左一為PLC之父Dick Morley
51年前,一位名叫Dick Morley的電氣工程師,為幫助某汽車制造商優(yōu)化其自動化系統(tǒng),發(fā)明了一套新的控制系統(tǒng),這就是世界上第一臺可編程邏輯控制器(PLC)。由于其模塊化結(jié)構(gòu)和數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用,被稱為模塊化數(shù)字控制器,Morley把它縮寫為Modicon(莫迪康)。
最初的Modicon 084幫助客戶在縮短上市時間和減少停機時間方面做出了巨大的貢獻,可以說它是開創(chuàng)工業(yè)3.0時代的劃時代工業(yè)產(chǎn)品。如今,加入施耐德電氣大家庭的莫迪康仍在續(xù)寫傳奇。
今天,我們想借助工信部智能制造標準化體系建設(shè)工作組專家彭瑜教授一篇紀念PLC之父的文章,來了解Morley傳奇的一生。
在文章結(jié)尾,小施會為大家推薦一款Modicon系列最年輕的產(chǎn)品——Modicon M262。施家工業(yè)自動化部OEM解決方案工程師張英杰來為大家揭秘。歡迎來B站和我們一探究竟吧!
紀念PLC之父:永遠懷著創(chuàng)新進取的精神
作者:彭瑜
01
被稱為PLC之父的美國發(fā)明家Dick Morley于2017年10月逝世,迄今已經(jīng)兩年多了。他在全球工業(yè)自動化界赫赫有名,是因為他在1969年開創(chuàng)了面向邏輯控制和順序控制的可編程控制器,50年來屹立工業(yè)控制領(lǐng)域,在離散制造業(yè)的控制器中始終占據(jù)統(tǒng)治地位,還逐漸擴散到流程工業(yè)和間歇制造的批量生產(chǎn)過程。
當(dāng)然,現(xiàn)在的PLC的功能和性能已經(jīng)與當(dāng)初不可同日而語了。由于算力和存貯能力的極大強化,軟件技術(shù)的極大進步,由于智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的急切需要,PLC的創(chuàng)新,不僅僅表現(xiàn)在硬件(例如多核處理器、極高速輸入等)、軟件(例如面向?qū)ο蟮木幊蘋OP等)以及通信(例如OPC UA等)。
尤其是軟硬和通信的結(jié)合,前些年開創(chuàng)了將運動控制和經(jīng)典的PLC控制結(jié)合,再加上視覺功能和PLC一體化,開創(chuàng)了適合生產(chǎn)線運用的機械PLC控制器,可以用一套PLC系統(tǒng)協(xié)調(diào)而同步地控制機器人、機械設(shè)備、數(shù)控裝備和傳送帶;去年又開創(chuàng)了可編程的工業(yè)邊緣控制器的新類型。
更值得關(guān)注的是PLC的體系架構(gòu)正面臨著顛覆性的創(chuàng)新,下一代的PLC極大可能會是分布式控制節(jié)點(DCN)取代現(xiàn)場要求實時控制的PLC,處在本地云端的虛擬PLC承擔(dān)非實時要求或?qū)崟r性要求不高的PLC功能,依靠強有力的OPCUAoverTSN,構(gòu)成開放的分布式的新型PLC系統(tǒng)(詳見附圖)。
從另一個視角看,當(dāng)下圍繞PLC設(shè)計、制造、銷售、集成和應(yīng)用的從業(yè)人員估計在全世界不下十幾萬。這一切使工業(yè)自動化領(lǐng)域廣大的從業(yè)人員不由得對Morley表示崇高的敬意和懷念。
圖源:德國Belden公司
02
可是很少有人知道他還擁有像軟盤和反抱死制動和許多其他技術(shù)的專利權(quán)。與此同時,他還是一位目光如炬的工業(yè)預(yù)言家和思想家,他留下的思想遺產(chǎn)之廣泛深刻遠遠超出蕓蕓眾生的想象。
1999年他和Patricia Moody合寫了一本書《技術(shù)機器—2020年制造業(yè)如何工作》(The Technology Machine—How Manufacturing Will Work in the Year 2020)。這本書至今在亞馬遜網(wǎng)站上仍然有售,大約15美元多一點。
一般人很難想象在21年前兩位作者是如何蕩漾在科學(xué)遐想的技術(shù)世界中,而到如今書中所描述的許多技術(shù)竟然夢想成真。
