6ES7526-2BF00-0AB0
Siemens PLM Software旗下的二三維一體化設(shè)計(jì)仿真軟件Solid Edge最新版本ST10融合了三大建模核心:順序建模、同步建模、收斂建模,具有正向設(shè)計(jì)和逆向設(shè)計(jì)能力,覆蓋了當(dāng)今產(chǎn)品設(shè)計(jì)的所有方面。
那么,什么是順序建模,什么是同步建模,什么是收斂建模,他們各自應(yīng)用的場(chǎng)景是什么,想必大家不一定非常清楚。所以本篇文章,將為你詳細(xì)闡述三大建模技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和差異點(diǎn)。
講到建模技術(shù),那就離不開(kāi)CAD的發(fā)展歷史。下面這張圖,非常形象地說(shuō)明了這個(gè)進(jìn)展。

三維CAD,經(jīng)歷將近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,從線框建模、實(shí)體建模,到現(xiàn)在的特征建模(也就是Solid Edge所提到的順序建模)、同步建模、收斂建模,每個(gè)建模技術(shù),都與當(dāng)時(shí)的時(shí)代條件相匹配。
由于時(shí)間久遠(yuǎn),我們就不去關(guān)注線框建模和實(shí)體建模,而把注意力集中于特征建模(Solid Edge所對(duì)應(yīng)的順序建模)。
80年代末期,以基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改的參數(shù)化實(shí)體建模方法的出現(xiàn),大大提振了整個(gè)CAD的發(fā)展,代表軟件就是PTC公司的Pro Engineering。雖然后續(xù)的參數(shù)化設(shè)計(jì)、欠尺寸約束,Windows平臺(tái)等等,但都是這種技術(shù)的延伸和發(fā)展。歷時(shí)三十余年的發(fā)展,至今仍然在發(fā)揮作用。

基于歷史特征的順序建模的特點(diǎn)是:
智能草圖:草圖需要*約束(到后續(xù)Windows平臺(tái)上,草圖則可以欠約束),并且通過(guò)草圖驅(qū)動(dòng)三維模型。
歷史樹(shù)特征:嚴(yán)格基于操作歷史的前后順序過(guò)程,特征之間存在父子關(guān)系。前端特征做了修改,后續(xù)特征必須重新計(jì)算、生成。
特征關(guān)聯(lián):以草圖為載體,特征和尺寸,可以做到多重鏈接,以保證設(shè)計(jì)理念的貫徹。
基于單個(gè)零件的設(shè)計(jì)修改:特征的修改必須基于草圖,因此設(shè)計(jì)修改必須通過(guò)激活零件,在零件環(huán)境下完成參數(shù)修改。然后通過(guò)隱性的特征鏈接傳遞到相關(guān)零件。整個(gè)裝配的變化有點(diǎn)類(lèi)似黑箱操作。

