Im Zeitalter der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie ist die neue Qualitätsproduktivität wie ein klarer Strom, der der wirtschaftlichen Entwicklung neue Vitalität verleiht. Sie ist nicht nur eine Verbesserung der traditionellen Produktivität, sondern auch ein neuer Motor für die zukünftige qualitativ hochwertige Entwicklung. Auf dem Weg zur qualitativ hochwertigen Entwicklung führen Industrieroboter als Vertreter der neuen Qualitätsproduktivität die Transformation und Modernisierung der Fertigungsindustrie an. Durch die umfassende Anwendung des Betriebssystems Hongdao Intewell fördert KDOM Software weiterhin den Fortschritt der Industrierobotertechnologie und hilft Unternehmen dabei, einen effizienteren, intelligenteren und nachhaltigeren Produktionsmodus zu realisieren.
Hondo Iewell: Neue Steuerungssystemlösung für Industrieroboter
I. Hintergrund
Das Steuerungssystem ist eine der Kernkompetenzen der Hersteller von Industrierobotern. Derzeit verlassen sich einige Steuerungen für Industrieroboter auf ausländische Chips und deren unterstützende Betriebssysteme für Systemfunktionen und Anwendungsentwicklung, und es besteht die Gefahr von „Einschnürungen“ sowohl bei der Hardware als auch bei der Software. Im Steuerungssystem wurden Mensch-Computer-Interaktionsschnittstellen (Demonstratoren) und Bewegungssteuerung in unterschiedlichen Hardwarearchitekturen und Softwareprogrammplattformen verwendet, die Dateninteraktion erfolgt über das Protokoll. Mit der Entwicklung des Geschäfts sind diese Hardware- und Softwareplattformen hinsichtlich Kosten, Volumen, Entwicklungsschwierigkeiten usw. unabhängig von ihren jeweiligen Architekturen. Die Architektur einer einheitlicheren Anzeige- und Steuerungsintegration ist zum Trend geworden.
Für die Zukunft der Datenvernetzung muss das Robotersteuerungssystem leistungsfähiger und skalierbarer sein, wie etwa eine auf dem IEC61131-3-Standard basierende SPS-Ökologie und einen Docking-Industriebus, OT/IT-Protokollunterstützung usw., und daher auch eine neue Generation der Robotersteuerungssystemarchitektur mit einem höheren Integrationsgrad und größeren Skalierbarkeitsanforderungen bereitstellen.
Mit dem Ziel, den Entwicklungstrend der Lokalisierung, hohen Integration und multiökologischen Entwicklung von Steuerungssystemen für Industrieroboter zu verfolgen, haben sich KDOM Software und das Nationale Innovationszentrum der Guangdong, Hong Kong und Macao Bay Area (Guangdong) zusammengeschlossen, um mit der Open-Source-Community openEuler neue Lösungen für Steuerungssysteme für Industrieroboter bereitzustellen.
Lösung
Das neue Industrieroboter-Steuerungssystem von KDOM Software basiert auf der überlegenen Leistung des inländischen Soc-Rexchip RK3568J und verwendet die zugrunde liegende Virtualisierungstechnologie, um eine hybride Bereitstellung mit mehreren Kernen und mehreren Betriebssystemen zu erreichen, wobei der Steuerungszustand im harten Echtzeitsystem und der Interaktionszustand im weichen Echtzeitsystem integriert werden. Die durch die Virtualisierungstechnologie bereitgestellte Hardwareisolationsgrenze stellt sicher, dass jede Instanz des Echtzeitsystems ausreichend Ressourcen und Priorität erhält, und kann gleichzeitig durch die Echtzeituhrsynchronisierung und den Speicherfreigabemechanismus für die gemeinsame Nutzung von Kernen und Speicher verwendet werden. Die durch die Virtualisierungstechnologie bereitgestellte Hardwareisolationsgrenze stellt sicher, dass jede Echtzeitsysteminstanz ausreichend Ressourcen und Priorität erhält, während die Hochgeschwindigkeitsdateninteraktion zwischen den Kernen durch die Echtzeituhrsynchronisierung und den Speicherfreigabemechanismus durchgeführt wird.
