1、在DCS投用5年左右所有PC的軟硬件由于備件原因被迫升級;

2、PC機安裝配置非常復(fù)雜;

3、基于Windows的PC機的軟硬件可靠性備受詬病。

本文旨在探討虛擬機在DCS行業(yè)中的應(yīng)用，解決DCS軟件生命周期的問題，降低裝機的復(fù)雜程度，從而提高DCS工作站的可靠性。

虛擬機延長DCS工作站軟件的生命周期

一套常規(guī)的DCS的硬件的生命周期是十年甚至更長，而與之配套的PC機的軟硬件通常只有3到5年產(chǎn)品周期，這不是說3年后DCS工作站不能用了，而是說在3到5年后，在市場上買不到適用的備件了，這是由于所有的DCS軟件都是針對特定的操作系統(tǒng)和硬件進行設(shè)計并嚴(yán)格測試，廠商通常不支持未經(jīng)測試的軟硬件平臺，市面上能夠買到的最新的PC通常只提供最新的操作系統(tǒng)軟件，例如，某DCS軟件是在Windows XP下研發(fā)及測試的，現(xiàn)有市場上的工作站都是提供Win7的操作系統(tǒng)。那么現(xiàn)有的Win7 的操作系統(tǒng)及硬件將無法保證Windows XP平臺下的該軟件的穩(wěn)定運行。為了解決這個問題，DCS廠商通常的解決方案是將該DCS系統(tǒng)的軟件、操作系統(tǒng)及硬件全部升級到最新的版本。升級服務(wù)的成本非常昂貴，而且工廠還需要為此停產(chǎn)一到兩周。

隨著微軟操作系統(tǒng)版本升級頻率的加快，DCS工作站生命周期的問題變得更加突出。在不到5年的時間，微軟連續(xù)推出Vista、Win7 、Win8三個PC機操作系統(tǒng)，讓DCS用戶不斷面臨被升級的問題。

虛擬機平臺為操作系統(tǒng)提供虛擬的硬件環(huán)境

虛擬機在DCS行業(yè)的應(yīng)用可以解決DCS工作站生命周期的問題。所謂虛擬機(Virtual Machine)是指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計算機系統(tǒng)。

對于虛擬機內(nèi)部的DCS應(yīng)用軟件而言，虛擬的運行環(huán)境與真正的操作系統(tǒng)環(huán)境沒有什么區(qū)別，每個虛擬運行環(huán)境都有獨立的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)和硬盤。不同的是，這些硬件都是由虛擬機提供的，并不是真正的物理設(shè)備，因此無論外部的硬件、操作系統(tǒng)如何改變，虛擬機內(nèi)部的運行環(huán)境都不會改變，因此，虛擬機使得內(nèi)部的DCS應(yīng)用軟件的運行與實際的硬件和操作系統(tǒng)平臺無關(guān)。

當(dāng)DCS的用戶在市場上無法采購到合適的工作站或者服務(wù)器時，用戶只需簡單的將原有的操作系統(tǒng)安裝到虛擬機上，然后在虛擬機內(nèi)部操作系統(tǒng)中運行原有的DCS應(yīng)用軟件。從而解決了軟件生命周期的問題。

擬機的本質(zhì)是提供了虛擬的計算機硬件，而DCS的軟硬件環(huán)境必須經(jīng)過嚴(yán)格的測試，因此虛擬機安裝DCS應(yīng)用程序需要有兩個注意事項：

第一，必須確保DCS程序是在該虛擬機平臺上經(jīng)過嚴(yán)格測試的。市場上現(xiàn)有十多種虛擬機的平臺，各不相同，一定要注意只有DCS廠商提供的虛擬機或者是經(jīng)過DCS廠商測試認(rèn)證過的虛擬機平臺才可以使用。

第二，虛擬機提供的硬件接口通常都是標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，如果DCS需要連接特殊設(shè)備，那么就必須考慮該設(shè)備是否能夠在虛擬機環(huán)境下正常運行。

虛擬機簡化運行系統(tǒng)安裝調(diào)試時間

DCS的安裝不同于常規(guī)的軟件控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，往往需要復(fù)雜的流程和繁瑣的配置，安裝配置一個工作站往往最少需要幾個小時甚至一天的時間。雖然市面上有硬盤鏡像軟件可以加快安裝速度，但是處于安全考慮，DCS廠商通常不建議使用。

從虛擬機最外層來看，虛擬機上是一個文件被加載到虛擬機軟件上運行的過程，因此一個標(biāo)準(zhǔn)的虛擬機首先是一個普通的文件，可以被復(fù)制、備份或存儲。那么我們就可以將一個安裝配置好的虛擬機文件保存在外部存儲器上，在需要時復(fù)制到正確的硬盤位置，被虛擬機軟件加載運行。

多臺服務(wù)器構(gòu)成的虛擬機平臺，單臺服務(wù)器崩潰不會影響虛擬機的正常運行

這種方式不僅可以在新項目安裝過程中使用，加快項目的進度，還可以備份正常運行的工作站。一旦計算機出現(xiàn)不可恢復(fù)的硬件故障時，可以在第一時間將備份過的虛擬機文件在一臺備用的工作站上恢復(fù)運行，縮短MTBF時間。

目前，已經(jīng)有少數(shù)DCS廠商將設(shè)計好的虛擬鏡像光盤替代原有的軟件安裝光盤，這種一站式的產(chǎn)品大大降低了DCS工作站安裝維護的復(fù)雜程度，節(jié)省了項目及維護時間及成本。

虛擬機提升系統(tǒng)的可靠性

PC機或者PC服務(wù)器一直是DCS可靠性的短板，即使有些DCS廠商采用分散式結(jié)構(gòu)，依然無法避免