FC塊講解
首先,我們從兩者的名字就可以進(jìn)行區(qū)分,可以用一個(gè)公式即FB=FC+DB來(lái)表示,F(xiàn)B是具有DB背景塊的特殊FC,也就是說(shuō)FB具有FC的功能,同時(shí)擁有一個(gè)DB塊。FC全稱(chēng)是Function函數(shù)。
注:DB塊 全稱(chēng)DataBlock 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域,類(lèi)似數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)系表結(jié)構(gòu)。
那首先什么函數(shù)呢?
以模塊MC55為例,MC55是SIEMENS(西門(mén)子)公司推出的GSM/GPRS三頻模塊,主要為語(yǔ)音傳輸、短消息和GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供無(wú)線接口。MC55集成了完整的RF射頻電路和GSM的基帶處理器,十分適合開(kāi)發(fā)一些基于GSM/GPRS的無(wú)線應(yīng)用產(chǎn)品,如監(jiān)控、調(diào)度、車(chē)載、遙控、遠(yuǎn)程測(cè)量、定位和導(dǎo)航等領(lǐng)域的系統(tǒng)和產(chǎn)品,應(yīng)用范圍十分廣泛。用戶(hù)只需投入少量的研發(fā)費(fèi)用,就可以在較短的研發(fā)周期內(nèi)集成自己的應(yīng)用系統(tǒng)。
常用的AT命令如下表所示:
功能名稱(chēng) | AT命令 | 解釋 |
廠家認(rèn)證 | AT+CGMI | 獲得廠家的標(biāo)識(shí) |
模式認(rèn)證 | AT+CGMM | 查詢(xún)支持頻段 |
修訂認(rèn)證 | AT+CGMR | 查詢(xún)軟件版本 |
生產(chǎn)序號(hào) | AT+CGSN | 查詢(xún)IMEI序號(hào) |
查詢(xún)IMSI | AT+CIMI | 查詢(xún)國(guó)際支持認(rèn)證 |
卡的認(rèn)證 | AT+CCID | 查詢(xún)SIM的序列號(hào) |
關(guān)閉電源 | AT+CPOE | 暫停模塊的運(yùn)行 |
報(bào)告錯(cuò)誤 | AT+CMEE | 報(bào)告模塊設(shè)備錯(cuò)誤 |
撥號(hào)命令 | ATD |
|
掛機(jī)命令 | ATH | 掛機(jī) |
回應(yīng)呼叫 | ATA | 當(dāng)模塊被呼叫時(shí)回應(yīng)呼叫 |
關(guān)機(jī)命令 | AT+CPOF | 停止GSM軟件堆棧和硬件層 |
聲音控制 | AT+CRSL | 設(shè)定電話鈴聲的聲音級(jí)別 |
時(shí)鐘管理 | AT+CCLK | 設(shè)置或獲得真實(shí)時(shí)鐘 |
警報(bào)管理 | AT+CALA | 設(shè)定警報(bào)日期 |
設(shè)定電話機(jī)能 | AT+CFUN | 選擇移動(dòng)站點(diǎn)的機(jī)能水平 |
網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置 | AT^SICS | 創(chuàng)建Internet連接到GPRS |
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)置 | AT^SISS | 服務(wù)器類(lèi)型 |
開(kāi)啟網(wǎng)絡(luò)服務(wù) | AT^SISO | 啟動(dòng)GPRS連接 |
關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)服務(wù) | AT^SISC | 關(guān)閉GPRS連接 |
讀網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) | AT^SISR | 讀取GPRS接收數(shù)據(jù) |
寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) | AT^SISW | 通過(guò)GPRS發(fā)送數(shù)據(jù) |
接著是與GPRS有關(guān)的AT指令詳解
命令格式:AT^SICS: <conProfileId>, <conParmTag>, <conParmValue>
conProfileId指連接平臺(tái),可以建立0-5共6個(gè)不同的連接。conParmTag指連接參數(shù),包括user、passwd、apn等,conParmValue指提供的連接類(lèi)型,包括GPRS0、CSD(電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))、none(清空)三種方式。
舉例說(shuō)明如下:
AT^SICS: 0,"conType","GPRS0" //連接平臺(tái)0,連接方式是GPRS
AT^SICS: 0,"user","nd" //連接平臺(tái)0,設(shè)置用戶(hù)名
AT^SICS: 0,"passwd","nd" //連接平臺(tái)0,設(shè)置密碼
AT^SICS: 0,"apn","cmnet" //連接平臺(tái)0,設(shè)置APN
