软件定义PLC改变工业互联网系统架构

软件定义PLC改变工业互联网系统架构

工业互联网亟需更加灵活的控制系统

市场竞争的加剧和技术的进步使得现在产品更新换代频繁，产品的生命周期越来越短。制造业的生产模式随之发生巨大变化，工业互联网和智能制造成为解决从大规模“刚性制造”转向小批量“柔性制造”的必然选择。

而基于软件定义的PLC具有与生俱来的灵活性，能够利用虚拟化技术通过软件设置即可实现控制能力的扩展，这正是未来制造最需要的控制系统。

软件定义PLC改变工业互联网系统架构

传统的工业控制系统通常被称为五层金字塔模型，从现场传感层到PLC/DCS控制层，再到上面的数据采集和监控SCADA层，生产执行MES层和企业管理ERP层。随着工业互联网的应用，MES和ERP开始互联融合和云化。

目前的工业互联网平台以兼容传统架构的方式运行，通过实时或者历史数据库或者专门的数据采集网关进行现场数据的采集，然后上传到平台上进行数据处理、展示，以及利用工业App做数据应用，进行预测和优化生产过程。但要实现真正意义上工业互联网所构建的蓝图，这样的架构并不能满足要求。在工业生产过程中，最终的控制过程还需要PLC来进行控制，MES、ERP或者工业APP不仅需要从PLC直接采集数据，而且还需要PLC能够直接执行来自MES、ERP或者工业APP的指令，根据指令优化和调整PLC控制程序，实现工业生产的效率提升，同时也避免繁琐的人工调试过程。

“软件定义PLC更强调的是一种体系，一种实现思想。”刘生富补充说道，“工业互联网的新一代控制系统的最终目的，就是实现ERP、MES、工业APP直接驱动控制系统来实现大数据驱动的精确控制。”

软件定义PLC的优势前所未有

软件定义其实并不是一个新词，从早先的“软件定义网络”，到后来的“软件定义一切”，其实软件定义已经走过了概念论证阶段，在IT领域已经一个成熟的技术。当然在工业领域，由于可靠性和实时性要求都很高，所以软件定义并没有得到很多应用。

由于软件定义PLC实现了硬件和软件的分离，可以通过软件来配置硬件资源，所以有着传统PLC所不具备的优势。

首先，软件定义PLC通常没有硬件依赖性，很容易迁移和重用软件，用户可以灵活地选择不同的供应商，也允许用户更换或添加组件而不影响系统的其他部分，轻松实现可扩展性和系统模块化。这在传统PLC控制中并不那么容易，或者根本不可能实现。

软件定义PLC的实现

——NEWPRE工业服务器

尽管软件定义控制的技术已经成熟，目前国内外也有不少厂商和机构几年前也开始了研究，但是东土科技已经在2019年4月德国汉诺威展上率先发布软件定义控制的工业服务器NEWPRE。

“这款NEWPRE工业服务器就是一款软件定义PLC的代表作，它基于开放的x86虚拟化架构，在Intel最新的i7处理器上通过高实时虚拟化技术，可以虚拟出最多20个软件定义的实时系统以替代PLC控制器。”刘生富用一套在汉诺威展出的实景DEMO解释道，用NEWPRE不但可以做逻辑控制，而且可以轻松集成各种工业APP，例如可视化、协同制造、 机器视觉和工业大数据分析引擎等行业应用软件，真正实现OT和IT技术的融合，满足工业互联网和智能制造的需求。

“NEWPRE可以说是集边缘计算、过程控制、运动控制和机器视觉于一身，是工业互联网时代新一代控制系统，因此也获得了2019年首届工业互联网大赛一等奖。”刘生富总结道。

应用众多软件定义PLC威力初显

自从NEWPRE在去年4月发布以来，目前已经在众多领域得到应用，显示出了软件定义PLC的初步威力。

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