Analog Computers

Historical Document

Analogrechner Dornier 720

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Product brochure for the Dornier 720, a fully transistorized precision analog computer operating at 10 V with a modular architecture supporting up to 145 amplifiers, of which 36 can serve as electronically controlled integrators. The brochure covers the display and control panel, optional logic add-on with 24 flip-flops and counters, application areas spanning control engineering, aerospace, chemistry, and education, hybrid computing integration (electronic servo-potentiometers with 10 ms setting time), and a detailed breakdown of the six-sector programming board with module-level component listings.

Manufacturer
Dornier
System
Dornier 720
Type
Historical Document
Language
German
Learning track
machine reference
Pages
12
Credit
Dornier AG, Vertrieb Electronic, Friedrichshafen
  • Dornier 720
  • Dornier
  • analog computer
  • hybrid computing
  • servo-potentiometer
  • modular architecture

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Analogrechner Dornier 720

ANALOGRECHNER DORNIER 720 Der DORNIER 720 ist ein volltransistorisierter Prazisions-Analogrechner mit einer Rechenspannung von 10 Volt. Er ist in einer Modultechnik aufgebaut, die es erlaubt, ihn entsprechend einer Vielzahl von Erfordernissen auszurüsten. Der DORNIER 720 kann, ausgehend von einem preiswerten Grundausbau, mit maximal 145 Verstärkern bestückt werden, von denen 36 als Integrierer mit elektronisch gesteuerten Betriebsarten verwendet werden können, Voll ausgerüstet bildet der DORNIER 720 einen leistungsfähigen hybriden Analogrechner, der für die Lösung fast aller in Wissenschaft und Technik anfallenden Analogrechenprobleme geeignet ist. Sein ausgereiftes Konzept ermöglicht eine einfache Ankoppelung an einen Digitalrechner zum Zweck des Hybridrechnens, wozu der DORNIER 720 nicht zuletzt seiner elektronischen Servopotentiometer (Einstellzeit 10 Millisekunden) wegen ganz vorzüglich geeignet ist. Ein Höchstmaß an Flexibilität für den Benutzer mehrerer Dornier- Analogrechner wird durch die Austauschbarkeit der Rechenelemente zwischen DORNIER 720 und DORNIER 240 erreicht. Dadurch ergibt sich beim Betrieb mehrerer Rechner eine optimale Konfiguration der Einzelrechner. \) SEPP eee Teer eee eee ee eee eee ee eee ee ee ee EEE ete eee eee eee eee ee eee ee ee ee) oe eee «Me 4 + ++ + + «Be ee ee yarg-ıotwwesßog-Bofeuy PlaysBunuenajsiegn syodoniag un ju in} ” ö oe L uayueızı)j0y BA Te TOR JOJBWYOA — -jeu6iq -gaipy >, PT Cg Coe pje4-eiqeg | a ee ee >? ECECOCOCEEEECEEOG SCeccecececeee SE6ECCECHCECLE < GCCCEECECEEC CEC CGeCCGCeCedceE SECOCECCECOGEE C ANALOGRECHNER DORNIER 720 Anzeige- und Bedienfeld Das Anzeige- und Bedienfeld im mittleren Teil des DORNIER 720 enthält alle zum Betrieb erforderlichen Anzeige- und Bedienelemente. Im oberen Teil befindet sich die Leuchtröhren- Anzeige für die Anwahl (Adresse), das Digitalvoltmeter und den Servopotentiometer-Koeffizienten. Die vierstellige Adresse eines Rechenelements wird über die zehn weißen, von O bis 9 beschrifteten Tasten im linken unteren Teil des Bedienfelds seriell eingegeben. Ein serielles Betätigen der Tasten 2, 3/V, 0,7 führt zu einer Adressenanzeige 2 V 07 und wählt den Verstärker Nr. 7 im 2. Sektor an, dessen Ausgangsspannung am Digital- und wahlweise auch am Analogvoltmeter ansteht. Die Eingabe einer ungültigen Adresse wird durch das Blinken der Adressenanzeige und wahlweise akustisch signalisiert. Die Anwahl einer Reihe von Rechenelementen mit aufeinanderfolgenden Adressen erfordert nur das Eintasten der ersten Adresse. Danach erhöht ein Druck auf die Taste ERHÖHEN das Adressenregister um Eins. Die Taste AUTOM. ERHÖHEN läßt das Adressenregister mit einstellbarer Geschwindigkeit zyklisch über alle gültigen Adressen laufen (z. B. für automatisches Auslesen der Potentiometereinstellungen). Die gleichen zehn weißen Tasten dienen der Eingabe von Koeffizienten für die Einstellung von Servo- potentiometern. Nach Eingabe einer Potentiometer- adresse und eines Koeffizienten stellt ein Druck auf die Taste POT SETZEN das Potentiometer