Дерябин И.П., Пестов С.П. Системы автоматизированного проектирования: Учебное пособие
Подождите немного. Документ загружается.
Министерство общего и профессионального
образования Российской Федерации
Южно-Уральский государственный университет
Златоустовский филиал
Кафедра Технология машиностроения, станки и инструмент
658.51(07)
Д369
И.П.Дерябин, С.П.Пестов, И.Н.Миронова, М.В.Губин
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Учебное пособие
Челябинск
Издательство ЮУрГУ
1999
УДК 658.51252(076.5)+[621:658.512](076.5)
Дерябин И.П., Пестов С.П., Миронова И.Н., Губин М.В. Системы
автоматизированного проектирования: Учебное пособие. Челябинск: ЮУрГУ,
1999. с.
Учебное пособие предназначено для студентов специальности 1201 при
изучении по курса «Основы автоматизации проектирования». В учебном пособии
приведены основные сведения и приемы работы с программами типа «EXCEL»,
«MATHCAD» и «CORELDRAW». Знакомство с этими программами необходимо
для выполнения лабораторных работ.
Ил. 9, табл. 4, список лит. 6 назв.
Одобрено учебно-методической комиссией Златоустовского филиала.
Рецензенты: Миков Ю.Г., Калинин О.В.
Издательство ЮУрГУ, 1999.
1. РАБОТА С ЭЛЕКТРОННОЙ ТАБЛИЦЕЙ
Цель работы – ознакомить студентов с основными принципами работы
электронной таблицы MS Excel 97 и сформировать навыки использования
прикладного программного обеспечения для решения технологических задач.
1.1. Назначение и области применения электронных таблиц
Электронные таблицы представляют собой специальный вид прикладного
программного обеспечения и являются универсальными средствами,
автоматизирующими процесс экономических, научно-технических и других
расчетов в табличной форме.
Визуально любая электронная таблица построена как прямоугольная таблица,
организованная таким образом, что изменение значений каких-либо элементов
таблицы немедленно влечет за собой автоматический пересчет всех связанных с
этими элементами значений. Это позволяет не только автоматизировать расчеты, но
и проводить числовое моделирование процесса или объекта, для описания, которых
не всегда возможно создать математическую модель, а для их характеристики
используется ряд параметров. Часть этих параметров известна, а часть
рассчитывается по формулам. Меняя значения исходных параметров, можно
наблюдать за изменениями расчетных параметров и анализировать полученные
результаты. Электронная таблица позволяет получить множество вариантов решения
поставленной задачи и произвести среди них поиск оптимальных.
В составе программного обеспечения современных версий электронных таблиц
имеются средства графической обработки, позволяющие строить графики и
диаграммы, а также работать с базами данных. Базы данных предназначены для
хранения, поиска и редактирования структурированных данных, например,
данных технологического оборудования.
Наиболее известной и широко применяемой электронной таблицей является
программа MS Excel 97.
1.2. Понятие о программе Excel
При вызове Excel на экране появляется окно, которое аналогично окну
программы Word: в верхней части находятся главное меню и панель
инструментов. Строка главного меню содержит имена меню программы. Выше
этой строки расположена строка заголовка. Под строкой меню обычно
размещается панель инструментов из двух строк. Панель инструментов содержит
кнопки с пиктограммами, которые предназначены для быстрой активизации
команд меню и функцией программы. Под панелью инструментов находится
строка формул (строка ввода).
В нижней части окна программы расположена строка состояния
(информационная строка), в которой слева отображаются различные сообщения,
например, о выбранной команде.
Основное поле окна занимает книга рабочее место электронной таблицы.
Книга является файлом. Каждая книга состоит из одной или нескольких листов.
Лист представляет собой большую таблицу, разбитую на строки и столбцы.
Строки нумеруются 1, 2, ... 16 354. Столбцы обозначаются буквами А, В, ..., АА,
АВ, ..., всего столбцов 256. На пересечении строк и столбцов находятся ячейки.
Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес (имя) А1, B12, АD243 и так далее. В
любой ячейке таблицы может находиться число, текст или формула.
Внизу таблицы имеется строка закладок (Лист 1, Лист 2 и так далее), с
помощью которой можно листать книгу, щелкнув кнопкой мыши по
соответствующей записи.
Программа MS Excel имеет обширную справочную систему, которую можно
вызвать, нажав клавишу F1 или щелкнув по кнопке - Помощник,
расположенной на панели инструментов в верхнем правом углу.
1.3. Основные приемы работы с программой Excel
Ввод данных с клавиатуры
С клавиатуры в соответствующие ячейки электронной таблицы вводят текст,
числовые данные, формулы, ссылки на объекты других программ и тому
подобное. При вводе данных с клавиатуры Excel пытается автоматически
определить тип данных: текст, числа, даты, дроби и так далее. Тип данных также
можно изменить или определить заранее. Для этого отмечается необходимая
ячейка, нажимается правая кнопка мыши, выбирается команда Формат ячеек и
указывается нужный вариант формата.
Для набора текста следует отметить ячейку, в которую будет осуществляться
ввод данных (щелкнуть по ней мышью), и начать набирать текст как в обычном
текстовом редакторе. Набираемый текст будет отображаться в строке формул, а
также в самой ячейке, Завершается ввод данных в ячейку нажатием клавиши
Enter. После этого курсор ввода автоматически переместится в следующую
ячейку, далее ввод можно продолжить в новой строке.
В отдельных случаях удобно заполнять таблицу не по столбцам (сверху вниз),
а по строкам (слева направо). Для смены направления заполнения таблицы
достаточно выполнить команду Сервис/Параметры/Правка и в строке переход к
другой ячейке задать необходимое направление.
При наборе только цифр, результатом набора будет число. Когда набирается
десятичное число, то в качестве разделителя надо применять запятую. В ячейках
Excel можно хранить и рациональные дроби типа 5/8 ; их так и надо вводить с
клавиатуры. В ячейках также хранятся и проценты, для чего после числа
необходимо набрать знак процента.
Отрицательные числа должны начинаться со знака "" (минус). Если заключить
при вводе число в круглые скобки, то оно также будет считаться отрицательным.
Кроме чисел или текста, в ячейки электронной таблицы можно вводить
формулы. Программа Excel произведет вычисления по этой формуле и покажет в
ячейке полученный результат. Признаком формулы является указание первым
символом при вводе знака равно (=). В некоторых случаях удобнее включать
формулы в ячейку, используя подсказку программ мастер функций (смотрите
ниже).
Вычисления в Excel
Простейшие вычисления в Excel можно производить как в калькуляторе,
например, набрав = 2*3 и нажав Enter, на экране в ячейке и в строке формул
отобразится результат вычисления 6.
Операции в Excel обычно производят со значениями, содержащимися в
ячейках, вводя ссылку на нужную ячейку. Например, в ячейку А1 ввести число 4,
а в ячейку А2 число 6, то поместить в ячейку А3 их сумму можно, введя в нее
формулу = А1+А2. После нажатия клавиши Enter в ячейке А3 появится результат
10. Если заменить число в ячейке А1, например, на 5, то в ячейке А3 появится
новый результат 11. Таким образом, Excel автоматически пересчитывает
результаты во всех ячейках, значение которых зависит от данной измененной
ячейки, причем, делает это сразу после изменения значения в исходной ячейке.
При вводе формул на экране может отражаться либо результат вычисления по
формуле, либо сама формула. Для вывода формул на экран следует включить
режим их отображения: Сервис/Параметры/Вид/Параметры окна поставить
галочку напротив строки формулы.
Формулы могут содержать операторы, которые приведены в табл. 1.
Операции в формулах выполняются слева направо в порядке убывания их
приоритета при вычислениях (возведение в степень, умножение и так далее). При
наличии скобок, в том числе вложенных, операции выполняются сначала в них.
Пример: = ((F4+C5)/E6)(B2D2)+C4^2.
