Mikrocomputer
Englisch: microcomputer
Ein um einen Mikroprozessor aufgebauter Computer, kleiner als ein Minicomputer oder Großrechner.
Mikrocomputer: eine prozessorgestützte Maschine für praktische Arbeit
Ein Mikrocomputer ist ein vollständiges Computersystem, das auf einem einzelnen Mikroprozessor als Zentraleinheit aufgebaut ist. Er führt Berechnung-, Logik- und Steueraufgaben in industriellen Anwendungen aus, von Maschinensteuerungen bis zu Datenerfassungsterminals. Der Begriff grenzt ihn von früheren Kategorien ab: Großrechner belegten ganze Räume, Minicomputer füllten große Schränke, und Mikrocomputer passten auf die Werkbank oder in die Ausrüstung.
Der Mikroprozessor selbst, ein Siliziumchip mit Tausenden bis Millionen Transistoren, führt die Befehle der Maschine aus. Ein Mikrocomputer umfasst auch Speicher (RAM für Arbeitsdaten, ROM für permanente Programme), Ein- und Ausgangsschnittstellen, eine Stromversorgung und ein Gehäuse. In industrieller Nutzung kann das ein eigenständiges Gerät mit Tastatur und Display sein oder ein eingebauter Regler, der in das Schaltschrank einer Maschine versiegelt ist und keine benutzerorientierte Schnittstelle hat.
Industrielle Varianten und Einsatz
Frühe industrielle Mikrocomputer in den 1970er und 1980er Jahren verwendeten 8-Bit-Prozessoren wie den Z80 oder 6502. Moderne Systeme laufen normalerweise mit 16-Bit-, 32-Bit- oder 64-Bit-Prozessoren. Der Temperaturbereich ist wichtig: viele Fabrikgeräte arbeiten im Bereich von 0 bis 50 Grad Celsius, mit verstärkten Versionen, die von minus 20 bis 70 Grad Celsius ausgelegt sind. Elektrische Isolierung und Abschirmung schützen vor elektromagnetischen Störungen von Schweißgeräten, Motoren und Funksendern. Diese Maschinen laufen häufig unter Echtzeit-Betriebssystemen oder auf Bare-Metal-Firmware, um vorhersehbare Timings für die Prozesssteuerung zu gewährleisten.
Ein Mikrocomputer steuert eine CNC-Fräsmaschine, überwacht Sensoren an Produktionslinien, erfasst Temperatur- oder Druckdaten oder verwaltet Lüftungsanlagen. Er kommuniziert über serielle Schnittstellen, Ethernet oder propriätäre Industriebusse wie Modbus oder PROFIBUS. Weil er den Minicomputer (einfachere Aufgabe, niedrigere Kosten) und maßgeschneiderte Logikschaltungen (analoge Regler, Relaisgestelle) ersetzte, wurde er zum Standardbaustein der modernen Fabrikautomation.
Ausfälle entstehen typischerweise durch thermische Belastung des Prozessors selbst, Ausfall von Elektrolytkondensatoren in der Stromversorgung oder Korrosion von Steckverbindern in feuchter oder korrosiver Umgebung. Der Begriff "Mikrocomputer" ist aus dem Produktmarketing neuer Geräte verschwunden und wurde durch "Industrial PC", "SPS" (Speicherprogrammierbare Steuerung) oder einfach "eingebettetes System" ersetzt. Aber die Kategorie bleibt zentral für die Fertigung, Versorgungsbetriebe und Prozessindustrien.