STEP标准

中性文件机制提供的产品模型数据交换标准

STEP也是以一种中性文件机制提供的产品模型数据交换标准，它规定了产品设计、制造以至产品全生命周期内所需的有关产品形状、解析模型、材料、加工方法、装配顺序等方面的信息进行了定义，以及对产品数据交换进行了描述。

STEP的介绍

STEP也是以一种中性文件机制提供的产品模型数据交换标准，它规定了产品设计、制造以至产品全生命周期内所需的有关产品形状、解析模型、材料、加工方法、装配顺序等方面的信息进行了定义，以及对产品数据交换进行了描述。STEP标准在制定过程中，广泛吸取了PDES和IGES等标准相关的经验和特点，它由一系列独立的标准文件组成，它们可以独立地进行开发和发布。许多CAD/CAM软件系统均已把STEP列为数据交换接口，这些软件公司不少是从事STEP标准制定的单位，他们能利用STEP最新成果，不断改进和完善自身系统的STEP接口。

STEP的构成

STEP标准由五大部分组成，即标准的描述方法、集成资源、应用协议、实现形式、一致性测试，被分为0、10、20、30、40、100、200共7个系列文件。

(1)标准的描述语言（1，10系列文件）

STEP有自己专用的描述语言EXPRESS，EXPRESS语言参考Ada、C、C++、Modula2、Pascal、PL/1、SQL等多种语言的功能，有强大的描述信息模型的能力。开发EXPRESS语言的目的是使描述的模型既要能为计算机所处理，又要易于被人所理解。EXPRESS是一种信息建模语言，用于说明某领域的对象( Object)、对象所具有的信息单元、以及对对象的限制和操作许可。

(2)集成资源（40，100系列文件）

这是STEP核心部分，采用EX-PRESS语言描述。集成资源又分为通用集成资源与应用集成资源两大部分。通用集成资源独立于应用产品信息，而应用集成资源则描述某一应用领域的数据并些依赖于通用集成资源的支持。

(3)应用协议（200系列文件）

STEP标准支持广泛的应用领域，具体的应用系统很难采用STEP标准的全部内容，一般只实现标准的一个子集。如果不同的应用系统实现的子集不一致，则在进行数据交换时会出现信息丢失或畸变现象，为避免这种情况，STEP计划制定一系列应用协议。应用协议是一份文件，用以说明如何用标准的STEP集成资源制定各个应用领域的产品数据模型文本，以满足工业应用的需求。也就是说，根据不同的应用领域的实际需要，选定标准中合适的子集。作为标准，各应用系统在交换、传输和存储产品数据时应强制地要求符合应用协议的规定。

(4)实现形式(20系列文件)

实现形式或应用方式，是指用什么方法或格式在具体领域内实现产品信息的交换。STEP的实现形式大致分为四级：第一级文件交换，第二级工作格式，第三级数据库交换，第四级知识库交换。由于不同的CAD/CAM集成系统对数据交换的要求不同，可以根据具体情况选择一种或多种交换方式。

中性文件交换是最低一级的产品数据交换形式。STEP中性文件有专门的格式规定，它是以ASCII码顺序文件形式进行表达的，STEP中性文件的前、后置处理程序与IGES的类似，但STEP有统一的产品数据模型，从模型到文件只是一种映射关系，比较起来更为简单。

工作格式交换是一种特殊的产品数据交换形式。工作格式是产品数据结构在内存中的表现形式，以求实现达到“实时”交换的效果。

数据库交换是为适应数据共享的要求而提出的交换方法。在CIMS环境下，经常需要在CAD、CAPP、CAM、CAE以及其他系统之间进行信息的传递。由于所传递的信息量大、数据结构复杂，采用文件交换的方式很难满足要求，加上并行设计技术的发展，更加强了对数据共享的要求，所以需要采用数据库交换技术，这就需要选用或开发有关的数据库和数据库管理技术。

知识库交换与数据库交换一级的内容基本相同，仅对数据库进行约束检查，这一级主要是考虑到发展的需要而设立的。

(5) 一致性测试（30系列文件）

即使资源模型定义得非常完善，但经过应用协议，在具体的应用程序中其数据交换是否符合原来意图尚需经过一致性测试。为此，STEP标准制定了一致性测试过程、测试方法和测试评价标准。

STEP标准是一个由应用层、逻辑层和物理层三层结构组成的标准：①应用层，主要描述应用领域的需求，建立需求模型，它可采用IDEFIX或EXPRESS建模语言来描述；②逻辑层，是根据需求模型进行分析、归类，找出共同点，协调冲突，形成统一的、不矛盾的集成信息模型，或称为集成资源，集成资源必须采用EXPRESS语言进行描述；③物理层主要完成产品数据交换的中性文件，即STEP文件。

STEP的应用

STEP的应用领域很广，它可应用于机械、电子、航空航天、汽车、船舶等各个工程领域。STEP的应用是为了满足市场竞争机制下工业发展的需求，具体的应用场合可分为两大类：①来自产品开发部门的需求，包括设计部门内群体的合作、多学科交叉、产品全生命周期设计、集成化产品的开发、分布及并行作业、产品数据的长期存档；②来自计算机辅助应用系统供应商和DBMS供应商的需求，包括接口的标准化和产品概念模型的标准化。使系统人员和供应商能把精力集中于存储技术、特定应用程序的算法以及数据的不同物理表示上，以解决跨企业、多平台、多种存储机制、多种网络结构的管理等方面的问题。

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