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Hypervisor工控系統虛拟化技術

Hypervisor工控系統虛拟化技術

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1、特點介紹

貝加萊已在為其自動化系統引入一個虛拟機管理程式。該技術允許Windows或Linux與貝加萊自己的實時作業系統并列運作。比方說,它可以使您能夠在單台PC上将控制和HMI應用程式結合到一起,或者可以實作一機兩用,使工業PC同時兼具實時控制器和邊緣控制器雙重功能,将預處理資料通過OPC UA發送到上位系統和雲端。且具有以下特點:

1)虛拟網絡

該虛拟機管理程式提供虛拟網絡連接配接,允許應用程式在作業系統之間交換資料。就像通常的以太網接口一樣,這裡的資料交換使用的是标準網絡協定。不僅如此,還可以使用一塊未配置設定給任一作業系統的預留記憶體區域,用來資料交換,以替代電纜的功能。

2)最大柔性

使用者可以在貝加萊的Automation Studio軟體開發環境中配置該虛拟機管理程式,并配置設定硬體資源。該監管軟體的配置是針對每個系統分别定義的,這樣一來,就為資源的利用提供最大的柔性。以前的并行系統解決方案是針對特定的Windows版本定制的,而貝加萊的這套監管軟體與使用者使用哪些作業系統完全無關。

Hypervisor工控系統虛拟化技術

3)降低成本

  • Hypervisor使用單獨的硬體部分,用于控制和附加功能,而不會影響性能。
  • 內建解決方案的優勢不言而喻:控制櫃中的通信速度更快,空間要求更低。
  • 可以更有效地利用可用的硬體資源。

4)沒有幹擾

多年來,在單個硬體裝置上運作多個作業系統的解決方案一直是虛拟化。

之前的虛拟化技術有一個主要缺點是作業系統之間會互相幹擾。如果一個作業系統崩潰,就會導緻另一個作業系統也崩潰。如果其中一個作業系統負責控制機器或線路,那可能會産生嚴重後果。

唯一的解決方法是将硬體明确地配置設定給每個作業系統,使得每個作業系統直接在硬體上運作,互相獨立。這可以通過Hypervisor技術實作。

貝加萊已将Hypervisor內建到自動化系統中,現在,可以在同一硬體上運作Automation Runtime和通用作業系統(Windows/Linux)。

5)所有資源都明确配置設定

Hypervisor可以清楚地配置設定所有可用資源。不僅可以将處理器核心,RAM和以太網接口,還可以将USB和其他端口明确配置設定給特定的作業系統。 這最大化了所有作業系統的穩定性。

6)配置簡單

配置Hypervisor的過程非常簡單。在貝加萊的Automation Studio工程環境中,使用者隻需啟用管理程式并配置設定資源即可。然後将安裝檔案儲存到USB閃存驅動器,并通過啟動菜單安裝在目标系統上。之後Hypervisor虛拟化管理程式已準備就緒。

7)IIoT的網關

Hypervisor虛拟化管理程式非常适合将工業控制器轉換為邊緣裝置或物聯網網關,實時作業系統(RTOS)可以使用虛拟以太網接口将資料發送到GPOS(Windows/Linux)上的應用程式。

在那裡,資料被壓縮并通過OPC UA發送到更進階别的系統。這些系統也可以位于雲中。

2、方案案例

Hypervisor技術提供給客戶的為一台裝置,同時運作正常的非實時作業系統即通用作業系統(Windows/Linux)與Automation Runtime實時作業系統解決方案。此方案可輕松實作實時高頻任務與資料存儲、人工智能、圖像識别、人機互動等在通用作業系統上廣泛使用的應用的互相結合。因實時系統與非實時系統互不幹涉,獨立運作,獨占資源,通過接口互動資料,即可作為工控領域與IT領域應用相結合的完美解決方案。以下為部分使用場景:

a) 實時系統與資料庫進行互動

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b) 實時系統中運作MappView畫面,通過非實時系統浏覽器進行畫面展示與操作。

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c) 實時系統通過非實時系統連接配接列印機等第三方裝置,進行報表列印。

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d) 非實時系統通過基于PC的攝像頭擷取圖像資料,進行處理後,将資料傳遞給實時系統參與控制。

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e) 注塑機:利用B&R Hypervisor将實時注塑機控制與mappView可視化相結合

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f) 分布式儲能系統:利用B&R Hypervisor将實時電池管理系統與安全的雲存儲網關和靈活的應用平台相結合——将兩個先前獨立的APC910組合成一個。

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g) Orange Box:利用B&R Hypervisor将實時工廠中的房間資料采集與長期可用資料庫平台和mappView可視化相結合

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