0 引言

    近幾年，云計(jì)算在越來(lái)越多的領(lǐng)域成為了核心技術(shù)^[1-2]。云計(jì)算具備一些很重要的特性，如按需部署、動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展、靈活性高、可靠性高、性價(jià)比高等。這些特性引起了工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的關(guān)注，以研究新型云應(yīng)用在自動(dòng)化中的適用性。隨著工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，云將成為工業(yè)系統(tǒng)中主要的基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)和算法都將在云端分布式執(zhí)行。軟PLC是該系統(tǒng)下的一種應(yīng)用，可以在云端采集傳感器數(shù)據(jù)并對(duì)工廠進(jìn)行控制。但是，連接到云系統(tǒng)的軟PLC不能保證系統(tǒng)的硬實(shí)時(shí)性，因此基于云的軟PLC不適合運(yùn)行有硬實(shí)時(shí)性要求的關(guān)鍵控制程序。

    然而，基于云的軟PLC有以下優(yōu)點(diǎn)：

    (1)軟PLC比硬件PLC更容易部署和改進(jìn)，可以作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與調(diào)試期間的一種控制手段；

    (2)軟PLC的冗余成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于硬件PLC系統(tǒng)，可以大大節(jié)約系統(tǒng)建設(shè)成本；

    (3)基于云的軟PLC價(jià)格低廉、易于擴(kuò)展，可以迅速在一些新興領(lǐng)域取得突破效果，如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0及物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用。

    為了能夠在這些場(chǎng)景下進(jìn)行應(yīng)用，需要對(duì)基于云的軟PLC系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。本文提出了一種多實(shí)例可擴(kuò)展的軟PLC系統(tǒng)架構(gòu)，分析了在云環(huán)境下部署和執(zhí)行軟PLC的可行性，并對(duì)實(shí)時(shí)性、可靠性等關(guān)鍵性指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)估，闡述了基于云的控制系統(tǒng)可能的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。

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作者信息:

陳  海1，2

(1.中電智能科技有限公司，北京102209；2.華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所，北京100083)