книги из ГПНТБ / Гарус М.В. Операторские и диспетчерские пункты автоматизированных систем управления предприятиями

различной сложности и назначения. Состав средств АСВТ вклю­ чает в себя комплексы устройств, выполненных на конструктив­ но-элементной базе с дискретными компонентами (АСВТ-Д), в которые входят модели М-1000, М-1010, М-2000, М-3000 и на­ бор устройств и агрегатных модулей на микроэлектронных компонентах (АСВТ-М), включающих в себя модели М-6000 и

М-4000.

Полный набор устройств АСВТ обеспечивает возможность компоновки управляющих и информационных систем АСУ'про­ мышленных предприятий и центров массового обслуживания, а также АСУ производствами и технологическими процессами

вразличных отраслях народного хозяйства.

Всоставе управляющих вычислительных систем АСУ техно­ логическими процессами средства АСВТ обеспечивают решение как задач информационного автоматического контроля и первич­ ной обработки технологической информации, получаемой от авто­ матических и ручных датчиков, так и задач прямого централи­

зованного и взаимосвязанного оптимального регулирования с выдачей управляющих воздействий на входы регуляторов и исполнительных механизмов.

В АСУ предприятий и производств комплексы средств АСВТ обеспечивают решение задач: оперативного и диспетчерского уп­ равления, технической и технологической подготовки производ­ ства, технико-экономического планирования, осуществляют рас­ четы производственных программ предприятия и его производств и цехов, мощностей и загрузки оборудования, технико-экономиче­ ских показателей процессов и текущей себестоимости продукции, расходов и потребностей в сырье, материалах, различных видах энергии и др.

Важными задачами АСУ для решения их на средствах вычи­ слительной техники являются: оперативно-производственное и календарное планирование работы цехов и участков, материаль­ но-техническое снабжение; расчеты материальных балансов про­ изводств, размеров складских запасов и объемов накопленных полупродуктов, бухгалтерского учета материалов, зарплаты, го­ товой продукции и незавершенного производства и др.

Единое математическое обеспечение АСВТ для универсаль­ ных процессоров основано на системе команд, включающей в себя 143 команды международного стандарта и обеспечиваю­ щей обработку чисел кодов и данных с форматами байта (8 дво­ ичных разрядов), полуслова из двух байт (16 двоичных разря­ дов), слова из четырех байт (основной формой в 32 двоичных разряда) и двойного слова (64 двоичных разряда).

Имеются режимы работы и специализированные устройства обработки информации с фиксированной и плавающей запятой, символьной и десятичной информации, обеспечиваются различ­ ные способы адресации, защита информации в памяти, много­ уровневая система приоритетного прерывания. В состав про­

62

граммных средств АСВТ входит операционная система автома­ тической организации функционирования комплексов средств, мнемокоды, трансляторы с алгоритмических языков; разрабаты­ ваются также библиотеки проблемно-ориентировочных программ для решения задач управления предприятиями, производствами и технологическими процессами.

Стабильность применения комплексов средств АСВТ обеспе­ чивается совместимостью универсальной части его математиче­ ского обеспечения и полной системы команд с системами команд вычислительных машин третьего поколения, наличием системы обеспечения мультипрограммной работы и совмещения работы внешних устройств с работой вычислительного комплекса. Важной особенностью агрегатного построения АСВТ является возможность территориального удаления внешних устройств вво­ да-вывода, устройств автоматической связи с объектом и <сопера­ тивным персоналом от вычислительного комплекса. Это обеспе­ чивается применением в АСВТ-Д унифицированных устройств ранговой связи типа 2А и 2В для удалений до 100 м с парал­ лельной побайтной передачей данных и типа 3 для удалений устройств до 15 км с последовательной передачей данных по двухпроводной линии. Удаление устройств в комплексе средств АСВТ-М осуществляется их подключением через аппаратуру передачи данных типа «модем».

Полный набор средств АСВТ включает в себя устройства, обеспечивающие построение вычислительных комплексов на базе универсальных процессоров (УПр) с единой системой команд:

модели М-2000,- М-3000, М-4000.

