可编程逻辑控制器如何从工业需求中脱颖而出
可编程逻辑控制器(plc)与其说是一个惊人的发现，不如说是一种技术进化。最早的健壮的、易于重新编程的工业控制器——我们所知道的plc——几乎同时沿着三条独立的道路发展，涉及五家公司:贝德福德联合公司;通用汽车液压部门，伊普斯兰蒂，MI工厂;国际仪器公司
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可编程逻辑控制器(plc)与其说是一个惊人的发现，不如说是一种技术进化。最早的健壮的、易于重新编程的工业控制器——我们所知道的plc——几乎同时沿着三条独立的道路发展，涉及五家公司:贝德福德联合公司;通用汽车液压部门，伊普斯兰蒂，MI工厂;国际仪器公司(3I);数字设备公司;和斯特拉瑟斯-邓恩系统部在贝滕多夫，IA。
1967年，对需求和早期想法的认识开始形成。原型设备的文档编制和实际制造始于1968年，早期模型交付和工厂测试于1969年和1970年进行。
三条早期路径
可能最广为人知的早期PLC开发发生在通用汽车的液压部门工厂。那里的几位工程师合作开发了一个他们称之为“标准机器控制器”的概念，并与DEC和3I等通用汽车技术供应商分享了他们的想法。通用汽车的工程师们设想了一种控制器来取代麻烦的继电器面板，并在计算机和机器之间提供一个更简单的接口。
与此同时，贝德福德联合公司(Bedford Associates)正在寻求第二条道路，这是一家新英格兰的小公司，今天被归类为控制系统集成商。贝德福德工程师开发了一种控制器，以取代昂贵的小型机，并减少各种机床应用程序的编程时间。
| 1970机床 显示PLC供应商 |
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当时正在进行的第三种方法发生在Struthers-Dunn系统部。(S-D是一家继电器制造商，当时最出名的可能是它的袖珍《继电器工程指南》(relay Engineering Guide)，它教工程师如何用继电器做逻辑和其他聪明的事情)。
斯特拉瑟斯-邓恩系统公司也有很强的汽车联系，并充分意识到继电器和定时器面板在汽车大规模生产环境中的缺点。在许多方面，该公司的意图与通用汽车在伊普斯兰蒂的集团相似——开发一种产品，可以取代昂贵、麻烦的继电器和定时器面板。
不要叫它电脑
在20世纪60年代中后期，由于相关项目的成本和规模，应用工业计算机需要大量的供应商支持。例如，在20世纪60年代中期，IBM 1800或GE PAC 4000的预算大约为50万美元——大约平均分配在硬件和编程/调试上(本文中提到的所有美元数字都反映了所提到的时间段)。
由于这些成本，小型计算机的竞争变得激烈，成本明显下降。然而，大多数安装仍然是20万美元的麻烦事。这些高水平的支出使得计算机安装成为大多数工厂经理最不愿意在他们的设施中处理的事情。因此，那些将数字监控和控制功能整合到新兴可编程控制器中的人不敢向潜在客户提及“计算机”一词。
贝德福德联合公司(Bedford Associated)的创始人兼总裁迪克·莫雷(Dick Morley)认识到这个问题，并与公司的其他工程师一起决定将他们的产品命名为Modicon，这是模块化数字控制器(MOdular DIgital CONtroller)的首字母缩写。这种“不提计算机”的策略也被其他PLC供应商采用。
莫迪康的崛起
1967年，Morley的一个大问题是，在客户端安装并运行每台小型机需要6个月左右的编程时间。贝德福德的许多项目都是类似的，因此导致了需要一遍又一遍地进行编程和调试的成本。这让Morley开始思考如何建造一个更简单但坚固的，类似计算机的控制单元，可以取代用于机床控制和相关部件处理的小型计算机。
据Morley说，1968年1月1日，当他从新年前夜派对的影响中走出来时，他写了一份12页的概念备忘录，这被称为PLC开发活动的最早文件。
贝德福德在3月份建立并运行了一个原型，他们给它起了个绰号“愚蠢”。这是该公司的第84个项目，因此原型控制器正式成为084 -根据贝德福德联合创始人George Schwenk的项目编号系统。084的早期演示是在布莱恩特磨床和兰迪斯机器公司进行的。
1968年5月，贝德福德公司销售经理李·卢梭参加了在费城举行的西屋公司年度机床论坛。在那里，通用汽车Hydra-matic部门的发言人提出了标准机器控制器的需求和规格的愿望清单。卢梭立即计划前往底特律。
然而，对底特律地区的访问彻底改变了卢梭的市场观念，并为贝德福德提出了单独的制造业务。该公司仍将是一家工程服务提供商，同时还将成立一家制造公司。
四家供应商——3i、DEC、Allen-Bradley和世纪底特律——最初从通用汽车获得了初步规格的副本。不久后，刀具锤、辛辛那提铣床和贝德福德联合公司也被包括在招标中。在该集团中，只有3I、DEC和Bedford Associates回应了产品供应。
| 1975年欧洲和日本PLC制造商 | ||||||||||||||||||||||||
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第一个向通用提供产品的是DEC，其PDP-14单元于1969年6月交付，并安装在磨齿机上。那年夏天晚些时候，3I公司发布了它的PDQ- ii，用来控制组装机的一个部分(PDQ代表“程序数据量化器”)。贝德福德联合公司，已经组织了新的制造公司- modicon交付了它的084单元在1969年11月，以取代齿轮磨床的继电器面板。
在最初的工厂评估后，Square D与DEC谈判并开始销售PDP-14和14L, GE私有标签Modicon的084作为GE PC-45，而斯特拉瑟斯-邓恩系统公司开始销售其VIP系列。
这些早期plc的价格在3500美元到7000美元之间。因为它不需要太多的生产操作来证明PLC的成本，新的可编程控制器的消息迅速传播开来。
