yīng)用程序采用統(tǒng)一的存取方法存取、操作數(shù)據(jù)，程序與數(shù)據(jù)之間不再是直接的對應(yīng)關(guān)系，因而程序和數(shù)據(jù)有了一定的獨立性。文件系統(tǒng)只簡單地存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的存取在很大程序上仍依賴于應(yīng)用程序，不同程序難于共享同一數(shù)據(jù)文件，數(shù)據(jù)獨立性較差。文件系統(tǒng)沒有相應(yīng)的模型約束數(shù)據(jù)的存儲，仍有較高的數(shù)據(jù)冗余，極易造成數(shù)據(jù)的不一致性。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

DBMS（DataBaseManagementSystem）是數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由相應(yīng)的硬件、軟件和數(shù)據(jù)及專職管理人員構(gòu)成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成數(shù)據(jù)庫的基本概念及術(shù)語數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的抽象層次數(shù)據(jù)庫的基本概念及術(shù)語數(shù)據(jù)庫（Database，簡稱DB）就是長期存儲在計算機內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)（Data）數(shù)據(jù)是記錄下來的可鑒別的符號，是能夠在數(shù)據(jù)庫中存取的值，它可以是數(shù)字、文字、字母和符號，也可以是數(shù)字和字母的組合。信息（Information）信息則是由客觀事物得到的、使人們能夠認(rèn)知客觀事物的各種消息、情報、數(shù)據(jù)、信號所包括的內(nèi)容。數(shù)據(jù)和信息的關(guān)系

信息是現(xiàn)實世界中的事物反映到人們頭腦并經(jīng)過識別、選擇、命名和分類等綜合分析形成印象和概念并產(chǎn)生的認(rèn)識。數(shù)據(jù)是現(xiàn)實世界中的客觀現(xiàn)象經(jīng)過信息抽象后的表示形式。數(shù)據(jù)庫的基本概念及術(shù)語數(shù)據(jù)的內(nèi)容包括數(shù)值數(shù)據(jù)，各種非數(shù)值數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的分類——五個層次字符：構(gòu)成數(shù)據(jù)的最基本元素。通常是指英文字母、數(shù)字和符號。在計算機中，每個字符占用1個字節(jié)，每個漢字占用2個字節(jié)；但在“全角”狀態(tài)下，每個字符也占用2個字節(jié)。字段：由若干字符組成的。是數(shù)據(jù)庫中的一個最基本的數(shù)據(jù)單位。表：由若干記錄組成的。它是一個文件。記錄：由若干相關(guān)字段組成的。即記錄是字段的集合。數(shù)據(jù)庫：由表組成的。它可以包含一個或多個表（文件）及其他一些相關(guān)文件。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能功能

說明

數(shù)據(jù)庫定義功能

實現(xiàn)全局邏輯結(jié)構(gòu)、局部邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)定義，權(quán)限定義等。

數(shù)據(jù)庫管理功能

提供對數(shù)據(jù)進(jìn)行各種應(yīng)用操作，例如：檢索、排序、統(tǒng)計、輸入、輸出的功能。

數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能

即建立、更新、再組織數(shù)據(jù)庫等結(jié)構(gòu)維護(hù)功能。

通信功能

具備與操作系統(tǒng)的聯(lián)機處理功能分時系統(tǒng)及遠(yuǎn)程作業(yè)輸入的相應(yīng)接口。

其他功能

如應(yīng)用程序的開發(fā)、文件管理、存儲變量、設(shè)備控制等。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成組成部分

功能

數(shù)據(jù)描述語言(DataDescriptionLanguage,DDL)及其翻譯程序

用于描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫之間的定義功能

數(shù)據(jù)操縱語言(DataManipulationLanguage,DML)及其編譯程序

用于存儲、檢索、編譯數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的工具

數(shù)據(jù)庫管理例行程序(DataBaseManagementRoutines,DMR)

一般包括系統(tǒng)運行控制程序，語言編譯程序和DBMS的公用程序

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的抽象層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，用戶看到的數(shù)據(jù)與計算機中存放的數(shù)據(jù)并不是一一映像的關(guān)系，而是存在三個層次：

層次

說明

外模型

一種局部的邏輯數(shù)據(jù)視圖，用戶使用的數(shù)據(jù)視圖，表示用戶所理解的實體、實體屬性和實體間的聯(lián)系。外模型有多個，處于系統(tǒng)的外部。概念模型

