近年來(lái)，關(guān)于“軟PLC能否取代傳統(tǒng)硬PLC”的討論持續(xù)升溫。從表面看，這似乎是系統(tǒng)架構(gòu)形態(tài)之爭(zhēng)：軟PLC側(cè)重靈活性、可擴(kuò)展性與系統(tǒng)集成能力，而傳統(tǒng)硬PLC則依托其穩(wěn)定性與可靠性占據(jù)優(yōu)勢(shì)。然而在真實(shí)的工業(yè)場(chǎng)景中，這一爭(zhēng)論往往難有定論。其關(guān)鍵并不在于控制系統(tǒng)是“軟”還是“硬”，而在于其實(shí)時(shí)性能是否具備足夠的確定性，能否真正滿(mǎn)足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)愈發(fā)復(fù)雜的控制需求。

在半導(dǎo)體裝備、新能源等高智能化新興領(lǐng)域，傳統(tǒng)硬PLC受限于封閉式架構(gòu)與有限算力，難以滿(mǎn)足IT與OT深度融合及機(jī)器視覺(jué)等信息化需求。在此背景下，基于開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)、支持靈活部署并易于系統(tǒng)集成的軟PLC，成為工業(yè)智能化發(fā)展的重要趨勢(shì)。然而，在實(shí)時(shí)性、可靠性及長(zhǎng)期穩(wěn)定性方面，軟PLC能否適應(yīng)嚴(yán)苛的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，仍是當(dāng)前亟待解決的核心技術(shù)挑戰(zhàn)。

軟PLC想扛得住現(xiàn)場(chǎng)，需練三重“內(nèi)功”

軟PLC基于多核處理器，具備多任務(wù)并行處理能力，并支持IEC 61131-3編程標(biāo)準(zhǔn)與多種通信協(xié)議，從而顯著降低了系統(tǒng)集成與二次開(kāi)發(fā)門(mén)檻。然而，并非所有軟PLC都能在復(fù)雜負(fù)載下系統(tǒng)性保障硬實(shí)時(shí)性能，勝任關(guān)鍵控制任務(wù)的軟PLC至少需練三重“內(nèi)功”：

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：提供可靠的實(shí)時(shí)任務(wù)響應(yīng)。與傳統(tǒng)操作系統(tǒng)不同，RTOS需確保關(guān)鍵任務(wù)能在毫秒甚至微秒級(jí)內(nèi)響應(yīng)，杜絕執(zhí)行不確定性，從而將通用計(jì)算平臺(tái)轉(zhuǎn)化為工業(yè)控制核心。

確定性任務(wù)調(diào)度： 可將不同的控制任務(wù)確定性地分配到不同的CPU核心上，嚴(yán)格避免CPU、內(nèi)存及I/O的資源爭(zhēng)用，確保關(guān)鍵控制任務(wù)始終享有可預(yù)測(cè)、無(wú)干擾的執(zhí)行環(huán)境。

工業(yè)級(jí)硬件設(shè)計(jì)：除寬溫、抗振動(dòng)和電磁兼容等基礎(chǔ)指標(biāo)外，從CPU選型、BIOS 配置到驅(qū)動(dòng)層設(shè)計(jì)，整個(gè)軟硬件堆棧都需圍繞實(shí)時(shí)確定性進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化。

（圖片由豆包生成）

這三重“內(nèi)功”共同定義了軟PLC能否承擔(dān)關(guān)鍵控制任務(wù)，任何一環(huán)的缺失，都可能導(dǎo)致系統(tǒng)在復(fù)雜負(fù)載下實(shí)時(shí)性能失守，無(wú)法滿(mǎn)足嚴(yán)苛工業(yè)場(chǎng)景的可靠性要求。

研華AMAX如何支撐軟PLC實(shí)時(shí)性能進(jìn)階？

以前述三項(xiàng)能力為標(biāo)尺，可以更清晰地審視軟PLC方案是否具備承擔(dān)關(guān)鍵控制任務(wù)的能力。研華 AMAX 系列邊緣智能控制器正是以確定性實(shí)時(shí)保障為核心，在系統(tǒng)架構(gòu)、開(kāi)發(fā)環(huán)境與產(chǎn)品體系層面進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，使軟PLC在開(kāi)放架構(gòu)下具備堅(jiān)實(shí)、可驗(yàn)證的可靠性基礎(chǔ)。

系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化，夯實(shí)軟PLC的實(shí)時(shí)底座

