分核双系统护航：研华实时控制系统打造强劲控制“引擎”

全球数字化转型浪潮下，工业控制领域正经历从传统封闭架构向开放性、智能化方向的深刻变革。但在当下，工业控制市场竞争激烈，价格内卷现象愈发明显。传统的工业控制系统大多依赖Windows操作系统，其高昂的授权费用和复杂的维护成本，使得企业在成本控制面临着较大压力。

与此同时，随着国际地缘形势和供应链的变化，自主可控成为工业控制领域的一个重要需求。许多国内制造企业开始寻求更开放的操作系统解决方案，以降低对国外技术的依赖，确保系统的稳定性和安全性。

实时性响应需求也是当前工业控制领域的重要趋势之一。在现代工业生产中，设备的高效运行和精准控制至关重要，传统的Windows操作系统由于其复杂的架构和多任务处理机制，在实时性方面存在一定的局限性。而基于Linux的RTOS实时系统，以其轻量级、高效能的特点，能够更好地满足工业生产中对实时性响应的严格要求。

基于此，研华科技敏锐洞察市场趋势，并凭借多年在工业自动化领域的深厚积累，正式推出基于Linux的研华RTOS实时核系统（以下简称“研华RTOS”），以软硬协同的方式，满足客户需求并进一步深耕行业应用。

实时系统的创新架构

RTOS实时操作系统，并非新生事物，但其在工业场景的应用长期受限于系统稳定性与硬件适配能力。一套完整的实时控制器，包括底层的系统硬件平台，中间负责调度的实时系统，以及上面的操作系统，缺一不可。但如何充分发挥整套系统架构的性能同时又要保证系统的稳定性？

研华RTOS的特色之处在于，凭藉着研华原有平台完整设计开发能力的技术掌握，加上开源的Linux为基础，通过独特的分核架构软硬体设计与调优，将实时任务与非实时任务分离，确保系统在高负载下依然能够稳定运行。这设计仿如一位高效的管家，将硬件资源分配得井井有条，既保证了实时任务的优先级，又兼顾了系统的整体稳定性。

研华分核分系统实时控制架构

而随着RTOS的推出，研华基于多核处理器与Hypervisor技术，构建了“双系统架构”，将硬件资源划分为实时控制与非实时管理两大子系统。其中，实时控制子系统运行RTOS，支持CODESYS RTE等任务，满足工业机器人、数控加工等微秒级响应需求；非实时管理子系统则运行Windows，负责机器视觉、HMI/SCADA交互、数据库管理等任务，为上层应用提供坚实支持。两个系统通过内存交互高效协同，确保指令下发与状态反馈的可靠与迅捷。

研华的“调教”之道

研华RTOS也并非简单地将Linux“拿来即用”。未经调教的Linux虽具备开源优势，但在工业场景下难以满足严苛的高性能和可靠性要求。为此，研华投入大量精力进行系统调教，从底层硬件到上层操作系统，以宏观控制系统的整体性做控制器的调试及定制。

具体而言，在硬件层面对BIOS进行深度定制，优化中断响应机制；在中间驱动层，实现与实时核的精准对接，优化底层硬件的资源调度及响应级别，减少数据传递延迟；而在操作系统层面，通过裁减非必要服务模块，以及对适配整套实时系统及硬件系统需求的定制，让系统更加稳定和高效。

经过研华专业团队的精心调校，系统性能实现了显著跃升。以“AMAX-5570 + RTOS”作为示例，在系统实时性和整合实时性测试中，Linux版本在经过驱动、BIOS及RTOS等项目调校后，在同等硬件及测试环境下，DC周期效能最大提升66%，抖动时间最大减少96%，甚至部分数据更优于运行在Windows之上。

这些数据直观地表明，研华的调校工作卓有成效，大幅挖掘并提升了控制器硬件的潜在效能。这使得控制器能够以更加稳定且高效的状态运行于各类设备之中，为工业生产等场景提供坚实可靠的支持和保障。

软硬协同，“1+1>2”

事实上，研华对RTOS的调教成效突破不仅源于Linux的先天优势，更得益于研华在软硬件整合上的深厚积累。

研华凭借多年在工业计算领域的深耕，针对不同行业的多样化需求，开发出了丰富多样的硬件产品线。在硬件接口方面，研华提供了丰富的选择，涵盖了各种特殊接口，如轨道交通的防脱落型接口、能源领域的防水防爆等级接口等，满足不同行业的特殊需求。在硬件形态上，研华拥有无风扇、上架式、轨道式等多种类型，以及板卡式工控机等不同形式，为客户提供了广泛的选择空间。

比如，在高算力需求的半导体行业，研华MIC - 770搭配研华RTOS，能满足其对高算力的要求；在电子制造的机器视觉检测环节，适用于多相机应用场景的TPC-B520，配合研华RTOS，可实现高效的视觉检测功能。这些硬件产品与研华RTOS的深度结合，展现出了强大的软硬协同优势，形成“1+1>2”的协同效应，为各行业客户提供了更优质、更贴合需求的解决方案。

研华亦凭藉在原来平台的行业领先者角色，配合现在对实时系统及OS的调教团队能力，使之成为国内极少数拥有整套控制系统自主生产硬件及调教软件的企业，实现从硬件供应商向软硬一体解决方案商的跃迁。

打造工业控制未来强劲“引擎”

更重要的是，随着研华RTOS的推出，研华精心构建的控制软件架构日臻完善。这套架构宛如一台强劲的“控制引擎”，为工业控制系统的未来发展注入源源动力。

在控制软件架构的底层，便是前面所述的研华依托多核处理器与Hypervisor技术精心打造的 “双系统架构”。这一架构借助Hypervisor虚拟化技术，能够高效地将实时任务与非实时任务隔离开来，规避资源竞争。与此同时，该技术还支持多核动态分配功能，实现负载的智能均衡，让系统运行更加稳定流畅。不仅如此，此架构巧妙地兼顾了Windows生态系统与工业实时应用的双重需求，为用户拓展了灵活的扩展空间，营造了便捷的开发环境，充分满足了多样化的使用场景需求。

在控制软件架构的中间层，研华打造了一个基于IEC 61131-3标准的研华自动化设计开发程序软件。该软件集控制逻辑、控制运动、模拟程序、诊断数据、通信数据等功能于一体，而且功能可扩展，是一款高效且友善的程序设计软件，其简易开发的特性显著缩短设备开发及调试周期，并能与工业物联网系统深度融合，推动智能化生产。

而最上面的应用层，研华进一步聚焦半导体、3C电子、新能源等垂直行业，提供包含算法工艺包、行业软件、行业硬件在内的客制化行业方案，全力推动行业工艺升级。

未来，研华将依托控制软件架构的强劲驱动，满足行业对自主可控、实时性与成本效益的需求，加速生态构建与应用落地。同时，研华将持续深化其“Sector Driven（产业驱动）”战略，聚焦智能制造、能源、医疗等产业及半导体、新能源设备等细分场景，引领工业控制迈向全新的发展阶段。

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