книги из ГПНТБ / Соболев, Б. А. Автоматизированная система управления на Минском тракторном заводе

ной за данным рабочим местом, и подключение соответствую­ щей ему ячейки к табло служб.

Информация вводится в автоматизированную систему управления с УСП и пультов рабочих мест. С УСП сигналы постоянного тока, коммутируемые выходным реле, поступают в концентратор. ПРМ коммутирует сигнал опроса, пришедший из концентратора, на линии системы сигнализации в зависимо­ сти от положения переключателей.

импульсов опроса. Эти сигналы поступают из ЦУ. Выходы ре­ гистра сдвига готовят ключи управления ячеек индикации. Таким образом, осуществляется коммутация ячеек индикации синхронно с опросом ПРМ. Сигналы, поступающие с ПРМ, включают ячейку индикации. В каждом цикле сигналу включе­ ния предшествует сигнал гашения ячейки, поступающий с ре­ гистра сдвига.

Сигналы простоя предварительно проходят через ключ, ко­ торый работает только в четные циклы. Тем самым обеспечи­ вается мигающий режим простоев (один цикл ячейка индика­ ции работает, второй — погашена). При поступлении сигнала «ремонт» сигнал «простой» на ячейку индикации не проходит.

Синхронно с опросом рабочих мест счетчик адресов сдви­ гается на один разряд и выдает адрес первой и второй линеек, соответствующих данному рабочему месту.

Обращение к ОЗУ идет по сигналу, задержанному относи­ тельно синхроимпульсов опроса на 2 м/с. За это время инфор­ мация с данного рабочего места успевает поступить в ЦУ. Информация извлекается из ОЗУ последовательно по разря­ дам. Каждый разряд преобразуется в зависимости от его прежнего состояния в пришедшей из системы информации и записывается на прежнее место. В разрядах, отведенных для количества деталей, происходит прибавление единицы при на­ личии в данном цикле сигнала изготовления детали. Прибав­ ление единицы по простоям производится раз в минуту при наличии в цикле сигнала «простой» по данной причине.

В старших разрядах слов, предназначенных для накопле­ ния простоев, отмечается факт наличия простоя. При обраще­ нии к рабочему месту эта отметка сравнивается с сигналом, приходящим в данном цикле, и вырабатывается сигнал «нача­

ло (конец) простоя».

Первый разряд первой линейки отводится для отсчета вре­ мени с момента изготовления последней детали. Каждую ми­ нуту (или каждые 2—3 мин, в зависимости от установки) в этом разряде прибавляется единица, а сигналом «деталь» ре­ зультат сбрасывается до нуля. Когда сумма достигает 4 мин,

20

дальнейшее накопление прекращается и начинается отсчет простоя.

Обращение к ОЗУ идет только в тех циклах, когда есть ин­ формация по данному рабочему месту или требуется вывод информации.

Регистрация данных на перфоленте производится в рас­ смотренном ниже порядке. Отметки начала и конца простоя выводятся на перфоленту автоматически. Количество деталей выводится по команде с диспетчерского пульта массива по всем местам или по одному рабочему месту.

В последнем случае номер рабочего места набирается на уст­ ройстве ручного набора. По команде вывода во время обработ­ ки данного рабочего места информация записывается в четы­ рехразрядный буфер, откуда выводится на перфоленту по синхроимпульсам перфорации в сопровождении шифра кодо­ граммы, номера рабочего места и служебных отметок. Инфор­ мация, выбранная на устройстве ручного набора, считывается по синхроимпульсам перфорации непосредственно с УРН.

Вывод на печать производится через буфер. При этом за один цикл работы установки из ОЗУ выводится одно слово (количество деталей или простой по одной причине). Таким образом, для вывода на печать всей информаци по данному рабочему месту требуется девять обращений к ОЗУ по данно­ му рабочему месту (по числу слов).

Устройства счета продукции (УСП) используются в АСУ МТЗ для автоматического счета количества продукции в про­ цессе ее изготовления на различном оборудовании. В основу работы УСП заложена фиксация одного фактора и более, объективно сопровождающих процесс изготовления детали. Совокупность таких факторов фиксируется чувствительными элементами, размещенными непосредственно на оборудовании или около него в зоне обработки. Сигнал от чувствительного элемента и от электросхемы оборудования усиливается и ло­ гически обрабатывается блоком управления УСП, в результа­ те чего выдается один дискретный сигнал на электроимпульсный счетчик единиц и в систему сбора информации.

