http://kadhoai.com.cn 2026-04-25 07:02:50 來源:研華
全球數字化轉型浪潮下,工業控製領域正經曆從傳統封閉架構向開放性、智能化方向的深刻變革。但在當下,工業控製市場競爭激烈,價格內卷現象愈發明顯。傳統的工業控製係統大多依賴Windows操作係統,其高昂的授權費用和複雜的維護成本,使得企業在成本控製麵臨著較大壓力。
與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),隨(sui)著(zhe)國(guo)際(ji)地(di)緣(yuan)形(xing)勢(shi)和(he)供(gong)應(ying)鏈(lian)的(de)變(bian)化(hua),自(zi)主(zhu)可(ke)控(kong)成(cheng)為(wei)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)領(ling)域(yu)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)需(xu)求(qiu)。許(xu)多(duo)國(guo)內(nei)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)開(kai)始(shi)尋(xun)求(qiu)更(geng)開(kai)放(fang)的(de)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),以(yi)降(jiang)低(di)對(dui)國(guo)外(wai)技(ji)術(shu)的(de)依(yi)賴(lai),確(que)保(bao)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)安(an)全(quan)性(xing)。
實時性響應需求也是當前工業控製領域的重要趨勢之一。在現代工業生產中,設備的高效運行和精準控製至關重要,傳統的Windows操作係統由於其複雜的架構和多任務處理機製,在實時性方麵存在一定的局限性。而基於Linux的RTOS實時係統,以其輕量級、高效能的特點,能夠更好地滿足工業生產中對實時性響應的嚴格要求。
基於此,研華科技敏銳洞察市場趨勢,並憑借多年在工業自動化領域的深厚積累,正式推出基於Linux的研華RTOS實時核係統(以下簡稱“研華RTOS”),以軟硬協同的方式,滿足客戶需求並進一步深耕行業應用。

實時係統的創新架構
RTOS實(shi)時(shi)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong),並(bing)非(fei)新(xin)生(sheng)事(shi)物(wu),但(dan)其(qi)在(zai)工(gong)業(ye)場(chang)景(jing)的(de)應(ying)用(yong)長(chang)期(qi)受(shou)限(xian)於(yu)係(xi)統(tong)穩(wen)定(ding)性(xing)與(yu)硬(ying)件(jian)適(shi)配(pei)能(neng)力(li)。一(yi)套(tao)完(wan)整(zheng)的(de)實(shi)時(shi)控(kong)製(zhi)器(qi),包(bao)括(kuo)底(di)層(ceng)的(de)係(xi)統(tong)硬(ying)件(jian)平(ping)台(tai),中(zhong)間(jian)負(fu)責(ze)調(tiao)度(du)的(de)實(shi)時(shi)係(xi)統(tong),以(yi)及(ji)上(shang)麵(mian)的(de)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong),缺(que)一(yi)不(bu)可(ke)。但(dan)如(ru)何(he)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)整(zheng)套(tao)係(xi)統(tong)架(jia)構(gou)的(de)性(xing)能(neng)同(tong)時(shi)又(you)要(yao)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)?
研華RTOS的特色之處在於,憑藉著研華原有平台完整設計開發能力的技術掌握,加上開源的Linuxweijichu,tongguodutedefenhejiagouruanyingtishejiyutiaoyou,jiangshishirenwuyufeishishirenwufenli,quebaoxitongzaigaofuzaixiayirannenggouwendingyunxing。zheshejifangruyiweigaoxiaodeguanjia,jiangyingjianziyuanfenpeidejingjingyoutiao,jibaozhengleshishirenwudeyouxianji,youjiangulexitongdezhengtiwendingxing。

