Steuerrechner PS2000

Die PS2000 (PS = "Programmierbare Steuerung") war eine vom Forschungszentrum des Werkzeugmaschinenbaues entwickelte, bei Numerik produzierte speicherprogrammierbare Steuerung ("SPS"). Sie basierte auf logischen Bausteinen, konnte bis zu 512 Ein- und Ausgangssignale verarbeiten und war die erste freiprogrammierbare SPS der DDR. Mit einer Zykluszeit von 4 Millisekunden für die möglichen 4 KByte Programmspeicher war sie damals eine extrem schnelle Steuerung.

Maschinensteuerung PS2000 in kleiner Bauform

Maschinensteuerung PS2000 in großer Bauform

Der Programmspeicher konnte in Stufen zu jeweils 1/4 Kiloworten (2 Byte pro Wort) auf eine Gesamtgröße von 4 Kiloworten (= 8 KByte) ausgebaut werden. In der PS2000 wurden als Programmspeicher 16 (2K-Variante) oder 32 (4K-Variante) EPROMs vom Typ U552C eingesetzt. Die Programmdarstellung erfolgte in BOOLEscher Algebra (14 Grundbefehle, 7 Zusatzbefehle). Dazu gab es ein spezielles Inbetriebnahmegerät IBG2000, außerdem das EPROM-Programmiergerät G3001.

Mechanischer Aufbau

Die PS2000 bestand aus folgenden Baugruppen:

Stromversorgung
Grundausrüstung
Erweiterung
Rangierverteiler

Alle Baugruppen waren in eine EGS-Kassette eingehängt. Die Baugruppe "Stromversorgung" stellte alle für die Steuerung benötigten Spannungen (+5V, +9V, -9V und +9V) zur Verfügung. Außerdem umfasste sie auch die Spannungs- und Temperaturüberwachung.

PS2000-Leiterplatte (Taktzentrale)

PS2000-Leiterplatte (Verarbeitungseinheit)

PS2000-Leiterplatte (Demultiplexer)

PS2000-Leiterplatte (ROM-Karte)

Die Baueinheit "Grundausrüstung" war ein Baugruppenträger, der mindestens folgende Kartenbaugruppen enthält:

Verarbeitungseinheit
Taktzentrale (4548)
Demultiplexer-1 (4957)
Serviceeinheit
Programmspeicher (4715)

Dazu konnten je nach Bedarf kommen:

Zeitbaugruppen TA2 (4562)
Zeitbaugruppen TDV (4560)
Eingangsbaugruppen EG24 (4554)
Ausgangsbaugruppen AL (4977)

Die Verarbeitungseinheit realisierte die logische Verarbeitung von Informationen. Ihr Herzstück war der sog. Bitprozessor, der aus einem Verknüpfungsnetzwerk (aus einem Chip Typ D130D, zwei Chips vom Typ D110D und einem Chip vom Typ D120D), einem Akkumulator- und einem Hilfsregister (beides Chips vom Typ D172D) bestand. Weiterhin besaß die Verarbeitungseinheit noch Register für direkte Ein- und Ausgabe und einen Arbeitsspeicher-Chip vom Typ U202 mit 1 KBit Kapazität. Dieser war intern in einen Bereich für Eingangsinformationen (512 Bit) und einen Bereich für Ausgangsinformationen (512 Bit) aufgeteilt. Ein Programmwort setzte sich aus 4 Befehlsbits, 9 Adressbits und 1 Paritätsbit zusammen. Die PS2000 hatte ohne Zeitstufe eine Zyklusdauer von max. 18 Millisekunden.

Die Karte "Demultiplexer 1" diente dem Aufruf der Multiplexer bzw. Demultiplexer, die sich auf den in der Steuerung vorhandenen Eingangs-, Ausgangs- oder Sonderbaugruppen befanden.

Die Taktzentrale diente zur Erzeugung der Steuertakte für die Steuerung PS2000. Sie bestand aus Takterzeugung (4 MHz Takt), Adressierung, Zeitsteuerung und Zyklusüberwachung.

Die Serviceeinheit diente zur Anzeige und Beeinflussung des Arbeitsspeicherinhaltes, der Paritätskontrolle und der Verbindung der Kassette "Grundausrüstung" mit der Kassette "Erweiterung". Über zwei direkte und einen indirekten Steckverbinder gelangten die Informationen über die gedruckte Rückverdrahtung bzw. über ein Verbindungskabel an die übrigen Baugruppen.

Weiterhin besaß der Baugruppenträger der Grundausrüstung noch 16 freie Kartenplätze. In diese können Eingangskonverter, Ausgangskonverter oder Sonderbaugruppen gesteckt werden.

