СКАЛА — ЭВМ ЧАЭС, история создания

    imageСегодня исполняется 28 лет со дня чернобыльской катастрофы. На эту тему написано очень много статей, выдвинуто немало теорий о причинах взрыва, сделано множество расследований и выводов. В этой статье я постараюсь не касаться самой темы взрыва и последующей катастрофы, а расскажу о истории создания компьютера, который регулировал работу станции — о системе СКАЛА. Кому интересно — добро пожаловать под кат.

    Как мы все знаем, реактор — устройство хоть и не слишком сложное, но требующее в своем управлении учета множества факторов и достаточно быстрого реагирования. Поэтому введение ЭВМ в систему управления реактором было очевидно. К концу 60-ых самой перспективной в СССР ЭВМ была 24-разрядная полупроводниковая ВНИИЭМ-3, разработанная в одноименном предприятии. Строго говоря, ВНИИЭМ-3 классифицировалась как УВМ — управляющая вычислительная машина, т.е. специализированная ЭВМ, разработанная для обработки большого количества аналоговых сигналов и выдаче на основе их анализа соответствующих управляющих сигналов. Под руководством д.т.н. Б. М. Кагана на основе этой УВМ были созданы информационно-управляющие системы на химическом производстве в Ангарске и на металлургическом комбинате в Галаце (Румыния). Большую роль в запуске этих систем сыграли В. Н. Степанов, И. А. Жигунов и И. С. Колтыпин.

    Для дальнейшего использования на производстве УВМ «ВНИИЭМ-3» подверглась значительной модернизации, после которой стала называться В-3М. Эта машина оказалась очень удачной с точки зрения как архитектуры, так и конструктивного исполнения. В ней использовались унифицированные каналы передачи информации, позволявшие легко добавлять к машине новые устройства; развитая система команд для работы с полными словами и полусловами; развитая система прерывания; многомашинный режим работы; контроль и коррекция ошибок в четырехпортовом ферритовом запоминающем устройстве. Большие усовершенствования были сделаны в конструкции машины, – впервые в стране вместо паяного монтажа в панелях был применен монтаж накруткой, в платах использован печатный монтаж, для плат предложен палладированный соединитель с двойным контактированием. В ЭВМ В-3М сменные печатные платы надежно закреплялись в панели и отлично вентилировались. Использовалось автоматическое изменение напряжений питания при проведении профилактических работ. Все это обеспечивало большую аппаратную надежность ЭВМ.

    Дебют машины В-3М состоялся в середине 60-х годов по инициативе А. Г. Иосифьяна в космической отрасли. УВМ была применена для расшифровки потока данных с метеорологического спутника. Машина заменила сложную ручную расшифровку параметров и, проводя фильтрацию кадров, обеспечила получение достоверной информации, даже когда 80–90% кадров были искажены помехами. При этом результат печатался практически сразу после пролета спутника над Москвой.

    Итак, в конце 60-х, когда встал вопрос о разработке системы управления реакторами РБМК (который был установлен в том числе и на Чернобыльской АЭС), очевидным образом выбор министерств пал на УВМ В-3М как на прототип будущей системы. Работа была поручена ВНИИЭМ и в начале 70-х годов система комплексной автоматизации Ленинградской АЭС «Скала» была разработана переведенным во ВНИИЭМ из ВНИИЭлектропривода коллективом 38-го отдела под руководством Ю. Д. Проферансова. Серийный выпуск систем «Скала» для АЭС с реакторами РБМК начался в ИО ВНИИЭМ, в нем активно участвовали В. И. Адасько, М. Я. Танаев, А. Д. Воробьев, И. А. Карасев, А. М. Прядкин, Н. Д. Федченко.

    Программное обеспечение для СКАЛА было разработано в том же ВНИИЭМ под руководством В. Ф. Ткача. Стоит отметить, что программное обеспечение было разработано на основе концепции «виртуальных машин» — изолированных программных сред, т.н. «песочниц», что минимизировало распространение ошибки между разными подсистемами.

    Название «СКАЛА» настолько прижилось, что используется до сих пор для именования следующих поколений управляющих систем для реакторов типа РБМК. Подробнее о новых системах можно прочитать здесь.

    Хочется сказать пару слов о непосредственном участии комплекса «СКАЛА» в развитии событий аварии 28 лет назад. Несмотря на множество версий этой самой аварии, ни в одной из них не указано, что причиной или усугублением ситуации стал сбой в работе «СКАЛА». Что лишний раз подтверждает, что с точки зрения надежности данный комплекс на то время заслуженно считался лучшим. Единственный вариант, при котором СКАЛА могла повлиять на ход событий, это скорость выполнения вычислений — если бы данные по реактору обрабатывались быстрее, то возможно последствия были бы иными. Но, данное замечание никоим образом не ставит под вопрос надежность системы.

