
книги из ГПНТБ / Глухов, О. А. Автоматизированные системы управления
.pdfЬнешняя
vHtpopttot/t/я
{директивы, сводки)
Р и с. 3. Схема информационных процессов в АСУ предприятием.
планом) руководству предприятия, которое на основа нии имеющихся планов и внешних директивных указа ний вырабатывает решение о деятельности предприя тия на очередной период регулирования (смену, сутки и т. д.). Так замыкается контур управления предприя тием.
Из рис. 3 видно, что для повышения эффективности управления производством необходимо сокращать время обмена информацией между органом управления и объектом управления, т. е.:
быстро обрабатывать первичную информацию; быстро анализировать результаты обработки и при
нимать решения; быстро осуществлять сбор первичной информации
и доставку на ИВЦ, а также передачу и распределение управляющей информации по рабочим местам.
Право принятия решения остается в АСУ в основном за человеком, все же остальные информационные про цессы могут быть автоматизированы с помощью раз личных технических средств: вычислительных машин, периферийной техники и средств связи.
Наибольший эффект при этом дает автоматизация вычислительных процессов с помощью электронных вы числительных машин (ЭВМ). Развитие вычислитель ной техники и опыт ее внедрения в управление различ ными отраслями народного хозяйства показали, что ЭВМ обладают гораздо большими возможностями, чем считалось раньше. Все больше фактов говорит о том, что ЭВМ могут сами вырабатывать руководящие реше ния'. Существуют, например, программы для ЭВМ., пре дусматривающие разработку и оценку различного обо рудования, размещение складов, определение заявок и цен, а также регулирование и управление сложными и непрерывными производственными системами. В даль
21
нейшем ЭВМ смогут принимать многие реше ния, которые в настоящее время принимаются руково дителями. Отсюда и степень участия ЭВМ в принятии решения может быть различной, что показано на рис. 3.
В зависимости от характера и размера предприятий в АСУ могут применяться различные вычислительные машины:
основные вычислительные машины. Это различные классы быстродействующих цифровых электронных вы числительных машин, предназначенных для выполнения основных, наиболее емких и ответственных вычисли тельных работ;
вспомогательные вычислительные машины. К ним относятся перфорационные вычислительные машины (ПВМ) и клавишные вычислительные машины (КВМ).
ПВМ предназначены решать несложные экономичес кие задачи или выполнять предварительную обработку первичной информации. КВМ служат для выполнения простых арифметических операций при непосредствен ном участии оператора.
Основное и принципиальное отличие ЭВМ от другой счетной техники состоит в том, что они позволяют про изводить вычисления автоматически по заранее состав ленной программе с огромной скоростью. Их скорость вычислений превышает скорость вычислений человека
втысячи и миллионы раз.
Взависимости от быстродействия, объема памяти и логических возможностей ЭВМ делятся на три класса: большие, средние и малые. Однако общая структура различных ЭВМ и принцип их функционирования оди наковы.
Вкомплект оборудования ЭВМ входят устройства, представленные на структурной схеме (рис. 4).
Запоминающее устройство предназначено для хране-
22
Р и с. 4. Структурная схема ЭВМ.
ния информации и программы (алгоритма), по которой работает ЭВМ. Исходная информация и программа вводятся в запоминающее устройство машины через устройство ввода. Результаты, полученные в процессе выполнения алгоритма, выводятся из ЭВМ через вы водные устройства.
Арифметическое устройство машины служит для выполнения арифметических и логических операций над числами, хранимыми в запоминающем устройстве (па мяти) ЭВМ.
в |
Результат операции может быть послан на хранение |
запоминающее устройство или в устройство вывода |
|
информации. |
|
с |
Центральное устройство управления в соответствии |
программой осуществляет выработку управляющих |
23
сигналов, под воздействием которых все устройства ЭВМ выполняют необходимые операции.
Для контроля за ходом вычислительного процесса и управления режимами работы машины имеется цент ральный пульт управления. Через пульт управления оператор при необходимости может вмешиваться в ход вычислительного процесса.
К отечественным малым ЭВМ относятся «Проминь», «Наири», «Мир-1». Машинами средней мощности явля ются ЭВМ серий «Минск» («Минск-2», «Минск-22», «Минск-32»); «М» (М-20, М-220, М-222), «Урал»
(«Урал-11», «Урал-14», «Урал-16»), К большим машинам относятся БЭСМ-4, БЭСМ-6.
Все эти ЭВМ являются машинами так называемого второго поколения. Им присущи недостатки: программы решения задач и связи с внешним устройством не уни версальны и не могут быть взаимозаменяемы, что соз дает большие трудности при работе с различными ма шинами.
Указанные недостатки в настоящее время устраня ются разработкой машин третьего поколения, к которым относится создаваемая у нас в стране и в рамках СЭВ единая система машин — ЕС ЭВМ. Машины ЕС ЭВМ универсальны с точки зрения структуры, связи с внеш ними устройствами (различной периферийной техникой), математического обеспечения, возможности наращива ния вычислительного комплекса и отличаются лишь быстродействием и объемом памяти.