Die Erweiterungs-Einheit umfasste wiederum einen Baugruppenträger, in dem mindestens die Kartenbaugruppe "Demultiplexer 2" eingebaut sein musste. Dieser diente zum Aufruf der entsprechenden Multiplexer bzw. Demultiplexer auf den Erweiterungskarten der Erweiterungs-Einheit.

Der Rangierverteiler war eine Baugruppe, die mit 30-poligen Buchsen- oder Steckerleisten bestückt war. An diese wurden die Kabel, die von der zu steuernden Maschine kamen, angesteckt. Von hier aus wurden die einzelnen Steckverbinderanschlüsse an die Konverter geschaltet. Damit wurde jede von der zu steuernden Maschine kommende Leitung einer bestimmten Adresse zugeordnet.

Kartenbaugruppen

Name	Funktion
Eingangskonverter	über diese Baugruppen gelangten die Eingangsinformationen vom Prozess zur Steuerung. Sie übernahmen auch die Potentialtrennung und die Pegelanpassung. Es gab sie in verschiedenen Ausführungen der Eingänge (Transistor- oder Relaiseingänge) und für verschiedene Gleichspannungs-Eingangspegel (12V, 24V und 60V) und auch für 110V Wechselspannung.
Ausgangskonverter	über diese Baugruppen gelangten die Ausgangsinformationen von der Steuerung an den zu steuernden Prozess. Auch sie übernahmen die Potentialtrennung und Pegelanpassung. Es gab Ausgangskonverter mit kontaktlosen (Transistor) und kontaktbehafteten (Relais) Ausgängen. Letztere konnten höhere Ausgangsströme schalten.
Haftspeicher	ermöglichten, bestimmte Zustände von Steuerinformationen für den Prozess festzuhalten. Sie behielten ihren Schaltzustand beim Abschalten der Netzspannung. Beim Wiedereinschalten stand die Information, die der Haftspeicher vor dem Abschalten hatte, dem Prozess zur Verfügung.
Zeitstufen (Analog oder Digital)	realisierte Zeitverzögerungen bei der Abarbeitung des Programms. Die analogen Zeitstufen ermöglichen Zeiten in einem Zeitbereich von 100ms bis 600ms, 600ms bis 6s und von 6s bis 60s bzw. im Bereich 100ms bis 1,5s, 1,5s bis 15s und 15s bis 120s. Mit der digitalen Zeitstufe können Zeiten bis 99,9s in 100ms-Schritten eingestellt werden.
Zähler	ermöglichte die Erfassung der Anzahl von Impulsen. Die erfassten Werte konnten intern ausgewertet werden.
Schieberegister	für Serien-Parallelwandlung von Daten
Temperaturüberwachung	Vermeidung der Überhitzung der Steuerung

Zur PS2000 gab es eine Nachfolgevariante namens PS2000-LS, bei der die Leiterplatten zwecks Senkung des Stromverbrauchs die Standard-TTL-Schaltkreise durch Lowpower-Schottky-TTL-Schaltkreise ersetzt waren. Weitere Änderungen führten dann zum Nachfolgemodell PS2100.

Von der PS2000 und der PS2100 wurden zusammen ca. 15.000 Exemplare hergestellt. Bis heute haben von der PS2000 einige Exemplare überlebt. Mehrere vorführbare befinden sich im Rechenwerk Halle.

Inbetriebnahmegerät IBG2000

Mit Hilfe des IBG ließ sich der aktuelle Abarbeitungsstand des Programms betrachten. Außerdem konnte ein Programm in den IBG-internen RAM eingegeben werden, das dann durch die PS2000 abgearbeitet wurde. Weiterhin konnten über einen SIF1000-Anschluss ein Lochbandstanzer DT104S oder ein EPROM-Brenner G3001 angeschlossen werden, auf denen das geänderte Programm abgespeichert wurde.

Inbetriebnahmegerät IBG2000

In die beiden Slots, die sich unter der Klappe auf der Geräteoberseite befanden, wurden die Programmspeicherkarten der PS2000 zwei Karten zu je zwei KByte Kapazität gesteckt und eine Adapterkarte anstelle der ersten ROM-Karte in die PS2000 gesteckt. Dann wurde das IBG mit der PS2000 über die Adapterkarte mit zwei Kabeln (Anschlüsse "PS" am IBG) verbunden.

Vom IBG2000 haben mehrere Exemplare überlebt, ein vorführbares befindet sich im Rechenwerk Halle.

Letzte Änderung dieser Seite: 03.01.2022

Herkunft: www.robotrontechnik.de