Основоположники промислової системотехнiки

Унiкальний "Iмпульс"

У повоєннi роки у Радянському Союзi найважливiшi науково-технiчнi проблеми (оволодiння атомною енергiєю, розвиток ракетобудування, космонавтики та iн.) вирiшувалися шляхом створення потужних науково-виробничих центрiв. Так у 1956 р. в вiдбудованому Сєверодонецьку (Україна) була створена фiлiя Московського СКБ-245 - головної органiзацiї по обчислювальнiй технiцi.

Вирiшальним чинником, який визначив розвиток робiт у створеннi керуючої обчислювальної технiки, була наявнiсть складного об'єкта автоматизацiї - величезного хiмiчного комплексу - Лисичанського хiмкомбiнату, вивчення якого дозволило зрозумiти у повному обсязi завдання комп'ютерної автоматизацiї технологiчних процесiв. Швидко визначився ряд талановитих розроблювачiв, що поклали основу iнженерної школи в галузi проектування i виробництва обчислювальної технiки для керування технологiчними процесами. Актуальнсть роботи обумовила подальший розвиток фiлiї, перетворення її в Науково-дослiдний iнститут керуючих обчислювальних машин (НДI КОМ), потiм - у науково-виробниче об'єднання НВО "Iмпульс" у складi: НДI КОМ, його фiлiй та ряду пiдприємств.

Видатну роль у становленнi НВО "Iмпульс" вiдiграли директор фiлiї Андрiй Олександрович Новохатнiй (першi три роки директором фiлiї був В'ячеслав Юрiйович Толкачев) i його заступник Владислав Васильович Рєзанов науковий керiвник виконуваних робiт.

В основу науково-технiчної полiтики вони вiдразу ж поклали iдею створення серiйноздатних засобiв керуючої обчислювальної технiки для рiзних (не тiльки хiмiчних) об'єктiв автоматизацiї. На її основi пiд керiвництвом Рєзанова була надалi розроблена i реалiзована концепцiя єдиної, функцiонально повної агрегатної (модульної) системи технiчних i програмних засобiв керуючої обчислювальної технiки на базi єдиних конструктивно-технологiчних рiшень. Велика увага була придiлена розробцi так званих пристроїв зв'язку з об'єктом ПЗО, що забезпечують знiмання даних про процес, передачу їх для обробки у обчислювальну машину i видачу сигналiв для керування виконавчими механiзмами. Такий пiдхiд iснував на протязi бiльш нiж тридцяти рокiв i цiлком себе виправдав, оскiльки забезпечив створення повного комплексу засобiв системотехнiки, тобто засобiв для побудови всiляких iнформацiйно-керуючих систем для технологiчних процесiв i об'єктiв енергетики.

На своєму бiльш нiж 30-рiчному (!) шляху колектив "Iмпульсу" працював подiбно до чудово злагодженого оркестру, музиканти котрого вiртуозно володiють своїми iнструментами i у спiльнiй грi створюють музичнi шедеври. Саме такою була невелика група головних фахiвцiв (її називали "могутньою купкою" за аналогiєю з тим, що було в iсторiї музичного мистецтва), яка сформувала "Iмпульс" ще у роки його становлення i зумiла в умовах глибокої провiнцiї здiйснити здавалося б неможливе - зiбрати i згуртувати навколо себе багатотисячний колектив однодумцiв, захоплених одною метою - створенням i постiйним удосконалюванням засобiв комп'ютерної автоматизацiї технологiчних процесiв i об'єктiв енергетики, у тому числi таких вiдповiдальних i складних, як атомнi станцiї.

Бiльше тридцяти рокiв самовiдданої i натхненної роботи Сєверодонецького "Iмпульсу" були вiдданi створенню засобiв системотехнiки 1-го, 2-го, 3-го i 4-го поколiнь i все це на одному подиху, працюючи не покладаючи рук.

