Articulo de referencia

Sistema IBM/7

El IBM System/7 fue un sistema informático diseñado para el control industrial, anunciado el 28 de octubre de 1970 [ 1 ] y comercializado por primera vez en 1971. [ 2 ] Era una ...

El IBM System/7 fue un sistema informático diseñado para el control industrial, anunciado el 28 de octubre de 1970 [ 1 ] y comercializado por primera vez en 1971. [ 2 ] Era una máquina de 16 bits y una de las primeras fabricadas por IBM en utilizar memoria de semiconductores , en lugar de la memoria de núcleo magnético convencional en aquella época. [ 3 ]

IBM ya contaba con productos en el mercado de control industrial, en particular el IBM 1800 , que apareció en 1964. Sin embargo, existían mínimas similitudes en arquitectura o software entre la serie 1800 y el System/7.

System/7 fue diseñado y ensamblado en Boca Raton, Florida . [ 1 ]

Entre los competidores del sistema System/7 en el control de procesos en el momento de su lanzamiento se encontraban: [ 4 ]

Arquitectura de hardware

Sistema IBM System/7 en uso

La designación del procesador para el sistema era IBM 5010. Tenía 8 registros , en su mayoría de propósito general (capaces de usarse indistintamente en instrucciones), aunque R0 tenía algunas capacidades adicionales para el acceso a memoria indexada o E/S del sistema . Los modelos posteriores podrían haber sido más rápidos, pero las versiones existentes en 1973 tenían tiempos de operación de registro a registro de 400  ns, operaciones de lectura de memoria de 800  ns, operaciones de escritura de memoria de 1,2  μs y operaciones de E/S directas de 2,2  μs en general. El conjunto de instrucciones sería familiar para un programador RISC moderno , con énfasis en operaciones de registro y pocas operaciones de memoria o modos de direccionamiento complejos. Por ejemplo, las instrucciones de multiplicación y división se realizaban por software y debían integrarse específicamente en el sistema operativo para poder usarse.

La máquina era físicamente compacta para su época, diseñada en torno a configuraciones de chasis/puerta compartidas con otras máquinas IBM, como el controlador de comunicaciones 3705, y una configuración típica ocupaba uno o dos racks de aproximadamente 1,5 m (5 pies ) de altura; los System/7 más pequeños medían solo unos 0,91 m (3 pies ) de altura. El dispositivo de consola habitual era un Teletype Modelo 33 ASR (designado como IBM 5028), que también era el método que la máquina utilizaba para leer su secuencia de arranque. Dado que la memoria de semiconductores se vaciaba al perder la alimentación (en aquellos tiempos, perder la memoria al apagar la máquina se consideraba una novedad) y el S/7 no tenía ROM, la máquina tenía capacidades mínimas al arrancar. Normalmente leía un pequeño cargador de arranque del Teletype, y luego ese programa, a su vez, leía el programa completo desde otra computadora, desde un lector de cintas de papel de alta velocidad o desde una interfaz RPQ a un reproductor de casetes. Aunque muchos de los dispositivos externos utilizados en el sistema empleaban el conjunto de caracteres ASCII , el funcionamiento interno del sistema utilizaba el conjunto de caracteres EBCDIC , que IBM utilizaba en la mayoría de sus sistemas.  

Especialización

Existían diversas especializaciones para el control de procesos. La CPU contaba con cuatro bancos de registros, cada uno con diferente prioridad, y podía responder a interrupciones en un ciclo de instrucción cambiando al conjunto de mayor prioridad. Se podían configurar numerosos dispositivos de E/S especializados para funciones como medición analógica o generación de señales, conmutación de estado sólido o relés, o líneas de entrada y salida digitales TTL . La máquina podía instalarse en un entorno industrial sin aire acondicionado, aunque existían códigos de características disponibles para un funcionamiento seguro en entornos extremos.

