«ДНЕПР»
- первая отечественная цифровая управляющая вычислительная машина широкого назначения на полупроводниковых элементах. Создана в Ин-те кибернетики АН УССР в
состоит (рис.) из центральной вычислительной части и устройства связи с объектом.
Управляющая машина широкого назначения «Днепр».
Вычислительная часть представляет собой самостоятельную универсальную цифровую вычислительную машину средней производительности (время выполнения операции сложения 29,5 57,5 мксек). Объем оперативного запоминающего устройства машины (см. Память ЦВМ) — переменный (ОЗУ комплектуется блоками по 512 слов), всего может быть использовано до восьми блоков. Алгоритмическая полнота используемых в машине операций позволяет запрограммировать алгоритм управления для многих современных технологических процессов. Система команд «Д.» - двухадресная, форма представления чисел — с запятой, фиксированной перед старшим разрядом, длина слова (включая знаковый разряд) — 26 разрядов, система элементов — импульсно-потенциальная.
Устройство связи с объектом обеспечивает автоматический ввод в машину показаний 250 программно-опрашивае-мых датчиков непрерывного сигнала, до 192 частотных датчиков, до 1344 сигналов релейного типа 0—12 в. «Д.» имеет 60 каналов для выдачи аналоговых и 480 каналов для выдачи релейных сигналов управления, содержит пульт оператора, снабженный регистром визуальной индикации и клавиатурой ввода информации управления процессом. К машине можно добавлять дополнительные устройства, позволяющие использовать ее в обработки данных системах и как вычислительную машину средней производительности: накопитель на магнитной ленте (рассчитан на запись 1 500 000 слов, скорость записи — 5650 слов в 1 сек); быстродействующее цифропечатающее устройство (скорость печати 1200 ± 50 шести разрядных чисел в 1 мин); ленточный перфоратор (скорость вывода данных на 5-дорожечную телеграфную перфоленту 1200 ± 50 строк в 1 мин).
«Д.» используется в качестве центрального звена системы автоматизации непрерывных процессов. Машина автоматически опрашивает датчики процесса, вычисляет оптимальный режим управления и выдает соответствующие задания локальным регуляторам (их исполнительным механизмам). Задания либо печатаются (в системе, замкнутой через человека-оператора), либо реализуются автоматически (через блоки выдачи сигналов управления). «Д.» может рассчитывать технико-экономические показатели процесса и печатать их через заданные интервалы времени (час, смену, сутки). «Д.» применяют также в системах обработки данных физического эксперимента, т. к. эта машина имеет устройства, облегчающие связь ее с измерительными приборами и схемами управления экспериментом. Структура системы обработки данных на базе «Д.» зависит от характера эксперимента. При локальном эксперименте целесообразно непосредственно подключать машину к датчикам исследуемого объекта. Из-за специфики датчиков машина подключается к ним через блок усилителей. К машине придается устройство графического воспроизведения результатов эксперимента и быстродействующее алфавитно-цифровое печатающее устройство. В экспериментах, проводимых на удаленных друг от друга установках, систему необходимо разделить на две части: съема и обработки информации. В качестве буферного устройства связи между ними используется накопитель на перфоленте. Данные
от отдельных объектов исследования записываются на перфоленту, затем информация вводится в вычислительную часть «Д.» для соответствующей обработки.
В процессе усовершенствования в «Д.» включена система прерывания по 28 причинам, добавлен ряд блоков ввода с бумажной перфоленты и вывода информации (быстродействующее цифровое печатающее устройство). «Д.» можно использовать в цифро-аналоговых комплексах для изучения и моделирования производственных процессов.
Лит.: Малиновский Б. Н. Цифровые управляющие машины и автоматизация производства. М., 1963 [библиогр. с. 285—286]; Грубов В. И., Кирдан B.C. Электронные вычислительные машины и моделирующие устройства. Справочник. К., 1969 [библиогр. с. 179 —181]. В. Н. Малиновский. «ДНЕПР-2» - управляющая вычислительная система, ориентированная на применение в качестве центрального звена в информационно-управляющих системах на промышленных предприятиях. Состоит из двух основных частей (рис.) — вычислительного комплекса В К «Днепр-21» и управляющего комплекса УК «Днепр-22».
Вычислительный комплекс предназначен для обработки информации, поступающей от внешних устройств, а также от УК. ВК может быть применен как самостоятельная вычислительная машина для обработки эконом, данных и решения инженерно-тех. задач. Оперативное запоминающее устройство (ЗУ) В К на ферритовых кольцах имеет до 32К 42-разрядных ячеек. Предусмотрено подключение долговременного ЗУ также до 32К ячеек. Система счисления — двоичная. Среднее быстродействие машины — 20 тысяч операций в сек. В состав ВК входит один мультиплексный и два селекторных канала, автономно работающих с памятью машины.
Управляющая вычислительная система «Днепр-2».