Специально для учета штучной продукции на прессовом оборудовании, металлообрабатывающих станках и транспорт­ ных конвейерах применяется ряд устройств счета продукции, разработанных ЦНИИТУ:

устройство счета продукции (с вибродатчиком и временной выдержкой) УСП-В на пресс-ножницах, обрезных и вырубных прессах, прессах холодной штамповки; устройство счета про­ дукции (с гидродатчиком) УСП-Г на дисковых пилах, отрез­

21

многошпиндельных автоматах, подвесных цепных конвейерах); устройство счета продукции (с весовым датчиком, магнито­ упругим тензодатчиком) УСП-МА на подвесных цепных кон­ вейерах, напольных тележечных и цепных конвейерах, роль­ гангах.

Все усторйства счета продукции выполнены по одинаковой структурной схеме с применением ряда одинаковых узлов, раз­ мещены в унифицированном корпусе и отличаются Друг от друга чувствительными элементами, а также некоторыми схемными элементами в других узлах.

Для передачи устных распоряжений руководства на произ­ водственные участки применяются установки громкоговорящей связи (типа ПГС-1), антишумовые телефонные установки (ТАШ-МБРПИ-1,1) и обычные телефонные аппараты ТА-65, в зависимости от уровня акустических шумов в цехах.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Особенность применяемых в АСУП технических средств, связанных с программированием и реализацией различных за­ дач, потребовала создания объемистого и достаточно мощного внутреннего и внешнего математического обеспечения АСУП.

Во внутреннее математическое обеспечение входят следую­ щие составные части: система программирования; библиотека стандартных программ, реализующих типовые процедуры об­ работки данных на ЭВМ Минск-22; система нормативно-спра­ вочной информации (НСИ); операционная система для ЭВМ Минск-22.

Внешнее математическое обеспечение включает: алгоритмы решения задач АСУ на МТЗ, отражающих экономико-матема­ тические методы управления; рабочие программы обработки данных на ЭВМ Минск-22; инструкции по эксплуатации про­ грамм; инструкции по подготовке исходных данных.

Система программирования на МТЗ основана на использо­ вании интерпретирующей системы экономического характера (ИСЭ-2) для ЭВМ Минск-22. Интерпретирующая система ИСЭ-2 используется как при написании рабочих программ, служащих для выполнения различных шагов и этапов техно­ логического процесса обработки данных, так и при создании стандартных и универсальных программ, реализующих типо­ вые процедуры обработки информации. К числу таких про­ цедур в первую очередь относятся: компоновка информации с первичных документов и ее запись в накопителе ЭВМ в виде массивов; сортировка массивов информации; внесение измене­ ний в массивы информации; распечатка массивов в виде та­ буляграмм. Для каждой из указанных процедур в библиотеке стандартных программ АСУ МТЗ имеются соответствующие программы.

22

Одной из основных процедур при обработке экономических данных является сортировка массивов информации по какимлибо признанным реквизитам. Использованная для этой цели на МТЗ программа позволяет сортировать массивы, занимаю­ щие до четырех магнитных лент. Сортировка документов про­ изводится по нескольким (до 11) иерархически подчиненным реквизитам, причем по каждому из них упорядочение ведется как по убыванию, так и по возрастанию. В процессе сортиров­ ки ведется контроль за правильностью контрольной суммы до­ кументов массива, имеющего постоянную контрольную сумму. Заключительный этап работы программы представляет собой проверку рассортированности полученного массива.

Стандартная программа, реализующая вывод табуляграм­ мы на АЦПУ, обеспечивает не только оформление документов (разбиение на листы, вывод титульного листа, шапок и под­ писей) и редактирование реквизитов (перевод с необходимой точностью, подавление старших нулей и т. д.), но и подведение промежуточных и окончательных итогов в процессе вывода рассортированных результирующих массивов.

Поскольку большинство стандартных программ базируется на использование ИСЭ-2, значительная часть системы про­ граммирования основывается на единых принципах, единых описаниях форматов массивов, общих методах и микроопера­ циях работы с массивами. Разработанная на МТЗ технология обработки НСИ предусматривает контроль заполнения пер­ вичных документов, различные методы контроля перфорации (дубль-перфорация, логический контроль на ЭВМ, а иногда — счетный контроль), программные проверки логического соот­ ветствия массивов нормативной и оперативной информации, а также различных массивов НСИ.

Основным машинным носителем для хранения всех данных,

втом числе нормативно-справочных, служит магнитная лента;

вкачестве промежуточного носителя используется перфолента. Все изменения в НСИ вносятся непосредственно на магнитную

ленту.

