軟件定義其實(shí)并不是一個新詞,從早先的“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”,到后來的“軟件定義一切”,其實(shí)軟件定義已經(jīng)走過了概念論證階段,在IT領(lǐng)域已經(jīng)一個成熟的技術(shù)。一種基于軟件定義的PLC控制系統(tǒng)開始受到業(yè)界的關(guān)注和重視,甚至被譽(yù)為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的新一代控制系統(tǒng)”。那么,軟PLC是一種什么樣的控制系統(tǒng)呢?為何更加適合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的要求呢?
軟PLC(SoftPLC,也稱軟邏輯SoftLogic)是一種基于PC機(jī)開發(fā)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng),它具有硬PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特點(diǎn),利用軟件技術(shù)可以將標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)PC轉(zhuǎn)換成全功能的PLC過程控制器。現(xiàn)有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺還無法做到直達(dá)PLC的互操作,因此只有采用軟件定義的PLC才能夠與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺直接相通,比如實(shí)現(xiàn)PLC與互聯(lián)網(wǎng)的連接,將APP和分析結(jié)果嵌入機(jī)器和云端,實(shí)現(xiàn)智能化和自我感知,無需更換PLC硬件即可改變和升級PLC,通過API和生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用。
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(shù)通過軟件設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)控制能力的擴(kuò)展,這正是未來制造最需要的控制系統(tǒng)。由于軟件定義PLC實(shí)現(xiàn)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(tǒng)PLC所不具備的優(yōu)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(yīng)商,也允許用戶更換或添加組件而不影響系統(tǒng)的其他部分,輕松實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性和系統(tǒng)模塊化。軟件定義PLC可以用高級語言編程,而傳統(tǒng)PLC通常用梯形圖、結(jié)構(gòu)化文本等編程,需要專業(yè)的自動化工程師進(jìn)行編程,十分費(fèi)勁,而用C或者C++這些高級語言就能十分容易。這在傳統(tǒng)PLC控制中并不那么容易,或者根本不可能實(shí)現(xiàn)。
其次,軟件定義PLC由于采用最新的處理器,CPU的性能要比PLC要強(qiáng)很多,同時一個CPU可以虛擬出多個PLC,同時控制更多的設(shè)備。而且軟件定義PLC可以處理語音、視覺及未來5G等新的數(shù)據(jù),甚至在PLC上直接運(yùn)行各類行業(yè)算法、工業(yè)APP,這樣在很多場合可省去工控機(jī)、服務(wù)器,這些在傳統(tǒng)PLC上是很難實(shí)現(xiàn)的。
近年來,國外許多工業(yè)控制系統(tǒng)開發(fā)商都在發(fā)展基于PC的控制系統(tǒng),推出了符合IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。在國內(nèi)市場上常見的控制產(chǎn)品有:法國CJ In—ternational公司的ISaGRAF,德國KW公司的MULTIPROG BECK—HOFF公司的TWinCAT以及SOFTPLC公司的SoftPLC等作為典型的基于PC的控制系統(tǒng),西門子公司的WinAC在國內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。
國內(nèi)已有不少軟PLC廠家和產(chǎn)品,例如東土科技的軟件定義控制的MaVIEW工業(yè)控制編程平臺、北京亞控自主版權(quán)的中文軟PLC產(chǎn)品等,另外,還有一些自動化工程公司開始代理銷售和推廣這些商用化的軟PLC產(chǎn)品。
軟PLC技術(shù)雖然有很多優(yōu)勢,但是也存在一些問題,主要有工作環(huán)境、可靠性、以PC機(jī)為基礎(chǔ)的控制引擎問題等。在未來幾年,軟PLC技術(shù)將得到進(jìn)一步的完善和提高。但就目前來看,軟PLC取代傳統(tǒng)PLC尚待時日。