Telefooncentrales: Pentaconta en Metaconta

Dit artikel gaat over de ontwikkeling van Pentaconta en Metaconta telefooncentrales.  Het is samengesteld uit eerder gepubliceerde afleveringen in onze nieuwsbrieven vanaf 2015, geschreven door Thomas Lof, tevens auteur van het boek ‘125 jaar bellen met Bell’.

1. Opmaat tot semi-elektronische telefooncentrales
Terugkijkend naar de jaren ’50 en ’60 van de vorige eeuw kunnen we twee sporen in de ontwikkeling van de techniek zien. Het ene spoor betreft de zoektocht naar een ‘moderne’ elektronische besturing van de centrale, het andere spoor betreft de zoektocht naar nieuwe middelen voor het realiseren van de zoek- en kiesfuncties om de spreekwegen door de centrale te kunnen schakelen. Ontwikkelingen hebben altijd te maken met ‘duwen’ en ‘trekken’. Zo is er de duwende rol van de industrie, bijvoorbeeld BTMC die al vroeg snelwerkende elektronische schakelingen introduceert om telefooncentrales aan te sturen. Anderzijds acteren behoudender PTT-administraties niet bepaald als trekker. Ze hebben amper de naoorlogse herstelperiode achter de rug en zijn huiverig voor de betrouwbaarheid van de elektronica en de onderhoudbaarheid ervan… lees het vaardighedenniveau van testers en de in elektrotechniek en/of in fijnmechanica geschoolde onderhoudsmonteurs. Een mooi voorbeeld daarvan is de manier hoe de Franse PTT het door BTMC in België en het door Standard-Elektrik Lorenz in Duitsland tussen 1951 en 1954 ontwikkelde mechanische/ elektronisch werkende telefooncentrale ‘ME’ afwijst.

ME-switch

Die ME zou feitelijk de Europese opvolger van het “Système Universel” moeten worden, dat door de oorlog nimmer werkelijkheid werd, op een levering voor Havana na. (Zou die centrale nog bestaan?) Zo’n ME-centrale werd aangestuurd met 7ENachtige getransistoriseerde registers en een nieuw door SEL ontwikkelde 100 puntsschakelaar voor de kruispunten in het spreekwegenstelsel. De technische directie van wat nu heet “France Telecom” vond het maar niks en bestudeerde daarom het Western Electric No.5 Crossbarsysteem. Dat systeem had na 1948 in Amerika de rol van de Panelcentrale (het Amerikaanse zusje van Western Electric nr 7 Rotarycentrale) overgenomen. Alleen: die “grote agglomeratie”- centrale blijkt voor Frankrijk (lees: voor groot Parijs) economisch niet aantrekkelijk. Niet zo verwonderlijk, want ook de 7A-centrales waren “te duur” voor Parijs en uiteindelijk bleek technisch en economisch de oplossing te liggen in toepassing van de speciaal voor Parijs ontwikkelde Banlieucentrale Rotary 7B te zijn. Dus… ontwikkelde het Franse zusterhuis CGCT samen met BTMC op basis van het concept van de WE no.5 Crossbar-centrale een eigen variant, met als bijzonder kenmerk de toepassing van een 50 punts-kruispuntschakelaar, afgeleid van de 100 puntsversie van SEL. Het systeem krijgt de toepasselijke naam ‘Pentaconta’ en wordt – uiteindelijk – binnen ITT een groot succes op de wereldmarkt. De ME-lijkt dus een brug te ver. Wel zal BTMC centrales volgens dat ME-principe tot in de jaren ’60 naar Noorwegen leveren, zij het aangeduid als “Systeem 8(A en B)”.

Pentaconta

Ook SEL slaagt er niet in de PTT in eigen land te overtuigen van de Duitse ME-variant ‘KS53’. De Bundespost kiest voor centrales met motordraaikiezers van Siemens, een concept dat vergelijkbaar is met de UR-centrales van Philips in Nederland. De Oostenrijkse PTT kiest echter wel voor de KS53, maar niet nadat de 100 punts-kruispuntschakelaar is vervangen door een matrixopstelling van reedrelais’, zoals die ook in de 7EN-registers te vinden zijn. Dit nieuwe type centrale heet dan ook HKS, waarbij de letter ‘H’ wijst op de toepassing van Herkon-relais (de Duitse naam voor het hermetisch gesloten reedrelais) en de letters ‘KS’ op KreuzwegenSchalter.

Onder 6.0 staat meer beeldmatriaal t.a.v. de Herkon-onderdelen.

