工控机虚拟化在XX自控系统中的应用
虚拟化技术在指挥自动化技术中的应用
张钧溥陕西省西安市阎良中航工业试飞中心虚拟化技术在指挥自动化技术中的应用虚拟现实技术的发展在很大程度上改变了我们的生活，也改变了现代战争作战模式。
在现实生活中，人们利用虚拟现实技术可以实现沉浸式体验，在现代作战当中，军事指挥人员同样可以借助虚拟化技术更为清晰准确地把握战场情况，提升指令的精准度和科学性。
本文将深入研究虚拟化技术在指挥自动化技术中的应用，探究我国未来战争发展形态和趋势等，为我国国防能力提升提供相应参考。
1引言虚拟化技术的发展，能够帮助指挥自动化技术实现战场可视化，帮助指挥作战人员更为真实、具体地把握战场上的敌我兵力以及作战能力情况，更好地把握战场环境等。
其相较于传统的战场对抗模拟，具有更强的现实性，也能够让指挥自动化系统更为全面的掌握战场情况，做出科学有效的指挥命令。
虚拟化技术在指挥自动化技术中的应用具有重要的战略价值，也是未来战争中的重要发展趋势之一。
2战场环境的虚拟化战场环境的模拟是指挥作战的传统，利用模拟工具进行战场环境的模拟复原，能够帮助指挥作战人员作出更契合实际需求的作战指令。
在信息化时代，利用虚拟化技术进行战场环境的模拟，然后将模拟结果传输到指挥自动化系统中枢，可以帮助指挥自动化系统作出相应的作战指令，实现指挥自动化。
在当前战争中尤其是在海战和空战当中，利用三维技术以及仿真技术等，通过借助无线传感器能够被感知和收集，能够在指挥自动化系统终端获知水下武器和空中武器的数量等数据。
这样一来，便可实现战场环境的可视化，达到知己知彼百战不殆的战争效果。
通过战场环境的虚拟化可以更好地掌握敌我武力值情况，并根据风向以及海浪高度等现实客观条件进行相应的作战指挥和调整，大大提升我方作战的成功率。
3敌我双方兵力情况的虚拟化在信息化作战过程中，可以利用分布在战场上的无线传感器进行敌我双方兵力情况的收集和分析。
在中国古代，《孙子兵法》中就有着对作战计划和作战部署的总结，要求作战指挥人员需要全方位掌握敌我双方兵力情况以及实际作战环境情况，分析指挥作战人员的作战习惯和性格等，在此基础上进行战略部署。
浅析工业自动化计算机控制系统的应用
浅析工业自动化计算机控制系统的应用工业自动化计算机控制系统是指通过计算机智能控制的工业生产自动化系统。
它包含了多个方面的技术，包括计算机、控制技术、通信技术和传感器技术等。
在现代工业生产中，工业自动化计算机控制系统的应用越来越广泛，具有重要的意义。
一、工业自动化计算机控制系统的应用1. 工业生产自动化工业自动化计算机控制系统被广泛应用于生产自动化领域。
通过工控机、传感器等设备实现工业生产各个环节的自动控制和数据采集。
例如，在汽车制造过程中，该控制系统能够控制机器人等设备，自动完成各个制造环节；在食品加工领域，该系统可自动完成食品生产线上的搅拌、包装等环节，提高生产效率和加工品质。
2. 工程自动化工业自动化计算机控制系统在工程自动化领域也经常被应用。
例如，在建筑施工中，可以使用该系统来实现混凝土搅拌、浇注等工程自动化控制，提高生产效率以及建筑品质。
3. 机器人控制机器人控制是该系统应用的又一个领域。
通过该系统控制机器人的运动，以达到完成某项特定任务的目的。
例如，在制造业中，该控制系统可以操纵机器人进行装配、板材切割等任务，实现自动化生产，提高生产效率以及产品质量。
4. 智能交通管理在智能交通管理中，工业自动化计算机控制系统的应用更加广泛。
例如，在停车场的管理中，该系统可控制车辆的进出、管理停车费用等功能，实现停车场的智能化管理。
同样地，在城市交通管理中，该系统可对路况进行实时监控，对交通流量进行优化调控。
