Koja je razlika između PLC-a i industrije PC-a
2025-05-16
Vođen valom industrije 4.0, automatizacija se razvio iz opcije za poboljšanje efikasnosti potrebi za opstanak poslovanja. Globalna prerađivačka industrija primjenjuje napredne upravljačke sustave za poboljšanje preciznosti proizvodnje, smanjiti prekid i optimiziranje troškova. Programibilni logički kontroleri (PLC) i industrijski računari (IPCS) su dvije osnovne tehnologije koje podrazumijevaju automatizaciju u ovom procesu. Iako obojica služe scenariji industrijske kontrole, postoje značajne razlike u njihovoj tehničkoj arhitekturi, funkcionalnim karakteristikama i opsegom primjene.
PLC (programabilni logički kontroler) je specijalno računalo dizajnirano za industrijska okruženja, a njegova osnovna funkcija je realizirati automatizirana kontrola mehaničke opreme putem logičkih operacija u stvarnom vremenu. Hardver je modularan i sastoji se od centralne obrade (CPU), ulaznog / izlaza (I / O) modula, modula za napajanje i jedinice za pohranu. Za razliku od računara opće namjene, operativni sistem PLC-a je operativni sistem u stvarnom vremenu (RTOS), koji osigurava da tačnost izvršenja microsecond naredbe i omogućava joj da odgovori u realnom vremenu (npr., Temperaturni, pritisak i kontrolni aktuatori (npr., Motori, ventili).
Minijaturni PLC: Kompaktna veličina (poput veličine dlana), integrirana sa osnovnim I / O sučeljima, pogodna za pojedinačnu kontrolu uređaja, kao što su početna logička kontrola malih ambalažnih strojeva.
Modularni PLC: podržava fleksibilno širenje I / O modula (e.g. digitalni, analogni, komunikacijski moduli), pogodan za složene proizvodne linije, npr. Kontrolna kontrola robotskog ruka u radionicama za montažu automobila.
RackMount PLC: Sa snažnim preradom snage i proširivanjem, obično se koristi u velikim industrijskim sistemima, poput centraliziranih upravljačkih sistema (DCS) u petrohemijskom polju.
Visoka pouzdanost: Dizajn bez obnaljanja, širok temperaturni rad (-40 ℃ ~ 70 ℃) i konstrukcija otporna na vibraciju omogućavaju stabilan rad u oštrim okruženjima kao što su prašina i ulje.
Visoko u stvarnom vremenu: Na osnovu mehanizma ciklusa skeniranja, osigurava određeno izvršenje kontrolnih uputstava, pogodno za vremenske osjetljive scenarije (npr. Linija za proizvodnju punjenja brzine).
Prag niskog programiranja: podržava grafičke programiranje jezika kao što su logike ljestvice, što ga čini jednostavnim za terenske inženjere da brzo pokrenute.
Power Ograničena obrada: Podržava samo jednostavne logičke operacije, teško izvesti složene zadatke kao što su mašinsko učenje i velike analize podataka.
Jednokvalitetna: fokusirana na industrijsku kontrolu, integracija s IT sistemima (npr. ERP, MES) zahtijeva dodatne uređaje za gateway.
Visoki trošak složenih sistema: Kada su potrebni veliki broj i / O modula ili komunikacijskih protokola, troškovi hardvera eksponencijalno se povećava.
AnIndustrijski PCje poboljšani računar na osnovu PC arhitekture opšte namjene, dizajniran za industrijske scenarije, pokretanje Windows, Linux i drugi glavni operativni sistemi. Sa razvojem poluvodičke tehnologije, IPC ne može ispunjavati samo kontrolne zadatke tradicionalnog PLC-a, već nose višestruke radne opterećenja, kao što su HMI, Edge Computing, AI (grafički procesor) i osnovna vrijednost (visokog brzina), a osnovna vrijednost je smanjenje broja hardvera u tvornici putem "Integracija funkcije". Njegova je osnovna vrijednost je smanjenje količine hardvera u tvornici putem "Function Integration", na primjer, jedna IPC može realizirati kontrolu opreme, stjecanje podataka i komunikaciju u oblaku istovremeno.
