虚拟机技术在自动化工程中的应用

虚拟机技术在自动化工程中的应用

孙志超

孙志超

身份证号：130921198609192230

摘要：本文主要介绍如何将虚拟机技术应用到自动化工程的设计、调试与维护的过程中，以及如何解决多项目、多系统交叉调试以及项目后续技术支持服务中遇到的难题。

关键词：虚拟机；多系统；自动化工程；多项目

引言

随着公司不断地发展壮大以及业务的不断扩展，承接的工程项目越来越多，所涉及的领域也由单一的行业向其他相关行业或领域拓展。由于工程项目的增多，不同的工程项目对自动化控制设备的要求也各不相同，使用的自动化产品也各式各样，不同品牌的自动化设备需要不同的控制软件和软件环境，工程设计、调试人员需要在电脑中频繁的安装、卸载各种类型的软件、驱动等，甚至需要更换操作系统，这样日积月累必然会对电脑的系统造成极大的负担，严重时会造成系统瘫痪，数据丢失，对工程造成极大损失。已完成的工程还存在后期技术支持方面，若是频繁重装系统，会造成工作环境的改变，必然对技术支持人员的工作造成不利影响。

上述问题的不断积累，其不利情况也逐渐体现，着手解决这些问题已经刻不容缓。虚拟机技术的出现，正好满足工程技术人员的需求。本文以浅显的文字简要说明如何通过虚拟机技术来解决上述这些困扰工程技术人员的问题。

1虚拟机简介

虚拟机是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。通常所说的虚拟机，可以简单的理解为一种软件，通过这个软件，可以在一台物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机（虚拟机）。虚拟机工作起来完全像一台物理计算机，可以在虚拟机中安装操作系统、应用程序、拷贝文件、访问网络资源等。

对于在虚拟机中的应用程序而言，它就是一台真正的计算机，但是对于使用者来说，它只是运行在物理计算机上的一个应用程序。虚拟机的系统崩溃并不会对物理计算机上的操作系统产生任何影响。

目前流行的虚拟机软件有VMware、VirtualBox和VirtualPC。

2应用虚拟机的必要性

在承接的各种工程中，经常选择不同厂家的控制设备，如PLC、传动装置等，常见的有西门子、ABB、AB、施耐德、GE、三菱、欧姆龙等。这些设备之中有很多需要特定的软件与驱动支持才可以进行设计与调试工作。光是西门子系列产品

就有MICROWIN32、PCS7、STARTER、DRIVERMONITOR、STEP7、

WINCC、SIMATICNET、PROTOOLS、WINCCFLEXIBLE等多种软件，而且这些软件的版本也比较多，各个工程采用的软件版本也各有区别，其他厂家的产品也有各自的专用软件。工程技术人员在设计、编程、调试的过程中必然要安装所需软件与相应的设备驱动，若是承担多个项目的时候，更是需要安装多种软件与驱动。随着工程的积累，安装的软件、驱动就越来越多，势必对计算机的系统造成极大的影响，加上各个工程的软件版本未必相同，给工作人员造成了极大的不便，很难处理多个项目之间的关系，一旦计算机系统崩溃，那么造成的损及将不可估量。很多工作人员采取安装多系统的方法来避免多工程之间的项目影响，但是切换系统相当繁琐，而且一旦项目多起来，就得安装多个操作系统，一旦其中一个系统崩溃需要重新安装的时候，那么就有极大的风险会造成其他操作系统的无法使用。

针对这样的情况，使用虚拟机便非常有必要，可以为每个项目都建立一个虚拟机，在这个虚拟机中只有本项目的相关软件与数据，就避免了项目与项目之间的相互影响。虚拟机与虚拟机之间的数据互不影响，并且可以随时交换，甚至可以同时运行多个虚拟机，在进行不同的项目的时候，运行不同的虚拟机，并且各个项目的虚拟机可以在项目工作成员之间互相拷贝运行，这就为设计、调试提供了极大的方便。

在工程项目结束后，仍然需要对其进行技术支持，解答并处理用户的各种问题，有很多情况需要对原工程项目的程序、HMI画面或者装置参数进行检查和分析，这时就需要恢复项目当时的系统环境，有多种原因会导致很难在短时间内恢复出原项目时的系统，从而影响到处理问题的速度。如果投入虚拟机技术，那么这样的问题将迎刃而解。

3利用虚拟机解决设计、调试与技术支持中的问题

虚拟机的使用可以帮助解决很多在工程中遇到的棘手问题，可以将那些解决起来费时、费力的疑难杂症彻底清除。

3.1利用虚拟机解决多工程同时调试问题

工程调试人员经常会面临同时需要对2个或者多个项目进行调试的问题，一旦项目采用的软件版本有差别或者是采用不同的系统与软件，调试起来就极为不便。为了解决这个难题，可以采用虚拟机技术。在工作计算机上建立多个虚拟机，分别安装对应项目所需的系统环境与软件，当需要对某一项目进行调试时，只需要打开相应的虚拟机即可开展调试工作。

建立一个虚拟机库，即创建若干虚拟机系统，分别安装常用的操作系统。这些虚拟机建成之后，不安装任何的外围软件，作为初始的设计、调试的系统平台用，统一管理，若有项目需要某一版本的操作系统，直接从此虚拟机库中调取即可使用。

当工程人员接受新项目任务后，从虚拟机库中选取具备符合本项目的操作系统的虚拟机，然后在虚拟机上安装相应的项目软件，使用此虚拟机进行设计、调试，调试完毕后，将此虚拟机入库统一管理，供后期技术支持使用。在项目交叉调试的时候，只需要开启相应项目的虚拟机即可，并不需要在物理计算机上安装多个操作系统，这给工程人员的调试工作提供了很大的便利。

3.2利用虚拟机解决技术支持问题

随着工程种类的增多，各个工程项目采用的操作系统与软件版本各不相同，在提供技术支持服务的时候，往往需要打开原项目的控制文件，技术人员经常因为改变了当时的项目系统环境而无法快速打开原项目文件，从而耽搁了处理问题的时间，将虚拟机技术投入使用后，这些问题将迎刃而解。

虚拟机在物理计算机中以文件夹的形式存在，可以通过简单的复制、粘贴操作对多个工程使用的虚拟机进行管理。在设计与调试时使用的虚拟机，可以在调试结束后入库保存，不管项目结束多长时间，一旦进行问题处理分析需要当时的项目系统环境的时候，就可以从库中调取运行该项目的虚拟机，从而迅速的处理分析问题。

4结束语

本文从设计、调试与技术支持3个方面阐述了在自动化工程中应用虚拟机技术的必要性与意义，并且该技术成功地在实际工程项目中应用，结合实际工程应用的经验，说明在自动化工程中采用虚拟机技术的好处。充分利用虚拟机技术，可以极大的提高工作效率，不再为维护系统和构造工作环境而浪费时间。虚拟机技术具有很高的应用价值和推广价值。

参考文献

[1]王春海.虚拟机技术与应用-配置、管理与实验[M].北京：清华大学出版社，2006

[2]孙宝华.基于VMware技术的虚拟服务器技术构建与分析[D].吉林大学，2010.

[3]梁建雷.虚拟化迁移实战攻略[N].网络世界，2011.