> ## Content Index > Fetch the complete content index at: https://www.hubwiz.com/blog/llms.txt > Use this file to discover other available public pages before exploring further. # 虚拟 PLC 五年：S7-1500V 都发布三年了，TSN 的"确定性"还在纸上 - URL: https://www.hubwiz.com/blog/virtual-plc-2026-2030-standards-tsn-codesys-siemens/ - Published: 2026-11-04T15:56:03.000Z - Updated: 2026-11-04T16:08:06.000Z - Description: 这不是路线图，是分层：哪些已经发货、哪些还是标准草案、哪些只是厂商判断。容器化是真的，TSN 的"确定性"目前还写在 datasheet 上。 - Author: admin - Tags: 工业 AI, PLC, 虚拟 PLC, IEC 61499, TSN 虚拟 PLC 这个词过去五年一直在"明年就来了"的状态里。到 2026 年，它终于可以拆成三句话来说清楚： **第一句，产品化是真的。** 西门子 2023-05-24 就发布了 SIMATIC S7-1500V，跑在 Industrial Edge 运行时上；CODESYS 的 Virtual Control SL 在 2026 年 3 月的 embedded world 上演示了一台工控机上开多个 Docker 实例。 **第二句，标准还在追。** IEC 61499 是 2005 年的标准，O-PAS 的 2.1 预标准是 2021 年的——而写这篇文章的团队自己承认，动笔时查不到 O-PAS 现行版本是哪一版，所以**拒绝断言**。 **第三句，不会变的东西没变。** 边缘侧仍然要硬实时，任何保护人的东西仍然要证据而不是断言。 本文完整编译 **LADX（Wartens）工程团队，2026-11-01《The future of virtual PLCs, 2026 to 2030》**。这篇源文值得一读的原因不是观点多新，而是它的证据纪律：每条产品声明都挂了来源，查不到的就写"查不到"，预测一律标注为判断——连"我们没能取到 CODESYS 产品页和现行 O-PAS 标准"都写在文末的测试说明里。厂商博客里少见这种写法。 --- ## 一、产品化：两家厂商，两条路径 **西门子 S7-1500V**，2023-05-24 发布：基于 S7-1500 的完全虚拟 PLC，不依赖特定硬件，跑在带 Industrial Edge 运行时的计算机上。官方口径是与 TIA Portal 完全兼容，现有项目可以复用，更新通过 Industrial Edge Management 集中管理。 **CODESYS Virtual Control SL**：2026-03-10 至 03-12 在纽伦堡 embedded world 现场演示，Intel 的页面显示它在一台 OnLogic HX521（Intel Core Ultra 处理器）的 Linux 上，以多个 Docker 容器实例运行。 原文对 2026–2030 的判断是：新产线的第一个问题会变成"这套逻辑能不能虚拟跑"，第二个问题是"运行时依赖什么"。 好处和代价是一体两面： - **好处**：逻辑可以像软件一样被版本化、备份、迁移。 - **代价**：平台变成了一件 IT 资产，带上了 IT 生命周期——操作系统、hypervisor、补丁，以及一台跑它们的服务器。 这句话是全文的支点：**虚拟化把"控制"从硬件资产变成了 IT 资产，于是它继承了 IT 的一切运维问题。** ## 二、容器：把 Linux 补丁周期搬进车间 容器就是把运行时和依赖一起打包发出去。CODESYS 的安全数据表写明它的交付形态是**基于 OSADL 基础镜像的容器镜像**——OSADL（Open Source Automation Development Lab）发布的是实时 Linux 基础镜像。 容器化控制把软件交付的习惯带进自动化：镜像、镜像仓库、编排、回滚。同时带来每个厂都必须回答的新问题： **谁拥有 Linux 补丁周期？** 原文的判断很直接：这项工作会往平台工程（platform engineering）那边移，而控制工程师会被问到这个能力。对照一下就很清楚： | | 传统 PLC | 容器化虚拟 PLC | | --------- | ------------ | ---------------------- | | 谁管操作系统 | 不需要（固件在厂商手里） | 你，或者你的平台团队 | | 补丁节奏 | 厂商发固件、你选窗口 | 控制镜像和宿主 OS **以不同速率老化** | | 备份/回滚 | 上载程序、备卡 | 镜像 + 注册表 + 编排 | | 谁负责"机器停了" | 通常是设备商 | 多了一个可能：**宿主机** | ## 三、IEC 61499：可移植性是真的，市场小也是真的 IEC 61499 是 2005 年首次发布的分布式控制系统标准。