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的全局邏輯視圖。代表整個系統(tǒng)的抽象實體、實體屬性和實體間的聯(lián)系。概念模型只有一個，屬于系統(tǒng)的概念層。

內(nèi)模型

物理數(shù)據(jù)存儲的模型。只有一個，處于系統(tǒng)的內(nèi)層，也是最低層。

數(shù)據(jù)模式

1）外模式（子模式）用模式DDL定義外模型的模式子模式中包含了相應(yīng)用戶的數(shù)據(jù)記錄類的描述以及與概念模型中相應(yīng)記錄的映像的定義概念模式的子集

2）概念模式（模式）用模式DDL定義概念模型的模式

3）內(nèi)模式（物理模式）用設(shè)備介質(zhì)語言定義內(nèi)模型的模式用DBMS中的DDL精確地定義上述模型稱為模式

對應(yīng)于不同層次的模型，也有三個相應(yīng)的模式:數(shù)據(jù)庫的層次以子模式為框架的數(shù)據(jù)庫是用戶數(shù)據(jù)庫

以模式為框架的數(shù)據(jù)庫是概念數(shù)據(jù)庫

以物理模式為框架的數(shù)據(jù)庫是物理數(shù)據(jù)庫

不同層次數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)系：數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個核心問題就是研究如何表示和處理實體間的聯(lián)系表示實體及實體間聯(lián)系的模型被稱為數(shù)據(jù)模型

層次模型

網(wǎng)狀模型

關(guān)系模型

現(xiàn)行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，常用的數(shù)據(jù)模型有三種：層次模型（HierarchicalModel）用樹性結(jié)構(gòu)表示實體之間連系的模型稱為層次模型，它能描述一對多的關(guān)系層次模型兩個條件：只有一個根結(jié)點根以外的其他節(jié)點有且只有一個父節(jié)點

按照層次模型建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)稱為層次模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

網(wǎng)狀模型（NetworkModel）網(wǎng)狀模型滿足兩個條件：可以有兩個以上結(jié)點無父點至少有一個結(jié)點有多于一個父結(jié)點層次模型是網(wǎng)狀模型的特殊形式，網(wǎng)狀模型能描述多對多的關(guān)系

按照網(wǎng)狀模型建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)稱為網(wǎng)狀模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

關(guān)系模型（RelationalModel）用二維表結(jié)構(gòu)表示實體之間聯(lián)系的一種模型，能描述多對多的關(guān)系

作為一個“關(guān)系”的二維表，必須滿足如下條件：表中每一列必須是基本數(shù)據(jù)項，而不是組合項表中每一列必須具有相同的數(shù)據(jù)類型表中的每一列必須有一個唯一的屬性名表中不應(yīng)有內(nèi)容相同的行行與列的順序均不影響表中所表示的信息含義關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)獨立性高，理論基礎(chǔ)堅實，操作算法成熟、完善

關(guān)系模型的理論基礎(chǔ)是關(guān)系代數(shù)、集合論基于關(guān)系模型建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)關(guān)系模型示例表a為產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集合，表b是零件數(shù)據(jù)的集合兩個表之間通過關(guān)鍵字段“產(chǎn)品代號”形成一對多的關(guān)系，表a為父表，表b為子表，它們共同描述了產(chǎn)品的基本的構(gòu)成信息產(chǎn)品代號產(chǎn)品名稱數(shù)量價格AA減速器2002000BB閥門2601200CC車床2056000DD銑床1064000產(chǎn)品代號零件名稱零件號數(shù)量AA齒輪AAA-2250AA傳動軸AA-3120CC主軸CC-3100CC絲杠CC-4100CC三爪卡盤CC-7120BB連接盤BB-3220AA齒輪BAA-6130表a：產(chǎn)品數(shù)據(jù)表

表b：零件數(shù)據(jù)表

1:M關(guān)系模型示例常用數(shù)據(jù)庫簡介dBASE數(shù)據(jù)庫特點：具有較強的程序設(shè)計和數(shù)據(jù)管理功能，程序與數(shù)據(jù)獨立性好，易學(xué)易用，但速度慢，計算能力差，已經(jīng)淘汰。FoxBASE數(shù)據(jù)庫特點：與dBASE兼容，效率比dBASE高，性能和功能有許多擴(kuò)展。20世紀(jì)90年代應(yīng)用廣泛，現(xiàn)也逐漸淘汰。FoxPro數(shù)據(jù)庫

