PLC 10年發(fā)展回顧
時(shí)間:2008-07-16 16:10:00來(lái)源:zhangting
導(dǎo)語(yǔ):?可編程序控制器(PLC)在過(guò)去的10年中有所發(fā)展和改進(jìn)嗎?當(dāng)我們回顧自1997年以來(lái)機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域所發(fā)生的變化,專欄作家Jeremy Pollard帶領(lǐng)我們思索PLC的發(fā)展。
在過(guò)去的10年中,許多為硬件商開(kāi)發(fā)運(yùn)行軟件的第三方軟件開(kāi)發(fā)商已銷聲匿跡。曾經(jīng)他們是必需的,因?yàn)槟切╅_(kāi)發(fā)硬件的工程師只能開(kāi)發(fā)硬件,他們不會(huì)編寫軟件。大部分的廠商仍然把自動(dòng)化解決方案的技術(shù)保密起來(lái),這樣他們就可以留住那些受制而無(wú)法走開(kāi)的用戶。你必須使用他們的軟件、數(shù)據(jù)線還有方法。這樣沒(méi)有發(fā)展可言。
在技術(shù)領(lǐng)域,“發(fā)展”的定義為“某一事物逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪皇挛锏倪^(guò)程,事物通常變得更加復(fù)雜或形式上得到改進(jìn)”。就PLC的發(fā)展來(lái)說(shuō),或者我們可以將其稱作“漸進(jìn)”,PLC 發(fā)展了嗎?改進(jìn)了嗎?它形式上有何改進(jìn)?當(dāng)然了不僅僅是這些,問(wèn)題要復(fù)雜的多。
到目前為止,我已經(jīng)涉足PLC和自動(dòng)化有30年了。PLC開(kāi)始的時(shí)候,是一個(gè)非常具有開(kāi)創(chuàng)性的技術(shù),用Dick Morley喜歡拿來(lái)形容他的這項(xiàng)發(fā)明的話說(shuō),就是“PDP-11拖拉組”。他是公認(rèn)的有據(jù)可考的PLC的發(fā)明者。PDP-11是一個(gè)集成電路微型電腦。PLC并沒(méi)有你想象中那么神奇,有時(shí)候不得不敲擊它讓它運(yùn)行,沒(méi)有可以關(guān)閉的按鍵,看上去一點(diǎn)也不酷。哦,而且在當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō),價(jià)格非常、非常的昂貴。
在過(guò)去的10年中,讓人驚嘆的PLC以及它的穩(wěn)定支撐系統(tǒng)都發(fā)生了什么變化呢?
我在做PLC指令的那些年里,總被灌輸?shù)囊环N思想是:PLC是一個(gè)控制系統(tǒng) —— 不管它看上去像什么。重要的是它能夠做什么。PLC 是一個(gè)電子設(shè)備 —— 有可編程的存儲(chǔ)器,輸入/輸出和電源供給—— 執(zhí)行由用戶輸入的指令。 對(duì),它就是一臺(tái)電腦,但是那個(gè)時(shí)候我們還沒(méi)有這種意識(shí)。同時(shí)我們還需要一個(gè)編程設(shè)備,將那些討厭的地址輸入這臺(tái)機(jī)器中。我們控制這些離散的應(yīng)用設(shè)備和軟件,然后處理它們,當(dāng)我們的視線變的模糊,而PLC也變身發(fā)展成為一個(gè)羽翼豐滿的自動(dòng)化控制器。這點(diǎn)很重要。
每一個(gè)廠商,無(wú)論是Texas Instruments、西門子、Struthers-Dunn還是 Allen-Bradley,都有他們自己的做事方式。十年的時(shí)間里,許多為硬件商開(kāi)發(fā)運(yùn)行軟件的第三方軟件開(kāi)發(fā)商都已銷聲匿跡。曾經(jīng)他們是必需的,因?yàn)殚_(kāi)發(fā)硬件的工程師只能開(kāi)發(fā)硬件,他們不能寫軟件。但是后來(lái)這種狀況已經(jīng)改變了。
十年前,當(dāng)IEC-61131最早出現(xiàn)的時(shí)候,它還是基于一種舊式的想法。
硬件提供商所有權(quán)至上的天性,為許多公司創(chuàng)造了市場(chǎng)機(jī)遇。但同時(shí)也為使用者增加了夢(mèng)魘?!笆苤贫鵁o(wú)法走開(kāi)”這個(gè)詞難道還不能夠讓大家驚醒嗎?正是在這種環(huán)境下,來(lái)自GM Powertrain的一個(gè)小組開(kāi)始研發(fā)OMAC,即開(kāi)放、模架構(gòu)控制。這個(gè)小組推動(dòng)了開(kāi)放性標(biāo)準(zhǔn)和開(kāi)放連通性的使用。我相信這樣它也就開(kāi)通了指向今天的一條發(fā)展進(jìn)化之路。
