伴随着智能制造的深入推进以及IT系统与OT系统的加速融合，打破工业控制系统的封闭性和专用性，实现软硬件解耦、互操作性、可移植性和复用性，是近年来工业控制技术发展和演进的重要方向。而且，在最终用户的倒逼之下，软硬件解耦势头正劲。在此背景下，可实现软硬件解耦的虚拟PLC也开始崭露头角。目前，一些工控厂商已推出虚拟PLC技术与解决方案；同时，行业领先的制造企业也正在探索虚拟PLC的实际应用。

软硬件解耦是指将软件和硬件进行分离,使得软件和硬件能够独立设计、开发、测试和部署，从而提高系统的灵活性、可扩展性和可维护性。在工业控制领域，由于PLC（可编程逻辑控制器）产品品牌众多，且通常软硬件深度捆绑，各品牌PLC之间兼容性差，导致最终用户在升级维护的时候，只能依赖原来的厂家，一旦服务缺失（如备件不能供应、难以引进新的软件技术等），最终用户就无能为力。这也使得在最终用户的倒逼下，实现工业控制系统的软硬件解耦成为共识，且发展势头强劲。

正因如此，能够独立于硬件架构，实现软硬件解耦的虚拟PLC技术和解决方案开始在工业控制领域崭露头角。一般而言，虚拟PLC是指在通用计算机中建立若干个虚拟机的环境，并在这些虚拟机环境中运行PLC程序。

虚拟PLC超脱于传统PLC的软硬件强制绑定，实现了PLC的数字孪生，其主要优势包括：最终用户可不被供应商锁定，可以根据需求进行硬件的选择、升级和更换；能够采用先进的IT技术和方法来管理OT硬件，并可实现高扩展性和灵活性，让低成本的硬件也有可能采用更先进的控制系统，以及可通过工业边缘系统访问虚拟PLC，更加便捷地实现远程控制等。

虚拟PLC的出现，解决了传统工业控制技术所面临的硬件交付周期长、维护成本高、控制器产品品牌众多且兼容性差、方案可复用性差等问题。目前，包括CODESYS、西门子、菲尼克斯电气等工控厂商已推出了虚拟PLC及相关技术解决方案。

 例如，CODESYS推出了其具有里程碑意义的新产品——CODESYS Virtual Control SL(虚拟控制技术)解决方案。它集成了许多先进的IT技术，如Containers、Hypervisor、Kubernetes、OPC UA、Web协议等技术，不仅可以实现软硬件解耦，同时更可以借助通用的硬件平台、容器技术、实时操作系统等实现自动化软件的IT化，并能够在传统控制器、边缘侧、私有云或公有云服务器等多种环境下部署运行，实践了“硬件平台提供资源，软件系统定义功能”的理念。

西门子在其最新的博途全集成自动化软件TIA Portal V19中，加入了首款虚拟工业控制器Simatic S7-1500V。作为是一款完全虚拟的PLC，它基于SIMATIC S7-1500 PLC的功能和操作，且独立于硬件，扩展了SIMATIC产品组合，并作为西门子增强自动化产品组合Industrial Operations X的一部分，支持实现更灵活、模块化的生产工厂设计以及高度适应性的生产过程。

 

菲尼克斯电气推出了PLCnext Virtual Control软件解决方案。PLCnext Virtual Control利用虚拟化技术将PLCnext Technology的环境部署在客户的硬件设备上。作为Automation Runtime Platform软件平台底座，它能够轻松部署多种IEC61131、IEC61499运行时软件，以满足不同的产品设备或需求，如PLC、DCS、工业机器人、数控机床、工业物联网等智能制造相关场景，使得工业自动化系统的部署和管理更加高效和灵活。而且，PLCnext Virtual Control还支持在单一硬件设备上部署多个PLC，为节省空间、降低成本、提高管理效率提供新思路。

同时，一些领先的制造企业也在与工控厂商一道，共同探索虚拟控制的实际落地应用。例如，福伊特纸业与CODESYS成立了项目研发测试实验室，共同完成了CODESYS Virtual Control解决方案的部署。通过部署CODESYS Virtual Control虚拟控制技术解决方案，福伊特公司的造纸项目自动化应用程序灵活性更强，且更易于维护。奥迪也探索在其工厂中部署虚拟PLC，以实现更加灵活的工业控制。

总之，当前在工业控制领域，软硬件解耦正劲，而能够实现能够独立于硬件架构，实现软硬件解耦的虚拟PLC的也开始崭露头角。然而，整体而言，传统PLC依然具备一系列的突出优势，包括能够在严酷的工业环境下长期可靠运行、易用性好等，这也是其能够常盛不衰，成为工业自动化领域的常青树的原因所在。而且，软硬件解耦也并不意味着，今后PLC领域将会是虚拟PLC一统天下。如今，虚拟化PLC及虚拟控制技术仍处于探索试验阶段，并且也面临着如何解决PLC的时间确定性和IT云服务的不确定性等关键挑战。要想在工业控制领域发扬光大，仍然有很长的路要走。