Gebäudeautomatisierungsanlage GAA5000

(Alias GAA 5000, GAA-5000)

Anfang der 1980er Jahre entwickelten die Berliner und Leipziger Zweigbetriebe des GRW als Nachfolge der in den 1970er Jahren entwickelten UK4000-Anlage eine komplexe, rechnergesteuerte Automatisierungsanlage für große Wohnhäuser und Gesellschaftsbauten. In den Ostblockstaaten stellte die GAA5000 ein Novum dar, in den westlichen Ländern gab es hingegen bereits vergleichbare Anlagen. Funktionell katapultierte sich das GRW nach eigenen Angaben bei Einführung der GAA5000 auf Platz 3 der weltweit besten Gebäudeautomatisierungsanlagen.

Die GAA5000 bestand aus einer Leitzentrale, die die Überwachung und Steuerung der Anlage an einem Bildschirmarbeitsplatz ermöglichte, sowie aus bis zu 256 über Netzwerk verbundenen Unterstationen, die Steuer- und Regelungsarbeiten vorort übernahmen.

Pilotprojekt war die Automatisierung des Krankenhauses "Charité" in Berlin, danach folgten weitere Projekte: Außerdem konnte die Anlage zur Automatisierung ganzer Neubau-Wohngebiete verwendet werden. Im Vollausbau konnte eine GAA5000 bis zu 16500 Prozesssignale verwalten.

Ende der 1980er Jahre gab es im GRW Anstrengungen für ein Nachfolgeprojekt namens MSA5000. Ob das noch in produktiven Einsatz kam, ist unbekannt. Spätestens mit Auflösung des GRW Anfang der 1990er Jahre starben Entwicklung und Produktion der dortigen Gebäudeautomatisierungsanlagen. Die Anwender waren dann darauf angewiesen, sich selbst um die Reparatur defekter Baugruppen zu kümmern. Die meisten GAA5000 wurden in den folgenden 20 Jahren durch westliche Technik ersetzt. Mindestens 1 Anlage war allerdings im Jahr 2017 noch in produktivem Einsatz.
Einige Komponenten der Pilotanlage in der Charité sowie Komponenten der Anlage aus dem Grand-Hotel waren bis 2013 im produktiven Einsatz, später wurde die Anlage in das Rechenwerk Computermuseum Halle gerettet und soll dort langfristig für Vorführungszwecke wieder einsatzbereit gemacht werden.


Leitzentrale

Die Leitzentrale war der Bedienplatz der GAA5000. Sie übernahm die zentrale Vorgabe von Grenzwerten, die Anzeige von Messwerten und die Programmierung des Systems.


GAA5000-Leitzentrale, Charité-Variante

GAA5000-Leitzentrale, Grand-Hotel-Variante

Mechanisch war die Leitzentrale in drei miteinander verbundene Sitzpulte eingebaut und beinhaltete den Prozessrechner PE, den Programmierrechner PU und das Schaltgerüst SG. Da die Leitzentrale über lange Netzwerkleitungen zu den Unterstationen verfügte, konnte sie an fast beliebigem Ort untergebracht werden.


Prozessrechner PE

Der Prozessrechner bildete die Schnittstelle mit dem Bediener und war Bestandteil der Leitzentrale. Er war in einer Anlage meist nur 1x vorhanden (bei großen Anlagen konnte zur Überbrückung von Ausfällen allerdings auch ein zweites Exemplar vorhanden sein). Funktionell war der Prozessrechner mit dem Audatec-Pult vergleichbar.


Prozessrechnereinschub, Vorderseite

Prozessrechnereinschub, Rückseite

Der Prozessrechner war in ein Sitzpultgehäuse eingebaut, dazu gehörten ein meist in den Pultaufsatz eingebauter Bildschirm ANA und eine Tastatur (es gab Varianten mit der K7610 oder der K7636). An Druckern waren SD1156 und F1200 vorgesehen, außerdem gab es Schnittstellen für Lochbandtechnik (1210 und 1215). In der Frühzeit des Projektes wurde auch vom Anschluss eines Magnetkassettenlaufwerks berichtet. Es ist denkbar, dass dieses mit der späteren Einführung des Programmierrechners überflüssig wurde.