Unidades de hardware estándar

Un sistema/7 suele ser una combinación de lo siguiente: [ 5 ]

  • IBM 5010: Módulo de procesamiento. Este módulo siempre está presente en un System/7. En esencia, es el controlador del System/7, ya que realiza funciones aritméticas y lógicas, además de proporcionar funciones de control.
  • IBM 5012: Módulo multifunción. Este módulo gestiona entradas/salidas digitales y analógicas. También puede utilizarse para controlar un IBM 2790.
  • IBM 5013: Módulo de entrada/salida digital. Este módulo gestiona las entradas/salidas digitales y permite la conexión de productos personalizados. También puede utilizarse para controlar un IBM 2790.
  • IBM 5014: Módulo de entrada analógica. Este módulo podía tomar señales de voltaje y convertirlas en entradas de datos.
  • IBM 5022: Unidad de almacenamiento en disco. Anunciada en 1971, podía almacenar 1,23 millones o 2,46 millones de palabras de 16 bits. [ 6 ]
  • IBM 5025: Gabinete. Se trata, en esencia, del bastidor donde se instalan las fuentes de alimentación y los módulos de E/S.
  • IBM 5028: Estación de operador. Se trata de una estación independiente que incluye un teclado y una impresora. También incluye una perforadora y un lector de cinta de papel. En la foto titulada «IBM System/7 en uso» , se encuentra a la izquierda del operador en primer plano. Cuando se anunció por primera vez en 1970, era obligatorio tener una estación de operador por cada System/7, [ 1 ] pero en 1971 IBM anunció que una 5028 podía ser compartida por varios System/7. [ 7 ]

Software

El sistema operativo se denominaría más apropiadamente monitor. IBM proporcionaba una amplia variedad de subrutinas, escritas principalmente en lenguaje ensamblador, que podían configurarse en un conjunto mínimo para dar soporte a los periféricos y la aplicación. El código específico de la aplicación se escribía entonces sobre la pila del monitor. Una configuración mínima útil funcionaba con 8 kilobytes de memoria, aunque en la práctica el tamaño del monitor y del programa de aplicación solía ser de 12 kB o más. La configuración máxima disponía de 64 kB de memoria. La avanzada memoria de semiconductores (para la época) hacía que la máquina fuera rápida, pero también costosa, por lo que se dedicó mucho esfuerzo a minimizar el consumo típico de memoria de una aplicación antes de su implementación. Las herramientas de desarrollo normalmente se ejecutaban en el sistema informático IBM 360 y la imagen del programa se descargaba a un System/7 en un laboratorio de desarrollo mediante un enlace serie. Al menos hasta 1975, era raro utilizar superposiciones de disco para los programas, ya que las herramientas de software no ofrecían soporte para ello. Los discos duros, de la línea IBM Dolphin de cartuchos sellados, estaban disponibles pero eran caros y generalmente se utilizaban como sistemas de archivos para almacenar datos y programas ejecutables (eliminando así la necesidad de depender del lector de cintas de papel para el arranque del sistema).

La mayor parte del trabajo se realizaba en un lenguaje ensamblador de macros, con una potente funcionalidad que permitía una gran flexibilidad en la configuración y generación de código. La vinculación estática de variables, como en Fortran , era la norma, y ​​el uso de patrones arbitrarios de llamadas a subrutinas era poco frecuente. Las máquinas se solían utilizar para tareas muy específicas con un conjunto de software rígidamente planificado. Esto a menudo se extendía a la latencia de interrupción en tiempo real, utilizando los cuatro niveles de prioridad y las rutas de software cuidadosamente diseñadas para garantizar latencias predecibles. Los compiladores de Fortran y un subconjunto de PL/1 (PL/7) estuvieron disponibles a más tardar en 1976, cuando las configuraciones más grandes se volvieron más asequibles y se requirió un procesamiento de datos más complejo. Los programadores de System/7 aún debían conocer las instrucciones reales disponibles.

Se realizó un gran trabajo de desarrollo en S/360 o S/370 utilizando una variación del programa HLASM adaptada al lenguaje de macros MSP/7. Para brindar mayor flexibilidad en la programación del System/7, un grupo del Laboratorio de Investigación de IBM en San José, California, desarrolló el entorno operativo LABS/7 , que, con su lenguaje Event Driven Language (EDL), fue adaptado al entorno Series/1 como el exitoso Event Driven Executive (EDX).

Usos

El sistema System/7 fue diseñado para satisfacer las necesidades de mercados específicos que requerían procesamiento en tiempo real, los cuales necesitaban recopilar y procesar datos de entrada y salida (E/S) de dispositivos analógicos (por ejemplo, sensores de temperatura, dispositivos de control industrial). En aquel entonces, este mercado era muy limitado. Entre sus usos comerciales específicos se incluían sistemas de control de fábricas y sistemas de control de energía para aire acondicionado. AT&T también era un cliente importante. Sin embargo, su uso principal probablemente fue para fines militares, que en aquel momento eran clasificados.

