Файл: Смирнов, К. А. Сбор, передача и обработка данных АСУ.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 107

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

обладают меньшей надежностью, чем НМБ. Для уве­ личения надежности хранения информации на НМЛ при­ нимаются следующие меры:

независимая подводка зоны каждым лентол-ро-1 тяжным механизмом;

поиск зоны при движении ленты как в прямом, так и в обратном направлении;

бездефектная разметка ленты;

контроль уровня записи сигналов па ленте при ее длительном хранении;

организация микроклимата и пылезащиты. Наибольший эффект в увеличении пропускной спо-

собности канала -обмена данными с НМЛ достигается при организации независимой подводки зоны каждым лентопротяжным механизмом. При числе лентопротяж­ ных механизмов, -подключенных к одному устройству уп­ равления, равном восьми, пропускная способность мо­ жет быть увеличена в 3-—4 раза. Однако такое решение усчожняет оборудование устройств с лентопротяжны­ ми механизмами, поскольку теперь в этих устройствах должны размещаться блоки считывания с НМЛ и ре­ гистры хранения -номера заданной зоны.

Случайный сбой в работе схемы поиска зоны НМЛ может -привести к тому, что искомый номер зоны прой­ дет мимо блока считывающих головок. В некоторых НМЛ реверс магнитной ленты н повторный поиск зоны производятся лишь после ее движения в прямом направ­ лении вплоть до концевых переключателей. Однако на это тратится довольно много времени.

Значительное сокращение времени поиска зоны до­ стигается введением в -устройство управления НМЛ схе­ мы немедленного реверса ленты. В ее состав входят два регистра, в одном из кото-р'ых хранится заданный номер зоны, а в другом записывается номер зоны, счи­ тываемой с ленты. В процессе поиска зоны содержание регистров сравнивается. В случае, когда заданный но­ мер зоны оказывается больше (или меньше в зависи­ мости -от направления движения ленты), на выходе схе­ мы появляется сигнал, но которому осуществляется ре­ верс ленты, после чего поиск зоны продолжается.

Бездефектная разметка ленты, производимая на вы­ деленном для этой цели устройстве, позволяет избежать записи информации на дефектные участки ленты, что при . отсутствии дублирования НМЛ в вычислительном квмнлексе может привести к полной потере информации.

138

Контроль уровня Записи сигналов дает ■возможность своевременно восстанавливать информацию путем ее ре­ генерации, что обеспечивает длительное хранение дан­ ных на ленте.

Пылезащита и создание микроклимата значительно увеличивают надежность работы НМЛ и срок использо­ вания ленты.

В последние годы накопители на магнитных дисках (НМД) находят широкое применение. Особенности ис­ пользования НМД в ВК, предназначенных для передачи и обработки информации, заключаются в разделении поверхности диска на секторы, позволяющем снизить среднее время обращения до 1 мс, организации синхрон­ ной работы НМД в двух резервированных ветвях комп­ лекса и обеспечении замкнутой циркуляции воздуха с фильтрацией частиц пыли, линейные размеры которых превышают 2 мк.

Специфика работы оперативного ЗУ особенно полно проявляется в специализированных вычислителях, при­ меняемых для сопряжения каналов связи с технологи­ ческой ЭВМ.

Основными особенностями таких сиецвычислителей являются: а) применение раздельных циклов записи и считывания; б) наличие выделенных шин записи.

Разделение циклов записи и чтения позволяет вдвое увеличить фактическое быстродействие оперативного ЗУ. Действительно, обращение к каналу связи в этом случае производится не в течение двух циклов, как в обычном ЗУ (считывание статусного слова канала и затем его запись после обработки), а в течение одного цикла. Считывание статусного слова в регистр управления осу­ ществляется без его регенерации, а время регенерации используется для записи в ячейку ЗУ обработанного слова канала.

Содержание статусного слова защищается контроль-. ным итогом, который проверяется в регистре управления. При обнаружении искажения статусное слово канала обновляется дублирующей информацией, хранящейся в технологической ЭВМ, после чего обарщение к каналу связи повторяется. В результате принимаемые (переда­ ваемые) данные не искажаются, 'снижается лишь на до­ ли процента исправляющая способность регистрации сигнала.

Наличие раздельных шин записи позволяет осущест­ влять запись знака из ЭВМ в ЗУ специализированного

139



вычислителя независимо от 'процесса обработки статуб ного слова канала, что, в свою очередь, делает ненуж­ ной синхронизацию работы специализированного вычис­ лителя и технологической ЭВМ. Примером применения такого оперативного ЗУ служит аппаратура сопряжения типа DS-714.

