PLC之父——工业3.0时代开创者

51年前,一位名叫Dick Morley的电气工程师,为帮助某汽车制造商优化其自动化系统,发明了一套新的控制系统,这就是世界上第一台可编程逻辑控制器(PLC)。由于其模块化结构和数字技术的应用,被称为模块化数字控制器,Morley把它缩写为Modicon(莫迪康)。

最初的Modicon 084帮助客户在缩短上市时间和减少停机时间方面做出了巨大的贡献,可以说它是开创工业3.0时代的划时代工业产品。如今,加入施耐德电气大家庭的莫迪康仍在续写传奇。

今天,我们想借助工信部智能制造标准化体系建设工作组专家彭瑜教授一篇纪念PLC之父的文章,来了解Morley传奇的一生。

在文章结尾,小施会为大家推荐一款Modicon系列最年轻的产品——Modicon M262。施家工业自动化部OEM解决方案工程师张英杰来为大家揭秘。欢迎来B站和我们一探究竟吧!

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纪念PLC之父:永远怀着创新进取的精神

作者:彭瑜

01

被称为PLC之父的美国发明家Dick Morley于2017年10月逝世,迄今已经两年多了。他在全球工业自动化界赫赫有名,是因为他在1969年开创了面向逻辑控制和顺序控制的可编程控制器,50年来屹立工业控制领域,在离散制造业的控制器中始终占据统治地位,还逐渐扩散到流程工业和间歇制造的批量生产过程。

当然,现在的PLC的功能和性能已经与当初不可同日而语了。由于算力和存贮能力的极大强化,软件技术的极大进步,由于智能制造和工业互联网的急切需要,PLC的创新,不仅仅表现在硬件(例如多核处理器、极高速输入等)、软件(例如面向对象的编程OOP等)以及通信(例如OPC UA等)。

尤其是软硬和通信的结合,前些年开创了将运动控制和经典的PLC控制结合,再加上视觉功能和PLC一体化,开创了适合生产线运用的机械PLC控制器,可以用一套PLC系统协调而同步地控制机器人、机械设备、数控装备和传送带;去年又开创了可编程的工业边缘控制器的新类型。

更值得关注的是PLC的体系架构正面临着颠覆性的创新,下一代的PLC极大可能会是分布式控制节点(DCN)取代现场要求实时控制的PLC,处在本地云端的虚拟PLC承担非实时要求或实时性要求不高的PLC功能,依靠强有力的OPCUAoverTSN,构成开放的分布式的新型PLC系统(详见附图)。

从另一个视角看,当下围绕PLC设计、制造、销售、集成和应用的从业人员估计在全世界不下十几万。这一切使工业自动化领域广大的从业人员不由得对Morley表示崇高的敬意和怀念。

图源:德国Belden公司

02

可是很少有人知道他还拥有像软盘和反抱死制动和许多其他技术的专利权。与此同时,他还是一位目光如炬的工业预言家和思想家,他留下的思想遗产之广泛深刻远远超出芸芸众生的想象。

1999年他和Patricia Moody合写了一本书《技术机器—2020年制造业如何工作》(The Technology Machine—How Manufacturing Will Work in the Year 2020)。这本书至今在亚马逊网站上仍然有售,大约15美元多一点。

一般人很难想象在21年前两位作者是如何荡漾在科学遐想的技术世界中,而到如今书中所描述的许多技术竟然梦想成真。

下面列举若干例子:
  他曾提出自洽的智能体,举的例子就是波士顿的出租汽车司机,他们根本不需要任何形式的集中调度,只要从车上的显示屏中就可以接到生意,就与现在的优步(Uber)类似。

他还建议向劳动者授权和自我管理,好比一种政策扫描仪总在运行和处理。为了响应市场总在变化的条件和状况,要动员劳动者让他们变得敏捷。

他说过:“在我们的业务和制造领域,人力的开发变得很重要。”为此他认为用钱来激励人们将会限制他们的灵活性和成长。

计件生产率指标将与技巧的获得相互补充,就好像跨企业的通信交流那样。在零售业中一个员工的诚实忠诚非常重要,忠诚将是一个可度量的分量。而在技术驱动知识的年代将特别需要知识工人。对于知识工人来讲,新鲜的想法和思路将变为财富。每一个公司总需要努力创新,努力搞出新的推动制造的技术,这就是公司的底线。但是要做到这一点,必须遵循Morley的剧本。

譬如他建议取代为人们做事付钱的老方式,采用为人们所想的事付钱的新方式。如果能这样做,将会给智能的特性一个全新的面貌。

03

在这本书中他做了许许多多的预测和估计,可以说是基本正确,十拿九稳。

他指出技术将改变我们与自然界的边界和通信交互的方式;的确如此,谁会想到如今刷卡权也会包含某种意图呢?

他预测带宽的需求将呈爆炸式的增长,数据无处不在,无时不有;事情正在如他的预言在推进。

他认为由于对付每一种状态和情况的药物的需求,制药公司的重要性将在世界上居于统治地位;今天新冠病毒在全世界的肆虐,吞噬了数以万计人民的生命,证明了他很有预见。

在21年前他预测未来的岁月智能无处不在,物联网IoT可读/写和传输数据;最近几年来的各种物联网的热潮一浪高过一浪,可见他所言不虚。

他预测过无人驾驶汽车,现在已经有了。

他预言纳米机器人将有助于人体内的疾病诊断和治疗;现在这一方法离实用越来越近了。

他提出糖尿病患者将会用一种扫描仪来检查血糖的高低;现在运用这样的智能传感器在美国已经相当普遍。

他还指出,知识产权将变得越来越重要,有关知识产权的法律和律师已成为不可或缺的事实。诸如此类的预言还有很多,就不一一列举了。

当然他的有些预言有部分的准确性,但并没有百分之百的兑现。譬如他说软件将会逐渐消亡,而嵌入式智能将占统治地位;而如今他指的嵌入式软件和分布式软件的确发展很快,但也并非到了除嵌入式的智能之外,非嵌入式的软件就没有生存的空间这样的地步,大量的非嵌入式软件还依然有其用武之地。

  结语

今年是2020年了,到年底书中所有的预测和预言,不论是在技术上是成功的还是失败的,只要是当年两位作者明确的想法和好奇的想法,都将见分晓。毫无疑问,Dick Morley在已经过去的二十年里确实是工业技术界的思想领袖。那么,未来的新的十年谁会成为类似的思想领袖人物呢?说不定这样的人就可能出现在你的身边。

最后请允许我引用ElonMusk这位同样伟大的发明家的名言:“我不把我的时间花在有关高端概念的空谈上,我把我的时间花在解决工程和制造的问题上。”(“I don’t spend my time pontificating about high-concept things;I spend my time solving engineering and manufacturing problems.”)如果要创新要发明,请切忌空谈,一定务实。

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