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(jìn)化和完善是推動(dòng)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(chǎng)上流行的工控操作系統(tǒng)有哪些？

滿足工業(yè)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。

一、Vxworks操作系統(tǒng)

美國(guó)WindRiver公司于1983年設(shè)計(jì)開發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），具有硬實(shí)時(shí)、確定性與穩(wěn)定性，也具備航空與國(guó)防、工業(yè)、醫(yī)療、汽車、消費(fèi)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(cè)的任務(wù)同步機(jī)制、支持多任務(wù)間的通信、存儲(chǔ)器優(yōu)化管理、操作系統(tǒng)的（中斷延遲、任務(wù)切換、驅(qū)動(dòng)程序延遲等）行為是可知的和可預(yù)測(cè)的。實(shí)時(shí)時(shí)鐘服務(wù)+中斷管理服務(wù)。

主要特點(diǎn)：

具有一個(gè)高性能的操作系統(tǒng)內(nèi)核Wind（實(shí)時(shí)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(yùn)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。

主要功能：支持在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)調(diào)度執(zhí)行多個(gè)任務(wù)；也可以讓多個(gè)用戶共享一臺(tái)計(jì)算機(jī)，這些用戶可以通過多個(gè)終端向系統(tǒng)提交任務(wù)，與QNX進(jìn)行交互操作。

主要特點(diǎn)：核心僅提供4種服務(wù)：進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程間通信、底層網(wǎng)絡(luò)通信和中斷處理，其進(jìn)程在獨(dú)立的地址空間運(yùn)行。所有其它OS服務(wù)，都實(shí)現(xiàn)為協(xié)作的用戶進(jìn)程，因此QNX核心非常小巧（QNX4.x大約為12Kb）而且運(yùn)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(jì)的高實(shí)時(shí)、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(guó)際主流實(shí)時(shí)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(qiáng)大的擴(kuò)展性，支持實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的融合應(yīng)用，能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備控制的嚴(yán)苛要求。該操作系統(tǒng)通過了工信部電子五所的測(cè)試，內(nèi)核及部分關(guān)鍵代碼自主率達(dá)到100%，支持指令級(jí)別的安全管控，為設(shè)備運(yùn)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(jí)認(rèn)證SIL4 & ASIL D在內(nèi)的多項(xiàng)認(rèn)證，是國(guó)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(xiàng)功能安全認(rèn)證的操作系統(tǒng)。

實(shí)時(shí)性與調(diào)度精度：

Intewell系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性抖動(dòng)可達(dá)5us，調(diào)度精度達(dá)us級(jí)，切換時(shí)間小于5us。這種高實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)構(gòu)型，適合有功能安全認(rèn)證需求的場(chǎng)景，一般運(yùn)行在資源有限的CPU上。

Intewell-H：實(shí)時(shí)拓展構(gòu)型，適合無功能安全認(rèn)證需求的場(chǎng)景，設(shè)備上同時(shí)運(yùn)行單個(gè)非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與多個(gè)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(yùn)行多個(gè)非實(shí)時(shí)和實(shí)時(shí)的異構(gòu)系統(tǒng)，一般運(yùn)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(guó)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(jī)的空間數(shù)據(jù)采集、科學(xué)儀器測(cè)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(duì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特性而重寫Linux的內(nèi)核，因?yàn)檫@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(biāo)準(zhǔn)的Linux核心作為實(shí)時(shí)核心的一個(gè)進(jìn)程，同用戶的實(shí)時(shí)進(jìn)程一起調(diào)度。這樣對(duì)Linux內(nèi)核的改動(dòng)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(diǎn)：

RTlinux是源代碼開放的具有硬實(shí)時(shí)特性的多任務(wù)操作系統(tǒng),它是通過底層對(duì)Linux實(shí)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(gè)精巧的可搶先的實(shí)時(shí)內(nèi)核,把標(biāo)準(zhǔn)的Linux內(nèi)核作為實(shí)時(shí)內(nèi)核的一個(gè)進(jìn)程與用戶進(jìn)程一起調(diào)度,標(biāo)準(zhǔn)的Linux內(nèi)核的優(yōu)先級(jí)最低,可以被實(shí)時(shí)進(jìn)程搶斷。正常的Linux進(jìn)程仍可以在Linux內(nèi)核上運(yùn)行,這樣既可以使用標(biāo)準(zhǔn)分時(shí)操作系統(tǒng)即Linux的各種服務(wù),又能提供低延時(shí)的實(shí)時(shí)環(huán)境。

審核編輯 黃宇