Automatisierungssysteme - Prozeßrechner - Roboter


Automatisierungsanlagen werden zur Lösung umfangreicher und vielfältiger Automatisierungsaufgaben eingesetzt. Die Geräte und Einrichtungen übernehmen dabei Funktionen der Informationsgewinnung, -verarbeitung, -nutzung, -übertragung und der -ein- und -ausgabe. So spielte auch die Automatisierungstechnik neben der Datenverarbeitungs- und Rechentechnik eine wesentliche Rolle. Es gab Prozeßrechner, SPS, CNC-Maschinen und Roboter.

ursadat 5000

ursadat 5000 war ein für den Einsatz als Prozeßrechner angepaßtes und erweitertes K 1520 - System vom VEB Elektro-Apparate-Werk Treptow. Es war modular aufgebaut und umfaßte neben dem K 1520 - System folgende Module:
  • Prozeßein- und Ausgabemodule
  • Stromversorgungsüberwachung und Netzausfallanalysatoren
  • schnelle serielle Interfacemodule
  • Bedien- und Anzeigemodule, Zentraler Überwachungsbaustein
Weiterhin gehörte zum System das Bediengerät ursatron 5000 zur prozeßorientierten Bedienung und die Serviceeinheit ursatron 5000 für die Prüfung, Inbetriebnahme und Wartung der Anwendersysteme. Die Systemsoftware bestand aus mehreren Komponenten
  • Echtzeitsteuerprogramm EIEX 1521 (vom VEB Kombinat Robotron)
  • Ein- / Ausgabemodule
  • Bedien- und Kommunikationsmodule
  • Standardunterprogramme (Arithmetik, Zeichenkettenverarbeitung, Konvertierung)

Automatisierungssystem audatec

Der VEB Geräte- und Regler-Werk Teltow entwickelte auf der Basis von ursadat 5000 und Eigenentwicklungen das universelle, mikrorechnergeführte Automatisierungssystem audatec. 
 

audatec ermöglichte den Aufbau von drei Funktionsebenen

  1. Informationsverarbeitungsebene
    Hier befanden sich die Basiseinheiten. Sie standen in direktem Kontakt mit den Meß- und Stelleinrichtungen und übernahmen das Erfassen von Prozeßsignalen, deren Verarbeitung und die Ausgabe von Stellsignalen an die Stelleinrichtungen. Für Störungsfälle waren Reservebasiseinheiten vorgesehen.
     
  1. Prozeßleit- und Kommunikationsebene
    Diese Ebene setzte sich aus mikrorechnerbestückten Bedien- und Anzeigepulten sowie der Datenbahnsteuerstation zusammen. Die Bedienpulte waren als Sitzarbeitsplätze in den Warten installiert. Von hier aus wurde die Anlage bedient, überwacht und Änderungen an der Funktion des Prozeßleitsystems vorgenommen. Drucker ermöglichten die Ausgabe von Protokollen. 
     
  1. Betriebsleit- und Dispatcherebene
    Der Einsatz übergeordneter Wartenrechner führte zur Betriebs- und Dispatcherebene. Diese Rechner hatten Zugang zu ausgewählten Daten des Prozeßleitsystems und übernahmen höhere Aufgaben, z.B. zur Prozeßbilanzierung, Prozeßoptimierung, Koordinierung und Informationsausgabe.
Hauptsächliche Systembestandteile waren
  • der Rechnerkern
  • das Prozeßinterface
  • das serielle Zwischenblockinterface (500 kBaud bis 3km Entfernung und bis zu 254 Stationen)
  • das Mensch - Anlage - Interface (Bildschirm, Tastatur)
In EPROM's war das Basismodulpaket gespeichert und enthielt Globalfunktionen wie Meßwertverarbeitung analoger Größen, binärer Größen und für Impuls- / Zählgrößen und die Regelung. Mit Hilfe von Verknüpfungslisten, die auf RAM-Speichern abgelegt wurden,  waren die Basismodule miteinander verbunden.

SPS ursalog 5010 / 5020

Der VEB Elektro-Apparate-Werk Berlin Treptow entwickelte die speicherprogrammierbaren Steuerungen ursalog 5010 und 5020. Als Steuer- und Verarbeitungseinheit wurde der U 880 eingesetzt. Zur Programmierung wurde PROLOG 1 bzw. 2 eingesetzt und gestattete dem Anwender, vom Ablaufgraphen ausgehend, eine einfache Notation in Form von Makros.

Rechnerfamilie robotron 4000

Mitte der 60er Jahre wurden für Anwendungsfälle wie
  • wissenschaftlich-technische Berechnungen
  • Stapelverarbeitung von Daten
  • Prozeßsteuerung
spezielle Anlagen gebaut. Mit dem Beginn der Rationalisierungsbestrebungen wurden universelle Zentraleinheiten entwickelt, die über universelle Anschlußmöglichkeiten und für den Anwendungszweck entsprechende Peripherie zur Verfügung stellten. In diese Kategorie fallen die Rechner der Familie robotron 4000
  • robotron 4000
  • robotron 4200 und
  • robotron 4201.
Hauptanwendugsgebiete

