Автоматизация управления машиностроительным предприятием

ниверситет технического прогресса

А. Я. КИБАНОВ, Т. А. РОДКИНА

АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ 

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ

ЦЕНТРАЛЬНОЕ ПРАВЛЕНИЕ 
ВСЕСОЮЗНОГО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА 
МАШИНОСТРОИТЕЛЕЙ

У н и в е р с и т е т  т е х н и ч е с к о г о  п р о г р е с с а  
в м а ш и н о с т р о е н и и

А. Я. КИБАНОВ, Т. А. РОДКИНА

АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ 
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ

Допущено научно-методическим советом 
в качестве учебного пособия для слушателей 
заочных курсов повышения квалификации ИГР 
по организации управления машиностроительным производством

Москва
’’Машиностроение”
1989

УДК 65.011.56:621 (075.9)

Автоматизация управления машиностроительным предприятием: 
Учеб. пособие для слушателей заочных курсов повышения квалификации ИТР по организации управления машиностроительным произ- 
водством/А.Я. Кибанов, Т.А. Родкина,— М.: Машиностроение, 1989. — 
48 с. -  ISBN 5-217-00729-Х.

В брошюре рассмотрены основные направления и практический опыт 
автоматизации управления на машиностроительном предприятии. Приведены 
характеристики применяемых в промышленности средств автоматизации процессов производства, управления, а также процессов проектирования. Подробно изложены вопросы организации автоматизации управления на машиностроительном предприятии: функции отдела АСУ, его организационная структура, 
должностной состав работающих, требования к технологии управления.
Библиогр.: 7 назв. Ил. 4. Табл. 9.

Научный редактор канд. экон. наук В. И. Крупнов 
Рецензент канд экон. наук С. В. Москвин

Выпущено по заказу Университета технического прогресса в машиностроении ЦП ВНТО машиностроителей

.© Университет технического прогресса 
ISBN 5-217-00729-Х 
в машиностроении ЦП ВНТО машиностроителей, 1989

ПРЕДИСЛОВИЕ

Работа машиностроительных предприятий в условиях коренной перестройки хозяйственного механизма требует совершенствования и изменения технологии управленческой деятельности на всех уровнях системы 
управления предприятием: от участков и цехов до предприятия в целом.
Наиболее важен здесь переход от административного, волевого управления к управлению, основанному на использовании экономических методов, принципов альтернативности при принятии управленческих решений. 
При современных объемах и сложности производства это возможно лишь 
в условиях интенсивной автоматизации управления, позволяющей внедрять 
новые высокоэффективные управленческие технологии.
В ’’Основных направлениях экономического и социального развития 
СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года” увеличение объема 
производства вычислительной техники, повышение ее надежности названо 
одним из основных направлений ускорения научно-технического прогресса.
Недостаточная осведомленность широкой массы управленцев-практи- 
ков, в том числе первых руководителей, о реальных возможностях современной электронно-вычислительной техники и новых информационных 
технологий, о практике высокоэффективного использования этих возможностей 
является существенным тормозом автоматизации управления 
предприятием.

I. ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ

у п р а в л е н и я  м а ш и н о с т р о и т е л ь н ы м  п р е д п р и я т и е м