"Могутня купка" зумiла об'єднати особистi iнтереси кожного фахiвця, який входив до неї, загальною метою, що дозволило зберегти єднiсть i цiлеспрямованiсть робiт усього колективу "Iмпульсу" на всьому шляху його розвитку.

Таке стало можливим, тому що "могутню купку" очолювали лiдери, якi справою довели своє право на таке положення. I тут знову виявляється унiкальна риса у розвитку "Iмпульсу" - такими людьми стали не присланi з боку керiвники з високими званнями, а свої власнi фахiвцi, що виросли з "могутньої купки". До їх числа належать беззмiнний директор НВО "Iмпульс" Андрiй Олександрович Новохатнiй та беззмiнний науковий керiвник Владислав Васильович Рєзанов.

За всi роки iснування "Iмпульсу", який розробив чотири поколiння засобiв системотехнiки, його спiвробiтниками були захищенi двi кандидатських дисертацiї, але це аж нiяк не говорить про слабку квалiфiкацiю його фахiвцiв. Кожний iз "могутньої купки" цiлком мiг би претендувати на науковий ступiнь кандидата або доктора наук. Вони поступилися цим i вiддавали перевагу розробцi машин!

Важкий початок

Базовим виробництвом на Лисичанському хiмiчному комбiнатi було виробництво амiаку i виробництво азотної кислоти. Дослiдженням цих двох об'єктiв на предмет ефективностi автоматизацiї i використання обчислювальної технiки (яку ще потрiбно було створити!) зайнялися спiвробiтники фiлiї.

Головна увага була придiлена виробництву амiаку, що представляло ланцюжок великих взаємопов'язаних цехiв - вiд виробництва синтез-газу, його наступного очищення i синтезу з цього газу амiаку у колонах високого тиску. При цьому продуктивнiсть (400 тис. тонн на рiк) колон синтезу дуже залежала вiд складу газу на входi колони, який подається вiд газогенераторних установок, де метан горiв у киснi при строго фiксованому спiввiдношеннi, створюючи синтез-газ, що пiдлягає очищенню перед тим, як надiйти на синтез. Якщо врахувати, що метан i кисень при визначених спiввiдношеннях утворять вибухову сумiш, то неминуче виникає завдання надiйного керування i захисту вiд можливої аварiї. Саме для цього об'єкта було вирiшено створити iнформацiйно-керуючу систему, що одержала назву "Автодиспетчер".

Спiвробiтники фiлiї почали дослiдження основних технологiчних процесiв амiачного виробництва. Насамперед, був складений (у першому наближеннi) алгоритм керування, що дозволило визначити параметри керуючої машини. Iдея будувати її на електронних лампах була вiдкинута вiдразу через ненадiйнiсть елементної бази. Напiвпровiдникова технiка тiльки починала свiй переможний хiд. Основою стала система тритактних ферит-дiодних елементiв, створених у лабораторiї професора Л.I.Гутенмахера у Московському всесоюзному НДI технiчної iнформацiї i удосконалених у Пензенськiй фiлiї СКБ-245, звiдки Рєзанов, переїжджаючи до Сєверодонецька, привiз двi великих шухляди таких елементiв i масу iдей по їх розвитку i використанню. "Це була примiтивна технiка, - згадує Владислав Васильович. - В елементах у якостi вентилiв використовувалися селеновi шайбочки через вiдсутнiсть у той час напiвпровiдникових дiодiв. Проте цi елементи були нами допрацьованi, що дозволило почати роботу по створенню керуючої машини. Варто сказати, що саме у цей же час народилася iдея агрегатної побудови машини. Розроблювачi розумiли, що їм вiдомий тiльки стартовий комплект завдань, яких у такому великому i складному виробництвi при його розвитку може бути дуже багато. Тому машина повинна мати модульну структуру, що дозволяє нарощувати ресурси: пам'ять, кiлькiсть вхiдних i вихiдних сигналiв та iн. Цi iдеї не були цiлком реалiзованi у системi "Автодиспетчер", але врахованi згодом. Дуже важливо було вирiшити - як взяти iнформацiю з об'єкта? Адже нi про якi стандартнi сигнали тодi не було i мови. Половина вимiрювальних приладiв була поставлена з Нiмеччини у комплексi з репарацiйним хiмiчним устаткуванням. Тому довелося розробляти iндивiдуальнi перетворювачi для кожного типу вторинних приладiв. Про одержання iнформацiї безпосередньо вiд первинних датчикiв можна було тiльки мрiяти. З 1965 року почалася її дослiдна експлуатацiя. У 1967 роцi система була введена у цiлодобову експлуатацiю i пропрацювала на комбiнатi понад 24 роки (звичайно, iз необхiдною модернiзацiєю).

