УМ1-НХ

Е.Н. Филинов

1. Управляющий комплекс для народного хозяйства УМ1-НХ.
2. Главный конструктор: Ф. Г. Старос; основные разработчики: В. М. Вальков, В. Е. Панкин, И. В. Берг, Н. И. Бородин.
3. Организация-разработчик: КБ-2 электронной техники, Ленинград.
4. Изготовитель: Ленинградский электромеханический завод (ЛЭМЗ).
5. Дата завершения разработки: в 1962 г. принята Государственной комиссией (председатель академик А. А. Дородницин) и рекомендована к серийному производству. Начало серийного производства -1963 г.
6. Назначение: системы контроля и управления технологическими процессами в промышленности.

Технические характеристики

1. Система счисления — двоичная.
2. Представление числа — с фиксированной запятой.
3. Разрядность: чисел — 15 двоичных разрядов (14+1 знаковый), команд — 20 двоичных разрядов.
4. Адресность — переменная (одно-, двух- и трехадресная).
5. Быстродействие — 5 тыс. сложений в секунду, 1 тыс. умножений или делений в секунду.
6. Автоматическая система прерывания для обеспечения работы в реальном масштабе времени. Число каналов прерывания — до 30 (по желанию потребителя). Генератор циклов для организации работы в реальном масштабе времени и для подсчета количества внешних импульсов с восемью входами. Электронные часы.
7. Внутренняя память: ОЗУ чисел — 256 слов, ПЗУ констант — 512 слов, ПЗУ команд — 2048 слов.
8. Система команд состоит из 32 команд. В состав системы команд входят ряд специальных операций, обеспечивающих обмен информацией между машиной и объектами управления и работу в реальном масштабе времени.
9. Внутреннее устройство ввода-вывода (связи с объектом управления — УСО), входящее в состав машины:
   • 8 каналов для ввода информации в виде напряжения постоянного тока от — 5 до +5 В с точностью аналого-цифрового преобразования 0,4% и временем преобразования — 600 мкс;
   • 8 каналов для ввода информации в виде угла поворота вала. Точность преобразования — 0,05%, время преобразования и ввода — 200 мкс;
   • 1 канал для ввода полноразрядной цифровой информации. Время ввода — 2000 мкс;
   • 4 канала для вывода информации в виде напряжения переменного тока с максимальной амплитудой 2,5 В. Точность преобразования — 3%. Время вывода — 200 мкс;
   • 4 канала для вывода цифровой полноразрядной информации или информации в виде напряжения (по желанию потребителя). Время вывода — 200 мкс.
10. Элементная база — полупроводниковые приборы.
11. Управляющий комплекс УМ1-НХ включает в себя:
    • собственно управляющую машину в корпусе с габаритами 880в535 в 330мм с блоком питания мощностью 200 Вт;
    • внешнее устройство ввода-вывода (связи с объектом — УСО), оформленное в корпусе, аналогичном корпусу машины, с блоком питания мощностью 200 Вт. В одном корпусе УСО размещается 10 различных блоков ввода-вывода. Корпуса УСО компонуются в шкафах с габаритами 1200в650 в 1660мм — по два УСО в каждом шкафу. Кроме того, в каждом шкафу устанавливается три блока питания и система принудительной вентиляции с водяным охлаждением (температура воды 0-15оС, расход воды не более 500 л/ч;
    • устройство ввода-вывода информации на перфоленту на базе телеграфного аппарата СТА-2М;
    • устройство печати на базе электрической печатающей машины ЭУМ-23;
    • пульт оператора, в функции которого входят:
    • контроль исправности системы и ее визуальная и звуковая индикация;
    • контроль состояния объекта управления путем визуальной индикации на табло контролируемых параметров и их отклонений от нормы с одновременным указанием текущего времени;
    • корректировка содержимого любой ячейки памяти чисел и программ;
    • пуск и останов системы.
12. Характеристики внешнего устройства ввода-вывода (УСО):
    • внешняя память: ОЗУ чисел — 512 слов с возможностью наращивания до 4096 слов блоками по 512; ОЗУ команд — 512 слов с возможностью наращивания до 4096 слов блоками по 512;
    • блоки каналов ввода и преобразования информации от датчиков вал-код по 8 каналов в каждом блоке. Точность преобразования угла поворота вала в код — 0,05% или 0,01%. Время преобразования и ввода — 200 мкс;
    • блоки каналов для ввода и вывода одноразрядной цифровой информации по 40 каналов в каждом блоке. Время ввода и вывода — 200 мкс;
    • блоки каналов для ввода и вывода полноразрядной цифровой информации по 8 каналов в каждом блоке. Время ввода и вывода — 200 мкс;
    • блоки каналов для ввода информации в виде напряжения постоянного тока, изменяющегося от 0 до 10 В, по 32 канала в каждом блоке. Точность преобразования — 0,2%. Время ввода и преобразования — 300 мкс (по желанию потребителя те же каналы могли использоваться для ввода информации в виде постоянного тока 0-5 мА);
    • блоки каналов для вывода информации в виде напряжения постоянного или переменного тока (по желанию потребителя) с амплитудой от — 5 до +5 В. — по 8 каналов в каждом блоке. Точность преобразования — 0,4%. Время преобразования и вывода — 200 мкс;
    • блоки каналов для вывода информации в виде напряжения постоянного тока от 0 до 15 В. — по 8 каналов в каждом блоке. Точность преобразования — 2%. Время преобразования и вывода — 200 мкс;
    • блоки каналов для выдачи управляющих сигналов на усилители шаговых двигателей — по 8 каналов в каждом блоке;
    • преобразователи для ввода информации в виде напряжения 0 — 50 мВ с точностью преобразования 0,4% и временем преобразования — 32 мкс. К одному преобразователю возможно подключение до 16 релейных коммутаторов по 32 канала каждый. Количество каналов — по желанию потребителя, но не более 3048.
13. В качестве первичного источника питания комплекса УМ1-НХ можно было использовать мотор-генератор, обеспечивающий напряжение 220 В с частотой 50 гц и мощностью 4 кВт.

Примеры применения управляющего комплекса УМ1-НХ.

1. Система управления нажимным устройством блюминга 1150 на Череповецком металлургическом заводе. Показатель надежности комплекса за первые 12 000 ч работы в условиях металлургического производства составил более 1,5 тыс. ч (“Сталь”, 1971, № 10).
2. Система контроля и регулирования 2-го блока Белоярской АЭС (руководитель разработки — В. Е. Панкин), центральная подсистема которой состояла из двух машин УМ1-НХ, работающих в режиме “горячего” резерва. К ним подключались около 4 тыс. каналов ввода-вывода, размещенных в 15 конструктивах УСО УМ1-НХ. Комплекс был укомплектован 120 преобразователями “угол-код”.

За разработку малогабаритной электронной управляющей машины и управляющих комплексов УМ1-НХ и внедрение их в первые цифровые управляющие вычислительные системы в различных отраслях народного хозяйства в 1969 г. работникам КБ-2 Ф. Г. Старосу, В. М. Валькову, В. Е. Панкину, И. В. Бергу, Н. И. Бородину была присуждена Государственная премия СССР.

Литература

1. Малиновский Б. Н. История вычислительной техники в лицах. Киев, “Кит”, ПТОО “А.С.К.”, 1995, с. 300-301, приложение 16.