ein. In der Betriebsart AUTOM. SETZEN erfolgt die Einstellung nach Eintasten der 4. Stelle des Koeffizienten. Bei den Servopotentiometern handelt es sich dabei um rein digital einstellbare Potentio- meter mit einer Einstellzeit von maximal 10 ms. Die Taste DIGITALRECHNER übergibt die Kontrolle über alle Funktionen einem angeschlossenen Digital- rechner. Die Betriebsartensteuerung erfolgt über die Tasten POT (Potentiometer anstellen), AB (Anfangs- bedingung), HT (Halt), DR (Dauerrechnen) und RR (Repetierend Rechnen). Die Tasten X10 und X100 erlauben eine generelle Beschleunigung des Zeit- maßstabs um die Faktoren 10, 100 oder 1000. Nichtsdestoweniger ist eine individuelle Auswahl von Integrationskondensatoren pro Integriererpaar am Steckbrett möglich. Der Repetiertakt wird in der Betriebsart RR von dem standardmäßig installierten Zusatzverstärker zwischen 0 und ca. 78 Hz vorgegeben. Ein auf Wunsch ein- gebauter digitaler Taktgeber steuert die drei Betriebs- arten AB, DR und HT in dieser Reihenfolge zyklisch mit einstellbaren Zeiten von je 1 p s bis 99 sec an. Die Steuerung aller drei Betriebsarten der Integrierer erfolgt dabei rein elektronisch. Die 720-Grundeinheit besitzt standardmäßig einen Zusatzverstärker, der verschiedenen Zwecken dient. In der Betriebsart RR liefert der Zusatzverstärker eine schnell repetierende und nach Betätigen der Taste RAMPE in der Betriebsart DR eine einmalige langsame Rampe als Zeitablenkung für ein Registriergerät. In beiden Fällen wird die Steigung der Rampe durch die Stellung des zehngängigen Z-Potentiometers gegeben. In der Betriebsart STSF (statistisches Setzen von Funktionsgebern) dient der Zusatzverstärker zusammen mit dem Z-Potentio- meter als Einstellverstärker für die variablen Funktionsgeber. Nach Betätigen der Tasten INT SP x1 bzw. INT SP xo.1 mißt der Zusatz- verstarker die Summe der Eingangsspannungen eines angewählten Integrierers. Dabei beträgt seine Verstärkung 1 bzw. 0.1. e N20 4eN>WwooOre § ® cof © DIGITALVOLTMETER REGISTER SCHALTER RELAIS z w r z m = u uw Ww ° x SWwonnowrew—Or ADRESS-REGISTER DR-REGISTER KOEFF-REGISTER ANALOGRECHNER DORNIER 720 Logikzusatz Auf Wunsch wird im DORNIER 720 ein umfang- reicher Logikzusatz installiert, dessen Vollausbau weiter vorn definiert ist. Der Logikzusatz besitzt über die Tasten AB und ASYN eine eigene Betriebsartensteuerung beson- derer Art. Mit der Taste ASYN können alle 24 Flip- flops zwischen einem synchronen (getakteten) und asynchronen (ungetakteten) Betrieb umgeschaltet werden. Die Taste AB steuert die Betriebsarten »Anfangsbedingung« und »Rechnen«. Dabei besteht die Möglichkeit, in der Betriebsart AB über die als Drucktasten ausgeführten Anzeigelampen der Flipflops diese in einen definierten Anfangszustand zu setzen. Dieser Anfangszustand wird immer wieder eingenommen, wenn die Logik in die Betriebs- art AB gesteuert wird. Ein erneutes Setzen aller Flipflops vor Beginn eines neuen Rechendurchgangs entfällt somit. Ein Betätigen der sechs Lösch- tasten löscht einzelne Flipflop-Gruppen. Die generelle LÖSCH Taste löscht alle Flipflops und Zähler. Die dreimal acht Anzeigelampen der 8 bit-Abwärts- zähler sind gleichfalls als Tasten ausgeführt und DGC U OC 20.0.0 20% 78,86 = STE entsprechend ihrer Wertigkeit beschriftet. Über diese Tasten können die Zähler vorgesetzt werden. Auf dem Logik-Programmierbrett existieren sechs Steuerleitungen für eine Betriebsartensteuerung des Analogteils durch die Logik. Gleichfalls kann über zwei dieser Steuerleitungen die Betriebsarten- steuerung der Logik vorgenommen werden. Der Logikzusatz bietet Platz für den komfortablen digitalen Taktgeber, dessen Ausgangssignale sowohl die Steuerung der Betriebsarten AB, DR und HT des Analogteils übernehmen und auch separat am Logik-Programmierbrett zur Verfügung stehen. Die Dauer der einzelnen Signale AB, DR und HT (und damit die Zeit, während der der Rechner in diesen Betriebsarten 'verbleibt) ist mit den Rändelrädern im Bereich zwischen 1 us und 99 s einstellbar. Der Taktgeber ist nach Abschaltung des internen 1MHz-Takts auch als dreifacher, dekadisch einstell- barer Zähler verwendbar. In jeder