下面列舉若干例子:
他曾提出自洽的智能體,舉的例子就是波士頓的出租汽車司機,他們根本不需要任何形式的集中調(diào)度,只要從車上的顯示屏中就可以接到生意,就與現(xiàn)在的優(yōu)步(Uber)類似。
他還建議向勞動者授權(quán)和自我管理,好比一種政策掃描儀總在運行和處理。為了響應(yīng)市場總在變化的條件和狀況,要動員勞動者讓他們變得敏捷。
他說過:“在我們的業(yè)務(wù)和制造領(lǐng)域,人力的開發(fā)變得很重要?!睘榇怂J為用錢來激勵人們將會限制他們的靈活性和成長。
計件生產(chǎn)率指標將與技巧的獲得相互補充,就好像跨企業(yè)的通信交流那樣。在零售業(yè)中一個員工的誠實忠誠非常重要,忠誠將是一個可度量的分量。而在技術(shù)驅(qū)動知識的年代將特別需要知識工人。對于知識工人來講,新鮮的想法和思路將變?yōu)樨敻?。每一個公司總需要努力創(chuàng)新,努力搞出新的推動制造的技術(shù),這就是公司的底線。但是要做到這一點,必須遵循Morley的劇本。
譬如他建議取代為人們做事付錢的老方式,采用為人們所想的事付錢的新方式。如果能這樣做,將會給智能的特性一個全新的面貌。
03
在這本書中他做了許許多多的預(yù)測和估計,可以說是基本正確,十拿九穩(wěn)。
他指出技術(shù)將改變我們與自然界的邊界和通信交互的方式;的確如此,誰會想到如今刷卡權(quán)也會包含某種意圖呢?
他預(yù)測帶寬的需求將呈爆炸式的增長,數(shù)據(jù)無處不在,無時不有;事情正在如他的預(yù)言在推進。
他認為由于對付每一種狀態(tài)和情況的藥物的需求,制藥公司的重要性將在世界上居于統(tǒng)治地位;今天新冠病毒在全世界的肆虐,吞噬了數(shù)以萬計人民的生命,證明了他很有預(yù)見。
在21年前他預(yù)測未來的歲月智能無處不在,物聯(lián)網(wǎng)IoT可讀/寫和傳輸數(shù)據(jù);最近幾年來的各種物聯(lián)網(wǎng)的熱潮一浪高過一浪,可見他所言不虛。
他預(yù)測過無人駕駛汽車,現(xiàn)在已經(jīng)有了。
他預(yù)言納米機器人將有助于人體內(nèi)的疾病診斷和治療;現(xiàn)在這一方法離實用越來越近了。
他提出糖尿病患者將會用一種掃描儀來檢查血糖的高低;現(xiàn)在運用這樣的智能傳感器在美國已經(jīng)相當(dāng)普遍。
他還指出,知識產(chǎn)權(quán)將變得越來越重要,有關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的法律和律師已成為不可或缺的事實。諸如此類的預(yù)言還有很多,就不一一列舉了。
當(dāng)然他的有些預(yù)言有部分的準確性,但并沒有百分之百的兌現(xiàn)。譬如他說軟件將會逐漸消亡,而嵌入式智能將占統(tǒng)治地位;而如今他指的嵌入式軟件和分布式軟件的確發(fā)展很快,但也并非到了除嵌入式的智能之外,非嵌入式的軟件就沒有生存的空間這樣的地步,大量的非嵌入式軟件還依然有其用武之地。
結(jié)語
今年是2020年了,到年底書中所有的預(yù)測和預(yù)言,不論是在技術(shù)上是成功的還是失敗的,只要是當(dāng)年兩位作者明確的想法和好奇的想法,都將見分曉。毫無疑問,Dick Morley在已經(jīng)過去的二十年里確實是工業(yè)技術(shù)界的思想領(lǐng)袖。那么,未來的新的十年誰會成為類似的思想領(lǐng)袖人物呢?說不定這樣的人就可能出現(xiàn)在你的身邊。
最后請允許我引用ElonMusk這位同樣偉大的發(fā)明家的名言:“我不把我的時間花在有關(guān)高端概念的空談上,我把我的時間花在解決工程和制造的問題上?!保ā癐 don’t spend my time pontificating about high-concept things;I spend my time solving engineering and manufacturing problems.”)如果要創(chuàng)新要發(fā)明,請切忌空談,一定務(wù)實。