Insteekeenheid met Herkon-relais

2. Opmaat naar de Metaconta
Hoe is de stand van zaken bij IT&T nu rond 1960? Niet best: als opvolger voor de Western Electric no.5 Crossbar-centrale is er zwaar geïnvesteerd in vele varianten met kruispuntschakelaars: in Amerika bij Kellogg, in Duitsland/Oostenrijk in de ME-versies KS53 en HKS, in België/Noorwegen met de ME-versies 8A en 8B en voor Frankrijk met de Pentaconta… maar die is er op dat moment nog niet geaccepteerd. Als in 1961 Frankrijk constateert dat de Pentaconta geschikt is voor grote Franse stedelijke agglomeraties zijn er al 200.000 lijnen in 17 landen in bedrijf… Twintig jaar later – rond 1980 – zullen de traditionele relaisregisters in de succesvolle Pentaconta alsnog worden vervangen door centrale processorbesturing van de registerfuncties, een bewijs voor de robuustheid van de toegepaste kruisstangschakelaar.

We vervolgen onze verhaallijn van ME-concept via de Oostenrijkse HKS terug naar Duitsland. Standard Elektrik Lorenz introduceert de halfelektronische centrale ‘HE-60’, een combinatie van getransistoriseerde registertechnieken en het Herkon-relais voor het spreekwegenstelsel. In 1963 komt in Stuttgart een proefcentrale met 2000 lijnen in dienst, begin 1966 gevolgd door een centrale in Wenen. Transistors, diodes, magnetische ringkerngeheugens en speciale geïntegreerde schakelingen voor routeringen zorgen voor de besturing van de centrale. De nieuwe centrales worden – zoals gebruikelijk – enkele jaren in de dagelijkse praktijk beproefd. Ook BTMC omarmt het Herkon-relais en ontwikkelt vanaf 1965 een eigen versie van de HE-60. De besturingsmodules worden gemoderniseerd: de vastbedrade logica van de 7EN-achtige registers wordt vervangen door dubbel uitgevoerde centrale minicomputer van het type ITT1600. De besturing vindt plaats aan de hand van een computerprogramma, zodat dit type centrale ook wel als “Stored Program Controlled”-centrale wordt genoemd (SPC).
…De nieuweling wordt ‘Metaconta’ genoemd en het systeemnummer heet ’10C’…

3. Ontwikkelingen binnen Nederland , over Metaconta ″Digital Control″
De Nederlandse PTT was, samen met NSEM en BTMC, koploper door de introductie van de elektronische besturing in Rotary 7E-centrales in het begin van de jaren ’50 en bijna vijftien jaar later van de getransistoriseerde 7EN-centrales. De spreekwegen werden echter nog steeds doorgeschakeld met zoekers en kiezers die uit de jaren kort voor de oorlog stamden. Waar de Nederlandse en Belgische PTT bij de Rotarykiezer bleven, werd in de landen om ons heen gezocht naar andere manieren om spreekwegen te schakelen. Achtereenvolgens zien we centrales met kruisstangschakelaars, kruispunt-schakelaars en matrices met hermetisch gesloten bladveerrelais, het goede Nederlandse woord voor het Engelse ‘reedrelais’ of het Duits ‘Herkon’-relais.

Kruispuntschakelaar met 3 bladveercontacten voor resp. a/b-spreeksignalen en een stuursignaal

Binnen ITT culmineren de ontwikkelingen bij ‘lead house’ BTMC, dat – uitgaande van SEL’s HE-60 centrale – vanaf 1965 een centrale ontwikkelde met de nieuwste vormen van procesbesturing, namelijk de toepassing van mini-procescomputers met “stored program control” (aansturing op basis van een opgeslagen computerprogramma). Voor de schakelwegen koos men het beproefde Herkon-relais, dat al op grote schaal is beproefd in de registers van 7EN-centrales voor honderdduizenden lijnen in Nederland en België.
De eerste centrale van dit nieuwe type, aangeduid als 10C, kwam al in 1967 in dienst in Wilrijk, onder de rook van Antwerpen. Eigenlijk had na Rotary-systeem 7 en ME-systeem 8 de nieuweling Systeem 9 moeten heten… maar… leest u 10C vooral niet als “Tien-Cee” maar als “1/0-Control”, ofwel digitale aansturing!

