УМ1-НХ

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 18:13, 22 января 2019.
Рисунок 1 - УМ1-НХ

УМ1-НХ — электронная вычислительная машина для решения задач контроля и управления (Рисунок 1). Была создана в КБ-2, в Ленинграде, под руководством Ф. Г. Староса и И. В. Берга. Разработка производилась с 1958 года, в 1962 году машина принята Государственной комиссией, с 1963 года выпускалась серийно на Ленинградском электромеханическом заводе. За разработку машины в 1969 году разработчики были удостоены Государственной премии СССР в области науки и техники. [Источник 1]

История

В 1956 г. при одной из ленинградских конструкторских организаций для ученых была организована специальная (закрытая) лаборатория СЛ-11. После посещения СЛ-11 в 1959 г. Д.Ф. Устиновым (бывшим тогда председателем ВПК при СМ СССР) было принято решение об организации самостоятельного КБ под руководством Ф.Г. Староса, которое было создано в 1961 году и получило название КБ-2 электронной техники. Первым крупным исследованием новой организации, выполненным в рекордно короткий срок (два года), явилась разработка управляющей ЭВМ УМ1-НХ.

В 1962 г. она была принята Государственной комиссией под председательством академика А.А. Дородницына и рекомендована к серийному производству. ЭВМ УМ1-НХ стала предвестницей появления нового класса вычислительной техники - микроэлектронных управляющих ЭВМ. Хотя логическая часть УМ1-НХ, а также ПЗУ констант и команд были выполнены на дискретных элементах, в ней впервые были реализованы принципы и технические решения микросхемотехники. Существенными отличительными характеристиками УМ1-НХ явились низкая для того времени стоимость и высокая надежность работы в производственных условиях. Например, за первые 12 тыс. часов работы в условиях металлургического производства в системе управления нажимным устройством блюминга 1150 на Череповецком металлургическом заводе показатель безотказности УМ1-НХ составил более 1,5 тыс. часов.[Источник 2]

Характеристика

  • Система счисления — двоичная.
  • Представление чисел — с фиксированной запятой.
  • Разрядность:
    • чисел — 15 двоичных разрядов (14 + 1 знаковый);
    • команд — 20 двоичных разрядов.
  • Адресность — переменная (одно-, двух- и трехадресная).
  • Быстродействие:
    • 5000 сложений в секунду;
    • 1000 умножений или делений! в секунду.
  • Габариты машины УМ1-НХ — 880х535х330 мм, вес блока питания — 80 кг, потребляемая мощность — 200 вт.
  • Комплекс УМ1-НХ конструктивно оформляется в корпусах, аналогичных корпусу машины, при этом вес, габариты и потребляемая мощность определяются требуемой комплектацией системы. [Источник 3]

Внутренняя память

  • оперативное запоминающее устройство чисел — 256 слов;
  • постоянное запоминающее устройство констант — 512 слов;
  • постоянное запоминающее устройство команд — 2048 слов. [Источник 3]

Внешняя память

  • оперативное запоминающее устройство чисел — 512 слов, с возможностьню наращивания до 4096 слов блоками по 512 лов;
  • оперативное запоминающее устройство команд — 512 слов, с возможностьмо наращивания до 4096 слов блоками по 512 слов. [Источник 3]

Устройства и каналы связи с объектом управления

Внутреннее устройство ввода-вывода

  • Восемь каналов для ввода информации в виде напряжения постоянного тока, изменяющегося от -5 до +5 в. Точность преобразования — 0,4 %. Bpeмя преобразования — около 600 мксек.
  • Восемь каналов для ввода информации в виде угла поворота вала. Точноссть преобразования — 0,05 %. Время преобразования и ввода — 200 мксек.
  • Канал для ввода полноразрядной цифровой информации. Время ввода — 20000 мксек.
  • Четыре канала для вывода информации в виде напряжения переменного тоока с максимальной амплитудой 2,5 в. Точность преобразования — 3 %. Время вывода — 200 мксек.
  • Четыре канала для вывода цифровой полноразрядной информации иили информации в виде напряжения (по желанию потребителя). Время вывода — 200 мксек.