和 IEC 61131-3 的周期执行不同，它是**事件驱动**的：功能块除了数据输入输出，还有事件输入输出；一个应用是功能块网络，之后再映射到设备上。**第 2 部分定义了 XML 交换格式**，所以应用可以在不同厂商的工具之间搬迁。 开源实现里最有名的是 **Eclipse 4diac**：一个 IDE 加一个实时运行时 **FORTE**。它的新闻页在 2026 年 10 月仍有周更，包括 FORTE 里 OPC UA 节点创建和事件处理的改进——说明项目是活的。 原文的判断：**到 2030 年，IEC 61499 仍会是比 IEC 61131-3 小得多的市场**，热度集中在"分布式"和"厂商独立"最要紧的地方。对 PLC 程序员的实际影响不大——IEC 61499 建在同一套功能块思想上。 这段的写法值得学：先给"标准事实"（哪年发布、第几部分定义什么、谁在维护），再给"我们的判断"（市场占比），两者分开。 ## 四、O-PAS：连作者都查不到现行版本 O-PAS 来自 The Open Group 旗下的 Open Process Automation Forum。**O-PAS 2.1 预标准发布于 2021-05-27**，公告里描述的是一套参考架构与信息模型，让分布式的异构生态能互操作，目标是互操作性、可移植性、更低的生命周期成本，以及更自由的过时产品管理。公告当时说 2.1 正式版计划在 2022 年一季度，之后还有 3.0 会进一步细化物理分布式控制平台。 **然后原文写了一句很少见的话**：写作时取不到现行标准，所以**不说明当前是哪个版本、也不说有多少产品符合**，让读者自己去看 The Open Group 的页面。 这句话本身就是全文最有价值的部分之一。它示范了一种处理"我查不到"的方式：**不猜，不模糊过去，把缺口标出来交还给读者。** ## 五、TSN：缺的那块拼图，也是最容易被吹的那块 时间敏感网络是一组 IEEE 802.1 标准，用来在以太网上传输时间关键数据： - **IEEE 802.1AS**：给设备一个共享时钟； - **IEEE 802.1Qbv**（2016 年发布，即 802.1Qbv-2015）：加了时间感知整形器（Time-Aware Shaper），把流量切进重复的时间周期。 两者合起来可以给出**有界时延**。面向工业自动化的配置文件 **IEC/IEEE 60802** 仍在制定中。 但原文补了关键的一句：**在 TSN 里推导出有保证的时延上界，目前仍是活跃的研究课题。**（这个说法来自它所引的维基百科条目。）所以对"我们这张网是 TSN"这种话要小心——datasheet 上印了 TSN，不等于你已经拿到了可证明的时延界。 对虚拟 PLC 而言，确定性网络正是**"服务器机房里的控制器"和"机器上的 I/O 设备"之间缺的那块**。 ![Siemens SIMATIC S7-1500 机架](https://www.hubwiz.com/blog/content/images/2026/11/s71500-800.jpg) *虚拟化没有取消边缘侧的硬实时：柜子里这台 S7-1500 变成一个服务器实例之后，I/O 与网络反而更关键。（图：Palatinatian，CC BY 3.0，Wikimedia Commons）* ## 六、虚拟调试会变成常规动作 虚拟调试指的是：机器还不存在之前，先拿机器的模型来测控制逻辑。 原文引了 Automation World 报道的一个西门子案例（Burr Oak Tool）：把机器的 CAD 模型做成动画，由**真正的 PLC 代码在 PLCSIM Advanced 上驱动**，虚拟系统和真实系统用同一套变量名。报道中的数字是工期缩短四到六周，并且程序迁到真实控制器时不需要改动。 原文紧接着给了口径提醒：**这是单个用户案例，数字来自厂商和一家用户，只能当例子，不能当基准。** 它的判断是：虚拟调试便宜、天然适合 CI，所以更多团队会在每次改动后都拿同一套逻辑去跑一遍模型。 这条对国内做设备的朋友最实际——不需要等到虚拟 PLC 铺开，**先把"每次改动都跑一遍模型"当成习惯**，收益就已经拿到了。 ## 七、AI 辅助编程：中间必须有一道能被证伪的门 到 2030 年，大模型会写更多 PLC 代码。原文认为控制工程的问题不是"会不会"，而是"草稿和真机之间隔着什么"： > 任何生成物，在被**编译**过、被**跑在一个能判它失败的模型**上、并被**一个要负责的人**评审过之前，都不该被信任。 而**虚拟控制器正是中间那一步的天然位置**——它比真机便宜、比纸面测试硬。 这条刚好和我们站内的立场对上：AI 写 SCL 不难，难的是让它在编译、仿真、回归三步上都留下痕迹，再让人签字。