Состав блоков и устройств этих моделей, их вычислительные данные, математическое обеспечение рассчитаны на построение автоматизированных систем управления предприятиями и круп­ ными производствами и для применения как универсальных ЭВМ в вычислительных центрах и др.

Модели АСВТ специализированного типа включают в себя устройства, обеспечивающие компоновку и построение автомати­ зированных и автоматических систем управления производствен­ ными и технологическими процессами на базе процессоров спе­ циализированного типа (СПр): модели М-1000, М-1010, М-6000, состав устройств которых, их вычислительные данные и матема­ тическое обеспечение ориентированы на экономичное решение задач централизованного многоканального контроля, управления и регулирования технологических процессов в различных отрас­ лях промышленности.

Базовые модели АСВТ-Д М-3000, М-2000, М-1010, М-1000

На рис. 13 приведена развернутая блок-схема комплекса средств АСВТ-Д. Набор средств комплекса «Д» включает в себя семь основных функциональных групп устройств: процессорные

63

Рис. 13. Блок-схема комплекса средств АСВТ-Д

устройства, главная память, внешние запоминающие устройства, устройство ввода-вывода, устройства связи с оперативным персо­ налом, устройства связи с объектом и устройства внутримашинной и внешней связи.

Группа процессорных устройств включает в себя набор устройств для построения универсальных процессоров и специа­

(ППЗУ) запоминающие устройства и устройство защиты памяти

(УЗП).

Из группы процессорных устройств и главной памяти и обра­ зован ряд базовых моделей вычислительных комплексов АСВТ-Д:

модели М-2000, М-3000, М-1010, М-1000.

Внешние запоминающие устройства включают в себя накопи­ тели на магнитной ленте (НМЛ), на магнитных барабанах (НМБ) и на магнитных дисках (НМД). Устройства ввода-вы­ вода включают в себя устройства для ввода и вывода данных на перфолентах и перфокартах (УВЛ, УВвЛ, УВК, УВвК).

Средства связи с оперативным персоналом и печати данных включают в себя пульт оператора-технолога (ПТО), пульт про­ граммиста (ПП), устройство алфавитно-цифровой широкой пе­ чати (УАЦП), устройство алфавитно-цифровой регистрации технологической информации (УАЦР). В состав устройств авто­ матической связи с объектом входят блоки ввода и вывода ана­ логовой, позиционной, кодовой, число-импульсной и других видов информации унифицированных сигналов и данных.

Устройства внутримашинной связи включают в себя блоки связи первого ранга УС-1 и УС-1М для организации совместной работы главной памяти и процессорных устройств (сопряжения «ранга» 1А и 1Б) и блоки связи ранга 1В (УС-1М) для межпро­ цессорной связи. Устройства связи для подключения внешних устройств включают в себя сопряжения магистрального типа 2А (УМС), радиального типа 2В (УС-2А/2В) и блоки связи третьего ранга для удаляемых устройств (УС-2А/3 и УС-3/2В).

Межканальный адаптер (АМК) предназначен для связи про­ цессоров разных вычислительных комплексов через канал 2В (2А) и для резервирования каналов.

Группа устройств питания УВ-40-200, УВ-40-50, УП-1 обеспе­ чивает питание блоков АСВТ основным напряжением постоян­ ного тока 40 в и вспомогательными напряжениями для канала 2А от УП-1. Кроссовые шкафы обеспечивают возможность упо­ рядоченного подключения и перекроссировки проводов датчи­ ков для их подключения к устройствам УСО.

Группа процессоров АСВТ-Д включает в себя два процессора специализированного типа (СПр) М-1000 и М-lOlO и набор агре­ гатных устройств для построения процессоров (УПр) универ­ сального типа М-2000 и М-3000. В состав набора устройств универсальных процессоров входят: устройства процессорного

6 5

управления типа устройства обработки команд УОК; устройства микропрограммного управления УМПУ-1, УМПУ-2; устройства переработки информации с фиксированной запятой УПИФЗ и с плавающей запятой УПИПЗ-1, УПИПЗ-2; устройство перера­ ботки символьной и десятичной информации УПИСД; устройство внутренней памяти УВП, устройства связи процессоров с глав­ ной памятью УС-1 и УС-1М, инженерный пульт ИП.

