Kao dobavljač hostova za industrijsko upravljanje, imao sam privilegiju zaroniti duboko u svijet operativnih sustava u stvarnom vremenu (RTOS) i razumjeti koji su najprikladniji za naše proizvode. U ovom blogu podijelit ću svoje uvide o RTOS opcijama koje čine čuda za Industrial Control Host.
Prvo shvatimo što je industrijski kontrolni host. AnDomaćin industrijske kontroleje ključna komponenta u industrijskim okruženjima. Odgovoran je za upravljanje i kontrolu raznih industrijskih procesa, osiguravanje glatkog rada i održavanje visoke razine učinkovitosti. Ovi hostovi često moraju rješavati više zadataka istovremeno, uz stroge vremenske zahtjeve. Tu dolazi dobar RTOS.
Jedan od najpopularnijih RTOS-ova za industrijske upravljačke hostove je VxWorks. VxWorks postoji već duže vrijeme i ima solidnu reputaciju u industriji. Nudi determinističke performanse, što znači da može jamčiti određeno vrijeme odgovora za zadatke. U industrijskoj kontroli, ovo je jako važno. Na primjer, u proizvodnom pogonu, ako kontrolni sustav treba odgovoriti na očitanje senzora unutar nekoliko milisekundi, VxWorks to može učiniti. Također ima bogat skup razvojnih alata, koji programerima olakšavaju pisanje i otklanjanje pogrešaka koda za naše industrijske upravljačke hostove.
Još jedna odlična opcija je QNX Neutrino. QNX je poznat po svojoj pouzdanosti i skalabilnosti. Ima mikrokernel arhitekturu, što znači da se većina usluga operativnog sustava izvodi kao zasebni procesi. To čini sustav stabilnijim jer ako jedna usluga zakaže, to ne ruši cijeli sustav. U industrijskom okruženju, gdje zastoji mogu biti izuzetno skupi, ova vrsta pouzdanosti je obavezna. QNX također podržava širok raspon hardverskih platformi, uključujućiMini računalo X86, koji se obično koriste u našim industrijskim kontrolnim hostovima.
Linux također ostavlja trag u industrijskom kontrolnom prostoru. Konkretno, Linux u stvarnom vremenu je jako napredovao posljednjih godina. Nudi prednost jer je operativni sustav otvorenog koda, što znači da postoji velika zajednica programera koji doprinose njegovom razvoju. To rezultira ogromnom količinom dostupnog softvera i upravljačkih programa. Za naše industrijske upravljačke hostove to znači da možemo jednostavno integrirati različite hardverske komponente i softverske aplikacije. Međutim, postizanje pravih performansi u stvarnom vremenu s Linuxom može biti malo nezgodno. Zahtijeva pažljivu konfiguraciju i ugađanje, ali uz odgovarajuću stručnost, može biti vrlo održiva opcija.
Prilikom odabira RTOS-a za naše industrijske upravljačke hostove, također moramo uzeti u obzir čimbenike poput troškova licenciranja, jednostavnosti integracije i dugoročne podrške. VxWorks i QNX su komercijalni RTOS, što znači da su uključene naknade za licenciranje. Ali također dolaze s profesionalnom podrškom dobavljača, što može biti vrlo dragocjeno, posebno za velike industrijske projekte. S druge strane, Linux je besplatan za korištenje, ali podrška može doći od zajednice ili dobavljača treće strane.
Jednostavnost integracije još je jedan važan aspekt. Želimo RTOS koji se lako može integrirati s našom postojećom hardverskom i softverskom infrastrukturom. Na primjer, ako naš industrijski upravljački host već koristi određenu vrstu komunikacijskog protokola, RTOS bi ga trebao podržavati bez puno problema. Dugoročna podrška je također ključna. U industrijskom svijetu proizvodi imaju dug životni vijek i trebamo RTOS koji će biti podržan još mnogo godina.
Razgovarajmo malo o procesu razvoja. Nakon što smo odabrali RTOS za naš Industrial Control Host, sljedeći korak je razvoj softvera koji će raditi na njemu. To uključuje pisanje koda za različite funkcije kao što su prikupljanje podataka senzora, kontrolni algoritmi i komunikacija s drugim uređajima. RTOS koji odaberemo uvelike će utjecati na proces razvoja. Na primjer, ako odaberemo VxWorks, koristit ćemo njegove razvojne alate kao što je Tornado, koji pruža grafičko sučelje za razvoj koda i otklanjanje pogrešaka. Ako je QNX, koristit ćemo njegov Momentics IDE. A za Linux možemo koristiti razne razvojne alate otvorenog koda kao što su GCC i GDB.
Testiranje je također kritičan dio procesa. Moramo testirati softver na RTOS-u kako bismo osigurali da zadovoljava zahtjeve u stvarnom vremenu. To uključuje testiranje vremena odziva, propusnosti i pouzdanosti. Koristimo različite tehnike testiranja kao što su jedinično testiranje, integracijsko testiranje i testiranje sustava. U industrijskom okruženju ne možemo si priuštiti kvarove softvera, stoga je temeljito testiranje neophodno.
U zaključku, postoji nekoliko operativnih sustava u stvarnom vremenu prikladnih za Industrial Control Host. VxWorks, QNX Neutrino i Real - Time Linux imaju svaki svoje prednosti i slabosti. Kao dobavljač hosta industrijske kontrole, moramo pažljivo procijeniti ove opcije na temelju zahtjeva naših kupaca, specifične primjene i vlastitih razvojnih sposobnosti.
Ako ste na tržištu za Industrial Control Host i želite razgovarati o tome koji bi RTOS najbolje odgovarao vašim potrebama, volio bih popričati. Možemo detaljno proučiti vaše projektne zahtjeve i pronaći najprikladnije rješenje. Bilo da tražite visoku učinkovitost, pouzdanost ili isplativost, mi ćemo vas pokriti.
Reference
- "Sustavi u stvarnom vremenu i programski jezici" Alana Burnsa i Andyja Wellingsa
- "Ugrađeni operativni sustavi u stvarnom vremenu" Douglasa Halla