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　　1 突破傳統(tǒng)PLC硬件限制

　　Virtual PLCnext Control不僅是一款虛擬PLC，更代表 了控制技術(shù)的未來。在過去PLC一直被視為硬件和軟件緊 密耦合的系統(tǒng)，限制了其靈活性和可擴展性。然而Virtual PLCnext Control徹底改變了這一局面?；诜颇峥怂闺姎庀?進的PLCnext Technology，這款創(chuàng)新產(chǎn)品完全突破了傳統(tǒng) PLC的硬件限制，將控制功能完全虛擬化。它可以靈活地部 署在各種硬件平臺上，包括工業(yè)PC、邊緣設備和Linux服務 器，為工業(yè)自動化帶來前所未有的靈活性和效率。

　　2 系統(tǒng)架構(gòu)

　　Virtual PLCnext Control源于PLCnext Technology， PLCnext Technology是一個具備靈活性和開放性的系統(tǒng)架 構(gòu)，具有一機多控、靈活切換、快速移植與集成、降低硬件 成本、遠程管理和控制、多語言編程平臺、可拓展平臺框架 等技術(shù)特點，代表了工業(yè)自動化領(lǐng)域中IT(信息技術(shù))與OT (運營技術(shù))融合的新趨勢，其核心優(yōu)勢在于為用戶開放了 廣闊的自定義開發(fā)空間，使得產(chǎn)品不僅能夠滿足當前的工業(yè) 需求，更能適應未來技術(shù)的快速發(fā)展。

圖 1 PLCnext Technology 系統(tǒng)架構(gòu)

　　如圖1所示，PLCnext Technology的設計理念在于提供 一個高度靈活和開放的系統(tǒng)架構(gòu)，它允許用戶在多個層面上 進行自定義開發(fā)，這種開放性使得用戶能夠根據(jù)自己的特定 需求，開發(fā)和集成定制化的解決方案，從而實現(xiàn)個性化的生 產(chǎn)流程和業(yè)務邏輯。

圖 2 一機多控

　　Virtual PLCnext Control的系統(tǒng)架構(gòu)則主要基于軟件容器化 或虛擬機化技術(shù)，提供了一種靈活、可擴展并且成本效益高的 工業(yè)自動化解決方案，如圖2所示，容器化方案通過輕量級容 器部署PLC應用，以其輕量級和快速部署的特點受到青睞：虛 擬機化方案則在完整的虛擬環(huán)境中運行，因其強大的隔離性和 成熟的管理工具而受到重視。兩種方案都為虛擬化PLC提供了 高度的靈活性和可定制性，允許企業(yè)根據(jù)具體的業(yè)務需求和技 術(shù)棧選擇最合適的部署方式，均支持快速部署、易于管理和高 效運行，滿足現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境對自動化系統(tǒng)的復雜需求。

圖 3 同一硬件上可運行多個容器實例

　　3 容器化方案

　　Virtual PLCnext Control via Container方案通過容器化 的部署方式，可以利用宿主機提供的物理資源和內(nèi)核配置， 將Virtual PLCnext Control以軟件的形式在Linux操作系統(tǒng)上 運行。它的優(yōu)勢如下：

　　· 輕量級和快速啟動，容器共享宿主機的內(nèi)核，啟動速 度快，資源消耗少;

　　· 部署靈活性，容器可以快速部署到任何支持容器運行 的環(huán)境中;

　　· 版本控制和回滾，容器支持快速迭代和版本控制，便 于回滾至穩(wěn)定版本;

　　·環(huán)境一致性，確保開發(fā)、測試和生產(chǎn)環(huán)境之間的一致性;

　　· 資源利用率高，同一硬件上可運行多個容器實例，提 高資源利用率。

圖 4 可在同一個物理服務器上運行不同操作系統(tǒng)的虛擬機

　　4 虛擬機化方案

　　Virtual PLCnext Control via Hypervisor方案通過 虛擬機化的部署方式，可利用宿主機提供的物理資源根 據(jù)Hypervisor分配的虛擬資源對不同的Virtual PLCnext Control設備進行配置，將Virtual PLCnext Control以系統(tǒng)的 形式在Hypervisor上運行。它的優(yōu)勢如下：

