モジュラー設計のための組み込み技術の利点
ゴードン・ムーアは、50年以上前にコンピューティングのパフォーマンスを取り巻く彼の有名なムーアの法則を明確に述べました。そして、その声明が時の試練に耐えてきたのも不思議ではありません。半導体業界は、驚くほど低価格で、より限られたスペースへのコンピューティング能力を強化し続けており、消費者に信じられないほどの数のメリットを提供しています。
ペンタマスターによって構築されたグローブ独自の再処理ユニット（GURU） 、マレーシアの自動化プロバイダーは、このような技術の進歩を観察するための完璧なケーススタディです。 7台のワークステーションのうち2台では、GURUシステムにより、マシンビジョンモジュールを駆動する産業用PCの数を半減させることができました。
マシンビジョンモジュールの最初のもの 手袋を自動ローディングステーションに適切に配置できるように、4台のカメラからの画像データを処理するために使用されます。化学的および熱的除染後、2番目のマシンビジョンモジュールは4台のカメラからデータを受信し、手袋に外観上の欠陥がないかチェックします。残りの3台のワークステーションは、ピンホールの検出とロボットによるパッケージングに使用されます。 検査に合格した手袋、合格しなかった手袋を細断します。
マシンビジョンテクノロジーの進化する機能に対応するために、Pentamasterはシステム内のプロセッサをアップグレードする必要があることを発見しました。データのチャンクに対して高度なアルゴリズムを実行するには、かなりの処理能力が必要でした。これらの効率に匹敵するように、Pentamasterは、ビジョンモジュールのプリミティブプロセッサを、統合されたグラフィックス処理機能を備えたマルチコアプロセッサに置き換えました。これらのプロセッサは、データをはるかに効率的に処理できるIntelの3DトライゲートCorei5プロセッサでした。さらに、これらのプロセッサは、2つのタスクを同時に処理するために仮想コアを使用できるようにするハイパースレッディングテクノロジーに支えられていました。
これらの機能強化により、優れた結果がもたらされ、検査サイクルが短縮されました。 処理能力が向上したことで、Pentamasterは2つのビジョンモジュールが不要になったため廃止し、エネルギーをチェックしながら管理とメンテナンスを簡素化することができました。消費も。
組み込みリモート診断
Pentamasterの設計チームは、テストルーチンの追加など、さらに多くの改善を求めています。最近では、会社がハードウェアをリモートで管理、修復、保護できるようにするActiveManagementTechnologyを探しています。
このテクノロジーにより、オペレーターと技術者は、コンピューターからリモートで離れた組み込みシステムにアクセスしたり、ファームウェアやルートレベルでの問題などのリモートの問題にアクセスしたりできます。 AMTを使用すると、ユーザーはリモートチャネルを介してソフトウェアをインストールし、マルウェアの定期的なパッチ適用と検出/削除によって引き起こされる頭痛の種を自動的に処理することもできます。
このテクノロジーの非常に有益な側面の1つは、組み込みシステムデバイスがオフの場合でも、技術者がリモートで問題を診断できることです。これは、AMTがオペレーティングシステムレイヤーの下で機能するために可能です。これは、従来使用されていたリモート管理ソフトウェアとは異なります。これは、SCADAアプリケーションを実行する必要がある産業用PCで役立ちます。産業環境では、セキュリティとパフォーマンスの問題に関連する定期的な更新が不可欠です。これは、このテクノロジーを一元的に使用することで可能になります。
モジュラーマシンデザイン
産業におけるリモート診断とコンピューティングシステムの統合は、近年の組み込み技術の大きな成功の唯一の理由ではありません。もう1つの主な理由は、モジュール方式で設計および組み立てプロセスを実行するという機械メーカーの一般的な傾向です。既存の既製の製品を使用して製品を組み立てるのは、最初から構築するよりも簡単です。マシンの複雑さは急速に高まっており、企業がシステムをカスタマイズすることはもはや不可能です。
今日、顧客はシステムインテグレーターの前にいくつかの重要な要求を課しています。
- エネルギー効率の向上
- スループットの向上
- プリエンプティブメンテナンスをサポート
- 他の機械および在庫管理システムとの通信
組み込みテクノロジーは、インテリジェントHMIとともにインバーター、センサー、ドライブなどのモジュラーコンポーネントを提供することにより、ビルダーがこれらの要求を満たすのに役立ちます。これらのコンポーネントは、産業用PCまたはPLCを介して制御およびシーケンスされ、システムのアーキテクチャバックボーンとして機能するイーサネットネットワークに依存しています。
組み込み技術の旗印の下で統合も強化されています。重要な例の1つは、デュアルコアARMプロセッサとザイリンクスおよびアルテラのFGPAとの統合です。これにより、自動化ベンダーは高度に統合された多軸ドライブを手頃な価格で構築できるようになり、コスト効率が高く同期された方法で複数のマシンを制御できるようになりました。
FPGAは必要ありません
低遅延の産業用ネットワークにリンクするためのプロトコルを埋め込むために使用されていた専用の固定機能ASICまたはFPGAは、TexasInstrumentsによってSitaraファミリに組み込まれたIndustrialCommunication Sub-System（ICSS）によって排除されました。 ARMCortex-Aプロセッサの概要。
FPGAと汎用プロセッサのペアリングは、ホストプロセッサにこれらの機能がない場合は常に、通信プロトコルまたは低遅延IO拡張の実装の一般的な方法です。現在、オンチップの低遅延アクセラレータが設計および実装されており、システムのコストと複雑さ、および開発時間を削減しています。
ICSSの存在は、通信プロトコルの実装にモジュール性ももたらします。ベンダーは、時間とコストに制約のあるアプローチを採用しながら、最高レベルの通信標準を維持することが難しいと感じることがよくあります。 ICSSは、いくつかのプロトコルにブランケットを置き、事前認証可能な統合モジュールを提示することで、この問題を解決します。
オペレーティングシステムのジャグリング
システム内のインテリジェントコンポーネントの統合と処理能力の統合は、さらに別の方法で組み込みテクノロジーによって補完されています。リアルタイムオペレーティングシステムは、特殊なグラフィカルおよびテキストの機械制御言語を実行するためのPLCのIEC61131標準に準拠しています。 SIL 3規格を保証するには、IEC61508への準拠が必要です。
仮想化はゲームチェンジャーとして証明され、業界全体をひっくり返しました。 1台のマシンで複数のオペレーティングシステムの複数のインスタンスを実行できるようになりました。ベンダーは、遅延や信頼性などの懸念に対処するためのスキームを急速に開発しています。アプリケーションごとに複数のマシンを調達して保守する必要がなくなり、十分に活用されていない方法で複数のマシンを実行するのではなく、単一の強力なマシンの可能性を最大限に活用できるようになりました。
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