中国工控| PLC发家史 缅怀“PLC之父”迪克·莫利

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　　近日，迪克·莫利(Dick Morley)先生在新罕布什尔州的养老院悄悄去世了。愿迪克·莫利先生安息，感谢他为世界做出的贡献。

　　PLC（可编程逻辑控制器）设计之初是美国汽车制造商想用一种数字装置取代汽车生产流水线的继电器控制系统的繁复的接线，以消除巨大的生产成本。

　　1968年，迪克·莫利先生发明的世界第一台投入商业生产的PLC——Modicon 084（并创立了莫迪康公司），自此开启了以PLC为核心的工业控制的全新时代，而迪克·莫利也因此被世人尊称之为PLC之父。

　　多年来，应用最为广泛的PLC产品有：

• 施耐德的Modicon、Quantum、Premium、Momentum等产品；

• 罗克韦尔自动化的SLC、Micro Logix、Control Logix等产品；

• 西门子的SIMATIC 系列产品；

• GE公司的产品（GE Fanuc PLC） ；日本欧姆龙、三菱、富士、松下等公司产品。

　　在此小编带大家回顾一下主流PLC品牌的发展史：

　　A、Modicon PLC

• 1975年，Modicon公司推出了“284”PLC，成为第一个使用微处理器，实现分布控制功能的控制器，“384”PLC是第一台为实现连续控制而具有数字化过程算法的PLC。

• 1979年，推出了第一个工业通信网络Modbus，实现了计算机与控制器之间的用户界面。由于它的可靠性，Modbus成为一个国际标准。

• 1990年，推出了FIP通信网络和FactoryMate Plus工作站。

• 1994年，推出了Quantum系列PLC，是第一款真正接近开放的自动化控制器。建立AEG施耐德自动化合资公司。

• 1997年，将以太网引入透明工厂Transparent Ready；Modicon成为了施耐德电气公司的第4个主要品牌。年销售额达32亿美元。

• 2005年，推出基于Modicon系列PLC产品的软硬件自动化平台Unity……

　　B、AB（Allen-Bradley）PLC

• 1978年左右，Allen-Bradley基于Intel 8080芯片的PLC-2(1771 I/O)面世。

• 1981年左右，Allen-Bradley基于AMD微处理器的PLC-3面世。

• 1985年，Allen-Bradley以16.5亿美金的价格出售给Rockwell International罗克韦尔国际集团。自此，Allen-Bradley成为罗克韦尔自动化旗下重要的品牌。

• 1986年左右，Allen-Bradley基于摩托罗拉68000芯片的PLC-5面世。

• 1991年左右，Allen-Bradley SLC500小型控制器面世。

• 1995年，Allen-Bradley推出MicroLogix 1000控制器和Flex I/O产品。

• 1998年~1999年，Allen-Bradley推出ControlLogix PLC。

　　在此，小编要提一下，其实在PLC诞生过程中，还有许多其他人也做出了杰出的贡献，比如，PLC系统的结构体系的发明者原Allen－Bradley公司技术副主任Odo Struger先生。当时，Struger先生采用了一个名为可编程矩阵控制器的技术，将它融入在PLC框架中，与此同时Allen-Bradley公司基于此框架开发了自己的PLC产品。之后，Modicon公司和A-B公司发生了激烈的竞争，而也正是因为这种竞争，也快速推动了PLC产品的发展和应用。

　　C、SIMATICPLC

• 1975年，西门子投放市场的SIMATIC S3，实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。

• 1979年，S3系统被SIMATICS5所取代，该系统广泛地使用了微处理器；

• 20世纪80年代初，S5系统进一步升级——U系列PLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。

• 1994年4月，S7系列诞生，它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、400。

• 1996年，在过程控制领域，西门子公司又提出PCS7(过程控制系统7)的概念，将其优势的WINCC(与WINDOWS兼容的操作界面)、PROFIBUS(工业现场总线)、COROS(监控系统)、SINEC(西门子工业网络)及控调技术溶为一体。

• 西门子公司又提出TIA(TotallyIntegratedAutomation)概念，即全集成自动化系统，将PLC技术溶于全部自动化领域。

　　20世纪70年代中末期，计算机技术的应用使得可编程控制器进入实用化发展阶段。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。

　　20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。

　　20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。

　　20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。

（二）

　　今天清晨，工控小编从外媒处得知一个不幸的消息，被誉为PLC之父的迪克·莫利(Dick Morley)早些时候在新罕布什尔州的养老院悄然离世。愿Morley先生安息，感谢他为世界做出的贡献。

