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
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
!#