    Маленький бонус, для тех кто дочитал до конца. По этой ссылке доступен архив с программой-эмулятором консоли управления реактором типа РБМК (DOS_TOP.zip). Для запуска требуется DOSbox (доступен по той же ссылке). Краткая инструкция по запуску:
    1. Распаковываем архив куда вам удобно
    2. Устанавливаем и запускаем DOSBox
    3. В консоли DOSBox пишем «mount D D:\reactor», где D:\reactor следует заменить на путь к папке, куда вы распаковали архив. Выполняем команду.
    4. В консоли DOSBox вводим D:, выполняем
    5. Вводим top, выполняем
    6. Пытаемся управлять реактором

    Благодаря хабраюзерам нашлось еще несколько эмуляторов, разного рода сложности. Вот список:


    По той же ссылке доступны новые эмуляторы. Те, которые имеют в названии слово DOS, требуют для запуска этот самый DOS, можно использовать DOSBox. Также советую посмотреть эмулятор BWR.exe — он содержит туториалы, правда на английском.
    Фотографии взяты отсюда, за них отдельное спасибо хабраюзеру IrinaInina
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 22

      +21
      image
      Полет нормальный

      image
      Жаль физмат я не кончал

      image
      Загрузим ЧП

      image
      Вот он родной реактор

      image
      Не быть мне оператором АЭС, впрочем чего я расстроился…
        +2
        В самом архиве с симулятором есть скудная документация (top/Manual.doc), может поможет запустить реактор. Плюс это симуляция одного пульта. Существуют и другие симуляции, могу добавить.
          +1
          Добавить стоит! Ещё, конечно, стоило бы вынести за один хаб, тема чертовски интересна, а на «старое железо» далеко не все подписаны.
            0
            А какие хабы под это могут еще подойти? Статья все же больше о старом железе, а не о симуляторах. А хаба про АЭС вроде бы нету. Симуляторы добавлю, в комментариях и статье отображу обязательно!
              +1
              Железо и История IT вполне! Есть «энергия и элементы питания», но там больше про всякие батарейки.
                +2
                Добавил еще симуляторов. Топик добавил еще в историю IT, а вот с «Железо» — не согласен — есть же специально «старое железо».
        +3
        Сразу вспомнилось про Nuclear Power Plant Simulator на Flash:

        esa21.kennesaw.edu/activities/nukeenergy/nuke.htm
          +2
          Это же вроде ВВЭР. Для него тоже есть тренажер посолиднее. Как найду — добавлю в архив, а вашу ссылку помещу в статью. Спасибо!
          +2
          Спасибо большое! По-поводу эмуляторов: имеет смысл сперва потренироваться на более простом, игровом SCRAM: www.atarimania.com/game-atari-400-800-xl-xe-scram_4543.html.
            +1
            Проще, да, но вроде же не РМБК. Плюс лично у меня от прелоадера пульта управления в досов эмуляторе прям ностальгия по всяким синим борландовским средам. Включу ваш эмулятор в статью.
            +3
            И в самом посте, и в тэгах — опечатка РБМК (Реактор Большой Мощности Канальный).
              +1
              fixed. Но о таком лучше писать в личку.
              +6
              Хабрахабр — советы на все случаи жизни: Захотел стать ядерщиком? Сейчас подберём тренажёр, упражняйся.
                0
                Главный бонус компьютера — можно сделать эмуляцию чего угодно :)
                  0
                  Эмуляция чего угодно теоретически возможна, но практически недостижима. А вот симуляция — запросто ;)
                +1
                СКАЛА работает до сих пор на 3 энергоблоке Смоленской АЭС. В 2016 году планируется реконструкция. Там еще память на ферритовых сердечниках :)
                Что интересно не все скалисты знают как абривиатура расшифровывается )
                  0
                  Там самая первая СКАЛА, или все таки следующие поколения? Например, есть СКАЛА-микро, которая разве что исторически наследует имя, как я понял из характеристик.
                    +1
                    Самая первая СКАЛА. Все как на фотографии. А вот на 1 и 2 блоке уже современный вариант — СКАЛА-микро.
                      0
                      Неожиданно. Это при том что 3 энергоблок самый новый, на тот момент в активной разработке была СКАЛА-М (не микро, а именно М), могли бы ее использовать.
                        0
                        Самый новый энергоблок самым последним проходит модернизацию обрудования. Что логично. Так что приезжайте к нам на экскурсию. Еще можно увидеть в живую и советское прошлое и новые технологии :)
                          0
                          как можно попасть к вам на экскурсию?:)
                            +1
                            Экскурсии у нас проводятся регулярно. В том числе было несколько специально для блоггеров. Координаты я постараюсь узнать после праздников.

                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                Самое читаемое