As the "brain" of industrial automation, the intelligent computing capability of industrial control all-in-one computer has achieved breakthroughs through three core technologies, namely multi-core heterogeneous computing, high-performance hardware integration and intelligent software scheduling, and has become the core engine driving intelligent manufacturing, industrial Інтернет речей та обчислювальні обчислення.
1, мультисновні гетерогенні обчислення: пробивання вузького місця обчислювальної потужності та досягнення паралельної оптимізації рівня завдань
Традиційний промисловий контроль All - в - Один комп'ютери покладається на одиночні процесори, що призводить до низької ефективності при зіткненні паралельних або складних операцій. Багато основна гетерогенна обчислювальна технологія інтегрує обчислювальні одиниці, такі як процесор, графічний процесор, FPGA, NPU тощо, для створення обчислювальної системи "чіткого розподілу праці та ефективної співпраці":
Процесор: відповідальний за логічний контроль та загальні обчислення, такі як планування завдань та управління системою;
GPU: обробка графічної візуалізації та великі - Шкала паралельних обчислень, таких як фільтрація зображень та вилучення функцій у промисловому візуальному огляді;
FPGA: впровадження специфічного прискорення алгоритму з програмованими ознаками, такими як попередня обробка даних датчиків;
NPU: спеціалізується на алгоритмах штучного інтелекту, таких як розпізнавання дефектів та прогнозування.
Випадок: У процесі зварювання виробництва автомобіля багатогранний комп'ютер з промисловим управлінням Core Industriated Computer призначає завдання різним ядам: одне ядро збирає реальні - часові поточні та напругу, а інший ядровий запускає алгоритми візуального огляду для ідентифікації якості зварювання. Цей режим паралельної обробки покращує ефективність обробки даних на 50% та контролює помилку точності зварювання в межах 0,1 мм.
2, високопродуктивна апаратна інтеграція: Підтримка реальних - Відповідь часу у складних промислових сценаріях
Промисловий контроль All - в - Один комп'ютери відповідає суворим вимогам для обчислювальної потужності, стабільності та масштабованості в промислових умовах за допомогою глибокої оптимізації обладнання
Технологія вдосконаленої упаковки: процесор та графічний процесор упаковуються на одній підкладці, а взаємодія "нульова затримка" даних досягається через високу шину взаємозв'язку швидкості-, скорочуючи шлях передачі сигналу на 30%;
Ефективний модуль розсіювання тепла: призначений для високих компонентів, що генерують тепло, такі як графічні процесори, він приймає комбінацію рівномірних теплових пластин та плавних дисипації тепла, щоб забезпечити стабільну роботу обладнання у високотемпературному середовищі 60 градусів;
Інтерфейс промислового класу: забезпечує різноманітні інтерфейси, такі як послідовний порт, порт Ethernet, USB, 5G/WiFi тощо, підтримуючі датчики PLC, безшовне з'єднання роботів та інших пристроїв.
Випадок: мульти - ядровий неоднорідний інтегрований комп'ютер промислового управління, розгорнутий в електронній фабриці виробництва, може одночасно обробляти дані роботи обладнання із сотень датчиків, дані візуальної перевірки виробничої лінії та інструкції щодо планування логістики AGV. За допомогою моніторингу рівня мілісекунд та прогнозованого аналізу технічного обслуговування простої виробничої лінії скорочуються на 40%, заощаджуючи витрати на обслуговування понад 10 мільйонів юанів щорічно.
3, інтелектуальне планування програмного забезпечення: досягнення динамічного розподілу ресурсів та оптимізації завдань
Програмна система промислового контролю All - в - Один комп'ютер досягає динамічного розподілу обчислювальних ресурсів та управління пріоритетами завдань за допомогою алгоритмів інтелектуального планування
Операційна система в режимі реального часу (RTOS): відстежує навантаження кожної обчислювальної одиниці, автоматично призначає складні завдання моделювання та візуалізації в процесорі, а також передає процесор для обробки чисельних обчислювальних завдань;
Технологія віртуалізації: ділення мульти - основних неоднорідних ресурсів на кілька незалежних віртуальних середовищ для задоволення вимог ізоляції та безпеки різних промислових додатків;
Бібліотека алгоритму AI: Вбудована в рамках глибокого навчання та моделі промислового контролю, що підтримує швидке розгортання інтелектуальних додатків, таких як виявлення дефектів та планування шляхів.
Випадок: У системі моніторингу нафтопроводу інтегрований комп'ютер промислового управління аналізує імітовані дані сигналу датчиків тиску та датчиків температури в режимі реального часу за допомогою мульти - ядрові гетерогенних обчислень та використовує GPU для інтелектуального аналізу зображень інспекції безпілотників. Система може точно оцінити ризик витоків трубопроводу та визначити ненормальні навколишні середовища, скорочуючи час відгуку з годин до хвилин.
4, Основний сценарій додатків: Інтелектуальні обчислювальні можливості приводить в рух промислове оновлення
Інтелектуальне виробництво: У моделюванні зіткнення автомобілів процесор створює фізичні моделі, графічний процесор прискорює графічне відображення, FPGA оптимізує ефективність виконання алгоритму, скорочуючи час моделювання з годин до десятків хвилин та стиснення циклів розробки продуктів на 40%.
Промисловий Інтернет речей: як крайовий обчислювальний вузол, промисловий контроль All - в - Один комп'ютер обробляє неоднорідні дані (наприклад, сигналів датчиків та відеопотоки) в режимі реального часу, підтримує моніторинг рівня мілісекунд та прогнозування статусу обладнання, і зменшує незаплановану простою на 50%.
Цифровий близнюк: Інтегруючи 3D моделювання моделювання з реальними - Операційні дані часу, промисловий контроль All - в - Один комп'ютери досягають повного управління обладнанням. Наприклад, компанія з будівельної машини використовувала цифрову платформу -близнюки для прогнозування терміну експлуатації гідравлічних систем, що призвело до скорочення незапланованого простою на 52%.
Висновок: з трьома основними технологіями мульти - ядрові гетерогенні обчислення, високий - інтеграція апаратного забезпечення та інтелектуальне планування програмного забезпечення, промисловий контроль All - - Один обріжки стали "супер мозку" промислової автоматизації. Він не тільки пробивається через обчислювальне вузьке місце традиційного обладнання промислового контролю, але й сприяє глибоких змін у таких сферах, як інтелектуальне виробництво, промисловий Інтернет речей та цифрові близнюки за допомогою реального - обробки даних часу, інтелектуального рішення - та контролю співпраці. В майбутньому, з безперервною еволюцією технології, промисловий контроль All - в - Один комп'ютери розкриє більшу цінність у процесі промисловості 4.0 і стане основною рушійною силою для глобального промислового оновлення.