研華分核分係統實時控製架構
而隨著RTOS的推出,研華基於多核處理器與Hypervisor技術,構建了“雙係統架構”,將硬件資源劃分為實時控製與非實時管理兩大子係統。其中,實時控製子係統運行RTOS,支持CODESYS RTE等任務,滿足工業機器人、數控加工等微秒級響應需求;非實時管理子係統則運行Windows,負責機器視覺、HMI/SCADA交互、數據庫管理等任務,為上層應用提供堅實支持。兩個係統通過內存交互高效協同,確保指令下發與狀態反饋的可靠與迅捷。
研華的“調教”之道
研華RTOS也並非簡單地將Linux“拿來即用”。未經調教的Linux雖(sui)具(ju)備(bei)開(kai)源(yuan)優(you)勢(shi),但(dan)在(zai)工(gong)業(ye)場(chang)景(jing)下(xia)難(nan)以(yi)滿(man)足(zu)嚴(yan)苛(ke)的(de)高(gao)性(xing)能(neng)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)要(yao)求(qiu)。為(wei)此(ci),研(yan)華(hua)投(tou)入(ru)大(da)量(liang)精(jing)力(li)進(jin)行(xing)係(xi)統(tong)調(tiao)教(jiao),從(cong)底(di)層(ceng)硬(ying)件(jian)到(dao)上(shang)層(ceng)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong),以(yi)宏(hong)觀(guan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)整(zheng)體(ti)性(xing)做(zuo)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)調(tiao)試(shi)及(ji)定(ding)製(zhi)。
具體而言,在硬件層麵對BIOS進行深度定製,優化中斷響應機製;在中間驅動層,實現與實時核的精準對接,優化底層硬件的資源調度及響應級別,減少數據傳遞延遲;而在操作係統層麵,通過裁減非必要服務模塊,以及對適配整套實時係統及硬件係統需求的定製,讓係統更加穩定和高效。
經過研華專業團隊的精心調校,係統性能實現了顯著躍升。以“AMAX-5570 + RTOS”作為示例,在係統實時性和整合實時性測試中,Linux版本在經過驅動、BIOS及RTOS等項目調校後,在同等硬件及測試環境下,DC周期效能最大提升66%,抖動時間最大減少96%,甚至部分數據更優於運行在Windows之上。

這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)直(zhi)觀(guan)地(di)表(biao)明(ming),研(yan)華(hua)的(de)調(tiao)校(xiao)工(gong)作(zuo)卓(zhuo)有(you)成(cheng)效(xiao),大(da)幅(fu)挖(wa)掘(jue)並(bing)提(ti)升(sheng)了(le)控(kong)製(zhi)器(qi)硬(ying)件(jian)的(de)潛(qian)在(zai)效(xiao)能(neng)。這(zhe)使(shi)得(de)控(kong)製(zhi)器(qi)能(neng)夠(gou)以(yi)更(geng)加(jia)穩(wen)定(ding)且(qie)高(gao)效(xiao)的(de)狀(zhuang)態(tai)運(yun)行(xing)於(yu)各(ge)類(lei)設(she)備(bei)之(zhi)中(zhong),為(wei)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)等(deng)場(chang)景(jing)提(ti)供(gong)堅(jian)實(shi)可(ke)靠(kao)的(de)支(zhi)持(chi)和(he)保(bao)障(zhang)。
軟硬協同,“1+1>2”
事實上,研華對RTOS的調教成效突破不僅源於Linux的先天優勢,更得益於研華在軟硬件整合上的深厚積累。
yanhuapingjieduonianzaigongyejisuanlingyudeshengeng,zhenduibutongxingyededuoyanghuaxuqiu,kaifachulefengfuduoyangdeyingjianchanpinxian。zaiyingjianjiekoufangmian,yanhuatigonglefengfudexuanze,hangailegezhongteshujiekou,ruguidaojiaotongdefangtuoluoxingjiekou、能源領域的防水防爆等級接口等,滿足不同行業的特殊需求。在硬件形態上,研華擁有無風扇、上架式、軌道式等多種類型,以及板卡式工控機等不同形式,為客戶提供了廣泛的選擇空間。
比如,在高算力需求的半導體行業,研華MIC - 770搭配研華RTOS,能滿足其對高算力的要求;在電子製造的機器視覺檢測環節,適用於多相機應用場景的TPC-B520,配合研華RTOS,可實現高效的視覺檢測功能。這些硬件產品與研華RTOS的深度結合,展現出了強大的軟硬協同優勢,形成“1+1>2”的協同效應,為各行業客戶提供了更優質、更貼合需求的解決方案。

