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Neue gesytec-Entwicklung löst konventionelle Prozeßsteuerungssysteme ab:


30.01.1981 - 

Gipsy-Mikro kann Minis das Wasser reichen

AACHEN - Komplexe Aufgaben, die gestern nur Minicomputer bewältigen konnten, werden heute dem Mikroprozessor anvertraut. Was Relaistechnik vermag, gehört für ihn zum kleinen Einmaleins. Das gilt auch für den von der GEI-Tochter gesytec entwickelten Mikrocomputer "Gipsy" - zu deutsch: Zigeuner. Überall in der Meß-, Steuer- und Regelungstechnik ist er zu Hause.

Aufgrund seiner Einsatzbreite, seiner zahlreichen Peripherie-Devices und seiner flexiblen Basissoftware kann er es durchaus mit einigen Minicomputern aufnehmen.

Seine Feuerprobe hat er bestanden: Als Gehirn einer Aufzugsanlage ersetzt Gipsy den gesamten Informations- und Steuerungsteil, der bisher von schwerfälligen Relais betrieben wurde.

Die Anpassung an die geforderten Spezifikationen des Einsatzortes - wie Stockwerksanzahl und Schachtaufbau - geschieht durch Einstellen weniger Dual-in-line-Schalter (Dil-Schalter) und nicht mehr durch Ausknobeln einer neuen Verdrahtung zwischen den Relais. Folglich verkürzt sich Zeit und Aufwand zur Installation einer Steuerung erheblich, während die Ausfallsicherheit wächst.

Keine Verdrahtung und kein Verschleiß

Bei der Entwicklung von Gipsy, dem gesytec-Industrie-Prozeß-Steuerungs-System, wurden die Vorteile der Mikroprozessoren gegenüber alten Steuerungstechniken - vor allem der Relaistechnik - ausgespielt:

- Möglichst viele Aufgaben werden durch die Software übernommen, so daß sich die Hardware - reduziert auf elementare Bausteine - zur Serienfertigung eignet. Dadurch sind Sonderwünsche und neue technische Vorgaben softwaremäßig realisierbar und nicht wie bisher durch Umbaumaßnahmen und noch mehr Relais.

- Die Schnittstelle zum Prozeß ist sowohl für Halbleiterrelais als auch für konventionelle Leistungsschalter (wie Schlitze) ausgelegt - also flexibler denn je.

- Zur Programmkorrektur stehen Testhilfen zur Verfügung - keine manuelle Beseitigung von Verdrahtungsfehlern mehr.

- Schließlich sind Verschleißfreiheit und geringer Platzbedarf Vorteile des Mikroprozessors die kaum erwähnt werden müssen.

Die Hardware: drei bis 30 Karten.

Die Grundversion von Gipsy besteht aus drei Europakarten, die Verarbeitung von acht digitalen Eingangs- und Ausgangssignalen ermöglichen, nämlich aus Prozessor-Karte,

Treiber Karte und Input /Output Karte.

Die Prozessorkarte ist das Kernstück der Einheit: ein "One-Board Mikrocomputer" mit der CPU M 6802 von Motorola, mit 1 1/4 KByte RAM, vier EPROM-Steckplatzen, zwei I/O-Interface-Bausteinen, Taktgenerator, Restart-Logik und V.24-Schnittstelle. Die Festwertspeicher sind für EPROMs vom Typ 2708 oder 2716 vorgesehen; die I/O-Interface-Bausteine sind zwei PlAs (Peripheral Interface Adapter), die 40 I/O-Leitungen zur Verfügung stellen.

Davon werden 26 zum Betrieb des Busses über die Treiber-Karte benötigt. Die optoentkoppelte V.24-Schnittstelle ist über einen 25poligen Stecker zum Anschluß von Drucker oder Terminal zugänglich.

Die Treiber-Karte steuert mit speziellen Bustreiber- und Empfängerbausteinen den Systembus, der als feste Platine ausgelegt ist. Außerdem sind auf der Treiber-Karte untergebracht:

- 8x8 Dil-Schalter, die einen Einfluß auf des Programm ohne Änderung der Software ermöglichen,

- ein Reset-Taster, der alle Ausgabeleitungen abschaltet und einen Masterreset ausführt,

- zwei einstellbare Taktgeber, von denen der eine zum Steuern der seriellen Schnittelle, der andere als Interruptsignal für die Basissoftware benötigt wird. Das Interruptsignal läßt sich auch netzsynchron einstellen und ermöglicht die Realisation von netzfrequenzgenauen Echtzeituhren.

Die Input-/Output-Karte ermöglicht daher den Anschluß von Gipsy an bestehende Prozeßanlagen. Input- und Outputteil arbeiten unabhängig voneinander, ihre jeweils acht Leitungen sind optoentkoppelt und über 25polige Frontstecker zugänglich. Durch Einfügen von Widerständen lassen sich die Spannungen anpassen und die Ströme begrenzen; standardmäßig ist eine Signalspannung von 24 Volt vorgesehen.

Sämtliche Karten sind auch teilbestückt lieferbar, damit bei kleinen Problemstellungen nicht überschüssige Hardware eingekauft werden muß. Andererseits kann ein Gipsy mit bis zu 30 Input-/Output-Karten ausgebaut werden und so je 240 Input- und Outputsignale verarbeiten. Alle Karten lassen sich in den üblichen 19-Zoll- oder halben 19-Zoll-Gehäusen Unterbringen.

Basissoftware wie ein Prozeßrechner

Gipsy ist mit der Basissoftware moderner Prozeßrechner ausgestattet. Der Kern besteht aus einem Dispatcher, der die Implementierung von zeitkritischen Aufgaben (Wartezeiten, Echtzeit etc.) gestattet: Er kann nur dann eine Anwenderroutine starten wenn die Zähler in der Auftragstabelle einen vorgegebenen Grenzwert erreicht haben.

Die Ein- und Ausgänge werden vom Anwender nicht direkt angesprochen. Der aktuelle Zustand des Inputs wird von Standardroutinen in eine Tabelle eingetragen. Dabei werden nur Signale übernommen, die eine bestimmte, einstellbare Zeit anstehen Störimpulse werden unterdrückt. Das leidige Problem der Entprellung von Schützen und Schaltern wird also durch die Software gelöst und nicht durch teure Hardwaremaßnahmen.

Ähnlich werden auch die Outputtabelle und die Stellungen der Dil-Schalter zyklisch gelesen und weitergeleitet. Die Hardware-Schnittstelle RS 232 zum Anschließen von Drucker und Terminal wird durch Read- und Print-Routinen angesprochen. Über sie wird auch der Kommando-Monitor zur Programmierung und Testunterstützung bedient. Erfahrungen sammelt gesytec derzeit mit Gipsy als Steuerungseinheit für Waagen, als Datensammelgerät und als Schnittstellenrechner für Großcomputer.

*Dr. Günter Bleimann-Gather ist seit Anfang 1981 Public-Relations-Manager der Firmengruppe GEI - Gesellschaft für elektronische Informationsverarbeitung mbH, Aachen-Walheim.