Опыт завода показывает, что такое решение является вполне приемлемым и позволяет добиться необходимой надежности хранения данных без чрезмерных затрат на веде­ ние перфокартотек. Для этого НСИ ведется в нескольких поко­ лениях, а контроль состояния осуществляется посредством пе­ риодических распечаток учтенных экземпляров НСИ и распе­ чаток изменений при их внесении.

При формировании нормативных данных в основном реали­ зовано однозначное соответствие каждого массива НСИ с од­ ной из форм исходных документов. С этих же документов осу­ ществляется внесение изменений, что упрощает технологию обработки НСИ и обеспечивает высокую достоверность этого класса данных. Программы обработки НСИ по каждой систе­

23

ме объединены, как правило, в отдельные комплексы программ с собственной программой-диспетчером.

Весьма важным элементом внутреннего математического обеспечения является малая операционная система (МОПС-22), использовавшаяся на стадиях разработки, отлад­

ные программы, реализующие отдельные шаги и этапы общего технического процесса обработки данных. Рациональное дроб­

обеспечению возможности повторения отдельных шагов и эта­ пов расчета на сбоях ЭВМ или других нарушениях процесса обработки данных. Кроме того, подробное блочное построение внешнего математического обеспечения позволяет легко видо­ изменять, развивать, наращивать и совершенствовать АСУП, обеспечивая длительный период эксплуатации и адаптивность системы.

Расположение массивов информации на магнитных лентах

ленты с их последующим выводом на печать в виде машино­ грамм, что позволяет при необходимости разнести во времени процессы расчета и вывода результатов, улучшив тем самым использование машинного времени.

В некоторых случаях используется система накопления на магнитных лентах контрольных итогов по этапам расчета, ис­ пользуемых для проверки правильности окончательных резуль­ татов. Для каждой задачи на ИВЦ МТЗ разработан специфи­ ческий для этой задачи порядок контроля результатов расче­ та, зафиксированных на выпускаемых машинограммах.

Математическое обеспечение АСУ МТЗ включает около 230 рабочих программ (145 тыс. команд) и около 55 стандарт­ ных и вспомогательных программ; общий объем математиче­ ского обеспечения с учетом многократного использования стан­

волило более чем в 2,5 раза снизить трудоемкость разработки внешнего математического обеспечения АСУП. Так, например, объем вновь разработанных вычислительных программ для подсистемы управления механосборочным цехом составляет

24

19 100 команд, а программ обработки НСИ этой подсистемы — 22 500 команд. Объем указанных программ без использования

средств автоматизации программирования оценивается соответ­ ственно в 35 тыс. и 79 тыс. команд.

Разрабртанные программы предусматривают минимизацию возможных ошибок оператора при работе на ЭВМ. Для этой цели программы объединены в комплексы с помощью управ­ ляющих программ-диспетчеров; разработаны инструкции опе­ раторам с учетом ситуаций, возникающих в процессе экс­ плуатации программ; предусмотрено протоколирование каждо­ го этапа расчета на быстропечатающем механизме.

Принятый на заводе подход построения математического обеспечения позволяет легко развивать и совершенствовать систему.

В математическом обеспечении имеется целый ряд ориги­ нальных решений по алгоритмизации решаемых задач, напри­ мер, малая операционная система для ЭВхМ «Минск-22». Эта система представляет собой набор из 26 служебных и вспо­ могательных программ, предназначенных для организации и ведения каталогизированной программной магнитной ленты, упрощения отладки и документирования программ и управле­ ния вычислительным процессом на ЭВМ.

Малая операционная система позволяет выполнять следую­

«программы-диспетчера»; вызывать стандартные программы в любую область ОЗУ. В системе предусмотрены специальные меры по обеспечению и контролю сохранности информации, воспрещению внесения неавтоматизированным способом изме­ нений в программные сегменты, предоставлению программи­ сту и оператору максимальных удобств при работе за пуль­ том и обеспечению удобной и естественной связи между про­ граммистом и ЭВМ.

Другим примером оригинального решения алгоритмизации является оператор печати ‘, позволяющий избежать значитель­ ной части работ по подготовке шапок документов. Оператор печати практически не налагает никаких ограничений на вид выводимой машинограммы, однако позволяет программисту не производить детального изучения специфики работы АЦПУ, а ограничиваться лишь знанием специальных приказов, управ­ ляющих работой программы «Оператор печати».

1 Оператор печати на АЦПУ представляет собой стандартную програм­ му, ориентированную как на вывод машинограмм любого вида, так и на распечатку различных массивов информации в удобочитаемом виде.