二、工业自动化计算机控制系统的优势工业自动化计算机控制系统的应用具有以下优势：1. 提高生产效率该控制系统可实现大量生产工艺自动化，从而提高生产效率。
通过自动化的生产过程，不仅可以提高生产效率，同时也可以降低生产成本。
2. 提高品质与稳定性自动化生产过程旨在防止错误发生，从而提供一致的生产质量。
与手工生产相比，自动化生产对人力的依赖性降低，从而降低了操作中的错误率。
3. 减少工人的劳动量自动化生产可以有效减少工人劳动量，使他们可以在更少的时间内完成更多的任务。
工控机在自动控制系统中的应用分析
工控机在自动控制系统中的应用分析摘要智能控制器是针对机电一体化控制系统的智能控制器件,利用工控机可使智能系统更好地适应工业现场的使用要求,提高智能系统的稳定性。
本文设计了工控机在智能系统中的应用模式,探讨了工控机在智能系统中可行性新技术。
关键词工控机;嵌入式1控制器是向系统部件提供协同运行所需要的控制信号20世纪90年代以来,计算机技术、通讯技术、控制技术的发展促使控制系统向数字式、分布式、开放可互操作和面向开放式互连网络的现场总线控制系统发展。
新型工业控制系统及产品的应用系统具有的一些控制要求和特点,如实时控制、分布控制、事件驱动控制、智能系统控制,不仅提高了系统的控制功能,同时也对其系统功能的实现提出了新形式和高要求。
在此所讲的控制器主要是针对机电一体化系统的控制器件,例如:采用工业控制计算机、单片机、可编程序控制器等,在计算机辅助设计与制造、数控机床、工业机器人、自动生产线等领域进行了广泛的应用。
为了使微机控制系统能够很好地适应工业现场的使用要求,计算机公司专门研制了工业控制计算机,简称工控机,工控机采用标准总线和模板结构,具有许多显著的优点,因而得到了越来越广泛的应用。
目前国内使用最多的工控机是STD 总线工控机和PC总线工控机。
2工控机的功能模块可分为系统模板、I/O接口类模板和通信类模板三大类对于STD总线工控机来说,系统模板包括CPU模板、存储器模板、人机接口和系统支持模板。
对于PC总线工控机来说,系统模板就是一体化CPU板。
I/O接口类模板包括开关量I/O模板、A/D转换模板、D/A转换模板、信号调理板、继电器输出板等。
通信类模板包括如RS-232C接口板、USB接口板、GPIB接口板、工业局部网络接口板等。
工控机的模板式结构,使用户能够根据实际需要方便地选择配置。
例如:嵌入式主机板、IntelPentium处理器、DDR内存、支持2个LAN 网卡、支持LCD和VGA显示、支持Audio、2个USB接口等配置。
工业控制系统的虚拟化技术应用有哪些
工业控制系统的虚拟化技术应用有哪些在当今数字化和智能化的工业时代，工业控制系统的稳定性、可靠性和高效性至关重要。
虚拟化技术作为一项关键的信息技术手段，正逐渐在工业控制系统中得到广泛应用，为工业生产带来了诸多变革和优势。
虚拟化技术是一种将物理资源（如服务器、存储设备、网络等）抽象化和池化，以创建多个独立的虚拟环境的技术。
在工业控制系统中，虚拟化技术的应用主要体现在以下几个方面。
首先，服务器虚拟化是常见的应用之一。
工业控制系统通常需要运行各种服务器，如监控服务器、数据采集服务器、应用服务器等。
通过服务器虚拟化，可以将一台物理服务器虚拟化为多个虚拟机，每个虚拟机可以独立运行不同的操作系统和应用程序。
这样一来，不仅提高了服务器的利用率，降低了硬件成本，还便于服务器的管理和维护。
例如，当某台虚拟机出现故障时，可以快速将其迁移到其他物理服务器上，减少系统停机时间，保障工业生产的连续性。
其次，存储虚拟化在工业控制系统中也发挥着重要作用。
工业生产过程中会产生大量的数据，包括生产数据、设备运行数据、质量检测数据等。
存储虚拟化技术可以将多个分散的存储设备整合为一个统一的存储池，实现对存储资源的集中管理和灵活分配。