Dizajn anti-oštrog okruženja: Usvajanje ventilačnog hlađenja i cijelog metalnog tijela, podržava IP65 za prašinu i vodootpornost, a neki modeli mogu raditi u -25 ℃ ~ 60 ℃ široko temperaturno okruženje.
Fleksibilna sposobnost proširenja: Pruža PCIe slot, M.2 sučelje i podržava širenje bežičnih modula (poput 5g, Wi-Fi 6), GPU kartica za ubrzanje ili kontrolnu karticu za pokretanje kako bi se zadovoljile potrebe za kontrolom stroja, i tako dalje.
Diverzificirane metode instalacije: Podrška DIN šine (pogodna za upravljačke ormare), Vesa Wall Montaža (pogodna za operativne konzole) ili nosače raza (scenariji podataka).
Snažna mogućnost prerade: opremljena Intel Core / I7 ili 7 ili AMD Retko Dragon procesor, može pokrenuti Python, C ++ i druge jezike na visokom nivou i podržava raspoređivanje dubokih modela učenja (kao što su otkrivanje cilja u dubokim učenjem).
IT / Ot Convergence mogućnost: Nativna podrška industrijskim protokolima kao što su OPC UA, MQTT itd., Koji se mogu izravno miješati sa ERP sistemom kako bi se realiziralo u stvarnom vremenu prenošenje i analizu proizvodnih podataka.
Pogodno daljinsko upravljanje: Daljinsko nadgledanje i nadogradnja upravljačkog softvera može se realizirati kroz alate kao što su TeamViewer i VNC, smanjujući troškove održavanja.
Visoka početna ulaganja: Trošak vrhunskog IPC-a mogu dostići desetine hiljada dolara, daleko više od malih PLC sistema.
Visoki sigurnosni zahtjevi: zaštitni zidovi, sustavi za otkrivanje provale (ID-ovi) i antivirusni softver industrijskog razreda moraju biti raspoređeni za rješavanje prijetnji Ransomware (E.g. Notpetya).
Adaptacija okoliša je konfiguracija - ovisi o konfiguraciji: neki neramelizirani IPC-ovi zahtijevaju dodatnu zaštitu u ekstremnim vibracijama ili visokim prašnjim okruženjima.
PLC: Zavisi od operativnog sistema u stvarnom vremenu (RTOS), usvaja ciklički mehanizam za skeniranje kako bi se osigurala sigurnost svakog ciklusa uputstva, koji je pogodan za milsecond preciznu kontrolu (npr. Vreme zatvaranja uređaja za brisanje uređaja za ubrizgavanje).
IPC: pokretanje operativnog sistema opće namjene, treba realizirati funkcioniranje u stvarnom vremenu putem modula u stvarnom vremenu (poput RTX kernela u stvarnom vremenu) i pogodnije je za scenarije sa malo nižim zahtjevima u stvarnom vremenu, ali zahtijevaju višestruko zadatak (poput inteligentnog rasporeda skladišta).
PLC: Ljestve Logika (ljestvica logika), Function Block Diagram (FBD) je glavni, većina razvojnih alata za proizvođače prilagođenog softvera (kao što su Siemens Tia portal), ali stabilnost je snažna.
IPC: Podržava C / C ++, Python, .NET i druge jezike opće namjene i mogu ponovo iskoristiti biblioteke otvorenog koda (poput Opencv Vision Biblioteka) i industrijski softver (kao što su MATLAB industrial) i snažnim ekspanzijom razvoja i snažnim ekspanzijom razvoja.
Mali sustavi: PLC-ovi nude značajne troškovne prednosti. Na primjer, za mali projekt koji kontrolira 10 digitalnih ulaza / izlaza, PLC rješenje može biti nisko kao 1 / 3 trošak IPC-a.