Результатами вычисления формул, включающих арифметические операторы,
являются числовые значения, а формул с операторами сравнения логические
значения Истина или Ложь.
При наборе формул постоянно приходится вводить ссылки на ячейки. Для ввода
в формулу ссылки на какую-нибудь ячейку надо выделить ее мышью. При этом в
формулу автоматически вставится ссылка на ячейку в виде, например, С34. Затем
ссылку при необходимости можно отредактировать. Для ввода ссылки на диапазон
ячеек следует выделить их с помощью мыши (нажать на клавишу мыши и
расширить область выделения перемещением мыши).
С целью удобства формирования таблицы часто используют текст совместно с
формулой. При этом вводимый текст заключают в двойные кавычки и между
текстом и формулой включают оператор контактации &. Например: "Всего за
месяц: " &А5С4 .
В Excel имеется специальная подпрограмма, содержащая множество функций
и которую можно использовать при создании формул и в вычислениях. Эта
подпрограмма называется мастером функций и позволяет при вводе шаг за шагом
правильно записать в ячейку искомую функцию. Мастер функций имеет набор
следующих функций: функции управления базами данных и списками; функции
даты и времени; инженерные функции; финансовые функции; информационные
функции; логические функции; функции работы со ссылками и массивами;
математические и тригонометрические функции; статические функции; текстовые
функции.
Таблица 1
Операторы и их значение
Оператор Значение Пример
Арифметические операторы
Процент =С3
Возведение в степень =А12^С3
* Умножение =А15
/ Деление =В4/D6
+ Сложение =А1+1
Вычитание =С5В6
Операторы сравнения
= Равно =А2=А3
< Меньше =А2<С3
> Больше =А2>С3
<= Меньше или равно =А2<=А3
>= Больше или равно =А2>=
<> Не равно =А2<>А3
Операторы связи
: Диапазон =СУММ(А1:А2)
; Объединение =СУММ(А1;С10;D4)
Текстовый оператор
& Объединение текстов =”Цена”&A5&”руб.”
Мастер функцией запускается автоматически при нажатии кнопки на
панели инструментов или по команде Вставить функцию. После этого на экране
появится окно с набором функций. Далее необходимо выбрать соответствующую
функцию, а в последующем окне задать аргументы для этой функции.
Форматирование чисел
Для большей выразительности электронной таблицы, введенные в ячейки
данные, рекомендуется отформатировать. Независимо от формата (вида, в
котором числа и данные отображаются на экране) Excel использует в вычислениях
точную, введенную или полученную в результате вычислений, величину числа, а
не урезанную (например, путем округления). Точность представления чисел в
Excel 15 разрядов.
По умолчанию для текстовых и числовых данных в Excel применяется Общий
формат. В этом случае числа отображаются в ячейках так, как их вводят с
клавиатуры, причем, текст выравнивается по левому краю ячеек, а числа, даты
по правому.
Для назначения ячейке другого формата, ячейку сначала выделяют, щелкнув
по ней мышью. Можно при необходимости выделить и несколько ячеек. Далее
выполняется команда Формат/Ячейки и в появившемся окне устанавливаются
различные параметры оформления ячейки.
В Excel существует и другой способ форматирования ячеек посредством
кнопок панели инструментов. Рассмотрим некоторые из них.
С помощью кнопки можно уменьшить число цифр, отображаемых после
десятичной запятой, а с помощью кнопки увеличить.
Кнопка устанавливает разделитель тысяч, благодаря чему легче читается
слишком длинное число.
Кнопка задает процентный формат представления числа, сразу
подставляя наименование % и попутно увеличивая число в сто раз: если в ячейке
было 1,25 , то станет 125.
С помощью кнопки можно скопировать формат числа и оформление
(шрифт, цвет, фон и тому подобное) ячейки. Осуществляется эта операция точно
так же как в программе Word: выделить ячейку, щелкнуть по кнопке с кисточкой,
а потом по той ячейке, которую надо оформить. Если щелкнуть по кисточке
дважды, можно оформить копирование нескольких ячеек. Для выхода из
операции копирования формата, вновь щелкнуть по кнопке .
