说到工业自动化控制,由于需要严苛的稳定性和实时性保证,一直以来都是以PLC、PAC或者IPC这些专用的硬件控制器来实现。虽然也有出现过软PLC,但由于其实时性不能很好的满足工业要求,并没有成为主流的控制方式。
然而,近年来,随着实时操作系统等计算机技术的迅猛发展以及PLC方面国际标准的制定,用“软件+实时系统+IPC”这样的软件实时控制系统再次成为工业控制领域的新势力,不仅在实时性能方面达到了精准运动控制的要求,而且在灵活性、实现成本等方面相比硬件控制更具优越性。
那么,什么是软件实时控制?软件实时控制如何实现呢?目前,软件实时控制达到了什么样的控制水平呢?今天,让我们一起来走近软件实时控制,深入了解这一具有革命意义的自动化控制技术。
所谓软件实时控制,就是用软件代替传统的控制器硬件实现实时控制,包括机器控制中常见的PLC逻辑控制、运动控制和视觉控制等。
软件实时控制通常的实现方式是“软件+工控机(IPC)+实时操作系统”。
软件实时控制两大特点,即:系统软件平台化、应用软件多样化。
特点一:系统软件平台化是指通过软件对硬件资源进行统一管控、按需配置与分配。
特点二:应用软件多样化是指应用软件不受硬件资源约束,整个系统将实现更多的功能,对外提供更为灵活高效的和多样化的服务。
由于采用软件的方式来做控制,只要使用通用的IPC或者PC做硬件平台,所以软件实时控制具有前所未有的优势,
比如使用起来更加灵活,在计算能力上具有更高的性能,更好的可扩展性以及更低的总体拥有成本。
用软件代替硬件,使机器控制成本降低 25-50%
凭借预集成运动库和 EtherCAT 自动配置提高生产率
使用PC网络接口卡、以太网电缆和EtherCAT基础设施改进机器性能和控制能力
交换任何伺服驱动器和 I/O 设备时自动配置 EtherCAT 网络
可添加任何第三方协议或开源库,不受供应商限制
创建带有世界级 Windows 界面 (HMI) 的强大 UI
用软件实现控制虽然具有众多优点,但其能够达到的实时性、控制的精度和长期运行的稳定性是三个最大的挑战,
也是软件实时控制一直以来并没有大面积得到采用的原因之一。所以挑选一款具有性能优异、经过市场验证的软件平台尤为重要。
今天,小编就介绍一款知名实时操作系统RTX的原厂IntervalZero公司,提供的软件实时控制产品——KINGSTAR机器自动化软件平台。
看了上面的这些关于软件实时控制的介绍,你可能对这项新技术还是不甚了解。为此,我们特意准备了5份软件实时控制相关的技术白皮书,请通过下面的链接免费下载。
软运动控制系统采用独立的运动与机器视觉控制器,并将其拆分至功能更强大的驱动器与速度更快的 PC。在标准工业 PC 上运行的 PC 运动控制解决方案,具备实时扩展 (RTOS) 和多重任务功能,可让运动控制与机器视觉工程师完成在硬件上无法执行的工作。
软件与硬件:成本和性能对比可扩展:可扩充API 和接口来匹配现有系统以及任何新系统
精准:可使用软件在众多轴之间进行电子齿轮传动,可在 2.0 GHZ PC 上,在 250 微秒内在 80 轴上执行此类任务
耐用/可靠:64 位处理器除拥有与 DSP 同等的分辨率和处理能力,软件可利用多核 PC 的无限处理功能,而硬件的功能受到其处理周期的限制
便于使用:软件产品永远可用,即使供货商停止支持
成本低廉:硬件的成本高很多,软件运动控制采用 EtherCAT,以一半的价格提供更有效的能力
工业4.0改变了自动控制架构的选择标准。本白皮书描述了机器控制运用PLC、PAC以及IPC之间的区别, 探索工业4.0如何改变对机器控制架构的需求, 解释和 PLC或PAC相较之下,为什么IPC能提供最佳的机器控制架构。
点击下载白皮书工业4.0对制造业的革命,好比亚马逊对零售业的影响。这项思维试图驱策制造业者和设备制造商,将机器自动化和设备控制器里的信息集成在一起。本白皮书包括了以下的内容:
定义工业4.0架构中机器自动化的角色
发掘智能设备控制器必须具备的功能和特色
了解新兴和重要的工业标准
解释一种数字总线在支持IoT上脱颖而出的原因
揭示何种架构能成为必要且迈向工业4.0成功的条件
面对工业4.0的发展,对于数控机床制造商来说,最大的挑战是从传统硬件控制器架构转移到智能机器自动化的软件架构,让该软件架构能在任何工业电脑(IPC)上运作。唯有软件机器自动化,才能达到工业 4.0所需要的集成性与弹性。本白皮书包括了以下内容:
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