AT^SICS: 1,"conType","" //連接平臺(tái)1,空
AT^SICS: 2,"conType","" //連接平臺(tái)2,空
AT^SICS: 3,"conType","" //連接平臺(tái)3,空
AT^SICS: 4,"conType","" //連接平臺(tái)4,空
AT^SICS: 5,"conType","" //平連接臺(tái)5,空
命令格式:AT^SISS=<srvProfileId>, <srvParmTag>, <srvParmValue>
Srvprofield是服務(wù)配置ID,可以建立0-9共10個(gè)配置ID,如說(shuō)可以用AT^SISS將配置0作socket,配置1作HTTP,配置2作FTP等,然后要啟用哪個(gè)服務(wù),就用AT^SISO=0或1或2打開(kāi)哪個(gè)服務(wù),要關(guān)掉哪個(gè)服務(wù)就用AT^SISC=0或1或2關(guān)閉哪個(gè)服務(wù)。一般的數(shù)據(jù)傳輸用的都是socket服務(wù), SISS指令里的ConID是指當(dāng)前服務(wù)調(diào)用哪個(gè)連接配置ID,連接配置ID可以設(shè)定6個(gè),可以用AT^SICS=0,apn,cmnet或者AT^SICS=1,apn,cmwap設(shè)定不同的APN,根據(jù)不同的應(yīng)用,調(diào)用不同的連接配置。
舉例說(shuō)明如下:
AT^SISS: 0,"srvType","Socket" //第0個(gè)服務(wù)平臺(tái),服務(wù)類(lèi)型為socket
AT^SISS: 0,"conId","0" //第0個(gè)服務(wù)平臺(tái),使用的連接平臺(tái)為0
AT^SISS: 0,"address","" //第0個(gè)服務(wù)平臺(tái),目前設(shè)備的地址為空
AT^SISS: 1,"srvType","" //第1個(gè)服務(wù)平臺(tái)
AT^SISS: 2,"srvType","" //第2個(gè)服務(wù)平臺(tái)
AT^SISS: 3,"srvType","" //第3個(gè)服務(wù)平臺(tái)
AT^SISS: 4,"srvType","" //第4個(gè)服務(wù)平臺(tái)
AT^SISS: 5,"srvType","" //第5個(gè)服務(wù)平臺(tái)
AT^SISS: 6,"srvType","" //第6個(gè)服務(wù)平臺(tái)
AT^SISS: 7,"srvType","" //第7個(gè)服務(wù)平臺(tái)
AT^SISS: 8,"srvType","" //第8個(gè)服務(wù)平臺(tái)
AT^SISS: 9,"srvType","" //第9個(gè)服務(wù)平臺(tái)
GPRS通訊模塊MC55在使用時(shí),需要進(jìn)行通訊模塊的初始化設(shè)置,校驗(yàn)用戶(hù)名和密碼,設(shè)置TCP/IP的地址與端口等。初始化時(shí),需要MCU通過(guò)串行口按順序給模塊發(fā)送以下AT指令,設(shè)置模塊及網(wǎng)絡(luò)工作參數(shù)。
at^sics=0,conType,GPRS0 //設(shè)置GPRS工作模式
at^sics=0,user,cm //用戶(hù)名稱(chēng)
at^sics=0,passwd,gprs //密碼
at^sics=0,apn,cmnet //網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)名稱(chēng)
at^siss=1,srvType,socket // 設(shè)置服務(wù)類(lèi)型為socket
at^siss=1,conId,0 //I.D.
at^siss=1,address,"socktcp://219.238.229.74:3000" //設(shè)置服務(wù)器地址及端口
at^siso=1 //打開(kāi)端口,開(kāi)始工作
命令格式:AT^SISO=<srvProfileId>
啟動(dòng)GPRS連接。
命令格式:AT^SISC=<srvProfileId>
關(guān)閉GPRS連接。
命令格式:AT^SISR=<srvProfileId>, <reqReadLength>
通過(guò)GPRS發(fā)送數(shù)據(jù),實(shí)際上是通過(guò)串行口把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到GPRS通訊模塊,然后由GPRS模塊發(fā)送到的IP端口。發(fā)送時(shí)需要按照以下順序進(jìn)行操作。
寫(xiě)串口:at^sisw=0,10 // 使用通道0, 發(fā)送10字節(jié)的數(shù)字
讀串口:^SISW: 0, 10 // 網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)
寫(xiě)串口:12312312342342342345 // 發(fā)送數(shù)據(jù)
讀串口:OK // 接收響應(yīng) OK
讀串口:^SISW: 0, 1 //接收網(wǎng)絡(luò)響應(yīng),收到則已經(jīng)發(fā)送成功
命令格式:AT^SISW=<srvProfileId>, <reqWriteLength>
