工業自動化控制系統虛擬化技術應用

韓蕙陽 韓凌鷗

摘 要：當前工業技術的發展革新，促使工業自動化系統虛擬技術已經不斷融入了工業生產加工中。近年來，工業自動化控制系統的虛擬技術應用廣泛，基于生產加工、企業成本降低等方面提高了工業生產的效率和質量，并在一定程度上減輕了工業生產的能耗。文章的研究結合工業自動化系統控制中虛擬化技術的應用加以探討，并提出進一步的參考依據。

關鍵詞：工業自動化控制系統;虛擬化技術;應用

一、 引言

工業化自動控制和我國當前工業生產密切相關，現如今關于工業化自動控制虛擬技術應用的研究相對來說較少，主要原因在于現如今我國工業化自動控制的技術在不斷地革新。但關于虛擬技術的融入工業自動系統以及自動監控系統的設計等方面的研究較為缺乏，需要進一步深入研究融合plc變頻器、觸屏器、工控機等多種產品，促進工業生產的進步，提高工業生產效率。

二、 虛擬技術概述

近年來，隨著科學技術的不斷更新網絡技術，虛擬技術應運而生，虛擬技術不是單一的簡單流程，而是更為復雜科學的系統設計。虛擬技術最早發源于機械工程，伴隨著機械軟件應用的不斷普及。人們開始采用一種仿真化、虛擬化的技術來有效提高生產效率。現如今最常見的如虛擬硬盤、虛擬光驅都是通過虛擬技術的運用優化計算機的資源配置，有效促進磁盤CPU內存等多種操作環境的實現，借助虛擬技術，通過物理資源等形式對于工業系統進行控制，并將所需要的相關資源進行結構分解重組布局，有效促進工業生產領域的發展和推進。除此之外，虛擬技術的應用能夠提高生產力和資源的整合，在未來的無人機、無人汽車和機械生產中都可以得到廣泛的應用。

三、 工業自動化控制系統虛擬技術的具體運用

（一）工業自動化控制系統發展現狀

工業生產是我國行業發展的關鍵，同時也是保障我國國民經濟水平的關鍵。改革開放以來技術的革新，工業技術和產業在不斷地調整。新時期下傳統工業技術被逐漸信息化和數控化方向取代。目前來看工業自動化系統不再是單一片面的簡單流程，更形成了科學合理的布局。通過中央控制平臺結合數控技術、電子技術和電動化技術，能夠有效促進工業生產的加工與運行。自動化體系中結合具體的生產情況和加工狀況，可以利用自動化水準進行進一步的調整，降低人工投入成本，極大緩解工作壓力，使人從煩瑣的工作中解脫出來，并進一步提高生產效率和生產進程，促進現代化技術的應用與發展。

（二）工業自動化控制系統中虛擬技術的設計

工業自動化系統發展現狀中，虛擬技術的融入先從軟件層面入手，可以建立起虛擬區，通過技術系統的操作，實現多個數據的融合。包含了計算機軟件控制系統，借助虛擬技術可以將原有的操作系統呈現出虛擬化的模式。并借助虛擬前、虛擬后不同的物理計算和對比，規避自動軟件對其物理計算機的依賴，有效提升軟件的可移植性。

（三）工業傳動系統控制系統設計

傳動系統與控制系統是工業自動化系統運行過程的關鍵結合，計算機編程觸摸屏等相關指令和參數能夠有效發揮自動化控制體系的建設與發展。此次研究過程中，通過工業自動化系統的支持，能夠保證工業生產的穩定性，結合實際的需求，利用電子傳動控制體系或是自動調節體系，配置大量的交流進線與出線、電抗裝置，加快熔斷裝置，有效促進工業自動化的控制與運行。譬如首先建立起定期控制事故局，包括工程工作站的相應設備的鏈接，布置操作室，包括操作臺、模擬機臺和輻射高溫終端，HML等利用光纖和電氣式連接，布置好現場。借助plc技術，采用光纖進行現場設備的遠程控制，借助嗯虛擬技術，輔助電熱傳感器，高溫劑等相應設備進行連接。

（四）自動監控系統設計

虛擬技術應用中自動監控設計極為常見，實現了多操作系統與能源的降低，以電氣自動化為準的監控系統，結合智能中央控制器傳感器、數字安裝系統。通過自動控制生產線和感應裝置的安置，對于工業自動化生產進行實時監測，并將監控的數據和相關參數反映到智能中央控制平臺會，對監測的結果進行處理和分析。建立起報警系統、備份管理系統、溫度曲線系統和物料追蹤系統等多種系統，能夠有效促進自動控制體系的設計，提高工業自動化生產的效率。

（五）工業自動化控制系統虛擬技術應用的實際

結合工業控制領域的系統設計，在部分領域中虛擬技術的運用能夠有效打破操作系統與硬件的相互依賴，通過封裝操作系統到虛擬機技術，建立起較為強大的安全和故障隔離機制。結合具體的實際應用實踐來看，需要做好虛擬技術的選擇，目前主流的虛擬化解決方案有VMWare vSphere、MicroSoft Hyper-V、KVM等。在選擇好虛擬系統之后，借助存儲系統存儲于本地，并在每個節點給虛擬機安裝操作系統，依據常規方式在每個節點上傳操作系統的ISO進項，讓所有虛擬機可以讀取共享，即便不需要較高的配置，只需要一定的磁盤存儲量就能達到對于數據的儲存和記錄。除此之外建立起共享、存儲模式和相應的存儲方案，實際應用過程中可以借助有效促進系統的儲存，并建立起系統虛擬化的應用。具體的好處包括系統架構變得更加簡單，代替了原本操作站的工控器，需要維護的工控器和服務器，能夠有效擴展實際應用項目，增加新的設備和新的信號，不需要額外購買物理計算機，也不需要進行網線輻射等工作能夠有效促進工業系統的運行。

四、 結語

綜上所述，工業自動化控制體系中虛擬技術的運用，能夠借助虛擬技術、工業傳動系統控制系統、自動監控系統等多方面建立工業自動化控制系統，提高工業自動系統控制的效率和水平。

參考文獻：

[1]彭瑜.分布式開放軟件開發技術之工業自動化應用綜述（五）單內核技術的崛起[J].智慧工廠，2019（6）：16-18.

[2]郝任義.工業自動化生產線中機器人及PLC的集成控制研究[D].秦皇島：燕山大學，2018.

作者簡介：

韓蕙陽，韓凌鷗，沈陽來金汽車零部件有限公司。