Преимущества автоматизации без Windows и Linux на примере «ДЕКОНТ-Еx»
Повсеместная автоматизация всё больше становится частью, если не основой любого промышленного процесса. Вместе с тем растёт и производство контроллеров для систем автоматизации.
div>
Рисунок 1 — Устройство ШУ-Ех
Условно эти устройства можно разделить на две группы:
- первая — контроллеры на базе микропроцессоров под управлением специализированных встраиваемых ОС (например, FreeRTOS, RIOT OS и другие);
- вторая группа — контроллеры под управлением ОС общего назначения (Linux, Windows и т. п.), которые поддерживают виртуальную память, эффективное управление процессами и потоками, способы межпроцессного и межпоточного взаимодействия и т. п.
Основное отличие первой группы контроллеров от второй — отсутствие аппаратной реализации виртуализации памяти. Процессы работают напрямую c общей памятью.
Использование ОС Linux, Windows для промышленных контроллеров значительно расширило область их применения, сократило время разработки основной функциональности контроллера за счёт наличия в ОС множества различных системных сервисов, драйверов, библиотек и переносимости кода.
В последние годы компании и инженеры, занимающиеся разработкой микропроцессоров с микроядерной архитектурой, на основе которых строят контроллеры из первой группы, смогли существенно изменить ситуацию. Появляются целые линейки микропроцессоров однотипной архитектуры. Это обеспечивает неплохую мобильность программного кода для экземпляров такой линейки (например, STM32 и ARM Cortex-М).
Многое сделано также для удобства их программирования.
Сегодня устройства первой группы широко востребованы на рынке промышленной автоматизации. Они сохранили ряд основных преимуществ перед вторыми.
- Надёжность. Общее количество компонент меньше, так как многие функции и ресурсы располагаются в микропроцессоре, количество вспомогательных элементов ниже.
- Время реакции на прерывание в контроллерах этой группы детерминировано (с точностью до одного такта).
- Меньшее время рестарта таких контроллеров объясняет отсутствие необходимости запуска полноценной ОС.
- Климатическая стойкость. Устройства первой группы имеют более широкий выбор процессоров для различных диапазонов температур: от -40 до +70 °C.
- Вибрационная стойкость. Более компактные размеры элементов и платы облегчает создание компактных и встраиваемых решений.
- Низкое тепловыведение существенно облегчает создание компактных и встраиваемых решений. Возможность обойтись примитивным пассивным теплоотводом снижает стоимость и повышает надёжность.
- Большая помехозащищённость существенно облегчает создание компактных и встраиваемых решений.
- Стоимость ниже, так как ресурсы для функционирования полноценной ОС не нужны.
ООО «Компания ДЭП» производит для добывающей промышленности серию устройств «ДЕКОНТ-Еx» на базе процессора STM32. Согласно приведённой выше классификации они относятся к первой группе контроллеров. Устройства построены на общей программно-аппаратной платформе.
Так, на рисунке 1 приведён шкаф управления из серии «ДЕКОНТ-Еx». В состав устройства ШУ-Ех входят модули ввода-вывода, контроллеры и коммутаторы взрывозащищённого исполнения. Решения, заложенные в ШУ-Ех, позволяют размещать в руднике/шахте практически все необходимые микропроцессорные модули во взрывозащищённом исполнении без дорогостоящих и неудобных в обслуживании взрывонепроницаемых оболочек.
На правах рекламы
| ООО «Компания ДЭП» тел.: +7 (495) 995-00-12 mail@dep.ru www.dep.ru |
«Промышленные страницы Сибири» №3 (147) март 2020 г.
«Промышленные страницы Сибири» №3 (147) март 2020 г.
Текст: А. Г. Абасов, И. О. Ковцова, А. И. Кононов, В. И. Ухов.
© 2006-2012. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru