工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)過三次歷程：機(jī)械控制，電子控制，計算機(jī)控制。
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，使得我們的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行規(guī)模化集中存儲，實現(xiàn)以前不可能實現(xiàn)的大數(shù)據(jù)，并利用云計算平臺前所未有的計算能力對這些大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、挖掘和優(yōu)化生產(chǎn)效率。工業(yè)4.0使得現(xiàn)場設(shè)備、機(jī)器和工廠已經(jīng)變得“更智能”，所以我們可以談?wù)撝悄茉O(shè)備、智能機(jī)器和智能工廠。
但是，我們會發(fā)現(xiàn)，無論是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是工業(yè)4.0，均未對工業(yè)控制系統(tǒng)的“大腦”PLC/DCS做出任何更進(jìn)一步的技術(shù)變革。這種兩頭重中間輕的現(xiàn)象，就好比是高速路上的收費(fèi)站，光高速路擴(kuò)寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠?qū)崿F(xiàn)更大的汽車吞吐，矗立在高速路上的各個收費(fèi)站才是這條路上的瓶頸點，因此針對收費(fèi)站現(xiàn)在都需要設(shè)置更多收費(fèi)窗口，實現(xiàn)電子收費(fèi)等舉措改革而適應(yīng)高速、快速增長的車流。適用于工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域也是一樣，控制的核心PLC設(shè)備不能夠靈活擴(kuò)展，這一限制無疑將會大大減弱工業(yè)控制系統(tǒng)靈活性和可擴(kuò)展性。
隨著工業(yè)智能化需求的日益增長，以傳統(tǒng)PLC/DCS為代表的第三代控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足工業(yè)智能化的需求，目前業(yè)界針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0等的技術(shù)體系探索，重點將圍繞PLC/DCS展開,從而實現(xiàn)第四代的控制技術(shù)。
第四代的控制技術(shù)一定是軟件定義和虛擬化技術(shù)的結(jié)合，從而滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及智能工業(yè)的控制需求。軟件定義PLC/DCS通過允許用戶更換或添加組件而不影響系統(tǒng)的其他部分，實現(xiàn)輕松的可擴(kuò)展性和系統(tǒng)模塊化。軟件定義PLC設(shè)計為開放平臺，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(yīng)商(無供應(yīng)商鎖定)。
在工業(yè)3.0系統(tǒng)中，在同一個體系結(jié)構(gòu)中使用多個供應(yīng)商的組件并不那么容易，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使用虛擬化或軟件定義技術(shù)，使用更多的軟件而不是硬件，因為所需的硬件數(shù)量較少，所以降低了成本，縮小了占用空間。目標(biāo)是提供現(xiàn)成的和可供銷售的COTS(COTS =商業(yè)現(xiàn)成的)軟件/硬件產(chǎn)品以實現(xiàn)整體解決方案的靈活選擇和可擴(kuò)展性。
虛擬化技術(shù)和軟件定義的體系結(jié)構(gòu)是以軟件為中心的模式，在系統(tǒng)集中管理、網(wǎng)絡(luò)處理和安全性方面具有優(yōu)勢。遠(yuǎn)程監(jiān)控降低了運(yùn)營成本，而維護(hù)工程師或操作員并不總是需要現(xiàn)場檢查機(jī)器的狀態(tài);集中管理簡化了遠(yuǎn)程監(jiān)控，因為只需訪問一個軟件平臺即可管理您的資產(chǎn);通過云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(jī)器數(shù)據(jù)被推送到云端，數(shù)據(jù)可以通過用戶界面(HMI)訪問，機(jī)器數(shù)據(jù)可以用于預(yù)測性維護(hù)，這意味著機(jī)器數(shù)據(jù)可以用來預(yù)估機(jī)器即將發(fā)生故障的時間。
軟件定義架構(gòu)的PLC更強(qiáng)調(diào)的是一種體系，一種實現(xiàn)思想。和軟件定義網(wǎng)絡(luò)、軟件定義世界一樣，PLC設(shè)備的智能化和標(biāo)準(zhǔn)化的體現(xiàn)就是典型的軟件定義的PLC，包括PLC輕松連接至互聯(lián)網(wǎng)：將APP和分析結(jié)果嵌入機(jī)器和云，實現(xiàn)智能化和自我意識;無需更換PLC硬件即可改變和升級PLC設(shè)備功能，為用戶提供智能，實現(xiàn)持續(xù)改進(jìn);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。
基于這樣的歷史和現(xiàn)實條件下，東土科技及時推出基于“軟件定義控制”的新一代控制系統(tǒng)——NEWPRE3000，利用虛擬化和軟件定義的技術(shù)將傳統(tǒng)專用的硬件功能解耦，通過實現(xiàn)ERP/MES 和控制系統(tǒng)高度融合的三層結(jié)構(gòu)和邊云結(jié)合，從而實現(xiàn)自我調(diào)節(jié)、自我優(yōu)化的大數(shù)據(jù)驅(qū)動精確控制功能。
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