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 Internet of Daiktai ir kraštų skaičiavimas.
1, daugialypis heterogeninis skaičiavimas: perbraukiant skaičiavimo galios kliūtį ir pasiekti užduoties lygio lygiagrečią optimizavimą
Tradicinė pramoninė kontrolė visi - - Vienas kompiuterius priklauso nuo vieno branduolio procesorių, o tai lemia mažą efektyvumą, kai susiduria su daugialypės užduoties lygiagrečiomis ar sudėtingomis operacijomis. Kelių pagrindinių heterogeninių skaičiavimo technologija integruoja skaičiavimo vienetus, tokius kaip CPU, GPU, FPGA, NPU ir kt.
CPU: atsakingas už loginę kontrolę ir bendrąjį skaičiavimą, tokius kaip užduočių planavimas ir sistemos valdymas;
GPU: grafikos perteikimo apdorojimas ir didelis - mastelio lygiagretus skaičiavimas, pavyzdžiui, vaizdo filtravimas ir funkcijų ištraukimas atliekant pramoninį vaizdinį patikrinimą;
FPGA: konkretaus algoritmo pagreičio diegimas su programuojamomis savybėmis, tokiomis kaip jutiklių duomenų išankstinis apdorojimas;
NPU: specializuojasi dirbtinio intelekto algoritmuose, tokiuose kaip defektų atpažinimas ir numatoma priežiūra.
Atvejis: Automobilių gamybos suvirinimo procese daugialypė - pagrindinio pramoninio valdymo integruotas kompiuteris priskiria užduotis skirtingiems šerdims: Viena šerdis renka tikrus - laiko suvirinimo dabartinius ir įtampos duomenis, o kitos branduolys vykdo vaizdinius tikrinimo algoritmus, kad nustatytų suvirinimo kokybę. Šis lygiagretus apdorojimo režimas pagerina duomenų apdorojimo efektyvumą 50% ir kontroliuoja suvirinimo tikslumo paklaidą per 0,1 mm.
2, Aukšto našumo aparatinės įrangos integracija: palaikymas realu - laiko reakcija į sudėtingus pramoninius scenarijus
Pramoninė kontrolė Visi - - Vienas kompiuteriai atitinka griežtus skaičiavimo galios, stabilumo ir mastelio reikalavimus pramoninėje aplinkoje, naudojant gilią aparatūros optimizavimą
Išplėstinė pakavimo technologija: CPU ir GPU yra supakuoti ant to paties substrato, o duomenys „nulinio latentinis“ sąveika pasiekiama per aukštą - greičio sujungimo magistralę, sutrumpinant signalo perdavimo kelią 30%;
Efektyvus šilumos išsklaidymo modulis: skirtas dideliam šilumos generuojantiems komponentams, tokiems kaip GPU, jis priima vienodų šilumos plokščių ir šilumos išsklaidymo pelekų derinį, kad būtų užtikrintas stabilus įrangos veikimas aukštos temperatūros aplinkoje 60 laipsnių;
Pramoninės klasės sąsaja: teikia įvairias sąsajas, tokias kaip nuoseklusis prievadas, Ethernet prievadas, USB, 5G/WiFi ir kt.
Atvejis: Kelių - pagrindinis heterogeninis pramoninio valdymo integruotas kompiuteris, įdiegtas į elektroninės gamybos gamykloje, gali tuo pačiu metu apdoroti šimtų jutiklių įrangos operacijos duomenis, gamybos linijų vaizdinių patikrinimų duomenis ir AGV logistikos planavimo instrukcijas. Atlikus milisekundžių lygio stebėjimą ir numatomą techninės priežiūros analizę, gamybos linijos prastovos buvo sumažintos 40%, todėl per metus sutaupyta daugiau nei 10 milijonų juanių priežiūros išlaidų.