研華亦憑藉在原來平台的行業領先者角色,配合現在對實時係統及OS的(de)調(tiao)教(jiao)團(tuan)隊(dui)能(neng)力(li),使(shi)之(zhi)成(cheng)為(wei)國(guo)內(nei)極(ji)少(shao)數(shu)擁(yong)有(you)整(zheng)套(tao)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)自(zi)主(zhu)生(sheng)產(chan)硬(ying)件(jian)及(ji)調(tiao)教(jiao)軟(ruan)件(jian)的(de)企(qi)業(ye),實(shi)現(xian)從(cong)硬(ying)件(jian)供(gong)應(ying)商(shang)向(xiang)軟(ruan)硬(ying)一(yi)體(ti)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)商(shang)的(de)躍(yue)遷(qian)。
打造工業控製未來強勁“引擎”
更重要的是,隨著研華RTOS的推出,研華精心構建的控製軟件架構日臻完善。這套架構宛如一台強勁的“控製引擎”,為工業控製係統的未來發展注入源源動力。
在控製軟件架構的底層,便是前麵所述的研華依托多核處理器與Hypervisor技術精心打造的 “雙係統架構”。這一架構借助Hypervisor虛(xu)擬(ni)化(hua)技(ji)術(shu),能(neng)夠(gou)高(gao)效(xiao)地(di)將(jiang)實(shi)時(shi)任(ren)務(wu)與(yu)非(fei)實(shi)時(shi)任(ren)務(wu)隔(ge)離(li)開(kai)來(lai),規(gui)避(bi)資(zi)源(yuan)競(jing)爭(zheng)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),該(gai)技(ji)術(shu)還(hai)支(zhi)持(chi)多(duo)核(he)動(dong)態(tai)分(fen)配(pei)功(gong)能(neng),實(shi)現(xian)負(fu)載(zai)的(de)智(zhi)能(neng)均(jun)衡(heng),讓(rang)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)更(geng)加(jia)穩(wen)定(ding)流(liu)暢(chang)。不(bu)僅(jin)如(ru)此(ci),此(ci)架(jia)構(gou)巧(qiao)妙(miao)地(di)兼(jian)顧(gu)了(le)Windows生態係統與工業實時應用的雙重需求,為用戶拓展了靈活的擴展空間,營造了便捷的開發環境,充分滿足了多樣化的使用場景需求。
在控製軟件架構的中間層,研華打造了一個基於IEC 61131-3標準的研華自動化設計開發程序軟件。該軟件集控製邏輯、控製運動、模擬程序、診斷數據、通(tong)信(xin)數(shu)據(ju)等(deng)功(gong)能(neng)於(yu)一(yi)體(ti),而(er)且(qie)功(gong)能(neng)可(ke)擴(kuo)展(zhan),是(shi)一(yi)款(kuan)高(gao)效(xiao)且(qie)友(you)善(shan)的(de)程(cheng)序(xu)設(she)計(ji)軟(ruan)件(jian),其(qi)簡(jian)易(yi)開(kai)發(fa)的(de)特(te)性(xing)顯(xian)著(zhu)縮(suo)短(duan)設(she)備(bei)開(kai)發(fa)及(ji)調(tiao)試(shi)周(zhou)期(qi),並(bing)能(neng)與(yu)工(gong)業(ye)物(wu)聯(lian)網(wang)係(xi)統(tong)深(shen)度(du)融(rong)合(he),推(tui)動(dong)智(zhi)能(neng)化(hua)生(sheng)產(chan)。
而最上麵的應用層,研華進一步聚焦半導體、3C電子、新能源等垂直行業,提供包含算法工藝包、行業軟件、行業硬件在內的客製化行業方案,全力推動行業工藝升級。
未來,研華將依托控製軟件架構的強勁驅動,滿足行業對自主可控、實時性與成本效益的需求,加速生態構建與應用落地。同時,研華將持續深化其“Sector Driven(產業驅動)”戰略,聚焦智能製造、能源、醫療等產業及半導體、新能源設備等細分場景,引領工業控製邁向全新的發展階段。

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