Bagaimana pada tahun 1940-an mungkin untuk merekam output komputer analog ketiga juta Anda dengan kecepatan tinggi ketika hasil operasinya hanya terlihat pada meter analog? Masalah ini dihadapi oleh tim di Institut Teknologi Georgia yang bertanggung jawab atas komputer yang digunakan untuk mempelajari properti jaringan listrik AC. Mereka datang dengan solusi cerdas - retas panel kontrol dan sambungkan meja gambar khusus ke sana.
Apa itu?
Binatang macam apa ini - komputer analog? Mesin serupa dikembangkan selama dan setelah Perang Dunia II. Sebenarnya, akan lebih tepat untuk mengklasifikasikannya sebagai model skala daripada menyebutnya komputer nyata. Meskipun cukup fleksibel, mereka terutama dirancang untuk mensimulasikan jaringan transmisi daya. Teori operasi mereka cukup luas, tetapi untuk pengukuran, model skala jaringan transmisi daya multiphase nyata yang beroperasi pada satu fase dan frekuensi 400 Hz hanya dibuat.
Insinyur "memprogram" mesin dengan menghubungkan elemen sirkuit yang diperlukan (kapasitor, induktor, saluran transmisi, generator, dll.) Pada panel patch besar. Setelah itu, generator 10 kW yang terletak di basement dimulai, dan simulasi mulai bekerja.
Pekerjaan paruh waktu
Pada awal 1980-an, tantangan pertama saya di perguruan tinggi adalah memulihkan salah satu mesin ini agar berfungsi dengan baik. Pada tahun 1947, itu dibeli oleh Georgia Power dan disumbangkan ke Institut Teknologi Georgia. Di sana dia bekerja praktis tanpa henti selama beberapa dekade. Kemudian untuk sementara digunakan sebagai alat peraga, dan diangkut beberapa kali. Ketika saya memasuki game, itu sudah lama tidak digunakan dan dalam kondisi yang menyedihkan.
Anehnya, ternyata cukup mudah untuk memperbaikinya. Itu perlu untuk mengganti panel tambalan, karena semua insulasi di atasnya kering dan retak. Kotoran yang terkumpul di sana selama beberapa dekade harus dikeluarkan dari sakelar dan kontak semua elemen sirkuit listrik. Selama beberapa semester, ruang bawah tanah yang tenang ini menjadi tempat berlindung saya. Saya menggunakannya ketika saya perlu duduk diam, belajar, atau membaca. Kadang-kadang saya menghibur diri dengan menjalankan mesin untuk menghitung beberapa masalah dari buku teks tentang menghitung jaringan AC.
Proses kerja
Setelah generator dihidupkan dan distabilkan pada frekuensi yang diinginkan, jaringan simulasi dapat dipantau dengan menghubungkan loop pengukuran konsol operator ke elemen sirkuit mana pun. Ini dilakukan dengan menekan tombol dengan penunjukan yang sesuai pada keyboard, yang tampak seperti penambah mekanis lama (mungkin memang demikian). Hampir segera, data tentang arus, tegangan, dan konsumsi daya elemen muncul di perangkat. Besarannya majemuk, jadi baik kuantitas maupun fasa ditunjukkan pada meteran. Operator
panel kontrol
menerima hasil simulasi dengan secara berurutan melalui semua elemen sirkuit yang diperlukan. Setelah setiap pengukuran, mereka berhenti sejenak untuk menuliskan angka-angka di buku catatan dan kemudian melanjutkan ke item berikutnya.
Menariknya, seluruh sistem ini adalah satu rangkaian pasif tanpa komponen aktif. Tentu saja, ia memiliki relai untuk menghubungkan alat ukur, dan generator menyediakan energi. Tetapi selain itu, semua pembacaan data dari konsol ini tidak berbeda dengan bagaimana teknisi dengan multimeter berjalan mengelilingi seluruh sirkuit dan melakukan pembacaan secara manual. Satu pengecualian adalah salah satu alat ukur ditenagai oleh penguat tabung elektronik. Namun, itu hanya digunakan untuk satu jenis pengukuran - menurut saya, itu adalah VARS. Bahkan dengan amplifier dimatikan, mesin beroperasi penuh dan berguna.
Kami bisa lebih baik
Tim memutuskan untuk meningkatkan kalkulator agar lebih mudah bagi para insinyur untuk mencatat dan menafsirkan hasilnya. Mereka ingin menggambar hasil langsung pada diagram, menyiapkan meja khusus di sebelah konsol operator.
Merekam Hasil Simulasi
Bagian atas tabel belum pernah Anda lihat sebelumnya. Dia bangkit seperti kap mobil, dia bahkan mendapat penyangga. Tutupnya terbuat dari logam, dengan lapisan plastik bening agar permukaannya tetap halus. Jaring lubang dibuat di tutupnya, yang dapat diakses dari bawah. Setelah diperiksa lebih dekat, terlihat bahwa itu terhubung ke tanah oleh kuncir kabel yang fleksibel.