3, intelektualus programinės įrangos planavimas: dinaminio išteklių paskirstymo ir užduoties optimizavimo pasiekimas
Pramoninės valdymo programinės įrangos sistema visi - - Vienas kompiuteris pasiekia dinaminį skaičiavimo išteklių ir užduoties prioriteto valdymo paskirstymą per intelektualius planavimo algoritmus
Realaus laiko operacinė sistema (RTOS): stebi kiekvieno skaičiavimo bloko apkrovą, automatiškai priskiria sudėtingą modeliavimą ir pateikimo užduotis GPU ir perduoda skaitmenines skaičiavimo užduotis CPU apdoroti;
Virtualizacijos technologija: daugialypės- pagrindinių heterogeninių išteklių padalijimas į kelias nepriklausomas virtualias aplinkas, kad būtų patenkinti skirtingų pramonės programų izoliacijos ir saugumo reikalavimai;
AI algoritmo biblioteka: įmontuota giluminio mokymosi sistema ir pramoninės kontrolės modelis, palaikantis greitą intelektualių programų, tokių kaip defektų aptikimas ir kelio planavimas, diegimą.
Atvejis: Naftos dujotiekio stebėjimo sistemoje pramoninės kontrolės integruotas kompiuteris analizuoja modeliuotus slėgio jutiklių ir temperatūros jutiklių signalo duomenis realiuoju laiku per daugialypius- pagrindinius heterogeninius skaičiavimus ir naudoja GPU, kad protingai analizuotų dronų patikrinimo vaizdus. Sistema gali tiksliai įvertinti dujotiekio nutekėjimo riziką ir nustatyti nenormalią aplinkinę aplinką, sumažindama reakcijos laiką nuo valandų iki minučių.
4, Pagrindinis taikymo scenarijus: intelektuali skaičiavimo galimybės skatina pramonės atnaujinimą
Intelektuali gamyba: Automobilių susidūrimo modeliavime, CPU kuria fizinius modelius, GPU pagreitina grafikos perteikimą, FPGA optimizuoja algoritmo vykdymo efektyvumą, sumažindamas modeliavimo laiką nuo valandų iki dešimčių minučių ir 40%suspaudimo produktų kūrimo ciklais.
Pramoninis daiktų internetas: kaip krašto skaičiavimo mazgas, pramoninė kontrolė visi - -} Vienas kompiuteris apdoroja nevienalyčius duomenis (pvz., Jutiklio signalus ir vaizdo srautus) realiu laiku, palaiko milisekundžių lygio stebėjimą ir numatomą įrangos priežiūros būseną ir sumažina nenustatytą žemyną 50%.
„Digital Twin“: integruodami 3D modeliavimo modelius su realiais - laiko operatyviniais duomenimis, pramoninė kontrolė visi - -} Vienas kompiuteriai pasiekia visą gyvavimo ciklo valdymą. Pavyzdžiui, statybų mašinų įmonė naudojo skaitmeninę dvynių platformą, kad numatytų hidraulinių sistemų gyvenimo trukmę, todėl neplanuotų prastovų sumažėjo 52%.
Išvada: naudojant tris pagrindines daugialypės - pagrindinio nevienalyčio skaičiavimo technologijas, aukštą - našumo aparatinės įrangos integraciją ir intelektualią programinės įrangos planavimą, pramoninė valdymas - visos - -} vienas kompiuteriai tapo „super smegenimis“ iš pramoninės automatizavimo. Tai ne tik nutraukia tradicinės pramoninės kontrolės įrangos skaičiavimo kliūtį, bet ir skatina gilius sričių, tokių kaip intelektualioji gamyba, pramoninis daiktų internetas, ir skaitmeninių dvynių pokyčiai, naudojant realų - laiko duomenų apdorojimą, intelektualų sprendimą -} gamybos ir bendradarbiavimo kontrolės. Ateityje, nuolatinėje technologijos evoliucijoje, pramoninė kontrolė visi - - vieni kompiuteriai išlaisvins didesnę vertę pramonės procese 4.0 ir taps pagrindine varomoji jėga pasauliniam pramonės atnaujinimui.