Der Prozessrechner war aus einer Sloteinheit aufgebaut, in der GRW-spezifische Karten steckten, die auf dem Prozessor U880 (getaktet mit 2,457 MHz) basierten. Der Speicher war modular ausbaubar bis maximal 64 KByte Größe, bestehend aus ROM und RAM. Bei Bedarf konnten Teile des RAMs Akku-gestützt werden. Einige Anschlüsse waren auf der Rückseite des Rechners herausgeführt, andere wurden per Pendelkabel von den griffseitigen Platinensteckern zur Rückseite geleitet, von wo aus alle Kabel zum Schaltgerüst abgingen. Zur Stromversorgung wurden Robotron-Standard-Netzteile benutzt.


PE10-Prozessorkarte PCP10

PE10-Bildschirmkarte PVI10

PE10-Seriellcontroller PSS10

PE10-Parallelcontroller PPI11

Vom Prozessrechner gingen 16 Leitungen (IFSS oder DNÜ mit 2400 Baud) zu den Unterstationen. An jede dieser Leitungen konnten 16 Unterstationen angeschlossen werden.

Auf dem Prozessrechner lief ein spezielles Echtzeitbetriebssystem, das projektspezifisch auf dem Programmierrechner generiert wurde.


Programmierrechner PU

Der Programmierrechner wurde nur benutzt, wenn eine Änderung an der Software des Systems herbeigeführt werden sollte, war also an der Gebäudeautomatisierung nicht direkt beteiligt. Funktionell und auch technisch war der Programmierrechner mit dem Audatec-Strukturierarbeitsplatz vergleichbar, teilweise auch mit der IBE.


GAA5000-Programmierrechnereinschub

Zum Programmierrechner gehörten ein Farbbildschirm Robotron K7226, eine 8-Zoll-Disketteneinheit (eingebaut in den Pultaufsatz) und eine Tastatur Robotron K7636.

Die Kopplung des Programmierrechners mit dem Prozessrechner erfolgte über eine IFSS-Verbindung (9600 Baud).

Als Betriebssystem kam eine spezielle Variante von UDOS zum Einsatz. Einige Dienstprogramme lagen als ausführbare UDOS-Programme auf Diskette vor. Die Software (Echtzeitbetriebssystem) für den Leitrechner war in Quelltextform auf Diskette gespeichert und wurde auf dem Programmierrechner compiliert.


Schaltgerüst

Das Schaltgerüst beinhaltete die zentrale Ankopplung an das Stromnetz (Sicherungen, Netzfilter) und die Aufsplittung der Schnittstellenbuchsen des Prozessrechners auf einzeln anklemmbare Drähte. Aktive Komponenten waren im Schaltgerüst nicht vorhanden.


GAA5000-Schaltgerüst

Das Schaltgerüst war Bestandteil der Leitzentrale und in ein Pultgehäuse eingebaut, besaß aber im Gegensatz zu Prozessrechner und Programmierrechner keinen Pultaufsatz.


Unterstation

Die Unterstationen stellten autonom arbeitende aktive Komponenten im Netz dar, die per Netzwerkleitung (IFSS oder DNÜ) mit der Zentrale verbunden waren und an die die Prozesssignale angeschlossen wurden. Typische Aufgaben waren das Realisieren von Reglern, das Auslesen analoger und digitaler Sensoren, das Ansteuern von Schaltschützen und Motoren.


GAA5000-Unterstation

Die Unterstation bestand aus einem halbhohen Schrank, in das Baugruppen in Steckkartenform eingesetzt waren, außerdem gab es ein Prozessankoppelfeld für einzelnen Drähte. Außer der direkten Ankopplung von Sensoren und Aktuatoren konnten weitere Automatisierungsgeräte (z.B. Wetron-Heizungsregler oder TGA-Geräte) angeschlossen werden.

Funktionell war die Unterstation mit der Audatec-Basiseinheit vergleichbar.




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