特點：與dBASE和FoxBASE完全兼容，但功能更強大，容量也大大增加，也慢慢淘汰。Access數(shù)據(jù)庫

1992年由Microsoft推出。Oracle數(shù)據(jù)庫由美國甲骨文公司推出的大型數(shù)據(jù)庫。SQLServer2000數(shù)據(jù)庫由Microsoft推出中型數(shù)據(jù)庫。DB2由美國IBM公司推出的大型數(shù)據(jù)庫軟件。FOXPro數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

FoxPro是美國Fox公司80年代推出的一個全新的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它具有強大的性能、豐富的工具、良好的圖形用戶界面、簡單的數(shù)據(jù)存取、完備的兼容性。

FoxPro支持多種數(shù)據(jù)類型，在系統(tǒng)集成環(huán)境下可以完成數(shù)據(jù)的分類、追蹤、處理、存儲、打印、傳輸?shù)缺姸鄶?shù)據(jù)庫操作任務(wù)

工程數(shù)據(jù)庫工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫支持整個生產(chǎn)過程，數(shù)據(jù)類型非常復(fù)雜類型說明管理型數(shù)據(jù)包括產(chǎn)品設(shè)計與制造中所用到的數(shù)據(jù)資料。如：國家標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、產(chǎn)品目錄及文檔管理等。數(shù)據(jù)特點：數(shù)據(jù)之間關(guān)系分明，數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定，存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本不變，并且數(shù)據(jù)在語義上具有一致性，與管理型數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)基本相同。設(shè)計型數(shù)據(jù)在工業(yè)設(shè)計與制造中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。如：設(shè)計的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、工藝路線等。數(shù)據(jù)特點：①數(shù)據(jù)呈動態(tài)，在設(shè)計過程中產(chǎn)生，因此存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)隨數(shù)據(jù)類型的改變而改變；②根據(jù)設(shè)計－評價－再設(shè)計的典型工業(yè)設(shè)計流程，設(shè)計型數(shù)據(jù)頻繁修改；③由于實際設(shè)計的復(fù)雜性，設(shè)計者對設(shè)計對象數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的調(diào)整與修改，因此設(shè)計型數(shù)據(jù)在某些情況下允許語言上的不一致性。

圖形數(shù)據(jù)

產(chǎn)品開發(fā)過程中可能產(chǎn)生各種工程圖表、二維工程圖形、三維圖形等數(shù)據(jù)。如：零件圖中某些圖表或圖形之間的相互聯(lián)系也需要數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲與管理。這類數(shù)據(jù)也是呈動態(tài)的，往往在設(shè)計過程中急劇增加。如：對一個運動機構(gòu)動態(tài)模擬后，工程數(shù)據(jù)庫要對各種運動數(shù)據(jù)的進(jìn)行存儲與組織。

加工制造型數(shù)據(jù)

為加工制造服務(wù)的數(shù)據(jù)，包括加工工藝數(shù)據(jù)、數(shù)控加工指令、檢測監(jiān)控數(shù)據(jù)等，要求實時性較高

軟件包指一些能夠獨立處理局部設(shè)計的工程計算或圖形處理軟件。如：有限元分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等。這類數(shù)據(jù)具有獨立功能，在必要時可以被激活

工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能特點能描述復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型，保存相關(guān)語義信息支持模式的動態(tài)定義和修改，不需重新編譯和數(shù)據(jù)重載支持工程長事務(wù)的處理能存儲和管理各種類型數(shù)據(jù)，并支持圖形標(biāo)準(zhǔn)件的相互轉(zhuǎn)化，具有多庫協(xié)調(diào)管理能力具有版本管理功能支持程序控制和交互操作兩種工作方式具有分布式數(shù)據(jù)庫處理能力，支持多用戶工作環(huán)境工程數(shù)據(jù)庫技術(shù)尚不成熟，目前市場上的EDBMS系統(tǒng)(如挪威工業(yè)中心研究所開發(fā)的TORNADO系統(tǒng)、西德PHLIPS研究實驗室研制的PHI－IJKON系統(tǒng)…)只是某些方面功能較強，具有一定的局限性當(dāng)前工程數(shù)據(jù)處理仍以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫為主（如：Foxpro、SQL、Oracle系統(tǒng)），在其基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展和再開發(fā)，實現(xiàn)工程數(shù)據(jù)庫的部分功能

