内部竞争第一PLC

1970年,通用汽车(General Motors)位于密歇根州伊普斯兰蒂(Ypsilanti)的Hydra-Matic变速器部门正在进行开发第一批可编程逻辑控制器的竞赛。三个决赛选手有非常不同的架构。

通过兰德尔Brodzik 2014年8月27日

1970年,通用汽车位于密歇根州伊普斯兰蒂的液压传动部门内部展开了一场激烈的竞争。利害攸关的是将成为第一个可编程逻辑控制器(plc)的程序所有权,其结果不仅会影响第一个plc的设计,而且还会影响其倡导者的成功或失败。

PLC孵化器

通用汽车的主要制造技术集团Hydra-Matic自然会成为PLC的孵化器。Hydra-Matic是全国公认的技术领导者,安装了早期的IBM 1800计算机之一,即IBM 1801。

最早的PLC供应商之一的所有者伦迪(Richard Lundy)讲述了一个故事,当时Computer Group的工程师奥康奈尔(Ed O 'Connell)认为通用汽车没有从IBM获得足够的支持。“一整条测试线都是在一台电脑上运行的,”伦迪说,“这使得它非常脆弱,埃德不喜欢他得到的支持。”于是他叫来了华生。”这就是小托马斯·沃森,IBM创始人兼首席执行官的儿子。对Hydra-Matic IBM系统的支持很快得到了改善。

燃料:Hydra-Matic内部竞争

1968年4月,年轻的Hydra-Matic工程师戴夫·埃米特(Dave Emmett)提议开发他所谓的“标准机器控制器”。他设想的控制器将取代控制机器操作的继电器系统。Emmett负责电路组,他设想的机器将降低维护成本,提高机器诊断,并减少面板空间。

Randy Brodzik后来为Emmett工作,他记得Emmett有一个清晰的愿景:“Dave说我们的目标是开发一种技术,可以显著减少改变机器控制序列所花费的时间。对于继电器,首先你必须做所有的文档,然后改变所有的布线。这需要几个小时。”

大约在同一时间,Hydra-Matic的另一个小组正在为通用汽车设想一种不同类型的机器控制系统。计算机部门聘请了信息仪器公司(Information Instruments, Inc., 3-I)为前离合器生产线制造一台计算机控制的组装机。这种新的控制系统对梯形图中的元素数量没有限制,包括并行处理,并且可以合并复杂的布尔方程。

当时3-I的项目经理Richard Lundy表示,两个Hydra-Matic集团之间的竞争“相当激烈”。他描述说,电路组想要复制现有的梯形图,而计算机组想要使用非顺序编程,类似于当前的终端测试系统,以提供更健壮的指令集并减少处理时间。随着项目的进展,每种方法的优点和局限性将变得清晰。

3个决赛选手,不同的架构

1968年4月和5月,一份征求建议书的工作完成了,按照今天的标准,这项工作非常简单。1968年6月发布的RFP只包含了四页的设计规范,其中包括“存储字长度至少为8位”的要求。道格拉斯·布兰特负责Hydra-Matic设备的规格。他说,计算机组和电路组在制定规范方面存在着激烈的竞争。“我想这归结为人们的领地,”布兰特说。

在收到RFP的众多公司中,有三家公司被选中进行评估:数字设备公司(DEC)、3-I和贝德福德咨询公司。其产品是DEC PDP-14, 3-I PDQ-II和Bedford Associates的Modicon 084。(Modicon的名字来自MOdular DIgital CONtroller。)

1969年6月,DEC的PDP-14被安装来控制齿轮磨床。理查德•伦迪表示,尽管通用与DEC的关系非常密切,但DEC对内存故障的担忧极大地限制了PDP-14的竞争力。蓝迪说,要对DEC程序进行修改,“你必须把客户程序交给他们,他们会给你寄回一块硬连线内存板。”必须从电厂中移除控制器的内存来进行更改,这将证明DEC的选择是不可持续的。

2 Hydra-Matic集团,联盟

理查德·伦迪(Richard Lundy)的公司3-I与Hydra-Matic计算机集团结盟。伦迪说,在评估期间,计算机组和电路组之间的竞争升级了。对于计算机组来说,更高层次逻辑能力的优势是显而易见的,选择PDQ-II是显而易见的。3-I解决方案的前进离合器线,其复杂的编程,已经表现得很好。伦迪说,PDQ-II很快就在计算机组内出名了,因为它“非常快”。

埃米特和电路集团强烈支持Modicon 084。在计算机组看来是有利的编程在埃米特的团队看来是不利的。由于Modicon的编程语言类似于该集团熟悉的继电器梯形图,因此预计它将提供最平稳的过渡和最低的培训和支持成本。Randy Brodzik回忆说,Emmett对这个项目有一个实现的观点:“他说,为了让这项新技术得到广泛的接受,它需要模仿已经存在的东西。”