接收GPRS的數(shù)據(jù),即接收已經(jīng)連接上的服務(wù)器發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù),可以通過(guò)串行口從GPRS模塊中讀取,按以下順序進(jìn)行操作:
讀串口:^SISR: 0, 1 //接收到該信息則準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)
寫(xiě)串口:at^sisr=0,20 //發(fā)送需要接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
讀串口:^SISR: 0, 20 //返回實(shí)際的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
讀串口:12312312342342342345 //所接收的數(shù)據(jù)
讀串口:OK //接收成功
最后是案例分析
進(jìn)行GPRS通信首先需要與服務(wù)器建立GPRS連接,即實(shí)現(xiàn)GPRS登陸。在登陸前需要使用AT指令對(duì)無(wú)線通信模塊MC55進(jìn)行初始化設(shè)置,設(shè)置內(nèi)容包括連接方式、服務(wù)類(lèi)型、接入點(diǎn)名稱(chēng)、服務(wù)器地址及端口。初始化完成后即可開(kāi)啟網(wǎng)絡(luò)服務(wù),模塊會(huì)自動(dòng)登錄到服務(wù)器的相應(yīng)端口上,登陸完成后就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信了。
具體實(shí)現(xiàn)程序如下所示:
(1)OutPut("at^sics=1,contype,gprs0/r/0"); //連接平臺(tái)1,設(shè)置網(wǎng)絡(luò)連接類(lèi)型為gprs方式
// void OutPut(char *strings)函數(shù)的功能是通過(guò)串口向MC55輸出數(shù)據(jù)
檢測(cè)到通信模塊返回“OK"則設(shè)置成功。
(2)OutPut("at^sics=1,apn,cmnet"); //設(shè)置apn為cmnet
檢測(cè)到通信模塊返回“OK"則設(shè)置成功。
(3)OutPut("at^siss=2,srvtype,socket/r/0"); //第2個(gè)服務(wù)平臺(tái),設(shè)置服務(wù)類(lèi)型為socket
檢測(cè)到通信模塊返回“OK"則設(shè)置成功。
(4)OutPut("at^siss=2,conid,1/r/0"); //第2個(gè)服務(wù)平臺(tái),使用的連接平臺(tái)為1
檢測(cè)到通信模塊返回“OK"則設(shè)置成功。
(5)OutPut("at^siss=2,address,socktcp://219.238.229.74:1200");//設(shè)置服務(wù)器地址及端口
檢測(cè)到通信模塊返回“OK"則設(shè)置成功。
(6)OutPut("at^siso=2/r/0"); //打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)服務(wù),MC55登陸到服務(wù)器相應(yīng)的端口上
檢測(cè)到通信模塊返回“OK"則設(shè)置成功。
(7)OutPut("at^sisw=2,10/r/0"); //使用平臺(tái)2向服務(wù)器發(fā)送10字節(jié)的數(shù)據(jù)包
if(strstr(buffer,"^SISW:")!=0) //檢測(cè)到模塊返回?cái)?shù)據(jù)“^SISW:"后通過(guò)模塊將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器相應(yīng)端口上
OutPut("1234567890/r/0"); //發(fā)送數(shù)據(jù)包
通過(guò)GPRS發(fā)送數(shù)據(jù),實(shí)際上是通過(guò)串行口把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到GPRS通訊模塊,然后由GPRS模塊發(fā)送到的IP端口。
(8)寫(xiě)串口:at^sisr=0,20 //發(fā)送需要接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
讀串口:^SISR: 0, 20 //返回實(shí)際的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
讀串口:12312312342342342345 //接收的數(shù)據(jù)
接收GPRS的數(shù)據(jù),即接收已經(jīng)連接上的服務(wù)器發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù),可以通過(guò)串行口從GPRS模塊中讀取。
函數(shù)
函數(shù) f(x)就像機(jī)器或黑箱,給予輸入值x便產(chǎn)生輸出值f (x)。x是自變量,f(x)是因變量。舉一個(gè)我們常見(jiàn)的公式,求圓的面積,s=π*r*r。輸入r值,便得到圓的面積s,這就是的函數(shù),r是自變量,s是因變量。