Устройства главной памяти АСВТ-Д включают в себя опера­ тивные запоминающие устройства ОЗУ, постоянные и полупостоянные запоминающие устройства ПЗУ и ППЗУ блоками по 1024 и 8192 слова и устройство защиты памяти УЗП. Процессор-

Каналы

Рис. 14, Блок-схема модели М-2000

ные устройства и блоки главной памяти устанавливаются в пре­ делах 9 м относительно центрального устройства связи УС-1 в модели М-2000 и УС-1М в модели М-3000.

На основе группы устройств процессоров и главной памяти ^комплектуются две основные базовые модели вычислительных комплексов М-2000 (минимальный комплект) и М-3000 (полный

комплект).

Вычислительный комплекс М-2000 в состав базовой модели включает устройство отработки команд УОК, устройство микро­ программного управления УМПУ-1, устройство переработки ин­ формации с фиксированной запятой УПИФЗ, устройство связи процессора с главной памятью и каналами УС-1, оперативные запоминающие устройства ОЗУ емкостью по 8192 слова, постоян­ ные запоминающие устройства ПЗУ емкостью по 8192 слова и инженерный пульт ИП.

Количество блоков ОЗУ и ПЗУ, используемых в составе М-2000, может быть в произвольном сочетании в пределах до 6.

В базовую модель входят два-три ОЗУ и одно ПЗУ, необхо­ димые для обеспечения функционирования комплекса и разме­ щения оперативной части математического обеспечения АСВТ и стандартных программ.

6 6

Подключение внешних устройств комплекса АСВТ и уст­ ройств ввода-вывода к М-2000 осуществляется через устройство мультиплексорной связи УМС, образующее канал связи 2А для 16 абонентов типа устройств быстрого обмена, быстрой печати, внешних накопителей на магнитной ленте, на магнитных дисках, а также устройств группового управления и межранговой связи типа УС-2А/2В, УС-2А/3.

Укрупненная блок-схема модели М-2000 приведена на рис. 14. Штриховой линией показана наращиваемая часть устройств.

Вычислительный комплекс М-2000 обеспечивает арифметиче­ скую и логическую переработку и хранение информации в со­ ставе автоматизированных систем управления производствами и технологическими процессами. Арифметические операции выпол­

30—50 тыс. опер./сек, умножений 10—15 тыс. опер./сек. Операции над числами с плавающей запятой выполняются по подпрограм­ мам с быстродействием для операций сложения 2 тыс. опер./сек и умножения 1 тыс. опер./сек.

Максимальное число подключаемых устройств мультиплексор­ ной связи УМС есть 3, что обеспечивает до 48 выходов (каналов) 2А для непосредственного подключения групповых устройств уп­ равления и связи. Максимальное возможное число непосред­ ственно адресуемых устройств ввода-вывода по всем каналам второго ранга есть 768. Устройство защиты памяти в М-2000 кон­ структивно совмещено с блоком УС-1 и обеспечивает защиту ин­ формации в ОЗУ от неправильных обращений для 16 384 32-раз- рядных слов. Осуществляется мультипрограммная обработка данных и совмещение работы внешних устройств. Средняя нара­ ботка на отказ вычислительного комплекса М-2000 до 500 ч.

Вычислительный комплекс М-3000 в состав базовой модели включает в себя устройство отработки команд УОК, устройство микропрограммного управления УМПУ-2, устройство перера­ ботки информации с фиксированной запятой УПИФЗ, устройство переработки информации с плавающей запятой 32-разрядного формата УПИПЗ-1, устройство переработки информации с пла­ вающей запятой' УПИПЗ-2 для слов двойного формата, устрой­ ство переработки десятичной и символьной информации УПИДС, устройство внутренней памяти УВП, пульт инженерный ИП, три оперативных запоминающих устройства ОЗУ емкостью по 8192 слова, запоминающее устройство ПЗУ емкостью 8192 слова,

до 11 в произвольном сочетании и одно УЗП.

* Байт представляет собой восемь двоичных разрядов.

