伴隨著智能制造的深入推進以及IT系統(tǒng)與OT系統(tǒng)的加速融合，打破工業(yè)控制系統(tǒng)的封閉性和專用性，實現軟硬件解耦、互操作性、可移植性和復用性，是近年來工業(yè)控制技術發(fā)展和演進的重要方向。而且，在最終用戶的倒逼之下，軟硬件解耦勢頭正勁。在此背景下，可實現軟硬件解耦的虛擬PLC也開始嶄露頭角。目前，一些工控廠商已推出虛擬PLC技術與解決方案；同時，行業(yè)領先的制造企業(yè)也正在探索虛擬PLC的實際應用。

軟硬件解耦是指將軟件和硬件進行分離,使得軟件和硬件能夠獨立設計、開發(fā)、測試和部署，從而提高系統(tǒng)的靈活性、可擴展性和可維護性。在工業(yè)控制領域，由于PLC（可編程邏輯控制器）產品品牌眾多，且通常軟硬件深度捆綁，各品牌PLC之間兼容性差，導致最終用戶在升級維護的時候，只能依賴原來的廠家，一旦服務缺失（如備件不能供應、難以引進新的軟件技術等），最終用戶就無能為力。這也使得在最終用戶的倒逼下，實現工業(yè)控制系統(tǒng)的軟硬件解耦成為共識，且發(fā)展勢頭強勁。

正因如此，能夠獨立于硬件架構，實現軟硬件解耦的虛擬PLC技術和解決方案開始在工業(yè)控制領域嶄露頭角。一般而言，虛擬PLC是指在通用計算機中建立若干個虛擬機的環(huán)境，并在這些虛擬機環(huán)境中運行PLC程序。

虛擬PLC超脫于傳統(tǒng)PLC的軟硬件強制綁定，實現了PLC的數字孿生，其主要優(yōu)勢包括：最終用戶可不被供應商鎖定，可以根據需求進行硬件的選擇、升級和更換；能夠采用先進的IT技術和方法來管理OT硬件，并可實現高擴展性和靈活性，讓低成本的硬件也有可能采用更先進的控制系統(tǒng)，以及可通過工業(yè)邊緣系統(tǒng)訪問虛擬PLC，更加便捷地實現遠程控制等。

虛擬PLC的出現，解決了傳統(tǒng)工業(yè)控制技術所面臨的硬件交付周期長、維護成本高、控制器產品品牌眾多且兼容性差、方案可復用性差等問題。目前，包括CODESYS、西門子、菲尼克斯電氣等工控廠商已推出了虛擬PLC及相關技術解決方案。
 例如，CODESYS推出了其具有里程碑意義的新產品——CODESYS Virtual Control SL(虛擬控制技術)解決方案。它集成了許多先進的IT技術，如Containers、Hypervisor、Kubernetes、OPC UA、Web協(xié)議等技術，不僅可以實現軟硬件解耦，同時更可以借助通用的硬件平臺、容器技術、實時操作系統(tǒng)等實現自動化軟件的IT化，并能夠在傳統(tǒng)控制器、邊緣側、私有云或公有云服務器等多種環(huán)境下部署運行，實踐了“硬件平臺提供資源，軟件系統(tǒng)定義功能”的理念。

西門子在其最新的博途全集成自動化軟件TIA Portal V19中，加入了首款虛擬工業(yè)控制器Simatic S7-1500V。作為是一款完全虛擬的PLC，它基于SIMATIC S7-1500 PLC的功能和操作，且獨立于硬件，擴展了SIMATIC產品組合，并作為西門子增強自動化產品組合Industrial Operations X的一部分，支持實現更靈活、模塊化的生產工廠設計以及高度適應性的生產過程。

菲尼克斯電氣推出了PLCnext Virtual Control軟件解決方案。PLCnext Virtual Control利用虛擬化技術將PLCnext Technology的環(huán)境部署在客戶的硬件設備上。作為Automation Runtime Platform軟件平臺底座，它能夠輕松部署多種IEC61131、IEC61499運行時軟件，以滿足不同的產品設備或需求，如PLC、DCS、工業(yè)機器人、數控機床、工業(yè)物聯(lián)網等智能制造相關場景，使得工業(yè)自動化系統(tǒng)的部署和管理更加高效和靈活。而且，PLCnext Virtual Control還支持在單一硬件設備上部署多個PLC，為節(jié)省空間、降低成本、提高管理效率提供新思路。

同時，一些領先的制造企業(yè)也在與工控廠商一道，共同探索虛擬控制的實際落地應用。例如，福伊特紙業(yè)與CODESYS成立了項目研發(fā)測試實驗室，共同完成了CODESYS Virtual Control解決方案的部署。通過部署CODESYS Virtual Control虛擬控制技術解決方案，福伊特公司的造紙項目自動化應用程序靈活性更強，且更易于維護。奧迪也探索在其工廠中部署虛擬PLC，以實現更加靈活的工業(yè)控制。

總之，當前在工業(yè)控制領域，軟硬件解耦正勁，而能夠實現能夠獨立于硬件架構，實現軟硬件解耦的虛擬PLC的也開始嶄露頭角。然而，整體而言，傳統(tǒng)PLC依然具備一系列的突出優(yōu)勢，包括能夠在嚴酷的工業(yè)環(huán)境下長期可靠運行、易用性好等，這也是其能夠長盛不衰，成為工業(yè)自動化領域的常青樹的原因所在。而且，軟硬件解耦也并不意味著，今后PLC領域將會是虛擬PLC一統(tǒng)天下。如今，虛擬化PLC及虛擬控制技術仍處于探索試驗階段，并且也面臨著如何解決PLC的時間確定性和IT云服務的不確定性等關鍵挑戰(zhàn)，要想在工業(yè)控制領域發(fā)揚光大，仍然有很長的路要走。