作为Modicon的额外奖励,084是唯一内置在硬化包中的控制器,提供其他两个选项没有的工厂地板保护。

PLC设计比较

在接下来的两年中对这三种控制器进行了评估,并于1970年6月3日完成了设计考虑比较文件。正如所料,竞争是激烈的供应商以及他们的Hydra-Matic倡导者。

道格拉斯•布兰特记得,当时不难想象PLC会变得多么有利可图。

布兰特说:“人们觉得这是可行的,他们所需要做的就是走进工厂,数一数机器的数量,然后他们就能开始得出一个看起来像国债的数字。”

hydro - matic的设计要求比较显示了最终削弱DEC PDP-14的局限性。在存储内存数据的要求中,该文件称:“PDP-14不能,因为它是只读内存。”DEC也是三者中唯一一个不提供线路列表的程序列表的。比较3-I和Modicon的优势在于:“线路列表的程序列表加快了安装和故障排除的速度。也减少了错误。”

虽然DEC的计算能力很强,但其保持严密控制的方法似乎被证明过于限制和昂贵。

虽然这三家公司都将他们的“标准机器控制器”放在工业环境中,但Modicon和3-I被证明是最有效的实现。3-I于1971年被Allen-Bradley收购,而Modicon模仿继电器梯图的编程语言至今仍被PLC制造商使用。道格拉斯·布兰特没有试图反驳莫迪肯发明PLC的说法。“他们的四元素设计与已经在使用的梯形图非常相似,所以他们的产品会在整体上胜出是有道理的。”

最终的产品,一个团队的努力

在Hydra-Matic内部,Douglas Brant表示,他相信正是Dave Emmett和Ed O 'Connell的合作才使项目免于陷入僵局:“Dave一直是那种能够预见未来的人,他和Ed都希望Hydra-Matic能够做到最好。”Randy Brodzik记得,Ed和Dave“总是在为公司和行业寻找最佳解决方案。”

Richard Lundy在被Allen-Bradley收购后一直留在3-I公司,后来又成立了control -o- ation公司(后来的COM公司)。他于1998年回到Hydra-Matic,担任试验台项目的顾问。戴夫·埃米特于1980年离开Hydra-Matic,在密歇根州普利茅斯附近成立了Superior Controls,后来发展成为一家工程集成公司,RedViking

Randy Brodzik于1983年至1990年在GM Hydra-Matic Controls Group工作,之后加入Superior Controls(现为RedViking)的Dave Emmett。Douglas Brant在Hydra-Matic工作了18年,直到他也离开加入Dave Emmett的Superior Controls(现在的RedViking)。Ed O 'Connell继续在通用Hydra-Matic工作直到退休,Richard Lundy称他是“一位很棒的朋友和导师”。

竞争是许多伟大发明的基础,今天的plc是美国制造商生产竞争的结果,通用汽车的液压传动部门。我们仍然从结果中受益。

——Randall Brodzik,总裁兼首席执行官RedViking他为戴夫·埃米特(Dave Emmett)工作了29年,直到2007年埃米特去世。“标准机器控制器”项目的材料来自Brodzik和Emmett的谈话,控制工程,以及其他历史文章。编辑:马克T.霍斯克,内容经理,CFE媒体,控制工程mhoske@cfemedia.com

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这篇2014年9月的文章链接到了2008年的一篇文章控制工程文章“可编程逻辑控制器如何从工业需求中出现”,纪念PLC诞生40周年,其中包括Dick Morley的信息,他参与了Modicon的努力,有时被称为“PLC之父”。其中包括PLC发展的表格和图形,包括1970年五个PLC制造商的列表,到1975年更多。莫利的第一个PLC的专利记录称其为小型数字计算机。专利本身写着“数字计算机”。档案包括其他历史。见下面链接的文章。

关键概念

  • 通用汽车(General Motors)的Hydra-Matic传动部门是工厂车间电脑的早期用户,他们想要一种比电脑或继电器更可靠、更灵活的东西。
  • 1968年4月,年轻的Hydra-Matic工程师戴夫·埃米特(Dave Emmett)提议开发他所谓的“标准机器控制器”。
  • 目标是开发一种技术,可以大大减少改变机器控制序列所需的时间。

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作者简介:兰迪·布罗兹克为戴夫·埃米特工作了29年,直到2007年埃米特去世。Brodzik对“标准机器控制器”项目的了解大部分来自与Emmett的对话。如今,Randy Brodzik担任RedViking的总裁兼首席执行官。除了与理查德·伦迪和道格拉斯·布兰特的私人谈话外,控制工程来源和其他历史文献为本文提供了信息。尽管他们尽了最大的努力使自己的记忆符合事实,但记忆的差异和错误还是会发生。欢迎更正和评论,可以直接联系Mark Hoske,mhoske@cfemedia.com。或者在下面的评论区添加。