要让 AI 直接读写博途工程（建块、写 SCL、编译、下载仿真）并留下这些痕迹，走的是 [TiaLink（博途 MCP 网关）](https://tia.hubwiz.com/tia-link?utm%5Fsource=blog&utm%5Fmedium=article&utm%5Fcampaign=virtual-plc-2026-2030-standards-tsn-codesys-siemens&utm%5Fcontent=compile-gate)这条路——它的前提就是"每一步都在博途里执行、由人决定是否保存"。 ## 八、选型之前该问的六个问题 虚拟控制器改变的不只是技术栈，还有**谁对什么负责**。原文给的六问，问题全在平台侧，不在逻辑侧： | # | 问题 | 为什么问 | | - | ---------------- | ----------------------------------------- | | 1 | **时延保证是多少，谁测的？** | 要平台、内核、以及测量时的负载，不要一个"典型值" | | 2 | **谁给宿主机打补丁？** | 控制镜像和它底下的 OS 以不同速率老化 | | 3 | **宿主机挂了会怎样？** | 有没有第二个实例接管、接管要多久、这期间输出是什么状态 | | 4 | **网络怎么调度？** | 如果答案是"就是以太网"，那你的控制回路和别的一切共用一根线 | | 5 | **逻辑能搬走吗？** | IEC 61131-3 代码跨工具迁移要付代价，问清楚丢什么、支不支持开放交换格式 | | 6 | **到底认证了什么？** | 证书写明产品、版本和条件，要读条件 | 原文的点评很到位：**这六个问题都不新，每一个当年都问过 PLC 硬件**——只是那时答案躺在一张 datasheet 上，现在答案散在好几家供应商的好几份文档里，所以更该早点问。 ## 九、五年内不会变的事 **1）边缘的硬实时。** 驱动器或伺服上一毫秒闭的环，要的是确定性的执行目标。虚拟控制器用实时内核去逼近，TSN 用确定性网络去逼近，**但两者都必须被"指定"，不能被"假设"**。 **2）保护人的东西要有证据。** 虚拟安全控制器是可以被认证的——CODESYS 的数据表列了 **TÜV Süd 出具的 SIL 3 产品证书**，条件是：**应用代码最多 1 MB、数据最多 1 MB、安全响应时间为两倍看门狗时间加两倍安全任务周期时间**。 这段话要读两遍：**那是一个具体产品在具体条件下的证书，不是"虚拟 PLC 安全"的普遍属性，更不适用于仿真器。** **3）生命周期纪律。** 硬件会过时，虚拟运行时要打补丁，两者都需要一个"负责人"。 **4）基本功。** 扫描周期、过程映像、定时器、状态机——虚拟控制器跑的也是这些。 ## 十、现在学 PLC 的人该学什么 原文给的五条，顺序本身就有态度： 1. 先学基本功：扫描周期、定时器、边沿、状态机。 2. **同时学结构化文本和梯形图**——大型程序大多用 ST，而生成的代码也常常以 ST 抵达。 3. 习惯**拿过程的模型去测逻辑**，而不是只对着自己想。 4. 学一点 Linux、容器和网络，让"平台"不再是个黑箱。 5. 对任何声明保持怀疑：读 datasheet，找条件。 ## 我们的整理：把五年拆成三张表 看完原文，最实用的不是记住年份，而是把"传闻"和"现状"分开。按我们的理解整理如下（**判断列由我们补，原文未逐条对应**）： | 事项 | 截止 2026-11 的事实 | 2030 前的判断 | | -------------------- | -------------------------------------------------------- | --------------------------------- | | 虚拟控制器能不能买 | **能。** S7-1500V（2023-05-24 起）、CODESYS Virtual Control SL | 会成为新产线选型的默认选项之一，与硬件 PLC 长期共存 | | 容器化控制 | 已发生（CODESYS 交付即容器镜像，OSADL 基础镜像） | 补丁周期归属会变成采购合同里的条款 | | IEC 61499 取代 61131-3 | 不会 | 仍是小市场，但分布式/厂商独立场景会用它 | | O-PAS 落地 | 2.1 预标准（2021），现行版本需自行查证 | 方向明确（厂商无关的过程控制），进度不确定 | | TSN 提供可证明的时延界 | **还不能普遍声称**，时延上界推导仍是研究课题 | IEC/IEEE 60802 落地后分化：认证过的 vs 只印了字 | | 虚拟安全控制器 | 有 SIL 3 认证产品，但条件明确（≤1 MB 代码/1 MB 数据、响应时间公式） | 证书条件会成为验收单上的硬条目 | **一句话可复述：虚拟 PLC 买的不是"省掉一台控制器"，而是把一个硬件问题换成了一个平台问题——换得值不值，取决于你有没有人管那个平台。