Als Hauptanwendungsgebiete kamen in Frage

  1. Echtzeit-Überwachung und -Steuerung technischer Prozesse
    • Automatisierte Produktionssteuerung
    • Automatisierte Steuerung von Fließprozessen sowie von Stückprozessen
    • Echtzeit-Überwachung und -Steuerung
    • Labor- und Prüffeldautomatisierung
  2. Wissenschaftlich-technische und ökonomische Berechnungen
  3. Informationsverarbeitungssysteme
Gerätefamilie

robotron 4000
 
Rechnertyp Allzweck-Digitalrechner, mit Möglichkieten des Echtzeitbetriebes
Schaltungstechnik monolithische intergrierte Schaltung in TTL-Logik
Arbeitsweise parallel, Festkomma
Adressierung direkte und indirekte Adressierung, Indexierung
Wortlänge 16 Bit
Zahlendarstellung Zweierkomplement
Hardware-Register 14
Hauptspeichertyp Ferritkernspeicher
Anzahl Befehle 96

robotron 4200

Speziell für die Einsatzgebiete Labor- und Prüffeldautomatisierung sowie Steuerung von Werkzeugmaschinen und die wissenschaftlich-technische und ökonomische Berechnung wurde der Rechner R 4200 gebaut. Logisch-funktionell ist der R4200 eine Abrüstung des R 4000. Der Befehlsvorrat von 50 Befehlen stellt eine Untermenge der R 4000 - Befehle dar. Weiterhin wurden die Anschlußmöglichkeiten gegenüber dem R 4000 erweitert.
 
Rechnertyp Allzweck-Digitalrechner, mit Möglichkieten des Echtzeitbetriebes
Schaltungstechnik monolithische intergrierte Schaltung in TTL-Logik
Arbeitsweise parallel, Festkomma
Adressierung direkte und indirekte Adressierung, Indexierung
Wortlänge 16 Bit
Zahlendarstellung Binärsystem, Zweierkomplement
Hardware-Register 7
Hauptspeichertyp Ferritkernspeicher
Anzahl Befehle 96

robotron 4201

Der robotron 4201 stellte das Kernstück des Kleinrechnersystems KRS 4201 dar. Er war eine Weiterentwickliung des R 4200. Er wurde in das ESER-Konzept unter der Bezeichnung EC 8404 eingeordnet.

Der Befehlssatz unfaßt 50 Befehle und bildet eine Untermenge der Befehle des R 4000 und sind identisch mit den Befehlen des R4200.
 
Rechnertyp Allzweck-Digitalrechner, mit Möglichkieten des Echtzeitbetriebes
Schaltungstechnik monolithische intergrierte Schaltung in TTL-Logik
Arbeitsweise parallel, Festkomma
Adressierung direkte und indirekte Adressierung, Indexierung
Wortlänge 16 Bit
Zahlendarstellung Binärsystem, Zweierkomplement
Hardware-Register 8
Hauptspeicher Ferritkernspeicher
Befehle 53

Peripheriegeräte

Die Menge der Peripheriegeräte war sehr vielfältig. Sie umfaßte

  • Ein- / Ausgabeschreibmaschinen,
  • Bediendrucke,
  • Lochbandleser und Lochbandstanzer,
  • Seriendrucker,
  • Magnetbandkassettengeräte,
  • Magentbandeinheiten,
  • dezentrale Abfrageeinheiten usw.
 


 



Industrieroboter

Vom VEB Kombinat Robotron wurden mehrere Industrieroboter entwickelt und gebaut. Hier soll auf die uns bekannten Roboter eingegangen werden.

PHM 4

Der PHM 4 (bzw. PHM 40) war ein Gelenkroboter mit 5 Freiheitsgraden (inklusive Greiffunktion). Die Steuerung konnte in zwei Betriebszuständen arbeiten, dem Teach-in- und Automatikbetrieb. Der Roboter besaß eine Wiederholgenauigkeit von 0,3 mm, eine maximale Verfahrgeschwindigkeit von 0,2 bis 0,5 m/s, und seine Handhabemasse betrug max. 250g.

PHM 55

Der Montageroboter robotron PHM 55 war ein Schwenkarmroboter mit 
 
  • vier Freiheitsgraden,
  • einem Arbeitsradius von 600 mm, 
  • einem Hub von bis zu 285 mm 
  • und einer maximalen Handhabemasse von 1,5 kg. 

Die Robotersteuerung gestattete neben der koordinierten Gelenkbewegung die Bedienung umfangreicher peripherer Zu- und Abführeinrichtungen. Die Programmierung erfolgte mit Hilfe einer übersichtlichen Fachsprache ohne zusätzliche Programmierhilfsmittel. 

Das Gerät war geeignet, Handhabe- und Montageaufgaben mit hohen Geschwindigkeits- und Genauigkeitsanforderungen zu erfüllen. Neben einem Sortiment von Standardgreifern standen Spezialgreifer für SMD-Bestückung und für durchsteckbare Schaltkreise zur Verfügung.

ICA 700 

Der ICA 700 war ein Industriecomputer für die Automatisierung, gebaut vom VEB Kombinat Automatisierungsanlagenbau Berlin. Es war ein leistungsmäßig gestaffeltes und anwenderbezogenes Gerätesystem mit einem 16-Bit-Mikroprozessorsystem und modularen Baugruppen für die Prozeßautomatisierung. 

Verfügbar waren zwei Varianten

  • ICA 710.20 in einem Industrieschrankgehäuse und
  • ICA 710.30 in Tischausführung .