Složeni sistemi: IPCS imaju vrhunski ukupni trošak vlasništva (TCO). Kad se za pohranu podataka, pohranu podataka i komunikacije temelje na oblaku treba integrirati, IPC smanjuje kombinirane troškove kupovine, kabliranja i održavanja hardvera.
PLC: Tradicionalne su arhitekture manje izložene cyberattatcks, ali kao industrijski internet stvari (IiT) postaje rasprostranjeniji, PLC-a Ethernet-a trebaju implementirati dodatne vatrozid.
Tipičan slučaj: Stuxnet virus (2010) napao je iranske nuklearne sadržaje putem PLC ranjivosti, ističući rizike sa cyber sigurnosnim rizicima.
IPC: Oslanjajući se na sistem zaštite softvera, redovito se moraju redovno ažurirati sistemske zastite i zakrpe za sustav i virusne baze podataka. Međutim, IPC-ovi industrijske klase obično imaju ugrađeni TPM 2.0 čipovi, podržavaju enkripciju podataka na nivou hardvera i u skladu su sa ISO / IEC 27001 Informacijskim standardima.
Kontrolna složenost
Jednostavna logička kontrola: Ako projekt uključuje samo jednostavnu logiku "okidača senzora - aktuator -" (npr. Automatski otvaranje i zatvaranje vrata), PLC je dovoljan za ispunjavanje zahtjeva i da je umanjiti ciklus razvoja.
Kompleksne algoritamske aplikacije: Za značajke kao što su montaža vođene vizijom, predviđanje opreme, itd., Odaberite IPC za podršku uređaju za učenje modela.
Ekološka oštrina
Ekstremna fizička okruženja: visoka temperatura (e.g., čelična radionica), visoka vibracija (e.g., rudarstvo) scenariji prioritet PLC-a, čija je trajnost hardvera provjerena dugoročnom industrijskom validacijom.
Blaga industrijska okruženja: u scenariji kao što su elektroničke proizvode i čiste fabrike hrane, IPC-ovi ocjene bez oblika i zaštite već udovoljavaju potrebama.
Proširivost sistema
Fiksni funkcionalni zahtjevi: Na primjer, modularna ekspanzija PLC-a je isplativija za tradicionalnu izmjenu proizvodne linije (nadograđuje se samo kontrolni dio).
Buduća planiranje nadogradnje: Ako se planirate pretvoriti u pametnu fabriku (npr. Pristup IOT platformi), IPC-ova mogućnost konvergencije IT / otpor može izbjeći ponoviti ulaganje.
PLC i industrijski računari predstavljaju "prošlost" i "budućnost" industrijske automatizacije: Prva je kamen temeljac zrele i pouzdane kontrole, dok je potonji jezgrovan motor koji vodi inteligenciju. Preduzeća moraju iskočiti iz "ili / ili" razmišljanja i činiti sveobuhvatne odluke od sljedećih dimenzija pri odabiru modela:
Kratkoročni projekat: prioritet troškova i stabilnosti PLC-a, primjenjivi na ograničen budžet, jasnu funkciju scene.
Srednjoročno planiranje: Uložite u IPC za smještaj potreba za digitalnom transformacijom, posebno projekte koji uključuju velike podatke, AI i Cloud integracije.
Složeni sustavi: Usvoji hibridnu arhitekturu "PLC + IPC" za postizanje sinergističke optimizacije između kontrolnih i inteligencijskih slojeva.
Kao profesionalni proizvođač iz oblasti industrijskih računara,IpctechPruža čitav niz industrijskih računara, podržavajući razne faktore oblika sa 15-inčnih dodirnih ploča do regala ugrađenim poslužiteljima i prilagođavanje scenarijama, kao što su PLC integracija, i ivice. Za prilagođenu rješenja za automatizaciju kontaktirajte nas za besplatnu tehničku konsultaciju kako biste pomogli vašoj fabrici da se krene prema efikasnoj i inteligentnoj budućnosti.
