PLC ảo - Bước tiến mới trong tự động hóa công nghiệp

Sự phát triển, hiện đại và tiêu chuẩn hóa của PLC ảo

Từ những năm 1990, PLC đã phát triển từ dạng cứng truyền thống sang PLC mềm, tách biệt phần mềm điều khiển khỏi phần cứng chuyên dụng. Sự chuyển dịch này cho phép các hệ thống linh hoạt hơn, có thể chạy trên nhiều loại vi xử lý và hệ điều hành khác nhau. Tuy nhiên, vPLC mới chính là bước tiến lớn nhất, đưa công nghệ PLC lên môi trường ảo hóa và điện toán đám mây.

Trong kiến trúc vPLC, môi trường thời gian chạy không còn gắn liền với phần cứng tại xưởng, mà được triển khai trên máy chủ tại chỗ, đám mây riêng hoặc thậm chí đám mây công cộng. Nhờ vậy, doanh nghiệp có thể giảm đáng kể chi phí phần cứng, tăng khả năng mở rộng và tận dụng các mô hình kinh doanh mới như “PLC-as-a-Service”.

Về mặt kỹ thuật, vPLC được triển khai thông qua container hoặc hypervisor, mang lại khả năng tách biệt môi trường, đảm bảo hiệu năng thời gian thực và dễ dàng quản lý tập trung. Các lợi ích khác bao gồm giảm tiêu thụ năng lượng, chi phí bảo trì, đồng thời tăng tính linh hoạt khi phát triển và triển khai ứng dụng.

Tuy nhiên, công nghệ này cũng đặt ra nhiều thách thức. Vấn đề lớn nhất là trách nhiệm phân tán giữa các bên liên quan: nhà cung cấp thiết bị, dịch vụ đám mây, viễn thông và phần mềm. Ngoài ra, yêu cầu khắt khe về độ trễ, tính sẵn sàng (QoS) và bảo mật cũng khiến các chuẩn giao tiếp công nghiệp như PROFINET, EtherCAT, Modbus TCP hay các giải pháp mới như TSN trở thành yếu tố then chốt.

Hiện nay, nhiều hãng lớn như Siemens, Beckhoff hay CODESYS đã tung ra các sản phẩm vPLC thương mại. Điển hình, Audi (Volkswagen) đã thử nghiệm thành công vPLC trong dây chuyền lắp ráp tại Đức từ năm 2024, mở đường cho việc áp dụng quy mô lớn trong ngành sản xuất.

Các chuyên gia dự đoán, trong tương lai gần, PLC cứng, mềm và ảo sẽ cùng tồn tại, được lựa chọn tùy theo yêu cầu ứng dụng. Nhưng rõ ràng, PLC đang là xu hướng tất yếu, góp phần thúc đẩy chuyển đổi số và hội tụ OT/IT trong công nghiệp 4.0.

Theo automation.com