В настоящее время в машиностроении используются различные типы 
электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Это обусловлено высокими 
темпами развития производства ЭВМ и «разнообразием решаемых при 
помощи этих средств задач.
На 
первом 
этапе 
развития 
советской 
вычислительной техники 
(в 50-е годы) основу парка отечественных вычислительных машин составляли ЭВМ типа М-20, семейства машин ’’Минск” , ’’Урал” и до сих пор 
работающие в некоторых вычислительных центрах БЭСМ-6. В этих машинах 
были реализованы многие передовые по тем временам архитектурные 
решения, на их разработке выросли кадры советских конструкторов ЭВМ. 
Эти машины предназначались для выполнения сложных расчетов, рутинных 
вычислений, они решали учетные задачи.
В 60-е годы наша промышленность переходит на выпуск больших, 
малых и средних ЭВМ единой серии. В это 
время уже признается, что 
главная задача ЭВМ не вычисления, а управление процессами переработки, 
сбора, хранения, распределения данных.
С середины 70-х и начала 80-х годов происходит бурное развитие 
мини-ЭВМ, микропроцессорной техники и персональных компьютеров.
В настоящее время микропроцессорная техника развивается в направлении все большей портативностй и возможности работы индивидуальных 
пользователей: появляются карманные электронные журналы, которые 
могут подключаться к сети крупных вычислительных систем.
В табл. 1 приведены характеристики ЭВМ различных типов.
Начиная с 80-х годов, суммарная вычислительная мощность ЕС ЭВМ 
в стране растет незначительно, СМ ЭВМ — несколько более быстрыми 
темпами, микроЭВМ — высокими темпами. На 1985 г. суммарная вычислительная мощность СМ ЭВМ составила 8-109 операций/с, микроЭВМ — 
Ю10 операций/с. В этом смысле развитие ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ бесперспективно. На сегодняшний день ЕС ЭВМ наиболее подготовленные машины для решения экономических задач за счет высокоразвитой системы периферийных устройств и наиболее дорогие. Так, расчет заработной платы на одного 
работающего на ЕС ЭВМ обходится 1^-3 р. в 'месяц. На мини-ЭВМ типа 
М-5000 обработка данных обходится примерно в 4 раза дешевле, на микроЭВМ стоимость обработки еще ниже. Именно поэтому в последние годы 
в нашей стране высокими темпамц идут разработка и выпуск микроЭВМ 
различных типов.

1 0 5

Сравнительная характеристика ЭВМ

Характеристика ЭВМ
Типы ЭВМ

ЕС ЭВМ
Мини-ЭВМ,
микроЭВМ
Портативные
персональные
компьютеры

Стоимость, руб.

О
1
о

10s -  103

0
1
о

Количество непосредственных пользователей, 
человек

10" -  10s
10* -  107

0
1
о

Масса, г
10s -  10*
103 -  10s

о
1
о

Объем оперативного 
запоминающего устройства (ОЗУ), байт

ю 6
10*
10“

Пользователи
Специальные
службы
Рабочие места 
специалистов
Любое место

В настоящее время в машиностроении применяются следующие 
виды ЭВМ:
крупные вычислительные комплексы БЭСМ, ’’Эльбрус” ; 
универсальные ЭВМ серии ЕС: ЭВМ 1033—1036, 1045, 1060, 1066, 
1070 и др.;
персональные компьютеры (ПК) ЕС ЭВМ: ЕС ЭВМ-1840,-1841,-1845 
(16-разрядные и 32-разрядные персональные компьютеры)1;
мини-ЭВМ: СМ ЭВМ М-5000, М-5010, М-5100 (для экономических 
расчетов), СМ-1600, СМ-1700; УВК (управляющие вычислительные комплексы) : УВК-СМ-2, УВК-СМ-2М, СМ-4, СМ-1420, АСВТ (агрегативные средства вычислительной техники), М-6000, М-7000;
микроЭВМ ”Искра-226”, ”Искра-555”, ”Электроника-60” , -80, -85, 
-79,-82, ДВК (диалоговые вычислительные комплексы );
зарубежные ЭВМ IBM PC (16-разрядные персональные компьютеры), 
”Роботрон-1715” , -5130, ТРА-34 и др.
Среди ЕС ЭВМ наибольший интерес представляет модель 1066. Это 
высокопроизводительная машина общего назначения, машина третьего 
поколения единой системы. Из всех существующих отечественных ЭВМ 
общего назначения ЕС ЭВМ-1066 характеризуется наилучшим отноше
1 Микропроцессоры и построенные на их основе машины называют 8-, 16- или 
32-разрядными в соответствии с разрядностью внутренних регистров. Число разрядов в каждом регистре (обычно кратное 8) определяет производительность микропроцессора и машины в целом. Регистры являются главными носителями информации внутри микропроцессора. Между внутренними регистрами с помощью арифметико-логического устройства и устройства управления происходит пересылка отдельных команд и данных, управление ходом вычислений, выполнение самих вычислений, управление взаимодействием внешних устройств микропроцессоров.