圖一 變量聲明

圖2 FC函數(shù)內(nèi)容
Input:輸入型參數(shù),提供外部輸入接口。類(lèi)似于函數(shù)f(x)中的x,是一個(gè)自變量。Input類(lèi)型參數(shù),是外部變量的拷貝副本,修改其值,外部變量無(wú)變化。假設(shè)在程序中修改R的值,從圖2編譯信息發(fā)現(xiàn),傳遞的并不是實(shí)際參數(shù),所以修改外部接口變量無(wú)變化。
Output:輸出型參數(shù),提供外部輸出接口。該類(lèi)型參數(shù)由于直接引用外部變量地址,可以修改其值。
InOut:輸入輸出型參數(shù),既做輸入又做輸出。同Output類(lèi)型一樣,可以修改外部接口變量的值。在適當(dāng)?shù)胤?,使用InOut類(lèi)型變量,可以減少占用plc的變量聲明空間。
Temp:局部變量,在函數(shù)內(nèi)部使用,不提供外部的接口。我們常常把temp變量用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的中間值,或者用于循環(huán)變量,比如用于For 或者While循環(huán)。由于Temp是局部變量,它的值是隨機(jī),使用必須初始化,對(duì)其賦值。Constant:常量,在函數(shù)內(nèi)部使用,意思是恒定不變的變量,只能在聲明處修改。比如我們這里的π圓周率是固定不變的,可能調(diào)用的地方有幾十處,若程序中直接引用3.1415,后期修改,需要把每個(gè)地方都修改過(guò)去,很麻煩。在聲明處修改π值,所有函數(shù)中的π變量都會(huì)修改。假設(shè)我們?cè)诔绦蛑行薷摩谐A?,從圖2中編譯信息可以發(fā)現(xiàn),常量不能在程序中修改。
Return:函數(shù)返回值,存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果。默認(rèn)為無(wú)返回值,所以聲明為void。在我們的數(shù)學(xué)知識(shí)里面函數(shù)應(yīng)該是要有返回值的,但是在TIA PORTAL可以沒(méi)有返回值,我們把這種無(wú)返回類(lèi)型的函數(shù),稱(chēng)為procedure(過(guò)程)。我們這里設(shè)置為Real類(lèi)型,返回圓的面積。有讀者可能有疑問(wèn),return變量和Output類(lèi)型都可以用來(lái)存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果,兩者的區(qū)別是什么呢?其中有一個(gè)顯著的區(qū)別是Output類(lèi)型輸出參數(shù)可以聲明若干個(gè),但是return類(lèi)型的返回變量,只能聲明一個(gè),且變量名字無(wú)法修改。其他區(qū)別,等講解SCL的時(shí)候,再做解答。
在main[OB1]程序塊里面拖動(dòng)FC1函數(shù),得到如下運(yùn)行結(jié)果:

圖3 程序運(yùn)行結(jié)果

圖4 DB塊值監(jiān)控
程序解讀:
由于PLC程序是從左到右執(zhí)行,所以'Func'函數(shù)塊的左側(cè)是輸入接口,右側(cè)是輸出接口。觀察函數(shù)塊的內(nèi)部變量名字,發(fā)現(xiàn)和函數(shù)中的聲明一一對(duì)應(yīng),除了變量。Ret_Val是Return接口變量的別名,由于每個(gè)函數(shù)的名字都不一樣,所以統(tǒng)一用作為函數(shù)返回值變量的名稱(chēng)。
程序一是對(duì)模擬量值進(jìn)行轉(zhuǎn)換,采樣的分辨率下限是0,上限為27648,采樣的數(shù)字量值15000,通過(guò)調(diào)用函數(shù)把轉(zhuǎn)換出來(lái)的值放在變量<'data'.電壓值>,得到轉(zhuǎn)換值為0.5425347.
把變量<'data'.電壓值>放在FC函數(shù)的Inout接口中,利用PLC的掃描周期,通過(guò)DB塊可以看到最終值5.425347。若不放在Inout,把其放在Input接口,我們必須在OutPut接口再聲明一個(gè)變量,用于存儲(chǔ)最終的轉(zhuǎn)換值。這樣聲明就可以節(jié)省PLC的內(nèi)存空間了,同樣使程序看起來(lái)更簡(jiǎn)潔。
FC函數(shù)塊的代碼內(nèi)容比較簡(jiǎn)單,請(qǐng)自行閱讀理解,若有問(wèn)題,可以留言。
FB塊講解
要了解FB和FC的區(qū)別,讓我們剖析一下這兩個(gè)模塊的變量聲明結(jié)構(gòu):

