Каква е разликата между PLC и Industria PC
2025-05-16
Водена от вълната на индустрията 4.0, автоматизацията се развива от опция за подобряване на ефективността до необходимост от оцеляване на бизнеса. Глобалната производствена индустрия разполага с модерни системи за контрол, за да подобри точността на производството, да намали времето за престой и да оптимизира разходите. Програмируемите логически контролери (PLC) и индустриалните компютри (IPCs) са двете основни технологии, които са в основата на автоматизацията в този процес. Въпреки че и двамата обслужват сценарии за индустриален контрол, има значителни разлики в тяхната техническа архитектура, функционални характеристики и обхват на приложение.
PLC (програмируем логически контролер) е специален компютър, предназначен за индустриална среда, и основната му функция е да реализира автоматизиран контрол на механичното оборудване чрез логически операции в реално време. Хардуерът е модулен и се състои от централен обработващ блок (CPU), вход / Изход (i / O), модули за захранване и единици за съхранение. За разлика от компютрите с общо предназначение, операционната система на PLC е операционна система в реално време (RTOS), която гарантира точността на изпълнение на командата за микросекунда и му позволява да реагира в реално време на сензорни сигнали (например, температура, налягане) и контролни задействащи механизми (например двигатели, клапани).
Miniature PLC: Компактен размер (като размера на дланта на вашата ръка), интегриран с основни I / O интерфейси, подходящ за управление на единично устройство, като например логическо управление на старт-стоп на малки опаковъчни машини.
Модулен PLC: Поддържа гъвкаво разширяване на i / O модули (например цифрови, аналогови, комуникационни модули), подходящи за сложни производствени линии, напр. Съвместно управление на роботизирани оръжия в семинари за сглобяване на автомобили.
Rackmount PLC: Със силна мощност на обработка и капацитет за разширяване обикновено се използва в големи индустриални системи, като централизирани системи за управление (DC) в нефтохимическото поле.
Висока надеждност: без вентилатор, работа с широка температура (-40 ℃ ~ 70 ℃) и устойчива на вибрации структура позволяват стабилна работа в тежки среди като прах и масло.
Високо време в реално време: Въз основа на механизма на сканиране на цикъла, той гарантира детерминистично изпълнение на инструкции за контрол, подходящи за чувствителни към времето сценарии (например високоскоростна производствена линия за пълнене).
Праг на ниско програмиране: Поддържа графични езици за програмиране като логика на стълбата, което улеснява бързото полеви инженери бързо.
Ограничена мощност на обработка: Поддържа само прости логически операции, трудни за изпълнение на сложни задачи като машинно обучение и анализ на големи данни.
Еднофункционална: Фокусирана върху индустриалния контрол, интеграцията с ИТ системи (например ERP, MES) изисква допълнителни устройства на шлюза.
Висока цена на сложни системи: Когато се изискват голям брой от i / O модули или преобразувания на комуникационен протокол, хардуерните разходи се увеличават експоненциално.
AnИндустриален компютъре подобрен компютър, базиран на общо предназначение PC архитектура, предназначен за индустриални сценарии, работещи Windows, Linux и други основни операционни системи. С развитието на полупроводниковата технология IPC може не само да изпълни контролните задачи на традиционните PLC, но и да носи множество натоварвания като HMI, Edge Computing, AI зрение и др. Чрез интегриране на GPU (графичен процесор), TPU (Tensor Processor) и NVME SSD (високоскоростен твърд диск), а основната стойност е да се намали броят на твърдите съдове (графичен Disk). Основната му стойност е да намали количеството хардуер във фабриката чрез „Функционална интеграция“, например, един IPC може да реализира контрол на оборудването, събиране на данни и комуникация в облака едновременно.
Проектиране на анти -Харш Околна среда: Приемане на охлаждане без вентилатор и пълно метално тяло, той поддържа прахоустойчива и водоустойчива оценка IP65, а някои модели могат да работят в средата на -25 ℃ ~ 60 ℃ широка температура.
Гъвкава способност за разширяване: Осигурява PCIE слот, M.2 интерфейс и поддържа разширяване на безжичните модули (като 5G, Wi-Fi 6), карта за ускоряване на GPU или карта за контрол на движението, за да отговори на нуждите на машинното зрение, контрола на робота и т.н.
Диверсифицирани методи за инсталиране: Поддържане на монтаж на DIN Rail (подходящ за контролни шкафове), монтиране на стена на VESA (подходящ за работни конзоли) или монтиране на багажника (сценарии на центъра за данни).
