Beckhoff dlouhodobě prosazuje PC-based automatizaci a nyní rozšiřuje portfolio Operačních Systémů o Beckhoff RT Linux – linuxovou distribuci upravenou pro zpracování úloh v reálném čase. Tento systém kombinuje otevřenost a nástroje Linuxu s deterministickým chováním požadovaným pro řízení pohonů, synchronizaci os nebo zpracování rychlých technologických procesů. Cílem je nabídnout stabilní, bezpečnou a flexibilní platformu pro současné i budoucí aplikace průmyslové automatizace.
Technologie a architektura Beckhoff RT Linux vychází z běžné Linuxové distribuce Debianu, která je upravena pomocí real-time rozšíření, založené na PREEMPT-RT patchi, který zajišťuje krátké a deterministické odezvy. Debianový základ přináší pohodlnou správu balíčků a snadnou instalaci doplňků. Beckhoff aktuálně dodává tuto distribuci pro ARM-based Embedded PC řady CX82x0 a CX9240 a plánuje její rozšíření na další průmyslové a embedded platformy. Díky podpoře ARM je možné dosáhnout lepší energetické efektivity a vhodnosti pro edge nasazení.
TwinCAT Runtime na platformě Linux přináší do průmyslové automatizace zásadní posun v podobě možnosti provozu TwinCAT Runtime v kontejnerech. Tento přístup umožňuje spouštět na jednom průmyslovém PC více vzájemně izolovaných instancí TwinCATu, což otevírá nové možnosti modularizace řídicího systému. Jednotlivé části řízení mohou být provozovány nezávisle, samostatně aktualizovány nebo restartovány bez dopadu na ostatní moduly systému. Přitom platí, že TwinCAT 3 Runtime pro Linux je funkčně totožný s verzemi pro dosud podporované operační systémy. Z hlediska vývoje a nasazení zůstává programování v TwinCAT beze změny — stávající know-how a projekty mohou být převedeny na Linux bez nutnosti zásadní úpravy aplikačního kódu. To usnadňuje nasazení technologie v již existujících projektech a snižuje školící náklady.
Klíčové funkce a výhody
- Real-time řízení: integrované RT jádro zajišťuje deterministické chování pro kritické úlohy.
- Multiruntime: několik TwinCAT runtime instancí na jednom zařízení podporuje modularitu a izolaci aplikací.
- Podpora kontejnerizace: kompatibilita s Docker®, Podman nebo LXC umožňuje snadné balení, nasazení a orchestraci aplikací.
- Přístup k GPU z real-time prostředí: GPU lze využít jako akcelerátor pro výpočetně náročné úlohy (strojové vidění, neuronové sítě, analýza dat).
- Hardwarová konsolidace: konsolidací více systémů na jednom výkonném PC se zlepšuje využití zdrojů, snižují náklady a množství kabeláž
Praktický přínos v projektech vede ke snížení počtu fyzických PLC a počítačů, menším prostorovým nárokům a jednodušší údržbě. Izolace runtime instancí znamená cílené aktualizace a diagnostiku bez vlivu na ostatní části systému, což minimalizuje riziko odstávek. Kontejnery podporují moderní DevOps postupy, testování a rychlé nasazení komponent. Přístup k GPU zase umožní rychlé zpracování obrazu nebo výpočtů, aniž by byla ohrožena real-time logika.
Bezpečnost a správa Linuxový ekosystém přináší široké možnosti pro bezpečnostní nástroje, aktualizace a vzdálenou správu. Beckhoff RT Linux může nabídnout stabilní běh s méně neplánovanými restarty a lepší kontrolou nad aktualizačními procesy, což je v průmyslovém prostředí zásadní.
Závěr: Beckhoff RT Linux s TwinCAT Runtime for Linux® představuje moderní řešení pro průmyslovou automatizaci: spojuje deterministické vlastnosti real-time systému, otevřenost Linuxu, podporu kontejnerů a možnosti akcelerace pomocí GPU. Pro výrobní provozy to znamená efektivnější využití výpočetních zdrojů, vyšší modularitu aplikací, jednodušší nasazování aktualizací a nové možnosti pro výkonné aplikace, jako je strojové vidění či edge computing. Tento přístup usnadňuje přechod na moderní architektury bez nutnosti změn v existujícím programátorském know-how.
Zdroj: Beckhoff
