全球视角:超级安全的PLC……以及其他奇怪的组合

据《欧洲控制工程》报道，为了让自动化工程师的工作更轻松，并降低原始设备制造商和最终用户公司构建控制系统的成本，聪明的公司正在整合以前独立的产品。

2011年2月24日

自动化和控制技术继续以创造性的组合融合，而那些使用自动化的技术是受益者。安全与控制共享同一空间;cpu和I/O安装在相同的基板上;气动和电子正在一起享受生活。这些都是2010年11月SPS/IPC/Drives展会上的发现;下面的报告改编自控制工程欧洲2月8日发布。

在很大程度上，由于Stuxnet，工业安全公司正享受着大量的宣传。现在，直接瞄准工业目标的软件制导导弹的概念验证已经得到广泛认可，针对它们的保险需求变得更容易销售。

“震网是给我们行业的礼物，”总部位于柏林的Innominate Security Technologies的首席技术官卢茨(Jänicke)博士说。“我们多年来一直在警告人们这一点，现在他们看到了。工业pc和plc可以被黑客攻击，人们想要攻击它们，现在有了一种方法。”

HyperSecured PLC)

2010年SPS/IPC/Drives展会的时机——在Stuxnet恐慌之后的几个月——对安全公司来说是件好事。这是Innominate与其姊妹公司Phoenix Contact KW-Software推出hypersecure PLC的最佳时机。

大多数IT安全公司监控通信流量，希望阻止包含恶意软件签名的软件。这就是为什么他们的数据库必须不断更新最新的恶意软件信息，试图领先于黑客。然而，Innominate的安全方法是不断监控工业PC中的软件，以注意基本配置中是否有任何突然或其他变化。这就是蠕虫入侵系统时所做的事情——到处添加一些软件，小到不引人注意。但无论变化多么细微，Innominate的软件都能在几毫秒内检测到，并对风险进行评估，并建议用户采取什么措施。Jänicke博士说，在一天结束时，最好的解决方案是简单地清除系统并重新安装一个新的软件包。

然而，这种方法需要一个单独的硬件来监控PC或PLC。那么，为什么不将两者合并为一个单元呢?通过使用KW-Software实现了这样一个项目，这要感谢虚拟化。

Innominate称之为超级安全PLC。实际上，这是一台基于英特尔凌动Z530处理器平台的工业PC。风河的Hypervisor是这两个虚拟机的基础软件。安全应用程序(虚拟mGuard)在Linux下运行，并监视与网络的通信。KW-Software的软PLC在VxWorks下运行，仅通过mGuard与外界(与Profinet)通信。辅助PC(如台式机或笔记本电脑)用于IEC 61131编程和Profinet配置。mGuard本身是通过浏览器中的web界面配置的。

Jänicke博士说:“到目前为止，这种控制解决方案只能配置用于PLC和安全设备的专用硬件。“随着虚拟化的趋势，可以创建集成在CPU上的更经济的解决方案。实现这一目标的先决条件是独立于硬件的软件组件和可用于不同处理器架构的工业Hypervisor。”

组合CPU, FPGA I/O

六年前，美国国家仪器公司(National Instruments)推出了一款名为紧凑型里约热内卢或cRIO的新控制器，它结合了处理器和可重构FPGA。该设备可以使用NI公司的LabVIEW软件进行编程，这使得工程师可以立即访问硬件配置。将CPU与现场可编程门阵列(FPGA)相结合的概念已经获得了关注，这主要是因为FPGA的使用已经变得更加广泛，编程的工程成本已经下降。

在2010年的SPS/IPC/Drives大会上，Kontron宣布它已经将这两者放在了单板计算机上，从而产生了Kontron PCIe/104 Microspace MSMST。据称，这是世界上第一台将英特尔凌动E600系列处理器与Altera现场可编程门阵列(FPGA)组合在一起的嵌入式单板计算机。SBC的设计工作温度范围为-40°C至+85°C。

英特尔处理器应该足以满足你的需求，它的速度高达1.3GHz，板载DRAM系统内存高达2GB。FPGA有超过6万个逻辑元件。处理器和FPGA都包含集成的PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)总线元件，用于彼此之间的快速通信。

Kontron的战略将是提供经过全面验证和验证的嵌入式FPGA解决方案，包括处理器、FPGA、操作系统、电路板支持包(BSPs)和驱动程序。该公司表示，它还将为各种垂直市场提供专用I/O的IP核。

在硅中配置工业I/O的能力具有很大的优势，并且能够为不同的应用重新配置I/O，这使得该平台对机器原始设备制造商非常有用。当然，尽管它有“现场可编程”的名称，但重要的是要记住，FPGA编程仍然是一项专业活动，而且它可能一次只需要几百或几千块板，而不是在现场完成。

气动及电子学

几年前，你在SPS/IPC/Drives展会上错过Festo是可以原谅的。由于展览的标语是电气自动化，你可能不会期望看到气动公司展示其产品。然而，Festo一直是一个定期的参展商，尽管与其他一些参展商相比规模较小。

今年的存在是不同的。虽然这不是汉诺威工业博览会(Hannover Messe)的巨型展台，但它是费斯托·格兰德(Festo Grande)，电子和气动元件协同工作，并以该公司的最新标志——象鼻机械臂为顶峰。

抛开机器人创新不谈，费斯托展会上真正的明星是CPX系统，该公司声称该系统在全球销量已突破1万台大关。前端控制器运行CoDeSys软件，因此它与Beckhoff和Wago的软plc处于同一级别，有一个很大的区别:有许多气动模块，如阀门线圈连接到系统上。实际上，可以连接数十个I/O模块，每个现场总线节点最多可以连接512个I/O模块，模块长度为3米。因此，Festo表示，可以安装128个阀门线圈和多达8个额外的压力和动力区供应模块。

在展台上有几个演示，展示了CPX如何完全电动，完全气动，或两者的组合。

这是Festo对CPX的战略:将其营销为“21世纪的综合自动化”，其中包括气动和电气运动控制、安全、诊断以及压力和温度的闭环控制。该公司展示了用于机器人控制和多轴运动控制的新模块，以及集成的HMI解决方案。

- - - - - -控制工程欧洲，www.controlengeurope.com