新質生產力的發(fā)展離不開智能工業(yè)的技術創(chuàng)新作支撐，而智能工業(yè)的發(fā)展離不開工業(yè)控制系統(tǒng)的支持，工業(yè)控制系統(tǒng)作為智能工業(yè)的大腦，其不斷進化和完善是推動生產力躍升的關鍵。從技術發(fā)展的角度看，工業(yè)控制系統(tǒng)已經從早期的PLC(可編程邏輯控制器)控制，發(fā)展到了集成化、智能化、網絡化的新階段。現在市面上主流的工控操作系統(tǒng)有哪些呢？

目前市場上流行的工控操作系統(tǒng)有哪些？

滿足工業(yè)實時控制要求的工控操作系統(tǒng)，有VxWorks、QNX、鴻道Intewell、RTlinux。下面為大家介紹這幾款主流的工控實時操作系統(tǒng)。

一、Vxworks操作系統(tǒng)

美國WindRiver公司于1983年設計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)（RTOS），具有硬實時、確定性與穩(wěn)定性，也具備航空與國防、工業(yè)、醫(yī)療、汽車、消費電子產品、網絡及其他行業(yè)要求的可伸縮性與安全性。

主要功能：

支持可預測的任務同步機制、支持多任務間的通信、存儲器優(yōu)化管理、操作系統(tǒng)的（中斷延遲、任務切換、驅動程序延遲等）行為是可知的和可預測的。實時時鐘服務+中斷管理服務。

主要特點：

具有一個高性能的操作系統(tǒng)內核Wind（實時性好、可裁減）友好的開發(fā)調試環(huán)境、較好的兼容性、支持多種開發(fā)和運行環(huán)境。

二、QNX操作系統(tǒng)

QNX誕生于1980年，是一種商用的遵從POSIX規(guī)范的類Unix嵌入式實時操作系統(tǒng)。

主要功能：支持在同一臺計算機上同時調度執(zhí)行多個任務；也可以讓多個用戶共享一臺計算機，這些用戶可以通過多個終端向系統(tǒng)提交任務，與QNX進行交互操作。

主要特點：核心僅提供4種服務：進程調度、進程間通信、底層網絡通信和中斷處理，其進程在獨立的地址空間運行。所有其它OS服務，都實現為協(xié)作的用戶進程，因此QNX核心非常小巧（QNX4.x大約為12Kb）而且運行速度極快。

三、鴻道Intewell操作系統(tǒng)

鴻道Intewell操作系統(tǒng)是科東軟件自主研發(fā)的一款專為工業(yè)控制設計的高實時、高可靠的微內核操作系統(tǒng)，它源于1990年誕生的“道”操作系統(tǒng)，經過30多年的研發(fā)迭代，具備了與VxWorks等國際主流實時操作系統(tǒng)相媲美的功能和性能。鴻道Intewell操作系統(tǒng)具有強大的擴展性，支持實時與非實時業(yè)務的融合應用，能夠滿足工業(yè)現場對設備控制的嚴苛要求。該操作系統(tǒng)通過了工信部電子五所的測試，內核及部分關鍵代碼自主率達到100%，支持指令級別的安全管控，為設備運行提供了安全可靠的基礎環(huán)境。它已經獲得了包括工業(yè)、汽車和軌道交通功能安全最高等級認證SIL4 & ASIL D在內的多項認證，是國內唯一通過汽車電子、工業(yè)控制、醫(yī)療儀器、軌道交通四項功能安全認證的操作系統(tǒng)。

實時性與調度精度：

Intewell系統(tǒng)的實時性抖動可達5us，調度精度達us級，切換時間小于5us。這種高實時性特性使其能夠滿足工業(yè)生產設備高精度控制的需求。

系統(tǒng)架構：

Intewell操作系統(tǒng)提供多種架構，以適應不同的應用需求：

Intewell-C：全實時構型，適合有功能安全認證需求的場景，一般運行在資源有限的CPU上。

Intewell-H：實時拓展構型，適合無功能安全認證需求的場景，設備上同時運行單個非實時操作系統(tǒng)與多個鴻道Intewell RTOS的異構系統(tǒng)。

Intewell-V：虛擬化構型，通過虛擬化技術運行多個非實時和實時的異構系統(tǒng)，一般運行在資源富集且支持硬件虛擬化的CPU上。

四、RTlinux操作系統(tǒng)

RTlinux是由美國墨西哥理工學院開發(fā)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。到目前為止，RT-Linux已經成功地應用于航天飛機的空間數據采集、科學儀器測控和電影特技圖像處理等廣泛領域。RT-Linux開發(fā)者并沒有針對實時操作系統(tǒng)的特性而重寫Linux的內核，因為這樣做的工作量非常大，而且要保證兼容性也非常困難。為此，RT-Linux提出了精巧的內核，并把標準的Linux核心作為實時核心的一個進程，同用戶的實時進程一起調度。這樣對Linux內核的改動非常小，并且充分利用了Linux下現有的豐富的軟件資源。

特點：

RTlinux是源代碼開放的具有硬實時特性的多任務操作系統(tǒng),它是通過底層對Linux實施改造的產物。通過在Linux內核與硬件中斷之間增加一個精巧的可搶先的實時內核,把標準的Linux內核作為實時內核的一個進程與用戶進程一起調度,標準的Linux內核的優(yōu)先級最低,可以被實時進程搶斷。正常的Linux進程仍可以在Linux內核上運行,這樣既可以使用標準分時操作系統(tǒng)即Linux的各種服務,又能提供低延時的實時環(huán)境。

審核編輯 黃宇