** 所以这条对我们做 AI × PLC 的意义是反向的：**虚拟化让"每次改动都跑一遍"变得便宜，AI 才有了可被验收的地方。** 否则 AI 生成的代码依旧只能靠人眼过——那和 2015 年没区别。 要把这套"虚拟调试 + 编译/仿真回归"落到博途工程上，工具是 [TiaLink](https://tia.hubwiz.com/tia-link?utm%5Fsource=blog&utm%5Fmedium=article&utm%5Fcampaign=virtual-plc-2026-2030-standards-tsn-codesys-siemens&utm%5Fcontent=cta)；整套博途工程工具（读工程上下文、LAD↔SCL、批量复制）从 [TIA Forge 总入口](https://tia.hubwiz.com/tia-forge?utm%5Fsource=blog&utm%5Fmedium=article&utm%5Fcampaign=virtual-plc-2026-2030-standards-tsn-codesys-siemens&utm%5Fcontent=cta)进。 ## 边界 - **源文来自厂商**：LADX 是 Wartens 的产品线（他们有 LADV 系列浏览器虚拟 PLC）。原文自己写明：LADV 是学习/测试工具，**不是生产运行时、不实时、未认证、无安全等级、无现场总线**；并且"我们没有测试任何厂商产品"。这条披露反而让它比多数厂商博客可信，但**它仍是一份厂商的判断**。 - 原文的方法是可核查的：2026-11-01 逐条读过并对照来源；**Siemens、CODESYS、Intel、Open Group、Eclipse 4diac、Wikipedia、Automation World 的页面是取到的**，而 **CODESYS Virtual Control SL 的产品页和现行 O-PAS 标准没取到**，因此相关结论一律不下。 - **我们未实测任何虚拟 PLC 产品**（没有 S7-1500V、没有 Virtual Control SL、没跑虚拟调试）。本文所有产品行为、认证条件、案例数字均引自源文与其所列来源。 - 时间敏感的数字请当成 2026-11-01 的快照：S7-1500V 的可用版本、CODESYS 的许可与容器形态、O-PAS 的现行版本都可能已经变化。 - 文末两张表里的"判断"列与"我们的整理"由我们补写，**不是源文结论**。 ## 来源 - 主源文：LADX（Wartens）工程团队《The future of virtual PLCs, 2026 to 2030》，2026-11-01。[https://ladx.ai/resources/future-of-virtual-plcs](https://ladx.ai/resources/future-of-virtual-plcs?ref=hubwiz.com) - 西门子：SIMATIC S7-1500V 虚拟 PLC on Industrial Edge，2023-05-24 公告；CODESYS：Virtual Safe Control SL 数据表；Intel：CODESYS 虚拟 PLC 与 SIL3 SoftSafety 演示（embedded world 2026） - The Open Group：O-PAS Version 2.1 Preliminary Standard，2021-05-27；Eclipse 4diac：开源 IEC 61499 基础设施 - IEEE 802.1AS / 802.1Qbv（Time-Aware Shaper）与 IEC/IEEE 60802 的现状 - Automation World：Burr Oak Tool 用数字孪生做虚拟调试的案例 ## 同主题阅读 - [没有硬件也能练 PLC：Factory I/O + OpenPLC 虚拟实验台](https://www.hubwiz.com/blog/virtual-plc-lab-factory-io-openplc-modbus-tcp/) - [AI PLC 编程：99% 成功率在这个行业算灾难](https://www.hubwiz.com/blog/ai-plc-programming-tia-portal-what-works/) - [西门子 Eigen：官方 AI Agent 能替工程师做到哪一步](https://www.hubwiz.com/blog/siemens-eigen-engineering-agent/) - [代码锁在二进制里：AI 改 PLC 工程的四个台阶](https://www.hubwiz.com/blog/ai-operate-codesys-project-four-steps/) 本文由汇智网编译整理，转载请注明出处。文中的"我们的整理"与"边界"为编译者补充，不是原文内容。