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在Windows PC 平台上构建基于RTX实时操作系统的运动控制系统

传统的运动控制和定位系统中,用户往往要采购大量的硬件设备和控制系统,其成本昂贵,部署和培训使用复杂,且后期维护和更新换代亦要花费不菲的代价。在当代工业控制领域中,随着硬件设备处理能力的不断增强,采用软件构建的运动控制系统,正以其成本低,部署使用方便等优点,逐渐取代传统的运动控制系统。

通过在Windows PC平台上配置 RTX 实时操作系统环境,可以轻松的将Windows操作系统转化为一个实时操作系统(RTOS)。然后通过EtherCAT和预先测试和集成好的组件,用户便可以为运动控制或位置控制系统构建与硬件系统功能相同的系统。

基于RTX 在Windows PC平台构建实时控制系统的架构示意图如下:

基于 Windows PC的全功能机器控制系统中,用户只需构建系统所需要的命令列,然后通过API将命令提交到运动控制算法,借助EtherCAT标准,再定制 HMI 人机界面,从而搭建一套完整的运动或位置控制系统,基本取代了昂贵的运动控制硬件。系统可以根据不同类型用户的需求,工作在Windows 内核模式下或Windows 用户模式下。

利用 RTX 平台和 EtherCAT技术对机器运动控制系统做出的创新,其具有显著的优点:

 • 相对传统系统,基于RTX 的运动控制系统可以节省系统成本约25~50%
 • 基于软件的运动控制内核取代了运动控制硬件,消除了更换硬件可能带来的问题
 • 运动内核算法基于开放标准的x86多核心 PC 平台,无需依赖专用的DSP/FPGA
 • API与常见运动控制卡兼容,开发和维护便捷
 • 利用先进的 EtherCAT,而不是传统的现场总线
 • 使用 PC 平台 NIC 网络控制器和电缆,无需专用的 I/O接口
 • 基于Windows 系统的GUI人机交流系统,功能强大,界面友好
 • 开发和维护基于 MS VisualStudio,易学易用,升级方便,便于管理生命周期
 • 节省了操作人员,提高了生产效率

 

基于软件的运动控制系统可以应用在多个行业中,我们可以提供不同类型的运动命令界面以及功能齐全的类型库,满足多种工业用途,如 半导体,LED和LCD制造,激光切割或其他电气制造设备。精确的定位以及先进的运动轨迹控制技术可以为机械设备制造商带来良好的效益。

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