Auf der Seite der harten Echtzeitsysteme nutzt Intewell RTOS seine hohen Echtzeiteigenschaften voll aus, um die Leistungsanforderungen an Millisekunden-Steuerzyklen und Mikrosekunden-Jitter für die Mehrachsen-Bewegungssteuerung von Robotern zu erfüllen, und ist mit gängigen industriellen Ökosystemen wie CODESYS, Phoenix MULTIPROG und industriellen Kommunikationsumgebungen wie EtherCAT, Modbus-TCP/RTU, CANOpen, OPC-UA usw. kompatibel. OPC-UA und andere industrielle Kommunikationsprotokolle.
Die Soft-Echtzeitsystemseite übernimmt das auf openEuler basierende kommerzielle Release-System von Guochuang, das nicht-Echtzeit-Anwendungsfunktionen wie Roboter-Tutor-Anwendungen, Informationssammlung, OT/IT-Fusion usw. realisiert.
Die integrierte Plattform für Entwicklungstools ermöglicht die gleichzeitige Entwicklung von Nicht-Echtzeit-Systemanwendungen und Echtzeit-Systemanwendungen in einer einzigen Entwicklungsumgebung. Die Entwicklungsumgebung ist in die Microsoft VS Code-Umgebung integriert, um Anwendungsentwicklungsunterstützung für RTOS- und Linux-Plattformen bereitzustellen.
Durch die Multi-Core-Multi-OS-Architekturlösung wird nicht nur die Integration der Anzeige und Steuerung des Robotersteuerungssystems realisiert, sondern auch die industrielle Ökologie und die OT/IT-Integrationsökologie erweitert und die allgemeine Wettbewerbsfähigkeit des Robotersteuerungssystems bei der Anwendung intelligenter Produktionslinien verbessert.
Systemarchitekturdiagramm
Kunden-Wert
01Kostenreduzierung
Hoher Integrationsgrad, geringer Platzbedarf, die Gesamthardwarekosten können um etwa 30 % gesenkt werden.
02Softwaredefinition
Durch die Virtualisierung von Hardwareressourcen und die elastische Zuweisung von Rechenressourcen werden die Flexibilität und Auslastung des Systems verbessert und der Aufwand für Systembetrieb und -wartung verringert.
03Stabil und zuverlässig
Die Mikrokernel-Architektur des Intewell-Betriebssystems von Hongdao bietet eine leistungsstarke Echtzeit- und deterministische Zeitpartitionierungstechnologie, die die Leistung und Stabilität der Robotersteuerung effektiv verbessert.
04Offene Ökologie
Hongdao Intewell OS unterstützt das CODESYS- und Phoenix MULTIPROG-Ökosystem, was die Kompatibilität und Erweiterbarkeit des Steuerungssystems in der SPS-Steuerung, Bewegungssteuerung und anderen industriellen Anwendungen verbessert.
05Verbesserung der Entwicklungseffizienz
Die einheitliche Entwicklungstool-Plattform verringert den Aufwand und die Investitionen in Entwicklung, Bereitstellung, Fehlerbehebung sowie Betrieb und Wartung des Systems und verbessert gleichzeitig die kollaborative Effizienz der Anwendungsentwicklung jedes Moduls, was eine schnelle Iteration und Optimierung des Systems ermöglicht.
Vom Aufholen bis zum Vorreiter ist Innovation die treibende Kraft hinter der Entwicklung. Das Betriebssystem Hongdao Intewell setzt nicht nur einen neuen Maßstab im Bereich der Industrieroboter, sondern verleiht auch der qualitativ hochwertigen Entwicklung der gesamten Fertigungsindustrie neue Impulse. Durch die Verbesserung des Produktionsautomatisierungsniveaus, die Verbesserung von Stabilität und Zuverlässigkeit, die Optimierung der Ressourcenzuweisung sowie die Verbesserung der Flexibilität und Anpassungsfähigkeit der Produktion unterstützt das Betriebssystem Hongdao Intewell Unternehmen bei der Transformation und Aufrüstung von der traditionellen Fertigung zur intelligenten Fertigung. Mit Blick auf die Zukunft wird sich KDO Software weiterhin der Innovation verschrieben haben, die Entwicklung neuer Qualitätsproduktivität fördern und zum anhaltenden Wohlstand und Fortschritt der chinesischen Fertigungsindustrie beitragen.