誰(shuí)能夠想到來(lái)自很多供應(yīng)商的DeviceNet設(shè)備會(huì)同舟共濟(jì),從事同樣的領(lǐng)域呢?這本身就是一種進(jìn)步。
現(xiàn)今PLC的價(jià)格和性能比是10年前的30多倍。小型PLC系列的性能,頂?shù)蒙锨耙荒曛行突虼笮偷腜LC系列的性能。不同的是輸入/輸出的計(jì)算。還記得嗎?10年前,256K的隨機(jī)存儲(chǔ)器是昂貴的。體積小而分布廣就是今天PLC的現(xiàn)狀。在曾經(jīng)美好的歲月里,大型的PLC處理器為中央控制做出了的貢獻(xiàn)有目共睹。而現(xiàn)在交流平臺(tái)的可行性和多樣性使自動(dòng)化分布更廣。
而Windows 95 的出現(xiàn),似乎是擔(dān)心我們忘記了軟件的重要性,迎來(lái)了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域運(yùn)行軟件的全新時(shí)代,曾經(jīng)要一個(gè)小時(shí)才能完成的事,現(xiàn)在只要五分鐘就可以完成。而可操作性則是提高了不知多少億倍。并不是我們以前沒(méi)有軟件,只是現(xiàn)在的軟件更容易操作罷了。Windows系統(tǒng),比起DOS系統(tǒng),能夠提供更為精細(xì)的發(fā)展平臺(tái)。學(xué)習(xí)曲線不再僅僅是急劇攀升了。畢竟,“這可是Windows系統(tǒng)啊!”謝天謝地!我們已經(jīng)經(jīng)歷了從用大車?yán)d的大型電腦到膝上型電腦的自動(dòng)化發(fā)展。我多么懷念曾經(jīng)那些使用鍵盤和盒式磁帶的歲月啊!直到我意識(shí)到現(xiàn)在我們擁有的是更好的。
Morley認(rèn)為PLC 正發(fā)展成為一個(gè)工具,而且這個(gè)工具使用時(shí)最好能激活互聯(lián)網(wǎng)(確切地說(shuō)是激活I(lǐng)P)。他已經(jīng)開(kāi)發(fā)了家用PLC,即PERTASCO(個(gè)人任務(wù)控制器)。操作的方便性使其廣為流行,而且沒(méi)有必要注冊(cè)。他覺(jué)得今天這一領(lǐng)域的軟件開(kāi)發(fā)太傾向于廠商,而用戶正在流失。
我和人們談到這篇文章時(shí)遵循的一個(gè)主線就是:現(xiàn)在的PLC可編程序控制器,已經(jīng)發(fā)展成為了PAC(可編程序自動(dòng)控制器),廠商賦予了其專門的定義。PLC和PAC兩者的市場(chǎng)分布有重要的區(qū)別,但是功能上的差別不大。在PLC進(jìn)化曲線上,這是第一個(gè)標(biāo)志點(diǎn)。PAC根據(jù)定義是PLC。它具有PLC系統(tǒng)所具備的一切,但是這是有差異的。
Lee Lane,Logix Rockwell自動(dòng)化生產(chǎn)部經(jīng)理說(shuō)到:“PAC可以用一個(gè)通用控制平臺(tái)處理離散、運(yùn)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)、安全、批量,還能處理控制型應(yīng)用軟件?!盤LC在10年前就已經(jīng)做到了這點(diǎn),Heck系統(tǒng)在20年前做到這點(diǎn)。PLC-3中配有Advisor制圖或Modicon公司的PLC584提供的Modvue制圖,非常酷!還記得GA模塊嗎?為什么需要一個(gè)新的定義呢?發(fā)展,我親愛(ài)的讀者,我們的主題是發(fā)展。組成元件和功能性的集成是PAC發(fā)展的唯一也是最大的原因。我們以前也可以做這種跨學(xué)科的東西,但是做得并不漂亮。這不是說(shuō)每件事都是事后反思,而是沒(méi)有什么事情能在一開(kāi)始就做得恰到好處,確實(shí)要做出改變是痛苦的。
Lee 說(shuō),有了PAC的架構(gòu),你可以用軟件在不到五分鐘的時(shí)間內(nèi)嵌入一系列的運(yùn)動(dòng)。這是不容置疑的進(jìn)步。他將向PAC應(yīng)用環(huán)境的轉(zhuǎn)變歸功于商業(yè)上有望提高工廠效益的需求。他說(shuō),數(shù)據(jù)要求激增,這就使得從事IT業(yè)的工程師迫切需要一個(gè)更加綜合性的解決途徑。