нием: производительность/стоимость. ЕС ЭВМ-1066 имеет полную программную совместимость со всеми машинами Единой системы и позволяет подключать любые периферийные устройства ЕС ЭВМ, работающие 
со стандартным интерфейсом1 ввода-вывода.
ЕС ЭВМ-1066 работает с новой операционной системой ОС7ЕС, создающей одинаковую эффективность диалогового и пакетного режима 
обработки, при этом обеспечивается микропрограммная поддержка функций управляющей программы для повышения системной производительности ЭВМ.

Технические данные ЕС ЭВМ-1066

Максимальная производительность, млн. команд/с, — 12,5. При этом 
для научно-технических задач не менее 5, для планово-экономических задач 
не менее 2. Емкость оперативной памяти, Мбайт, — 8,16. Количество каналов ввода-вывода — 12. Пропускная способность системы ввода-вывода, 
Мбайт/с, — не менее 18.
В состав ЕС ЭВМ-1066 входят центральный процессор, процессор 
ввода-вывода, пульт управления.
В центральном процессоре ЕС 2366 организовано пятиуровневое совмещение выполнения команд, что позволяет выполнять короткие операции 
за один такт 80 мс. Процессор имеет микропрограммное управление, емкость управляющей памяти составляет 128 Кбайт.
Основная оперативная память емкостью 8 Мбайт содержит запись 
независимо адресуемых блоков по 1 Мбайту. Расслоение и использование 
быстродействующего буферного запоминающего устройства емкостью 
64 Кбайт позволяет получить малую величину эффективного времени выборки и периода обращения.
Оперативная память емкостью 8 Мбайт построена на блоке интерфейсных систем БИС 16 Кбайт/корпус. Оперативная память емкостью 
16 Мбайт строится на БИС 64 Кбайт/корпус.
Ввод-вывод данных осуществляется под управлением процессора 
ввода-вывода ЕС-2666, содержащего два независимых функциональных 
процессора группы каналов. Каждый процессор группы каналов включает 
один байт-мультиплексный канал, три блок-мультиплексных канала с 
однобайтным интерфейсом ввода-вывода и два блок-мультиплексных 
канала с двухбайтным интерфейсом. Каждый независимый процессор 
имеет управляющую память микропрограмм емкостью 8 Кслов.
В состав пульта управления ЕС-1566 входят два сервисных процессора, селекторный канал со стандартным интерфейсом, адаптор связи 
с дисплейным пультом ЕС-7927. Пульт управления осуществляет загрузку 
памяти микропрограмм центрального процессора; управление и контроль 
системы электропитания; управление ручными операциями как в режиме

1 Интерфейс -  механизм сопряжения различных машин или способа обмена информацией между машиной и человеком-лользователем.

