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Industrie-PCs: Windows und Echtzeit-Linux vereint

Bis dato laufen Linux Echtzeit-Anwendungen auf einer von Windows entkoppelten Hardware-Plattform. Jetzt ist es auch möglich, Linux-Anwendungen zusammen mit Windows auf einem PC zu betreiben.

Linux Echtzeit-Anwendungen, acontis Bildquelle: © Alisa Munz

Linux hat sich in den letzten Jahren zum beliebtesten Betriebssystem für eine Vielzahl von Anwendungen entwickelt. So verwenden immer mehr Hersteller von Industriesteuerungen Linux in der Echtzeit-Variante mit dem so genannten Preemptive Patch als Basis für ihr deterministisches Echtzeit-Verhalten. Viele ausgefeilte Entwicklungswerkzeuge sowie ein breiter Hardware-Treiber- und Software-Support von Drittanbietern stehen für Linux zur Verfügung. Selbst Microsofts Entwicklungsplattform Visual Studio – auch in der kostenlosen Community Version – unterstützt mittlerweile die Software-Entwicklung für Linux.

Doch bis dato laufen die Linux Echtzeit-Anwendungen alleine auf einer Hardware-Plattform – etwa auf Embedded Controllern oder Industrie-PCs (IPC). Durch die immens gestiegene Leistungsfähigkeit von PC-Hardware ist es jedoch möglich, ein oder mehrere Linux-Betriebssysteme – mit oder ohne Realtime – inklusive der Linux-Anwendungen zusammen mit Microsoft Windows auf PCs zu betreiben. 

Doch warum sollte man das tun? Was sind die Vorteile, Echtzeit-Anwendungen zusammen mit Windows auf einem PC zu kombinieren? Zum einen ist es der Grund der Hardware-Konsolidierung, um Kosten zu sparen. Statt Windows-HMI und Steuerungs-Hardware getrennt auf zwei Computern zu betreiben, reicht ein einziger Industrie-PC für beide Aufgaben aus. Neben der tatsächlichen Steuerungsauf-gabe an der Maschine kann es jedoch noch weitere sinnvolle Gründe zur Kombination von Linux und Windows geben. Zum Beispiel möchten viele Anwender zu Simulations-, Schulungs- oder Präsentationszwecken dieselbe Software wie auf der Steuerung in einer Büro-Umgebung auf einem Notebook lauffähig haben. Auch für die Entwicklungsabteilung kann es sinnvoll sein, die Steuerungssoftware auf Windows PCs zur Verfügung zu haben.

Das Produkt LxWin von acontis technologies fügt jetzt dem 32- oder 64-Bit-Windows in den Versionen 7, 8 oder 10 ein 32- oder 64-Bit-Realtime-fähiges, auf Yocto basierendes Linux-Betriebssystem hinzu. Die Besonderheit ist: beide Betriebssysteme können parallel zueinander gleichzeitig ihre Applikationen betreiben. Windows kann beispielsweise hauptsächlich grafische, Datenbank- oder Netzwerk-Kommunikations-Applikationen durchführen, während Linux parallel dazu Steuerung-aufgaben in harter Echtzeit ausführt. Sollte Windows mit einem Blue-Screen-Fehler abgestürzt sein, so läuft das Echtzeit-Linux im Hintergrund trotzdem ungestört weiter und kann den Steuerungsprozess geordnet weiterführen beziehungsweise anhalten.

LxWin basiert auf dem leistungsstarken Embedded Echtzeit-Linux-Kernel Yocto, der neben Windows auf einem Typ-2-Hypervisor läuft. Alle bereits existierenden Linux-Applikationen oder Linux-Treiber für entsprechende Hardware können unter dieser Linux-Variante weiterverwendet werden.