邊緣控制器在邊緣計(jì)算中的作用詳解

邊緣計(jì)算作為云計(jì)算的一項(xiàng)重要補(bǔ)充，在構(gòu)建互聯(lián)工廠中的作用正越來越受到重視。邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)的分析、處理與儲(chǔ)存，不僅減少了對(duì)云端依賴，也提高了數(shù)據(jù)的安全性。不管是因?yàn)樵朴?jì)算本身，還是網(wǎng)絡(luò)傳輸受限，或者是擔(dān)心數(shù)據(jù)安全，邊緣計(jì)算是時(shí)下構(gòu)建智能化工廠過程中必須優(yōu)先考慮的內(nèi)容之一。雖然這是基于PC的控制器，但邊緣控制器也不等同于單獨(dú)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，它將PLC、PC和運(yùn)動(dòng)控制器集成到同一臺(tái)設(shè)備里，兼具數(shù)據(jù)處理和邏輯控制，兩種任務(wù)可以同時(shí)進(jìn)行，又互不干擾。

為了讓您對(duì)邊緣控制器這一新的控制器類型有一個(gè)全面深入的了解，今天就以集和誠科技的KAGO系列邊緣控制器為例，以KAGO邊緣控制器工作拓?fù)鋱D為引，來揭開邊緣控制器的神秘面紗。

什么是邊緣計(jì)算

邊緣計(jì)算并非是一個(gè)新鮮詞，早在2003年邊緣計(jì)算的概念就已經(jīng)被提出！邊緣計(jì)算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺(tái)，就近提供最近端服務(wù)。其應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足行業(yè)在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的基本需求。邊緣計(jì)算處于物理實(shí)體和工業(yè)連接之間，或處于物理實(shí)體的頂端。而云端計(jì)算，仍然可以訪問邊緣計(jì)算的歷史數(shù)據(jù)。

對(duì)物聯(lián)網(wǎng)而言，邊緣計(jì)算技術(shù)取得突破，意味著許多控制將通過本地設(shè)備實(shí)現(xiàn)而無需交由云端，處理過程將在本地邊緣計(jì)算層完成。這無疑將大大提升處理效率，減輕云端的負(fù)荷。由于更加靠近用戶，還可為用戶提供更快的響應(yīng)。物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)提出有超過15年的歷史，然而，物聯(lián)網(wǎng)卻并未成為一個(gè)火熱的應(yīng)用。

一個(gè)概念到真正的應(yīng)用有一個(gè)較長的過程，與之匹配的技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)備的成本、接受程度、試錯(cuò)過程都是漫長的，因此往往不能很快形成大量使用的市場(chǎng)。但是今后5-10年工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將會(huì)進(jìn)入一個(gè)爆發(fā)期。早期很多得不到解決的需求將會(huì)在邊緣端解決。這也就意味著，邊緣計(jì)算大大推動(dòng)了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)化、智能化進(jìn)程。

邊緣控制在邊緣計(jì)算中的作用

在邊緣計(jì)算中邊緣控制器擔(dān)任著極其重要的角色，通俗的來講，就是在比如家里的家用電器在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)異常，甚至產(chǎn)生短路失火等情況時(shí)，我們家里沒有滅火器，需要撥打119通知消防員來到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)滅火，而我們的邊緣控制器就相當(dāng)于滅火器，依靠邊緣控制器的高實(shí)時(shí)性，在發(fā)現(xiàn)失火的時(shí)候就可以立即撲滅。

KAGO邊緣控制器詳解

為滿足數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器的應(yīng)用需求，特別是激光切割機(jī)、CNC加工中心、激光雕銑/雕刻機(jī)和多軸工業(yè)機(jī)械臂，以及部分機(jī)器視覺檢測(cè)的需求，急需一款比傳統(tǒng)PLC具有更高處理能力的硬件平臺(tái)。

基于此集和誠科技全新設(shè)計(jì)了KAGO系列產(chǎn)品，該硬件平臺(tái)定位為邊緣控制器，其將PLC控制器、PC、網(wǎng)關(guān)，運(yùn)動(dòng)控制、I/O數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議、機(jī)器視覺、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)等多領(lǐng)域功能集成于一體。在自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算和與網(wǎng)絡(luò)連接，以及在邊緣側(cè)協(xié)同遠(yuǎn)程工業(yè)云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)線控制等功能。

KAGO系列搭載Intel第6第7代奔騰酷睿系列處理器，帶DP和DVI-I雙顯示接口，DVI-I顯示接口顯示信號(hào)可達(dá)30m， 適應(yīng)不同數(shù)控設(shè)備HMI顯示布線要求，帶4個(gè)Intel210 AT芯片POE相機(jī)接口和16路光電隔離DIO， 是視覺引導(dǎo)選擇方案。

支持4G及WiFi、藍(lán)牙等無線功能，支持高實(shí)時(shí)性系統(tǒng)，可加載EtherCAT Master閉環(huán)主站協(xié)議，也可選支持CanOpen協(xié)議，目前我們的INTime測(cè)試時(shí)鐘抖動(dòng)可達(dá)5微秒等級(jí)， Ubantu Preemt-RT為30微秒等級(jí)。同時(shí)可選支持第三方控制器開發(fā)平臺(tái)Codesys， 降低開發(fā)難度縮短方案產(chǎn)品化的時(shí)間，并且產(chǎn)品支持拓展可以增加拓展卡擴(kuò)展包括1個(gè)PCIeX4插槽，2個(gè)32位PCI插槽，可兼容市面上所有主流運(yùn)動(dòng)控制卡，供客戶自行配置運(yùn)動(dòng)控制卡方案。

擴(kuò)展模塊與主機(jī)是易拆卸設(shè)計(jì)。緊湊的結(jié)構(gòu)，巧妙的主被動(dòng)相結(jié)合散熱設(shè)計(jì)體現(xiàn)出一種獨(dú)有的工業(yè)之美，智能溫控靜音風(fēng)扇，同時(shí)可帶有良好的防塵功能；標(biāo)準(zhǔn)的Din-Rail導(dǎo)軌安裝和壁掛式安裝，節(jié)省空間資源。
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