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      真的來了!軟件實時控制——用軟件代替PLC實現精準運動控制

      作者:www.cechina.cn2020.08.12閱讀 19944


      圖片來源:KINGSTAR

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        什么是軟件實時控制?如何實現軟件實時控制?目前,軟件實時控制又達到了什么水平?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。
        ”
        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的天下。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。
        什么是軟件實時控制? 
        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”。

        ▎經濟、開放、彈性、強而有力的系統架構

        軟件實時控制的特點&優勢 
        軟件實時控制的兩大特點:系統軟件平臺化、應用軟件多樣化。
        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。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4.0改變了自動化控制架構的選擇標準 
        20多年來,設備制造商不斷地努力想尋找出最合適的控制器架構,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用場景保障著工廠的運營。但工業 4.0和IIOT改變了這一現狀,它們不僅為設備制造商創造了新產品的契機,還改變了自動化控制架構的選擇標準,IPC一時之間成為了香餑餑。
        在工業4.0時代,除了要具備基本的設備控制器功能外,機器自動化現在還必須因應云端分析的回饋來優化性能,以及采用OPC UA、EtherCAT以及PLCopen等標準來簡化設備通訊和構造,并且在控制器上運行同類最佳的第三方軟件(例如端點分析關鍵)來提升價值,并縮短產品開發與上市的時間。這也是為什么軟件實時控制出現在了大眾的視野中。
        軟件實時控制平臺——KINGSTAR 
        用軟件實現控制雖然具有眾多優點,但也面臨著實時性、控制的精度和長期運行的穩定性是的挑戰,這也是軟件實時控制一直以來并沒有大規模應用的原因之一。因此,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。
        小編在此為大家介紹一款軟件實時控制產品——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備自動化、高級自動控制系統集成工具、精準傳輸指令、穩定和開放性的重要組合功能,實現了工業4.0的承諾。只需一臺工業PC,您就可以快速,經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、RTX64 RTOS、EtherCAT、IEC61131-3、OPC-UA等無縫集成,并利用這些標準例如EtherCAT通訊協議,使制造業者避免被特定硬件供貨商所限制,客戶能夠對任何智慧工廠優化其控制器。
        KINGSTAR的特點 

        白皮書下載 
        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,小編找到了3份軟件實時控制相關的技術白皮書,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。
        白皮書二:軟件運動控制如何超越傳統硬件?

        軟件運動控制具有可擴展、精準、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優于PLC和PAC?

        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。
      和记