Операционная система exOS

Усовершенствованная кроссплатформенная операционная система exOS (от англ. enhanced crossover Operating System) от B&R позволяет интегрировать открытое ПО, работающее под управлением Linux, в автоматизированные системы управления. Таким образом можно создать продвинутые системы автоматизации, полностью соответствующие концепциям Индустрии 4.0 и промышленного Интернета вещей

Подробнее

exOS: Самая крупная программная экосистема в мире

Усовершенствованная кроссплатформенная операционная система exOS (от англ. enhanced crossover Operating System) от B&R позволяет интегрировать открытое ПО, работающее под управлением Linux, в автоматизированные системы управления. Таким образом можно создать продвинутые системы автоматизации, полностью соответствующие концепциям Индустрии 4.0 и промышленного Интернета вещей.

 

Преодоление барьера между информационными и операционными технологиями

При создании самых передовых на сегодняшний день конструкций машин OEM-производители полагаются на междисциплинарные группы, состоящие из экспертов в области операционных технологий (OT) и информационных технологий (ИТ). Проблема в том, что современные системы управления не могут работать с языками программирования более высокого уровня. Специалисты по ОТ и ИТ работают с разными языками программирования, что затрудняет поиск точек соприкосновения для реализации совместного решения. Эксперты по OT хорошо разбираются в проектировании машин, программировании ПЛК и вводе их в эксплуатацию, а их коллеги из сферы ИТ более комфортно чувствуют себя, используя языки программирования высокого уровня, такие как C++, Python или JavaScript, и работают с программным обеспечением с открытым исходным кодом и операционной системой Linux. Позволяя системам управления понимать языки программирования высокого уровня, операционная система exOS предлагает машиностроителям совершенно новый способ разработки сложных гибридных решений для своих машин.

 

Использование любого кода, написанного под Linux, в системах от B&R

Машиностроители смогут использовать любой программный код, написанный под Linux, в своих системах автоматизации от B&R. Таким образом, они получат небывалую свободу при проектировании новых решений автоматизации. Код, написанный на C++, Python, JavaScript или других языках программирования, можно будет без труда интегрировать в прикладное приложение.

Благодаря усовершенствованной кроссплатформенной связи между ОС Linux и ОС реального времени Automation Runtime у разработчиков ПО появляется возможность использовать для написания, компиляции и отладки кода, который будет загружен в систему управления, любую интегрированную среду разработки (IDE).

 

Единый инструмент разработки

В качестве единого инструмента разработки может выступать среда Automation Studio от B&R. Программный код, написанный под Linux, можно импортировать в Automation Studio в виде exOS-пакета. Для управления программным обеспечением и его диагностики больше не потребуются дополнительные инструменты. Благодаря этому процессы становятся лучше упорядочены и организованы. Для замены неисправного оборудования не требуется вносить изменения в код.
 

Отдельные физические системы

Система управления соединена с ОС Linux через интерфейс Ethernet. Поскольку системы работают на отдельных устройствах, можно полностью использовать доступную вычислительную мощность. ОС Automation Runtime можно запустить на любом ПЛК X20 или ПК Automation PC. ОС Linux будет работать на отдельном устройстве от B&R, например на другом Automation PC.

 

Automation Runtime и Linux на промышленном ПК Automation PC

Automation Runtime и Linux запускаются на одном устройстве Automation PC. Взаимодействие систем осуществляется через гипервизор от B&R. Эту конфигурацию можно запустить на любом промышленном ПК от B&R. Система очень компактна и обеспечивает высокую вычислительную мощность.

 

Простота разработки гибридных приложений

Система exOS обладает различными встроенными функциями, которые упрощают разработку гибридного решения, состоящего из прикладных приложений в системе автоматизации и приложений Linux.

Интегрированные функции симметрично выполняются в Automation Runtime и ОС Linux. Операционная система exOS использует технологии и инструменты из систем B&R, чтобы интегрировать приложения Linux в среду разработки B&R. Это не накладывает ограничений на приложения, написанные под Linux. В качестве базовой системы доступна ОС Linux от B&R с поддержкой необходимых драйверов. Для конфигураций, требующих аппаратной интеграции двух ОС, можно дополнительно можно использовать гипервизор от B&R.

Automation Studio как единая среда управления проектом

  • Код, написанный под Linux, импортируется в Automation Studio в виде exOS-пакета
  • Простая настройка параметров кода Linux
  • Единообразие работы с кодом, написанным под Linux, и кодом прикладных приложений для системы управления

Простота загрузки и установки приложений, написанных под Linux

  • Программный код, написанный под Linux, автоматически передается из Automation Studio на контроллер и запускается на нем
  • Приложения, написанные под Linux, устанавливаются и обновляются автоматически

Настраиваемое управление задачами

  • ОС Automation Runtime может управлять запуском кода, написанного под Linux (например, включать/отключать автоматический запуск кода после установки)

Широкие возможности диагностики

  • Комплексный анализ данных во время установки и выполнения программ
  • Согласованное ведение журналов ошибок в системах B&R

Эффективный обмен данными

  • Простой буферизованный обмен рабочими данными между контроллером и ОС Linux
  • Согласованность передачи данных в микросекундном диапазоне

Синхронизированная работа приложений

  • Использование механизма NetTime для предоставления рабочим данным меток времени обеспечивает микросекундную точность при синхронизации данных (например, уставок положения сервооси)
  • Единое точное время в сети

Простота и эффективность обслуживания

  • При замене аппаратного обеспечения не требуется вносить изменения в код
  • Решение готово к использованию "из коробки"
  • После замены оборудования система находится в прогнозируемом состоянии
  • Автоматизация процессов передачи, установки и инициализации оборудования снижает время простоя

 

Примеры применения exOS

Применение на практике: литьевая машина

Производственные данные необходимо хранить в базе данных для осуществления контроля качества. Используемая база данных, например MongoDB, работает под ОС Linux. При этом управляющее приложение работает в операционной системе Automation Runtime. Система exOS объединяет две ОС в одну конфигурацию под управлением гипервизора на устройстве Panel PC 910. Также она обеспечивает эффективное обслуживание, что сокращает простои после замены оборудования.

Применение на практике: окрасочная камера

Машинное обучение (МО) позволяет оптимизировать процесс технического обслуживания. Модель машинного обучения Tensorflow работает в ОС Linux на Automation PC 2200. За сбор данных для модели отвечает отдельный ПЛК X20. Он передает данные на ПК через интерфейс exOS. Система exOS обеспечивает простоту интеграции и подключения оборудования.

Применение на практике: автоматическая транспортная система

В основе автоматических транспортных систем лежат роботизированные платформы. Динамический расчет маршрута выполняется в ОС для роботов ROS под Linux. Задачи управления движением обрабатываются в ОС Automation Runtime. Система exOS позволяет синхронизировать обе системы, запущенные под управлением гипервизора на ПК Automation PC mobile 3100.