PLC 10年發展回顧
時間:2008-07-16 16:10:00來源:zhangting
導語:?可編程序控制器(PLC)在過去的10年中有所發展和改進嗎?當我們回顧自1997年以來機械自動化領域所發生的變化,專欄作家Jeremy Pollard帶領我們思索PLC的發展。
在過去的10年中,許多為硬件商開發運行軟件的第三方軟件開發商已銷聲匿跡。曾經他們是必需的,因為那些開發硬件的工程師只能開發硬件,他們不會編寫軟件。大部分的廠商仍然把自動化解決方案的技術保密起來,這樣他們就可以留住那些受制而無法走開的用戶。你必須使用他們的軟件、數據線還有方法。這樣沒有發展可言。
在技術領域,“發展”的定義為“某一事物逐漸轉變為另一事物的過程,事物通常變得更加復雜或形式上得到改進”。就PLC的發展來說,或者我們可以將其稱作“漸進”,PLC 發展了嗎?改進了嗎?它形式上有何改進?當然了不僅僅是這些,問題要復雜的多。
到目前為止,我已經涉足PLC和自動化有30年了。PLC開始的時候,是一個非常具有開創性的技術,用Dick Morley喜歡拿來形容他的這項發明的話說,就是“PDP-11拖拉組”。他是公認的有據可考的PLC的發明者。PDP-11是一個集成電路微型電腦。PLC并沒有你想象中那么神奇,有時候不得不敲擊它讓它運行,沒有可以關閉的按鍵,看上去一點也不酷。哦,而且在當時來說,價格非常、非常的昂貴。
在過去的10年中,讓人驚嘆的PLC以及它的穩定支撐系統都發生了什么變化呢?
我在做PLC指令的那些年里,總被灌輸的一種思想是:PLC是一個控制系統 —— 不管它看上去像什么。重要的是它能夠做什么。PLC 是一個電子設備 —— 有可編程的存儲器,輸入/輸出和電源供給—— 執行由用戶輸入的指令。 對,它就是一臺電腦,但是那個時候我們還沒有這種意識。同時我們還需要一個編程設備,將那些討厭的地址輸入這臺機器中。我們控制這些離散的應用設備和軟件,然后處理它們,當我們的視線變的模糊,而PLC也變身發展成為一個羽翼豐滿的自動化控制器。這點很重要。
每一個廠商,無論是Texas Instruments、西門子、Struthers-Dunn還是 Allen-Bradley,都有他們自己的做事方式。十年的時間里,許多為硬件商開發運行軟件的第三方軟件開發商都已銷聲匿跡。曾經他們是必需的,因為開發硬件的工程師只能開發硬件,他們不能寫軟件。但是后來這種狀況已經改變了。
十年前,當IEC-61131最早出現的時候,它還是基于一種舊式的想法。
硬件提供商所有權至上的天性,為許多公司創造了市場機遇。但同時也為使用者增加了夢魘?!笆苤贫鵁o法走開”這個詞難道還不能夠讓大家驚醒嗎?正是在這種環境下,來自GM Powertrain的一個小組開始研發OMAC,即開放、模架構控制。這個小組推動了開放性標準和開放連通性的使用。我相信這樣它也就開通了指向今天的一條發展進化之路。
誰能夠想到來自很多供應商的DeviceNet設備會同舟共濟,從事同樣的領域呢?這本身就是一種進步。
現今PLC的價格和性能比是10年前的30多倍。小型PLC系列的性能,頂得上前一年中型或大型的PLC系列的性能。不同的是輸入/輸出的計算。還記得嗎?10年前,256K的隨機存儲器是昂貴的。體積小而分布廣就是今天PLC的現狀。在曾經美好的歲月里,大型的PLC處理器為中央控制做出了的貢獻有目共睹。而現在交流平臺的可行性和多樣性使自動化分布更廣。
而Windows 95 的出現,似乎是擔心我們忘記了軟件的重要性,迎來了計算機領域運行軟件的全新時代,曾經要一個小時才能完成的事,現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。并不是我們以前沒有軟件,只是現在的軟件更容易操作罷了。Windows系統,比起DOS系統,能夠提供更為精細的發展平臺。學習曲線不再僅僅是急劇攀升了。畢竟,“這可是Windows系統啊!”謝天謝地!我們已經經歷了從用大車拉載的大型電腦到膝上型電腦的自動化發展。我多么懷念曾經那些使用鍵盤和盒式磁帶的歲月啊!直到我意識到現在我們擁有的是更好的。
Morley認為PLC 正發展成為一個工具,而且這個工具使用時最好能激活互聯網(確切地說是激活IP)。他已經開發了家用PLC,即PERTASCO(個人任務控制器)。操作的方便性使其廣為流行,而且沒有必要注冊。他覺得今天這一領域的軟件開發太傾向于廠商,而用戶正在流失。
