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“工業互聯網”條件下新一代控製係統的發展趨勢

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 14:56:18 來源:工業控製

工業控製係統的發展經過三次曆程:機械控製,電子控製,計算機控製。

隨(sui)著(zhe)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan),使(shi)得(de)我(wo)們(men)的(de)生(sheng)產(chan)數(shu)據(ju)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)規(gui)模(mo)化(hua)集(ji)中(zhong)存(cun)儲(chu),實(shi)現(xian)以(yi)前(qian)不(bu)可(ke)能(neng)實(shi)現(xian)的(de)大(da)數(shu)據(ju),並(bing)利(li)用(yong)雲(yun)計(ji)算(suan)平(ping)台(tai)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)計(ji)算(suan)能(neng)力(li)對(dui)這(zhe)些(xie)大(da)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)、挖掘和優化生產效率。工業4.0使得現場設備、機器和工廠已經變得“更智能”,所以我們可以談論智能設備、智能機器和智能工廠。

但是,我們會發現,無論是工業互聯網還是工業4.0,均未對工業控製係統的“大腦”PLC/DCSzuochurenhegengjinyibudejishubiange。zhezhongliangtouzhongzhongjianqingdexianxiang,jiuhaobishigaosulushangdeshoufeizhan,guanggaosulukuokuanyuanyuanbunenggoushixiangengdadeqichetuntu,chulizaigaosulushangdegegeshoufeizhancaishizhetiaolushangdepingjingdian,yincizhenduishoufeizhanxianzaidouxuyaoshezhigengduoshoufeichuangkou,shixiandianzishoufeidengjucuogaigeershiyinggaosu、快速增長的車流。適用於工業控製係統領域也是一樣,控製的核心PLC設備不能夠靈活擴展,這一限製無疑將會大大減弱工業控製係統靈活性和可擴展性。

隨著工業智能化需求的日益增長,以傳統PLC/DCS為代表的第三代控製係統已經不能滿足工業智能化的需求,目前業界針對工業互聯網、工業4.0等的技術體係探索,重點將圍繞PLC/DCS展開,從而實現第四代的控製技術。

第四代的控製技術一定是軟件定義和虛擬化技術的結合,從而滿足工業互聯網及智能工業的控製需求。軟件定義PLC/DCS通過允許用戶更換或添加組件而不影響係統的其他部分,實現輕鬆的可擴展性和係統模塊化。軟件定義PLC設計為開放平台,允許用戶選擇首選組件和解決方案,這意味著用戶可以靈活地選擇不同的供應商(無供應商鎖定)。

在工業3.0係統中,在同一個體係結構中使用多個供應商的組件並不那麼容易,或者根本不可能。軟件定義PLC中通常沒有硬件依賴性,所以很容易遷移和重用軟件。軟件定義PLC使shi用yong虛xu擬ni化hua或huo軟ruan件jian定ding義yi技ji術shu,使shi用yong更geng多duo的de軟ruan件jian而er不bu是shi硬ying件jian,因yin為wei所suo需xu的de硬ying件jian數shu量liang較jiao少shao,所suo以yi降jiang低di了le成cheng本ben,縮suo小xiao了le占zhan用yong空kong間jian。目mu標biao是shi提ti供gong現xian成cheng的de和he可ke供gong銷xiao售shou的deCOTS(COTS =商業現成的)軟件/硬件產品以實現整體解決方案的靈活選擇和可擴展性。

虛擬化技術和軟件定義的體係結構是以軟件為中心的模式,在係統集中管理、網絡處理和安全性方麵具有優勢。遠程監控降低了運營成本,而維護工程師或操作員並不總是需要現場檢查機器的狀態;集中管理簡化了遠程監控,因為隻需訪問一個軟件平台即可管理您的資產;通過雲計算和使用智能傳感器(包括通信能力和加載診斷的傳感器),機器數據被推送到雲端,數據可以通過用戶界麵(HMI)訪問,機器數據可以用於預測性維護,這意味著機器數據可以用來預估機器即將發生故障的時間。

軟件定義架構的PLC更強調的是一種體係,一種實現思想。和軟件定義網絡、軟件定義世界一樣,PLC設備的智能化和標準化的體現就是典型的軟件定義的PLC,包括PLC輕鬆連接至互聯網:將APP和分析結果嵌入機器和雲,實現智能化和自我意識;無需更換PLC硬件即可改變和升級PLC設備功能,為用戶提供智能,實現持續改進;通過API和生態係統擴大工業互聯網平台應用。

基於這樣的曆史和現實條件下,東土科技及時推出基於“軟件定義控製”的新一代控製係統——NEWPRE3000,利用虛擬化和軟件定義的技術將傳統專用的硬件功能解耦,通過實現ERP/MES 和控製係統高度融合的三層結構和邊雲結合,從而實現自我調節、自我優化的大數據驅動精確控製功能。

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