内部竞争为第一个PLC

1970年,开发第一个可编程逻辑控制器的竞赛在通用汽车位于密歇根州伊普斯兰蒂的液压传动部门进行。三个最终入围者有非常不同的架构。

Randall Brodzik著 2014年8月27日

1970年,通用汽车公司位于密歇根州伊普斯兰蒂的液压传动部门展开了一场激烈的竞争。利害攸关的是将成为第一批可编程逻辑控制器(plc)的程序所有权,其结果不仅会影响第一批plc的设计,而且还会影响其倡导者的成败。

PLC孵化器

很自然,通用汽车的首要制造技术集团Hydra-Matic将成为PLC的孵化器。Hydra-Matic是全国公认的技术领导者,它安装了早期的IBM 1800计算机IBM 1801。

一个原来的PLC供应商的老板理查德·伦迪(Richard Lundy)讲述了计算机集团工程师埃德·奥康奈尔(Ed O 'Connell)认为通用汽车没有从IBM得到足够的支持的故事。“一整条测试线都在一台电脑上运行,”蓝迪说,“这让它非常脆弱,埃德不喜欢他得到的支持。所以他打电话给华生。”这是小托马斯·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,一位年轻的Hydra-Matic工程师戴夫·埃米特(Dave Emmett)提出了他所谓的“标准机器控制器”的开发计划。他设想的控制器将取代控制机器操作的继电器系统。埃米特负责电路组,他设想了一种机器,可以降低维护成本,提高机器诊断能力,减少面板空间。

后来为埃米特工作的兰迪·布罗兹克(Randy Brodzik)记得,埃米特对所需的东西有清晰的认识:“戴夫说,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需的时间。对于继电器,首先你必须做所有的文档,然后改变所有的线路。那要花好几个小时。”

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Information Instruments, Inc. (3-I)为前离合器生产线创建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,并且可以包含复杂的布尔方程。

当时3-I的项目经理理查德·伦迪(Richard Lundy)说,两个Hydra-Matic小组之间的竞争“相当激烈”。他将电路组描述为想要复制现有的梯形图,而计算机组想要使用非顺序编程,类似于目前在线尾测试系统中使用的编程,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。

三名决赛选手,不同的建筑

1968年4月和5月,一份以今天的标准来看非常简单的提案征询书完成了。1968年6月发布的RFP只有4页的设计规范,其中包括“内存字长应至少为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格方面存在激烈的竞争。“我想这可以归结为人们的地盘,”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和贝德福德联合咨询公司(Bedford Associates)。它的产品是DEC PDP-14, 3-I PDQ-II和贝德福德联合公司的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。Richard Lundy说,尽管通用和DEC之间存在非常强的关系,但DEC对内存故障的担忧极大地限制了PDP-14的竞争力。为了改变DEC程序,“你必须把客户端程序发送给他们,他们会寄回一块硬连线的内存板,”蓝迪说。必须从工厂中移除控制器内存来进行更改将证明DEC选项是不可持续的。

2个Hydra-Matic团队,联盟

理查德·伦迪(Richard Lundy)的3-I公司与Hydra-Matic计算机集团结盟。蓝迪说,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,高级逻辑能力的优势是显而易见的,选择PDQ-II是显而易见的。前离合器生产线的3-I解决方案虽然程序复杂,但表现出色。蓝迪说,PDQ-II很快就在计算机组内以“非常快”而闻名。

埃米特和电路小组大力提倡Modicon 084。在计算机组看来是有益的编程在埃米特的团队看来是有害的。由于Modicon的编程语言类似于该集团熟悉的中继梯形图,预计它将提供最平稳的过渡和最低的培训和支助费用。Randy Brodzik回忆说,Emmett对这个项目有一个实施的观点:“他说,为了让这项新技术得到广泛接受,它需要模仿已经存在的东西。”

