来源：controldesign
An embedded real-time operating system (RTOS) operates as a standalone entity. It has no rotating disk from which it downloads files, so everything it needs must be stored in some kind of nonvolatile memory, immune from power losses. This is not a new concept. PLCs have had embedded RTOSs for 40 years, microprocessor-based controls have had them for 30 years, and PC-based control have used a RTOS for 10 years or so.

在与企业对话时，一种嵌入式实时操作系统将控制其机器的运行。机器制造者正把目光转向嵌入式实时操作系统。其将来的发展是什么呢？

嵌入式实时操作系统（RTOS）作为一个独立实体运行。它没有从中下载文件的旋转式磁盘，所以它需要的每个文件必须以某种非易失性存储器格式存储，且要避免其掉电。这不是一个新概念。PLC系统使用嵌入式实时操作系统有40年，基于微处理器的控制系统使用该系统有30年，而基于PC控制系统使用该系统有 10年左右。

数年来，机器制造者已经在小型、专用的、有时量身打造的实时操作系统方面取得进展。过去，嵌入式实时操作系统支持单独的、仅仅连接外围的机器，其外围可能是一个操作员显示器，一个提供下载部件或编程信息的RS-232接口，也可能是一个在一个制造单元中与其它机器进行通信的网络端口。这些情况已经改变。

今天，即使最简单的机器可能必须和企业级的软件挂钩，支持HMI/SCADA系统，和Internet连接，成为企业范围内连接网络的机器的一部分。这种企业领域可用一些专门述语描述，如.Net、XML、OPC及以太网。

虽然现代操作系统也讨论这些语言和协议，但它们不适用于有限存储和无磁盘运行的嵌入式机器控制领域。他们也不适合于大型、其辅助软件占用大量内存的操作系统如Windows NT，其经常需要巨大兆字节的内存和磁盘空间。

机器制造者需要做什么？客户要求机器系统能与企业对话，且需要实时操作系统与Microsoft系统兼容。旧的、可靠的实时操作系统不能处理企业级的控制。甚至两年前的实时操作系统可能都无法实现。

一种基于机器人的汽车座椅磨损测试应用系统，Occubot系统，在运用单片CPU实现的机器人控制、数据采集、机器人路径偏移计算和测试监控上使用了VxWorks/Windows XP嵌入式扩展技术。源自Kuka控制系统

机器制造者正将关注的目光转向这里。“我们所有的机器都使用Windows系统，”控制工程师Travis Rogers说，他也是位于Ark的Bauxite生产部中钢制造机器与其控制系统的制造者。数年前，控制自动化网就将其机器控制转向基于Windows 系统控制，现在正转向嵌入式实时操作系统控制。“我们运营光束线、细节线、凸缘线、角度线、钻头及形状切割机器，”他说。“形状切割机器仍然在具有第三方实时扩展功能的Windows NT和2000系统上运行。我们打算将其改变成基于Windows CE系统运行。”
进入嵌入式实时操作系统领域，可以将其两方面的优势结合起来：实时响应和Microsoft兼容性。

内部实时操作系统
一个实时操作系统在外围和机器控制编程之间提供接口。其外围包括那些快速移动的设备和控制系统，如打印机、末端限位开关、运行控制器、视觉系统等。实时操作系统必须确保控制程序能在遇见意外事故时动作，如限位开关在几微秒内关闭。

普通Windows操作系统不适用于机器控制中，因为它们是不确定的。也就是说，没办法保证Windows操作系统何时开始考虑执行重要的I/O信息。如果操作员由于一个托盘掉在传送带上立即去按急停按钮，但Windows系统这时正在运行其许多无休止的辅助程序之一，那么事故可能会发生。当 Windows系统更新了无意义的内部磁盘文件时其加工过程会处于立即停止状态。


对于实时应用，嵌入式实时操作系统将其代码嵌入到“内核”，其主要功能是支持实时操作。其辅助软件保留（它能支持非实时功能，如.Net或TCP/IP）但它作为低优先级用户任务运行。实时操作系统中的内核可采用两种方式之一即通过硬中断或定时中断处理重要的I/O信息。若一个急停按钮被连接到一个硬中断上，则它将会被立刻作用。定时中断也类似，即进入到指定时间间隔（如每隔10ms）的时钟中断导致实时操作系统调用中断程序执行其指定任务，如扫描全部或部分I/O接口。