說到工業自動化控制,由于需要嚴苛的穩定性和實時性保證,一直以來都是以PLC、PAC或者IPC這些專用的硬件控制器來實現。雖然也有出現過軟PLC,但由于其實時性不能很好的滿足工業要求,并沒有成為主流的控制方式。
然而,近年來,隨著實時操作系統等計算機技術的迅猛發展以及PLC方面國際標準的制定,用“軟件+實時系統+IPC”這樣的軟件實時控制系統再次成為工業控制領域的新勢力,不僅在實時性能方面達到了精準運動控制的要求,而且在靈活性、實現成本等方面相比硬件控制更具優越性。
那么,什么是軟件實時控制?軟件實時控制如何實現呢?目前,軟件實時控制達到了什么樣的控制水平呢?今天,讓我們一起來走近軟件實時控制,深入了解這一具有革命意義的自動化控制技術。
所謂軟件實時控制,就是用軟件代替傳統的控制器硬件實現實時控制,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方式是“軟件+工控機(IPC)+實時操作系統”。
軟件實時控制兩大特點,即:系統軟件平臺化、應用軟件多樣化。
特點一:系統軟件平臺化是指通過軟件對硬件資源進行統一管控、按需配置與分配。
特點二:應用軟件多樣化是指應用軟件不受硬件資源約束,整個系統將實現更多的功能,對外提供更為靈活高效的和多樣化的服務。
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,所以軟件實時控制具有前所未有的優勢,
比如使用起來更加靈活,在計算能力上具有更高的性能,更好的可擴展性以及更低的總體擁有成本。
用軟件代替硬件,使機器控制成本降低 25-50%
憑借預集成運動庫和 EtherCAT 自動配置提高生產率
使用PC網絡接口卡、以太網電纜和EtherCAT基礎設施改進機器性能和控制能力
交換任何伺服驅動器和 I/O 設備時自動配置 EtherCAT 網絡
可添加任何第三方協議或開源庫,不受供應商限制
創建帶有世界級 Windows 界面 (HMI) 的強大 UI
用軟件實現控制雖然具有眾多優點,但其能夠達到的實時性、控制的精度和長期運行的穩定性是三個最大的挑戰,
也是軟件實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異、經過市場驗證的軟件平臺尤為重要。
今天,小編就介紹一款知名實時操作系統RTX的原廠IntervalZero公司,提供的軟件實時控制產品——KINGSTAR機器自動化軟件平臺。
看了上面的這些關于軟件實時控制的介紹,你可能對這項新技術還是不甚了解。為此,我們特意準備了5份軟件實時控制相關的技術白皮書,請通過下面的鏈接免費下載。
軟運動控制系統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動器與速度更快的 PC。在標準工業 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行的工作。
軟件與硬件:成本和性能對比可擴展:可擴充API 和接口來匹配現有系統以及任何新系統
精準:可使用軟件在眾多軸之間進行電子齒輪傳動,可在 2.0 GHZ PC 上,在 250 微秒內在 80 軸上執行此類任務
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:軟件產品永遠可用,即使供貨商停止支持
成本低廉:硬件的成本高很多,軟件運動控制采用 EtherCAT,以一半的價格提供更有效的能力
工業4.0改變了自動控制架構的選擇標準。本白皮書描述了機器控制運用PLC、PAC以及IPC之間的區別, 探索工業4.0如何改變對機器控制架構的需求, 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。
點擊下載白皮書工業4.0對制造業的革命,好比亞馬遜對零售業的影響。這項思維試圖驅策制造業者和設備制造商,將機器自動化和設備控制器里的信息集成在一起。本白皮書包括了以下的內容:
定義工業4.0架構中機器自動化的角色
發掘智能設備控制器必須具備的功能和特色
了解新興和重要的工業標準
解釋一種數字總線在支持IoT上脫穎而出的原因
揭示何種架構能成為必要且邁向工業4.0成功的條件
面對工業4.0的發展,對于數控機床制造商來說,最大的挑戰是從傳統硬件控制器架構轉移到智能機器自動化的軟件架構,讓該軟件架構能在任何工業電腦(IPC)上運作。唯有軟件機器自動化,才能達到工業 4.0所需要的集成性與彈性。本白皮書包括了以下內容:
定義工業4.0架構中數控機床自動化的角色
發掘智能數控機床控制器必須具備的功能和特色
了解新興和重要的工業標準
解釋一種現場總線在支持IoT上脫穎而出的原因
揭示何種架構能成為必要且邁向工業4.0成功的條件