Основные характеристики ЭВМ, получивших наиболь шее применение, а также рекомендуемых для исполь зования в АСУ, приведены в таблицах 2 и 3.
Значительно повышает эффективность вычислитель ных машин и АСУ в целом использование периферий ной техники, призванной осуществлять сбор, передачу
24
и преобразование информации в вид, удобный для об работки на ЭВМ.
К периферийному оборудованию относятся следую щие устройства:
1. Различные автоматические датчики и счетчики вы пуска продукции, устанавливаемые на технологическом оборудовании предприятия; информация с датчиков мо жет собираться в специальных концентраторах, а затем передаваться на вычислительный центр для обработки.
2. Устройства ввода информации (УВИ), устанавли ваемые на производственных участках, в складах и в отделах. В данном случае информация предварительно фиксируется на первичных документах оператором (учетчиком, контрольным мастером, кладовщиком и др.) и периодически вводится в УВИ. С выхода УВИ инфор мация может поступать по линиям связи на ИВЦ или выводиться на машинный носитель, например, перфо ленту или перфокарту, которые затем передаются в вычислительный центр.
Представителями таких устройств являются УРИ-2, УРИ-4; регистраторы производства РП-10, РП-20, РП-50, РП-100, телетайпы.
3. Устройства контроля работы оборудования. Уста навливаются на рабочих местах для контроля загрузки технологического оборудования и причин его простоя. Такие устройства позволяют выявлять резервы произ водства и оперативно принимать меры против простоя оборудования.
К устройствам контроля работы оборудования от носятся известные системы «Сигнал» и АРП-1м. «Сиг нал» позволяет контролировать до 120 единиц техноло гического оборудования. Автоматический регистратор производства АРП-1м позволяет контролировать рабо ту и причины простоя до 50 комплектов технологичес-
25
to
cr>
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
|
|
|
Основные данные ЭВМ общего назначения |
|
|
||
Основные |
Минск-22 |
Минск-32 |
М-222 |
|
БЭСМ-6 |
|
данные |
|
|||||
|
|
|
|
|
||
Система счисления |
Двоичная |
Двоичная и |
Двоичная |
Двоичная |
||
|
|
|
десятичная |
|
|
|
Форма представле |
С фиксирован |
С фиксирован - С плавающей |
С плавающей |
|||
ния чисел |
|
ной и плава |
ной и плаваю - |
запятой |
запятой |
|
|
|
ющей запятой |
щей запятой |
|
|
|
Разрядность чисел |
37 дв. раз |
37 дв. и 5 де- |
45 дв. раз |
48 дв. разря |
||
|
|
рядов |
сятичн. раз |
рядов |
дов |
|
|
|
|
рядов |
|
|
|
Адресность |
|
Двухадрес |
Одно- и двух |
Трехадресная |
Одноадресная |
|
|
|
ная |
адресная |
|
|
|
Быстродействие |
|
|
|
|
|
|
операций в 1 сек. |
5000 — 6000 |
До 65000 |
27000 |
1000000 |
||
Среднее время вы |
|
|
|
|
|
|
полнения |
опера |
|
|
|
|
|
ций, мксек |
|
|
|
|
|
|
сложение |
|
72—120 |
15—40 |
28,5 |
1,2 |
|
умножение |
|
200 |
15—125 |
52 |
2, |
1 |
Емкость |
накопи |
|
|
|
|
|
тельных уст |
|
|
|
|
|
|
ройств, слов: |
8192 |
16384—65536 |
12288—32768 |
32768 |
||
ДЮЗУ |
|
МБ |
|
|
— |
— |
192000 |
262000 |
|
МД |
|
|
— |
— |
— |
—• |
|
МЛ |
|
|
До 1,6 млн. |
55 млн. |
32 млн. |
32 млн. |
|
Скорость |
ввода |
|
|
|
|
||
информации: |
|
|
|
|
|
||
с пишущей маши |
— |
10 |
|
|
|||
нки, знаков в сек. |
|
|
|||||
с |
перфокарт, |
карт |
300 |
600 |
700 |
700 |
|
в 'мин. |
|
|
|||||
с |
перфоленты, |
1000 |
1000—1500 |
1500 |
1000 |
||
строк в сек. |
|
||||||
Скорость |
вывода |
|
|
|
|
||
информации: |
|
|
|
|
|
||
на печать, в се |
25 строк |
10 знаков |
— |
— |
|||
кунду |
|
|
|||||
на АЦПУ, |
строк в |
400 |
400 |
400 |
400 |
||
мин. |
|
|
|||||
па ПК, карт в мин. |
100 |
120 |
10 слов в сек. |
100 |
|||
на |
ПЛ, |
строк в |
20—30 |
80 |
80 |
20 зн. в сек. |
|
сек. |
|
|
|||||
Потребляемая |
|
10 |
15 |
7—10 |
60, 45 |
||
мощность, |
КВ Т |
||||||
Занимаемая |
пло |
90—110 |
80 |
80 |
225 |
||
щадь, м2 |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 3 |
|
|
|
|
Основные данные ЕС ЭВМ |
|
||
Основные данные |
ЕС-1020 |
ЕС-1030 |
ЕС-1050 |
ЕС-1060 |
||
Система |
счисления |
Двоичная, |
десятичная, |
шестнадцатиричная |
|
|
Форма |
представления |
С фиксированной и плавающей запятой |
||||
чисел |
|
|
||||
Разрядность чисел |
8 |
32 |
64 |
64 |
||
Быстродействие |
опе |