我和人們談到這篇文章時遵循的一個主線就是:現在的PLC可編程序控制器,已經發展成為了PAC(可編程序自動控制器),廠商賦予了其專門的定義。PLC和PAC兩者的市場分布有重要的區別,但是功能上的差別不大。在PLC進化曲線上,這是第一個標志點。PAC根據定義是PLC。它具有PLC系統所具備的一切,但是這是有差異的。
Lee Lane,Logix Rockwell自動化生產部經理說到:“PAC可以用一個通用控制平臺處理離散、運動、驅動、安全、批量,還能處理控制型應用軟件?!盤LC在10年前就已經做到了這點,Heck系統在20年前做到這點。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?為什么需要一個新的定義呢?發展,我親愛的讀者,我們的主題是發展。組成元件和功能性的集成是PAC發展的唯一也是最大的原因。我們以前也可以做這種跨學科的東西,但是做得并不漂亮。這不是說每件事都是事后反思,而是沒有什么事情能在一開始就做得恰到好處,確實要做出改變是痛苦的。
Lee 說,有了PAC的架構,你可以用軟件在不到五分鐘的時間內嵌入一系列的運動。這是不容置疑的進步。他將向PAC應用環境的轉變歸功于商業上有望提高工廠效益的需求。他說,數據要求激增,這就使得從事IT業的工程師迫切需要一個更加綜合性的解決途徑。
通用數據源使得集成硬件和軟件可以通過全面的數據通道自由流通。Lane說,這使得他們可以根據所需信息對資源進行級別分類。比爾•布萊克,GE Fanuc 的控制器生產部門經理,也同意這一點,但是他給出了不同的理由。他相信PAC系統的出現歸因于全世界范圍內對于減少生產成本以及增加定型硬件架構性能的需求。他說,在過去的10年中,許多新的軟件工具已經進入市場。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行設計。比如說,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于熱量的信息。記住,在自動化系統中沒有降低中央處理器熱度的風扇。
閃存和表面組裝技術使得GE可以設計出更好的非專用架構,引導使用者并為其提供更好的應用軟件,更輕松的設計和建構,如果需要的話還可以轉移到不同的平臺上。
我還認為這個平臺也使得集成系統做出了最突出貢獻。Opto 22 和這種“漸進性”自動化有一些不同的觀點。Opto 22開始的時候是一個輸入/輸出公司。Rich Ryan,當時是Rockwell 軟件的總裁,在一次會議上說,我要求每一個控股公司都能成為一個輸入/輸出公司,將會停止諸如處理器的生產。這大約是10年前的事。雖然Opto22現在也提供PAC系統,他們還是會說,就收益方面來說當時Ryan是對的。許多的廠商仍然將解決自動化的能力放在某處的一個盒子里。這樣,他們就可以留住那些受制而走不開的觀眾。你不得不使用他們的軟件、數據線和方法。這樣沒有發展可言。
Benson Hougland,Opto 22的市場部副總統,提出今天我們可獲得的處理能力使得輸入/輸出子系統自動處理數據。如果你愿意,你可以把這種能力置于手中,處理過程盡在掌握中。10年前我們還不能做這些事情。Opto人員說,促使這一切發生的是以太網,伴隨的還有這樣一種觀點,那就是以太網可以是一個公共的公交系統或全球性的物質媒介。
Hougland還說,以太網輸入/輸出系統可以是控制網絡的一個獨立成員,可以同高層次的軟件應用直接對話。Opto 22和許多其他人的想法一樣,那就是未來的合作如果沒有數據的流動是無法進行的。
追蹤和控制是兩種不同的事物。我相信,從中心控制器轉移 ——這是控制—— 對于一些人來說會覺得陌生,也會得到一些廠商的奚落。所以,PLC的發展是PAC。但是它仍然是PLC,有用戶輸入指令,內存和輸入/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,我們發展的速度并不快。我相信在未來的10年里,發展速度會不同以往。就像Morley說的,所有這一切都必須激活因特網。這就包括:以太網、IP技術和網絡服務,以及在任何時空使任何人獲得信息的能力。我們控制系統廠商提供的優惠已經滿足并且超過了以上的條件。
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