与Hydra-matic合作，3I总裁John Dute评估了PLC市场潜力，并意识到他需要融资来竞争。他引入了艾伦-布拉德利，后者购买了3I 25%的股份，PDQ产品的市场开发权，以及收购3I的期权。Allen-Bradley在1969年行使了选择权，但也开始了内部PLC研发计划。PDQ经历了几次升级，但最终停产了。
生产线工程公司，如英格索兰，兰姆和Jervis-Webb，将plc视为为客户提供传输线控制升级系统的一种方式。与此同时，斯特拉瑟斯-邓恩在雇佣皮特·巴特利特(Pete Bartlett)和另外两名鹰信号工程师的法律问题上，通过英格索兰(Ingersoll)重新赢得了在PLC竞赛中失去的时间，英格索兰当时正在自动化福特公司的一些生产线(S-D Systems后来成为Uticor)。
在所有这些活动中，有七家公司在1970年机床展上展示了PLC(见“1970年机床展PLC供应商”图表)。
到1972年，大约有12家PLC供应商提供大约20种型号。GE (Logitrol)和Square D (SY/MAX)都开发了自己的PLC产品，并成为主要供应商。工业固体控制(ISSC)推出IPC-4000，霍尼韦尔成为销售代理。信实电气公司推出了自动化33。艾伦-布拉德利推出了PMC(可编程矩阵控制器)和PLC-1。Cutler Hammer开始销售entrekin开发的CON-64, Datrak成为PLC供应商。
控制工程出版商拜伦·莱杰伍德估计当时已经安装了2000台plc。
1972年至1975年期间，plc的使用进一步增长和固化。到1975年，PLC基地建立，导致在剩余的十年和更长时间内呈指数级增长。Modicon的销售历史反映了整个行业销售的指数级增长。
十五家公司在1975年的控制展上展出。到那一年，许多欧洲和日本的控制制造商开始提供PLC产品(见“1975年欧洲和日本PLC制造商”图表)。
成熟到行业标准
早期，控制器被称为PC和出版物，如PC内幕推广了这一名称。直到1980年左右个人电脑的出现，这种办公/消费产品才被PC取代。为了避免混淆，控制人员恢复到PLC的名称-这是艾伦-布拉德利公司为他们的新型号控制器注册的术语。Allen-Bradley/Rockwell Automation一直很有礼貌，并没有试图限制“PLC”术语的使用。
DEC对于PLC行业来说有点神秘。在三家通用汽车供应商中最引人注目的起步之后，大约两年后，他们悄然退出了这一业务。造成这种情况的主要原因是PDP-14的编程方案过于复杂。但为什么没有像所有PLC供应商那样，将其与其他改进一起升级，这仍然是一个问题。
上市后不久，PLC的销售额在10年多一点的时间里从零增长到超过10亿美元。同样重要的是plc成为工厂自动化的主力。其他技术，如CNC、电机驱动、运动控制、机器人、自动ID系统和视觉系统，通过与PLC系统连接而成为工厂功能。
在线额外
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| 作者信息 |
| Ken Ball感谢业内的许多朋友，下面列出的参考资料，以及基于plc的底特律俱乐部提供的知识。与Bedford Associates的工作人员Ed O 'Connell, Ernie Vahala, Pete Bartlett, John Dute, Odo Struger等人的个人对话对于了解事件和序列是非常宝贵的。尽管努力做到尽可能真实，记忆还是会有差异，错误也会发生。我们将感谢更正或评论。请致电717-624-5381与作者联系;或keball@juno.com． |
起源争议和命名挑战
谁应该归功于PLC的发明?在时间方面，Dick Morley 1968年1月1日的备忘录是最早发现的PLC文档。此外，Morley专利3,761,893早于任何其他PLC专利。
然而，Morley很快指出，PLC实际上是由一个团队开发的。贝德福德公司全体员工的知识和技能都得到了充分利用。
在后来的几年里，一个竞争对手开始采取行动，挑战Modicon关于Dick Morley是PLC“之父”的说法。律师们找不到Dick Morley的早期PLC专利清单。原因是:莫利的发明记录被命名为“小型数字计算机”。介绍了如何修改计算机电路和元件来执行PLC的功能。这项专利被命名为“数字计算机”。没有继续采取法律行动。
即使Modicon不是第一个建立PLC的公司，该公司仍然可以声称自己是创始人，因为他们的模型是工厂安装的前三个模型中唯一幸存下来的。此外，他们的084开创的功能成为了行业标准。
通用的Hydra-matic规格
通用Hydra-matic工程师开发的“标准机器控制器”要求，该单元将在工厂环境中运行，受到附近高电压和振动的影响。它将采用模块化结构，并提供输入和输出信号的状态指示。存储的信息或程序不会因系统停电长达12小时而改变或丢失。
使用固态组件，它将有32个输入可扩展到256个，16个输出可扩展到128个。内置隔离将接受120vac数字输入，并提供至少16个120vac;4安培输出。它很容易被编程和重新编程。它有1k的内存可以扩展到4k。
根据通用汽车的说法，所有三个用于评估的plc都符合规格，并在1970年开始运行。然而，084的一些特点被工厂人员强烈接受，并导致084成为首选产品。
这些特性中最重要的是Modicon对阶梯逻辑编程的使用。PDQ和PDP-14程序必须用布尔语言编写。布尔值对于有计算机经验的工程师来说很好，但是一般的工厂工程师和电工都能理解阶梯逻辑，并能使用084。其他PLC制造商并没有花很长时间来模仿Modicon梯形逻辑，这种编程模式已经成为PLC的固定装置。
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