МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА
И АВТОМАТИЗАЦИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА
Арнольд Константинович
РОМАНОВ,
заместитель председателя
Государственного комитета
СССР по науке и технике
XXVI съезд КПСС, последующие Плену-
мы ЦК КПСС определили долгосрочную
стратегию развития экономики нашей стра-
ны. Это — интенсификация всего народного
хозяйства, кардинальное повышение произво-
дительности труда, всемерная экономия тру-
довых, материальных и топливно-энергетиче-
ских ресурсов. Одним из важнейших направ-
лений интенсификации является автоматиза-
ция производства на основе широкого приме-
нения микропроцессорной техники.
Отличительной особенностью современно-
го этапа развития автоматизации производ-
ства является появление и массовое приме-
нение качественно новых технических средств.
Среди них одно из центральных мест занима-
ет микропроцессорная техника и мини-ЭВМ.
Малые габариты, экономное потребление
энергоресурсов, низкая стоимость и высокая
надежность позволяют использовать эту тех-
нику для массовой автоматизации.
Государственный комитет СССР по науке
и технике совместно с министерствами и ве-
домствами провел в минувшем году Всесоюз-
ное совещание по применению микропроцес-
сорных средств в народном хозяйстве. На со-
вещании отмечалось, что в нашей стране ши-
роко развернуты работы по использованию
микропроцессорных средств. Налажен про-
мышленный выпуск микропроцессоров, вы-
числительных и управляющих систем на их
основе, быстро расширяются объем и разно-
образие их программного обеспечения. В этой
работе участвуют более 40 министерств и ве-
домств. Был рассмотрен широкий круг воп-
росов, связанных с организацией применения
микропроцессорных средств автоматизации в
машиностроении, приборостроении и средст-
вах связи, газовой и угольной промышленно-
сти, сельскохозяйственном производстве и в
других отраслях народного хозяйства. Среди
этих вопросов — разработка и производство
микропроцессорной техники, создание на ее
базе систем управления, подготовка кадров.
Применение микропроцессорных средств
Возможности микропроцессорных средств
определили две крупные области их приме-
нения.
$ * ®
Первая — встраивание микропроцессоров
в станки, двигатели, роботы, бытовые изде-
лия. Решая сложные задачи программного
регулирования, микропроцессоры существен-
но улучшают технико-экономические характе-
ристики тех изделий, в которых они установ-
лены. По оценкам специалистов, микропро-
цессоры в ближайшие 8—10 лет найдут при-
менение более чем в ста тысячах различных
видов устройств, приборов и установок про-
мышленного и бытового назначения. Прове-
денный в Министерстве электронной промыш-
ленности СССР анализ областей применения
Только одного микропроцессорного комплек-
та серии КР580 (8-разрядный микропроцес-
сор с производительностью до 250 тыс. опера-
ций/с) показал, что уже сейчас микропроцес-
соры этой серии применяются более чем в
80 типах конкретных устройств, приборов и
систем. А в настоящее время отечественной
промышленностью выпускается 15 серий раз-
личных микропроцессоров, имеющих широ-
кий диапазон технических характеристик.
Вторая область применения микропроцес-
соров и микроЭВМ — использование их для
управления взаимосвязанными технологичес-
кими комплексами, гибкими переналаживае-
мыми производствами, автоматизированными
предприятиями. Максимальный экономичес- -
кий эффект дают не отдельно применяемые
средства автоматизации изолированных звень-
ев производственного процесса, а системная
комплексная автоматизация, охватывающая
все стадии производства — от поступлениям
сырья до отгрузки готовой продукции.
Создание систем управления
Микропроцессорная техника существенно
влияет на техническое перевооружение на-
родного хозяйства и, в первую очередь, ма-
шиностроительных отраслей. Важный шаг в
развитии машиностроения, его технологии —
создание станков с числовым программным
управлением (ЧПУ) с применением микро-
процессоров и микроЭВМ. Во много раз воз-
растает эффективность использования микро-
процессорной техники в системах управле-
ния целыми автоматизированными техноло-
гическими системами.
В основных отраслях машиностроения, в
особенности там, где необходима быстрая
смена продукции, в ближайшие годы пред-
стоит перейти к гибким переналаживаемым
автоматизированным производствам (ГАП).
Опыт последних лет показал, что максималь-
ная эффективность использования микропро-
цессоров достигается в распределенных сис-
темах сбора и обработки информации, когда
обработка данных (фильтрация, сглажива-
ние, сравнение с уставками, масштабирова-
ние и др.) производится в реальном масшта-
бе времени. Основные задачи управления
ГАП будут решать распределенные много-
процессорные системы. Они обеспечивают
гибкость производственного комплекса при
изменениях номенклатуры выпускаемой про-
дукции. При этом переход к выпуску новой
продукции, как правило, не требует значи-
тельных дополнительных капитальных зат-
рат— необходима лишь замена программ для
системы управления.
