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SIEMENS: Lehrbaukasten 
SIMATIC N



SIEMENS Lehrbaukasten SIMATIC N. Deutschland, ca. 1969

Untergebracht in einem Holzkoffer befindet sich dieser Lehrbaukasten für das von SIEMENS entworfene Automatisierungs- und Steuerungssystem SIMATIC. Der Name SIMATIC - gebildet aus SIemens und autoMATIC, wurde 1958 von SIEMENS als Patent angemeldet; die Version *N* ist eine frühe, wohl bereits serienreife Sammlung von Modulen, die einen sehr eindrucksvollen Übergang von analoger in digitale Schaltungstechnik markiert, vermutlich ca. 1965 eingeführt und vollständig in Transistortechnik realisiert.
SIMATIC N  verwendet im Schaltungsaufbau Silizium-Halbleiter und löst die Version SIMATIC G ab, die noch mit Germanium Transistoren arbeitet. Bestandteil von SIMATIC N sind im Wesentlichen vergossene Bausteine mit nach außen geführten Drähten ( Typenbezeichnung C71459-A ...) und Platinen, steckbare Karten (nicht selten im im Europa-Format), mit der Typenbezeichnung C71458-A...).



SIEMENS Lehrbaukasten SIMATIC N. Steckmodule NAND und NOR. Deutschland, ca. 1969

Das Lehrsystem SIMATIC N, gedacht für die betriebliche Ausbildung, enthält alle zu dieser Serie gängigen Elementarmodule, die jeweils einzeln in einen Baustein in Bakelit Gehäuse eingelassen sind. Darin werden die Schaltkontakte nach außen, an 2,4 mm Buchsen geführt und können über Kabel mit Federsteckern untereinander verbunden werden. Die Module ihrerseits werden auf einem Grundbrett, das im Deckel des Holzkoffers untergebracht ist, angeordnet und durch einen Steckverbinder mit Messerkontakten gesteckt, worüber die Bausteine ihre Betriebsspannungen und einen gemeinsamen Bezugspunkt (M) erhalten.  Das Steckbrett enthält auch zuschaltbare Bauteile: Widerstände, Kondensatoren und Dioden, sowie Anzeigeeinheiten, Taster und ein Relais.




SIEMENS Lehrbaukasten SIMATIC N. Zeitmodul und Dynamikvorsatz. Deutschland, ca. 1969

Anhand der über Antiquariate noch erhältlichen Lehrbriefe in Buchform erschließt sich dieses Schaltsystem in Analogtechnik, das untereinander bereits Logiksignale verarbeitet, nach außen hin allerdings auch Analogsignale jeglicher Form aufzunehmen im Stande ist.
Wer das Denken und mit dem Entwurf in TTL- oder ECL-Technik vertraut ist, darf SIMATIC N als Herausforderung sehen: In den mit Transistoren, Dioden und Widerständen aufgebauten Bausteinen wird ein durchgeschalteter Transistor als leitend und logisch 1 angesehen. Das Signal, am Kollektor des Transistors abgegriffen, liegt dabei dann auf 0 Volt (M). Dementsprechend liegt der Ausgang  bei gesperrtem Transistor an positvem Potential (P) und wird als logisch 0 geführt.
Darüberhinaus arbeiten etwa die Grenzwertstufen mit einer negativen "Kompensationsspannung" (- 24 Volt) zur Einstellung der Hysterese; die UND- und ODER-Eingangsmodule hingegen schalten bei der Messwertaufnahme widerum bei positiven Spannungen, definiert als extern logisch 1  (arme Auszubildende).
Wer die Herausforderung, sich auf die heute ungewohnte Signaldefinition einzulassen, besteht, hat in diesem Lehrbaukasten ein großartiges und mit insgesamt 40 Modulen auch leistungsfähiges Experimentierfeld für den Systementwurf vor sich!



SIEMENS Lehrbaukasten SIMATIC N. 5-Bit Johnson-Zähler mit externer ODER-Stufe und Grenzwertmodul (link obens) zur Taktung.

Da ich das in den Lehrbriefen geführte Beispiel mit dem Raucher nicht mehr ganz zeitgemäß finde, habe ich stattdessen mit den Z-Stufen einen einfachen Johnson-Zähler aufgebaut (leider liefert der systemeigene Taktgenerator TG keine Impulse mehr, so ich den 1Hz-Takt extern aus dem ITT Digi-Trainer entliehen habe).
Der Johnson-Zähler ist ein nettes Beispiel für einen synchronen Zähler mit stetiger Codierung (siehe auch hinterlegtes Video im Bild unten).


SIEMENS Lehrbaukasten SIMATIC N. Detail: Anzeige bei Johnson-Zähler  (Video verlinkt)

Es ist schwer zu beurteilen wieviele dieser SIMATIC N Baukästen von SIEMENS gefertigt wurden. Vereinzelt bieten heute Firmen Module aus der SIMATIC N -Serie an (meist zu Apotheken-Preisen). Lehrbaukästen fertigte SIEMENS auch zu den Folgesystemen, etwa der Serie C von 1974. In der Serie C findet sich bereits die einheitliche Transistor-Transistor-Logik (TTL)..
 
SIMATIC kam (und kommt) bei der Steuerung von Maschinen, sowie von ganzen Produktions- und Prozessanlagen zum Einsatz; den Durchbruch hat SIMATIC mit den speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS), mit der Version SIMATIC S5 und vorallem den sehr weit verbreiteten SIMATIC S7 Systemen, bereits gänztlich in Mikroprozessortechnik ausgeführt.
Der Koffer des Lehrbaukastens hier zeigt übrigens außen noch ein nettes Detail:


SIEMENS Lehrbaukasten SIMATIC N.: Messingschild mit Widmung

Obiges Bild: Mit dieser netten Widmung, eingraviert auf ein Messingschild und am Kofferdeckel angebracht, lässt sich der Übergabezeitpunkt des insgesamt 22 kg schweren Lehrsystems tatsächlich taggenau datieren: Der 1. Oktober 1970.
Ein großartiges Stück jüngerer Technikgeschichte - und immernoch funktionsfähig!

Bestückung:

1
4
4
2
5
1
1
4
Dynamikvorsatz
Dynamikvorsatz, über
Zähler Freigabe
Grenzwertstufe
NOR-Stufe
Leistungs NOR-Stufe
Taktgeber
NAND-Stufe
D
DU
F
GM
N
NV
TG
U
                                1
3
1
1
1
7
1
1
UND-Eingangsstufe
ODER-Stufe
ODER-Eingangsstufe
Langzeitstufe
Kurzzeitstufe
Bistabile Kippstufe
Widerstände
Dioden
UE
V
VE
ZL
ZK
Z
Wi
Di


Dokumentation:
KUNZE, Hildegard: Schaltkreissysteme SIMATIC N und SIMATIC NB SIEMENS Aktiengesellschaft. Berlin, München, 1971.
 
  
  
Kategorien
Digitaltechnik
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