　　迪克·莫利于1970年正式创造出世界上第一台PLC。正是由于PLC的诞生，人类工业里程开始从落后的电气与自动化时代迈入电子信息化时代，而他所创造的品牌Modicon（Modular Dgital Controller），也成了自动化领域的知名品牌。目前，该公司已被施耐德收入旗下。

　　搭乘时光机，回顾PLC的诞生之旅

　　提及PLC诞生这件事情，还得从上世纪６０年代开始说起。

　　1968年1月1日，Morley先生起草了一个备忘录，他写到：“这个东西（当时还没有起名）应有如下特性：没有过程中断；直接映像进入存储器；没有软件处理重复的事务；运行速度慢（Morley先生随后认识到该特性是一个错误）；坚固的设计以便能真正地工作；有自己的编程语言（几个月之后出现了梯形图逻辑）”。谁又能想到，令Morley先生起草这一备忘录的初衷，仅仅是因为当时身为机床操作员的他，厌倦了重复性的工作，想要发明一个将所有功能都集齐于一个编辑器里的一劳永逸的“东西”。

　　同年，位于美国密歇根州Ypsilanti的通用汽车公司内，Hydra-Matic传动部门为了在生产新车型时简化整条生产线繁杂的工序，更换一台能够替代当时用于控制机器运行的继电器系统迫在眉睫。最终通用公司于该年4月份正式发布招标书，为第一台PLC的诞生下了定义，并附有仅仅四页纸的设计规范书，其中八条定义如下：

　　1. 编程简单易操作，可现场实时修改程序

　　2. 维护方便，插件式最优

　　3. 各方面性能必须高于继电器控制柜，包括体积大小

　　4. 可直接将数据导入管理计算机

　　5. 成本上相较于继电器控制柜有优势

　　6. 输入/输出交流119V，可直接驱动电磁阀等设备

　　7. 进行扩展时，原有系统只需进行很小的变动

　　8. 用户程序存储器容量至少能扩展到4K

　　在收到的众多招标书后，Hydra-Matic 选择了三家公司进行最后的角逐，最终Bedford公司研发团队与Morley先生共同设计完成的Modicon 084（Modicon名字源于Modular （模块的）Digital（数字的） Control（控制）三个单词的组合）。因其编程语言与电路系统部门内非常熟悉的继电器梯形图逻辑类似，未来的转变过程会非常顺利，且培训和支持的费用较低等优势而成功突围。此外，Modicon 084还是唯一一个安装在硬质外壳内的控制器，提供了其它两个选项所没有的电厂车间层面的保护。

(Modicon 084图片源自互联网)

　　Modicon 084的问世震惊业界，彻底改变了工业自动化的面貌，它以软件编程的方式代替了继电器控制系统中的大量的元器件，设计人员只需要考虑系统的输入和输出，中间的逻辑运算由软件来实现，这使得控制柜的设计、安装、接线简单明了，推动了工业自动化的进步，工业因此正式踏入3.0时代。如今，PLC因其种种优点成为工业自动化生产线中一个不可或缺的角色。目前，世界上主要的PLC厂商包括：德国的西门子公司（Siemens）、美国的罗克韦尔公司（RockWell）、法国的施耐德公司（Schneider）、日本的三菱公司（Mitsubishi）和欧姆龙公司（Omron）等。

　　gongkong®与Morley先生一面之缘

　　早年间，gongkong®十分荣幸采访过Morley老先生，采访内容如下：

　　问：请问，您如何看待自动化和信息化的区别以及它们之间的融合和联系？

　　答：IT业会消失。

　　问：您当初是怎样销售PLC的？

　　答：我们招聘了销售人员。

　　问：请问您如何能够成为发明家？

　　答：辞职，立刻。

　　问：施耐德在1996收购了莫迪康，现在12年过去了，您如何评价此次收购行为？

　　答：这就像孩子一样，孩子长大了，总归是要离开家，进行自己的冒险，就是这样。

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　　重剑无锋，大巧不工——简单，直接。笔者自以为重磅的几个问题并没有激起预料中的火花，而是被四两拨千斤后轻巧落地。在突然语塞的刹那间，笔者也意识到，这是“功力”相差甚远的较量，仿若参透五岳剑法的令孤冲遇到无招胜有招的风清扬，对手并非普通江湖剑客，而是一代隐士和宗师——这就是ＰＬＣ的发明者Morley先生。

　　接下来的采访反而变得简单，因为，对于任何一个领域开山鼻祖的采访，忠实记录本身就足够精彩。

　　脱离常规的桎梏，可能获得意外的惊喜

　　Morley先生生活在美国的一个大约12000人的小镇上。小镇的学校对六年级孩子的测试中，有一个孩子处于垫底的7%中。他建议孩子的母亲把孩子交给他做脱离学校的“家庭教育”，孩子的母亲拒绝了，她继续把孩子送往学校。然而等孩子升到七级后，成绩变得更差。孩子的母亲决定让这个孩子跟着他做“家庭教育”。四个月之后，孩子回到学校后做的测试显示他的水平已经提升到93%的水平，物理和数学更达到了98%，仅仅四个月，他已经离大学之门不远了。

