У чым розніца паміж МПК і HMI

Уводзіны

На сучасных інтэлектуальных заводах мы часта можам бачыць сцэну прамысловага ПК (IPC) і інтэрфейс чалавека (HMI), якія працуюць разам. Уявіце, што ў вытворчай лініі аўтамабільных запчастак тэхнікі праз HMI у рэжыме рэальнага часу маніторынг стану працы абсталявання, адрэгулюйце параметры вытворчасці, у той час як МПК у фоне стабільнай працы складаных праграм аўтаматызацыі, апрацоўваючы вялікую колькасць вытворчых дадзеных. Такім чынам, у чым розніца паміж IPC і HMI? Гэты артыкул будзе прааналізаваць адрозненні паміж імі, каб дапамагчы чытачам зрабіць больш прыдатны выбар у прамысловых дадатках.

Што такоеПрамысловы ПК (МПК)?

Асноўная канцэпцыя: Прамысловы "кампутар"

Прамысловы ПК (прамысловы ПК, які называецца IPC) у архітэктуры абсталявання і штодзённым выкарыстаннем сшыткаў, настольныя кампутары маюць шмат падабенстваў, таксама абсталяваны мікрапрацэсарам (працэсарам), сховішчам, памяццю (аператыўнай памяці) і рознымі тыпамі інтэрфейсаў і партаў, а таксама з аналагічнымі функцыямі праграмнага забеспячэння. Падобныя функцыі праграмнага забеспячэння. Аднак МПК бліжэй да праграмуемых лагічных кантролераў (PLCS) з пункту гледжання магчымасцей праграмавання. Паколькі яны працуюць на платформе ПК, кантролеры IPC маюць больш памяці і больш магутных працэсараў, чым PLC, і нават некаторыя праграмуемыя кантролеры аўтаматызацыі (PACS).

Надзейны: пабудаваны для жорсткіх умоў

IPC адрозніваецца ад звычайнага ПК па яго "трывалай" характары. З улікам жорсткіх умоў, такіх як фабрычныя падлогі, ён можа супрацьстаяць экстрэмальнай тэмпературы, высокай вільготнасці, сілавых скокаў, механічным шокам і вібрацыяй. Яго трывалы дызайн таксама можа супрацьстаяць вялікай колькасці пылу, вільгаці, смецця і нават пэўнай ступені пашкоджання агню.

Распрацоўка МПК пачалася ў 1990-х гадах, калі пастаўшчыкі аўтаматызацыі спрабавалі запусціць праграмнае забеспячэнне кіравання на стандартных ПК, якія мадэлявалі асяроддзе PLC, але надзейнасць была дрэннай з-за такіх праблем, як нестабільныя аперацыйныя сістэмы і неіндустрыялізаванае абсталяванне. Сёння тэхналогія IPC прайшла доўгі шлях, з больш устойлівымі аперацыйнымі сістэмамі, загартаваным абсталяваннем і некаторымі вытворцамі распрацавалі індывідуальныя сістэмы МПК з ядрамі ў рэжыме рэальнага часу, якія аддзяляюць асяроддзе аўтаматызацыі ад асяроддзя аперацыйнай сістэмы, прыдаючы перавагу кантролю (напрыклад, уводу / інтэрфейсы) над аперацыйнай сістэмай.

АсаблівасціПрамысловы ПК

Дызайн без фанатаў: Звычайныя камерцыйныя ПК звычайна абапіраюцца на ўнутраныя вентылятары для рассейвання цяпла, а вентылятары-найбольш схільны да адмоваў кампанента кампутара. У той час як вентылятар малюе ў паветры, ён таксама нясе ў пылу і іншых забруджвальных рэчывах, якія могуць назапашвацца і выклікаць праблемы з рассейваннем цяпла, што прыводзіць да дэградацыі прадукцыйнасці сістэмы або недастатковасці абсталявання. IPC выкарыстоўвае ўласны дызайн радыятара, які пасіўна праводзіць цяпло ад матчынай платы і іншых адчувальных унутраных кампанентаў да шасі, дзе ён рассейваецца ў навакольнае паветра, што робіць яго асабліва прыдатным для выкарыстання ў пыльных і варожых умовах.

Кампаненты прамысловага класа: IPC выкарыстоўвае кампаненты прамысловага класа, прызначаныя для забеспячэння максімальнай надзейнасці і часу працы. Гэтыя кампаненты здольныя 7 × 24 гадзіны бесперабойнай працы, нават у суровых умовах, дзе звычайныя камп'ютэры спажывецкага ўзроўню могуць быць пашкоджаны або адрэзаны.

Высока наладжваецца: IPC здольны да шырокага спектру задач, такіх як аўтаматызацыя завода, выдаленае збор дадзеных і маніторынг. Яго сістэмы вельмі наладжваюцца для задавальнення патрэбаў праекта. У дадатак да надзейнага абсталявання, ён прапануе паслугі OEM, такія як карыстацкі брэндынг, адлюстраванне і налада BIOS.

