Файл: Мелькумов, Л. Г. Вычислительная техника в управлении предприятиями угольной промышленности.pdf

построенных на единой структурной и микроэлектронной техно­ логической базе и совместимых системах программирования. Этот комплекс включает ряд моделей электронных цифровых

машин, ряд оперативных и внешних запоминающих устройств, периферийное оборудование для ввода-вывода информации и сопряжения с каналами связи, систему математического обеспе­ чения и автоматизации программирования. Память системы имеет иерархическую структуру по скоростям выборки и объе­

мам хранящейся информации: сверхбыстрая память, оператив­

ная память, память на магнитных барабанах, на дисках и на лентах.

Использование ЕС ЭВМ обеспечивает унификацию применяе­ мых средств стационарной вычислительной техники, охватываю­ щей широкий диапазон как по производительности, так и по характеру решаемых задач (производственно-хозяйственные, оперативно-диспетчерские и др.). В основу построения ЕС ЭВМ положены следующие решения:

1.Вычислительные машины, входящие в единую систему и имеющие различную производительность, проектируются с сов­ местимой системой программирования, причем логическая структура и система команд являются универсальными, т. е. до­ статочно хорошо подходят для задач различного характера. Совместимость системы программирования машин различной производительности позволяет:

решать одну и ту же задачу на машинах с различной произ­ водительностью;

переходить к использованию более высокопроизводительных машин (по мере роста потребности в вычислительной мощно­

сти) без изменения имеющегося комплекса машинных про­ грамм;

экономить затраты на разработку системы стандартных прог­ рамм за счет их единообразия для всего диапазона производи­ тельности машин единой системы.

2.Построение устройств, входящих в ЕС ЭВМ, осуществлено

на высоком уровне технической стандартизации. Это выра­ жается в единой для всех моделей машин номенклатуре внешних устройств, в стандартизации связей этих устройств с центральными процессорами, в стандартизации конструктивного решения многих узлов и блоков различных машин и устройств

ит. п. Стандартизация устройств и узлов сочетается с возмож­ ностью вариации в широких пределах комплектации машин по числу внешних устройств каждого типа и объемам оперативной памяти. Стандартизация связей позволяет создавать многома­ шинные комплексы.

3.ЕС ЭВМ создается на основе интегральных схем, что по­ зволяет удешевить машины, повысить надежность, уменьшить их размеры, снизить затраты на оборудование помещений, си­ стемы питания и охлаждения и- т. п.

114

Особенностью ЕС ЭВМ является наличие каналов, представ­ ляющих собой небольшую ЭВМ, которая выполняет только команды ввода-вывода. Имеется два типа каналов: мульти­ плексный и селекторный. C помощью мультиплексного канала обеспечивается одновременная работа с медленнодействующими устройствами, такими, как устройства считывания с перфокарт, перфолент и др. Селекторный канал предназначен для работы с быстродействующими устройствами ввода-вывода — внешними запоминающими устройствами на магнитной ленте, на магнит­ ных дисках и пр. В комплект каждой ЭВМ из единой системы входит один мультиплексный канал. Число селекторных каналов для разных ЭВМ различно — от двух селекторных каналов в ЕС-1020 до шести в ЕС-1060. К каналу в порядке приоритета подсоединяются устройства ввода-вывода (УВВ)—через уст­ ройства управления вводом-выводом (УУВВ). Общее число

УВВ, которое можно подсоединить к каждому каналу для всех моделей, не ппевыптяет 95fi

Высокое быстродействие, расширенная номенклатура обору­ дования для ввода и вывода информации, возможность сопря­ жения с каналами связи, наличие информационной и техниче­ ской совместимости всех проектируемых моделей, хорошо раз­ витое математическое обеспечение создают возможность эффективного использования ЕС ЭВМ в автоматизированных системах управления самого различного назначения.

При решении задач на ЭВМ общего назначения (универ­ сальных) исходная информация фиксируется в документах, по­

скольку эти машины не могут воспринимать информацию непо­

средственно в виде сигналов. Кроме того создаются специа­

лизированные (управляющие) машины (УВМ), которые при­ способлены для приема и обработки информации, поступающей

в виде сигналов. Стыковка УВ.М с технологическими процесса­ ми осуществляется при помощи устройства связи с объектом

(УСО), которое реализует следующие действия:

адресный опрос датчиков с одновременным преобразовани­ ем токового выхода датчиков в двоичный код;

усреднение и накопление данных, поступающих за опреде­ ленный отрезок времени;

выдачу команд УВМ для вычислений по определенным про­ граммам в зависимости от технологических импульсов или им­ пульсов реального времени;

преобразование двоичного кода в аналоговое управляющее воздействие;

сравнение с уставками.

К УВМ, устанавливаемым на предприятиях, предъявляются следующие требования:

возможная универсальность; малые размеры;

высокая прочность элементов конструкции;

высокая безотказность работы;

высокая ремонтопригодность (конструкция должна обеспе­

чить свободный досууп 'κ0 всем ее элементам при монтаже, на­ ладке и ремонте) ;

возможность подключения большого числа датчиков; схема и исполнение УВМ должны иметь достаточно гибкую

структуру, позволяющую создавать ряд модификаций машины; УВМ должна иметь достаточно мощную и разветвленную информационную часть с выходом на печать, световые табло и мнемосхемы, располагаемые в разных местах объекта управле­ ния (шахты, разреза, обогатительной фабрики, участка, отде­

ления) и на центральном диспетчерском пункте; необходимые информационные данные, характеризующие ра­

боту объекта управления, должны выдаваться машиной как

автоматически, так и по запросу;

УВМ должна собирать, обрабатывать и выдавать информа­ цию в соответствии со специально разработанной программой.

