Linuxでの制御開発について

質問

いつもお世話になっております。
Contec製品などのインターフェースを使用してPCから外部への制御開発をしています。
ここ最近新しいWindowsが発売を控えているようですが、それに伴って今後販売されるPCの実装OSや、周辺機器も移行していくと思うのです。
正直新OS基準の周辺機器への対応には開発環境・実行環境ともに余計な労力がかかるため、短期的に仕様が変わるOSやハードウェアに対する開発を避けたい気持があります。
そこでできるだけ上記に依存しない(10年間程度)開発を続けるために、安易ではありますがプラットフォームをLinuxに移行することを考えています。
しかしながら、あまりLinux環境でPCからの制御開発を行っている文献を見つけられていません。ただ冒頭で述べたContec社は一部製品のLinux対応をサポートしているため、幾ばかりかの期待を持っています。
私が必要としている機能は、
1.ユーザインタフェースとして、画像や動画を成果物上で再生できる
2.PC(マザーボード)が実装している外部インターフェースを利用できる
3.OSのバージョンとコンパイラが長期的に対応し続ける
4.データファイル(形式は不問)をWindowsと変換無しで閲覧・編集できる
5.開発言語は問わないが、Windowsライクなフォームアプリケーションも作成ができる
これらはPCアプリケーションの開発者としては夢のような話かもしれませんが、もし実現されている方がおられましたら、実例などご教授いただけたら良いなと思っています。
宜しくお願いします。

回答No.3

mac_res · ベストアンサー

＞LinuxPC上での処理は、あくまで温度監視のみのシステムで、センサーに対するアクチュエータの実際のリアクションはマイコン側で完結しているのですか？

私の作ったシステムではさほどのリアルタイム性は要求されないものでしたので、制御はLinuxマシンを使ってループを構成していました。

＞マイコン開発の実績もない会社なのですが、実装されているマイコンはmac_resさんの自社開発品なのでしょうか・・・？

そうです。

＞PC側の制御の比率がどのくらいか

完全にフロントエンドとして、温度、湿度、日照、pH、電気伝導度等の入力と接点出力として動作しています。
制御ループは全部Linuxで行っています。

＞制御部開発でどのくらいのコストが掛かっているか

というわけで、ハード的にはただのPCです。マイコン部は単独でループを組める自社製品のハードをファームウエアを変えることで流用しました。

＞動画はツールを使用されていないのでしょうか？

Linux上のjpegをまとめてmpegを作るフリーソフトで動画を製作し、Windows MultiMedia Playerで表示させました。

お礼

mac_resさん、お返事遅くなってすみません・・・
最後に述べられている動画にmpegを使用しているのはちょっと意外でした・・・Web上であればLinuxでもmpegを再生できるとは、まったくの不勉強です・・・
今日イーサネットで制御アプリケーション開発をできる参考書を購入してみました。巷のPLCメーカも外部とイーサネット通信するユニットが販売されているようで、この手法は最早主流になっているようですね。うちの会社が遅れているようでちょっと焦りがありますが、この方向での開発も今後移行可能なように準備したいと思います。
長い期間親切に対応していただき、ありがとうございました。心から感謝します。

回答No.2

mac_res

＞実際の制御部品はどんな言語なのでしょうか・・・

Linux上のApacheのCGI製作にはC、制御のフロントエンドとなるマイコン部にはH8/300をCでプログラムしました。
要するに全部Cです。

＞よりリアルタイム性を求められる計測・制御を行うにあたり、LANやシリアル通信では不安があるのですが・・・

UDPでも間に合わない場合、PCI/ISA BUSにA/Dをじか付けしてもLinuxではリアルタイム性に問題があるのではないでしょうか？
RT-Linuxを使うという手もありますが、リアルタイム性を求められる部分は全て外付けのマイコンに任してしまうほうが安定で速い気がします。

温室とは別のJOBですが、DSPボードをシリアル通信でLinuxマシンに繋いだこともあります。
このときはCGIでは無くX Window GUIを作りましたが。

お礼

mac_resさん、再度ご回答感謝致します。
＞UDPでも間に合わない場合、PCI/ISA BUSにA/Dをじか付けしてもLinuxではリアルタイム性に問題があるのではないでしょうか？

実はイーサネットによるデータ送信は、VBのSockコントロールなどでしか実績がなく、仰られるようなUDPやTCPによる直接的な制御は全くの未経験です・・・自分の知識では、PCIバスにデータサンプリングやA/Dを行うボードを使用することが最速と思っていたのですが、そうでもないようですね・・・この点ではどうやら文献(図書など)があるようなので、勉強させていただきます。

ご迷惑かもしれませんが、#1から述べられているシステムで再度質問させてください。LinuxPC上での処理は、あくまで温度監視のみのシステムで、センサーに対するアクチュエータの実際のリアクションはマイコン側で完結しているのですか？また、マイコン開発の実績もない会社なのですが、実装されているマイコンはmac_resさんの自社開発品なのでしょうか・・・？この質問の主旨ですが、PC側の制御の比率がどのくらいか、と、制御部開発でどのくらいのコストが掛かっているか(ちょっと脱線なのですが)知りたく思います。

最後にもう一つ、Linuxでのグラフィック表示はWebPageを使用した場合、専用ソフトは使わなかったと仰られましたが、動画はツールを使用されていないのでしょうか？うちではメディアプレーヤーファイルを使用していて、それの改版時毎にうまく動かなくなって苦労しました・・・
長々とすみません・・・ご容赦ください。

回答No.1

mac_res

Linuxを使って温室制御をしたことがあります。
1. I/OはRS-232CをRS-422にコンバートして、マイコンを介して制御した。
2. GUIはすべてWebのCGIを使いPDAからPin Conp@ct-Offce ModeのPHS経由、もしくはLAN経由でWindows PCのブラウザから行うようにした。
3. グラフィック表示も、動画を含めて、自動的にWeb pageを生成し、専用ソフトは使わなかった。

この方針でいけば、どうハードウエアが変化しても追従できるでしょう。まあ今なら、LAN経由でマイコンまたはプログラマブルシーケンサを制御したほうがよいかもしれません。

何しろ汎用パソコンの世代交代は早いですからね。製品寿命が長い、産業用制御機に用いるのは、ハードウエア/ソフトウエアとも依存性を排除しておかないと作り続けることができなくなってしまいます。

その点、すべての操作をCGIにしたのは成功だったと思います。

お礼

mac_resさん、ご回答ありがとうございます。お返事が遅くなってすみません・・・
仰る通り、開発環境(プラットフォーム含め)と実行環境のどちらか一方でも変化すると製作手法もかなり方向修正が必要になってしまいます。
CGIでユーザインタフェースを作成されたそうですが、実際の制御部品はどんな言語なのでしょうか・・・
また、大変参考になるご回答なのですが、よりリアルタイム性を求められる計測・制御を行うにあたり、LANやシリアル通信では不安があるのですが・・・