同时，通过数据备份和恢复技术，确保数据的安全性和可用性。
例如，采用存储快照技术，可以在不影响生产系统运行的情况下，快速创建数据的备份副本，以便在数据丢失或损坏时进行恢复。
再者，网络虚拟化技术也逐渐融入工业控制系统。
传统的工业网络架构较为复杂，管理难度大。
网络虚拟化可以将物理网络资源虚拟化为多个逻辑网络，实现网络资源的灵活配置和隔离。
例如，通过虚拟局域网（VLAN）技术，可以将不同部门或生产线的网络进行隔离，提高网络的安全性和性能。
同时，软件定义网络（SDN）技术的应用，可以实现对网络流量的智能控制和优化，提高网络的可靠性和效率。
在工业控制系统的虚拟化应用中，桌面虚拟化也具有一定的优势。
对于工业控制现场的操作人员和维护人员，桌面虚拟化可以提供统一的、标准化的操作环境，减少因个人电脑配置差异和软件版本不一致带来的问题。
虚拟化技术在计算机机房管理中的应用
虚拟化技术在计算机机房管理中的应用
随着信息技术的飞速发展，计算机机房的管理变得越来越复杂和繁琐，为了更好地利
用资源，提高效率，降低成本，虚拟化技术在计算机机房管理中得到了广泛的应用。
虚拟
化技术是指利用虚拟化技术对物理资源进行抽象，从而将一个或多个物理资源虚拟化成多
个逻辑资源的技术。
通过虚拟化技术，可以实现对计算机机房资源的更加灵活和高效的管理。
在计算机机房管理中，虚拟化技术主要应用在服务器虚拟化、网络虚拟化和存储虚拟
化等方面。
下面将针对这些方面详细介绍虚拟化技术在计算机机房管理中的应用。
一、服务器虚拟化
服务器虚拟化是指通过虚拟化技术将一台物理服务器虚拟化成多台逻辑服务器的技术。
在传统的计算机机房中，每台服务器通常只能运行一个操作系统和一些应用程序，但是通
过服务器虚拟化技术，一台物理服务器可以同时运行多个虚拟机，每个虚拟机都可以运行
不同的操作系统和应用程序，从而实现对服务器资源的更加灵活和高效的利用。
在计算机机房管理中，服务器虚拟化技术可以帮助管理员更好地利用物理服务器资源，减少服务器的数量和能源消耗，降低硬件和维护成本。
服务器虚拟化还可以提高服务器的
灵活性和可靠性，当某台物理服务器发生故障时，可以迅速将虚拟机迁移到其他物理服务
器上，从而保证系统的连续性和稳定性。
二、网络虚拟化
三、存储虚拟化
存储虚拟化技术可以帮助管理员更好地利用存储资源，降低存储设备的数量和成本，
提高存储系统的性能和可靠性。
通过存储虚拟化，可以实现存储设备的统一管理和分配，
集中管理存储资源，提高存储资源的使用率，减少存储设备的闲置，从而降低成本，提高
效率。
浅谈虚拟化桌面在调度指挥系统中的应用
浅谈虚拟化桌面在调度指挥系统中的应用随着信息技术的发展，计算机在各行各业中的应用越来越广泛。
在现代指挥调度系统中，计算机自动化技术是不可或缺的一部分。
为了更好地管理和利用计算机资源，虚拟化技术逐渐应用于指挥调度系统中。
虚拟化技术，是将一台计算机物理资源进行虚拟化，划分为多个虚拟机的技术。
虚拟机是指在一台计算机上模拟多个类似于独立计算机的运行环境，也就是说虚拟机拥有自己的操作系统、独立的硬件资源等。
虚拟化技术具有灵活性高、使用效率高、资源利用率高等优点，广泛应用于数据中心和云计算领域。
在指挥调度系统中，虚拟化技术主要应用于虚拟化桌面。
虚拟化桌面是指将一台服务器上的硬件资源分配给多个用户，每个用户都可以通过互联网或内部网络访问虚拟桌面，获得一个独立的桌面环境。
虚拟化桌面在指挥调度系统中主要有以下应用：1. 实现资源共享在传统的指挥调度系统中，每个用户都需要购买一台独立的计算机。
这样不仅成本高昂，而且很难实现资源共享。
通过虚拟化桌面技术，可以将一台服务器的硬件资源划分为多个虚拟桌面，实现多个用户共享资源，节省成本。
