Industrie-PCs für Echtzeit-Aufgaben

Heutzutage verwenden immer mehr Industriekunden PC-Technologie (Personal Computer) für anspruchsvolle High-End-Echtzeit-Steuerungsanwendungen. Diese PCs haben im Verhältnis zu ihren Kosten im Vergleich zur Software- und Hardwareentwicklung dedizierter Plattformen eine sehr hohe Leistungsfähigkeit.

Typische Anwendungen für den Einsatz von PCs sind:

CNC und Motion Control
Robotersteuerungen and SPS Anwendungen
Anwendungen aus dem Medizinbereich, beispielsweise Operationsroboter oder Computer-Tomographen
Echtzeit Datenerfassung

Normale PCs sind für den Einsatz im Büro konzipiert, während Industrieanwendungen Hardware benötigen, die für ihre jeweilige Umgebung besser geeignet ist: Industrie-PCs (IPCs)! Diese Industrie-PCs erfüllen verschiedene Anforderungen wie mechanische Robustheit, Leistungsaufnahme, Konnektivität, Speicher.

Einige Steuersysteme erfordern darüber hinaus jedoch zusätzlich noch hartes Echtzeitverhalten und Determinismus. Die Prozessoren der x86-Architektur verfügen heute über ausgeklügelte Energiesparmechanismen, die ernsthafte Auswirkungen auf den geforderten Determinismus haben können. Diese CPUs enthalten auch einen speziellen Schutz- und Korrekturmodus, der als Systemverwaltungsmodus (SMM) bekannt ist. Dieser Modus kann vom Betriebssystem nicht verfolgt werden und ist eine Quelle der Unvorhersehbarkeit im System. Auch andere Funktionen, die teilweise im BIOS eingestellt werden, können das Echtzeitverhalten des IPCs beeinflussen, wie Hyper-Threading oder GPU-Einstellungen.

Daher wird eines der Auswahlkriterien für den IPC auch die Echtzeitfähigkeit der jeweiligen Lösung sein.
Insbesondere dann, wenn Anwendungen das Microsoft Windows Betriebssystem in Verbindung mit einer Echtzeit-Erweiterung oder einem Echtzeit-Hypervisor ausführen müssen, wird dies zu einem wichtigen und manchmal herausfordernden Auswahlkriterium.

Zu diesem Zweck hat acontis ein Standardverfahren entwickelt, mit dessen die Echtzeitfähigkeiten von Industrie-PCs ermittelt und verglichen werden können: https://developer.acontis.com/measurement-setup-7.1.00.01/articles/1027.html

Ein Auszug einiger IPCs von verschiedenen Herstellern wurde für den Echtzeiteinsatz vorvalidiert.

Passende BIOS-Einstellungen sowie Echtzeitergebnisse finden Sie hier: https://developer.acontis.com/realtime-support-pre-validated-hardware.html

Kontaktieren Sie acontis für weitere Informationen und Hilfe zu diesem Thema: info@acontis.com