Аналоговые вычислительные машины (ABM) могут исполь­ зоваться: для управления технологическими процессами, регу­

лируемыми на основе физических (аналоговых) величин (ско­

рости воздуха или жидкости, температуры, давления и т. п.); для моделирования динамических процессов и др.

Основными элементами ABM являются блоки суммирования напряжений, операционные усилители, блоки запоминания, за­ паздывания и пр. Наблюдение и регистрация результатов ре­ шения производятся с . помощью измерительных устройств (шлейфового осциллографа и др.). ABM создавались сначала на лампах, затем на транзисторах. В угольной промышленно­ сти ABM используются только в научно-исследовательских ин­

ститутах.

Разрабатывается и внедряется агрегатная система вычисли­ тельной техники (ACBT), в основу которой положен принцип

наращивания функциональных блоков. Эта система объединяет

в себе возможности как управляющей машины, так и ЭВМ об­

щего назначения (универсальной). ACBT имеет различные мо­ дификации.

Перспективной в системах угольных предприятий является модификация ACBT, построенная на .основе процессора

М-6000 и позволяющая компоновать развитую вычислительную систему. При необходимости расширения отдельных функций машины применяются специальные блоки-расширители, к кото­ рым могут подключаться дополнительные устройства (арифме­ тические, ввода-вывода, память и т. п.).

Принципиальная ,схема построения системы ACBT М-6000 показана.на рис. 22.

Система ACBT М-6000 представляет собой набор агрегат­ ных модулей, выполненных на микроэлектронной базе, имеет унифицированные внешние связи и выполняет различные функ-

116

ции по обработке и хранению информации, коммутации пере­ дач, преобразованию физических сигналов и т. п.

Система ACBT обладает рядом преимуществ по сравнению с другими ЭВМ. Она предусматривает программную совмести­ мость отдельных моделей семейства машин, допускает подклю чение большого числа уст­ ройств ввода-вывода, объ­

единение группы машин в

одну систему управления. Система может решать не только задачи оперативного

управления, но также и от­ дельные задачи планирова­ ния, учета и анализа. Она предусматривается для ис­ пользования в системах АСУТП с целью обработки сигналов датчиков в реаль­

ном масштабе времени. Аг­

регатное построение ACBT

дает возможность постепен­ но, по мере необходимости,

наращивать ее вычислитель­

ную мощность и периферий­

ные устройства. Различная

компоновка агрегатных мо­ дулей позволяет создавать

ют функции хранения, обра­ ботки и организации ввода-вывода информации. В их состав

входит процессор, обладающий быстродействием 200 тыс. опе­ раций в секунду и обеспечивающий подключение (с помощью дополнительных устройств) до 60 устройств ввода-вывода. Опе­ ративное запоминающее устройство рассчитано на хранение 4096 восемнадцатиразрядных слов с циклом обращения 2,5 мкс.

Общий объем оперативной памяти может быть доведен до вось­

ми таких модулей. В качестве постоянного и буферного запо­ минающих устройств предусмотрено использование магнитных лент и магнитных сменных дисков;

устройства ввода-вывода — выполняют функции приема ин-

117

формации -с различных внешних носителей и клавиатур, преоб­ разования и передачи ее в вычислительный комплекс, запомина­ ния на внешних носителях и индикаторах, а также функции генерации сигналов времени;

устройства связи с объектом — выполняют функции приема различных аналоговых и дискретных сигналов, поступающих от технологических объектов, нормализации и коммутации этих

сигналов, преобразования и передачи информации о них в вы­

числительный комплекс, а также функции получения информа­ ции от вычислительного комплекса, преобразования ее в ана­ логовые и дискретные сигналы, их коммутация и передача на технологические объекты;

устройства-согласователи — выполняют функции преобразо­ вания сигналов при передаче их между различными вычисли­ тельными системами или вычислительными системами и отдель­

ными специальными устройствами, функции подключения к про­

цессору М.-6000 устройств ввода-вывода, входящих в номенклатуру ACBT, а также устройств из других систем.

В общем случае в составе агрегатной системы ACBT ис­ пользуются в качестве устройств хранения информации ферри­ товые запоминающие устройства, накопители на магнитных лентах, барабанах, дисках. В качестве ввода-вывода кодирован­ ной информации используются считыватели с перфолент и пер­ фокарт, перфораторы и др., а в качестве устройств ввода-вы- . вода символьной и графической информации — считыватели

текста и диаграмм, клавиатуры, устройства регистрации и ви­ зуального представления информации. В системе применяются также устройства внутрисистемной связи и аппаратура пере­ дачи данных по линиям связи.

Набор устройств системы ACBT обеспечивает:

возможность компоновки различных по мощности информа­ ционных и управляющих систем с заданной надежностью и жи­

вучестью; возможность изменения технических параметров системы в ■

процессе ее эксплуатации (путем добавления, изъятия или за­ мены отдельных блоков и узлов) ;

возможность модернизации отдельных устройств без измене­

ния других и структуры всей системы; удобство эксплуатации;

совместимость системы по техническим характеристикам и

программам с наиболее распространенными и перспективными

вычислительными системами.

Технические средства ACBT позволяют организовать двух­ процессорную вычислительную систему, из которых один мо­ жет использоваться для целей оперативного управления техно­ логическими процессами, а другой — для решения задач про­ изводственно-хозяйственной деятельности.

118