Мощна способност за обработка: оборудван с Intel Core / i7 или AMD Rare Dragon Processor, той може да стартира Python, C ++ и други езици на високо ниво и поддържа внедряването на модели за дълбоко обучение (като YOLO Target Detection).
Тя / OT способност за конвергенция: Национална поддръжка за индустриални протоколи като OPC UA, MQTT и др., Които могат да бъдат директно взаимосвързани със системата ERP, за да се реализира качване в реално време и анализ на производствените данни.
Удобно отдалечено управление: Отдалечено наблюдение и надграждане на фърмуера могат да бъдат реализирани чрез инструменти като TeamViewer и VNC, намалявайки разходите за поддръжка.
Висока първоначална инвестиция: Цената на IPC от висок клас може да достигне десетки хиляди долари, много повече от малките PLC системи.
Високи изисквания за сигурност: Защитните стени, системите за откриване на проникване (IDS) и антивирусният софтуер за индустриален клас трябва да бъдат внедрени, за да се справят с заплахите за откуп (напр. Notpetya).
Адаптацията на околната среда зависи от конфигурацията: Някои не-разрушени IPC изискват допълнителна защита в екстремни вибрации или средна прахова среда.
PLC: Зависи от операционната система в реално време (RTOS), приема цикличен механизъм за сканиране, за да се гарантира сигурността на времето за всеки цикъл на инструкции, която е подходяща за задачи за контрол на прецизността на милисекунда (например времето за затваряне на матрицата на машина за инжекционно формоване).
IPC: Изпълнявайки операционна система с общо предназначение, тя трябва да реализира твърди функции в реално време чрез модули за разширение в реално време (като RTX ядро в реално време) и е по-подходяща за сценарии с малко по-ниски изисквания в реално време, но изисква многозадачни (като интелигентно планиране на складове).
PLC: Логиката на стълбата (логика на стълбата), диаграмата на функционалния блок (FBD) е основната, повечето от инструментите за разработка на производителите на персонализиран софтуер (като портал Siemens TIA), екологията е затворена, но стабилността е силна.
IPC: Поддържа C / C ++, Python, .NET и други езици с общо предназначение и може да използва повторно библиотеки с отворен код (като библиотека на OpenCV Vision) и индустриален софтуер (като MATLAB Industrial), с висока ефективност на развитието и силно разширяване на функционалността.
Малки системи: PLC предлагат значителни предимства на разходите. Например, за малък проект, който контролира 10 цифрови входа / изхода, PLC решение може да бъде само 1 / 3 Цената на IPC.
Сложни системи: IPCs имат превъзходна обща цена на собственост (TCO). Когато трябва да се интегрират проверка на зрението, съхранението на данни и облачните комуникации, IPC намалява комбинираните разходи за закупуване на хардуер, окабеляване и поддръжка.
PLC: Традиционните архитектури са по-малко изложени на кибератаки, но тъй като индустриалният Интернет на нещата (IIOT) става по-разпространен, PLC с активирана Ethernet трябва да внедрят допълнителни защитни стени.
Типичен случай: Stuxnet Virus (2010) атакува иранските ядрени съоръжения чрез уязвимост на PLC, подчертавайки рисковете за киберсигурност.
IPC: Разчитането на системата за защита на софтуера, системните пластири и базите данни за вируси трябва да се актуализират редовно. Въпреки това, IPC от индустриалния клас обикновено имат вградени TPM 2.0 чипове, поддържат криптиране на данни за хардуер на ниво хардуер и отговарят на стандартите за информационна сигурност ISO / IEC 27001.
Контролна сложност
Прост логически контрол: Ако проектът включва само проста логика на „Сензор за спусък - отговор на задвижването“ (например автоматично отваряне и затваряне на вратата), PLC е достатъчен, за да отговори на изискванията и цикълът на развитие е кратък.
Сложни алгоритмични приложения: За функции като сглобяване, ръководено от зрението, прогнозиране на здравето на оборудването и т.н., изберете IPC за поддържане на внедряване на модел за машинно обучение.
Екологична грубост
Изключителна физическа среда: Висока температура (например стоманена работилница), Високи вибрации (например, минни машини) сценарии Приоритизират PLC, чиято хардуерна издръжливост е проверена чрез дългосрочна промишлена валидиране.
Лека индустриална среда: В сценарии като магазини за производство на електроника и фабрики за чисти храни, рейтингите за дизайн и защита на IPC вече отговарят на нуждите.
Разширяване на системата
Фиксирани функционални изисквания: Например, модулното разширяване на PLC е по-рентабилно за традиционната модификация на производствената линия (само контролната част е надградена).
Планиране на бъдещо надграждане: Ако планирате да се трансформирате в интелигентна фабрика (напр. Достъпът до платформата IoT), IT / възможностите за конвергенция може да избегнат многократни инвестиции.
PLC и индустриалните компютри представляват „миналото“ и „бъдещето“ на индустриалната автоматизация: първият е крайъгълен камък на зрял и надежден контрол, докато вторият е основният двигател, който води интелигентност. Предприятията трябва да изскочат от мисленето „или / или“ и да вземат всеобхватни решения от следните измерения при избора на модели:
Краткосрочен проект: Приоритизирайте разходите и стабилността на PLC, приложим за ограничения бюджет, ясна функция на сцената.
Средно до дългосрочно планиране: Инвестирайте в IPC, за да задоволите нуждите от цифрова трансформация, особено проекти, включващи големи данни, AI и облачна интеграция.
Сложни системи: Приемете хибридната архитектура „PLC+IPC“ за постигане на синергична оптимизация между контролни и интелигентни слоеве.
Като професионален производител в областта на индустриалните компютри,Ipctechосигурява пълна гама от здрави индустриални компютри, поддържащи различни форми фактори от 15-инчови сензорни панели до монтирани на багажници сървъри и се адаптира към сценарии като PLC интеграция, машинно зрение, изчисления на ръба и т.н. За персонализирани решения за автоматизация, моля, свържете се с нас за безплатна техническа консултация, за да помогнете на вашата фабрика да се насочи към ефективно и интелигентно бъдеще.
Какво е PLC?
PLC (програмируем логически контролер) е специален компютър, предназначен за индустриална среда, и основната му функция е да реализира автоматизиран контрол на механичното оборудване чрез логически операции в реално време. Хардуерът е модулен и се състои от централен обработващ блок (CPU), вход / Изход (i / O), модули за захранване и единици за съхранение. За разлика от компютрите с общо предназначение, операционната система на PLC е операционна система в реално време (RTOS), която гарантира точността на изпълнение на командата за микросекунда и му позволява да реагира в реално време на сензорни сигнали (например, температура, налягане) и контролни задействащи механизми (например двигатели, клапани).
Хардуерни типове и типични приложения
Miniature PLC: Компактен размер (като размера на дланта на вашата ръка), интегриран с основни I / O интерфейси, подходящ за управление на единично устройство, като например логическо управление на старт-стоп на малки опаковъчни машини.
Модулен PLC: Поддържа гъвкаво разширяване на i / O модули (например цифрови, аналогови, комуникационни модули), подходящи за сложни производствени линии, напр. Съвместно управление на роботизирани оръжия в семинари за сглобяване на автомобили.
Rackmount PLC: Със силна мощност на обработка и капацитет за разширяване обикновено се използва в големи индустриални системи, като централизирани системи за управление (DC) в нефтохимическото поле.
Предимства на PLC
Висока надеждност: без вентилатор, работа с широка температура (-40 ℃ ~ 70 ℃) и устойчива на вибрации структура позволяват стабилна работа в тежки среди като прах и масло.
Високо време в реално време: Въз основа на механизма на сканиране на цикъла, той гарантира детерминистично изпълнение на инструкции за контрол, подходящи за чувствителни към времето сценарии (например високоскоростна производствена линия за пълнене).
Праг на ниско програмиране: Поддържа графични езици за програмиране като логика на стълбата, което улеснява бързото полеви инженери бързо.
Ограничения на PLC
Ограничена мощност на обработка: Поддържа само прости логически операции, трудни за изпълнение на сложни задачи като машинно обучение и анализ на големи данни.
Еднофункционална: Фокусирана върху индустриалния контрол, интеграцията с ИТ системи (например ERP, MES) изисква допълнителни устройства на шлюза.
Висока цена на сложни системи: Когато се изискват голям брой от i / O модули или преобразувания на комуникационен протокол, хардуерните разходи се увеличават експоненциално.
Какво еИндустриален компютър?
AnИндустриален компютъре подобрен компютър, базиран на общо предназначение PC архитектура, предназначен за индустриални сценарии, работещи Windows, Linux и други основни операционни системи. С развитието на полупроводниковата технология IPC може не само да изпълни контролните задачи на традиционните PLC, но и да носи множество натоварвания като HMI, Edge Computing, AI зрение и др. Чрез интегриране на GPU (графичен процесор), TPU (Tensor Processor) и NVME SSD (високоскоростен твърд диск), а основната стойност е да се намали броят на твърдите съдове (графичен Disk). Основната му стойност е да намали количеството хардуер във фабриката чрез „Функционална интеграция“, например, един IPC може да реализира контрол на оборудването, събиране на данни и комуникация в облака едновременно.
Хардуерни функции и методи за внедряване
Проектиране на анти -Харш Околна среда: Приемане на охлаждане без вентилатор и пълно метално тяло, той поддържа прахоустойчива и водоустойчива оценка IP65, а някои модели могат да работят в средата на -25 ℃ ~ 60 ℃ широка температура.
Гъвкава способност за разширяване: Осигурява PCIE слот, M.2 интерфейс и поддържа разширяване на безжичните модули (като 5G, Wi-Fi 6), карта за ускоряване на GPU или карта за контрол на движението, за да отговори на нуждите на машинното зрение, контрола на робота и т.н.
Диверсифицирани методи за инсталиране: Поддържане на монтаж на DIN Rail (подходящ за контролни шкафове), монтиране на стена на VESA (подходящ за работни конзоли) или монтиране на багажника (сценарии на центъра за данни).
Предимства наИндустриални компютри
Мощна способност за обработка: оборудван с Intel Core / i7 или AMD Rare Dragon Processor, той може да стартира Python, C ++ и други езици на високо ниво и поддържа внедряването на модели за дълбоко обучение (като YOLO Target Detection).
Тя / OT способност за конвергенция: Национална поддръжка за индустриални протоколи като OPC UA, MQTT и др., Които могат да бъдат директно взаимосвързани със системата ERP, за да се реализира качване в реално време и анализ на производствените данни.
Удобно отдалечено управление: Отдалечено наблюдение и надграждане на фърмуера могат да бъдат реализирани чрез инструменти като TeamViewer и VNC, намалявайки разходите за поддръжка.
Ограничения на индустриалните компютри
Висока първоначална инвестиция: Цената на IPC от висок клас може да достигне десетки хиляди долари, много повече от малките PLC системи.
Високи изисквания за сигурност: Защитните стени, системите за откриване на проникване (IDS) и антивирусният софтуер за индустриален клас трябва да бъдат внедрени, за да се справят с заплахите за откуп (напр. Notpetya).
Адаптацията на околната среда зависи от конфигурацията: Някои не-разрушени IPC изискват допълнителна защита в екстремни вибрации или средна прахова среда.
Разлика между индустриален компютър срещу PLC?
Операционна система и реално време
PLC: Зависи от операционната система в реално време (RTOS), приема цикличен механизъм за сканиране, за да се гарантира сигурността на времето за всеки цикъл на инструкции, която е подходяща за задачи за контрол на прецизността на милисекунда (например времето за затваряне на матрицата на машина за инжекционно формоване).
IPC: Изпълнявайки операционна система с общо предназначение, тя трябва да реализира твърди функции в реално време чрез модули за разширение в реално време (като RTX ядро в реално време) и е по-подходяща за сценарии с малко по-ниски изисквания в реално време, но изисква многозадачни (като интелигентно планиране на складове).
Екология на езика и развитието на програмирането
PLC: Логиката на стълбата (логика на стълбата), диаграмата на функционалния блок (FBD) е основната, повечето от инструментите за разработка на производителите на персонализиран софтуер (като портал Siemens TIA), екологията е затворена, но стабилността е силна.
IPC: Поддържа C / C ++, Python, .NET и други езици с общо предназначение и може да използва повторно библиотеки с отворен код (като библиотека на OpenCV Vision) и индустриален софтуер (като MATLAB Industrial), с висока ефективност на развитието и силно разширяване на функционалността.
Моделиране на разходите
Малки системи: PLC предлагат значителни предимства на разходите. Например, за малък проект, който контролира 10 цифрови входа / изхода, PLC решение може да бъде само 1 / 3 Цената на IPC.
Сложни системи: IPCs имат превъзходна обща цена на собственост (TCO). Когато трябва да се интегрират проверка на зрението, съхранението на данни и облачните комуникации, IPC намалява комбинираните разходи за закупуване на хардуер, окабеляване и поддръжка.
Сигурност и надеждност
PLC: Традиционните архитектури са по-малко изложени на кибератаки, но тъй като индустриалният Интернет на нещата (IIOT) става по-разпространен, PLC с активирана Ethernet трябва да внедрят допълнителни защитни стени.
Типичен случай: Stuxnet Virus (2010) атакува иранските ядрени съоръжения чрез уязвимост на PLC, подчертавайки рисковете за киберсигурност.
IPC: Разчитането на системата за защита на софтуера, системните пластири и базите данни за вируси трябва да се актуализират редовно. Въпреки това, IPC от индустриалния клас обикновено имат вградени TPM 2.0 чипове, поддържат криптиране на данни за хардуер на ниво хардуер и отговарят на стандартите за информационна сигурност ISO / IEC 27001.
Хардуерна архитектура и мащабируемост
|
Сценарий матрица
| Тип приложение | PLC Приоритетен сценарий | IPC Приоритетен сценарий |
| Контрол на оборудването | Единичен машинен инструмент, конвейер / Спрете | Движение Планиране на съвместни роботи, AGV навигация |
| Мониторинг на процесите | Ниво на затворен контур / Контрол на температурата в химическите растения | Анализ в реално време на данните за околната среда на полупроводниковите чисти помещения |
| Управление на данни | Просто броене на производството | Интеграция на системата на MES, историческо съхранение на данни и проследяване |
| Изчисляване на ръба | Не е приложимо | Откриване на дефекти на AI, прогнозна поддръжка (например предупреждение за повреда в двигателя) |
Ръководство за решение за подбор на индустриална автоматизация
Три елемента на анализ на изискванията
Контролна сложност
Прост логически контрол: Ако проектът включва само проста логика на „Сензор за спусък - отговор на задвижването“ (например автоматично отваряне и затваряне на вратата), PLC е достатъчен, за да отговори на изискванията и цикълът на развитие е кратък.
Сложни алгоритмични приложения: За функции като сглобяване, ръководено от зрението, прогнозиране на здравето на оборудването и т.н., изберете IPC за поддържане на внедряване на модел за машинно обучение.
Екологична грубост
Изключителна физическа среда: Висока температура (например стоманена работилница), Високи вибрации (например, минни машини) сценарии Приоритизират PLC, чиято хардуерна издръжливост е проверена чрез дългосрочна промишлена валидиране.
Лека индустриална среда: В сценарии като магазини за производство на електроника и фабрики за чисти храни, рейтингите за дизайн и защита на IPC вече отговарят на нуждите.
Разширяване на системата
Фиксирани функционални изисквания: Например, модулното разширяване на PLC е по-рентабилно за традиционната модификация на производствената линия (само контролната част е надградена).
Планиране на бъдещо надграждане: Ако планирате да се трансформирате в интелигентна фабрика (напр. Достъпът до платформата IoT), IT / възможностите за конвергенция може да избегнат многократни инвестиции.
Заключение
PLC и индустриалните компютри представляват „миналото“ и „бъдещето“ на индустриалната автоматизация: първият е крайъгълен камък на зрял и надежден контрол, докато вторият е основният двигател, който води интелигентност. Предприятията трябва да изскочат от мисленето „или / или“ и да вземат всеобхватни решения от следните измерения при избора на модели:
Краткосрочен проект: Приоритизирайте разходите и стабилността на PLC, приложим за ограничения бюджет, ясна функция на сцената.
Средно до дългосрочно планиране: Инвестирайте в IPC, за да задоволите нуждите от цифрова трансформация, особено проекти, включващи големи данни, AI и облачна интеграция.
Сложни системи: Приемете хибридната архитектура „PLC+IPC“ за постигане на синергична оптимизация между контролни и интелигентни слоеве.
Защо да изберетеIpctech?
Като професионален производител в областта на индустриалните компютри,Ipctechосигурява пълна гама от здрави индустриални компютри, поддържащи различни форми фактори от 15-инчови сензорни панели до монтирани на багажници сървъри и се адаптира към сценарии като PLC интеграция, машинно зрение, изчисления на ръба и т.н. За персонализирани решения за автоматизация, моля, свържете се с нас за безплатна техническа консултация, за да помогнете на вашата фабрика да се насочи към ефективно и интелигентно бъдеще.
Препоръчително