En enero de 1975, IBM informó que se habían instalado cerca de 2500 sistemas System/7. [ 8 ]

Ejemplos de clientes

Esta es una lista ecléctica de clientes destinada a mostrar la variedad de casos de uso para los que se podría emplear el System/7:

  • En 1971, IBM anunció la primera entrega a un cliente del sistema System/7, fabricado para American Motors Corporation (AMC) en Kenosha , Washington. El sistema se entregó el 16 de septiembre de 1971 y se instaló 24 horas después. Fue el primero de dos que se utilizarían para medir las emisiones de los automóviles de nueva producción. [ 9 ]
  • En 1972 se informó que la Universidad de Pensilvania estaba utilizando terminales remotas con lectores de tarjetas, conectadas a un IBM System/7, para reducir la incidencia de abuso de los contratos de comidas entre 2000 estudiantes. Esto ayudó a garantizar que los estudiantes no excedieran sus límites de comidas ni comieran en varios comedores durante el mismo período de comida. [ 10 ]
  • En 1978 se informó que Pfizer Corporation estaba utilizando un sistema System/7 equipado con respuesta de audio para permitir que alrededor de 1300 representantes de ventas ingresaran pedidos de forma remota a través de una miniterminal que podía enviar señales de tonos a través de un teléfono. Llamaron al sistema "Joanne" . [ 11 ]
  • En 1979, Exxon amplió su refinería de Amberes, aumentando su capacidad de 90 000 a 240 000 barriles diarios en un proyecto de 280 millones de dólares. Utilizaron un sistema IBM System/7 para controlar y procesar los pedidos de los clientes, cotejando cada pedido con el inventario de la refinería desde su recepción hasta su entrega, las 24 horas del día. La implementación de la solución requirió 750 000 instrucciones de programación y fue descrita por Robert Van Elegem, de IBM Bélgica, como: «un proyecto único en el mundo » que tuvo que «desarrollar una solución que nunca antes se había intentado en ningún otro lugar» (sic). [ 12 ]

Gestión de energía

Una edición de la revista IBM Think Magazine publicada en 1976 afirmaba que más de 500 de sus clientes utilizaban un System/7 para la gestión de energía durante lo que entonces se describía como una crisis energética. [ 13 ] Algunos de los ejemplos de clientes que citaban se muestran a continuación (pero tenga en cuenta que estos ejemplos fueron proporcionados por IBM y podrían considerarse material de marketing):

  • El centro comercial Paramus Park, de 275 000 pies cuadrados, ubicado en el norte de Nueva Jersey, utilizó un sistema System/7 con 18 puntos de control para regular 139 unidades de calefacción y aire acondicionado. El sistema fue diseñado para mantener temperaturas confortables para los clientes y arrendatarios, a la vez que ahorraba energía. Esto se logró apagando ciertos equipos durante cortos periodos. En el periodo de facturación que finalizó el 14 de agosto de 1976, el centro informó que su consumo de electricidad fue 571 200 kilovatios-hora menor que en el periodo equivalente anterior a la instalación, lo que representó un ahorro de aproximadamente 10 000 dólares estadounidenses. [ 13 ]
  • La Universidad Clark en Worcester, Massachusetts, implementó un sistema System/7 en junio de 1975 para automatizar la gestión climática en todos los edificios de su campus. Se utilizaron sensores en los tejados para enviar datos de temperatura a la computadora, que luego controlaba los termostatos en cada piso y escalonaba los ciclos de calefacción en intervalos de 15 minutos, de modo que solo una parte del campus consumiera calefacción en un momento dado. En el primer año completo de uso, el consumo total de energía en todo el campus se redujo de 136.500 millones a 124.400 millones de BTU, lo que supuso un ahorro de 25.000 dólares estadounidenses y marcó el primer año desde 1972 en el que el gasto energético total de la universidad disminuyó. [ 13 ]
  • Lebanon Steel Foundry, una fundición ubicada en el centro de Pensilvania, instaló un sistema System/7 en agosto de 1973 para regular el consumo de energía en sus dos hornos de arco eléctrico, cada uno de los cuales utilizaba aproximadamente 550 kilovatios-hora por tonelada de chatarra fundida. El ordenador sustituyó a un rudimentario dispositivo limitador de demanda que había estado en uso desde 1963. El nuevo sistema podía predecir los picos de carga y reducir la potencia del horno durante periodos tan breves como 15 segundos, un tiempo lo suficientemente corto como para evitar interrupciones en la producción de acero. En el momento de redactar este informe, el sistema se estaba ampliando para gestionar los equipos de ventilación, la extracción de polvo y cuatro hornos de inducción más pequeños de la planta. [ 13 ]
  • Field Enterprises, la editorial del Chicago Sun-Times y el Chicago Daily News, instaló un sistema System/7 para gestionar la calefacción, la refrigeración y los procesos industriales en su edificio de producción de nueve plantas y 46.450 metros cuadrados. Más de 100 dispositivos, desde ventiladores hasta crisoles de zinc utilizados para preparar las planchas de impresión, se controlaron mediante ordenador. Los ventiladores podían apagarse hasta nueve minutos por ciclo, y los crisoles de zinc, que se mantenían a 300 °C, podían paralizarse temporalmente, todo ello sin afectar a los horarios de producción del periódico. El artículo afirmaba que el sistema generó ahorros cercanos a los 83.000 dólares estadounidenses en su primer año de funcionamiento. [ 13 ]
  • Riceland Foods, una cooperativa de arroz y soja en Stuttgart, Alabama, que en aquel entonces exportaba productos desde Nueva Orleans y Mobile a más de 100 países, instaló un System/7 en su división de soja de Stuttgart (EE. UU.) para gestionar 150 de los 1500 motores eléctricos de la planta. El ordenador apagaba motores individuales durante breves periodos en una rotación que mantenía las líneas de procesamiento funcionando con normalidad, reduciendo los costes de electricidad en aproximadamente un ocho por ciento y ahorrando más de 6000 dólares estadounidenses al mes. Posteriormente se instaló una segunda unidad en una planta similar en Helena, a 120 kilómetros de distancia, donde también controlaba los agitadores, sopladores y aireadores que utilizaban en el procesamiento de la soja. [ 13 ]