Šta je PLC?
PLC (programabilni logički kontroler) je specijalno računalo dizajnirano za industrijska okruženja, a njegova osnovna funkcija je realizirati automatizirana kontrola mehaničke opreme putem logičkih operacija u stvarnom vremenu. Hardver je modularan i sastoji se od centralne obrade (CPU), ulaznog / izlaza (I / O) modula, modula za napajanje i jedinice za pohranu. Za razliku od računara opće namjene, operativni sistem PLC-a je operativni sistem u stvarnom vremenu (RTOS), koji osigurava da tačnost izvršenja microsecond naredbe i omogućava joj da odgovori u realnom vremenu (npr., Temperaturni, pritisak i kontrolni aktuatori (npr., Motori, ventili).
Vrste hardvera i tipične primjene
Minijaturni PLC: Kompaktna veličina (poput veličine dlana), integrirana sa osnovnim I / O sučeljima, pogodna za pojedinačnu kontrolu uređaja, kao što su početna logička kontrola malih ambalažnih strojeva.
Modularni PLC: podržava fleksibilno širenje I / O modula (e.g. digitalni, analogni, komunikacijski moduli), pogodan za složene proizvodne linije, npr. Kontrolna kontrola robotskog ruka u radionicama za montažu automobila.
RackMount PLC: Sa snažnim preradom snage i proširivanjem, obično se koristi u velikim industrijskim sistemima, poput centraliziranih upravljačkih sistema (DCS) u petrohemijskom polju.
Prednosti PLC-a
Visoka pouzdanost: Dizajn bez obnaljanja, širok temperaturni rad (-40 ℃ ~ 70 ℃) i konstrukcija otporna na vibraciju omogućavaju stabilan rad u oštrim okruženjima kao što su prašina i ulje.
Visoko u stvarnom vremenu: Na osnovu mehanizma ciklusa skeniranja, osigurava određeno izvršenje kontrolnih uputstava, pogodno za vremenske osjetljive scenarije (npr. Linija za proizvodnju punjenja brzine).
Prag niskog programiranja: podržava grafičke programiranje jezika kao što su logike ljestvice, što ga čini jednostavnim za terenske inženjere da brzo pokrenute.
Ograničenja PLC-a
Power Ograničena obrada: Podržava samo jednostavne logičke operacije, teško izvesti složene zadatke kao što su mašinsko učenje i velike analize podataka.
Jednokvalitetna: fokusirana na industrijsku kontrolu, integracija s IT sistemima (npr. ERP, MES) zahtijeva dodatne uređaje za gateway.
Visoki trošak složenih sistema: Kada su potrebni veliki broj i / O modula ili komunikacijskih protokola, troškovi hardvera eksponencijalno se povećava.
Šta jeIndustrijski PC?
AnIndustrijski PCje poboljšani računar na osnovu PC arhitekture opšte namjene, dizajniran za industrijske scenarije, pokretanje Windows, Linux i drugi glavni operativni sistemi. Sa razvojem poluvodičke tehnologije, IPC ne može ispunjavati samo kontrolne zadatke tradicionalnog PLC-a, već nose višestruke radne opterećenja, kao što su HMI, Edge Computing, AI (grafički procesor) i osnovna vrijednost (visokog brzina), a osnovna vrijednost je smanjenje broja hardvera u tvornici putem "Integracija funkcije". Njegova je osnovna vrijednost je smanjenje količine hardvera u tvornici putem "Function Integration", na primjer, jedna IPC može realizirati kontrolu opreme, stjecanje podataka i komunikaciju u oblaku istovremeno.
Karakteristike hardvera i metode implementacije
Dizajn anti-oštrog okruženja: Usvajanje ventilačnog hlađenja i cijelog metalnog tijela, podržava IP65 za prašinu i vodootpornost, a neki modeli mogu raditi u -25 ℃ ~ 60 ℃ široko temperaturno okruženje.