2. 实现灵活的管理虚拟化桌面可以通过软件的方式实现桌面的管理，比如安装、升级软件，集中管理用户的桌面设置等。
这一点对指挥调度系统非常重要，有利于管理和维护用户桌面环境。
3. 提高安全性在指挥调度系统中，若一台计算机故障，可能会导致该用户无法工作。
而虚拟化桌面可以实现虚拟机的迁移，即将一个虚拟机从一台服务器迁移到另一台服务器，保证用户的可用性。
总之，虚拟化桌面技术是指挥调度系统中的重要应用之一。
通过虚拟化桌面，可以实现资源共享、灵活管理、提高安全性和可用性等优点，为指挥调度系统提供了更好的计算机自动化支持。
工控机在智能系统中的应用分析
工控机在智能系统中的应用分析随着工业自动化和智能化的不断推进，工控机的应用也越来越广泛，尤其是在智能系统领域。
那么，究竟什么是工控机，它在智能系统中有哪些应用，又有哪些优势和局限性呢？下面我们逐一进行讲解。
一、什么是工控机工控机，顾名思义，是工业控制计算机的简称。
它是一种高性能、高稳定性、可靠性较高的嵌入式计算设备，专门用于工业自动化控制系统中。
所以它的硬件组件、外部接口、操作系统和软件应用等方面，与普通个人电脑有很大的区别。
工控机的普及主要是由于它可以在恶劣工业环境下，保持稳定运行和长期不间断工作。
因而工控机被广泛应用于物联网、自动化控制、机器人、计算机视觉等领域。
二、工控机在智能系统中的应用工控机在智能系统中的应用，主要是利用它强大的计算、输入输出操控、通信网络等特点，为智能化设备实现数据采集、信息处理和控制命令等功能。
1. 智能物联网目前，工控机被广泛应用于智能楼宇、智能仓储、智能公共设施等物联网项目中，使得这些系统可以实现人员和物品的实时监测、远程控制及预警等功能。
例如，在智能楼宇项目中，工控机可以通过和其他接入智能楼宇系统的各种设备进行数据交换，实现智能门禁、智能灯控、智能温控等功能。
2. 自动化设备自动化设备（如机器人、自动化生产线等），是工业自动化的重要组成部分。
工控机可以通过连接对应的传感器和执行机构，实现对自动化设备的控制和调度。
例如，在焊接机器人生产线控制中，工控机可以负责对焊接机器人关节的运动进行控制，从而实现产品生产。
3. 机器视觉近年来发展迅速的机器视觉系统，也开始广泛使用工控机完成任务。
例如，在产品质量检测中，工控机可以利用机器视觉方法对产品的质量、尺寸、外观等方面进行检测，从而避免了传统的“眼观4张图”方式的人工误差和繁琐。
三、工控机的优势和局限性虽然工控机在智能化系统中起到了重要的作用，但是它也有自身的优势和局限性。
优势：1. 高性能工控机大多采用专用的嵌入式计算平台，因而拥有高性能和高可靠性，且在运行效率上远远高于普通计算机，特别是在应用于实时控制和数据处理等领域有优势。
虚拟机系统在工控环境下的应用
虚拟机系统在工控环境下的应用windows XP系统是现场上位机装机量最高的操作系统，因为其与工控软件有极高的兼容性。
但是随着电脑硬件的发展，很多上位机已经不再支持windows XP系统。
在此情况下，在上位机中通过虚拟机模拟windows XP系统来解决各种问题。
文章借一次安装实例，简述配置虚拟机的步骤及可能遇到问题并解决的办法，以供参考。
标签：虚拟机；工控通讯；操作系统引言微软已于2015年7月正式发布了windows 10系统，同时对windows XP系统终止了后续更新及服务。
各大硬件厂商也积极跟进，在硬件上与新系统积极保持一致。
比如Intel从Haswell四代平台8系列芯片组不再向下兼容XP和Vista。
但是在工控领域，windows XP系统还是绝大多数工程师的首选。
因为windows XP系统对工控软件支持最好，不会出现各种各样的兼容性问题。