3fOS

оператора, так и в режиме технического обслуживания; индикацию состояния технических средств центрального процессора, процессора ввода- 
вывода и пульта управления, управления работой ЭВМ с использованием 
операционной системы; 
регистрацию состояния ЭВМ в случае ошибки 
машины, обеспечение диагностирования центральных устройств, управление 
реконфигурацией оперативной памяти.
Пульт управления в качестве собственной внешней памяти использует 
накопитель на магнитных дисках (НМД) ЕС 5080. В качестве печатающего 
устройства используется устройство ЕС-7934.
В состав внешних устройств пульта управления входят: система отображения алфавитно-цифровой информации с устройствами группового 
управления ЕС-7922 и устройством отображения информации на электронно-лучевой трубке ЕС-7927; устройство управления НМД + НМД 
(317/634 Мбайт) 
ЕС-5563.01/ЕС-5663.01 
+ ЕС-5063.01 
(ЕС-5065.01); 
устройство управления накопителем на магнитной ленте (НМЛ) + НМЛ 
(63/246 знаков/мм); ЕС-5527.01 (ЕС-5527) + ЕС-5027.01 (ЕС-5027 или 
ЕС-5028); алфавитно-цифровые печатающие устройства (АЦПУ) ЕС-7046 
или ЕС-7231; дисплей ЕС-7990; графопостроитель ЕС-7980; специальные 
процессоры ЕС-2700, ЕС-2701, ЕС-2702; процессор телеобработки данных 
(ПДТ) ЕС-8703, ЕС-8705.
Системные программные средства ЕС ЭВМ-1066 состоят из операционной системы ОС7ЕС и системы программирования для языков ПЛ/1, 
КОБОЛ, 
ФОРТРАН, ПАСКАЛЬ, АССЕМБЛЕР. Для совершенствования 
системы ОС7ЕС в нее введена концепция виртуальной машины. Система 
ОС7ЕС состоит Из двух основных частей: системы виртуальных машин и' 
базовой операционной системы.
Широкое применение в промышленности получили персональные 
компьютеры на базе ЕС ЭВМ (например, ПК ЕС ЭВМ-1840). ПК ЕС ЭВМ-1840 
открывает в Единой системе ЭВМ направление персональных профессиональных ЭВМ и представляет собой ЭВМ настольного типа, способную 
работать как в автономном режиме, так и в локальных и глобальных сетях. 
Может использоваться в качестве интеллектуального терминала путем 
подключения к ЕС ЭВМ.
Главное назначение ПК ЕС ЭВМ-1840 — создание базовых средств автоматизации индивидуального труда. ПК ЕС ЭВМ имеет широкие возможности применения, решает широкий круг научно-технических, экономических, управленческих задач. Пригодна для решения самых разнообразных 
задач персонального характера. Повышает производительность и эффективность управления расчетов, редактирования, делопроизводства и т. п.
ПК ЕС ЭВМ-1840 имеет различные периферийные устройства: дисплей, 
клавиатуру, накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД) , печатающее 
устройство. Модульное конструктивное исполнение и унифицированный 
интерфейс с различными возможностями варьирования и расширения 
по мере возрастания объема задач позволяют: применять дополнительные 
модули профориентации и дополнительные периферийные устройства;

заменять, один тип периферийных устройств на другой, наиболее перспективный: применение цветного графического дисплея, тонких магнитных 
дискоа типа ’’винчестер” , печатающего устройства типа "Ромашка” и т. п. 
ПК ЕС ЭВМ-1840 проста в обслуживании и удобна в эксплуатации.
Системное программное обеспечение ПК ЕС ЭВМ-1840 включает рпе- 
рационную систему СР/М-86, сервисные программы, обеспечивающие работу 
с носителями, оперативную корректировку и настройку на параметры 
конкретной установки, а также систему программирования БЕЙСИК 
СР/М-86, в основу которой положен интерпретатор языка, дополненный 
средствами графики, пакет прикладных программ ’’АБАК”. Этот пакет представляет широкие возможности по обработке информации, заданной в табличном виде: бухгалтерские расчеты, оперативное планирование, инженерные расчеты и др.
Система программного обеспечения позволяет использовать большое 
количество пакетов прикладных программ, созданных для операционной 
системы СР/М-86.
Тестовое программное обеспечение включает тесты, обеспечивающие 
проверку работоспособности функциональных блоков ПК ЕС ЭВМ-1840 
и средства копирования тестовых дискет.

