Trong thời đại khoa học công nghệ phát triển mạnh mẽ, năng suất chất lượng mới giống như một dòng suối trong vắt, thổi luồng sinh khí mới vào phát triển kinh tế. Không chỉ là sự nâng cấp năng suất truyền thống, mà còn là động lực mới dẫn dắt sự phát triển chất lượng cao trong tương lai. Trên con đường phát triển chất lượng cao, robot công nghiệp, với tư cách là đại diện của năng suất chất lượng mới, đang dẫn đầu quá trình chuyển đổi và nâng cấp của ngành sản xuất. Với ứng dụng sâu rộng của hệ điều hành Hongdao Intelwell, KDOM Software tiếp tục thúc đẩy sự tiến bộ của công nghệ robot công nghiệp và giúp các doanh nghiệp hiện thực hóa phương thức sản xuất hiệu quả hơn, thông minh hơn và bền vững hơn.
Giải pháp hệ thống điều khiển robot công nghiệp mới của Hondo Iewell
I. Bối cảnh
Hệ thống điều khiển là một trong những năng lực cạnh tranh cốt lõi của các nhà sản xuất robot công nghiệp. Hiện nay, một số bộ điều khiển robot công nghiệp dựa vào chip nước ngoài và hệ điều hành hỗ trợ của chúng cho các chức năng hệ thống và phát triển ứng dụng, và có nguy cơ "thắt cổ" ở cả phần cứng và phần mềm. Trong hệ thống điều khiển, giao diện tương tác giữa người và máy tính (trình diễn) và điều khiển chuyển động được sử dụng trong các kiến trúc phần cứng và nền tảng chương trình phần mềm khác nhau, tương tác dữ liệu thông qua giao thức, với sự phát triển của doanh nghiệp, các nền tảng phần cứng và phần mềm này độc lập với kiến trúc tương ứng của chúng về mặt chi phí, khối lượng, độ khó phát triển, v.v. dần dần cạnh tranh, kiến trúc tích hợp hiển thị và điều khiển thống nhất hơn đã trở thành xu hướng.
Đối với tương lai của kết nối dữ liệu, hệ thống điều khiển robot cần có khả năng mở rộng mạnh mẽ hơn, chẳng hạn như hệ sinh thái PLC dựa trên tiêu chuẩn IEC61131-3 và bus công nghiệp kết nối, hỗ trợ giao thức OT/IT, v.v., do đó cũng đưa ra kiến trúc hệ thống điều khiển robot thế hệ mới với mức độ tích hợp cao hơn và yêu cầu khả năng mở rộng lớn hơn.
Nhằm hướng tới xu hướng phát triển nội địa hóa, tích hợp cao và phát triển đa sinh thái của hệ thống điều khiển robot công nghiệp, KDOM Software và Trung tâm đổi mới quốc gia vùng vịnh Quảng Đông, Hồng Kông và Macao (Quảng Đông) đã hợp tác với cộng đồng nguồn mở openEuler để cung cấp các giải pháp hệ thống điều khiển robot công nghiệp mới.
Giải pháp
Hệ thống điều khiển robot công nghiệp mới của KDOM Software dựa trên hiệu suất vượt trội của Soc-Rexchip RK3568J trong nước và áp dụng công nghệ ảo hóa cơ bản để đạt được triển khai lai đa lõi và đa hệ điều hành, tích hợp trạng thái điều khiển trong hệ thống thời gian thực cứng và trạng thái tương tác trong hệ thống thời gian thực mềm. Ranh giới cô lập phần cứng do công nghệ ảo hóa cung cấp đảm bảo rằng mỗi phiên bản của hệ thống thời gian thực nhận được đủ tài nguyên và mức độ ưu tiên, đồng thời, thông qua cơ chế đồng bộ hóa đồng hồ thời gian thực và chia sẻ bộ nhớ, có thể sử dụng để chia sẻ lõi và bộ nhớ. Ranh giới cô lập phần cứng do công nghệ ảo hóa cung cấp đảm bảo rằng mỗi phiên bản hệ thống thời gian thực nhận được đủ tài nguyên và mức độ ưu tiên, trong khi tương tác dữ liệu tốc độ cao giữa các lõi được thực hiện thông qua cơ chế đồng bộ hóa đồng hồ thời gian thực và chia sẻ bộ nhớ.
