信息与控制

作者：王亦卿, 夏长清, 金曦, 许驰, 张艳珠

关键词：可编程逻辑控制器(PLC), 虚拟控制器(vPLC), 信息技术(IT), 运营技术(OT), 信息物理生产系统(CPPS)

工业4.0时代，制造模式逐渐向柔性化和定制化发展，传统可编程逻辑控制器(programmable logic controller，PLC)基于预设指令的离线配置方法难以适用，以虚拟控制器(virtual Programmable Logic Controller，vPLC)为代表的新一代控制器凭借其灵活性和可扩展性等优势逐渐成为学术界与工业界的研究热点。为此，本文以vPLC为对象，围绕工业场景中系统架构、实时性、可扩展性等核心指标，从信息技术(Information Technology，IT)与运营技术(Operational Technology，OT)融合的角度展开综述，分析了控制器的发展历程与内在技术需求、vPLC关键技术的实现与优化方法及其在赋能行业应用。在此基础上，进一步挖掘信息物理生产系统(cyber-physical production systems，CPPS)架构下vPLC构建的共性方法，包括vPLC的结构实现、软硬件平台分析及影响vPLC性能的关键技术等。最后，为验证vPLC技术在工业应用中性能指标的可满足性，对时延、抖动等工业核心指标进行了实验测试与分析，为vPLC研究提供理论与技术支撑。

来源：2025年第2期

《信息与控制》期刊编辑部

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