Внешнее устройство ввода-вывода

  • Преобразование угла поворота вала в код с точностью 0,05 или 0,01 % < (по желанию потребителя) и каналы ввода и преобразования информации i от датчиков вал-код, объединенные в блоки по 8 каналов в каждом. Вреемя преобразования и ввода — 200 мксек.
  • Каналы для ввода и вывода одноразрядной цифровой информации, объединенные в блоки по 40 каналов в каждом. Время ввода и вывода — 200 мксксек.
  • Каналы для ввода и вывода полноразрядной цифровой информации, объединенные в блоки по 8 каналов в каждом. Время ввода и вывода — 200 мкасек.
  • Каналы для ввода информации в виде напряжения постоянного тока, изменяющегося от 0 до -10 в, объединенные в блоки по 32 канала к каждом.
  • Время ввода и преобразования — 300 мксек. Точность преобразования — 0,2 % (те же каналы по желанию потребителя могут быть использованы для ввода информации в виде постоянного тока, изменяющегося в диапазоне 0-5 ма, при этом остальные характеристики сохраняются).
  • Каналы для вывода информации в виде напряжений постоянного или переменного токов (по желанию потребителя) с амплитудой, изменяющейся от -5 до +5 в, объединенные в блоки по 8 каналов в каждом. Точность преобразования — 0,4 %. Время преобразования и вывода — 200 мксек.
  • Каналы для вывода информации в виде напряжения постоянного тока с амплитудой, изменяющейся от 0 до -15 в, объединенные в блоки по 8 каналов в каждом. Точность преобразования — 2 %. Время преобразования и ввода — 200 мксек.
  • Каналы для выдачи управляющих сигналов усилителям шаговых двигателей, объединенные в блоки по 8 каналов с каждом.
  • Каналы для ввода информации в виде напряжения, изменяющегося в диапазоне 0-50 вм. Время преобразования — 32 мсек. Точность преобразования — 0,4 %. К одному преобразователю можно подключить до 16 релейных коммутаторов на 32 канала каждый. Количество каналов — по желанию потребителя, но не должно превышать 2048.
  • Устройство для ввода информации с перфоленты и вывода информации на перфоленту на основе телеграфного аппарата СТА-2М.
  • Устройство печати, использующее электрическую печатающую машинку ЭУМ-23.
  • Автоматическая система прерывания для обеспечения работы в реальном масштабе времени. Количество каналов прерывания до 30 (по желанию потребителя).
  • Генератор циклов для организации работы в реальном масштабе времени и для подсчета количества внешних импульсов. Количество входов — 8.
  • Электронные часы, показывающие время в часах, минутах и секундах в течение суток. [Источник 3]

Перечисленные выше каналы связи машины с управляемым объектом могут наращиваться в количестве, требуемом потребителю, но так, чтобы количество входных каналов не превышало 2048, не считая каналов милливольтовых уровней ( это же условие относится и к выходным каналам).

Система команд

Система команд состоит из 32 команд.

В состав системы команд входят специальные операции, обеспечивающие обмен информацией между машиной и объектами управления, а также работу в реальном масштабе времени. [Источник 1]

Применение

  • 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).
  • 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. [Источник 4]

Источники

  1. 1,0 1,1 УМ1-НХ// Википедия. [2018—2018]. Дата обновления: 27.10.2017. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%9C-1%D0%9D%D0%A5 (дата обращения: 13.01.2019).
  2. УМ1-НХ// nsc. [2018—2018]. Дата обновления: 15.11.2013. URL: http://www.nsc.ru/win/elbib/data/show_page.dhtml?77+1318 (дата обращения: 13.01.2019).
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 УМ1-НХ//computer-museum [2018—2018]. Дата обновления: 13.08.2017. URL: http://www.computer-museum.ru/books/vt_face/prilogenie_16.htm (дата обращения: 13.01.2019).
  4. УМ1-НХ// computer-museum [2018—2018]. Дата обновления: 13.08.2017. URL: http://www.computer-museum.ru/histussr/um1nh.htm (дата обращения: 13.01.2019).