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★南京菲尼克斯電氣有限公司

★卡奧斯工業(yè)智能研究院

在制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮中，虛擬PLC技術(shù)正成為引領(lǐng)智能制造未來的重要驅(qū)動力。菲尼克斯的PLCnext Technology借助虛擬化技術(shù)推出PLCnext Virtual Control虛擬化PLC軟件解決方案，實現(xiàn)一機多控和集成化管理，為制造企業(yè)帶來了靈活性和便利性。

在未來，虛擬PLC技術(shù)將發(fā)揮重要作用，推動制造業(yè)向智能化、柔性化方向邁進。制造業(yè)可以充分發(fā)揮虛擬PLC技術(shù)的優(yōu)勢，打造出自己的智能化、定制化方案。其中，基于虛擬化技術(shù)的PLCnext Virtual Control具有一機多控的集成化管理特點，能夠?qū)⒍鄠€生產(chǎn)線集中管理，實現(xiàn)統(tǒng)一控制和監(jiān)控。

同時，采用容器化的PLCnext Virtual Control能夠在同一臺設(shè)備上通過共享內(nèi)存與其它容器、宿主機快速交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時傳輸和共享，提高了生產(chǎn)線的協(xié)同效率和管理效率。此外，利用虛擬PLC技術(shù)，PLCnext Virtual Control還能夠?qū)崿F(xiàn)快速靈活地切換產(chǎn)線，針對不同的工程任務(wù)快速調(diào)整生產(chǎn)線的配置和參數(shù)，提高生產(chǎn)線的靈活性和適應(yīng)性。

應(yīng)用案例

海爾卡奧斯作為行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，充分利用了PLCnext Virtual Control虛擬PLC，完成了對示范生產(chǎn)線上所有實體PLC硬件的替代。該方案不僅提升了生產(chǎn)效率，還為客戶帶來了更多的價值和選擇。通過虛擬化技術(shù)，海爾卡奧斯實現(xiàn)了生產(chǎn)線的靈活性和便利性，為企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型提供了可靠的支持和保障。

虛擬PLC技術(shù)是卡奧斯實現(xiàn)柔性制造的重要使能技術(shù)：隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和智能制造理念的日益普及，越來越多的企業(yè)認識到了智能制造的重要性。其中，海爾卡奧斯作為領(lǐng)先的智能制造與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，也緊跟科技和時代的進步，通過大規(guī)模定制的模式創(chuàng)新、信息技術(shù)與制造技術(shù)相融合的技術(shù)創(chuàng)新，以及跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的小微創(chuàng)業(yè)機制創(chuàng)新，成為一個多邊交互、增值分享的賦能平臺。海爾卡奧斯通過引入基于虛擬化技術(shù)的PLCnext Virtual Control虛擬PLC，全面推進智能制造的創(chuàng)新應(yīng)用。

海爾卡奧斯采用PLCnext Virtual Control的虛擬PLC對原有大規(guī)模個性化定制示范產(chǎn)線進行了升級，不僅使用一臺運行PLCnext Virtual Control的工控機完全替代了原產(chǎn)線上的所有實體PLC硬件，而且還通過PLCnext Virtual Control的高級語言編程能力進一步實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的智能化管理和控制。

海爾卡奧斯通過PLCnext Virtual Control技術(shù)實現(xiàn)了示范生產(chǎn)線上所有PLC的集成化管理，采用一臺工控機實例化多臺虛擬PLC。這種集成化的管理方式提升了生產(chǎn)線之間的協(xié)同效應(yīng)，使得生產(chǎn)數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一管理、共享和協(xié)作。此外，虛擬PLC不需要額外的硬件設(shè)備，只需要通用計算機和相應(yīng)的軟件即可實現(xiàn)邏輯控制功能。這降低了企業(yè)的投資成本，并且可以通過軟件升級來實現(xiàn)功能的擴展，進一步降低了維護和升級成本。