而且现场中有的设备使用的工控软件版本只支持windows XP系统。
在这样的情况下，工程师们为了保证能够在现场进行调试，只能把自己的笔记本/上位机上选择windows XP系统。
但是面对硬件被限制的笔记本/上位机，如果还想继续运行windows XP系统，那么虚拟机将是一个不错的方案。
1 虚拟机的特点虚拟机（Virtual Machine），在计算机科学中的体系结构里，是指一种特殊的软件，可以在计算机平台和终端用户之间创建一种环境，而终端用户则是基于这个软件所创建的环境来操作软件。
基于这种虚拟机，用户可以运行任何操作系统，比如可以在他们“个人的”虚拟电脑上运行两个不同的操作系统（也被称为“访客（guests）”）。
这样的话，新版的实验性操作系统就可以与旧版的较稳定版本一同在单独的虚拟机上运行。
在虚拟机系统内可以独立安装运行软件，保存数据，拥有自己的独立桌面，不会对真正的系统产生任何影响，而且具有能够在现有系统与虚拟镜像之间灵活切换的一类操作系统。
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消除重大隐患 解决了无法解决的技术难题 解决技术多样化和技术缺失造成的维修、维护困难的 问题 大幅度减少故障停机时间
工控机最大的要求是长期稳定运行，但是到了运 行后期，稳定性就很难得到保障，仅依靠追加投 资进行改造，不仅性价比不高，对连续生产的破 坏性也是不可估量的。
虚拟化运行作为其后期维护的一种手段，对我们 的生产保障具有极高的作用。
常见的虚拟化软件主要有三种：
VMware Workstation Microsoft Hyper-V Citrix XenServer „„
《虚拟化软件比较：Vmware-Microsoft-Citrix》
综合对比后选定了VMware Workstation，这款软 件更适合我们公司的情况。
历来，工控系统的故障处理一直是一项重点工作， 但是其中存在诸多困难，主要分为四类：
生产线寿命一般在10年左右，而普通计算机硬件 的寿命一般只有5年左右，其生产销售周期只有3 年左右，当硬件损坏的时候，市场上已经很难买 到与其对应的型号了。
工控系统一般对于操作系统都有特殊的要求，而 操作系统对于硬件也有其特殊的要求。 因此，新型号配置的电脑安装不上老的操作系统， 也就无法安装工控系统。
2012年8月虚拟化方案第一次应用在了实际生产 中。 XX控制室两台操作站（已使用8年）分别在5月份 和7月份出现故障，经检测，判定无法修复。 我们提报了采购计划，买来了两台标准配置的普 通电脑，利用虚拟化技术成功安装了控制系统， 截止到现在一直在正常运行。
物理机虚拟化技术产生的效益主要为隐形效益和 间接效益，无法直接进行计算，主要分为4个方 面：
俗话说“谁有不如自己有，谁会不如自己会”
很多技术问题是掌握在厂家手中的，这些问题往 往会对各类控制系统的维护有着相当大往往是唯一的， 不可复制的，为了保障工控系统的正常运行，公 司会专门针对每一个系统都培养一部分技术人员。
但是随着人才的流动，某些控制系统的技术资料 可能就会出现缺失。
半小时内可以解决
半小时内不能解决
修复
不能修复
类别 总数量 30分钟以上
维修数量 154 108
维修时间 12878 11992
时间百分比 100.00% 93.12%
DCS、配合料
其他
114
30
8015
4863
62.24%
37.76%
虚拟化的目的：
虚拟化的主要目的是对计算机基础设施进行简化。它 可以简化对资源以及对资源管理的访问。
物理机是由真实存在 的硬件组成的计算机
虚拟机是由软件虚拟 出的硬件组成的计算 机。
Ghost只能在同型号电 脑上进行备份、还原
物理机虚拟化可以跨 平台进行移植
