Файл: Яковенко, Е. Г. Основы автоматизированных систем управления учеб.-метод. пособие.pdf

Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971—1975 годы предусматривается внедрение науч­ ной организации труда, производства и управления с использованием современных средств организацион­ ной и вычислительной техники. Намечено «освоить серийный выпуск высокопроизводительных средств вычислительной техники, малых вычислительных ма­ шин, а также средств передачи информации. Осу­ ществлять серийный выпуск электронно-вычисли­ тельных машин в комплекте со всеми обеспечиваю­ щими устройствами ввода и вывода информации и набором типовых программ» '.

ботать для организации управления. Оценка этих объемов, как указывалось выше, делается в ходе предпроектного обследования, и результаты этих оце­ нок приводятся в задании на разработку АСУ. Руко­ водствуясь им, уже на этом первом этапе работ по созданию АСУ осуществляют ориентировочный выбор ЭВМ и определяют желательные сроки их поставки.

Основа выбора — расчет потребности в емкости памяти комплекса ЭВМ и его быстродействия. В по­ следующем расчетная потребность корректируется с учетом возможных просчетов и для резервирования мощности путем увеличения результатов расчетных вычислений.

Большую помощь проектировщикам АСУ в пра­ вильном выборе средств вычислительной техники ока­ зывают Методические рекомендации по выбору клас­ са ЭВМ, где в соответствии с классом объекта управ­ ления рассчитаны примерные нормативные данные по определению количества и типов вычислительных

управления производством». Под ред. Г. Л. Смилянского. М.. 1971, стр. 150—163, 164—210.

93

лась в 1943 г.) ‘. Тем не менее в этой области про­ изошли значительные изменения. Многократно уве­ личилась производительность машин, расширился класс решаемых задач. В табл. 1 показам рост быст­ родействия и объема оперативной памяти вычисли­ тельных машин начиная с 1953 г.

Таблица 1

Быстродействие ЭВМ и объем оперативной памяти

* К = 1024 ячейка.

Такое увеличение быстродействия стало возмож­ ным благодаря непрерывному совершенствованию элементов и структуры машин. Этот процесс шел на­ столько быстро, что в настоящее время специалисты говорят о четырех поколениях вычислительных машин.

Машины первого поколения — ламповые машины, весящие несколько тонн. Второе поколение — маши­ ны, основным элементом которых являются полупро­ водниковые диоды и триоды. Третье поколение состав­ ляют машины, разрабатываемые на базе микроэлек­ троники с применением интегральных схем. Переход на новые элементы позволил создавать машины намного производительнее и надежнее. Разделение ЭВМ на поколения является относительным. Нередко, например, в машинах одного поколения используются отдельные узлы и элементы другого, следующего.

счетная машина) и «Стрела». Большая электронно­ счетная машина (БЭСМ), разработанная в 1952 г.1

1 См. Г. Кристовский. Эволюция электронных вычислительных машин. — «Наука и техника», 1970, № 7.

94

6 Институте Точной механики и вычислительной тех­

лись одним процессором параллельного действия. Оперативное запоминающее устройство было сдела­

ких, как экономическое управление, такой емкости недостаточно, поэтому применялось внешнее запо­

времени их работы тратится на выборку нужных чи­ сел из ОЗУ и последующую запись результатов. Если для решения задачи требовалась информация, хранимая во внешних ЗУ, то, пока происходил обмен между внешним ЗУ и оперативным ЗУ, решение за­ дачи прерывалось. Таким образом, уже на заре вы­ числительной техники обнаружилось несоответствие между возможностями процессора и запоминающих устройств. Это несоответствие характерно и для _ первой машины «Урал», которая совершала только 100 одноадресных операций в секунду.

Появление полупроводниковых элементов откры­ ло новые возможности для создания ЭВМ. 1964 год принято считать годом широкого применения машин второго поколения. По своим возможностям полу­ проводниковые элементы выгодно отличаются от электронных ламп. Их достоинства — улучшенные электрические характеристики.

Типичным представителем больших машин второ­ го поколения является БЭСМ-6, разработанная в Институте точной механики и вычислительной тех­ ники АН СССР в 1968 г., которая выполняет около 1 млн. одноадресных операций в секунду.