Вышэйшая канструкцыя і прадукцыйнасць: распрацаваны для апрацоўкі жорсткіх умоў, МПК можа размясціць больш шырокі дыяпазон працоўных тэмператур і супрацьстаяць паветраным часціцам. Многія прамысловыя ПК здольныя да аперацыі 7 × 24 гадзіны для задавальнення патрэбаў розных спецыяльных прыкладанняў.

Багатыя i / o Параметры і функцыянальнасць: Для эфектыўнага зносін з датчыкамі, PLC і састарэлых прылад IPC абсталяваны багатым наборам варыянтаў i / o і дадатковай функцыянальнасцю для задавальнення патрэбаў прыкладанняў па -за традыцыйнай офіснай асяроддзя без неабходнасці дадатковых адаптараў і кропак.

Доўгі жыццёвы цыкл: IPC не толькі вельмі надзейны і працяглы, але і працяглы жыццёвы цыкл прадукту, які дазваляе арганізацыям выкарыстоўваць тую ж мадэль кампутара на працягу пяці гадоў без асноўных заменаў абсталявання, гарантуючы доўгатэрміновую стабільную падтрымку прыкладанняў.

Што такое HMI?

Вызначэнне і функцыя: "мост" паміж чалавекам і машынай

Інтэрфейс чалавека-машыны (HMI)-гэта інтэрфейс, праз які аператар узаемадзейнічае з кантролерам. Дзякуючы HMI, аператар можа кантраляваць стан кіраванай машыны або працэсу, змяніць мэты кіравання, змяніўшы налады кіравання і ўручную пераадолець аўтаматычныя аперацыі кіравання ў выпадку надзвычайнай сітуацыі.

Тыпы праграмнага забеспячэння: Розныя ўзроўні "камандных цэнтраў"

Праграмнае забеспячэнне HMI звычайна дзеліцца на два асноўныя тыпы: машынны ўзровень і кантроль. Праграмнае забеспячэнне для машыннага ўзроўню ўбудавана ў машыннае абсталяванне на заводзе і нясе адказнасць за кіраванне працай асобных прылад. Назіральнае праграмнае забеспячэнне HMI у першую чаргу выкарыстоўваецца ў дыспетчарскіх заводах, а таксама звычайна выкарыстоўваецца ў SCADA (сістэма для кантролю за зборам дадзеных і доступу да нагляду), дзе дадзеныя абсталявання для крамы сабраны і перадаюцца на цэнтральны кампутар для апрацоўкі. У той час як большасць прыкладанняў выкарыстоўваюць толькі адзін тып праграмнага забеспячэння HMI, некаторыя прыкладанні выкарыстоўваюць абодва, што, хоць і даражэй, выключае залішнасць сістэмы і зніжае доўгатэрміновыя выдаткі.

Шчыльная карэляцыя паміж абсталяваннем і праграмным забеспячэннем

Праграмнае забеспячэнне HMI звычайна кіруецца выбраным абсталяваннем, такім як тэрмінал інтэрфейсу аператара (OIT), прылада на аснове ПК або ўбудаваны ПК. Па гэтай прычыне тэхналогія HMI часам называюць аператарскімі тэрміналамі (OTS), лакальнымі інтэрфейсамі аператара (LOIS), тэрміналамі інтэрфейсу аператара (OIT) або інтэрфейсам чалавека-машыны (MMIS). Выбар правільнага абсталявання часта спрашчае распрацоўку праграмнага забеспячэння HMI.

HMI Vs.Ipc: У чым розніца?

Працэсар і прадукцыйнасць: розніца ў электраэнергіі

IPCS абсталяваны высокапрадукцыйнымі працэсарамі, такімі як серыя Intel Core I і вялікая колькасць памяці. Паколькі яны працуюць на платформе ПК, МПК мае больш магутнасці апрацоўкі і больш месца для захоўвання і памяці. У адрозненне ад гэтага, HMIS у асноўным выкарыстоўвае больш нізкія працэсары, таму што ім трэба выконваць толькі пэўныя задачы, напрыклад, адзін на ўзроўні машын або маніторынг, і не трэба пакідаць шмат сіл апрацоўкі для запуску іншых праграмных задач або кантрольных задач. Акрамя таго, вытворцам HMI неабходна ўзважыць прадукцыйнасць і кошт для дасягнення аптымальнага балансу дызайну абсталявання.

Адлюстроўваецца: памер мае розніцу

IPC часта абсталяваны большымі дысплеямі, якія могуць паказаць больш інфармацыі адначасова, забяспечваючы аператарам больш шырокае поле зроку. Традыцыйны памер дысплея HMI адносна невялікі, як правіла, ад 4 да 12 цаляў, хоць некаторыя вытворцы HMI зараз пачынаюць прадастаўляць вялікія экраны для высокага класа.

