软件定义PLC——工业互联网时代控制系统的技术变革

汉诺威展DEMO：利用软件定义将Intel i7处理器的4个物理核虚拟出20个实时核，

同时集成自动化控制、运动控制、机器视觉等功能。

“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。

刘生富表示，虽然这样的系统看上去和PC-BASE类似，但其实也有着本质不同。首先PC-BASE不会采用虚拟化技术，处理器的每个物理核对应一个PLC应用，而NEWPRE可以虚拟出更多的虚拟核来做PLC控制。更为重要的是，PC-BASE通常都是基于Windows或者 Linux桌面操作和操作系统，桌面系统和操作系统为同一系统，而NEWPRE不仅安装运行了东土自主开发的实时操作系统Intewell，同时也可以运行Windows或者 Linux系统，两个系统同时隔离运行，在桌面系统发生宕机时并不会影响实时系统的正常运行。

NewPre3100系列工业服务器

 目前，在实时性方面，NEWPRE支持最小50us的循环时间。在编程方面，集成了东土自己的工业控制编程平台MaVIEW，可以用拖拽式图形化编程，也可以支持IEC61131-3，用C++、MatLab/Simulink等编程。同时，内置多种协议的协议转换，支持MQTT或OPC-UA到云的连接。

“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。

据刘生富介绍，在虚拟多核带来的优势方面，一个典型的应用是，在一条电子芯片生产上，一台NEWPRE虚拟出了13个PLC完成13个工位的自动控制，至今已经运行近一年，没有出现任何问题。另一个比较典型的应用是，东土帮助Fanuc公司改进了机器人教学系统。在使用NEWPRE之前，一台机器人通常要给三个学生使用，得给每个学生配一个工控机来运行学生的仿真模型，还需要一个PLC接受工控机下发的指令来控制机器人，相当于一台机器人得配三套系统。而现在只要一个NEWPRE，就安装了三套桌面系统和一套实时系统，桌面系统支持模拟仿真，实时系统控制机器人的运动，这样就省去了系统的复杂性和成本。

在集成机器视觉优势方面，NEWPRE也已经得到应用。目前东土和合作伙伴正在联合开发新的无人行车控制系统。以前无人行车通常采用摄像机采集信息给工控机进行路径规划算法计算，然后通过PLC和变频器控制行车的走向。现在用NEWPRE之后，可以省去工控机和PLC，不但节省了硬件成本，而且还大大简化了控制系统的架构。

“近一年来，我们NEWPRE还在燃气站站控、油库储油罐液位控制和工程车无人驾驶控制等方面都已经得到应用，可以说软件定义PLC的一些优势在实际应用中都超出了我们的预计。”当然，在刘生富看来，这些应用只是初露锋芒，“目前，我们也在和东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室合作，开发更多的行业算法库来促进软件定义PLC的应用，也希望有更多的行业有合作伙伴加入，一起开发行业应用。”

正如工业互联网还在早期发展阶段一样，软件定义PLC目前显然也还处在逐渐成熟阶段。尽管目前传统PLC还属于绝对的主导地位，而且也在朝着更多适应工业互联网需求的方向在发展，但无疑软件定义PLC开创了传统PLC不一样的通向未来之路，也许在工业互联网时代真正到来那一天，也正是软件定义PLC大放异彩的那一天。

（编辑：济源站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!