Com a "cervell" de l'automatització industrial, la capacitat informàtica intel·ligent de control industrial tot - a - Un ordinador ha aconseguit avenços a través de tres tecnologies bàsiques, a saber multi {{2 Internet de les coses i informàtica de vora.
1, computació heterogènia multi -nucli: trencar el coll d'ampolla de la potència informàtica i aconseguir l'optimització paral·lela de nivell de tasca
Control industrial tradicional Tot - a - Un ordinadors es basa en processadors de nucli únic, que tenen com a resultat una baixa eficiència quan s’enfronta a operacions múltiples de la tasca paral·lela o complexa. La tecnologia informàtica heterogènia multi -nucli integra unitats informàtiques com CPU, GPU, FPGA, NPU, etc., per construir un sistema informàtic "Clear Division of Labor i col·laboració eficient":
CPU: responsable del control lògic i de la informàtica general, com ara la programació de tasques i la gestió del sistema;
GPU: Processament de gràfics de representació i gran - Escala Computing paral·lel, com ara el filtratge d’imatges i l’extracció de funcions a la inspecció visual industrial;
FPGA: implementació d’acceleració d’algoritme específica amb funcions programable, com ara el preprocessament de dades de sensors;
NPU: està especialitzat en algoritmes d’intel·ligència artificial com el reconeixement de defectes i el manteniment predictiu.
CAS: En el procés de soldadura de la fabricació d'automòbils, un ordinador integrat de control industrial de control industrial del nucli assigna tasques a diferents nuclis: un nucli recopila el corrent real de soldadura de temps real -, mentre que l'altre nucli realitza algoritmes d'inspecció visual per identificar la qualitat de la soldadura. Aquest mode de processament paral·lel millora l'eficiència del processament de dades en un 50% i controla l'error de precisió de soldadura dins de 0,1 mm.
2, Integració de maquinari d’alt rendiment: suport real - Resposta del temps en escenaris industrials complexos
Control industrial Tot - En - Un dels ordinadors compleix els requisits estrictes per computar la potència, l'estabilitat i l'escalabilitat en entorns industrials mitjançant l'optimització de maquinari profund
Tecnologia avançada d’envasos: la CPU i la GPU s’envasen al mateix substrat i les dades d’interacció de “latència zero” s’aconsegueixen mitjançant un bus d’interconnexió de velocitat alta -, escurçant la ruta de transmissió del senyal un 30%;
Mòdul de dissipació de calor eficient: Dissenyat per a components que generen calor com les GPU, adopta una combinació de plaques de calor uniformes i aletes de dissipació de calor per assegurar un funcionament estable dels equips en un entorn d’alta temperatura de 60 graus;
Interfície de grau industrial: proporciona interfícies diversificades com ara port en sèrie, port Ethernet, USB, 5G/WiFi, etc., Sensors de suport PLC, connexió perfecta de robots i altres dispositius.
CAS: Un ordinador integrat de control industrial heterogeni del nucli desplegat en una fàbrica de fabricació electrònica pot processar simultàniament les dades de funcionament dels equips de centenars de sensors, dades de inspecció visual de la línia de producció i instruccions de programació de logística AGV. Mitjançant l’anàlisi de control de nivells de mil·lisegons i anàlisis de manteniment predictiu, el temps d’inactivitat de la línia de producció s’ha reduït un 40%, estalviant uns costos de manteniment de més de 10 milions de iuans anuals.
3, Programació de programari intel·ligent: Assistència dinàmica de recursos i optimització de tasques
El sistema de programari del control industrial Tot - a - Un ordinador aconsegueix una assignació dinàmica dels recursos informàtics i la gestió de prioritats de la tasca mitjançant algorismes de planificació intel·ligent
Sistema operatiu en temps real (RTOS): supervisa la càrrega de cada unitat informàtica, assigna automàticament les tasques de modelatge i renderització complexes a la GPU, i lliura les tasques informàtiques numèriques a la CPU per al processament;
Tecnologia de virtualització: dividir multi - recursos heterogenis bàsics en diversos entorns virtuals independents per complir els requisits d’aïllament i seguretat de diferents aplicacions industrials;
Biblioteca d’Algoritme d’AI: integrat en marc d’aprenentatge profund i model de control industrial, donant suport a un desplegament ràpid d’aplicacions intel·ligents com la detecció de defectes i la planificació de camins.
CAS: Al sistema de control de la canalització d’oli, l’ordinador integrat de control industrial analitza les dades del senyal simulades dels sensors de pressió i els sensors de temperatura en temps real mitjançant multi - informàtica heterogènia central i utilitza GPU per analitzar de manera intel·ligent les imatges d’inspecció del drone. El sistema pot avaluar amb precisió el risc de fuites de canonades i identificar ambients circumdants anormals, reduint el temps de resposta de hores a minuts.
4, Escenari d'aplicacions bàsiques: la capacitat de computació intel·ligent impulsa la actualització industrial
Fabricació intel·ligent: a la simulació de col·lisió de cotxes, la CPU construeix models físics, la GPU accelera la representació gràfica, FPGA optimitza l'eficiència d'execució de l'algoritme, reduint el temps de simulació des de hores fins a desenes de minuts i comprimeix els cicles de desenvolupament de productes en un 40%.
Internet industrial de les coses: com a node informàtic de vora, el control industrial tot - a - Un ordinador processa dades heterogènies (com ara senyals de sensor i fluxos de vídeo) en temps real, admet el control del nivell de mil·lisegons i el manteniment predictiu de l'estat de l'equip i redueix els temps disminuïts no planificats en un 50%.
Digital Twin: mitjançant la integració de models de simulació 3D amb Real - Dades operatives de temps, control industrial Tot - a - Un ordinadors aconsegueix una gestió completa del cicle de vida dels equips. Per exemple, una empresa de maquinària de construcció va utilitzar una plataforma bessona digital per predir la vida útil dels sistemes hidràulics, donant lloc a una reducció del 52% dels temps d’inactivitat no previstos.
Conclusió: amb tres tecnologies bàsiques de multi - informàtica heterogènia bàsica, High - Integració de maquinari de rendiment i la programació de programari intel·ligent, control industrial tot - a - un ordinador s'ha convertit en el "super cervell" de l'automatització industrial. No només es trenca pel coll d’ampolla informàtic d’equips de control industrial tradicionals, sinó que també promou canvis profunds en camps com la fabricació intel·ligent, Internet industrial de les coses i els bessons digitals mitjançant el processament de dades de temps real -, decisió intel·ligent - i control col·laboratiu. En el futur, amb l’evolució contínua de la tecnologia, el control industrial tot - a - Un ordinadors desencadenarà un valor més gran en el procés de la indústria 4.0 i es convertirà en el principal motor per a la millora industrial global.