AMAX 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面引入 Intel TCC（時(shí)間協(xié)調(diào)計(jì)算）技術(shù)，對(duì)實(shí)時(shí)控制任務(wù)進(jìn)行優(yōu)先調(diào)度，有效隔離了非實(shí)時(shí)負(fù)載對(duì)控制周期的干擾，從而為毫秒級(jí)實(shí)時(shí)性能提供了可驗(yàn)證的基礎(chǔ)。

同時(shí)，通過(guò)BIOS定制與操作系統(tǒng)調(diào)優(yōu)，AMAX顯著降低了多任務(wù)并發(fā)時(shí)的抖動(dòng)，確保控制行為在高負(fù)載下依然保持高度可預(yù)測(cè)。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)采用分核、分系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，將控制、通信與計(jì)算任務(wù)隔離運(yùn)行，保障核心控制任務(wù)對(duì)資源的獨(dú)占性，可穩(wěn)定支持128軸運(yùn)動(dòng)控制等復(fù)雜場(chǎng)景。

集成軟件平臺(tái)，降低工程不確定性

AMAX Studio 將設(shè)備配置、程序開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)診斷、項(xiàng)目模板及應(yīng)用功能庫(kù)全面整合，形成統(tǒng)一的軟件平臺(tái)。開(kāi)發(fā)者可基于支持 IEC 61131-3 標(biāo)準(zhǔn)的 CODESYS 進(jìn)行快速編程，并能無(wú)縫集成高級(jí)語(yǔ)言，從而將行業(yè)專(zhuān)用算法安全部署至邊緣側(cè)執(zhí)行。常規(guī)自動(dòng)化控制、多軸同步與機(jī)器人控制可在同一硬件平臺(tái)協(xié)同運(yùn)行，并與視覺(jué)、組態(tài)系統(tǒng)深度集成，有效降低運(yùn)行中的不確定性。

完整產(chǎn)品形態(tài)，支撐多行業(yè)落地

在產(chǎn)品與生態(tài)層面，研華建立了完整的AMAX產(chǎn)品體系，覆蓋國(guó)產(chǎn)芯控制器、模塊化控制器、IPC控制器及面板型控制器，使實(shí)時(shí)性能可依據(jù)應(yīng)用復(fù)雜度與性能等級(jí)靈活落地。

與此同時(shí)，研華與Intel、瑞芯微等行業(yè)伙伴構(gòu)建協(xié)同生態(tài)，將AI能力、算力資源與高端芯片技術(shù)深度融合至AMAX體系，進(jìn)一步夯實(shí)了產(chǎn)品在復(fù)雜場(chǎng)景下的性能根基。

在半導(dǎo)體裝備中，IPC 控制器AMAX-7586集成HMI組態(tài)、視覺(jué)檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)控制與同一嵌入式平臺(tái)，在保障控制精度與工藝穩(wěn)定性的同時(shí)，有效縮減設(shè)備體積，降低開(kāi)發(fā)難度，實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)；在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，模塊化控制器AMAX-5580作為本地EMS控制器，承擔(dān)高密度數(shù)據(jù)處理與快速響應(yīng)任務(wù)，最大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)量超過(guò)5萬(wàn)點(diǎn)，搭載Edgelink軟件，支持IEC 61850協(xié)議。

結(jié)語(yǔ)

行業(yè)選擇的重心已經(jīng)從“軟硬之爭(zhēng)”轉(zhuǎn)向“能力為先”，軟PLC的發(fā)展與政策導(dǎo)向及制造業(yè)轉(zhuǎn)型形成共振?！丁叭斯ぶ悄?制造”專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施意見(jiàn)》強(qiáng)調(diào)AI技術(shù)、工業(yè)軟件與智能裝備的協(xié)同創(chuàng)新，而軟PLC正是集成實(shí)時(shí)控制、多任務(wù)處理與邊緣智能的關(guān)鍵平臺(tái)。

研華憑借AMAX產(chǎn)品體系與開(kāi)放AI生態(tài)，使產(chǎn)品與軟PLC的價(jià)值突破行業(yè)局限，真正實(shí)現(xiàn)在多任務(wù)、多場(chǎng)景下的確定性控制能力。在智能制造升級(jí)的政策驅(qū)動(dòng)下，選擇具備確定性保障的研華AMAX軟PLC系列，實(shí)質(zhì)是選擇了一種面向未來(lái)、可持續(xù)演進(jìn)的工業(yè)系統(tǒng)架構(gòu)。