新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展離不開智能工業(yè)的技術(shù)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(chǎn)力躍升的關(guān)鍵。從技術(shù)發(fā)展的角度看，工業(yè)控制系統(tǒng)已經(jīng)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(wǎng)絡(luò)化的新階段。現(xiàn)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(shè)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(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)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(yù)測的任務(wù)同步機制、支持多任務(wù)間的通信、存儲器優(yōu)化管理、操作系統(tǒng)的（中斷延遲、任務(wù)切換、驅(qū)動程序延遲等）行為是可知的和可預(yù)測的。實時時鐘服務(wù)+中斷管理服務(wù)。

主要特點：

具有一個高性能的操作系統(tǒng)內(nèi)核Wind（實時性好、可裁減）友好的開發(fā)調(diào)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(diào)度執(zhí)行多個任務(wù)；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(wù)，與QNX進行交互操作。

主要特點：核心僅提供4種服務(wù)：進程調(diào)度、進程間通信、底層網(wǎng)絡(luò)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(wù)，都實現(xiàn)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(shè)計的高實時、高可靠的微內(nèi)核操作系統(tǒng)，它源于1990年誕生的“道”操作系統(tǒng)，經(jīng)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(wù)的融合應(yīng)用，能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場對設(shè)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(nèi)核及部分關(guān)鍵代碼自主率達到100%，支持指令級別的安全管控，為設(shè)備運行提供了安全可靠的基礎(chǔ)環(huán)境。它已經(jīng)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(nèi)的多項認證，是國內(nèi)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(diào)度精度：

Intewell系統(tǒng)的實時性抖動可達5us，調(diào)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(chǎn)設(shè)備高精度控制的需求。

系統(tǒng)架構(gòu)：

Intewell操作系統(tǒng)提供多種架構(gòu)，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求：

Intewell-C：全實時構(gòu)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(gòu)型，適合無功能安全認證需求的場景，設(shè)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(gòu)系統(tǒng)。

Intewell-V：虛擬化構(gòu)型，通過虛擬化技術(shù)運行多個非實時和實時的異構(gòu)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(xué)院開發(fā)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。到目前為止，RT-Linux已經(jīng)成功地應(yīng)用于航天飛機的空間數(shù)據(jù)采集、科學(xué)儀器測控和電影特技圖像處理等廣泛領(lǐng)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(nèi)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(nèi)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(diào)度。這樣對Linux內(nèi)核的改動非常小，并且充分利用了Linux下現(xiàn)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(wù)操作系統(tǒng),它是通過底層對Linux實施改造的產(chǎn)物。通過在Linux內(nèi)核與硬件中斷之間增加一個精巧的可搶先的實時內(nèi)核,把標準的Linux內(nèi)核作為實時內(nèi)核的一個進程與用戶進程一起調(diào)度,標準的Linux內(nèi)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(nèi)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(wù),又能提供低延時的實時環(huán)境。

審核編輯 黃宇