Технические данные ПК ЕС ЭВМ-1840
Процессор: 16-разрядный микропроцессор К1810ВМ86 (аналог 18086) 
с тактовой частотой 5 МГц, быстродействие — 106 операций/с (типа регистр-регистр) .
Память: оперативная емкостью 256 Кбайт...1 Мбайт; постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) емкостью 16...64 Кбайт; внешние носители— 
НГМД типа ЕС-5324 или ЕС-5088М, или ЕС-5089М: два гибких магнитных 
диска, размер дискеты — 
133 мм, бесформатная емкость дискеты 
500 Кбайт, форматная емкость дискеты 320 Кбайт, скорость обмена 
250 Кбит/с.
Клавиатура: 90 клавиш, в том числе 10 программно-функциональных; 
размещение цифрового и буквенного поля (русский и латинский алфавиты) типа пишущей машинки.
Дисплей: экран диагональю 31 см, монохроматический, антибликовый, 
с оранжевым фильтром, 80 знаков х 25 строк, режим алфавитно-цифровой. 
Матричное печатающее устройство типа ЕС-7189 (Д-100) или МР80: 96 знаков, 132 знака в строке, скорость печати 100 знаков/с.
Интерфейс — параллельный типа ’’ЦЕНТРОНИКС” и последовательный 
типа стыка С2.

Электропитание: напряжение 220 В ± 
частота (50 ± 1)Гц,

мощность ОД кВА.
Габариты, мм: процессор — 450X300X145; НГМД — 450X300X119; 
клавиатура -  485X193X50; дисплей — 320X390X228; матричное печатающее устройство — 410Х320Х 145 мм.

Среди мини-ЭВМ наиболее совершенной является СМ-1420. Она отличается повышенной производительностью, более развитой системой команд, 
наличием средств диагностирования неисправностей, меньшими габаритами за счет применения интегральных схем повышенной степени интеграции. 
СМ-1420 использует более широкий набор внешних устройств и предусматривает подключение любого устройства, разработанного в рамках СМ ЭВМ. 
СМ-1420 реализует функционально полный набор команд с плавающей 
запятой.
Такие эффективные средства, как аппаратный загрузчик и эмулятор 
пульта управления, расширение функций пульта управления процессором, 
обеспечивают удобство обслуживания УВК и облегчают отладку программ 
пользователя.
СМ-1420 предназначена для использования: в автоматизированных 
системах управления технологическими процессами (АСУТП) ; в системах 
сбора, подготовки и обработки данных; в системах автоматизации научного эксперимента; в информационно-справочных, измерительных и информационно-измерительных системах; в системах автоматизации научно- 
технических и экономических расчетов; сетях ЭВМ.

Техническая характеристика СМ-1420
Система команд, представления информации и время выполнения 
команд определяются параметрами процессора СМ-1420.
Представление переработанной информации: двоичные числа; беззнаковые — в поразрядном двоичном коде; с фиксированной запятой — в 
дополнительном коде со знаком; с плавающей запятой — в прямом коде.
Формат данных, бит: при беззнаковом представлении — 8,16; с фиксированной запятой — 8, 16,32; с плавающей запятой — 32,64.
Формат команд: нульадресные; одноадресные; двухадресные.
Система команд: базовый набор команд; набор команд арифметики 
с фиксированной запятой; набор команд арифметики с плавающей запятой; набор команд, ориентированный на символьную обработку, команду 
диагностирования.
Время выполнения команд с фиксирующей запятой, мкс: пересылка, 
сложение, вычитание типа регистр—регистр — 1; пересылка типа регистр- 
регистр, память—регистр — 2,5; сложение,вычитание типа регистр—память — 
2,8 (усредненное значение); пересылка память—память — 3,2; умножение — 8,6 (усредненное значение); деление — 9,8 (усредненное значение).
Время выполнения команд с плавающей запятой, мкс: сложение, 
вычитание с обычной и высокой точностью — 11 (усредненное значение); 
умножение, деление с обычной точностью — 17,0; умножение, деление 
с высокой точностью — 2,0.
Время реакции, мкс: на прерывание — 8,0; на запрос прямого доступа — 2,5.
Система контроля: контроль хранения информации в оперативной 
памяти с исправлением одиночных и обнаружением двойных ошибок. 
Контроль по паритету микрокоманд в памяти микрокоманд процессора.