Вона дозволяла контролювати роботу амiачного i спиртового виробництв, виконувала логiчний аналiз порушень технологiчних процесiв, вела автоматичний облiк сировинних потокiв i розрахунок технiко-економiчних показникiв кожного цеху i виробництва у цiлому, автоматичне регулювання складу синтез-газу i продувного газу в амiачному виробництвi. Пристрiй зв'язку з об'єктом системи "Автодиспетчер" представляв собою комбiновану телемеханiчну пiдсистему, яка дозволяє здiйснювати вимiр 360 миттєвих значень параметрiв, 120 iнтегральних значень параметрiв, 360 двопозицiйних сигналiв iз циклом 20 сек, 200 миттєвих двопозицiйних сигналiв. Система виробляла 200 однопозицiйних команд, 24 аналогових сигнала керування 0-5 ма. Збiр iнформацiї здiйснювався по радiальних каналах через 10 групових пунктiв контролю, встановлених у цехах, що збирали iнформацiю вiд первинних перетворювачiв. Груповi перетворювачi радiально пiдключалися до обчислювальної машини. Вiдстань вiд машини до групових перетворювачiв допускалася до 1,2 км. Цикл збору iнформацiї 60 сек.

Обчислювальну частину "Автодиспетчера" було побудовано на ферит-дiодних логiчних елементах, вона мала феритовий запам'ятовуючий пристрiй на 1860 двадцятирозрядних чисел, феритовий пасивний запам'ятовуючий пристрiй ємнiстю 5632 двадцятирозрядних чисел. Арифметичний пристрiй оперував 18-ти розрядними числами з фiксованою комою. Система команд одноадресна, кiлькiсть операцiй 28. Робота у цей перiод здiйснювалася по фiксованiй програмi, написанiй у машинних командах.

У процесi роботи над системою "Автодиспетчер" виявилося ще декiлька найважливiших моментiв, пов'язаних iз тим, що дослiджувався розроблений на величезнiй територiї складний технiчний комплекс, який включав багато об'єктiв керування, взаємозалежних мiж собою.

З'ясувалося, що задачi керування можливо роздiлити на 3 групи: перша група задач пов'язувалася з проблемою первинної обробки iнформацiї перед передачею її у керуючу машину; друга група задач зводилася до програмного керування об'єктами з метою оптимiзацiї технологiчних процесiв, якi протiкають у них, а третя полягала у координацiї роботи об'єктiв виробничого процесу. Звiдси народилася iдея створення трирiвневої системи технiчних засобiв для оперативного керування складними виробництвами "СОУ-1". Другий висновок, зроблений у той час - потрiбна єдина система технiчних i програмних засобiв вiд датчика до виконавчого механiзму, розроблених на основi єдиної системи стандартiв, яка дозволяє проектним шляхом комплектувати рiзнi системи керування (i зовсiм не обов'язково тiльки у хiмiчнiй промисловостi). Винаходити технiчнi i програмнi засоби для кожного об'єкту керування неприпустимо. Тому "СОУ-1" була задумана як трирiвневий комплекс технiчних засобiв для керування рiзними процесами.

У перiод створен