пов процесса. Предусмотрена возможность управления про­ граммой-диспетчером посредством задания в рабочей програм­ ме номера подлежащего выполнению этапа, отличного от сле­ дующего по порядку. Программой предусмотрено обеспечение максимальных удобств для оператора ЭВМ при выполнении основных операций по управлению процессом реализации за­ дачи на ЭВМ (запуск задачи с начала или с некоторого этапа, повторный пуск шага, останов после завершения шага и т. д.).

5. Программа-диспетчер для управления НСИ основана на применении МОПС, а также программ компоновки, коррек­ тировки и сортировки массивов, сопряженных с ИСЭ-2. Дис­ петчер по НСИ обеспечивает автоматический вызов и запуск необходимых программ и описаний к ним, требуя от оператора задания минимума управляющей информации, которая опреде­ ляет выполнение различных типовых цепочек операций по ведению массивов НСИ. Примером такой цепочки являются ввод и компоновка изменений, распечатка массива изменений, сортировка массива изменений, внесение изменений и распе­ чатка откорректированного массива.

6. Программа внесения изменений в информацию, записан­ ную на магнитной ленте, базируется на программе корректи­ ровки массивов, сопряженной с ИСЭ-2, и отличается от нее тем, что допускает внесение изменений в документо-строки, содержащие нулевые количественные реквизиты, а также вне­ сение групповых изменений (например, при смене шифра неко­ торого цеха нет необходимости готовить изменения по всем документо-строкам, где фигурирует этот цех, а достаточно ограничиться подготовкой одной строки изменений, в которой отражена смена шифра соответствующего цеха).

СТРУКТУРА АСУ МТЗ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

СТРУКТУРА АСУ МТЗ

Автоматизированная система управления Минским трак­ торным заводом предназначена для повышения эффективности производства за счет сокращения трудоемкости управления, принятия управляющих решений, обеспечивающих наиболее рациональное распределение и использование имеющихся ре­ сурсов и тем самым снижение потерь в производстве. Система охватывает два уровня: общезаводское (межцеховое) управле­ ние и управления в цехах основного производства.

3* 27

учета и анализа хозяйственной деятельности предприятия, охватывающие общезаводской уровень управления.

Проектные решения первого пускового комплекса, которые были приняты и проверены для базовых цехов в части мате­ матического, технического и организационного обеспечения, позволяют при относительно небольших затратах на их при­ вязку развивать АСУ МТЗ в соответствии с рабочим проектом

внаправлении комплексного охвата автоматизированными

подсистемами управления всех цехов основного производства, т. е. на заводе реализован принцип развития системы управ­ ления от внедренных в промышленную эксплуатацию локаль­ ных подсистем до комплексной АСУП.

В АСУ МТЗ реализованы основные принципы АСУ, в том числе: принцип одноразового ввода первичных данных для решения различных задач с последующей выдачей результа­ тов управленческому персоналу разных рангов и подразделе­

(установок АРП-1М, Ввод-1М и устройств счета продукции); принцип использования запросно-ответной системы для опера­ тивных справок, реализуемых с помощью АРП-1М.

Укрупненная структурная схема АСУ МТЗ представлена на рис. 6. Состав решаемых с помощью ЭВМ задач подсисте­ мы общезаводского (межцехового) управления выбран таким образом, что он, во-первых, обеспечивает возможность разви­ тия системы и, во-вторых, эффективную обработку данных за счет тесной логической и информационной взаимосвязи между задачами. Важной особенностью подсистемы общезаводского управления является обеспечение выходной информацией зна­ чительного числа управленческих работников. Так, например, по задачам данной подсистемы обеспечивается выдача инфор­ мации приблизительно 300 управленческим работникам.

В составе завода большое количество цехов основного производства. Создание подсистемы для каждого цеха требует значительных затрат как на разработку, так и на реализацию задач (100—200 тыс. руб.). Поэтому при разработке цеховых подсистем автоматизированного управления производством в целях ускорения процесса перехода к АСУП все цехи пред­ приятия были классифицированы и сгруппированы. В каждой группе цехов был определен базовый цех. Для базового цеха была разработана подсистема автоматизированного управле­ ния. После реализации и уточнения по результатам ее внедре­ ния в базовом цехе проект этой подсистемы использовался для других целей группы с сравнительно небольшими затратами на привязку.

Таким образом, наряду со снижением затрат на разработку подсистем созданы предпосылки для максимальной унифика­ ции принимаемых решений как по методам их реализации, так

28