Windows2000在2000年开始销售，2005年微软停 止对其技术支持，各硬件生产商随后停止基于 Windows2000的硬件驱动的开发，现在买到的各 种硬件大多数没有Windows2000驱动，所以说新 电脑安装不上Windows2000。
XX功控系统担负两条生产线的原料配给工作
XX上位机备用机损坏，无法恢复 没有掌握其控制系统的移植和安装技术
其上位机硬件比较特殊，市场上买不到配套硬件
隐患
前期的测试有很大一部分是针对此系统，对于他 的虚拟化，我们有很大的信心，但是仍然做了充 分的准备和多项应急措施。
经过反复模拟操作，确认没有任何问题后，3月 份，对其执行了“物理机虚拟化”。
2012年1月和2月，我们对VMware Workstation虚 拟机进行了两个月的各种测试，比如稳定性、兼 容性、安全性、可操作性、易用性等等，同时还 查阅了大量的资料。
事实证明，VMware Workstation建立的虚拟机与 真实的物理机一样，具有真实的物理机全部的功 能，而且安装、维护、移植非常方便。
调试完成后，这台普通电脑放在了XX控制室进行 测试，经过1个月的测试，现场使用人员和相关 技术人员确认完全能够满足生产需要。
通过多次实验，证明虚拟化运行方案可行，现存 的几点困难，都能得到很好的解决。 虚拟化系统的优点：
兼容性 隔离 封装 独立于硬件 低成本
为了实现维修的快 速反应，我们指定 了一台专门的备用 机，将所有工控系 统的虚拟化系统集 中安装在这台备用 机上，当工控机出 现故障时，此备用 机可以临时恢复生 产，故障机离线维 修。
厂家工程师没有有效的解决方案。
难
在一台普通电脑上安装Windows7操作系统 在Windows7中安装VMware Workstation 在VMware Workstation中建立虚拟机 在虚拟机中安装Windows2000 SP2 安装控制系统
《XX工控机硬件报告》
XX部 2012年12月
XX设备为国外进口设备，2011年，该设备工控机 故障造成停机，厂家技术人员给出的处理方案是：
将工控机发国外维修，时间为40天左右，价格另计。 直接购置新工控机，时间为15天左右，价格8.5万元。
XX工控机硬盘损坏，造成工控机停机两天。 这两天内，两条生产线某工艺环节共用一台工控 机，造成极大隐患。
这些困难都是实实在在存在的，利用传统的方法 很难得到有效的解决 因此产生了此项创新，作为一种新的尝试。
《工控机虚拟化运行在XX自控系统中的应用》
虚拟化运行工控机，将硬件因素变为软件因素
降低技术依赖，将专用技术变为通用技术
虚拟化的定义：
是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运 行，是一个为了简化管理，优化资源的解决方案。
某工控电脑损坏，导致其他电脑无法调度数据， 造成生产失控4小时。
类别 总数量 30分钟以上故障 重要环节故障
维修数量 154 108 114
维修时间 12878分钟 11992分钟 8015分钟
时间百分比 100.00% 93.12% 62.24%
其他故障
40
4863分钟
37.76%
数据来源：维修信息数据库 包含内容：各种工控机、操作站软硬件及系统 故障（不包含工控机外围设备（鼠标、键盘、显示器、打印机等） 故障，不包含厂家调试）。
在整个虚拟化过程中：
没有损坏源物理机的任何数据。 没有对控制系统造成任何影响。 没有使用该系统维护有关的技术。
该操作站电脑已使用8年，其所在环境潮湿，硬件容 易损坏，很难买到同型号配件。 该系统必须运行在Windows2000 SP2环境下。 现在的电脑不支持Windows2000 SP2的安装（缺少配 套驱动）。