Камунікацыйныя інтэрфейсы: адрозненні ў гнуткасці

IPC забяспечвае мноства камунікацыйных інтэрфейсаў, у тым ліку некалькі USB -парты, двайныя парты Ethernet і / або паслядоўныя парты, што палягчае падключэнне да абсталявання і прасцей адаптавацца да патрэбаў у пашырэнні будучых прыкладанняў. У той жа час, IPC на базе ПК служыць інструментам візуалізацыі, які можа быць гнутка інтэграваны з іншымі пратаколамі сувязі і прыкладаннямі, сумяшчальнымі з аперацыйнай сістэмай. Наадварот, традыцыйны HMI адносна менш гнуткі з -за сваёй залежнасці ад канкрэтных пратаколаў сувязі і прыкладнога праграмнага забеспячэння.

Абнаўленне тэхналогій: адрозненні ў складанасці

З развіццём тэхналогій неабходнасць пашырэння абсталявання павялічваецца. У сувязі з гэтым пашырэнне абсталявання IPC прасцей і больш эканамічна. Для HMI, калі вам трэба змяніць пастаўшчыка абсталявання, часта не можа непасрэдна перанесці праект візуалізацыі, вы павінны перабудаваць прыкладанне візуалізацыі, што не толькі павялічыць час распрацоўкі, але і ў сістэме аўтаматызацыі пасля разгортвання цяжкасцей па тэхнічным абслугоўванні.

ТрываласцьIpcsі hmis

Надзейнасць МПК

IPC абапіраюцца на стабільную працу ў жорсткіх умовах, такіх як экстрэмальныя тэмпературы, пыл і вібрацыя. Дызайн без фанатаў, кампаненты прамысловага ўзроўню і надзейнае будаўніцтва дазваляюць яму вытрымліваць праблемы прамысловага асяроддзя і забяспечыць стабільную працу на працягу доўгага перыяду часу.

Надзейныя характарыстыкі HMI

У галіне прамысловай аўтаматызацыі абсталяванне, абсталяванае HMI, часта знаходзіцца ў жорсткіх умовах, таму HMI павінна мець наступныя трывалыя характарыстыкі:

Ударная ўстойлівасць: HMIS часта ўсталёўваецца ў асяроддзі з пастаяннай вібрацыяй, напрыклад, вытворчымі раслінамі або мабільным абсталяваннем, і неабходна вытрымліваць пастаянную вібрацыю і выпадковыя ўзрушэнні, каб забяспечыць бесперабойную працу.

Шырокі тэмпературны дыяпазон: HMIS павінен мець працоўны дыяпазон тэмператур - ад 20 ° С да 70 ° С для размяшчэння асяроддзя, пачынаючы ад нізкіх тэмператур у замарожаных харчовых установах да высокіх тэмператур на сталёвых заводах.

Рэйтынг абароны: У месцах, дзе неабходна часта ачышчаць абсталяванне, напрыклад, заводы для перапрацоўкі харчовых прадуктаў, HMIS павінен быць па меншай меры, IP65, каб абараніць ад траплення пылу і пырскання вады, каб забяспечыць бяспеку абсталявання.

Дызайн без фанатаў: У такіх месцах, як піларагі і кузні, фанасны дызайн перашкаджае часціцамі, такімі як пілавінне і жалезныя дакументы, увайсці ў абсталяванне, пашыраючы тэрмін службы.

Абарона магутнасці: HMIS павінен мець шырокі дыяпазон напружання (9-48VDC), а таксама абарону празмернага напружання, празмернага і электрастатычнага разраду (ESD) для забеспячэння стабільнасці і надзейнасці ў розных прамысловых умовах.

Калі выбраць IPC?

Сутыкнуўшыся з маштабным, інтэнсіўным праектам аўтаматызацыі дадзеных, які патрабуе запуску складанага праграмнага забеспячэння, кіравання вялікімі базамі дадзеных або рэалізацыі перадавых функцый, IPC-лепшы выбар. Напрыклад, у аўтаматызаванай сістэме кіравання для аўтамабільнай вытворчай лініі IPC можа апрацоўваць вялікую колькасць дадзеных аб абсталяванні, запускаць складаныя алгарытмы планавання і падтрымліваць працу лініі эфектыўна.

Калі выбраць HMI?

HMI-гэта эканамічны выбар для прыкладанняў, якія патрабуюць простага маніторынгу і кантролю над ПЛК. Напрыклад, на невялікім заводзе з харчовымі прадуктамі аператар можа лёгка кантраляваць і наладзіць працоўныя параметры ўпаковачнай машыны праз HMI для задавальнення штодзённых вытворчых патрэбаў.

Выснова

Прамысловыя ПК(МПК) і інтэрфейсы чалавека-машыны (HMIS) гуляюць розныя ролі ў прамысловай аўтаматызацыі, але абодва яны неабходныя: МПК падыходзяць для складаных, маштабных прамысловых праектаў з-за іх магутнай прадукцыйнасці і маштабаванасці, у той час як HMIS адпавядае патрэбам простага маніторынгу і кантролю са сваімі зручнымі ўзаемадзеяннямі і эканамічнай эфектыўнасцю. У практычных дадатках разуменне адрозненняў паміж імі, каб зрабіць аптымальны выбар у адпаведнасці з патрабаваннямі праекта, каб сістэма прамысловай аўтаматызацыі максімальна павялічвала прадукцыйнасць.