|
|
|
|
|
раций, сек. |
|
20000 |
100000 |
500000 |
2000000 |
|
Адресность |
|
Переменная |
Переменная |
Переменная |
Переменная |
|
Среднее |
время |
выпол |
|
|
|
|
нения основных опера |
|
|
|
|
||
ций, мксек: |
|
20—30 |
9—11 |
1,0 |
0,4 |
|
сложение |
|
|||||
умножение |
|
200—300 |
32—38 |
2,4 |
0,6 |
|
Емкость накопительных |
|
|
|
|
||
устройств, Мбайт: |
0,064—0,256 |
|
|
|
||
МОЗУ |
|
0,128—0,512 |
0,128—1,024 |
0,256—2,048 |
||
МБ |
|
|
1 |
1 |
3 |
5 |
МД |
|
|
14,5 |
21,75 |
36,25 |
43,5 |
МЛ |
|
|
66 |
88 |
ПО |
176 |
Скорость ввода инфор мации:
с |
пищущей |
машинки, |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
знаков |
в сек. |
||||||
с |
ПК, |
карт |
в мин. |
500 |
500 |
500 |
500 и 2000 |
с ПЛ, знаков в сек. |
1500 |
1500 |
1500 |
1500 |
|||
Скорость вывода инфор |
|
|
|
|
|||
мации: |
|
|
800—900 |
800—900 |
800—900 |
800—900 |
|
на |
АЦПУ, строк в мин. |
||||||
на ПК, карт в мин. |
100 |
100 |
250 |
250 |
|||
на Г1Л, знаков в сек. |
150 |
150 |
150 |
150 |
|||
Занимаемая площадь, м* |
120 |
120 |
220 |
250 |
кого оборудования, а также осуществлять учет выпуска продукции.
4. Автоматизированные системы сбора и передачи информации (АССПИ), состоящие из набора УВИ раз личного назначения, соединенных линиями связи с центральным устройством. В центральное устройство стекается информация со всех УВИ и выводится на промежуточный машинный носитель или непосредст венно передается в ЭВМ. Располагаться центральное устройство может как вне ИВЦ, так и в непосредствен ной близости от ЭВМ.
Примерами автоматизированных систем сбора и пе редачи информации являются «Донец-1м», «Ввод~1м», периферийный комплекс Р-901, Р-902 информационно вычислительной системы «Рута-110».
В настоящее время разрабатывается и готовится к выпуску агрегатная система передачи информации, в состав которой будут входить до 80 универсальных бло ков. Из этих блоков можно составить любую систему периферийных средств, необходимых для конкретной АСУ. Агрегатная система передачи информации рас считана на непосредственное подключение к вычисли тельным машинам ЕС ЭВМ и АСВТ (автоматизирован ная система вычислительной техники). Составной частью агрегатной системы являются различные регистрирую щие автоматы (РА), построенные на м,икромодульных элементах. Регистрирующие автоматы позволяют:
формировать макет сообщения на перфоленте или передавать его в канал связи как вручную, так и по определенной программе, обеспечивающей заранее за данный порядок размещения информации;
формировать сообщение для заполнения различных форм документов, ведения контрольного дневника и визуального контроля вводимой информации;
30
предварительно вычислять вводимую информацию (суммировать, сальдировать). К регистрирующим ав томатам, позволяющим выводить сообщения только на перфоленту, относятся модели РА-601, РА-651, РА-621,
РА-652, РА-653;
передавать сообщения в линии связи (модели РА-721, РА-751, РА-771, РА-851). Регистрирующий автомат РА-951 позволяет вводить сообщения на экран элек троннолучевой трубки.
Неотъемлемой частью АССПИ являются линии связи
иаппаратура передачи данных (АПД), предназначен ные для обмена информаций между источниками, ИВЦ
ипотребителями.
Аппаратура передачи данных выполняется в виде блока, входящего в конструкцию, например, регистри рующего автомата, а также в виде отдельного устрой ства в случае передачи данных в вышестоящий орган управления (на дальние расстояния).
В АСУ промышленными предприятиями в качестве линий связи используются двухпроводные или кабель ные линии, прокладываемые специально для этих целей, или существующая телефонная сеть заводских АТС. Использование телефонной сети предприятий для ор ганизации передачи данных в АСУ более перспективно с точки зрения экономии затрат. Кроме того, телефон ная сеть имеет большие резервы в организации много канальной связи в области надтональных частот. Это позволит в дальнейшем организовать обмен данными в АСУ по телефонным линиям, не мешая передаче ре чевой информации. В настоящее время работы по соз данию систем передачи данных для АСУ по телефон ным коммутируемым линиям АТС успешно ведутся и показывают их перспективность.
Рассмотрим в качестве примера упрощенную струк