軟件定義PLC改變工業互聯網系統架構

軟件定義PLC改變工業互聯網系統架構

工業互聯網亟需更加靈活的控制系統

市場競爭的加劇和技術的進步使得現在產品更新換代頻繁，產品的生命周期越來越短。制造業的生產模式隨之發生巨大變化，工業互聯網和智能制造成為解決從大規模“剛性制造”轉向小批量“柔性制造”的必然選擇。

而基于軟件定義的PLC具有與生俱來的靈活性，能夠利用虛擬化技術通過軟件設置即可實現控制能力的擴展，這正是未來制造最需要的控制系統。

軟件定義PLC改變工業互聯網系統架構

傳統的工業控制系統通常被稱為五層金字塔模型，從現場傳感層到PLC/DCS控制層，再到上面的數據采集和監控SCADA層，生產執行MES層和企業管理ERP層。隨著工業互聯網的應用，MES和ERP開始互聯融合和云化。

目前的工業互聯網平臺以兼容傳統架構的方式運行，通過實時或者歷史數據庫或者專門的數據采集網關進行現場數據的采集，然后上傳到平臺上進行數據處理、展示，以及利用工業App做數據應用，進行預測和優化生產過程。但要實現真正意義上工業互聯網所構建的藍圖，這樣的架構并不能滿足要求。在工業生產過程中，最終的控制過程還需要PLC來進行控制，MES、ERP或者工業APP不僅需要從PLC直接采集數據，而且還需要PLC能夠直接執行來自MES、ERP或者工業APP的指令，根據指令優化和調整PLC控制程序，實現工業生產的效率提升，同時也避免繁瑣的人工調試過程。

“軟件定義PLC更強調的是一種體系，一種實現思想。”劉生富補充說道，“工業互聯網的新一代控制系統的最終目的，就是實現ERP、MES、工業APP直接驅動控制系統來實現大數據驅動的精確控制。”

軟件定義PLC的優勢前所未有

軟件定義其實并不是一個新詞，從早先的“軟件定義網絡”，到后來的“軟件定義一切”，其實軟件定義已經走過了概念論證階段，在IT領域已經一個成熟的技術。當然在工業領域，由于可靠性和實時性要求都很高，所以軟件定義并沒有得到很多應用。

由于軟件定義PLC實現了硬件和軟件的分離，可以通過軟件來配置硬件資源，所以有著傳統PLC所不具備的優勢。

首先，軟件定義PLC通常沒有硬件依賴性，很容易遷移和重用軟件，用戶可以靈活地選擇不同的供應商，也允許用戶更換或添加組件而不影響系統的其他部分，輕松實現可擴展性和系統模塊化。這在傳統PLC控制中并不那么容易，或者根本不可能實現。

軟件定義PLC的實現

——NEWPRE工業服務器

盡管軟件定義控制的技術已經成熟，目前國內外也有不少廠商和機構幾年前也開始了研究，但是東土科技已經在2019年4月德國漢諾威展上率先發布軟件定義控制的工業服務器NEWPRE。

“這款NEWPRE工業服務器就是一款軟件定義PLC的代表作，它基于開放的x86虛擬化架構，在Intel最新的i7處理器上通過高實時虛擬化技術，可以虛擬出最多20個軟件定義的實時系統以替代PLC控制器。”劉生富用一套在漢諾威展出的實景DEMO解釋道，用NEWPRE不但可以做邏輯控制，而且可以輕松集成各種工業APP，例如可視化、協同制造、 機器視覺和工業大數據分析引擎等行業應用軟件，真正實現OT和IT技術的融合，滿足工業互聯網和智能制造的需求。

“NEWPRE可以說是集邊緣計算、過程控制、運動控制和機器視覺于一身，是工業互聯網時代新一代控制系統，因此也獲得了2019年首屆工業互聯網大賽一等獎。”劉生富總結道。

應用眾多軟件定義PLC威力初顯

自從NEWPRE在去年4月發布以來，目前已經在眾多領域得到應用，顯示出了軟件定義PLC的初步威力。

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