工程數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展趨勢

新型化智能化巨型化工具化分布式集成化CAPP系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫常用信息簡介

材料數(shù)據(jù)基本材料數(shù)據(jù)刀具材料數(shù)據(jù)工藝數(shù)據(jù)切削用量數(shù)據(jù)刀具數(shù)據(jù)夾具數(shù)據(jù)機床數(shù)據(jù)工時定額數(shù)據(jù)參考資料教材：王珊、陳紅，《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理教程》，清華大學(xué)出版社，1998參考書籍：薩師煊、王珊，《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第三版）》，高等教育出版社，2000C.J.Date（孟小峰等譯），《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)導(dǎo)論》，機械工業(yè)出版社，2000

3、計算機網(wǎng)絡(luò)與通信計算機網(wǎng)絡(luò)是通過通信線路、傳輸設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)相互連接，實現(xiàn)資源共享的計算機群體。計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程：具有通信功能的單機系統(tǒng)、具有通信功能的多機系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)三個階段。

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程計算機網(wǎng)絡(luò)的功能計算機網(wǎng)絡(luò)的分類計算機網(wǎng)絡(luò)的組成計算機網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的工作模式

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展50年代計算機-終端多機系統(tǒng)終端中央主機終端前置處理機終端中央主機集中器終端概

述

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展60年代末計算機-計算機典型代表ARPA網(wǎng)

前置處理機中央主機中央主機中央主機

前置處理機

前置處理機概

述

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展70年代中期局域網(wǎng)80年代局域網(wǎng)迅速發(fā)展90年代網(wǎng)絡(luò)互連，Internet崛起概

述

計算機網(wǎng)絡(luò)的功能計算機系統(tǒng)互連共享資源提供綜合信息服務(wù)的功能同時訪問多個系統(tǒng)提供系統(tǒng)的可靠性均衡負(fù)荷給你發(fā)E-mail打印文件mail共享資源實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸分布式數(shù)據(jù)處理我的東西丟失了?。√岣呖煽啃詻]關(guān)系！計算機網(wǎng)絡(luò)的分類

局域網(wǎng)（LAN－LocalAreaNetwork）廣域網(wǎng)（WAN－WideAreaNetwork）采用局域網(wǎng)，傳輸速率較高，誤碼率較低。組網(wǎng)方便，技術(shù)簡單。傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸速率較低，誤碼率較高。機制復(fù)雜。局域網(wǎng)指十幾公里的地理范圍內(nèi)將計算機、外設(shè)和通信設(shè)備互連在一起的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。廣域網(wǎng)

涉及的范圍較大，通?？梢赃_(dá)到幾十公里、幾百公里，甚至更遠(yuǎn)。計算機網(wǎng)

絡(luò)的類型計算機網(wǎng)絡(luò)的組成—硬件組成終端設(shè)備主機通信處理機本地線路傳輸介質(zhì)終端調(diào)制解調(diào)器前置處理機集中器網(wǎng)絡(luò)接口卡工作站服務(wù)器服務(wù)器工作站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意工作站工作站計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成計算機網(wǎng)絡(luò)的組成—軟件組成網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信軟件網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件TCP/IPNETWAREWindowsNT

計算機網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)總線型環(huán)型網(wǎng)星型結(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