通用數(shù)據(jù)源使得集成硬件和軟件可以通過(guò)全面的數(shù)據(jù)通道自由流通。Lane說(shuō),這使得他們可以根據(jù)所需信息對(duì)資源進(jìn)行級(jí)別分類。比爾•布萊克,GE Fanuc 的控制器生產(chǎn)部門經(jīng)理,也同意這一點(diǎn),但是他給出了不同的理由。他相信PAC系統(tǒng)的出現(xiàn)歸因于全世界范圍內(nèi)對(duì)于減少生產(chǎn)成本以及增加定型硬件架構(gòu)性能的需求。他說(shuō),在過(guò)去的10年中,許多新的軟件工具已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)。這些軟件提高了工程師的能力,使得他們能夠有效并迅速地進(jìn)行設(shè)計(jì)。比如說(shuō),如果在某一步驟使用某一特定的處理器,就可以在瞬間獲得關(guān)于熱量的信息。記住,在自動(dòng)化系統(tǒng)中沒(méi)有降低中央處理器熱度的風(fēng)扇。
閃存和表面組裝技術(shù)使得GE可以設(shè)計(jì)出更好的非專用架構(gòu),引導(dǎo)使用者并為其提供更好的應(yīng)用軟件,更輕松的設(shè)計(jì)和建構(gòu),如果需要的話還可以轉(zhuǎn)移到不同的平臺(tái)上。
我還認(rèn)為這個(gè)平臺(tái)也使得集成系統(tǒng)做出了最突出貢獻(xiàn)。Opto 22 和這種“漸進(jìn)性”自動(dòng)化有一些不同的觀點(diǎn)。Opto 22開(kāi)始的時(shí)候是一個(gè)輸入/輸出公司。Rich Ryan,當(dāng)時(shí)是Rockwell 軟件的總裁,在一次會(huì)議上說(shuō),我要求每一個(gè)控股公司都能成為一個(gè)輸入/輸出公司,將會(huì)停止諸如處理器的生產(chǎn)。這大約是10年前的事。雖然Opto22現(xiàn)在也提供PAC系統(tǒng),他們還是會(huì)說(shuō),就收益方面來(lái)說(shuō)當(dāng)時(shí)Ryan是對(duì)的。許多的廠商仍然將解決自動(dòng)化的能力放在某處的一個(gè)盒子里。這樣,他們就可以留住那些受制而走不開(kāi)的觀眾。你不得不使用他們的軟件、數(shù)據(jù)線和方法。這樣沒(méi)有發(fā)展可言。
Benson Hougland,Opto 22的市場(chǎng)部副總統(tǒng),提出今天我們可獲得的處理能力使得輸入/輸出子系統(tǒng)自動(dòng)處理數(shù)據(jù)。如果你愿意,你可以把這種能力置于手中,處理過(guò)程盡在掌握中。10年前我們還不能做這些事情。Opto人員說(shuō),促使這一切發(fā)生的是以太網(wǎng),伴隨的還有這樣一種觀點(diǎn),那就是以太網(wǎng)可以是一個(gè)公共的公交系統(tǒng)或全球性的物質(zhì)媒介。
Hougland還說(shuō),以太網(wǎng)輸入/輸出系統(tǒng)可以是控制網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)獨(dú)立成員,可以同高層次的軟件應(yīng)用直接對(duì)話。Opto 22和許多其他人的想法一樣,那就是未來(lái)的合作如果沒(méi)有數(shù)據(jù)的流動(dòng)是無(wú)法進(jìn)行的。
追蹤和控制是兩種不同的事物。我相信,從中心控制器轉(zhuǎn)移 ——這是控制—— 對(duì)于一些人來(lái)說(shuō)會(huì)覺(jué)得陌生,也會(huì)得到一些廠商的奚落。所以,PLC的發(fā)展是PAC。但是它仍然是PLC,有用戶輸入指令,內(nèi)存和輸入/輸出。但是,我們可以更輕松地做更多的事情,我們的周末又可以是空閑的了。
然而,我們發(fā)展的速度并不快。我相信在未來(lái)的10年里,發(fā)展速度會(huì)不同以往。就像Morley說(shuō)的,所有這一切都必須激活因特網(wǎng)。這就包括:以太網(wǎng)、IP技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù),以及在任何時(shí)空使任何人獲得信息的能力。我們控制系統(tǒng)廠商提供的優(yōu)惠已經(jīng)滿足并且超過(guò)了以上的條件。
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