“什么是軟件實時控制?如何實現(xiàn)軟件實時控制?目前,軟件實時控制又達(dá)到了什么水平?接下來,讓我們一起深入了解這一具有革命意義的自動化控制技術(shù)?!?/p>
說到工業(yè)自動化控制,由于需要嚴(yán)苛的穩(wěn)定性和實時性保證,一直以來都是以PLC、PAC或者IPC這些專用的硬件控制器的天下。雖然也有出現(xiàn)過軟PLC,但由于其實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,隨著實時操作系統(tǒng)等計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,以及PLC國際標(biāo)準(zhǔn)的制定,用“軟件+實時系統(tǒng)+IPC”這樣的軟件實時控制系統(tǒng)再次成為工業(yè)控制領(lǐng)域的新勢力,不僅在實時性能方面達(dá)到了精準(zhǔn)運動控制的要求,而且在靈活性、實現(xiàn)成本等方面相比硬件控制更具優(yōu)越性。
什么是軟件實時控制?
所謂軟件實時控制,就是用軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制器硬件實現(xiàn)實時控制,包括機器控制中常見的PLC邏輯控制、運動控制和視覺控制等。軟件實時控制通常的實現(xiàn)方式是“軟件+工控機(IPC)+實時操作系統(tǒng)”。
▎經(jīng)濟、開放、彈性、強而有力的系統(tǒng)架構(gòu)
軟件實時控制的特點&優(yōu)勢
軟件實時控制的兩大特點:系統(tǒng)軟件平臺化、應(yīng)用軟件多樣化。
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。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,只需要使用通用的IPC或者PC做硬件平臺,所以軟件實時控制使用起來更加靈活,在計算能力上具有更高的性能,更好的可擴展性以及更低的總體擁有成本。
工業(yè)4.0改變了自動化控制架構(gòu)的選擇標(biāo)準(zhǔn)
20多年來,設(shè)備制造商不斷地努力想尋找出最合適的控制器架構(gòu),以滿足市場提出的諸多要求,并保護用戶的長期利益。過去,PLC、IPC、PAC等皆在各自適合的應(yīng)用場景保障著工廠的運營。但工業(yè)4.0和IIOT改變了這一現(xiàn)狀,它們不僅為設(shè)備制造商創(chuàng)造了新產(chǎn)品的契機,還改變了自動化控制架構(gòu)的選擇標(biāo)準(zhǔn),IPC一時之間成為了香餑餑。
在工業(yè)4.0時代,除了要具備基本的設(shè)備控制器功能外,機器自動化現(xiàn)在還必須因應(yīng)云端分析的回饋來優(yōu)化性能,以及采用OPCUA、EtherCAT以及PLCopen等標(biāo)準(zhǔn)來簡化設(shè)備通訊和構(gòu)造,并且在控制器上運行同類最佳的第三方軟件(例如端點分析關(guān)鍵)來提升價值,并縮短產(chǎn)品開發(fā)與上市的時間。這也是為什么軟件實時控制出現(xiàn)在了大眾的視野中。
軟件實時控制平臺——KINGSTAR
用軟件實現(xiàn)控制雖然具有眾多優(yōu)點,但也面臨著實時性、控制的精度和長期運行的穩(wěn)定性是的挑戰(zhàn),這也是軟件實時控制一直以來并沒有大規(guī)模應(yīng)用的原因之一。因此,挑選一款具有性能優(yōu)異、經(jīng)過市場驗證的軟件平臺尤為重要。
小編在此為大家介紹一款軟件實時控制產(chǎn)品——IntervalZero公司的KINGSTAR機器自動化軟件平臺。
KINGSTAR是一個適用于PC的實時運動控制與機器視覺的軟件平臺??梢蕴峁┦澜缫涣鞯脑O(shè)備自動化、高級自動控制系統(tǒng)集成工具、精準(zhǔn)傳輸指令、穩(wěn)定和開放性的重要組合功能,實現(xiàn)了工業(yè)4.0的承諾。只需一臺工業(yè)PC,您就可以快速,經(jīng)濟高效地使用純軟件運動控制器和機器視覺替代多個硬件控制器。同時,KINGSTAR可以與Windows、RTX64RTOS、EtherCAT、IEC61131-3、OPC-UA等無縫集成,并利用這些標(biāo)準(zhǔn)例如EtherCAT通訊協(xié)議,使制造業(yè)者避免被特定硬件供貨商所限制,客戶能夠?qū)θ魏沃腔酃S優(yōu)化其控制器。
KINGSTAR的特點
白皮書下載
看了上面的這些關(guān)于軟件實時控制的介紹,你可能對這項新技術(shù)還是不甚了解。為此,小編找到了3份軟件實時控制相關(guān)的技術(shù)白皮書,簡介如下,如果需要完整版,請點擊閱讀原文免費索取。
白皮書一:為何軟件機器控制比硬件更好?
軟運動控制系統(tǒng)采用獨立的運動與機器視覺控制器,并將其拆分至功能更強大的驅(qū)動器與速度更快的PC。在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)PC上運行的PC運動控制解決方案,具備實時擴展(RTOS)和多重任務(wù)功能,可讓運動控制與機器視覺工程師完成在硬件上無法執(zhí)行的工作。
白皮書二:軟件運動控制如何超越傳統(tǒng)硬件?
軟件運動控制具有可擴展、精準(zhǔn)、耐用/可靠、便于使用、成本低廉的特點,軟件運動控制采用EtherCAT,可以以一半的價格提供更有效的能力。
白皮書三:為何采用IPC優(yōu)于PLC和PAC?
工業(yè)4.0改變了自動控制架構(gòu)的選擇標(biāo)準(zhǔn)。本白皮書描述了機器控制運用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能提供最佳的機器控制架構(gòu)。