БЭСМ-6 одновременно решает несколько задач. ОЗУ разбивается на части, в каждой из которых запоминаются данные одной определенной задачи. Пока процессор решает одну задачу, для других вы­ полняется обмен с внешним ЗУ, операции ввода — вывода.

95

пущены в большой массе. Они отличаются относи­ тельно высокой надежностью.

Во многих министерствах проведена значитель­ ная работа по освоению ЭВМ «Минск-32», разработ­ ке на ее основе первых очередей АСУ и вводу в

строй соответствующих ВЦ. Исходя из того, что ЭВМ «Минск-32» еще на некоторое время остается основ­ ной ЭВМ для АСУ, разработаны мероприятия, на­ правленные на значительное улучшение параметров этой машины и приспособление ее для работы в со­ ставе АСУ. Разрабатывается новое устройство обме­ на, дающее возможность подключить к ЭВМ до 8 накопителей на сменных магнитных дисках. Обес­ печивается возможность подключать выносные пуль­ ты с индикаторами и электронно-лучевыми трубка­ ми. Разработаны два групповых коммутатора для соединения нескольких ЭВМ. в многомашинную си­ стему и для подключения большого количества пе­ риферийных устройств. Совершенствуется математи­ ческое обеспечение, в частности разрабатывается операционная система, которая выполняет функции диспетчера в процессе решения задач и использова­ ния различных устройств.

Начиная с 1973 г. ЭВМ «Минск-32» выпускается в усовершенствованном виде]. В настоящее время в нашей стране начат выпуск машин третьего поко­ ления. Создаваемые на их основе автоматизирован­ ные системы управления должны быть комплексны­ ми. Для их построения используются семейства ЭВМ, имеющие программную совместимость, эффек­ тивную оперативную систему и такой состав пери­ ферийных устройств, который дает возможность использовать ЭВМ в системах массового примене­ ния. Будет осуществлено комплексное централизо­

В. Д. Калмыков. В основе— единая система ЭВМ. — «Автомата-- зированпые системы управления». М., 1972, стр. 36—41.

96

принципу иерархии. Ее математическое обеспече­ ние по своему составу и возможностям значительно превосходит математическое обеспечение машин второго поколения.

Основную роль в техническом Требования к ЭВМ, оснащении АСУ играют ЭВМ.

Выпускаемые в настоящее время ЭВМ разделяют по вычислительным возможностям на универсальные и специализированные. Универсаль­ ные ЭВМ в свою очередь делятся по назначению на две группы: ЭВМ, предназначенные для решения ин­ женерных задач и проведения расчетов, связанных с научным исследованием; ЭВМ, ориентированные на применение в экономике.

Для использования в АСУ наиболее пригодны уни­ версальные ЭВМ, ориентированные на экономические расчеты. Основную массу задач в АСУ составляют простейшие вычисления, свойственные экономическим задачам: сортировка, группировка, перезапись, фор­ мирование массивов данных и т. и. Поэтому ЭВМ должна обеспечивать наиболее рациональное выпол­ нение именно этих операций и иметь соответствующие характеристики.

В связи с частым возникновением внеочередных расчетов ЭВМ в АСУ должны иметь внешние запо­ минающие устройства с произвольным доступом. Очень важно постоянное обеспечение верности дан­ ных в системе, включая и те, что хранятся в ОЗУ и ВЗУ *. Еще одним условием является необходимость эффективного взаимодействия оператора и ЭВМ в процессе функционирования системы. ЭВМ должна позволять гибко вводить изменения и усовершенство­ вания, возникающие в системе управления.

Эти особенности обусловливают специальные тре­ бования к вычислительному комплексу АСУ.

Центральное вычислительное устройство ЭВМ, ис­ пользуемой в АСУ, должно иметь емкость оператив­ ной памяти, достаточную для организации своевре­ менной обработки значительных по объему массивов данных. В этом случае существенно сокращается чи-1

1 См. С. Т. Митин. Основы применения вычислительной тех­ ники для обработки экономической информации. Методическое

пособие. М., 1967.

98