作为Modicon的额外奖励,084是唯一内置在加固包中的控制器,提供了其他两种选择没有的工厂地板保护。

PLC设计比较

这三种控制器在接下来的两年里进行了评估,1970年6月3日,设计考虑比较文件最终确定。不出所料,供应商和Hydra-Matic倡导者之间的竞争非常激烈。

道格拉斯·布兰特(Douglas Brant)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,然后他们就可以开始计算出一个看起来像国家债务的数字。”

在Hydra-Matic的设计要求比较中,最终会破坏DEC PDP-14的限制显示出来。在存储内存数据的要求中,该文档说:“PDP-14不能,因为它有只读内存。”DEC也是三个程序中唯一一个不提供连接列表的程序列表的程序。比较3-I和Modicon的优势在于:“连接列表的程序列表加快了安装和故障排除。还能减少错误。”

虽然DEC的计算能力很强,但它保持严密控制的方法似乎被证明限制太大,成本太高。

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被证明具有最有效的实现。3-I在1971年被Allen-Bradley收购,Modicon的编程语言模仿继电器梯形图至今仍被PLC制造商使用。道格拉斯·布兰特没有努力反驳莫迪肯声称是他发明了PLC。“他们的四元素设计与已经在使用的梯形图非常相似,所以他们的产品在整体上胜出是有道理的。”

最终产品,一个团队的努力

在Hydra-Matic内部,Douglas Brant说他相信是Dave Emmett和Ed O 'Connell之间的合作使项目没有陷入僵局:“Dave总是那种能看到未来的人,他和Ed都想让Hydra-Matic最好。”Randy Brodzik记得Ed和Dave“总是在为公司和行业寻找最好的解决方案。”

理查德·伦迪一直在3-I,直到被艾伦-布拉德利收购,后来成立了Control-o-mation(后来的COM公司)。1998年,他作为一个试验台项目的顾问回到Hydra-Matic公司。戴夫·埃米特于1980年离开Hydra-Matic公司,在密歇根州普利茅斯附近成立了Superior Controls公司,后来发展成为一家工程集成公司,RedViking

Randy Brodzik从1983年到1990年在通用Hydra-Matic控制集团工作,后来加入了Dave Emmett在Superior Controls(现在的RedViking)。Douglas Brant在Hydra-Matic工作了18年,直到他也加入了Superior Controls(现在的RedViking)的Dave Emmett。Ed O 'Connell一直在通用Hydra-Matic工作到退休,Richard Lundy形容他是“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是美国制造商生产性竞争的结果,通用汽车的液压传动部门.我们仍在从结果中受益。

——Randall Brodzik,公司总裁兼首席执行官RedViking他为戴夫·埃米特工作了29年,直到2007年埃米特去世。“标准机器控制器”项目的材料来自布罗兹克与埃米特的对话,控制工程,以及其他历史文章。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑,控制工程mhoske@cfemedia.com

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2014年9月的文章链接到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诞生”,以纪念PLC的40周年,包括来自Dick Morley的信息,他参与了Modicon的工作,有时被称为“PLC之父”。其中包括关于PLC发展的表格和图表,包括1970年的5家PLC制造商的列表,以及1975年的更多制造商。Morley的第一个PLC的专利记录称为小型数字计算机。专利本身是数字计算机。档案包括其他历史。见下面链接的文章。

关键概念

  • 通用汽车的Hydra-Matic传动部门是工厂早期使用计算机的用户,他们想要一种比计算机或继电器更可靠、更灵活的设备。
  • 1968年4月,一位年轻的Hydra-Matic工程师戴夫·埃米特(Dave Emmett)提出了他所谓的“标准机器控制器”的开发计划。
  • 目标是开发一种技术,可以显著减少改变机器控制顺序所需的时间。

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作者简介:Randy Brodzik为Dave Emmett工作了29年,直到2007年Emmett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·蓝迪和道格拉斯·布兰特的私人谈话,控制工程来源和其他历史文献为本文提供了信息。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。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留言。