Về phía hệ thống thời gian thực cứng, Intewell RTOS phát huy tối đa các đặc tính thời gian thực cao của mình để đáp ứng các yêu cầu về chu kỳ điều khiển mili giây và hiệu suất dao động micro giây cho điều khiển chuyển động đa trục của robot, đồng thời tương thích với các hệ sinh thái công nghiệp chính thống như CODESYS, Phoenix MULTIPROG và các môi trường truyền thông công nghiệp như EtherCAT, Modbus-TCP/RTU, CANOpen, OPC-UA, v.v. OPC-UA và các giao thức truyền thông công nghiệp khác.
Phía hệ thống thời gian thực mềm áp dụng hệ thống phát hành thương mại Guochuang dựa trên openEuler, thực hiện các chức năng ứng dụng không thời gian thực như ứng dụng gia sư robot, thu thập thông tin, kết hợp OT/IT, v.v.
Nền tảng công cụ phát triển tích hợp có thể đồng thời phát triển các ứng dụng hệ thống không thời gian thực và các ứng dụng hệ thống thời gian thực trong một môi trường phát triển duy nhất. Môi trường phát triển được tích hợp với môi trường Microsoft VS Code để cung cấp hỗ trợ phát triển ứng dụng cho các nền tảng RTOS và Linux.
Thông qua giải pháp kiến trúc đa lõi đa hệ điều hành, không chỉ hiện thực hóa việc tích hợp hiển thị và điều khiển hệ thống điều khiển robot mà còn mở rộng hệ sinh thái công nghiệp và hệ sinh thái tích hợp OT/IT, đồng thời nâng cao khả năng cạnh tranh tổng thể của hệ thống điều khiển robot trong ứng dụng dây chuyền sản xuất thông minh.
Sơ đồ kiến trúc hệ thống
Giá trị khách hàng
01Giảm chi phí
Mức độ tích hợp cao, chiếm ít không gian, tổng chi phí phần cứng có thể giảm khoảng 30%.
02Định nghĩa phần mềm
Thông qua việc ảo hóa tài nguyên phần cứng, phân bổ linh hoạt tài nguyên điện toán, nâng cao tính linh hoạt và khả năng sử dụng của hệ thống, giảm bớt khó khăn trong vận hành và bảo trì hệ thống.
03Ổn định và đáng tin cậy
Kiến trúc vi nhân của hệ điều hành Intelwell của Hongdao cung cấp công nghệ phân vùng thời gian thực và xác định mạnh mẽ, giúp cải thiện hiệu suất và tính ổn định của điều khiển robot.
04Sinh thái mở
Hệ điều hành Hongdao Intelwell hỗ trợ hệ sinh thái CODESYS và Phoenix MULTIPROG, giúp cải thiện khả năng tương thích và khả năng mở rộng của hệ thống điều khiển trong điều khiển PLC, điều khiển chuyển động và các ứng dụng công nghiệp khác.
05Nâng cao hiệu quả phát triển
Nền tảng công cụ phát triển thống nhất giúp giảm bớt khó khăn và đầu tư vào phát triển, triển khai, gỡ lỗi, vận hành và bảo trì hệ thống, đồng thời cải thiện hiệu quả cộng tác phát triển ứng dụng của từng mô-đun, tạo điều kiện cho việc lặp lại và tối ưu hóa hệ thống nhanh chóng.
Từ việc bắt kịp đến trở thành người tiên phong, đổi mới là sức mạnh đầu tiên dẫn dắt sự phát triển. Hệ điều hành Hongdao Intewell không chỉ thiết lập chuẩn mực mới cho lĩnh vực robot công nghiệp mà còn truyền động lực mới cho sự phát triển chất lượng cao của toàn bộ ngành sản xuất. Bằng cách nâng cấp mức độ tự động hóa sản xuất, cải thiện tính ổn định và độ tin cậy, tối ưu hóa phân bổ nguồn lực cũng như tăng cường tính linh hoạt và khả năng thích ứng của sản xuất, hệ điều hành Hongdao Intewell đang giúp các doanh nghiệp hiện thực hóa quá trình chuyển đổi và nâng cấp từ sản xuất truyền thống sang sản xuất thông minh. Nhìn về tương lai, KDO Software sẽ tiếp tục cam kết đổi mới, giúp thúc đẩy sự phát triển của năng suất chất lượng mới và đóng góp vào sự thịnh vượng và tiến bộ liên tục của ngành sản xuất Trung Quốc.