Hypervisor工控系统虚拟化技术

显示全部楼层 · 2024-2-26 11:00:30

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1、特点介绍

贝加莱已在为其自动化系统引入一个虚拟机管理程序。该技术允许Windows或Linux与贝加莱自己的实时操作系统并列运行。比方说，它可以使您能够在单台PC上将控制和HMI应用程序结合到一起，或者可以实现一机两用，使工业PC同时兼具实时控制器和边缘控制器双重功能，将预处理数据通过OPC UA发送到上位系统和云端。且具有以下特点：

1）虚拟网络
该虚拟机管理程序提供虚拟网络连接，允许应用程序在操作系统之间交换数据。就像通常的以太网接口一样，这里的数据交换使用的是标准网络协议。不仅如此，还可以使用一块未分配给任一操作系统的预留内存区域，用来数据交换，以替代电缆的功能。

2）最大柔性
用户可以在贝加莱的Automation Studio软件开发环境中配置该虚拟机管理程序，并分配硬件资源。该监管软件的配置是针对每个系统分别定义的，这样一来，就为资源的利用提供最大的柔性。以前的并行系统解决方案是针对特定的Windows版本定制的，而贝加莱的这套监管软件与用户使用哪些操作系统完全无关。

3）降低成本

4）没有干扰
多年来，在单个硬件设备上运行多个操作系统的解决方案一直是虚拟化。之前的虚拟化技术有一个主要缺点是操作系统之间会互相干扰。如果一个操作系统崩溃，就会导致另一个操作系统也崩溃。如果其中一个操作系统负责控制机器或线路，那可能会产生严重后果。唯一的解决方法是将硬件明确地分配给每个操作系统，使得每个操作系统直接在硬件上运行，相互独立。这可以通过Hypervisor技术实现。贝加莱已将Hypervisor集成到自动化系统中，现在，可以在同一硬件上运行Automation Runtime和通用操作系统（Windows/Linux）。

5）所有资源都明确分配
Hypervisor可以清楚地分配所有可用资源。不仅可以将处理器内核，RAM和以太网接口，还可以将USB和其他端口明确分配给特定的操作系统。这最大化了所有操作系统的稳定性。

6）配置简单
配置Hypervisor的过程非常简单。在贝加莱的Automation Studio工程环境中，用户只需启用管理程序并分配资源即可。然后将安装文件保存到USB闪存驱动器，并通过启动菜单安装在目标系统上。之后Hypervisor虚拟化管理程序已准备就绪。

7）IIoT的网关
Hypervisor虚拟化管理程序非常适合将工业控制器转换为边缘设备或物联网网关，实时操作系统（RTOS）可以使用虚拟以太网接口将数据发送到GPOS（Windows/Linux）上的应用程序。在那里，数据被压缩并通过OPC UA发送到更高级别的系统。这些系统也可以位于云中。

2、方案案例

Hypervisor技术提供给客户的为一台设备，同时运行常规的非实时操作系统即通用操作系统（Windows/Linux）与Automation Runtime实时操作系统解决方案。此方案可轻松实现实时高频任务与数据存储、人工智能、图像识别、人机交互等在通用操作系统上广泛使用的应用的相互结合。因实时系统与非实时系统互不干涉，独立运行，独占资源，通过接口交互数据，即可作为工控领域与IT领域应用相结合的完美解决方案。以下为部分使用场景：
a) 实时系统与数据库进行交互

b) 实时系统中运行MappView画面，通过非实时系统浏览器进行画面展示与操作。

c) 实时系统通过非实时系统连接打印机等第三方设备，进行报表打印。

d) 非实时系统通过基于PC的摄像头获取图像数据，进行处理后，将数据传递给实时系统参与控制。

e) 注塑机：利用B&R Hypervisor将实时注塑机控制与mappView可视化相结合

f) 分布式储能系统：利用B&R Hypervisor将实时电池管理系统与安全的云存储网关和灵活的应用平台相结合——将两个先前独立的APC910组合成一个。

g) Orange Box：利用B&R Hypervisor将实时车间数据采集与长期可用数据库平台和mappView可视化相结合

如果对贝加莱虚拟化技术感兴趣的话，今天撒福利喽，我们准备了《Hypervisor工控系统虚拟化技术》手册，只为技术粉丝友而发。欢迎扫描下方群管理员二维码，手册我们在群内分享，还有各路技术大咖等着切磋相会。来吗？~约吗？~：）

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手册目录：

关于贝加莱
贝加莱是一家总部位于奥地利并在全球拥有分公司的创新型自动化企业。2017年7月，贝加莱成为ABB集团的机械自动化事业部。作为工业自动化领域的全球领导者，贝加莱将前沿技术与领先工程相结合，为几乎每个行业的客户提供面向机器与工厂自动化、运动控制、HMI和集成安全技术的完整解决方案。借助于OPC UA、POWERLINK、openSAFETY等工业物联网通信标准，以及强大的Automation Studio软件开发平台，贝加莱不断重新定义自动化工程的未来。受简化流程和超出客户预期的承诺驱动，贝加莱始终保持创新精神并处于工业自动化领域的前沿。

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