3.1 Hoe verliepen de ontwikkelingen in Nederland?
Ongeveer gelijklopend met de ontwikkelingen in Oostenrijk, Duitsland en België studeert ook de Nederlandse PTT op nieuwe technieken voor aansturing van de centrale. Zo ontwikkelt de Centrale Afdeling Telefonie van PTT in de tweede helft van de jaren ’60 van de vorige eeuw het “Half Elektronisch Telefoonstelsel”. De bedoeling is door eigen ontwikkeling en bouw van eigen laboratorium- en studiemodellen kennis te vergaren om al in de ontwikkelfase tegenspel te kunnen bieden aan de fabrikanten en om kant-en-klaar aangeboden half of vol elektronische centrales te kunnen beoordelen. Dat laat niet lang op zich wachten want in 1967 ondergaat de door Philips Telecommunicatie Industrie (PTI) ontworpen vol elektronische centrale onder de naam ETS III bij PTT in Utrecht-Overvecht een veldtest. Overigens ging ook in Aarhus een exemplaar in proefbedrijf, want de ontwikkeling vond gemeenschappelijk plaats met Teletechnik.

Want wat is het geval? De voordelen van PNPN kruispuntschakelaars zijn evident: geringe omvang, geen slijtage, geen storingen door stof, een laag stoorniveau en een hoge schakelsnelheid. Vrijwel identiek dus aan de voordelen van een bladveerrelais. Alleen… de toegepaste lijnsignalering met gelijkspanning is een technische flessenhals evenals de gevoeligheid voor spanningimpulsen op – in het bijzonder – de abonneelijn. Al ras bleek dat een centrale met PNPN schakelaars voor abonneecentrales destijds niet direct voor de hand zou liggen en slechts voor verkeerscentrales acceptabel zou kunnen zijn. De conclusie was duidelijk: een spreekwegennet met elektronische schakelcomponenten lag minder voor de hand dan een spreekwegennet met bijvoorbeeld bladveerrelais. In 1965 neemt Philips Telecommunicatie Industrie de ontwikkeling ter hand van een openbare centrale met reedrelais, de XR. Binnen twee jaar wordt die opgevolgd door een versie met “Stored Program Control”, waarbij de centrale wordt aangestuurd door een computerprogramma dat op een procescomputer draait. De PRX 205, later PRX/A genoemd was gebaseerd op een enkele centrale computer, met een tweede als ‘hot standby’. De spreekwegen waren voorzien van reedrelais die per vierdraads-lijn in een enkele kunststoffen omhulling met magneetspoel waren onder-gebracht… vooral qua ruimte efficiënter dan de Herkon-relais van ITT. Pas in 1972 komt in Utrecht-Overvecht een prototype in dienst… wellicht het resultaat van het zo intensieve ontwikkelingsoverleg tussen Philips Telecommunicatie Industrie, Philips Nederland, de Centrale Afdeling Telefonie van PTT en het dr. Neher-laboratorium?

3.2 Maar waar staan NSEM en BTMC met hun ontwikkelingen dan?
Vanuit de eerste jaren van het decennium ’70 terugkijkend heeft Metaconta 10C zijn (of is het ‘haar’) sporen al verdiend, zowel in het netwerk van onze zuiderburen als elders in de wereld. Zo plaatst de Belgische RTT vanaf 1967 volumeorders voor zowel telefooncentrales om de oude Rotarycentrales te vervangen en telexcentrales. Want de Metaconta is er als nummercentrale, knooppuntcentrale, verkeerscentrale, moeder- en dochtercentrales, bedrijfstelefooncentrales… kortom het hele scala van heel grote tot heel kleine centrales… net als in het Rotarytijdperk. En net zoals de Nederlandse Telegraafdienst eind jaren ’40 besloot het telexnet met 7E-centrales te automatiseren nam die dienst in 1969 het besluit het telexnet uit te breiden met vijf grote vermaasde Metaconta telexcentrales.