Fleksibilna sposobnost proširenja: Pruža PCIe slot, M.2 sučelje i podržava širenje bežičnih modula (poput 5g, Wi-Fi 6), GPU kartica za ubrzanje ili kontrolnu karticu za pokretanje kako bi se zadovoljile potrebe za kontrolom stroja, i tako dalje.
Diverzificirane metode instalacije: Podrška DIN šine (pogodna za upravljačke ormare), Vesa Wall Montaža (pogodna za operativne konzole) ili nosače raza (scenariji podataka).
Prednosti odIndustrijska računala
Snažna mogućnost prerade: opremljena Intel Core / I7 ili 7 ili AMD Retko Dragon procesor, može pokrenuti Python, C ++ i druge jezike na visokom nivou i podržava raspoređivanje dubokih modela učenja (kao što su otkrivanje cilja u dubokim učenjem).
IT / Ot Convergence mogućnost: Nativna podrška industrijskim protokolima kao što su OPC UA, MQTT itd., Koji se mogu izravno miješati sa ERP sistemom kako bi se realiziralo u stvarnom vremenu prenošenje i analizu proizvodnih podataka.
Pogodno daljinsko upravljanje: Daljinsko nadgledanje i nadogradnja upravljačkog softvera može se realizirati kroz alate kao što su TeamViewer i VNC, smanjujući troškove održavanja.
Ograničenja industrijskih računara
Visoka početna ulaganja: Trošak vrhunskog IPC-a mogu dostići desetine hiljada dolara, daleko više od malih PLC sistema.
Visoki sigurnosni zahtjevi: zaštitni zidovi, sustavi za otkrivanje provale (ID-ovi) i antivirusni softver industrijskog razreda moraju biti raspoređeni za rješavanje prijetnji Ransomware (E.g. Notpetya).
Adaptacija okoliša je konfiguracija - ovisi o konfiguraciji: neki neramelizirani IPC-ovi zahtijevaju dodatnu zaštitu u ekstremnim vibracijama ili visokim prašnjim okruženjima.
Razlika između industrijskog PC-a VS PLC?
Operativni sistem i u stvarnom vremenu
PLC: Zavisi od operativnog sistema u stvarnom vremenu (RTOS), usvaja ciklički mehanizam za skeniranje kako bi se osigurala sigurnost svakog ciklusa uputstva, koji je pogodan za milsecond preciznu kontrolu (npr. Vreme zatvaranja uređaja za brisanje uređaja za ubrizgavanje).
IPC: pokretanje operativnog sistema opće namjene, treba realizirati funkcioniranje u stvarnom vremenu putem modula u stvarnom vremenu (poput RTX kernela u stvarnom vremenu) i pogodnije je za scenarije sa malo nižim zahtjevima u stvarnom vremenu, ali zahtijevaju višestruko zadatak (poput inteligentnog rasporeda skladišta).
Programski jezik i razvoj ekologije
PLC: Ljestve Logika (ljestvica logika), Function Block Diagram (FBD) je glavni, većina razvojnih alata za proizvođače prilagođenog softvera (kao što su Siemens Tia portal), ali stabilnost je snažna.
IPC: Podržava C / C ++, Python, .NET i druge jezike opće namjene i mogu ponovo iskoristiti biblioteke otvorenog koda (poput Opencv Vision Biblioteka) i industrijski softver (kao što su MATLAB industrial) i snažnim ekspanzijom razvoja i snažnim ekspanzijom razvoja.
Modeliranje troškova
Mali sustavi: PLC-ovi nude značajne troškovne prednosti. Na primjer, za mali projekt koji kontrolira 10 digitalnih ulaza / izlaza, PLC rješenje može biti nisko kao 1 / 3 trošak IPC-a.
Složeni sistemi: IPCS imaju vrhunski ukupni trošak vlasništva (TCO). Kad se za pohranu podataka, pohranu podataka i komunikacije temelje na oblaku treba integrirati, IPC smanjuje kombinirane troškove kupovine, kabliranja i održavanja hardvera.