Preocupaciones de seguridad

El uso del System/7 en diversas instalaciones industriales generó preocupación por la seguridad de los empleados. Un artículo sobre medidas de seguridad en IBM, publicado en su revista Think de noviembre de 1975, describía el caso de un cliente que deseaba instalar terminales de recopilación de datos en una fundición con una temperatura ambiente de 52 °C (125 °F) y un ruido constante de martilleo. IBM tuvo que persuadir al cliente para que ubicara las terminales en un lugar más seguro y proporcionara un vestuario donde los empleados de IBM pudieran cambiarse con monos ignífugos y resistentes a productos químicos, suministrados por el cliente. IBM también tuvo que comprometerse a proporcionar a sus empleados cascos, protección auditiva y gafas de seguridad. [ 14 ]

Sistema de puente/aplicación marítima

IBM 5090: Consola de puente N02

El Sistema/7 Maritime Application/Bridge System está diseñado para hacer que la navegación de grandes buques sea más segura y eficiente, al reducir la cantidad de datos que el personal del puente necesitaba correlacionar y al mejorar su presentación. [ 15 ] IBM anunció este sistema el 15 de octubre de 1973 y, a finales de 1979, más de 100 buques lo utilizaban. [ 16 ]

Proporciona cinco funciones programadas: [ 17 ]

  • Evaluación de riesgo de colisión: Este método utiliza el radar del buque, así como el velocímetro y la brújula giroscópica, para determinar dónde existen riesgos de colisión en un radio de hasta 16,5 millas náuticas.
  • Determinación de la posición: Este sistema utiliza diversas entradas, incluyendo el receptor de navegación por satélite, el Decca Navigator, la brújula giroscópica y el velocímetro del barco, para mostrar la posición del mismo.
  • Piloto automático adaptativo: Adapta constantemente la dirección del barco en respuesta a las condiciones del mar.
  • Planificación de rutas: Permite prever cambios en la navegación, basándose en la posición actual del buque y, posteriormente, en el destino introducido o en el siguiente punto de giro. Las rutas pueden almacenarse y recuperarse.
  • Seguimiento de ruta: Este sistema utiliza los límites introducidos por el navegador y los datos de posicionamiento. A continuación, utiliza el PPI para mostrar los canales o carriles. Podría activar una alarma si se acerca a un límite.