Ze komen tussen 1972 en 1978 in vol bedrijf. Het gaat snel: een prototype in 1972 voor Den Haag en al een jaar later in dienst; in 1974 de internationale telexcentrale in Bussum, Amsterdam (1975), Rotterdam (1976), Den Haag en Breda (1978) volgen. Al snel blijken de testers van NSEM’s Installatie-afdeling zo zeer gekneist te zijn in de Metaconta-systemen, dat zij hun PTT-collega’s die PRX’en aan de praat moeten brengen of houden, met behulp van de Metaconta-documentatie met raad en daad ter zijde kunnen staan. De systemen lijken sterk op elkaar… althans voor ingewijde technici. Ook Ericsson kan het – net als BTMC – stellen zonder intensief co-ontwikkelingswerk met PTT. In het ‘Ericsson’-district Rotterdam komt een centrale van het type AKE13 in dienst als verkeerscentrale. Deze centrale was gebaseerd op het gebruik van maximaal acht processoren.
De kruispunten in de spreekwegen werden ermee aangestuurd en onderling vergrendeld zodat een verbinding niet -zoals in een PNPN-kruispunt verbroken kon raken bij uitval van de lijnsignalering. De intensieve samenwerking tussen PTT en PTI resulteert in 1974 in het besluit de PRX-centrales ook in de ‘Bell’-districten te zullen gaan inzetten. Vier jaar later komt de eerste PRX-versie voor gecombineerd gebruik in een BTMC-centrale (een Rotary dus!) gereed. Dat is ook het jaar (1978) waarin PTT een besluit wil nemen over een tweede telefoonsysteem naast de PRX. De directie van NSEM vraagt PTT dat besluit te vervroegen omdat er anders voor NSEM wel een erg groot gat in de leveringen van telefooncentrales tussen 1974 en 1978 dreigt te vallen. PTT stemt toe en vraagt NSEM eind 1975 offertes in te dienen voor nummer- en verkeerscentrales. Al in het jaar daarop komen BTMC en NSEM met een offerte, gebaseerd op de 10CN, een nieuwe uitvoering van de dan al tien jaar beproefde centrale. In vergelijking met 10C hebben de nieuwe computers een dubbele verwerkingssnelheid, dubbele geheugencapaciteit, zijn qua omvang en energieverbruik een factor 3 kleiner en ook het benodigde vloeroppervlak in een telefooncentrale (een belangrijk gegeven in het snel groeiende telefoonverkeer!) is meer dan 25% kleiner. Belangrijk is ook dat de beide processoren lastverdelend werken, zodat bij uitval van een processor de centrale voor de gebruiker gewoon blijft functioneren, zij het met een verkeersafhandelend vermogen dat gelijk is aan dat van de PRX met zijn ene actief draaiende processor. Overigens (of moeten we schrijven ‘uiteraard’?) zal de PRX in 1979 ook met een multi-processorvariant komen.

In 1977 laat PTT weten dat zij er de voorkeur aan geeft door te gaan met de nationaal ontwikkelde PRX èn met het nieuwste type centrale van Ericsson, de AXE. Om Haagse politieke en industriepolitieke redenen viel Metaconta, als oudste en meest bewezen systeem, af.

Ericsson AXE centrale (bron: The Ericsson Chronicle)

Wat is het geval? Buiten Nederland, in Saoedi-Arabië, weten Philips en Ericsson elkaar te vinden in een marktafspraak: Ericsson levert de grote lokale centrales en tandemcentrales, Philips de kleinere lokale centrales. De tender voor Saoedi-Arabië wordt gewonnen door Philips en Ericsson en uiteindelijk groeien BTMC’s Metaconta en Ericsson’s AXE uit tot producten voor de wereldmarkt. De inzet van PRX blijft beperkt tot Saoedi-Arabië en de Nederlandse thuismarkt, die zo belangrijk was voor het verwerven van die order…!

4. Toch nog 10CN voor telex?
Even zag het er nog uit dat 10CN-techniek in huis zou worden gehaald voor het Nederlandse telexnet. De directe aanleiding is de groei van het aantal telexabonnees en het telexverkeer. Helaas kan BTMC in 1985 de 10C-lijnkaart niet meer leveren, want BTMC en haar licentienemers bouwen sinds 1977 enkel nog de 10CN versie. Uitsluitend de Koreaanse licentienemer kan en wil nog 10C-kaarten leveren en zelfs tegen een aantrekkelijke prijs. De Installatie- en Servicedivisie van NSEM blijkt helaas in eigen voet te hebben geschoten. Door in een groot project alle Rotary 7E-telexcentrales te schouwen en te reviseren blijkt weer zoveel verkeersafhandelend vermogen beschikbaar te zijn, dat uitbreiding van de 10C-capaciteit helemaal niet nodig is. Het MOR (minimaal onderhouds-rooster) van PTT, vooral in niet BTMC-districten had geleid tot een ‘amor’-situatie… absoluut minimaal onderhoud, ofwel “doe maar niets”.

5. Hoe nu verder?
De afwijzing van de 10CN-opdracht kwam hard aan en leidde tot een diepgaande reorganisatie van NSEM. Op ITT-niveau werd alle zeilen bijgezet om de opvolger van “Systeem 10” te kunnen aanbieden. Dat zou dan gaan om “System 12” want nummer ’11’ was een afgeslankte versie van de Metaconta voor… jawel, de Fransen. Zij wensten een Metaconta-versie zonder computers maar met vastbedrade logica, zoals de Duitse HE-60. Over het “System 12” kunt u verder lezen in een aparte publicatie

Metaconta 11B

6. Het Herkonrelais

ITT Standard was fabrikant van het Herkon-relais. Hieronder enkele impressies.