Di dalam meja itu ada ratusan paku yang diberi label dengan hati-hati. Setiap elemen sirkuit memiliki pinnya sendiri - dari C1 hingga C99, dari L1 hingga L99, dan seterusnya. Insinyur membenamkan diri di keyboard konsol utama dan terhubung ke sinyal logika yang diinginkan. Mereka dialihkan ke sirkuit yang terletak di dalam tabel, sehingga kontak dibawa ke panel dengan pin.
Juga di dalam meja itu ada banyak kabel. Setiap kabel memiliki konektor pin di satu sisi dan bola lampu kecil di sisi lainnya. Setiap bohlam dapat dengan hati-hati dimasukkan ke salah satu lubang di penutup, sehingga salah satu ujung filamennya telah diarde. Kabel kemudian dapat dihubungkan ke pin mana pun di panel, yang menutup loop di ujung string lainnya.
Tampilan meja gambar
Prosedur persiapan baru sekarang diperlukan untuk mendapatkan data dari simulasi. Itu diperlukan tidak hanya untuk menghubungkan ke elemen yang sesuai dari sirkuit, tetapi juga untuk menghubungkan semua lampu indikator. Kertas dengan gambar diagram dipasang di atas meja dengan pita perekat. Puluhan bola lampu dengan kabel dipasang di tempat yang tepat. Setiap bola lampu dihubungkan ke lubang di bawah elemen sirkuit yang sesuai, yang digambarkan di atas kertas. Kemudian kabel dihubungkan ke pin yang diinginkan pada panel. Misalnya, kabel dari bola lampu yang terhubung ke lubang yang terletak di bawah gambar kapasitor C16 dihubungkan ke pin C16 pada panel, dll.
Setelah semua kabel sarang tikus ini terhubung, bagian atas meja pun ditutup dan digunakan sebagai meja gambar biasa. Penganalisis jaringan diluncurkan, dan satu operator di konsol secara berurutan berjalan melalui setiap elemen yang diinginkan, membaca bacaan dari perangkat. Operator kedua, yang duduk di meja di sebelah konsol, menulis pembacaan langsung pada diagram, menggunakan lingkaran yang disorot di bawah masing-masing elemen. Saat ini, seluruh sistem ini mengingatkan saya pada pendahulu simulator GUI SPICE modern, di mana Anda dapat mengarahkan kursor ke atas atau mengklik item yang diinginkan dan mendapatkan nilai "terukur".
Skema lama
Saya menemukan diagram skema pemilihan meteran dalam paten yang diajukan pada tahun 1940. Bagi saya ini sangat menarik - setidaknya karena gaya dan simbol untuk elemen penunjuk berbeda dari hari ini. Hari ini Anda tidak akan menemukan relai dalam jumlah besar dalam diagram. Arti perangkat ini cukup mudah dipahami dengan mempelajari rangkaiannya sedikit. Faktanya, bus untuk bekerja dengan indikator desimal untuk 24 kabel, dengan dukungan untuk keluaran unit dan puluhan. Sebagai pengganti indikasi ratusan, hanya empat kabel yang terlihat, bukan sepuluh. Mereka digunakan untuk memilih kategori elemen sirkuit - catu daya, kapasitor, dll. Bus alamat dikontrol dari keyboard, dan tombol RESET melepaskan "driver".
Teman-teman saya dan saya pernah mencari-cari di laci, dan menemukan artikel lama tentang Herbert Peters - seorang insinyur brilian dari Westinghouse, yang dipindahkan ke Institut Teknologi Georgia dengan penganalisis jaringan, dan sebagai hasilnya, dia tinggal di Atlanta sepanjang hidupnya . Peters tampaknya adalah perwakilan cemerlang dari para insinyur hardcore jadul. Kami membayangkan dia dengan dasi kupu-kupu membungkuk di atas komputer sambil berpikir, secara berkala menyapu abu rokok yang jatuh di konsol.
Herbert Peters sedang bekerja
Secara pribadi, saya tidak mengenalnya, tetapi saya mendengar bahwa setelah saya lulus dari institut, dia kembali ke sana sebagai konsultan. Dia menemukan penguat transistor yang telah saya buat selama berbulan-bulan mencoba mengganti penguat tabung vakum tua yang rusak. Tanpa ragu-ragu, dia membuang perangkat saya ke tempat sampah, dan memperbaiki amplifier lama dalam waktu kurang dari satu jam. Setiap kali saya teringat cerita ini ketika saya harus mengembangkan semacam penguat transistor.
Saya mendengar bahwa tidak lama setelah saya lulus dari perguruan tinggi pada tahun 1985, setengah dari penganalisis jaringan dibuang dari ruang bawah tanah untuk menempati area tersebut dengan sesuatu yang lain. Bagian utamanya bertahan - hanya beberapa elemen diagram yang dipotong menjadi dua. Dan beberapa tahun yang lalu kami menyingkirkan sisa-sisa ini. Saat ini, hanya tersisa foto-fotonya yang memudar secara bertahap, generator 10 kW di ruang bawah tanah, dan kenangan indah pengguna mesin ini.