分核雙系統護航：研華實時控制系統打造強勁控制“引擎”

全球數字化轉型浪潮下，工業控制領域正經歷從傳統封閉架構向開放性、智能化方向的深刻變革。但在當下，工業控制市場競爭激烈，價格內卷現象愈發明顯。傳統的工業控制系統大多依賴Windows操作系統，其高昂的授權費用和復雜的維護成本，使得企業在成本控制面臨著較大壓力。

與此同時，隨著國際地緣形勢和供應鏈的變化，自主可控成為工業控制領域的一個重要需求。許多國內制造企業開始尋求更開放的操作系統解決方案，以降低對國外技術的依賴，確保系統的穩定性和安全性。 

實時性響應需求也是當前工業控制領域的重要趨勢之一。在現代工業生產中，設備的高效運行和精準控制至關重要，傳統的Windows操作系統由于其復雜的架構和多任務處理機制，在實時性方面存在一定的局限性。而基于Linux的RTOS實時系統，以其輕量級、高效能的特點，能夠更好地滿足工業生產中對實時性響應的嚴格要求。 

基于此，研華科技敏銳洞察市場趨勢，并憑借多年在工業自動化領域的深厚積累，正式推出基于Linux的研華RTOS實時核系統（以下簡稱“研華RTOS”），以軟硬協同的方式，滿足客戶需求并進一步深耕行業應用。

實時系統的創新架構

RTOS實時操作系統，并非新生事物，但其在工業場景的應用長期受限于系統穩定性與硬件適配能力。一套完整的實時控制器，包括底層的系統硬件平臺，中間負責調度的實時系統，以及上面的操作系統，缺一不可。但如何充分發揮整套系統架構的性能同時又要保證系統的穩定性？ 

研華RTOS的特色之處在于，憑藉著研華原有平臺完整設計開發能力的技術掌握，加上開源的Linux為基礎，通過獨特的分核架構軟硬體設計與調優，將實時任務與非實時任務分離，確保系統在高負載下依然能夠穩定運行。這設計仿如一位高效的管家，將硬件資源分配得井井有條，既保證了實時任務的優先級，又兼顧了系統的整體穩定性。

而隨著RTOS的推出，研華基于多核處理器與Hypervisor技術，構建了“雙系統架構”，將硬件資源劃分為實時控制與非實時管理兩大子系統。其中，實時控制子系統運行RTOS，支持CODESYS RTE等任務，滿足工業機器人、數控加工等微秒級響應需求；非實時管理子系統則運行Windows，負責機器視覺、HMI/SCADA交互、數據庫管理等任務，為上層應用提供堅實支持。兩個系統通過內存交互高效協同，確保指令下發與狀態反饋的可靠與迅捷。

研華的“調校”之道

研華RTOS也并非簡單地將Linux“拿來即用”。未經調校的Linux雖具備開源優勢，但在工業場景下難以滿足嚴苛的高性能和可靠性要求。為此，研華投入大量精力進行系統調校，從底層硬件到上層操作系統，以宏觀控制系統的整體性做控制器的調試及定制。

 ● 在硬件層面對BIOS進行深度定制，優化中斷響應機制；

 ● 在中間驅動層，實現與實時核的精準對接，優化底層硬件的資源調度及響應級別，減少數據傳遞延遲；

 ● 在操作系統層面，通過裁減非必要服務模塊，以及對適配整套實時系統及硬件系統需求的定制，讓系統更加穩定和高效。

經過研華專業團隊的精心調校，系統性能實現了顯著躍升。以“AMAX-5570 + RTOS”作為示例，在系統實時性和整合實時性測試中，Linux版本在經過驅動、BIOS及RTOS等項目調校后，在同等硬件及測試環境下，DC周期效能最大提升66%，抖動時間最大減少96%，甚至部分數據更優于運行在Windows之上。

這些數據直觀地表明，研華的調校工作卓有成效，大幅挖掘并提升了控制器硬件的潛在效能。這使得控制器能夠以更加穩定且高效的狀態運行于各類設備之中，為工業生產等場景提供堅實可靠的支持和保障。

軟硬協同，1+1>2

事實上，研華對RTOS的調教成效突破不僅源于Linux的先天優勢，更得益于研華在軟硬件整合上的深厚積累。 

研華憑借多年在工業計算領域的深耕，針對不同行業的多樣化需求，開發出了豐富多樣的硬件產品線。在硬件接口方面，研華提供了豐富的選擇，涵蓋了各種特殊接口，如軌道交通的防脫落型接口、能源領域的防水防爆等級接口等，滿足不同行業的特殊需求。在硬件形態上，研華擁有無風扇、上架式、軌道式等多種類型，以及板卡式工控機等不同形式，為客戶提供了廣泛的選擇空間。 

比如，在高算力需求的半導體行業，研華MIC - 770搭配研華RTOS，能滿足其對高算力的要求；在電子制造的機器視覺檢測環節，適用于多相機應用場景的TPC-B520，配合研華RTOS，可實現高效的視覺檢測功能。這些硬件產品與研華RTOS的深度結合，展現出了強大的軟硬協同優勢，形成“1+1>2”的協同效應，為各行業客戶提供了更優質、更貼合需求的解決方案。

研華亦憑藉在原來平臺的行業領先者角色，配合現在對實時系統及OS的調教團隊能力，成為國內極少數擁有整套控制系統自主生產硬件及調教軟件的企業，實現從硬件供應商向軟硬一體解決方案商的躍遷。

打造工業控制未來強勁“引擎”

更重要的是，隨著研華RTOS的推出，研華精心構建的控制軟件架構日臻完善。這套架構宛如一臺強勁的“控制引擎”，為工業控制系統的未來發展注入源源動力。 

在控制軟件架構的底層，便是前面所述的研華依托多核處理器與Hypervisor技術精心打造的 “雙系統架構”。這一架構借助Hypervisor虛擬化技術，能夠高效地將實時任務與非實時任務隔離開來，規避資源競爭。與此同時，該技術還支持多核動態分配功能，實現負載的智能均衡，讓系統運行更加穩定流暢。不僅如此，此架構巧妙地兼顧了Windows生態系統與工業實時應用的雙重需求，為用戶拓展了靈活的擴展空間，營造了便捷的開發環境，充分滿足了多樣化的使用場景需求。 

在控制軟件架構的中間層，研華打造了一個基于IEC 61131-3標準的研華自動化設計開發程序軟件。該軟件集邏輯控制、運動控制、模擬程序、診斷數據、通信數據等功能于一體，而且功能可擴展，是一款高效且友善的程序設計軟件，其簡易開發的特性顯著縮短設備開發及調試周期，并能與工業物聯網系統深度融合，推動智能化生產。 

而最上面的應用層，研華進一步聚焦半導體、3C電子、新能源等垂直行業，提供包含算法工藝包、行業軟件、行業硬件在內的客制化行業方案，全力推動行業工藝升級。 

未來，研華將依托控制軟件架構的強勁驅動，滿足行業對自主可控、實時性與成本效益的需求，加速生態構建與應用落地。同時，研華將持續深化其“Sector Driven（產業驅動）”戰略，聚焦智能制造、能源、醫療等產業及半導體、新能源設備等細分場景，引領工業控制邁向全新的發展階段。

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