6 7

Подключение внешних устройств АСВТ к М-3000 осуществ­ ляется, как и в М-2000, через устройства мультиплексор ной связи

УМС, подключаемые к рангу 1А.

Устройство внутрисистемной связи УС-1М имеет два выхода на сопряжение первого ранга 1А для подключения процессорных и канальных устройств и два выхода на сопряжение ранга 1Б для подключения устройств главной памяти.

Укрупненная блок-схема вычислительного комплекса модели

М-3000 приведена на рис. 15.

Вычислительный комплекс М-3000 предназначен для перера­ ботки и хранения информации в составе больших автоматизиро-

Каналы

Рис. 15. Блок-схема модели М-3000

ванных систем управления предприятиями и в системах массо­ вого обслуживания. М-3000 осуществляет выполнение операций двоичной и десятичной арифметики с фиксированной и плаваю­ щей запятой, обработку символьной информации, а также орга­ низует режим мультипрограммирования и совмещения работы оборудования.

Формат данных с фиксированной запятой 16 и 32 двоичных разряда и 32 и 64 разряда для данных с плавающей запятой. Длина фиксированной обрабатываемой логической и алфавитноцифровой информации 32 разряда, переменной — до 256 байт. Быстродействие для операций сложения с фиксированной запя­ той коротких и длинных чисел 100 тыс. опер./сек, умножение чи­ сел с фиксированной запятой до 25 тыс. опер./сек. Быстродей­ ствие обработки данных с плавающей запятой составляет для сложения коротких чисел 40 тыс. опер./сек, умножение чисел 32- и 64-разрядного формата 5—15 тыс. опер./сек, сложение 7-разрядных десятичных чисел до 15 тыс. опер./сек. Максималь­ ное число подключаемых устройств мультиплексорной связи УМС есть семь, образующих до 112 выходов ранга 2А.

6 8

Максимальное возможное число непосредственно адресуемых в М-3000 устройств по всем каналам второго ранга равно 1792. Устройство защиты памяти УЗП выполнено самостоятельным и подключается к рангу связи 1Б. УЗП обеспечивает постраничную защиту памяти по 512 слов общей емкостью 262 144 32-разряд- ных слова. Средняя наработка на отказ вычислительного ком­ плекса до 300'часов.

Вычислительный комплекс М-1010 включает в состав базовой модели специализированный процессор СПр А-1120 и комбини­ рованное запоминающее устройство КЗУ, используемое только в М-1010. Предназначен для решения задач первичной перера­ ботки информации, расчета технико-экономических показателей, контроля и управления технологическими процессами в АСУТП. М-1010 обеспечивает арифметическую и логическую обработку данных и чисел 16-разрядного формата. Быстродействие для опе­ раций сложения 50 тыс. опер./сек, умножения с двойной точно­ стью до 6 тыс. опер./сек. Комбинированное запоминающее устройство включает в себя блок оперативной памяти емкостью 4096 16-разрядных чисел и блок постоянной памяти на 4096 чи­ сел. М-1010 позволяет подключение до четырех устройств глав­ ной памяти из номенклатуры АСВТ общей емкостью до 65 536 16-разрядных чисел. Обеспечивается непосредственное подключе­ ние к процессору до шести устройств ввода-вывода АСВТ ранга 2В, а также имеется один канал ранга 2А, работа кото­ рого организуется процессором. К каналу 2А может быть под­ ключено до 16 групповых устройств управления и связи с общим объемом адресуемых устройств ввода-вывода из номенклатуры АСВТ до 256. Имеется два канала для непосредственного под­ ключения двух специализированных устройств связи с объектом и устройства цифровой индикации.

Специализированный процессор СПр А-1120 предусматривает работу в многопроцессорной вычислительной системе совместно с универсальными процессорами АСВТ. Сопряжение 1Б СПр А-1120 в этом случае подключается на ранг 1А коммутатора УС-1. Для связи М-1010 с другими процессорами может быть также использован межканальный адаптер из средств АСВТ-Д.

