PLC是制造智能型電動調節閥的先行官

實現工業4.0、智慧工廠和智能型電動調節閥，必須建立在一類包括實時控制和及時監控在內的、強有力的聯網技術和規范的基礎上。這類聯網技術和規范可以在一定程度上繼承原有的聯網技術和規范，但更重要的是一定要突破原有技術和規范的局限，以及明顯不能滿足實現工業4.0、智慧工廠和智能制造的多層遞階的架構和按功能分層進行通信的思維。這就是說，除了對時間有嚴酷要求的實時控制和對安全有嚴酷要求的功能安全仍然保留在工廠層而外，所有的制造功能都將按產品、生產制造和經營管理這三個維度做到通信扁平化，實現信息虛擬化，從而構成全鏈接和全集成的智能制造生態系統。

在智能制造系統中，PLC不僅僅是機械裝備和生產線的控制器，而且還是制造信息的采集器和轉發器。從這個意義上講，只有PLC具有面向服務架構（SOA）的功能，才有可能完成調節智能型電動調節閥重要任務。譬如PLC調用視覺系統的攝像頭所攝制的圖像服務，或者PLC調用某個RFID讀取器的服務，都需要視覺系統或RFID讀取器直接與PLC通信，或者當PLC要傳送大數據應用的數據給云端。

目前，在MES級與PLC的數據交換通常是通過一個耗時的握手過程。例如MES系統發出一個信號要向PLC傳送一個配方數據，等待PLC確認信號返回；接著MES系統向PLC傳送該配方數據，當PLC接收到這一組數據后向MES發出接收確認信號。如果PLC同時具有OPC UA的服務端功能和客戶端的功能，這種PLC就是一種面向服務架構的PLC（也可簡稱為SOA-PLC）。這時MES系統向PLC傳送一個配方數據就是執行一次通信服務，這次服務的輸入參數是配方，輸出數據是PLC的確認信號，再也不需要MES系統和PLC之間的多次握手過程。實際上就是OPC UA遠程調用了PLC的功能塊，大大縮短了MES與PLC之間通信來往過程，提高了生產智能型電動調節閥調度安排的效率。同時顯著減少了工程成本，極大地加強了工廠層與上位執行調度和管理層的數據通信能力。

一臺SOA-PLC實際上是把支持確保信息安全的虛擬網絡（VPN）的Web服務權植入PLC。這種服務權執行面向對象的數據通信，包括實時數據和歷史數據、報警數據和其它服務。PLC通過這類服務把對應的大量數據連接至上級的服務和數據層，供信息模型的建模能力使用和處理。

讓一臺PLC集成了OPC UA的服務端功能和OPC UA的客戶端功能，就能保證這臺PLC通過VPN進行有安全保證的數據通信。正如前面所述PLCopen和OPC基金會合作制定了IEC61131-3的OPC UA信息模型，使PLC的相關信息都可以運用OPC UA的通信機制進行傳輸。而PLCopen組織所發布的OPC UA的服務端功能塊的規范和客戶端的功能塊規范，為實現這類通信的模塊化和便利化奠定了標準基礎。可以看出不同廠商的PLC可以實現OPC的通信、PLC與MES/ERP之間可以實現OPC的通信，PLC還可以通過OPC實現與微軟的Azure公共云和亞馬遜的AWS公共云的直接通信。