Разработка и стандартизация
программного обеспечения
Следует отметить, что в распределенных
системах стоимость программного обеспече-
ния составляет от половины до 80% стоимос-
ти всей системы. Этот и ряд других факторов
свидетельствуют о том, что система програм-
мирования для микропроцессорных средств
вычислительной техники и автоматизации
должна быть стандартизирована. Прежде
всего необходима возможность оперативной
разработки программного обеспечения и ис-
пользования существующего. Отсутствие
стандартов на программные средства может
задержать быстрый переход к эффективному
использованию новых микропроцессоров. На-
личие общих стандартов программирования
для микропроцессоров позволяет создать со-
^Сответствующий фонд программного обеспече-
ния. В первую очередь это касается языков
и систем программирования.
Если для первых микропроцессоров, обла-
давших сравнительно простой структурой и
небольшим числом команд, был пригоден
язык программирования низкого уровня, то в
настоящее время, когда архитектура микро-
процессоров стала гораздо сложнее и сами
они имеют систему команд, сходную с систе-
мами команд больших машин, использование
языка программирования, ориентированного
на конкретный процессор, при разработке
прикладных программ нецелесообразно. Язык
программирования микропроцессоров должен
быть языком высокого уровня, что позволит
сократить сроки разработки программ в 4—
5 раз, повысить их надежность и снизить тре-
бования к квалификации программиста. По-
следнее обстоятельство существенно, так как
вследствие многообразия применения микро-
процессоров к задачам их использования
привлекаются специалисты самых различных
профилей, зачастую не имеющие высокой
квалификации в области программирования.
Применение микропроцессоров
в различных отраслях
Микропроцессорная техника все шире
внедряется в различные отрасли народного
хозяйства.
В приборостроении, например, она все
больше используется при выпуске регулято-
ров. Так, здесь осваивается регулирующий
микропроцессорный контроллер «Ремиконт
Р-100», выпуск которого составит 80—85%
производства регуляторов. Существенно по-
вышается точность и надежность приборов,
снижается их стоимость, энерго- и материа-
лоемкость.
В автомобилестроении первоочередными
являются работы по созданию электронных
систем управления двигателем, позволяющих
снизить потребление топлива на 8—10%.
В 1983 г. на предприятиях Министерства
электронной промышленности СССР и Мини-
стерства автомобильной промышленности
СССР начато серийное производство микро-
процессорного устройства, управляющего сис-
темой зажигания и экономайзером принуди-
тельного холостого хода. При этом снижение
расхода топлива составит 4—5%. Применение
же электронного управления в системе газо-
динамического наддува при впрыскивании топ-
лива обеспечивает снижение удельной метал-
лоемкости двигателей на 15—20%.
В станкостроении осуществляется переход
от существующих конструкций станков с
ЧПУ, выполненных на базе универсальных
станков, к значительно более совершенным
системам, работающим в диалоговом режиме.
Это позволит повысить производительность
труда не менее чем в 1,5 раза. Так, каждая
тысяча станков с ЧПУ на основе микроЭВМ
высвобождает 2,5 тыс. станочников.
На базе микроЭВМ создаются системы
управления автоматическими манипулятора-
ми, которые обеспечивают высвобождение от
трудоемких и ручных работ в среднем до трех
человек при двухсменной работе одного мани-
пулятора. Применение микропроцессоров в
приборах измерения или контроля дает воз-
можность в несколько раз (в ряде случаев на
один-два порядка) повысить точность измере-
ний и, что не менее важно, выполнять обра-
ботку данных в процессе измерения.
Наряду с автоматизацией отдельных уст-
ройств и приборов на основе микропроцес-
сорной техники, в стране широко развернуты
работы по созданию систем комплексной ав-
томатизации на базе средств автоматического
управления и регулирования, устройств чис-
лового программного управления, роботов-ма-
н-ипуляторов и др. %
К 1990 г. предусматривается создание в
отраслях народного хозяйства ряда автома-
тизированных предприятий и автоматизиро-
ванных комплексов на основе гибких пере-
страиваемых линий с применением роботов.
Такие предприятия будут созданы и в систе-
ме агропромышленного комплекса.
Единая целевая комплексная программа
Всесоюзное совещание приняло решение,
одним из пунктов которого ставилась задача
разработать единую целевую комплексную
программу (ЕЦКП) использования микро-
процессоров. В конце 1983 г. ГКНТ СССР,
Госплан СССР и АН СССР утвердили такую
программу. В ней подчеркнуто: «Создать, ос-
воить в производстве и ввести в эксплуатацию
в отраслях народного хозяйства автоматизи-
рованные машины, оборудование, технологи-
ческие процессы, гибкие автоматизированные
производства и комплексы на базе микропро-
цессорной техники и магистрально-модульных
управляющих систем».
