книги из ГПНТБ / Амитан, В. Н. Основы создания автоматизированных систем управления (учебное пособие)

где tBn— время считывания слова из внешней памяти;

‘t ’

boπep

где tBB— время ввода-вывода одного слова.

Вычислительная система из п машин, по сравнению с од­ ной ЭВМ, при решении задач с объемом Ѵз слов позволяет по­ лучить выигрыш во времени решения

На рисунке 12 показан пример 2-машинной системы.

В качестве периферийных устройств сбора информации ис­ пользуются системы «Донец», «Сигнал», АРП. Для решения задач анализа графической информации целесообразно ис­ пользовать «МАСК», разработанный и изготовленный Инсти­ тутом кибернетики АН БССР.

Анализ развития техники управления в последнем десяти­

летии показывает, что по-прежнему совершенно недостаточно уделяется внимания периферийным устройствам. Вместе с тем, многолетний опыт и теоретические разработки показыва­ ют, что именно работы по сбору и передаче информации в сфе­ ре управления отличаются наибольшей трудностью, а по сво­

ему удельному весу в общей трудоемкости управления рас­ пределяются следующим образом:

—сбор информации о ходе производства (регистрация первичных данных, счет и др.) — 304-40 % ;

—передача информации (связь, сигнализация) — IO-J- 4-15%;

—обработка информации — 304-40%;

—: заполнение и размножение документации — 204-35%.

Таким образом, технические средства для наиболее слож­ ных и трудоемких процессов — сбора и передачи информации, составляющие порой более 50% общей трудоемкости ее обра­ ботки, не получили еще необходимого развития и примене­ ния.

80

Рис. 12. Вычислительная система.

Средства сбора информации

Примерно с 1966 года в нашей стране надали проводить

работы по созданию систем сбора информации дискретного типа. На их характеристики оказывает влияние, прежде всего, характер самого производства. В этом смысле можно выде­ лить три варианта систем — поточную с минимальной задерж­ кой во времени (к этому варианту вплотную примыкает и об­ работка данных в реальном масштабе времени) ; автомати­ ческую с некоторой задержкой во времени; систему с накоп­ лением данных определенными порциями.

К первому варианту можно отнести систему «Львов», раз­ работанную Институтом Кибернетики АН УССР для Львов­

ского телевизионного завода. Непрерывность потока инфор­

мации и необходимость ее обработки в реальном масштабе

времени определяют наличие устройствапрерывания про­ грамм и диспетчерской программы, регулирующей и опреде­ ляющей порядок обработки поступающей информации. Такой

подход применим к предприятиям поточного и массового про­ изводства, когда за конкретным видом оборудования закреп­

ляется постоянное выполнение одних и тех же операций, а система управления анализирует и регулирует производствен­

ный процесс по данным его отклонений от заданного ритма производства, в основном, по количественным параметрам. Однако область приложения такой системы ограничивается

числом предприятий поточного и массового производ­

ства.

Индивидуальный характер производства, которому свой­ ственно динамичное изменение как самого производства, так и информации о нем в количественном и качественном аспек­ тах, менее механизирован и в нем сложнее осуществить меха­ низацию сбора информации о ходе производства. Очевидно,

только этим и можно объяснить, что преобладающее количе­ ство разработок в области создания систем управления ведет­ ся в настоящее время для предприятий с непрерывным произ­

водством (химия, текстильная промышленность), либо с дис­ кретным, но массовым или поточным производством (подшип­

никовая промышленнрсть, инструментальная, часовая и др.).

В разработках НИИсчетмаша для ІГПЗ в качестве, устройств первичного сбора информации использовались дат­ чики с импульсным выходом, электрифицированные пишущие машинки с выходом в линию и пульты рабочего места для вывода переменной информации.

82

Вчисле первых разработок отечественной техники была система САУДИП, созданная в ЦНИ-ИТУ (г. Минск), где пе­ риферийным звеном системы сбора информации являются устройство ввода «Кассета» (УВК) и пульты рабочего места (ПРМ). Необходимо отметить, что в первых двух указанных системах носителем информации, сбор которой невозможен с

помощью автоматических датчиков и счетчиков, является предварительно заготовляемый документ, с которого затем оператором производится ввод и передача данных с ЭВМ электрифицированной пишущей машинкой или рулонным те­ леграфным аппаратом. В системе САУДИП устройством сбо­ ра информации является «Кассета». Ввод информации осуще­ ствляется с помощью наборной кассеты, которая вставляется

вустройство ввода, и по команде из накопителя или с пульта управления происходит ее считывание. В кассету вставляется бумажный вкладыш (перфобланк), который перекрывает все отверстия, кроме синхронизирующих. Отверстия пробиваются специальным штырьком. Постоянная информация может пер­ форироваться заранее. Первые устройства типа «кассета» бы­ ли разработаны с возможностью нанесення 25 десятичных разрядов постоянной информации, а переменная часть инфор­

мации наносится на кассету путем-соответствующих отверстий.