　　· 強大的隔離性，每個虛擬機都有獨立的操作系統(tǒng)和硬 件環(huán)境，提供更強的隔離;

　　· 廣泛的硬件支持，可以運行在各種硬件平臺上，包括 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心環(huán)境;

　　· 成熟的管理工具，管理工具成熟，易于監(jiān)控和管理虛 擬機的生命周期;

　　· 靈活的網(wǎng)絡配置，支持復雜的網(wǎng)絡配置，如虛擬局域 網(wǎng)和網(wǎng)絡策略;

　　· 操作系統(tǒng)多樣性，可在同一個物理服務器上運行不同 操作系統(tǒng)的虛擬機。

　　5 應用場景

　　Virtual PLCnext Control的卓越靈活性和強大功能使其 在各種工業(yè)應用中展現(xiàn)出無限可能。從傳統(tǒng)制造業(yè)到新興智 能工廠，這款創(chuàng)新產(chǎn)品都能找到其獨特的應用價值。以下是 幾個典型的應用場景，展示了Virtual PLCnext Control如何 在不同環(huán)境中發(fā)揮其優(yōu)勢。

　　(1)大型復雜自動化系統(tǒng)

　　在大型制造企業(yè)中，生產(chǎn)系統(tǒng)往往復雜而龐大。Virtual PLCnext Control通過其強大的虛擬化能力，可以在單一的高 性能服務器上集中控制多條生產(chǎn)線。這種集中式的控制方式 不僅簡化了系統(tǒng)架構(gòu)，還大大降低了系統(tǒng)的復雜度。管理人 員可以通過統(tǒng)一的界面監(jiān)控和控制整個生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn) 效率和管理效率。

　　(2)柔性生產(chǎn)線

　　在快速變化的市場環(huán)境中，生產(chǎn)系統(tǒng)的靈活性至關(guān)重 要。Virtual PLCnext Control的軟件定義特性使生產(chǎn)線可以 快速適應產(chǎn)品變更，實現(xiàn)小批量多品種生產(chǎn)。通過簡單的軟 件配置，就可以動態(tài)調(diào)整控制策略，無需更換硬件或進行復 雜的重新編程。這種高度的靈活性使企業(yè)能夠更快速響應市 場需求，提高競爭力。

　　(3)邊緣計算應用

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，邊緣計算愈發(fā)重要。 Virtual PLCnext Control可以部署在邊緣設備上，在現(xiàn)場實時處理 和分析數(shù)據(jù)減少向云端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，顯著提高系統(tǒng)響應速 度。例如在預測性維護應用中，Virtual PLCnext Control可 以直接在現(xiàn)場分析設備數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，避免設備 故障導致的停機。

　　(4)智能工廠和數(shù)字化轉(zhuǎn)型項目

　　對于正在進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)， Virtual PLCnext Control提供了理想的解決方案。它可以無縫集成MES、ERP 等企業(yè)級系統(tǒng)，實現(xiàn)從車間到管理層的端到端數(shù)據(jù)流。這種 深度集成不僅提高了生產(chǎn)透明度，還為管理決策提供了實時、 準確的數(shù)據(jù)支持，助力企業(yè)真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能制造。

　　(5)遠程監(jiān)控和維護

　　在全球化的今天，遠程監(jiān)控和維護能力變得越來越重要 Virtual PLCnext Control支持遠程訪問和軟件更新，使得工 程師可以從世界任何地方對系統(tǒng)進行監(jiān)控、診斷和維護。這 不僅減少了現(xiàn)場維護的需求，還大大降低了運維成本。特別是 在些偏遠或危險的環(huán)境中，這種遠程能力更是顯得尤為寶貴。