Многие контроллеры и компоненты вычислительной техники рекламируются как пригодные для промышленной периферии, но важно понимать некоторые особенности их конструкции. Некоторые из таких изделий используют архитектуру ПК с виртуализацией программных средств и эмулируемой средой управления и могут быть недостаточно прочными для удовлетворения требований промышленного применения. В других изделиях используются два отдельных процессора, чтобы обеспечить среду управления и универсальные вычислительные мощности, а это уже дорогостоящий продукт.
Существует два варианта реализации периферии: аппаратно-независимый и программно-определяемый.
Аппаратно-независимые реализации периферии подразумевают программное обеспечение, предназначенное для работы на любой промышленной аппаратной платформе. Такая гибкость может быть удобна, но она, как правило, влечет за собой определенный уровень жертв или риска. Например, можно столкнуться с недостатком гарантий в отношении детерминизма, совместимости или производительности, а для внесения определенных улучшений обычно необходимо останавливать оборудование. Аппаратная независимость — это в основном модель потребительского уровня, но она предлагается и для некоторых типов промышленных применений.
Программно-определяемые реализации испытываются гораздо тщательнее, чтобы обеспечить детерминированную производительность, необходимую для надежных, повторяемых и безопасных вычислений и управления. Это имеет решающее значение для промышленных систем управления, но часто требует специального оборудования.
Изделия вычислительной техники общего назначения могут подходить для применений, не связанных с управлением, однако системам промышленного управления, как правило, требуется нечто большее. В течение многих лет в проектах промышленной автоматизации использовались ПЛК, а в последнее время и ПКА для реализации детерминированного управления, причем оба вида контроллеров обеспечивают длительный жизненный цикл, составляющий примерно 15 лет.
Однако ПЛК/ПКА были довольно ограниченными в части предоставления универсальных периферийных вычислений (общего назначения). Им, как правило, не хватает вычислительной мощности, объема ОЗУ и ПЗУ, необходимых для запуска современных приложений аналитики или наглядной индикации, обычно доступных в операционных системах Microsoft Windows и Linux. Промышленные ПК могут предоставить желаемые функциональность и производительность вычислений общего назначения, но им часто недостает надежности, необходимой для работы в реальном времени при загрузке стороннего программного обеспечения, и обычно их срок службы составляет не более пяти лет.
Было бы идеальным комбинированное решение, но аппаратно-независимая конструкция не может обеспечить необходимые гарантии производительности для детерминированных и недетерминированных применений. Только программно-определяемые конструкции, выполненные на проверенном оборудовании, могут обеспечить производительность вычислений, требующуюся для критически важных операций, при этом позволяя параллельно работать аналитике и машинному обучению.