2.9 -

ОРГАНИЗАЦИЯ НЕКОТОРЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ АСУ

П р и м е н е н и е ЭВМ «Ми и с к -3 2» для о р г а н и з а ц и и в ы ч и с л и т е л ь н о г о к о м п л е к ­ са О А СУ. ЭВМ второго поколения серии «Минск» ши­ роко используются во многих отраслях народного хо­ зяйства и в том числе в АСУ (например, АСУ «Львов» построена на базе ЭВМ «Минск-22»), Однако приме­ нение в различных АСУ таких машин, как «Минск-2», «Минск-22» и «Минск-22М», не может обеспечить эф­ фективной обработки информации. Это объясняется:

невозможностью увеличения объема оперативной памяти свыше 8192 машинных слов;

отсутствием в составе ЭВМ мультиплексного и селекторного каналов;

выбором для обмена с внешними устройствами

шестибитного символа;

невозможностью непосредственной обработки ин­ формации, представленной в десятичной системе счис­ ления;

невозможностью мультипрограммной обработки

данных и еще рядом обстоятельств.

Наиболее приспособленной для создания вычисли­ тельных комплексов ОАСУ различного назначения яв­ ляется ЭВМ «Минск-32». Как известно, работы по созда­ нию ОАСУ были начаты задолго до появления ЭВМ третьего поколения, характеристики которых наиболее полно отвечают требованиям обработки информации. В то же время некоторые из ЭВМ второго поколения («Минск-32», «Урал-16») по своим показателям были близки к машинам третьего поколения. В силу этого в качестве базовой ЭВМ для разрабатываемых ОАСУ была принята «Минск-32». С помощью этих машин воз­ можно эффективное выполнение таких операций, как начисление заработной платы, получение платежных ве­

140

. .

доМо'СТей, составление бухгалтерских сводок, учет ма!;ё*

риалов, оперативно-производственное планирование, со­ ставление спецификаций, планирование перевозок раз­ личными видами транспорта, статистический анализ и ряд других. Решение перечисленных задач требует об­ работки больших 'массивов информации, представленной в десятичной системе счисления, и наличия большого объема внешней памяти.

Важным свойством машины «Мииск-32» является ее полная программная совместимость с остальными маши­ нами данной серии. Поэтому существующие >в настоящее время всевозможные прикладные программы, объ.ем ко­ торых оценивается десятками миллионов команд, могут быть попользованы без каких-либо переработок.

На рис. 2.40 приведена структурная схема основного комплекса машины «Минск-32» [6]. Длнйа iMaiiliHiHHoiro

Рис. 2.40. Структурная схема основного комплекта ЭВМ «Минск-,32»

слова машины «Минск-32» составляет 37 разрядов, но с внешними устройствами обменпроизводится байтами. Представление информации осуществляется в двоичном коде с фиксированной или плавающей запятой. Система команд'— одно-, двухадресная. Информация может об­ рабатываться одновременно по четырем рабочим про­ граммам при наличии восьми обслуживающих программ. Скорость выполнения операций определяется их харак-

• Ш


Тером. Так, наиример, операция сложений Двоичных 37-разрядных чисел реализуется за 15—40 мкс, операцияпересылки числа осуществляется за 25—40 мкс, и т. д. Сложение (вычитание) десятичных чисел выполняется со скоростью 20—35 мкс. Обмен информацией между процессором и внешними устройствами осуществляется при приостановках основной программы.

Емкость оперативного ЗУ машины составляет 16 384 слова при основной комплектации и может быть

расширена блоками

по 16 384 слова до 65 536 слов. Вре­

мя обращения к ЗУ

составляет 5 мкс.

К мультиплексному каналу может быть непосредст­ венно подключено до одиннадцати внешних устройств. К трем из одиннадцати выходов мультиплексного ка­ нала можно подключать специальные коммутаторы, каж­ дый из которых обслуживает до 32 внешних устройств. ТакИм образом, всего мультиплексный канал позволяет вести обмен информацией одновременно со 104 внеш­ ними устройствами. Подключение к селекторному кана­ лу четырех коммутаторов позволяет довести число внеш­ них устройств до 32. Такими устройствами могут быть НМЛ и НМБ.

Общая площадь, занимаемая ЭВМ в основной комп­ лектации, составляет 80 м2.

Для обмена информацией с каналами связи разрабо­ тано и выпускается серийно устройство «Минск-1560». Оно позволяет подключать до 32 телеграфных каналов со скоростью работы 50 бод или до четырех телефонных каналов, рассчитанных на взаимодействие е АПД типа «Минск-1500». Устройство «Минск-1560» подключается к мультиплексному каналу ЭВМ.

«Мннск-32» дает возможность объединить несколько машин в единый вычислительный комплекс, при этом получается система однородных ЭВМ с большой произ­ водительностью. Так, при объединении двух машин об: мен информацией между ними осуществляется через один из четырех выходов селекторного канала, как по­ казано на рис. 2.41.