Вработах для Новочеркасского электровозостроительного

завода предусматривается два варианта системы обработки

информации. В первом, т. н. перфокартном варианте, носите­ лем информации является перфокарта с графическими отмет­

ками, которая заполняется соответствующими работниками и затем доставляется в вычислительный центр для обработки сначала считывающим перфоратором ПС-80, а затем маши­ ной. Устройство ввода и передачи информации на низшей сту­ пени ее сбора в этом варианте отсутствует. Во втором вариан­ те предполагается использование аппаратуры передачи ин­ формации по телеграфным каналам типа УПИТ. Непосред­ ственно в цехах устанавливается аппаратура передачи

УПИТ-1 и электрифицированная пишущая машинка ПУВВИ-92. Через систему АТС все цехи соединяются с вы­

числительной машиной «Минск-23», на входе которой имеется

аппаратура передачи информации УПИТ-2. Второй вариант системы может быть эффективен только при наличии накопи­ теля большого объема с произвольным доступом (накопитель на магнитных дисках или барабанах). В таком случае в нако­

пителе хранится постоянная информация по каждой деталеоперации. При приемке готовых деталей с помощью пишущей

машинки вводятся номер зоны, табельный номер рабочего и количество сданных деталей.

Для предприятий с индивидуальным и мелкосерийным ха­

рактером производства по техническому.заданию Донецкого завода им. Ленинского комсомола Украины и институтом НИИУВМ t. Северодонецка была .разработана и изготовлена Система сбора информации «Донец-1».

Система «Донец» состоит из двух полукомплектов — цент­ рального и периферийного (рис. 13). В центральный полу­

комплект входит блок питания системы, пульт контроля и управления работой системы, устройство вывода информации

на перфоленту, устройство алфавитно-цифровой печати. Пери­ ферийный полукомплект состоит из набора информационно­

вводных устройств (ИВА), количество которых зависит от параметров контролируемого объекта. Индикационно-вводной

аппарат ИВА позволяет осуществлять восприятие: постоянной

информации с восьмидесятиколонных перфокарт; постоянной информации с перфожетонов, переменной информации с на­ борной полноклавишной клавиатуры. Система «Донец» может работать- с различными массивами перфокарт, содержащими данные: об операциях, которые необходимо выполнить за ка­ лендарный срок на каждом виде оборудования (дуалькарты—

наряды), о количестве и номенклатуре окончательно закон­ ченных обработкой деталей собственного производства (ду­ алькарты — накладные), о необходимых для выполнения за­ дания номенклатуре и количестве материалов и покупных из­ делий (дуалькарты — материальные требования).

В настоящее время в стране начато серийное изготовление других регистраторов производства, которые отличаются от системы «Донец», главным образом, тем, что каждое .инфор­

мационно-вводное устройство является локальной системой,

имеющей свой вывод на печатающее устройство и ленточный

перфоратор. Следующим шагом в развитии периферийных средств являются терминальные устройства связи человека с ЭВМ. В этих устройствах используются электронно-лучевые трубки. C помощью таких терминальных устройств осущест­ вляется диалог человека п машины в реальном масштабе вре­ мени.

Такие же задачи решают и другие системы: «Установка для автоматического контроля за работой оборудования», внедренная на машиностроительном заводе в г. Рыбинске;

УПИ-100, действующая нр Харьковском заводе «Электрома­

шина». Обе эти системы построены по тем же принципам, что

84

и система ЛИТМО. Анализ данных, полученных с помощью

системы, осуществляется диспетчером немеханизированным способом. По данным машиностроительного завода в г. Ры­ бинске коэффициент загрузки оборудования после внедрения системы повысился на 3—5%. Срок окупаемости —

1,0—1,5 года.

Разработанный «Оргстанкинпромом» для завода «Фрезер» проект «Системы централизованного контроля и диспетчиро­ вания» предусматривает организацию комплексного учета ра­ боты предприятия с выдачей сигналов о запуске партий на серийных участках. ■ Фиксация данных (формирование носи­ теля информации) производится двояким способом: • учет ко­

личества продукции осуществляется на массовых участках сначала на счетчиках, показания которых затем печатаются

на пишущих машинках с одновременной пробивкой данных на перфоленте; на серийных участках все данные отмечаются графически на перфокартах с последующей их пробивкой.

Различные сведения разового порядка, документы, указания,

табуляграммы из вычислительного центра передаются с по­

мощью фототелеграфа. Устные распоряжения фиксируются установкой «секретарь — автомат».

Анализ систем контроля работы оборудования, применяе­ мых в отечественной практике, позволил определить структу­ ру средств сбора и отображения информации:

—средства отображения качественных параметров произ­ водства;

—средства отображения количественных параметров про­

изводства;

—средства отображения энергетических параметров;

—средства отображения транспортных процессов;

—средства сбора и передачи информации.