計算機網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)全連通型

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件的工作模式C/S模式構(gòu)成和數(shù)據(jù)處理方式客戶服務(wù)器工作模式（C/S－Client/Server）C/S模式是由客戶機與服務(wù)器合作完成的二層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)平臺。C/S模式采用Client（客戶應(yīng)用代碼）與Server（數(shù)據(jù)服務(wù)器代碼）實現(xiàn)用戶界面處理、業(yè)務(wù)功能處理和數(shù)據(jù)處理等功能。游覽器/服務(wù)器工作模式（B/S－Brower/Server）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件的工作模式B/S模式構(gòu)成和數(shù)據(jù)處理方式游覽器/服務(wù)器工作模式（B/S－Brower/Server）B/S模式是由用戶界面處理、業(yè)務(wù)功能處理和數(shù)據(jù)處理三個子模型構(gòu)成，并相互獨立，分布由不同的資源、代碼來實現(xiàn)。Client端的標(biāo)準(zhǔn)配置是游覽器，如MicrosoftInternetExplorer（ID）；業(yè)務(wù)功能處理從C/S代碼中徹底分力處理，由獨立的應(yīng)用服務(wù)器處理，Web服務(wù)器成為應(yīng)用處理的標(biāo)準(zhǔn)配置；數(shù)據(jù)處理仍然由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（DatabaseServer）處理。C/S模式和B/S模式的比較C/S模式只有2層邏輯結(jié)構(gòu)，二B/S模式為3層邏輯結(jié)構(gòu)，因此C/S模式的網(wǎng)絡(luò)通信量要低于B/S模式。而且對于相同的任務(wù)，C/S模式的速度總體上要比B/S模式快。C/S模式在客戶端有一套完整的應(yīng)用程序，可以有很強的交互性。B/S模式在客戶端安裝的是標(biāo)注、易用的通用游覽器，而無需象C/S模式那樣在不同的客戶端安裝不同的應(yīng)用程序。B/S模式的功能都在Web服務(wù)器上實現(xiàn)，使開發(fā)和維護(hù)工作比較簡單易行。參考資料教材：王相林，《計算機網(wǎng)絡(luò)—原理、技術(shù)與應(yīng)用》，機械工業(yè)出版社，20104、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）PDM的引入PDM的概念和功能PDM的效益PDM實施的范圍和方法PDM歷史源于CAD系統(tǒng)1980s-1990s：EDM（工程數(shù)據(jù)管理）、DM（文檔管理）、TDM（技術(shù)數(shù)據(jù)管理）、EDMS（電子文檔管理系統(tǒng)）1990s-2000s：PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）、PDMII（產(chǎn)品開發(fā)管理II）2000s-：CPC（CollabrativeProductCommerce）CPDm（CollaborativeProductDefinitionmanagement）1980s1990s2000s競爭焦點利潤市場份額市場規(guī)模產(chǎn)品開發(fā)策略降低成本及時上市創(chuàng)新技術(shù)焦點工具與生產(chǎn)力數(shù)據(jù)共享手段，智能資本設(shè)計方式串行方式并行工程企業(yè)間的合作組織結(jié)構(gòu)部門項目組敏捷地面向市場的隊伍目前在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理方面存在的問題硬件和軟件更改后沒有記錄沒有正式的流程通知與更改有關(guān)的每一個人沒有跟蹤版本修改版本建立后沒有凍結(jié)BOM有太多的版本流入市場最初的“總體系統(tǒng)設(shè)計”沒有一致地更新以反映更改多個數(shù)據(jù)源，多個管理標(biāo)準(zhǔn)低效的文檔發(fā)放與查閱，文檔共享性低硬件（電子、結(jié)構(gòu)）開發(fā)與軟件開發(fā)通常彼此獨立，導(dǎo)致產(chǎn)品集成時重新設(shè)計沒有把硬件和軟件配置作為一個系統(tǒng)管理，導(dǎo)致產(chǎn)品版本控制問題對產(chǎn)品的更改沒有進(jìn)行有效跟蹤和控制PDM概念“ProductDataManagement(PDM)isamethodologyandsetoftoolsthathelpanenterprisemanagebothproductdefinitiondataandtheproductdevelopmentprocess.”美國著名的市場調(diào)研與咨詢公司CIMdata給出的定義：PDM式一種幫助工程師和其他人員管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)和產(chǎn)品研發(fā)過程的工具。從兩個角度來理解PDM產(chǎn)品

PDM系統(tǒng)幫助組織產(chǎn)品設(shè)計，完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，確保設(shè)計、制造所需的大量的數(shù)據(jù)和信息清楚明了，從而構(gòu)筑一個信息平臺對產(chǎn)品進(jìn)行支持和維護(hù)，保證有競爭力產(chǎn)品的及時交付。過程

PDM系統(tǒng)管理產(chǎn)品生命周期的整個過程，組織協(xié)調(diào)諸如開發(fā)過程中設(shè)計評審、批準(zhǔn)、變更及產(chǎn)品發(fā)布等事件，并最終落實到工作流和流程管理PDM主要功能變更請求ECR變更評估ECE變更單