Применение специального коммутатора дает возмож­ ность объединять в один ВК до восьми ЭВМ. Пример­

ная структура вычислительного комплекса ОАСУ,

со­

стоящего из шести ЭВМ

«Минск-32»,

показана

на

рис. 2.42.

 

АСУ «С и р е-

В ы ч ц е л и т е л ь н ы й к о м п л е к с

н а». Практика показывает,

что при построении АСУ,

1 42


предназначенных для передачи и обработки данных, 60% стоимости оборудования системы надает на каналы и ап­ паратуру связи и 40%.— на устройства ВК системы. Наилучшие технические и экономические показатели ВК можно получить при его индивидуальном гороектирова-

Рн-с. 2.41. Схема объединения двух ЭВМ «Минск-32»

ими, что, однако, связано с большими затратами вре­ мени и средств и бывает оправдано лишь в особых слу­ чаях. Достаточно хорошие показатели получаются, если ВК автоматизированных систем управления различного назначения компоновать из отдельных узлов — модулей. Имея достаточно широкий ассортимент модулей, можно путем простого проектирования определить достаточно оптимальную структуру ВК и заказать на заводе-изго- товителе необходимое число модулей требуемого на­ значения.

Разработанная н выпускаемая в нашей стране агре­ гатная система вычислительной техники АСВТ является тем необходимым набором модулей, который позволяет создавать ВК АСУ различного назначения [3]. С по­ мощью АСВТ можно комплектовать управляющие и вы­ числительные системы для обслуживания технологичес­ ких объектов, автоматизировать управление цехов и предприятий, создавать автоматизированные системы массового обслуживания и вычислительные центры пред­ приятий. Существуют два вида АОВТ. Наиболее ранняя из них АСВТ-Д создана на дискретных компонентах, вторая ACBT-JV1 — на интегральных. В состав АСВТ входят следующие агрегатные устройства: универсаль­ ные и специализированные процессоры; оперативные и постоянные ЗУ; устройства внешней памяти различного тина; разнообразные устройства ввода, вывода и отобра­ жения информации. Кроме того, АСВТ содержит раз­ личные устройства связи с объектами управления (дат­ чиками и исполнительными механизмами) и оператив­

на

Рис. 2.42. Вычислительный комплекс ОАСУ

ным персоналом, а также аппаратуру сопряжения с ка­ налами связи и устройства 'внутрисистемной связи, необ­ ходимые для объединения отдельных модулей в единый комплекс.

На рис. 2.43 показан вычислительный комплекс си­ стемы «Сирена», построенный на базе АСВТ-Д. Горячее резервирование центральных устройств ЭВМ — процес­ соров и оперативных ЗУ — обеспечивает высокую надеж­ ность функционирования ВК. Внешние ЗУ являются об­ щими для двух параллельно работающих процессоров. Быстрый поиск причины неисправности осуществляется с помощью диагностического словаря. Блочная структу­ ра построения отдельных устройств ВК позволяет произ­ водить замену неисправного компонента в достаточно короткое время.

Связб между процессором н внешними ЗУ осущест­ вляется через мультиплексные и селекторные каналы. Процессор АСВТ выполняет арифметическую и логичес­ кую обработку информации и является универсальным устройством. Процессор может иметь переменный состав. При минимальной комплектации он содержит блоки об­ работки команд 1, микропрограммного управления 3 и обработки информации с фиксированной запятой 2, а также инженерный пульт 7. В данном случае, кроме упомянутых устройств, в состав процессора входят бло­ ки внутренней памяти 6, обработки информации с пла­ вающей запятой 4, обработки символьной и десятичной информации 5.

Оперативная и постоянная память процессоров со­ стоит из модулей емкостью по 1536 слов по 36 разрядов в каждом. При необходимости иметь более одиннадцати модулей используется устройство наращивания памяти (УНП). Максимальный объем памяти равен 700 тыс. байт. При отсутствии УНП циклобращения к оператив­ ному ЗУ составляет 8 мкс, к постоянной — 3 мне. Ис­ пользование УНП увеличивает эти значения в 1,5 раза.

Входящие в состав ВК устройства защиты памяти (УЗП) защищают хранящиеся здесь программы и ин­ формацию от ошибочной записи посторонних данных.

Каждый мультиплексный канал обеспечивает подклю­ чение до 256 'низкоскоростных устройств ввода-вывода (алфавитно-цифровых печатающих устройств, устройств ввода с перфокарт и т. д.). Селекторные каналы исполь­ зуются для подключения устройств внешней памяти.

Каналы связи к процессорам подключаются через

!#