集成化的虛擬PLC管理也為海爾卡奧斯帶來了更靈活的生產(chǎn)調(diào)整和優(yōu)化能力。企業(yè)可以根據(jù)市場需求快速調(diào)整生產(chǎn)線配置，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。這種智能化的生產(chǎn)方式使得海爾卡奧斯能夠更好地應(yīng)對市場變化，保持領(lǐng)先地位并持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。

與此同時，柔性生產(chǎn)也成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要策略之一。柔性生產(chǎn)通過引入虛擬PLC等靈活化技術(shù)，實現(xiàn)了生產(chǎn)線的靈活配置和快速調(diào)整，能夠適應(yīng)市場需求的快速變化，提高了生產(chǎn)線的適應(yīng)性和靈活性，降低了企業(yè)的生產(chǎn)風(fēng)險和經(jīng)營壓力。制造業(yè)智能制造和柔性生產(chǎn)并不是孤立的概念，而是相輔相成的。智能制造為柔性生產(chǎn)提供了技術(shù)支持和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，而柔性生產(chǎn)則為智能制造提供了靈活性和適應(yīng)性。這種綜合應(yīng)用能夠使企業(yè)更加敏捷地應(yīng)對市場變化，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量水平，從而實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展和競爭優(yōu)勢。

通過不斷創(chuàng)新和引入虛擬PLC等前沿技術(shù)，海爾卡奧斯展現(xiàn)了智能制造的無限潛力，為制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型樹立了榜樣。這樣的技術(shù)應(yīng)用不僅推動了企業(yè)自身的發(fā)展，也為整個制造行業(yè)帶來了新的活力和機遇。

菲尼克斯PLCnext Virtual Control

菲尼克斯結(jié)合數(shù)字化技術(shù)和虛擬化技術(shù)，推出了PLCnext Virtual Control虛擬化PLC軟件解決方案，PLCnext Virtual Control通過容器化或者虛擬機化的方案實現(xiàn)對PLCnext Technology軟硬解耦，讓PLCnext能夠輕松部署到客戶硬件平臺。有別于過去傳統(tǒng)的軟PLC方案，菲尼克斯在助力客戶一機多控的同時，實現(xiàn)“硬件提供資源，軟件定義自動化”的理念。

（1）低成本：只需一臺工控機和PLCnext Virtual Control虛擬化PLC，就能徹底替代海爾卡奧斯原示范生產(chǎn)線上的5臺實體PLC，這使得生產(chǎn)制造的成本大幅度降低。

PLCnext Virtual Control為制造企業(yè)帶來了更高的生產(chǎn)效率和更好的質(zhì)量水平，同時也降低了生產(chǎn)成本和資源消耗。這樣的變革不僅降低了生產(chǎn)成本和資源消耗，同時也為企業(yè)帶來了更靈活的生產(chǎn)策略和更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品服務(wù)，海爾卡奧斯能夠更好地應(yīng)對市場變化，快速調(diào)整生產(chǎn)線配置，滿足不同的需求。在未來，采用純軟件方案的虛擬PLC還可以通過軟件升級的方式來實現(xiàn)功能的擴展與更新，不需要更換實體硬件，進一步降低了維護和升級成本。

（2）靈活性：PLCnext Virtual Control是菲尼克斯基于PLCnext Technology打造的虛擬化PLC。在OT側(cè)集成了PLCnext Runtime，為PLC提供標準的IEC61131環(huán)境；在IT側(cè)得益于底層采用Linux操作系統(tǒng)，能夠很好地支持各種高級編程語言，此外PLCnext還提供多種多樣的API方便用戶將自己的代碼與PLCnextruntime進行集成。因此，使用基于虛擬化技術(shù)的PLCnext Virtual Control可以為制造企業(yè)帶來前所未有的靈活性。

傳統(tǒng)的生產(chǎn)線需要大量實體PLC來保證生產(chǎn)制造，而PLCnext Virtual Control則將實體PLC轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔X上的一個程序，借助容器化和虛擬機化的方式快速的實例化多臺PLC，極大地減少了對實體PLC硬件和走線布局的依賴。這使得制造企業(yè)可以更加靈活地調(diào)整生產(chǎn)線的配置和布局，快速響應(yīng)市場需求的變化。

