說到工業(yè)自動化控制,由于需要嚴(yán)苛的穩(wěn)定性和實(shí)時性保證,一直以來都是以PLC、PAC或者IPC這些專用的硬件控制器來實(shí)現(xiàn)。雖然也有出現(xiàn)過軟PLC,但由于其實(shí)時性不能很好的滿足工業(yè)要求,并沒有成為主流的控制方式。
然而,近年來,隨著實(shí)時操作系統(tǒng)等計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及PLC方面國際標(biāo)準(zhǔn)的制定,用“軟件+實(shí)時系統(tǒng)+IPC”這樣的軟件實(shí)時控制系統(tǒng)再次成為工業(yè)控制領(lǐng)域的新勢力,不僅在實(shí)時性能方面達(dá)到了精準(zhǔn)運(yùn)動控制的要求,而且在靈活性、實(shí)現(xiàn)成本等方面相比硬件控制更具優(yōu)越性。
那么,什么是軟件實(shí)時控制?軟件實(shí)時控制如何實(shí)現(xiàn)呢?目前,軟件實(shí)時控制達(dá)到了什么樣的控制水平呢?今天,讓我們一起來走近軟件實(shí)時控制,深入了解這一具有革命意義的自動化控制技術(shù)。
所謂軟件實(shí)時控制,就是用軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制器硬件實(shí)現(xiàn)實(shí)時控制,包括機(jī)器控制中常見的PLC邏輯控制、運(yùn)動控制和視覺控制等。
軟件實(shí)時控制通常的實(shí)現(xiàn)方式是“軟件+工控機(jī)(IPC)+實(shí)時操作系統(tǒng)”。
軟件實(shí)時控制兩大特點(diǎn),即:系統(tǒng)軟件平臺化、應(yīng)用軟件多樣化。
特點(diǎn)一:系統(tǒng)軟件平臺化是指通過軟件對硬件資源進(jìn)行統(tǒng)一管控、按需配置與分配。
特點(diǎn)二:應(yīng)用軟件多樣化是指應(yīng)用軟件不受硬件資源約束,整個系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)更多的功能,對外提供更為靈活高效的和多樣化的服務(wù)。
由于采用軟件的方式來做控制,只要使用通用的IPC或者PC做硬件平臺,所以軟件實(shí)時控制具有前所未有的優(yōu)勢,
比如使用起來更加靈活,在計算能力上具有更高的性能,更好的可擴(kuò)展性以及更低的總體擁有成本。
用軟件代替硬件,使機(jī)器控制成本降低 25-50%
憑借預(yù)集成運(yùn)動庫和 EtherCAT 自動配置提高生產(chǎn)率
使用PC網(wǎng)絡(luò)接口卡、以太網(wǎng)電纜和EtherCAT基礎(chǔ)設(shè)施改進(jìn)機(jī)器性能和控制能力
交換任何伺服驅(qū)動器和 I/O 設(shè)備時自動配置 EtherCAT 網(wǎng)絡(luò)
可添加任何第三方協(xié)議或開源庫,不受供應(yīng)商限制
創(chuàng)建帶有世界級 Windows 界面 (HMI) 的強(qiáng)大 UI
用軟件實(shí)現(xiàn)控制雖然具有眾多優(yōu)點(diǎn),但其能夠達(dá)到的實(shí)時性、控制的精度和長期運(yùn)行的穩(wěn)定性是三個最大的挑戰(zhàn),
也是軟件實(shí)時控制一直以來并沒有大面積得到采用的原因之一。所以挑選一款具有性能優(yōu)異、經(jīng)過市場驗(yàn)證的軟件平臺尤為重要。
今天,小編就介紹一款知名實(shí)時操作系統(tǒng)RTX的原廠IntervalZero公司,提供的軟件實(shí)時控制產(chǎn)品——KINGSTAR機(jī)器自動化軟件平臺。
看了上面的這些關(guān)于軟件實(shí)時控制的介紹,你可能對這項新技術(shù)還是不甚了解。為此,我們特意準(zhǔn)備了5份軟件實(shí)時控制相關(guān)的技術(shù)白皮書,請通過下面的鏈接免費(fèi)下載。
軟運(yùn)動控制系統(tǒng)采用獨(dú)立的運(yùn)動與機(jī)器視覺控制器,并將其拆分至功能更強(qiáng)大的驅(qū)動器與速度更快的 PC。在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè) PC 上運(yùn)行的 PC 運(yùn)動控制解決方案,具備實(shí)時擴(kuò)展 (RTOS) 和多重任務(wù)功能,可讓運(yùn)動控制與機(jī)器視覺工程師完成在硬件上無法執(zhí)行的工作。
軟件與硬件:成本和性能對比可擴(kuò)展:可擴(kuò)充API 和接口來匹配現(xiàn)有系統(tǒng)以及任何新系統(tǒng)
精準(zhǔn):可使用軟件在眾多軸之間進(jìn)行電子齒輪傳動,可在 2.0 GHZ PC 上,在 250 微秒內(nèi)在 80 軸上執(zhí)行此類任務(wù)
耐用/可靠:64 位處理器除擁有與 DSP 同等的分辨率和處理能力,軟件可利用多核 PC 的無限處理功能,而硬件的功能受到其處理周期的限制
便于使用:軟件產(chǎn)品永遠(yuǎn)可用,即使供貨商停止支持
成本低廉:硬件的成本高很多,軟件運(yùn)動控制采用 EtherCAT,以一半的價格提供更有效的能力
工業(yè)4.0改變了自動控制架構(gòu)的選擇標(biāo)準(zhǔn)。本白皮書描述了機(jī)器控制運(yùn)用PLC、PAC以及IPC之間的區(qū)別, 探索工業(yè)4.0如何改變對機(jī)器控制架構(gòu)的需求, 解釋和 PLC或PAC相較之下,為什么IPC能提供最佳的機(jī)器控制架構(gòu)。
點(diǎn)擊下載白皮書工業(yè)4.0對制造業(yè)的革命,好比亞馬遜對零售業(yè)的影響。這項思維試圖驅(qū)策制造業(yè)者和設(shè)備制造商,將機(jī)器自動化和設(shè)備控制器里的信息集成在一起。本白皮書包括了以下的內(nèi)容:
定義工業(yè)4.0架構(gòu)中機(jī)器自動化的角色
發(fā)掘智能設(shè)備控制器必須具備的功能和特色
了解新興和重要的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
解釋一種數(shù)字總線在支持IoT上脫穎而出的原因
揭示何種架構(gòu)能成為必要且邁向工業(yè)4.0成功的條件
面對工業(yè)4.0的發(fā)展,對于數(shù)控機(jī)床制造商來說,最大的挑戰(zhàn)是從傳統(tǒng)硬件控制器架構(gòu)轉(zhuǎn)移到智能機(jī)器自動化的軟件架構(gòu),讓該軟件架構(gòu)能在任何工業(yè)電腦(IPC)上運(yùn)作。唯有軟件機(jī)器自動化,才能達(dá)到工業(yè) 4.0所需要的集成性與彈性。本白皮書包括了以下內(nèi)容:
定義工業(yè)4.0架構(gòu)中數(shù)控機(jī)床自動化的角色
發(fā)掘智能數(shù)控機(jī)床控制器必須具備的功能和特色
了解新興和重要的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
解釋一種現(xiàn)場總線在支持IoT上脫穎而出的原因
揭示何種架構(gòu)能成為必要且邁向工業(yè)4.0成功的條件