В программе имеется 9 разделов (подпро-
грамм). В них предусмотрено создание, освое-
ние в производстве и ввод в эксплуатацию с
использованием средств микропроцессорной
техники:
— предприятий, гибких переналаживаемых
производств и систем управления для них;
— автоматизированных технологических
комплексов;
— машин, агрегатов, установок и обору-
дования;
— систем управления технологическими
процессами;
— систем и устройств автоматического уп-
равления и регулирования;
— информационных систем;
— систем для научных исследовании, про-
ектно-конструкторских работ, обучения и от-
ладки МПТ;
— унифицированных технических и прог-
раммных средств автоматизации;
— измерительных систем, комплексов и
приборов.
Следует отметить, что создание микропро-
цессорной техники и ее применение потребу-
ют разработки ГОСТов и руководящих тех-
нических материалов, обеспечивающих един-
ство организационной, технической и програм-
мной политики в этой области.
Серийное производство в отраслях народ-
ного хозяйства машин, оборудования и сис-
тем управления на базе микропроцессорной
техники, созданных по программе, позволит
получить большой экономический эффект.
Наша страна ведет работу по применению
микропроцессорных средств в народном хо-
зяйстве в тесном сотрудничестве со странами—
членами СЭВ. Промышленность Советского
Союза и братских социалистических стран
уже сегодня обеспечивает выпуск микропро-
цессорных средств высокого класса в номен-
клатуре и количествах, достаточных для их
широкого применения в народном хозяйстве.
Развиваются работы по созданию програм-
много обеспечения для вычислительных и уп-
равляющих систем.
4
Организационные вопросы
Возможности
микропроцессорной техники
требуют от потребителя нового подхода к
конструированию микропроцессорных систем.
Если раньше реализация логических систем
достигалась соединением интегральных схем
малой и средней степени интеграции, то те-
перь проектировщики микропроцессорных си-
стем столкнулись с такими блоками, как мик-
ропроцессоры, платы запоминающих уст-
ройств, контроллеры ввода-вывода, которые
необходимо запрограммировать, чтобы они
могли вместе выполнять определенные сис-
темные функции. Требование программируе-
мости связано с проблемой новой организации
производства как у поставщика, так и у по-
требителя.
Поставщику микропроцессорных уст-
ройств нужно обеспечить потребителя доку-
ментацией о возможностях программирова-
ния, различными системными программами и
инструментальными технологическими сред-
ствами программирования, без которых мик-
ропроцессорные системы управления не могут
быть созданы. Потребитель же должен за-
няться программированием для конкретных
применений микропроцессорной техники.
Со своей стороны Министерство приборо-
строения, средств автоматизации и систем
управления СССР, Министерство радиопро-
мышленности СССР, Министерство промыш-
ленности средств связи СССР и Министерст-
во электронной промышленности СССР долж-
ны постоянно расширять выпуск четко
определенной номенклатуры массовых и на-
дежных комплектующих изделий, внешних
устройств, аппаратуры, приборов и микро-
ЭВМ. Тогда будет обеспечена их доступность
за счет крупносерийного производства и отно-
сительно низких цен. Только при таком усло-
вии можно рассчитывать на успех в сложной
и многоплановой работе по автоматизации
производства на базе микропроцессорной тех-
ники.
Еще один важный вопрос — подготовка и
переподготовка кадров. Специалисты, зани-
мающиеся традиционными направлениями в
технике и технологии, не сразу воспринима-
ют новые идеи и новые технические решения.
Так в известной мере случилось и с микропро-
цессорами. Многие отрасли оказались непод-
готовленными к широкому их применению из-
за острой нехватки кадров, способных овла-
деть новейшей техникой.
Чтобы преодолеть имеющийся психологи-
ческий барьер, нужно уже сегодня оценить
весь объем предстоящей работы. Ведь речь
идет о технике, которая проникает во все ти-
пы машин, оборудования, приборов, техноло-
гических комплектов, вплоть до стиральных
машин, бытовых электроприборов и детских
игрушек. В ближайшие годы микроЭВМ, пер-
сональные ЭВМ и микропроцессоры во все-
возрастающих масштабах будут применяться
как средства обучения, как средства автома-
тизации конструкторских, проектных и других
работ. Но для этого нужны прежде всего ква-
лифицированные кадры.
Активная и целеустремленная работа на-
учных и производственных коллективов, кон-
структорских и технологических организаций,
внимание руководителей министерств и ве-
домств позволяет успешно решить проблемы
широкого применения микропроцессорной тех-
ники для дальнейшей интенсификации и по-
вышения эффективности общественного про-
изводства, для выполнения задач, поставлен-
ных партией и правительством.