（3）便利性：同時，PLCnext Virtual Control也為制造企業(yè)帶來了巨大的便利。PLCnext Virtual Control通過虛擬化的方式將PLC部署在客戶的硬件設(shè)備上，以容器化的方案為例，客戶可以輕松在一臺工控機上通過實例化多臺PLC的方式來應(yīng)對柔性生產(chǎn)，針對不同生產(chǎn)線所需設(shè)備的數(shù)量來實例化PLC，做到一機多控。

由于PLCnext Virtual Control可以在本地的工控機或者邊緣服務(wù)器進行部署和管理，無需現(xiàn)場安裝和維護大量的硬件設(shè)備，大大降低了運營成本和管理成本。此外，PLCnext Virtual Control還支持遠程訪問和監(jiān)控，使得生產(chǎn)線的運行狀態(tài)可以隨時隨地進行監(jiān)控和調(diào)整，提高了生產(chǎn)線的穩(wěn)定性和可靠性。

區(qū)別于以往的制造生產(chǎn)線，過去實體PLC需要更新、替換、維護，工作人員不可避免地要去現(xiàn)場實際調(diào)試才能解決問題，現(xiàn)在借助于虛擬化技術(shù)的PLCnext Virtual Control，工作人員可以直接在機房中統(tǒng)一部署、調(diào)試數(shù)十臺甚至數(shù)百臺的PLC，足不出戶即可解決這些問題。

（4）為客戶帶來的價值：菲尼克斯結(jié)合數(shù)字化技術(shù)和虛擬化技術(shù)的PLCnext Virtual Control虛擬化PLC的軟件解決方案，利用容器化或者虛擬機化的方式實現(xiàn)對PLCnext Technology的軟硬解耦，讓PLCnext能夠輕松部署到客戶的硬件平臺。

對于設(shè)備制造商，PLCnext Virtual Control基于PLCnext Technology，具有靈活、可拓展的特性，客戶可以結(jié)合自身平臺的特定需求，進行個性化和自定義開發(fā)。客戶可以將自己的代碼或者第三方的開源代碼通過PLCnext的API進行封裝，制作成鏡像固件，打造屬于客戶自己的定制化軟件平臺。

對于設(shè)備使用方，傳統(tǒng)軟PLC解決方案往往只能將一臺設(shè)備作為一臺PLC來使用，而PLCnext Virtual Control可以通過實例化的方式在一臺設(shè)備上運行多臺PLC，大大節(jié)約客戶在PLC上投入的成本。PLCnext Virtual Control不僅為制造企業(yè)帶來了靈活性和便利性，是一種更加靈活、高效和集成化的解決方案，也為客戶帶來了更多的價值。客戶可以通過PLCnext Virtual Control實時監(jiān)控生產(chǎn)線的運行狀態(tài)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及時調(diào)整生產(chǎn)計劃和參數(shù)，提高了生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和質(zhì)量水平。PLCnext Virtual Control還支持與其他數(shù)字化技術(shù)的集成，為客戶提供了更全面的生產(chǎn)管理和優(yōu)化方案，提升了客戶的生產(chǎn)效益和競爭力。

總結(jié)

菲尼克斯提出的基于虛擬化技術(shù)的PLCnext Virtual Control將為制造業(yè)帶來更多的靈活性、便利性和價值。它不僅為企業(yè)提供了一機多控的虛擬化PLC軟件解決方案，還為實現(xiàn)智能制造提供了無限可能。通過PLCnext Virtual Control，企業(yè)可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化控制和集成化管理，提升生產(chǎn)效率、降低成本，例如海爾卡奧斯，將原有示范產(chǎn)線的實體PLC完全替代為PLCnext Virtual Control的虛擬化PLC。未來，在制造業(yè)中，智能制造是大勢所趨，PLCnext Virtual Control則是核心，它可以結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)，助力企業(yè)實現(xiàn)智能制造的夢想。

摘自《自動化博覽》2024年5月刊