Вычислительный комплекс М-1000 включает в себя специали­ зированный процессор СПр А-1110, оперативные и постоянные запоминающие устройства из номенклатуры АСВТ. Предназна­ чен для решения задач оперативной переработки информации, контроля и управления в автоматизированных системах управле­ ния технологическими процессами и решения инженерно-техниче­ ских задач.

Модель М-1000 обеспечивает арифметическую, логическую об­ работку и организацию обмена информацией 16-разрядного фор­ мата. Предусматривается возможность работ со словами двой­ ной длины. Быстродействие процессора для операций сложения 20 тыс. опер./сек и умножения 5 тыс. опер./сек.

69

В состав запоминающих устройств могут входить до четырех ОЗУ, ПЗУ или ППЗУ в произвольном сочетании, общей ем­ костью до 32768 16-разрядных чисел. Подключение внешних устройств к СПр осуществляется подобно модели М-1010 по ка­ налу 2А, образованному в процессоре и обеспечивающему под­ соединение до 256 адресуемых устройств ввода-вывода АСВТ. Емкость памяти модели М-1000 может быть увеличена при ис­ пользовании устройства связи УС-1 или УС-1М и устройства за­ щиты памяти УЗП.

Предусматривается возможность подключения модели М-1000 в многопроцессорную систему подобно модели М-1010. Средняя наработка на отказ до 800 ч.

Дополнительное оборудование АСВТ-Д

Внешние запоминающие устройства АСВТ-Д в первую очередь комплекса включает в себя накопитель на магнитной ленте НМЛ. Предусматриваются также накопители на магнитных барабанах НМБ и на магнитных дисках НМД.

НМЛ предназначен для вывода из вычислительного комплекса и хранения больших объемов информации, результатов вычислений, архивных и нормативных'данных, библиотек программ и других данных длительного и промежуточ­ ного хранения. Состоит из устройства управления УУНМЛ и 2—8 лентопро­ тяжных механизмов ЛПМ. В составе базовых моделей М-2000 и М-3000 предусматривается четыре ЛПМ. В качестве носителя информации исполь­

слов. Скорость обмена информацией между вычислительным комплексом и НМЛ 20 000 байт/сек. Подключается к рангу связи 2А. Запись и чтение ин­

формации осуществляется зонами длиной по 32, 2048, 4096 и 8192 байт. Устройство ввода с перфокарт УВвК предназначено для ввода информа­

ции, закодированной на 80-колонных перфокартах.

Скорость ввода 600 карт/мин. Емкость кармана подачи 1000 карт.

Подключается к рангу связи 2В, режим работы старт-стопный и непрерывный. Устройство ввода информации с перфоленты УВвЛ предназначено для ввода в вычислительный комплекс информации и программ с перфоленты, а также для дублирования перфоленты при объединении с устройством вывода информации на перфоленту. Скорость ввода информации 220 строк/сек. Ширина ленты 25,4 мм. Осуществляется ввод семи- и восьмизарядной инфор­

мации с- помощью считывателя с перфоленты СП-3. Режим работы старт-стоп­ ный. Перемотка ленты обеспечивается двумя перемотчиками типа ППЛ-1, ранг связи 2В.

Устройство вывода информации на перфоленту УВЛ обеспечивает вывод на перфоленту из вычислительного комплекса массивов чисел и программ. Осуществляет перфорирование ленты в старт-стопном режиме со скоростью 150 строк/мин на перфораторе ПЛ-150. Ширина ленты 25,4 мм. Перемотчик

ленты ППЛ-1, ранг связи 2В. В составе устройств ввода-вывода АСВТ преду­ сматривается также оборудование комбинированного ввода и вывода инфор­ мации на перфокартах УВвВК и на перфолентах УВвВЛ.

Группа устройств АСВТ для связи оперативного персонала с вычислитель­ ным комплексом и управляемым объектом обеспечивает представление ин­ формации персоналу и распечатывание данных для их оперативного использо­ вания при управлении, а также выдачу результатов, расчетов плановых зада­ ний, расчетных показателей, сводок и т. д.

Пульт оператора-технолога ПТО предназначен для представления опе­ ративному персоналу необходимой информации о ходе производственного про­ цесса, а также для ввода командных воздействий со Стороны оперативного

70