STEP/EXPRESS - Objektově orientovaný ISO standard pro výměnu výrobních dat a ještě o kousek víc! Ing. Martin Molhanec, CSc.
Co je to STEP? ST andard for E xchange of P roduction data. STEP je standard pro výměnu výrobních dat Je to ISO standard (ISO 10303).
Struktura standardu STEP.
Description Methods Definují jak popsat reálný svět – výrobní data. Jsou postaveny na analytických metodách softwarového inženýrství. Používají objektově orientované paradigma. Základem je EXPRESS language (ISO ).
Example of description SCHEMA materials; ENTITY linear_material; name : STRING; young_modulus : REAL; coef_thermal_expansion : REAL; shear_modulus : REAL; yield_stress : REAL; ultimate_stress : REAL; poissons_ratio : REAL; END_ENTITY; END_SCHEMA (* materials *);
Implementation Methods Popisují mapování mezi formální specifikací a reprezentací použitou pro implementaci standardu STEP. V současné době existují následující ISO části: 21 (STEP file format) 22 (Abstract STEP Data Access Interface – SDAI) [C++] 27 (Java™ language-based SDAI) 28 (STEP data in XML) products are under development
STEP file format ISO ; HEADER; /* * Exchange File generated by ST-DEVELOPER v1.4 * Conforms to ISO */ FILE_DESCRIPTION ((''), '1'); FILE_NAME ('materials_data', ' T12:13:37-04:00', (''), (''), 'ST-DEVELOPER v1.4', '', ''); FILE_SCHEMA (('MATERIALS')); ENDSEC; DATA; #10 = LINEAR_MATERIAL ('Alumina', $, , $, $, $, $ ); #20 = LINEAR_MATERIAL ('Ceramic', $, , $, $, $, $ ); ENDSEC; END-ISO ;
Application Protocols Aplikační protokoly (AP’s, part series 2xx) definují formální modely pro konkrétní aplikační oblast. Některé příklady aplikačních protokolů –AP203: Configuration controlled design –AP210: Electronic assembly, interconnect and packaging design –AP212: Electrotechnical design and installation
EXPRESS language Je objektově orientovaný Člověku srozumitelný Vhodný pro počítačové zpracování Je podobný jiným OOPL (object oriented program language ) Datový model je podobný ERM (Entity-relationship model )
EXPRESS language EXPRESS-C (EXPRESS with static and behavioural modelling capabilities) EXPRESS-G (Graphical language) EXPRESS-I (Instantiation language) EXPRESS-M (Mapping definition language) EXPRESS-P (Process definition language) EXPRESS-V (Extension of EXPRESS which enables the creation of views) EXPRESS-X (Merger of M and V)
Příklad jazyka EXPRESS-G (Graphical language)
Příklad dědičnosti
EXPRESS language (definice bodu) ENTITY Point; x: REAL; y: REAL; END_ENTITY;
EXPRESS language (definice 3D bodu) ENTITY Point3D SUBTYPE OF (Point); z : REAL; END_ENTITY;
Složitější příklad SCHEMA example; TYPE date = ARRAY [1:3] OF INTEGER; END_TYPE; FUNCTION years(d : date) : INTEGER; (* pocita vek *) END_FUNCTION; TYPE hair_type = ENUMERATION OF (brown,black,blonde,redhead, gray, white,bald); END_TYPE;
Složitější příklad ENTITY person; SUPERTYPE OF (ONEOF(male, female)); first_name : STRING; last_name : STRING; nickname : OPTIONAL STRING; birth_date : date; children : SET [0 : ?] OF person; DERIVEage : INTEGER := years(birth_date); INVERSEparents : SET [0 : 2] OF person FOR children; END_ENTITY;
Složitější příklad ENTITY female; SUBTYPE OF (person); husband : OPTIONAL male; maiden_name : OPTIONAL STRING; WHEREWI : (exists(maiden_name) AND EXISTS(husband)) ORNOT EXISTS(maiden_name); END_ENTITY;
Složitější příklad ENTITY male; SUBTYPE OF (person); wife : OPTIONAL female; END_ENTITY; END_SCHEMA;
Agregované typy Bag : Netříděná kolekce. Hodnoty NULL nejsou dovoleny. Duplicitní hodnoty jsou dovoleny. List : Tříděná kolekce. Hodnoty NULL nejsou dovoleny. Duplicitní hodnoty jsou dovoleny. Set : Netříděná kolekce. Nejsou dovoleny ani hodnoty NULL, ani duplicitní hodnoty. Array : Tříděná kolekce pevné velikosti. Jsou dovoleny hodnoty NULL i duplicitní hodnoty.
Více typů dědičnosti ONEOF – definuje, že subtypy jsou vzájemně vyloučeny (mutually exclusive). Entita může být pouze jedním ze subtypů. AND – definuje, že všechny instance nadtypu vždy obsahují všechny podtypy. ANDOR – nedefinuje žádná pravidla ohledně počtu subtypů obsažených v nadtypu
EXPRESS/STEP tools WinSTEP (Version 3.0) –University of the Federal Armed Forces J-SDAI –LKSoftWare GmbH NIST Expresso –National Institute for Standards and Technology EzExpress –free
EzExpress (editor for STEP definition files)
JSDAI STEP – Book AP210
Závěr Standard STEP je asi nejvýznamnější krok v oblasti výměny výrobních dat. Je podporován těmi nejvýznamnějšími výrobci zejména v USA a západní Evropě, např. firmou General Electric, a dalšími. Nicméně by tento objektově orientovaný standard měl být také v oblasti zájmu všech zájemců o objektově orientované paradigma, protože rozsah a snaha o úplnost objektového modelu je překvapující.
Ing. Martin Molhanec, CSc. České vysoké učení technické Fakulta elektrotechnická Katedra elektrotechnologie Technická PRAHA 6 Tel:. (++420) WWW: