Каква е разликата между IPC и HMI

Въведение

В съвременните интелигентни фабрики често можем да видим сцената на индустриален компютър (IPC) и човешки машинен интерфейс (HMI), която работи заедно. Представете си, че в производствената линия на автомобилни части, техниците чрез HMI мониторинг на оперативния статус на оборудване, регулирайте производствените параметри, докато IPC във фоновата стабилна работа на сложни програми за автоматизация, обработвайки големи количества производствени данни. И така, каква е разликата между IPC и HMI? Тази статия ще анализира разликите между двете, за да помогне на читателите да направят по -подходящ избор в индустриалните приложения.

Какво еИндустриален компютър (IPC)?

Основна концепция: Индустриален „компютър“

Индустриалният компютър (индустриален компютър, наричан IPC) в хардуерната архитектура и ежедневното ни използване на тетрадки, настолните компютри имат много прилики, също оборудвани с микропроцесор (CPU), медии за съхранение, памет (RAM) и различни видове интерфейси и портове, но също така и с подобни софтуерни функции. Подобни софтуерни функции. IPC обаче са по -близки до програмируемите логически контролери (PLC) по отношение на възможностите за програмиране. Тъй като те работят на компютърна платформа, IPC контролерите имат повече памет и по -мощни процесори от PLC и дори някои програмируеми контролери за автоматизация (PACS).

Здрав: Изграден за тежки среди

IPC се отличава от обикновен компютър по своята „грапав“ характер. Пригоден за тежки среди като фабрични подове, той може да издържи на екстремни температури, висока влажност, мощност и механичен шок и вибрации. Нейният грапав дизайн може също да издържи на големи количества прах, влага, отломки и дори известна степен на увреждане на пожара.

Разработването на IPC започва през 90-те години, когато доставчиците на автоматизация се опитаха да стартират софтуер за управление на стандартни компютри, които симулират PLC среди, но надеждността е лоша поради проблеми като нестабилни операционни системи и неиндустриализиран хардуер. Днес технологията IPC измина дълъг път, с по-стабилни операционни системи, втвърден хардуер и някои производители са разработили персонализирани IPC системи с ядки в реално време, които отделят среда за автоматизация от средата на операционната система, приоритизират задачите за управление (като вход / изходни интерфейси) по операционната система.

Характеристики наИндустриален компютър

Дизайн без фен: Обикновените търговски компютри обикновено разчитат на вътрешните вентилатори, за да разсеят топлината, а вентилаторите са най-предразположеният към отказ компонент на компютър. Докато вентилаторът рисува във въздуха, той също така носи прах и други замърсители, които могат да се натрупат и да причинят проблеми с разсейването на топлина, което води до разграждане на производителността на системата или хардуерната повреда. IPC използва патентован дизайн на радиатор, който пасивно провежда топлина от дънната платка и други чувствителни вътрешни компоненти към шасито, където след това се разсейва към околния въздух, което го прави особено подходящ за използване в прашна и враждебна среда.

Компоненти за индустриален клас: IPC използва компоненти от индустриален клас, предназначени да осигурят максимална надеждност и време за работа. Тези компоненти са способни на 7 × 24 часа непрекъсната работа, дори в тежки среди, където обикновените компютри от потребителски клас могат да бъдат повредени или бракувани.

Силно конфигурируем: IPC е в състояние на широк спектър от задачи като фабрична автоматизация, отдалечено събиране на данни и мониторинг. Системите му са много адаптивни за задоволяване на нуждите на проекта. В допълнение към надеждния хардуер, той предлага OEM услуги като персонализирано брандиране, огледало и персонализиране на BIOS.

Превъзходен дизайн и производителност: Проектиран за обработка на сурови среди, IPCS може да побере по -широк диапазон на работна температура и да устои на частици във въздуха. Много индустриални компютри са способни на 7 × 24 часа работа, за да отговорят на нуждите на различни специални приложения.

Богат I / o Опции и функционалност: За да се комуникира ефективно със сензори, PLC и наследствени устройства, IPC е оборудван с богат набор от опции i / o и допълнителна функционалност, за да отговори на нуждите на приложенията извън традиционната офис среда, без да е необходимо допълнителни адаптери или донгли.

Дълъг жизнен цикъл: Не само IPC е много надежден и дълготраен, но също така има дълъг жизнен цикъл на продукта, който позволява на организациите да използват един и същ модел на компютър до пет години без големи хардуерни замествания, гарантирайки дългосрочна стабилна поддръжка за приложения.

Какво е HMI?

Определение и функция: „Мостът“ между човека и машината

Интерфейсът на човешката машина (HMI) е интерфейсът, чрез който оператор взаимодейства с контролер. Чрез HMI операторът може да следи състоянието на контролираната машина или процес, да промени целите на контрола, като променя настройките на контрола и ръчно да отмени автоматичните операции за управление в случай на спешни случаи.

Видове софтуер: различни нива на „командни центрове“

HMI софтуерът обикновено се разделя на два основни типа: машинно ниво и надзор. Софтуерът на машинното ниво е вграден в оборудването на машинното ниво в рамките на растително съоръжение и отговаря за управлението на работата на отделните устройства. Софтуерът на Supervisory HMI се използва предимно в заводите на растенията, а също така обикновено се използва в SCADA (система за контрол на събирането на данни и достъпа на надзор), където данните за оборудването на магазини се събират и предава на централен компютър за обработка. Докато повечето приложения използват само един тип HMI софтуер, някои приложения използват и двете, които, макар и по-скъпи, елиминират съкращението на системата и намаляват дългосрочните разходи.

Тясна корелация между хардуер и софтуер

HMI софтуерът обикновено се задвижва от избран хардуер, като например терминал на интерфейс на оператора (OIT), PC устройство или вграден компютър. Поради тази причина HMI технологията понякога се нарича оперативни терминали (OTS), локални операторски интерфейси (LOI), терминали на интерфейс на оператора (OITs) или интерфейси с човешка машина (MMIS). Изборът на правилния хардуер често опростява разработването на HMI софтуер.

HMI Vs.IPC: Каква е разликата?

Процесор и производителност: разликата в мощността

IPC са оборудвани с високоефективни процесори, като серията INTEL CORE I и по-големи количества памет. Тъй като те работят на платформа за компютър, IPC имат повече мощност на обработка и повече място за съхранение и памет. За разлика от тях, HMIS използва най-вече процесори с по-ниска ефективност, тъй като те трябва само да изпълняват специфични задачи, като например задача на ниво машинно ниво или на ниво мониторинг и не е необходимо да резервират много мощност на обработка, за да изпълняват други софтуерни или контролни задачи. В допълнение, производителите на HMI трябва да претеглят производителността и разходите, за да постигнат оптималния баланс на хардуерния дизайн.

Дисплеи: Размерът прави разлика

IPC често са оборудвани с по -големи дисплеи, които могат да показват повече информация едновременно, предоставяйки на операторите по -широко зрително поле. Традиционният размер на HMI дисплей е сравнително малък, обикновено между 4 инча и 12 инча, въпреки че някои производители на HMI сега започват да предоставят по-големи екрани за приложения от висок клас.

Комуникационни интерфейси: Разлики в гъвкавостта

IPC предоставя богатство от комуникационни интерфейси, включително множество USB портове, двойни Ethernet портове и / или серийни портове, което улеснява свързването към хардуера и по -лесно да се адаптира към нуждите на разширяване на бъдещите приложения. В същото време PC-базираният IPC служи като инструмент за визуализация, който може да бъде гъвкаво интегриран с други комуникационни протоколи и приложения, съвместими с операционната система. Напротив, традиционният HMI е сравнително по -малко гъвкав поради зависимостта си от специфични комуникационни протоколи и приложения софтуер.

Надстройка на технологиите: разлики в трудността

С развитието на технологиите необходимостта от разширяване на хардуера се увеличава. В тази връзка разширяването на хардуера на IPC е по-лесно и по-рентабилно. За HMI, ако трябва да промените доставчика на хардуер, често не може директно да мигрира проекта за визуализация, трябва да разработите повторно приложението за визуализация, което не само ще увеличи времето и разходите за разработка, но и в системата за автоматизация след внедряването на затруднения с поддръжката.

Здравина наIPCSи HMIS

Здравина на IPC

IPC са здрави за стабилна работа в тежки среди като екстремни температури, прах и вибрации. Без вентилатора дизайн, компоненти от индустриален клас и надеждна конструкция му позволяват да издържа на предизвикателствата на индустриалната среда и да осигури стабилна работа за дълги периоди от време.

Здрави характеристики на HMI

В областта на индустриалната автоматизация оборудването, оборудвано с HMI, често е в сурова среда, така че HMI трябва да има следните грапави характеристики:

Устойчивост на удара: HMI често се инсталират в среда с постоянна вибрация, като производствени инсталации или мобилно оборудване и трябва да могат да издържат на непрекъсната вибрация и случайни удари, за да се осигури непрекъсната работа.

Широко температурен диапазон: HMIS трябва да има диапазон на работна температура от - 20 ° C до 70 ° C, за да се приспособи среди, вариращи от ниски температури в замразени растения за преработка на храни до високи температури в стоманодобивните мелници.

Оценка на защитата: На места, където оборудването трябва да се почиства често, като растения за преработка на храни, HMIS трябва да бъде най -малко IP65, за да се предпази от вход на прах и пръскане на вода, за да се гарантира безопасността на оборудването.

Дизайн без вентилатор: На места като дъскорезници и фигури без вентилатора дизайн не позволява на частици като стърготини и железни подаване да влизат в оборудването, удължавайки експлоатационния си живот.

Защита на мощността: HMIS трябва да има широк диапазон на напрежение (9-48VDC), както и защита от свръх напрежение, прекомерно и електростатично разреждане (ESD), за да гарантира стабилността и надеждността в различни индустриални среди.

Кога да изберете IPC?

Когато се сблъскате с мащабен проект за фабрична автоматизация, интензивен за данни, който изисква стартиране на сложен софтуер, управление на големи бази данни или внедряване на разширени функции, IPC е по-добър избор. Например, в автоматизирана система за управление на автомобилна производствена линия, IPC може да обработва големи количества данни от оборудването, да стартира сложни алгоритми за планиране и да поддържа линията да работи ефективно.

Кога да изберете HMI?

HMI е рентабилен избор за приложения, които изискват просто наблюдение и контрол на PLC. Например, в малък завод за преработка на храни, операторът може лесно да наблюдава и регулира работните параметри на опаковъчна машина чрез HMI, за да отговори на ежедневните нужди на производството.

Заключение

Индустриални компютри(IPCs) и интерфейсите с човешка машина (HMIS) играят различни роли в индустриалната автоматизация, но и двете са задължителни: IPC са подходящи за сложни, мащабни индустриални проекти поради тяхната мощна ефективност и мащабируемост, докато HMI отговарят на нуждите от прости мониторинг и контрол с техните удобни взаимодействия между човешката машина и рентабилните характеристики. В практически приложения разбирането на разликите между двете, за да се направи оптималният избор според изискванията на проекта, така че системата за индустриална автоматизация да увеличи максимално производителността.