I PLC virtuali (Virtual PLC, vPLC) sono una nuova tipologia emergente di controllori programmabili. Questa categoria oggi rappresenta un passaggio fondamentale nella digital transformation. Diverse sono le aziende del comparto automazione già impegnate a vari livelli su questo fronte. Vediamo alcuni esempi principali.
Siemens SIMATIC S7-1500V
Siemens nel 2023 ha lanciato SIMATIC S7-1500V, portando le funzionalità hardware del consolidato PLC SIMATIC S7-1500 direttamente negli ambienti IT. Questo vPLC, che mantiene la piena compatibilità con TIA Portal, può essere scaricato come un’app e integrato direttamente nell’ambiente IT.
Opera in un container Docker, ambiente standardizzato e incapsulato che esegue le applicazioni, e si basa sulle familiari funzioni e sul funzionamento del PLC SIMATIC S7-1500, risultando indipendente dal suo hardware.
Come sottolinea l’azienda, con SIMATIC S7-1500V gli utenti orientati alla tecnologia OT possono continuare a utilizzare le loro strutture traendo però vantaggi da un ambiente orientato all’IT.
Nel contempo, gli utenti IT possono lavorare in un ambiente a loro familiare con questo controllore, semplificando la collaborazione tra OT e IT verso una fusione di questi due mondi.
Phoenix Contact Virtual PLCnext Control
Phoenix Contact aveva annunciato nel 2024 il suo Virtual PLCnext Control con le stesse funzioni, capacità operative e opzioni di programmazione del suo PLC software PLCnext Control specifico per hardware.
La soluzione è definita come pacchetto di codice software sotto forma di OCI container, Open Container Initiative, standard aperto gestito dalla Linux Foundation per l’interoperabilità tra strumenti di containerizzazione.
CODESYS Virtual Control SL
Sempre nel 2024, arriva sul mercato CODESYS Virtual Control SL, sistema runtime compatibile IEC 61131-3 installabile su qualsiasi architettura con hypervisor per implementare controllori virtuali dotati di tutte le funzionalità CODESYS disponibili. È definito come nuova generazione di Soft PLC che consente la scalabilità nel numero e nelle prestazioni delle istanze di controllo.
Da ricordare che CODESYS ha sempre proposto Soft PLC indipendenti dall’hardware e ha continuato ad ampliare la propria gamma di prodotti.
Virtual PLC è il prodotto più avanzato, che consente al Soft PLC di funzionare in un ambiente virtuale senza la necessità di un dispositivo fisico, sostituito da tecnologie container e hypervisor.
Rockwell Automation FactoryTalk Logix Echo
Il panorama si amplia con Rockwell Automation FactoryTalk Logix Echo, emulatore di controllori di nuova generazione, ambiente di emulazione e virtualizzazione integrato con l’ecosistema Studio 5000.
Questo sistema consente di convalidare, testare e ottimizzare la logica di controllo senza bisogno di hardware fisico.
Schneider Electric e i Virtual PLC
I Virtual PLC di Schneider Electric sono software che emulano il funzionamento dei PLC hardware tradizionali su piattaforme standard IT o Cloud.
Permettono di svincolare la logica di controllo dall’hardware fisico, abilitando un controllo da remoto e una maggiore flessibilità nei sistemi industriali.
La gestione dei vPLC si inserisce all’interno degli ecosistemi software dell’azienda, tra cui EcoStruxure Automation Expert, che supporta l’implementazione di sistemi di controllo nativamente definiti dal software. Questo consente di eseguire i vPLC su computer industriali o server virtuali.
Un altro elemento dell’ecosistema è EcoStruxure Machine Expert Twin, suite software dedicata al digital twin per testare e validare virtualmente le logiche di controllo prima di costruire l’impianto fisico.
Beckhoff e la piattaforma TwinCAT 3
Anche Beckhoff offre controlli virtuali tramite la piattaforma TwinCAT 3, in particolare con il suo runtime basato su Linux, con le applicazioni che possono essere suddivise su più container.
Il runtime di TwinCAT 3 in esecuzione su un PC è come un PLC virtuale che viene eseguito nel “ring 0” di Windows, cioè nel livello di privilegio più alto della CPU, con gestione di tutte le attività di un PLC tradizionale.
La piattaforma TwinCAT 3 consente di creare più Virtual PLC ed eseguirli tutti nello stesso runtime di TwinCAT 3.
Bosch Rexroth e ctrlX COREvirtual
La soluzione vPLC di Bosch Rexroth è ctrlX COREvirtual, che funziona come gemello digitale dell’hardware fisico ctrlX CORE.
Eseguendolo direttamente su un PC tramite l’ambiente di sviluppo ctrlX WORKS, consente di scrivere codice, testare la logica e simulare macchine senza bisogno di controllori fisici.
Tra le caratteristiche principali, l’indipendenza dall’hardware e l’integrazione con ctrlX PLC Engineering basato su CODESYS per la programmazione IEC 61131-3.
COPA-DATA e zenon Logic
La soluzione Virtual PLC di COPA-DATA è zenon Logic. Integrata nella piattaforma software zenon, questa soluzione Soft PLC conforme IEC 61131-3 consente l’esecuzione di logiche di controllo direttamente su PC standard o architetture virtuali, eliminando la dipendenza dai PLC fisici tradizionali.
OTee e il vPLC basato su container
Tra le novità, la proposta della norvegese OTee, un controllo software-defined per operazioni industriali critiche basato sulla tecnologia vPLC utilizzando la virtualizzazione a livello di sistema operativo tramite containerizzazione.
Il runtime del PLC virtuale viene eseguito in container anziché all’interno di una macchina virtuale completa.
Il vPLC di OTee funziona su un’ampia gamma di hardware Linux x86 e ARM e anche su hardware più semplici, come un Raspberry Pi.
Un mercato in evoluzione
Il panorama dei PLC virtuali comprende quindi approcci tecnologici differenti, accomunati dal progressivo disaccoppiamento tra la logica di controllo e l’hardware proprietario.
Dai container agli hypervisor, dai Soft PLC evoluti ai runtime virtualizzati, il mercato sta sviluppando soluzioni che portano le funzioni tradizionalmente associate al PLC all’interno di architetture software e infrastrutture IT.
Hard PLC, Soft PLC e vPLC possono continuare a convivere, in funzione delle caratteristiche delle applicazioni, mentre la virtualizzazione apre nuove possibilità sul fronte della flessibilità, della scalabilità e dell’integrazione tra OT e IT.