圖5 FB塊變量聲明

圖6 FB占用DB背景塊內(nèi)部變量
通過(guò)FB和FC的變量聲明,我們可以看到三個(gè)明顯的區(qū)別:
1、FB塊增加了Static靜態(tài)區(qū)聲明
2、FB增加了保持性和可訪問(wèn)性選擇
上述兩個(gè)區(qū)別正好說(shuō)明了FB=FC+DB公式的成立,因?yàn)檫@兩個(gè)特性是DB塊才有的特性哦。我們?cè)谄胀―B塊里面聲明的變量都在Static區(qū)聲明,不信的話,你可以打開(kāi)來(lái)看看。我們可以通過(guò)訪問(wèn)FB擁有的背景塊來(lái)訪問(wèn)FB中變量的值。
當(dāng)FC調(diào)用結(jié)束后,各種接口中聲明的變量值無(wú)法保存,F(xiàn)B調(diào)用結(jié)束后,仍然可以保留變量的值,你可以通過(guò)FB的背景DB塊進(jìn)行訪問(wèn)。FB的每次調(diào)用都會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)DB塊,想想我們編程當(dāng)中,進(jìn)行哪類(lèi)操作也會(huì)有類(lèi)似行為?其實(shí)就是我們用的非常頻繁的定時(shí)器操作,每一次拖動(dòng)定時(shí)器都會(huì)自動(dòng)建立一個(gè)DB塊。通過(guò)<系統(tǒng)資源>查看定時(shí)器擁有的DB塊,看看和圖6是否類(lèi)似。

圖7 定時(shí)器DB背景塊結(jié)構(gòu)
由于定時(shí)器擁有背景塊,當(dāng)我們停止計(jì)時(shí)后,PLC無(wú)論經(jīng)過(guò)多少個(gè)掃描周期,還是可以讀取停止計(jì)時(shí)時(shí)刻的值,這就是擁有DB背景塊的好處,F(xiàn)B塊與此類(lèi)似。
3、FB塊沒(méi)有Return接口
由于可以通過(guò)Output接口存儲(chǔ)返回值,所以沒(méi)有Return接口影響不大。

