Zur Geschichte der Automatisierungstechnik
Dipl.-Ing. Arnold Zankl, Erlangen
Quelle: Meilensteine der AutomatisierungVom Transistor zur Digitalen Fabrikvon Arnold ZanklISBN 3-89578-258-0
VDI-Bezirksverein „Karlsruher Automations-Treff “ 06. Oktober 2009
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Revolutionäre Innovationen führen zu Paradigmenwechsel
1958 Transistoren in der Steuerungstechnik
1968 Speicherprogrammierbare Steuerungen
1963 Prozessrechner als Allrounder
1975 Dezentrale Prozessleitsysteme
(1984) Offene Kommunikation über alle Ebenen
1996 Vollintegrierte Automation
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Der Transistor verändert die Steuerungstechnik
Schütz,
Transistor und
Relais im
Größenvergleich
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a = Transistoren
b = Gleichrichter
c = Widerstände
Ein Block der „Schwarzen Simatic“
mit zwei UND-Verknüpfungen
Die erste Simatic mit Germanium-Transistoren
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Mühle 1
Die Flachbaugruppe als neue Bauform
standardisiert als sog. Europakarte
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Kundenspezifisches Verdrahten der Steuerungen
maschinell per Hand
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Die Automatisierungspyramide im Kraftwerk (1964)
Dezentrale
Funktionsgruppen-
Steuerungen
im „Automatischen
Dampfkraftwerk“
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Die Grundstruktur einer SPS
Die Geburtsstunde:
1968 in USA
Dick Morley mit
Modicon 084 und
Otto Struger von AB
1973 in EuropaSimatic S3
1968: Die Speicherprogrammierbare Steuerung
A0 A7
AUSG. A
4.7
ODER E 0.3E 0.2
AUSG. A 4.0
UND E 0.1
E 0.0
E0 E1 E2 E3
Eingangsregister
Steuerwerk
Ausgangsregister
2
1
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1
5
10
15
1980 1984 1988 1992 1996
AG 130AG 130
AG 150AG 150
AG 90AG 90
AG 105RAG 105R
KleinsteuerungKleinsteuerung
AG 110AG 110
AG 135UAG 135U AG 115UAG 115U
AG 115UAG 115U AG 115UAG 115U
Binärverarbeitung in µsBinärverarbeitung in µs[µs]
Bit- und-Wort-prozessor mitStandard-IC
ASICs zur höheren Integration desAdress-, Logik- und Steuerwerkes
MittlereLeistung
ObereLeistung
Bit-Slice-Prozessoren interpretieren perMikroprogramm Bit- und Wortbefehle
Bitprozessor +
Zeit-Zähler-ProzessorCo-Prozessor
Simatic-Prozessor (ASIC) + ggf. Standardmikroprozessor
Bit- und Taskprozessor
+ Co-Prozessor fürGleitpunkt
Simatic S7-Prozessor
(ASIC)
Simatic S7-Prozessor
(ASIC)
AG 135UAG 135U
AG 155UAG 155U
Befehlszeiten werden immer kürzer (Beispiel Simatic S5)
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Programmieren einer Simatic S3 mit dem Programmiergerät PG 0
Der „Urahn“ aller
Simatic-Programmiergeräte:
fast 100 Kilogramm schwer,
aber transportabel.
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Die Programmiersprachen einer SPS (IEC 611131-3)
LAD = KOP (Kontaktplan)
FBD = FUP (Funktionsplan)
STL = AWL (Anweisungsliste)
GRAPH 5 (Ablaufsteuerung)
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Funktionsplan und Kontaktplan grafisch unterstützt (Stand 1980)
Nachbildung der Grafik
über alphanumerischeZeichen
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Der Prozessrechner als Allrounder
1963 Siemens Prozessrechner 3003P
ca.1970 Parametrierbare Programmpakete wie MADAM, STAMAT, HOMAT,CEMAT
ca.1975 Echtzeitprogrammiersprache PEARL << ADA
ca.1985 Neuronale Netze, Expertensysteme
1995 Letzter Sicomp-Rechner aus Karlsruhe
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1975: Dezentrale Prozessleitsysteme
1975:TDC 2000 von
Honeywell
1979:Teleperm M
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Die Mensch-Maschine-Schnittstelle
Bedienen und
Beobachten
mit Lichtgriffel und
Bildschirm
(Stand 1986)
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Semigrafik oder Vollgrafik ?
Ab 1987
nur noch
Vollgrafik
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Der Weg zur Offenen Kommunikation
1979 Siemens-Netzwerk Sinec 300
für Minicomputer
1984 OSI-7-Schichten-
Referenzmodell
1984 GM und Boeing initiieren
MAP/TOP
1986 Das europ. Gemeinschafts-
Projekt CNMA
1985 Sinec H1: das erste Industrial
Ethernet mit CSMA/CD
1989 Sinec L2: Vorstufe zu
Profibus
1989 Gründung der PNO
1995 Profibus PA
1999 IEC 61158:
Multi-Protokoll-Architektur,
mit Profibus, WorldFIP,
Foundation Fieldbus u.a
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1996: Totally Integrated Automation (TIA)
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Die Antriebstechnik wird Bestandteil von TIA
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