什么是軟件實(shí)時(shí)控制？如何實(shí)現(xiàn)軟件實(shí)時(shí)控制？目前，軟件實(shí)時(shí)控制又達(dá)到了什么水平？接下來(lái)，讓我們一起深入了解這一具有革命意義的自動(dòng)化控制技術(shù)。

說(shuō)到工業(yè)自動(dòng)化控制，由于需要嚴(yán)苛的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性保證，一直以來(lái)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(xiàn)過(guò)軟PLC，但由于其實(shí)時(shí)性不能很好的滿足工業(yè)要求，并沒有成為主流的控制方式。

然而近年來(lái)，隨著實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及PLC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，用“軟件+實(shí)時(shí)系統(tǒng)+IPC”這樣的軟件實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)再次成為工業(yè)控制領(lǐng)域的新勢(shì)力，不僅在實(shí)時(shí)性能方面達(dá)到了精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)控制的要求，而且在靈活性、實(shí)現(xiàn)成本等方面相比硬件控制更具優(yōu)越性。

什么是軟件實(shí)時(shí)控制？

所謂軟件實(shí)時(shí)控制，就是用軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制器硬件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，包括機(jī)器控制中常見的PLC邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制和視覺控制等。軟件實(shí)時(shí)控制通常的實(shí)現(xiàn)方式是“軟件+工控機(jī)（IPC）+實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)”。

▎經(jīng)濟(jì)、開放、彈性、強(qiáng)而有力的系統(tǒng)架構(gòu)

軟件實(shí)時(shí)控制的特點(diǎn)&優(yōu)勢(shì)

軟件實(shí)時(shí)控制的兩大特點(diǎn)：系統(tǒng)軟件平臺(tái)化、應(yīng)用軟件多樣化。

系統(tǒng)軟件平臺(tái)化是指通過(guò)軟件對(duì)硬件資源進(jìn)行統(tǒng)一管控、按需配置與分配。應(yīng)用軟件多樣化是指應(yīng)用軟件不受硬件資源約束，整個(gè)系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)更多的功能，對(duì)外提供更為靈活高效的和多樣化的服務(wù)。

由于采用軟件的方式來(lái)做控制，只需要使用通用的IPC或者PC做硬件平臺(tái)，所以軟件實(shí)時(shí)控制使用起來(lái)更加靈活，在計(jì)算能力上具有更高的性能，更好的可擴(kuò)展性以及更低的總體擁有成本。

工業(yè)4.0改變了自動(dòng)化控制架構(gòu)的選擇標(biāo)準(zhǔn)

20多年來(lái)，設(shè)備制造商不斷地努力想尋找出最合適的控制器架構(gòu)，以滿足市場(chǎng)提出的諸多要求，并保護(hù)用戶的長(zhǎng)期利益。過(guò)去，PLC、IPC、PAC等皆在各自適合的應(yīng)用場(chǎng)景保障著工廠的運(yùn)營(yíng)。但工業(yè) 4.0和IIOT改變了這一現(xiàn)狀，它們不僅為設(shè)備制造商創(chuàng)造了新產(chǎn)品的契機(jī)，還改變了自動(dòng)化控制架構(gòu)的選擇標(biāo)準(zhǔn)，IPC一時(shí)之間成為了香餑餑。

在工業(yè)4.0時(shí)代，除了要具備基本的設(shè)備控制器功能外，機(jī)器自動(dòng)化現(xiàn)在還必須因應(yīng)云端分析的回饋來(lái)優(yōu)化性能，以及采用OPC UA、EtherCAT以及PLCopen等標(biāo)準(zhǔn)來(lái)簡(jiǎn)化設(shè)備通訊和構(gòu)造，并且在控制器上運(yùn)行同類最佳的第三方軟件（例如端點(diǎn)分析關(guān)鍵）來(lái)提升價(jià)值，并縮短產(chǎn)品開發(fā)與上市的時(shí)間。這也是為什么軟件實(shí)時(shí)控制出現(xiàn)在了大眾的視野中。

軟件實(shí)時(shí)控制平臺(tái)——KINGSTAR

用軟件實(shí)現(xiàn)控制雖然具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但也面臨著實(shí)時(shí)性、控制的精度和長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性是的挑戰(zhàn)，這也是軟件實(shí)時(shí)控制一直以來(lái)并沒有大規(guī)模應(yīng)用的原因之一。因此，挑選一款具有性能優(yōu)異、經(jīng)過(guò)市場(chǎng)驗(yàn)證的軟件平臺(tái)尤為重要。

小編在此為大家介紹一款軟件實(shí)時(shí)控制產(chǎn)品——IntervalZero公司的KINGSTAR機(jī)器自動(dòng)化軟件平臺(tái)。

KINGSTAR是一個(gè)適用于 PC的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)器視覺的軟件平臺(tái)。可以提供世界一流的設(shè)備自動(dòng)化、高級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)集成工具、精準(zhǔn)傳輸指令、穩(wěn)定和開放性的重要組合功能，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)4.0的承諾。只需一臺(tái)工業(yè)PC，您就可以快速，經(jīng)濟(jì)高效地使用純軟件運(yùn)動(dòng)控制器和機(jī)器視覺替代多個(gè)硬件控制器。同時(shí)，KINGSTAR可以與Windows、RTX64 RTOS、EtherCAT、IEC61131-3、OPC-UA等無(wú)縫集成，并利用這些標(biāo)準(zhǔn)例如EtherCAT通訊協(xié)議，使制造業(yè)者避免被特定硬件供貨商所限制，客戶能夠?qū)θ魏沃腔酃S優(yōu)化其控制器。

KINGSTAR的特點(diǎn)

白皮書下載

看了上面的這些關(guān)于軟件實(shí)時(shí)控制的介紹，你可能對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)還是不甚了解。為此，小編找到了3份軟件實(shí)時(shí)控制相關(guān)的技術(shù)白皮書，簡(jiǎn)介如下，如果需要完整版，請(qǐng)點(diǎn)擊閱讀原文免費(fèi)索取。

白皮書一：為何軟件機(jī)器控制比硬件更好？

軟運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)與機(jī)器視覺控制器，并將其拆分至功能更強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)器與速度更快的 PC。在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè) PC 上運(yùn)行的 PC 運(yùn)動(dòng)控制解決方案，具備實(shí)時(shí)擴(kuò)展 (RTOS) 和多重任務(wù)功能，可讓運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)器視覺工程師完成在硬件上無(wú)法執(zhí)行的工作。

白皮書二：軟件運(yùn)動(dòng)控制如何超越傳統(tǒng)硬件？

軟件運(yùn)動(dòng)控制具有可擴(kuò)展、精準(zhǔn)、耐用/可靠、便于使用、成本低廉的特點(diǎn)，軟件運(yùn)動(dòng)控制采用 EtherCAT，可以以一半的價(jià)格提供更有效的能力。

白皮書三：為何采用IPC優(yōu)于PLC和PAC？

工業(yè)4.0改變了自動(dòng)控制架構(gòu)的選擇標(biāo)準(zhǔn)。本白皮書描述了機(jī)器控制運(yùn)用PLC、PAC以及IPC之間的區(qū)別， 探索工業(yè)4.0如何改變對(duì)機(jī)器控制架構(gòu)的需求， 解釋和 PLC或PAC相較之下，為什么IPC能提供最佳的機(jī)器控制架構(gòu)。
編輯：hfy