На первом этапе создания автоматизированной системы управления в основном решаются вопросы контроля количе­ ственных параметров. Выполнение этих функций возложено в

условиях Донецкого завода на диспетчерскую 'систему (рис. 14), которая, выполняя функции оперативного управле­

ния, охватывает такие виды работ: оперативную связь, вызов

иоповещение, документальную связь, телевизионный контроль

иоперативную сигнализацию. Диспетчерская система вклю­

чает два уровня: внутризаводское и внутрицеховое управле­

ние.

В качестве внутрицеховых систем используются рекон­ струированные установки «УПИ-1» и «Сигнал» в комплексе

86

с системой «Донец», установками вывода информации на пер­ фоленту, а также различные табло. Для межцехового диспет­

чирования на заводе создан также центральный диспетчер­ ский пункт. В нем сосредоточены технические средства, позво­ ляющие осуществлять бесперебойную связь со всеми подраз­ делениями предприятия, вести контроль за работой лимити­ рующего оборудования) в основных производственных цехах...

На центральном диспетчерском пульте сосредоточена ин­ формация о работе каждого цеха, что позволяет определить количество работающего оборудования в каждый момент вре­

мени (за смену, сутки), осуществить суммарный учет его про­ стоев по основным причинам, влияющим на ритм производ­ ства. В настоящее время на заводе ведутся работы по созда­

нию центрального энергетического пульта, который позволит осуществлять контроль и управление всем энергоснабжением предприятия. Производственный и энергетический пульты со­ вместно с вычислительным центром образуют координацион­

но вычислительный центр.

Основным звеном системы диспетчеризации являются це­ ховые диспетчерские пульты (ЦДП). В состав диспетчерского

пульта входят: табло со счетчиками, фиксирующими простой каждого станка; электронные мосты, показывающие число одновременно работающих станков; пульт связи с рабочими

местами, коммутатор оперативной связи со всеми службами

цеха, усилитель громкоговорящей связи. Диспетчерская си­ стема должна быть маневренной, чтобы своевременно реаги­ ровать на любые изменения производственного процесса. Для обеспечения этого требования между цехами завода проложе­ ны подземные коммутации большой протяженности, соеди­ няющие производственные цехи с центральным диспетчерским пультом—штабом управления производством. Непосредствен­ но в цехе предусмотрены у каждого рабочего места — пульт

рабочего, в службах цеха — табло вызова службы, на стенах цеха — табло вызова крана. В целях максимального визуаль­ ного обзора всех участков помещение ЦДП расположено в

центре цеха. Табло вызова крана имеет такой размер, чтобы

крановые, работая на одном участке, могли получать инфор­ мацию о перемещении крана на другой участок. Цеховой дис­ петчерский пульт является рабочим местом руководителя смены. Пользуясь цеховой громкоговорящей связью, началь­ ник смены или оператор может разыскать нужного работника

цеха.

88

Диспетчерская система, в основу которой положена уста­

новка контроля оборудования «Сигнал», отличается от уста­ новки УПИ-1 как по емкости контролируемого оборудования (120 единиц вместо 40), так и по характеру проводимого ею

анализа. Кроме функций, выполняемых установкой УПИ-1,

системой «Сигнал» предусматривается: возможность вывода информации на постоянный носитель (перфокарту); регист­ рация на счетчиках суммарного времени простоя по каждой из семи причин как всего оборудования в целом, так и от­ дельных его групп; автоматическая запись на бумажной ленте данных о характере работы оборудования, а также запись

причин простоя отдельных единиц оборудования, интересую­ щих диспетчера цеха; суммирование на счетчиках времени

простоя всего оборудования цеха, подключенного к диспетчер­ ской системе, по каждой из семи причин и дистанционная передача на диспетчерский пульт завода размеров -этого про­ стоя; регистрация на счетчиках количества изготовленных де­ талей. Машина построена по блочному принципу, что позво­ ляет оперативно устранять неисправности, возникающие в

процессе эксплуатации. В пей предусмотрен автоматический

контроль и сигнализация о наличии неисправностей. Для ма­

шины «Сигнал» разработан и изготовлен пульт, на котором сосредоточены все элементы управления аппаратурой.

Работы по диспетчеризации требуют больших капиталь­ ных затрат, поэтому выбор пути определяется ее экономиче­ ской эффективностью. Так, например, эффективность приме­ нения диспетчерских средств в отдельных цехах показала сле­

дующие результаты эксплуатации: сократились внутрпсменные простои, производительность труда станочников повыси­

лась на 9%, средний заработок рабочих возрос на 4%.

Таким образом, весь комплекс технических

средств' обеспечивает реализацию целого ряда функций управления, выполняя одновременно задачи сбора, передачи и обработки информации.

3.5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АСУ

Управление производственно-хозяйственной деятельностью предприятия является экономической категорией. В условиях автоматизации открываются новые широкие возможности со­ вершенствования этого важнейшего аспекта управления.

Будучи достаточно гибкими и эффективными, экономиче-

89