圖8 FB程序增加部分
由于程序類(lèi)似,F(xiàn)B程序只列出增加部分。我們可以看到該程序,每次調(diào)用都會(huì)把最大電壓值放在變量中,同時(shí)添加變量,用于記錄改變電壓的時(shí)間。在hmi程序上面,我們可以很方便讀取這兩個(gè)變量,來(lái)實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前的最大電壓值和修改時(shí)間,是不是很方便?
讀者可能會(huì)有疑問(wèn),如果我自己寫(xiě)一個(gè)FC函數(shù),然后外部添加一個(gè)DB塊,不是一樣可以實(shí)現(xiàn)此功能嗎?看上去好像講的很有道理呀,不過(guò)這個(gè)想法是錯(cuò)誤的。
如果你在PLC程序中只調(diào)用FB塊一次,那么可以采用此方法。如果你在PLC程序里面,既要比較電壓,還要比較如電流、溫度和濕度等,如果用同一個(gè)FC怎么實(shí)現(xiàn)呢?用FB可以很好的解決此問(wèn)題,不明白的,可要仔細(xì)想想!
基于歷史特征的順序建模存在的問(wèn)題在于:
1. 由于特征都有父子關(guān)系,因此當(dāng)前的設(shè)計(jì)方法都要求預(yù)先規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。先做什么,后做什么,必須預(yù)先規(guī)劃好。
2. 由于特征需要重新生成,因此只要草圖發(fā)生了修改,那么所有的特征都必須重新生成一遍。如果零件復(fù)雜,特征比較多的情況下,那么生成時(shí)間就會(huì)比較長(zhǎng),不能快速反應(yīng)設(shè)計(jì)變更。
3. 異種CAD數(shù)據(jù)讀入以后,所有的特征參數(shù)都丟失了,因此只能是死疙瘩一塊,導(dǎo)致不能編輯修改異種CAD數(shù)據(jù),造成信息孤島,阻礙了模型信息的傳遞。
4. 無(wú)法重用異種CAD數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。由于異種CAD數(shù)據(jù)沒(méi)有任何參數(shù)和特征,因此無(wú)法使用參數(shù)驅(qū)動(dòng)、特征拷貝的方式來(lái)重用已有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
5. 特征之間的鏈接關(guān)系是隱性的,導(dǎo)致設(shè)計(jì)變更也是隱性完成。如果預(yù)先不知道他們之間的鏈接關(guān)系,那么有時(shí)候會(huì)產(chǎn)生意想不到的災(zāi)難。因此也導(dǎo)致工程師寧可重新建模,也不敢修改別人的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
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正式因?yàn)榇嬖谝陨享樞蚪o(wú)法克服的問(wèn)題,西門(mén)子公司經(jīng)過(guò)多年研發(fā),于2008年正式推出同步建模技術(shù),它一舉突破了順序建模的設(shè)計(jì)瓶頸,大幅提高設(shè)計(jì)效率,給三維CAD注入新的活力。
同步建模技術(shù)同時(shí)加入到西門(mén)子旗下的兩款產(chǎn)品:Solid Edge和NX。但由于兩款產(chǎn)品的使用方法和場(chǎng)景不一樣,同步建模的應(yīng)有也有所差異。NX僅用于無(wú)參模型的修改方面,而Solid Edge則作為一個(gè)新的建模方法,用于新模型的創(chuàng)建、異種CAD數(shù)據(jù)的修改、數(shù)據(jù)重用等各個(gè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。而且只要學(xué)會(huì)操控下圖的方向盤(pán),就能直觀地進(jìn)行所見(jiàn)即所得地創(chuàng)建三維模型。

同步建模,顧名思義,就是在進(jìn)行三維建模,拖動(dòng)幾何體的時(shí)候,同步解算三維驅(qū)動(dòng)尺寸、三維幾何約束、三維幾何關(guān)系,并賦予參數(shù)特征,實(shí)現(xiàn)直觀式的所見(jiàn)即所得三維設(shè)計(jì)模式。

同步建模自2008年誕生以來(lái),Solid Edge將產(chǎn)品編號(hào)從V系列,變更到ST系列(Synchronous Technology),到2017年,Solid Edge的最新版本ST10。
那么,同步建模的特點(diǎn):
1. 融合了二、三維的操作環(huán)境。無(wú)需刻意去創(chuàng)建草圖,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)捕捉草圖平面,實(shí)現(xiàn)從2D到3D的自然過(guò)渡。整個(gè)操作過(guò)程,可以在全三維環(huán)境下完成,也可以切換到二維平面視圖,自然方便。
2. 圖形化的操作手柄方向盤(pán),實(shí)時(shí)操控整個(gè)三維建模過(guò)程。它融合拉伸、旋轉(zhuǎn)、平移、對(duì)齊等眾多可視化操作過(guò)程。換句話說(shuō),只要學(xué)會(huì)了控制方向盤(pán),就能得心應(yīng)手地用同步建模創(chuàng)建三維模型。
3. 將二維草圖的尺寸和幾何約束上升到三維空間,實(shí)現(xiàn)三維可驅(qū)動(dòng)尺寸、三維幾何約束的建模體系。三維可驅(qū)動(dòng)尺寸即為PMI,可以實(shí)現(xiàn)從CAD到CAM的完整尺寸鏈的傳遞。修改三維尺寸的同時(shí),自動(dòng)實(shí)時(shí)捕獲幾何約束關(guān)系,實(shí)時(shí)規(guī)則自動(dòng)賦予,以保證所有的設(shè)計(jì)修改在可控的范圍內(nèi)完成。而且由于都是實(shí)時(shí)操作,無(wú)需等待,即可完成設(shè)計(jì)修改。