Адресация ячеек
Для обращения к ячейке (группе ячеек) таблицы необходимо указать ее адрес
или имя, например, А10. Кроме того, каждый лист имеет свое имя, по умолчанию
Лист 1, Лист 2 и так далее. Имена листов можно изменить, щелкнув дважды
мышью по имени. Затем в поле имени набирается новое имя листа.
В Excel используется несколько способов адресации, то есть обращения к
конкретным ячейкам таблицы: 1) абсолютные ссылки; 2) относительные ссылки;
3) ссылки с использованием имен.
При относительных ссылках программа может самостоятельно изменить их, в
соответствии с операциями в электронной таблице. Относительные ссылки
назначаются по умолчанию.
При абсолютных ссылках значение ее не будет меняться при копировании
формул. По написанию абсолютная ссылка отличается от относительной тем, что
перед названием столбца и номером ряда ставится знак $.
В формулах можно использовать данные из ячейки с другого листа. Для этого
надо набрать перед названием ее столбца и ряда название листа книги и поставить
восклицательный знак, например, Лист3!В4.
При включении в формулу ссылки на ячейку из другой книги надо
использовать следующий синтаксис: Путь _ к _ файлу _ книги \ [Имя _ файла _
книги]
Имя _ листа _ книги Ссылка _ на _ ячейку _ или _ диапазон.
Для ссылки в формулах на диапазон ячеек (например, при суммировании
нескольких ячеек) сначала указывается ссылка на левую верхнюю ячейку, затем
ставится двоеточие и потом ссылка на правую нижнюю ячейку диапазона,
например, В7 : В44.
Применение обозначений ячеек типа А43 иногда неудобно. Excel
предоставляет возможность присвоить ячейке или диапазону ячеек имя и в
дальнейшем использовать его как ссылку. В качестве имени годится любое
сочетание прописных или строчных букв, цифр, точек и символов подчеркивания
длиной не более 256 знаков. Например, ячейке А57 можно дать имя Moloch. Для
ввода имени следует выделить ячейку (или диапазон ячеек), слева в строке
формул в поле имени ввести желаемое имя и нажать Enter.
Правка в Excel
Редактирование или правка в Excel аналогична редактированию в программе
Word. Стандартным образом выполняется Отмена последней команды (всего
одной) и повторное ее выполнение; операции. Вырезать, Копировать, Вставить,
Найти и Заменить. К специфическим относят следующие команды.
Команда Заполнить по листам позволяет скопировать выделенные ячейки в
другие листы рабочей книги по тем же адресам. Предварительно надо выделить
мышью нужные листы щелкнуть по первой закладке, а потом (с клавишей Shift)
по последней. Если листы вразбивку, то щелкнуть по ним надо с клавишей Ctrl.
Команда Очистить позволяет вычистить из ячеек только содержимое, только
форматирование, только примечания или все это вместе.
Команды Удалить, Удалить лист и Переместить/скопировать особых
пояснений не требуют.
Построение диаграмм
Результаты вычислений можно представить в графическом виде. Для этого
Excel позволяет строить с помощью подпрограммы мастер диаграмм различные
диаграммы и графики по данным листа книги.
Сначала надо ввести на лист Excel данные, по которым будет строиться
диаграмма. Эти данные вводят в смежные строки и столбцы; их рекомендуется
отделить пустыми строками и столбцами от других данных листа. Чтобы
использовать в диаграмме подписи к значениям столбцов и строк, то надо набрать
в первом столбце название строк, а в первой строке название столбцов.
Далее надо активизировать область данных диаграммы, отделенной от
остальной части листа пустыми строками и столбцами, для чего курсор
помещается в одну из ячеек этой области. Если требуется построить диаграмму на
часть списка данных, то курсором выделяется именно эта область.
Вызов мастера построения диаграмм осуществляется командами
Вставка/Диаграмма или нажатием кнопки мастера диаграмм на панели
инструментов.
