Linux操作系统的价值已经通过办公自动化、电信以及服务器领域的应用得到了证实,但是就像在针对Linux的争论中所提到的那样,它在工厂底层应用中的角色仍然不能准确定位。
开放式解决方案为工业控制描述了一个逐渐清晰的发展方向。如果了解操作系统在计算机中作为软件“总协调者”所具有的至关重要地位控制工程网版权所有,那么就容易理解为什么像Linux这样开放源代码的操作系统会拥有热情的支持者。
自从1990年Linus Torvalds率先开发出Linux并申请了专利,它确实已经在整个世界范围内对办公自动化、电信以及服务器等应用领域造成了很大的冲击,而且Linux也得到了各级政府机关的青睐,尤其是在欧洲。同时它还得到了像IBM和HP这样主要科技公司的支持,并且没有损害它的开放形象。获得广泛支持的原因很简单:Linux操作系统拥有众多优势。开放的源代码,可伸缩的结构,巨大的支持群体,许多具有奉献精神的开发者以及可以“免费”得到源代码。
Linux并不是“天生”的实时操作系统。“实时”的定义是同应用
Linux同Unix操作系统有些相似,还只是刚开始进入工业领域。当前Linux在这一领域的应用集中在与操作员的人机交互界面(HMI)和获取数据方面。但是伴随着更多的开发工具和网络工具的产生,Linux在工业控制领域的应用将更为广泛。
具有破坏性的技术
William Weinberg,MontaVista 软件公司战略市场总监,认为Linux的开放性具有“破坏性”,它威胁已存在的具有自主版权的嵌入式操作系统。但他也相信在工业领域采用Linux会得到很多益处:
■ 鲁棒CONTROL ENGINEERING China版权所有,可靠的内存保护结构
■ 优秀的性能并且可以对实时响应进行灵活选择
■ 错误隔离管理,避免执行过程中出现致命错误
■ 支持多种通讯协议,工具以及设备驱动
■ 对关键CPU结构的支持
■ 世界范围内庞大的开发群体保证了高质量的软件
除了技术特点,Weiberg还提到了Linux为使用者所带来的商业利益,例如:免费的专利使用和低的软件总拥有成本;提供了多样的商用和自定义选项;开放的源代码;标准应用程序接口(APIs)可提高软件的可重用性;软件供应商有更多的选择以最大限度的防止产品老化。
另一方面,微软的嵌入式操作系统为开发者提供了一个熟悉和丰富的软件支持环境,但他也强调在提供这些服务的同时也带来了例行的关于质量、安全、版权以及费用方面的警告。
嵌入式软件供应商TimeSys公司的发言人Greg Holt,认为在工业领域使用Linux有一些直接的益处,包括众多的网络协议以及服务的支持。Holt引述了以太网,TCP/IP,HTTP,DHCP以及网络文件服务器的例子。他说如果工业被带入互联的世界,将通过企业级的系统实现众多企业的无缝数据整合。
在有些控制应用领域对性能要求十分严格控制工程网版权所有,鉴于此www.cechina.cn,该公司的TimeSys Linux为开发者和OEM厂商提供了对操作系统实时能力的升级功能。Holt强调开发实时操作系统的益处包含了对高分辨率时钟和定时器的支持,以及支持周期线程API和对POSIX(可移植操作系统接口)的多级兼容。
Wind River系统公司的市场总监Marc Serughetti认为模块化、可伸缩以及对不同平台的可配置性是Linux操作系统的特征。它对制造业的另一个吸引力在于Linux源代码的长期可用性以及对于现货设备的支持。但有意使用Linux的消费者需要考虑Linux使用的环境以及应用于哪类工业设备。毕竟工厂设备种类众多,从常用的紧密耦合的传动设备,到实时操作设备包括具有安全性提示以及与控制弱关联的操作员界面、开关、网络产品,也存在更高级的设备,例如SCADA系统(监视控制与数据采集系统)。
Serughetti认为Linux操作系统是最适合应用在工厂环境下,在这样环境下软件和硬件具有较弱的耦合,它正在被应用于对响应要求不严格的场合,例如COTS(商用现货)和HMIs(人机界面)。在这些领域微软的Windows系统也有大量应用,反映了这种操作系统的影响力。
在实时应用领域,需要一个更高水