5.8 Schnittstellenstandards Grundsätzliche Kopplungsmöglichkeiten

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1 5.8 Schnittstellenstandards Grundsätzliche Kopplungsmöglichkeiten CAD, Kapitel 5, Anforderungen an CAD-Systeme 1

2 Grundsätzliche Kopplungsmöglichkeiten CAD, Kapitel 5, Anforderungen an CAD-Systeme 2

3 Übersicht der Normungsbestrebungen zum Austausch produktdefinierender Daten CAD, Kapitel 5, Anforderungen an CAD-Systeme 3

4 Normungsorganisationen CAD, Kapitel 5, Anforderungen an CAD-Systeme 4

5 5.8.1 I G E S (Initial Graphics Exchange Spezifikation) Auftrag: 1979 NBS- Auftrag im Rahmen des US-Air Force Programms "ICAM". Unteraufträge zur Durchführung an BOEING und GENERAL ELECTRIC. Version 1.0: 1980 von NBS veröffentlicht 1981 als ANSI-Norm übernommen (Y M) Version 2.0: 1983 Erweiterung um FEM- und Elektronik-Elemente Version 2.1: 1984 Version 3.0: 1986 Version 4.0: 1988 Erweiterung um Solids (CSG - Volumenelemente). Version 5.0: 1989 Erweiterung um B-Rep - Volumenelemente Version 5.1: 1991 Das IGES - Komitee umfaßt heute ca. 100 Mitarbeiter. In Deutschland beschäftigen sich überbetriebliche Gremien und Institute mit der Definition und der Zertifikation von IGES und den entsprechenden Postprozessoren: - CEFE AG 20 (AG 23 = CAD/NC-Kopplung) - VDA AG 4 - KfK (Karlsruhe) Die IGES-Schnittstelle ist heute die am weitesten entwickelte und verbreitete Schnittstelle zum Austausch produktdefinierender Daten. Vorwiegend wird IGES zur Übertragung geometrischer Daten verwendet: - Datenaustausch zwischen unterschiedlichen CAD-Systemen. - Datenaustausch zwischen CAD- und FEM-Systemen. - Datenaustausch zwischen CAD- und NC-Systemen. - Datenausgabeformat für Scanner-Operationen. CAD, Kapitel 5, Anforderungen an CAD-Systeme 5

6 Dateikonzeption von IGES 1. Sequentielle Organisation Zeichen pro Satz 3. Verwendung des ASCII - Zeichensatzes 4. Logische Einteilung des Files in fünf Sektionen - Start Sektion - Global Sektion - Directory-Entry-Sektion - Parameter-Data-Sektion - Terminate-Sektion verschiedene Grundelemente (Entities) bis heute definiert. Spezifikation eigener Benutzerelemente ist möglich. Makroelement zur Parametrisierung von IGES-Elementen. Nachteile von IGES: 1. Hoher Speicherplatzverbrauch durch das gewählte Ausgabeformat (ca. das 3-5 fache des CAD-internen Datenformates) 2. Die Elementdefinition wurde in der Vergangenheit oft geändert. (Instabilität der Normung). 3. Unterschiede in den IGES Pre- und Post-Prozessoren, dadurch immer wieder fehlerhafte Interpretation der übertragenen Elemente VDAIS - Konzeption - Definition eines IGES-Subset (nur ganz bestimmte Elemente sind zugelassen) - Eingeschränkte Parameterdefinition - Definition der Elementkonvertierung - Definition der Pre- und Postprozessorfunktionen CAD, Kapitel 5, Anforderungen an CAD-Systeme 6

7 5.8.3 VDA-Flächenschnittstelle (VDAFS) Spezialschnittstelle für den Austausch von Freiformkurven und - flächen beliebigen Grades. Dafür war IGES in der Anfangsphase nur bedingt geeignet (Freiformgeometrie bis 3. Grad). VDAFS wurde von VDA 1983 vorgestellt und als DIN genormt. - Sequentielle Datei - Satzlänge 80 Zeichen - Zeichensatz ASCII VDAFS kennt fünf Geometrie-Entities - Einzelpunkt - Punktfolge - Punktfolge mit Richtungsvektoren - Kurve in Polynomdarstellung - Fläche in Polynomdarstellung Weiter Dateielemente sind: - Anfang- und Endekennzeichnung (Header, End) - Gruppenbildung der Elemente (Beginn-Set, End-Set) - Kommentarkennzeichnung ($$) Charakteristisch ist das APT-orientierte Datenformat. VDAFS beschränkt sich bewußt auf die Übertragung geometrischer Daten. Mängel von VDAFS - Text, Bemaßung, Schraffur usw. sind nicht übertragbar. - Analytisch beschreibbare Geometrie (Kreis, Gerade etc.) muß in Freiformgeometrie umgewandelt werden. - Einzelelemente kommen beim Empfänger "atomisiert" an. - Elemente zur Strukturierung der Daten sind kaum vorhanden. Version 2 von VDAFS hat neue geometrische Elemente aufgenommen wie z.b. Kreis, Matrix, Elemente zur topologischen Abbildung von Flächenstrukturen usw VDA-Programmschnittstelle (VDAPS) Siehe hierzu die Ausführungen 5.2 Normteilverarbeitung CAD, Kapitel 5, Anforderungen an CAD-Systeme 7

8 5.8.5 STEP (standard for the exchange of product model data) STEP wird die bisherigen Standardschnittstellen wie IGES, PDES, VDAFS usw. mittelfristig zusammenfassen und ablösen. STEP ist eine umfassende Produktdatenschnittstelle. Es gibt einen ca. 60 Punkte umfassenden Anforderungskatalog der ISO. Lt. Prof. Grabowski wurden die folgenden Konzepte diskutiert. - Eine 3-Ebenen-Architektur für die Informationsabbildung * Application-Layer * Logical-Layer * Physical-Layer - Verwendung von Referenzmodellen für die konsistente Entwicklung und Definition des Standards. - Der Einsatz formaler Sprachen (EXPRESS) für das exakte datentechnisch verarbeitbare Beschreiben der unterschiedlichen Ebenen des Standards. - Strukturierung des Standards in vordefinierten Implementierungslevels. STEP befindet sich derzeit in der Pilotphase bzw. bei den großen CAD-Anwendern bereits in der Einführungsphase. Zur schnelleren Verbreitung von STEP wurde die PROSTEP GmbH gegründet. CAD, Kapitel 5, Anforderungen an CAD-Systeme 8

9 5.8.6 HPGL CAD, Kapitel 5, Anforderungen an CAD-Systeme 9

10 5.8.7 DXF CAD, Kapitel 5, Anforderungen an CAD-Systeme 10