引言

IT、OT的边界越来越模糊。自从德国开始推行工业4.0、美国的工业互联网的大潮下，IT与OT的边界越来越模糊。原本OT只负责逻辑控制，其典型的金字塔架构（信息层、控制层、设备层），对不同层级控制的要求在被不断的打破。现有的控制边缘节点不仅要求能够同时满足实时和非实时控制的需求，同时也需要能够快速处理边缘控制数据，提供顶层数据通讯接口，远程设备维护和系统更新的诸多要求。因此，新时代对控制器已不在是简单的逻辑控制要求。

新时代强烈的呼唤着在这传统的控制领域，需要一个崭新的、开放的、共享的自动化体系来满足技术发展的要求。当然、这种开放的同时，也更需要注重工业对安全的要求。

一个事物或者技术的发展和变革，往往会在这个领域小型个体上出现，然后慢慢影响到局部，并最后开始席卷整个业界。下面让我们一起看看开放自动化如何从一开始的崭露头角到现在的发展趋向。

变革往往不会在行业的垄断者中出现，最具有开放自动化基因的倍福，由于其PC-Base的硬件框架，原本是可以在开放自动化的领域一展身手。而真正在控制器领域提出开放自动化的，并在市场上正式推广该理念的是菲尼克斯在2016年率先提出了下一代PLC技术-PLCnext技术。由于该理念切合工业4.0的发展需求，市场也急需一个全新的发展方向，因此开放自动化慢慢开始有收到业界关注。到现在为止菲尼克斯、施耐德、博世力士乐、Wago、B&R等品牌都把开放自动化作为其主要发展方向，以顺应时代的要求。接下来我们开看看各自在其开放自动化方面都做了那些工作。

Phoenix Contact--- PLCnext Technology 2016

相对于传统的控制系统领域，菲尼克斯其经典的控制器市场占有率一直是一个比较低的存在，跟其他以控制系统为主要产品的厂家不同，菲尼克斯以其自身先进的电子技术和产品制造技术，采用商用KW的eCLR内核和Multiprog的封装，构建了自己的PCworX系列控制器系统。这种采用标准的商业PLCOpen内核外加自我研发的硬件体系也是当今主流中小型控制系统公司采取的方案。菲尼克斯在收购KW软件公司后，开始收缩KW在IEC61131-3的软件业务，全力投入了对下一代控制系统软件架构的研发之中。

在2016年的汉诺威展会上，菲尼克斯以全新的控制系统理念给业界带来的一个崭新的软件系统框架，并以next技术为后缀，推出了基于开放式OS的PLCnext控制系统及硬件。在整个新软件系统中，菲尼克斯以开放为主旨，采用了开源的Linux Yocto版本，同时加载preempt_rt实时补丁，并根据不同的硬件平台进行裁剪，推出了基于ARM和X86两个不同平台的硬件控制器。由于对KW内核技术的获取，对工业实时控制需求的了解，菲尼克斯解封了传统PLC实时任务调度的特性，在PLCnext Runtime框架内首次提出了ESM（同步执行管理）概念，把原有在PLC Runtime的任务调度架构在基于实时Linux系统之上的实时任务调度机制，可以真正的确保各个来自不同运行环境和不同CPU核的任务实时性。而在各个任务之间的数据传递和使用，PLCnext采用GDS（全球数据空间）技术，利用4重内存缓冲技术和任务IN-Out接口，确保不同的任务获取数据的实时性和一致性。因此再次开放的平台上，客户可以采用标准的IEC61131-3的编程语言，同时也能够使用C++，C#、MATLAB等各种高级语言完成实时任务的编写。在PLCnext Runtime框架外，客户也可以使用基于Linux的开源技术和容器技术，通过OPC UA、REST、RSC、GRPC等标准软件接口获取来自于PLCnext Runtime的数据交互，完成各种非实时软件开发。同时开放的平台势必会对安全有更高的要求，PLCnext技术全方位的360安全防护，通过了相关的IEC62443-4-1和4-2的标准，确保系统的安全稳定可靠。

菲尼克斯对开放的要求不仅仅停留在设备侧，随着PLCnext AppStore的创建，新的商业模式正在为集成商、最终用户，甚至为希望基于PLCnext技术营销其组件的第三方供应商所接受。通过PLCnext AppStore，功能甚至完整的应用程序都可以购买、授权并下载到控制器上。此外，系统更新和其他内容也将通过这个渠道提供，这使得终端用户下载它们就像获取和安装手机应用程序一样容易。

实际上PLCnext技术超越了程序员、用户和制造商几十年来建立的思维模式。过去很长的一段时间，用户只能被硬件和软件强制捆绑的系统、内部运行时环境和许多专有特性被绑定到某个特定的公司，PLCnext技术冲破了这个壁垒，迈入了开放自动化的领域，让每一个用户都可以扩展和定制以满足其个人需求的解决方案。这种新的自由水平一开始肯定是不熟悉的。然而，一旦用户接受了这个原则，并熟悉了这个系统，就可以从工业4.0时代的无限可能性中受益。

未完待续……