Betriebsart wird über die Leuchtröhrenanzeige der momentane Zählstand des gerade laufenden Zählers angezeigt. ‘Ye sven ww. © © #5 Einsatzgebiete Analogrechner werden überall dort eingesetzt, wo es um die Lösung von Differentialgleichungen geht. Sie ermöglichen u. a. die Echtzeit Nachbildung dynamischer Systeme und reduzieren den Aufwand zur Durchführung von zeitraubenden, kostspieligen und gefahrvollen praktischen Versuchen. Typische Analogrechnerprobleme fallen in folgenden Bereichen an: Regelungstechnik: Simulation von Regelungs- systemen, Parameterstudien, Frequenzgangmessungen Luft- und Raumfahrt: Simulation von Flugkörpern Medizin und Biologie: Simulation und Untersuchung biomedizinischer Vorgänge Schwingungsprobleme, Untersuchung des Fahrverhaltens Reaktorsimulationen Fahrzeugindustrie: Kerntechnik: Chemie: Simulation chemischer Reaktionen Ausbildung: Demonstration dynamischer Vorgänge Meßtechnik: Pegelanpassungen, Aufbau von Filtern Einsatz in Hybridrechensystemen Das Konzept des DORNIER 720 ermöglicht den Einsatz als Analogteil eines Hybridrechensystems. Die externen Ein-/Ausgänge zur Steuerung und Abfrage der Betriebsarten, des Anwahlsystems usw. sind in der 720-Grundeinheit bereits vorverdrahtet. Das Analogprogrammierfeld beinhaltet standard- mäßig 78 und das Logikprogrammierfeld 90 Datenleitungen von und zu einem ange- schlossenen Koppelwerk. Insbesondere die schnellen elektronischen Servo- potentiometer und die vollelektronische Steuerung aller drei Hauptbetriebsarten ermöglichen einen komfortablen Hybridbetrieb. Die Servopotentiometer können in beliebigen Rechnerbetriebsarten eingestellt werden, weshalb das Ansteuern einer speziellen Einstellbetriebsart und damit das zwangsläufige Zerstören der momentanen Zustände der einzelnen Variablen entfällt. Nähere Einzelheiten über das Hybridrechnen mit dem DORNIER 720 enthält unsere diesbezügliche spezielle Dokumentation. ANALOGRECHNER DORNIER 720 Aufteilung des Programmierbrettes Das Programmierbrett des DORNIER 720 ist in sechs identische Sektoren unterteilt. Die Numerierung der einzelnen Rechenkomponenten (Verstarker, Potentiometer usw.) wiederholt sich in den einzelnen Sektoren, so daB zur Angabe einer Elementadresse auch noch die Angabe des Sektors erforderlich ist, in dem sich das betreffende Element befindet. So beschreibt die Angabe 3V07 den Verstarker Nr. 7 im 3. Sektor. Ein Sektor wiederum ist unterteilt in drei Module, wovon die beiden äußeren (Typ 1.005) identisch und das innere (Typ 1105) den äußeren ähnlich ist. Die Module dienen der Aufnahme der Rechen- elemente und sind mit allen erforderlichen Teil- komponenten (Relais, Beschaltungswiderstände usw.) ausgerüstet. Bezeichnet man die einzelnen Steckkartenplätze innerhalb eines Moduls von unten her mit 1 bis 8, so können diese Plätze mit folgenden Komponenten bestückt werden: Platz Modul 1.005 1 und2 Summierer 3 und 4 Summierer/Integrierer 5 Komparator und Schalternetzwerk für 2 Integrierer 6 hochgenauer Multiplizierer 3.030 7 oder 8 zwei Multiplizierer 3.040 Platz Modul 1.105 1und2 Summierer — 3 und 4 Summierer/Integrierer 5 Komparator und Schalternetzwerk für 2 Integrierer 6 7 bit-Digitalpotentiometer 7 fester Diodenfunktionsgeber 8 fester Diodenfunktionsgeber Zusätzlich enthalten die Module Steckbrettanschlüsse für Referenzspannungen, Potentiometer, Zusatz- multiplizierer, Steuerleitungen für Integrierer usw. Das Modul 1.105 enthält außerdem noch ein Funktionsrelais und die Anschlüsse für einen Funktionsschalter. Weitere Einzelheiten sind dem nebenstehenden Bild zu entnehmen. 'e Kae N ur. < rh u x Ä Ed ; — r - "® 222] Verstärker 12 als Integrierer mit _ ‘ Zeitkonstante x 100 Verstärker 11 als 4 ? = 7 bit-Digitalpotentiometer Verstärker 11 mit Ausgang Zusatzverstärker Ho; 0, 2. AC is 2 all: iu < | komplementärer Verstärker 7 mit 10 kQ-Rückführung Ausgang FDFG DUNGSLEITUNG 4 ue Verstärker 8 als Verstärker 3 und 4 als DR-Eingänge für Integrierer 3 und 4 Verstärker 7 als Endverstärker für jeeceeeed D Fi ie : oe : o ae a 7 Er KO >. BE » 2%, ® Dornier AG Vertrieb Electronic 799 Friedrichshafen Postfach 317 Tel: (07545) 811, App. 2678 Telex: 07-34372 >