На первом шаге появится предложение по выбору типа диаграммы. После
выбора типа диаграммы на следующем шаге можно подкорректировать область
данных, используемых при построении диаграммы.
Третий шаг мастера диаграмм определяет вид построенной диаграммы. Здесь
даются ее названия, вводятся необходимые подписи и тому подобное.
На последнем шаге определяется местоположение диаграммы. Диаграмму
допускается строить на новом листе книги Excel или поместить ее на уже
имеющемся. Если выбран второй вариант, то для изменения месторасположения
диаграммы надо щелкнуть курсором по рамке, ограничивающей диаграмму так,
чтобы граница стала мерцающим пунктиром и мышью переместить на новое
место.
Диаграмма динамически связана с исходными данными: при их изменении
диаграмма будет обновлена.
Кроме создания диаграмм, которые иллюстрируют связи между числами в
рабочие листы Excel можно включать также графические объекты (рисунки,
схемы, фото и тому подобное) из существующих файлов или создавать
собственную графику.
Работа с базами данных
Электронная таблица Excel дает возможность выполнять действия,
характерные для работ с базами данных (БД). При выполнении таких действий
столбцы таблицы называются полями, а строки записями (как это принято в БД).
С БД можно выполнять следующие работы: 1) сортировку; 2) поиск записей по
принятому критерию; 3) действия с записями, удовлетворяющими принятому
критерию.
Под сортировкой понимается упорядочение записей по возрастанию или
убыванию принятого признака в назначенном столбце. Для сортировки элементов
столбцов необходимо вызвать на экран БД и установить курсор в любую ячейку.
Выполнить команды Данные/Сортировка и ввести имена полей и направление
сортировки, которые отображаются в диалоговом окне.
Сортировку как по столбцам, так и по строкам можно выполнять также с
помощью кнопок , расположенных на панели инструментов. Эти кнопки
задают сортировку выделенных ячеек соответственно по возрастанию или
убыванию. В качестве ключа сортировки программа назначает столбец, где стоит
курсор (в выделенной области, закрашенной черным, активная ячейка - белая), и в
соответствии с ним меняет местами строки таблицы.
При поиске или фильтрации находят в БД такие записи, которые
удовлетворяют заданными требованиям, вводимым для полей. Эти требования
называются критерием поиска (фильтрации). В Excel предусмотрено два вида
поиска: автофильтром и расширенным фильтром.
Режим поиска автофильтром осуществляется в следующей
последовательности. Сначала вызывается на экран БД, затем курсор
устанавливается в любую ячейку БД и выполняются команды
Данные/Фильтр/Автофильтр. После этого щелкнуть кнопкой мыши по полю,
где производится поиск и вводится значение, по которому необходимо выполнить
поиск. Если требуется выполнить поиск по такому значению, которого нет ни в
одной записи, то следует задать команду Условие, после чего ввести
необходимый критерий поиска.
Режим поиска расширенным фильтром позволяет произвести следующие
действия: 1) одновременный поиск по нескольким полям; 2) поиск по
вычисляемому критерию.
При поиске расширенным фильтром необходимо сначала вызвать БД и
сформировать критерий поиска, затем определить координаты ячеек, в которых
сформирован критерий, и определить ячейки в БД для представления результатов
поиска. Далее, установив курсор в любую ячейку БД, выполнить команды
Данные/Фильтр/Расширенный фильтр и ввести необходимые данные.
Если поиск производится по вычисляемому критерию, то он может включать
формулы, в которых аргументами являются поля БД. Формулы бывают двух
видов: формулы, составленные пользователем и формулы, включающие функции
Excel.
В электронной таблице Excel также имеется возможность поиска с помощью
функции управления базами данных и списками из мастера функций.
Кроме того, в Excel есть возможность доступа к данным, которые хранятся в
документах, созданных средствами других приложений (например, MS Access
Data Base, dBase, FoxPro, Paradox и других). Для этих целей используется
интегрированная в Excel программа Microsoft Query, которая представляет собой
отдельное приложение.