Предусмотрено подключение перфолентных и перфокартных устр-в ввода — вывода, быстродействующего алфавитно-цифрового печатающего устройства, телетайпов и пишущих машинок (всего до 96 внешних устройств). Внешним ЗУ машины являются накопители на магнитной ленте (до 16 лентопротяжных устройств). Слова содержат переменное число 9-разрядных символов: числа — до 8, буквенно-цифровая информация — до 127 символов. В памяти адресуется каждый символ.
Команды содержат одно или несколько машинных слов в зависимости от типа команды и количества адресов, содержащихся в ней. В машине имеются 0-адресные, 1-адресные, 2-адресные и, в некоторых случаях, многоадресные команды. Адреса могут быть одно-, двух- и трехсимвольпыми. В командах допускается как прямая и косвенная адресации, так и непосредственное задание операндов. Мультиплексный канал, обеспечивая автономный обмен информацией внешних устройств с памятью машины, осуществляет редактирование информации при вводе и выводе, которое аналогично редактированию по шаблону, принятому в языке КОБОЛ. Система прерывания основана на схемно-программном принципе и обеспечивает обработку сигналов прерывания, поступающих от УК, внешних устройств и накопителей, а также внутренних сигналов прерывания, информирующих о сбоях в центральном процессоре (ЦП) и об особых ситуациях, возникающих при регулярном выполнении программы (переполнение, защита памяти и т. д.). Гибкая структура системы прерывания позволяет организовать любую логику многопрограммной обработки информации.
Управляющий комплекс (УК) предназначен для приема информации от управляемого объекта, выдачи управляющих воздействий на объект, а также первичной обработки информации. Кроме того, УК осуществляет обмен между оператором, следящим за технологическим процессом, и ВК. Основные функции УК: автоматический сбор информации от датчиков управляемого объекта (автономно и по командам УК); сглаживание текущих значений сигналов аналоговых датчиков; автоматическое слежение за нахождением сигналов аналоговых датчиков в заданных пределах; автоматическое слежение за состоянием датчиков двухпозиционного типа (обнаружение момента и знака их переключения); автоматическое слежение за появлением
сигналов от датчиков число-импульсного типа и накопление числа импульсов по каждому из них; выдача сведений об аварийном состоянии объекта управления, аппаратуры комплекса, датчиков и линий связи. Входные сигналы, общим количеством свыше 1600, могут поступать от датчиков тока, частоты, потенциала, число-импульсных и двухпозиционных датчиков. Выходные сигналы, общим количеством свыше 1000, могут выдаваться на реле и различные регуляторы.
Широкие логические возможности и гибкая структура «Д.-2» дополняется развитой системой математического обеспечения. Внешние языки, специализированные программы - диспетчеры и наборы стандартных подпрограмм позволяют организовать эффективный вычисл. процесс на «Д.-2» в системах различных назначений. Числовой код (ЧКД) предназначен для программирования любых задач, включая задачи управления технологическими процессами, стандартные подпрограммы и системные программы. Транслятор ЧКД переводит программы в машинные коды, ретранслятор дает возможность напечатать в ЧКД любую машинную программу. Автокод АКД-1 предназначен для программ, включаемых в библиотеку и для других программ, требующих широкого использования возможностей системы машинных команд. Автокод включает как средства для программирования — внешний язык и транслятор, так и средства отладки во внешнем языке — язык отладки и программу — автоотладчик (АОД).
Автокод в реальном масштабе времени (АКДРВ) предназначен для программ управления технологическими процессами и техническими объектами. Язык АКДРВ включает все средства АКД-1, содержит дополнительно макрокоманды обмена «Днепра-21» с «Днепром-22», с системой прерывания и часами. Программы, записанные в АКДРВ, наглядно отражают функционирование машины в реальном масштабе времени, связь ее с внешними объектами.
Транслятор с АЛГОЛа-60 позволяет производить отладку программ непосредственно во внешнем языке в режиме диалога программиста с машиной. Транслятор с КОБОЛа является необходимой частью математического обеспечения систем управления производственными процессами, вычислительных центров торгового и экономического профиля.
Программа-диспетчер ДД-1 организует вычислительный процесс в системах управления технологическими процессами на базе модификаций машины с малым объемом оперативного ЗУ и малым числом внешних устройств.
Программа-диспетчер ДД-2 организует процесс отладки программ (записанных в числовом коде) одновременно с трех телетайпов.
Программа-диспетчер ДД-3 организует вычислительный процесс в информационно-уп-равляющих системах, системах управления технологическими процессами, вычислительных центрах, системах обработки экспериментальных данных. ДД-3 работает на расширенных модификациях машины, обеспечивая удобную работу оператора и программиста при отладке и решении задач в мультипрограммном режиме; программа-диспетчер ДД-3 включает блоки управления данными.
Лит.: Управляющая система «Днепр-2». К., 1968; Никитин А. И. Применение УВС «Днепр-2» в качестве базовой машины в системах комплексной автоматизации на предприятиях. В кн.: VII-ая Всесоюзная сессия семинара «Управляющие машины и системы». К., 1970; Управляющая вычислительная система «Днепр-2». К., 1972.
А. Г. Нухарчук, А. И. Никитин, А. А. Стогний.