　　当记者们惊讶地询问他如何教育这个孩子的。Dirk Morley轻松地回答：“就像训练小狗一样。方法就是让一只小狗跟一只老狗在一起，过段时间，他们就变得很像，小狗很快就学到坚持、守纪律、懂规矩这些优良的品质。所有的狗都一样：聪明、积极、投入。孩子也一样，问题出在父母、老师、制度和社会上，跟孩子无关”。

　　而PLC的横空出世，正源于40年前挣脱日常工作桎梏的强烈愿望。1968年，美国马萨诸塞州，某个工程师在新年庆祝中喝得酩酊大醉，醒来后他不愿继续平日繁琐复杂的工作。于是，他带领一个团队发明了一个可编程逻辑控制器，来替代原来数量众多的逻辑继电器，这就是后来广为自动化业内熟悉的PLC。这位工程师就是本文的主人公——Dirk Morley，他被世人尊称为“PLC之父”。

　　创新，来源于类似孩子的无限好奇心和无数的问题

　　随后，Morley先生提到了前一天他在清华大学演讲的经历。他做的是一个关于创新的演讲，他认为创新来源于类似孩子的无限好奇心、无数的问题。然而清华的学生非常的安静，他们沉默的听演讲，没有任何问题。后来终于有一个同学提问，Morley很高兴，让大家给他掌声，经过这种鼓励，大家就开始积极提问。气氛变得非常活跃，学生们问出了很多有趣的问题。

　　这从某种角度揭示了PLC市场几经变迁，依然保持着旺盛生命力的秘密。从1968年到2008年，从第一台自动化控制器Modicon 084（MOdular DIgital CONtroller ）,到第一个工业现场总线-Modbus、第一套热备PLC-Modicon 584，再到第一次将以太网引入工业自动化方案，40年来，Morley先生率领的团队从未间断对技术革新和产品创新的渴求及探寻。

　　除了PLC外，他还同时拥有二十多个美国和外国专利，包括并行推理机，手持终端，软驱、汽车ABS和磁性薄膜。他还获得美国富兰克林研究所的霍华德?波茨奖，并入选自动化名人堂。他同时担任美国国家生产科学研究所(NCMS)委员会主席，制造工程师协会（SME）理事。Dick Morley成立的高科技公司在其行业内取得了持续领先三十年的革命性创新成果。由于这些突出贡献，Dick Morley已成为计算机设计、人工智能、自动化和技术趋势预测等领域国际公认的先驱。

　　目光，应回归到产品的本质，而非产品本身

　　话题再回到PLC上，Morley先生表示：“IPod卖的是音乐，奔驰卖的是知名度。而PLC卖的是上市时间。汽车制造商原本要6-9个月的时间才能使新产品上市，用了PLC后就只需要6-9周。这相当于节省了很大一笔钱！很多产品，像PLC，电子制表软件，文字处理软件，iPhone卖的都是一种理念，而不是产品本身”。

　　如同Morley先生所说，PLC卖的是对客户的服务以及对客户产生的价值，而非产品本身。脱离开对PLC新模块、可扩展能力、速度、稳定性、客制化等具体技术的讨论，Morley先生最终把目光放到客户对PLC最本质的需求。40年间，PLC以其稳定、廉价和愈发宽泛的功能延展性，成熟广泛的应用于从FA到PA领域的各个行业，仅中国市场的应用规模已经超过了50亿，正是诸多用户的不懈坚持，成就了今天服务的日益提高，行业用户的日渐拓展。

　　当采访进行到这里，笔者最关心的问题——关于PLC、PAC、低端DCS的竞争局势之争，也变得似乎失去了意义。因为当你把目光放到客户的需求本身的时候，不同的产品只是形式不同而已。

　　编后语：

　　这是笔者做过得最有趣、也是最有启发意义的一次专访。Dirk Morley先生的睿智和个性被淋漓尽致的展现出来，他没有按部就班地回答记者的问题，而是夺得主导权，把他关于创新的理念成功地传达出来。脱离常规的桎梏、保持无限好奇心并不断对世界提出问题、关注产品的本质即为客户提供的价值所在。脱离开繁复的术语和令人眼花缭乱的形式，创新的本质，其实就是这样朴素。

谨以此文纪念逝去的“PLC之父”

——迪克·莫利(Dick Morley)。

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