Esta solución fue la primera ayuda a la navegación que el Departamento de Ingeniería de Control de Lloyds Register agregó a su lista de Equipos Eléctricos y de Control Aprobados . [ 18 ]

Sistema/7 Aplicación marítima/Hardware del sistema de puente

Consta del siguiente hardware: [ 15 ]

  • Módulo de procesamiento 5010E. Este módulo siempre está presente.
  • Unidad de almacenamiento en disco 5022.
  • Caja 5026 C03. Ha sido modificada para soportar vibraciones intensas prolongadas e inclinación.
  • Estación de operador 5028.
  • 5090: N01 Módulo de interfaz de navegación por radar (RNIM). Se conecta con equipos OEM como radares, giroscopios y equipos de navegación.
  • 5090: Consola del puente N02. Esta proporciona un indicador de posición del plano de radar (PPI) que permite al navegante comunicarse con el sistema y controlarlo. [ 17 ] [ 15 ]

También existen RPQ para reforzar el hardware, proporcionar interfaces para diversos equipos de navegación y suministrar repuestos para el buque a bordo. [ 16 ] [ 15 ]

Retirada repentina

A finales de la década de 1970, el presidente de IBM, Frank Cary, decidió no solo retirar el sistema marítimo, sino también eliminarlo de los buques que lo utilizaban. Esto se debió a preocupaciones legales y de reputación sobre las consecuencias de un posible incidente grave en caso de que un buque equipado con dicho sistema sufriera algún percance. Todos los clientes fueron compensados ​​por la eliminación. [ 16 ]

Retiro

La línea de productos System/7 fue retirada del mercado el 20 de junio de 1984. [ 19 ] El producto posterior de IBM en control industrial fue la Serie/1 , también diseñada en Boca Ratón.

Referencias

  1. 1 2 3 "Archivos de IBM: comunicado de prensa del anuncio inicial (1970)" . www.ibm.com . 23 de enero de 2003. Archivado del original el 5 de enero de 2019. Consultado el 21 de diciembre de 2021 .
  2. IBM (23 de enero de 2003). "Cronología de System/7" . Archivado del original el 20 de agosto de 2010. Consultado el 22 de noviembre de 2007 .
  3. IBM (23 de enero de 2003). "El centinela: el IBM System/7" . Archivado del original el 3 de diciembre de 2005. Recuperado el 22 de noviembre de 2007 .
  4. "System /7 Best for Current IBM Users" . Computerworld . 4 (47): 17. 25 de noviembre de 1970.
  5. Resumen del sistema IBM System/370 (PDF) . IBM. 1976. págs. 8–44 , 8–45 . 
  6. "Archivos de IBM: Módulo de disco IBM 5022" . www.ibm.com . 23 de enero de 2003. Archivado del original el 5 de enero de 2019. Consultado el 21 de diciembre de 2021 .
  7. "Archivos de IBM: comunicado de prensa sobre el almacenamiento en disco IBM 5022 (1971)" . www.ibm.com . 23 de enero de 2003. Archivado del original el 5 de enero de 2019. Consultado el 21 de diciembre de 2021 .
  8. "System/7 Mejora aún más" . Think . 41 (1): 37. Enero de 1975.
  9. "Archivos de IBM: Primera instalación de System/7" . www.ibm.com . 23 de enero de 2003. Archivado del original el 5 de enero de 2019. Consultado el 21 de diciembre de 2021 .
  10. Gestión universitaria 1972-10: Vol. 7 Núm . 10. NAP Title Bucket. 1972. pág. 9. 
  11. Infosystems 1978-08: Vol 25 Iss 8 . Reed Business Information. 1978. p. 65. 
  12. "En Amberes, una refinería grande y limpia" (PDF) . Think . 45 (2): 2. Abril de 1979.
  13. 1 2 3 4 5 6 "Dólares y sentido común" (PDF) . Revista Think . 42 (5): 22– 26. 1976.
  14. "Seguridad" . Pensar . 41 (6). IBM: 41. Noviembre de 1974.
  15. 1 2 3 4 "Aplicación marítima/Sistema de puente 7" (PDF) .
  16. 1 2 3 McCarthy, Justin (2020). Azul claro (1.ª ed.). amazon.com: Amazon.com. págs. 432–433 . ISBN   9798626572520.
  17. 1 2 Procesador de datos 1974-02: Vol 17 Iss 1 . International Business Machines Corporation. 1974. pp. 5, 24. 
  18. Petroleum Times 1975-02-07: Vol 79 Iss 2001 . 1975-02-07. p. 20. 
  19. https://www.ibm.com/docs/en/announcements/archive/ENUS184-045