Sigurnost i pouzdanost
PLC: Tradicionalne su arhitekture manje izložene cyberattatcks, ali kao industrijski internet stvari (IiT) postaje rasprostranjeniji, PLC-a Ethernet-a trebaju implementirati dodatne vatrozid.
Tipičan slučaj: Stuxnet virus (2010) napao je iranske nuklearne sadržaje putem PLC ranjivosti, ističući rizike sa cyber sigurnosnim rizicima.
IPC: Oslanjajući se na sistem zaštite softvera, redovito se moraju redovno ažurirati sistemske zastite i zakrpe za sustav i virusne baze podataka. Međutim, IPC-ovi industrijske klase obično imaju ugrađeni TPM 2.0 čipovi, podržavaju enkripciju podataka na nivou hardvera i u skladu su sa ISO / IEC 27001 Informacijskim standardima.
Hardverska arhitektura i skalabilnost
|
Matrica scenarija
| Vrsta aplikacije | Scenarij prioriteta PLC-a | IPC Prioritetni scenarij |
| Kontrola opreme | Jednokratni alat, transporter start / Zaustavi | Pokret Planiranje za kolaborativne robote, AGV navigacija |
| Praćenje procesa | Nivo zatvorenog petlje / Kontrola temperature u hemijskim postrojenjima | Analiza u stvarnom vremenu Podaci o okolišu poluvodiča |
| Upravljanje podacima | Jednostavno brojanje proizvodnje | MES sistemska integracija, povijesna pohranjivanje podataka i sljedivost |
| Računarstvo ivice | Nije primenljivo | Detekcija oštećenja AI, prediktivno održavanje (npr. Upozorenje o prekidu motora) |
Vodič za odluku o odabiru industrijske automatizacije
Tri elementa analize zahtjeva
Kontrolna složenost
Jednostavna logička kontrola: Ako projekt uključuje samo jednostavnu logiku "okidača senzora - aktuator -" (npr. Automatski otvaranje i zatvaranje vrata), PLC je dovoljan za ispunjavanje zahtjeva i da je umanjiti ciklus razvoja.
Kompleksne algoritamske aplikacije: Za značajke kao što su montaža vođene vizijom, predviđanje opreme, itd., Odaberite IPC za podršku uređaju za učenje modela.
Ekološka oštrina
Ekstremna fizička okruženja: visoka temperatura (e.g., čelična radionica), visoka vibracija (e.g., rudarstvo) scenariji prioritet PLC-a, čija je trajnost hardvera provjerena dugoročnom industrijskom validacijom.
Blaga industrijska okruženja: u scenariji kao što su elektroničke proizvode i čiste fabrike hrane, IPC-ovi ocjene bez oblika i zaštite već udovoljavaju potrebama.
Proširivost sistema
Fiksni funkcionalni zahtjevi: Na primjer, modularna ekspanzija PLC-a je isplativija za tradicionalnu izmjenu proizvodne linije (nadograđuje se samo kontrolni dio).
Buduća planiranje nadogradnje: Ako se planirate pretvoriti u pametnu fabriku (npr. Pristup IOT platformi), IPC-ova mogućnost konvergencije IT / otpor može izbjeći ponoviti ulaganje.
Zaključak
PLC i industrijski računari predstavljaju "prošlost" i "budućnost" industrijske automatizacije: Prva je kamen temeljac zrele i pouzdane kontrole, dok je potonji jezgrovan motor koji vodi inteligenciju. Preduzeća moraju iskočiti iz "ili / ili" razmišljanja i činiti sveobuhvatne odluke od sljedećih dimenzija pri odabiru modela:
Kratkoročni projekat: prioritet troškova i stabilnosti PLC-a, primjenjivi na ograničen budžet, jasnu funkciju scene.
Srednjoročno planiranje: Uložite u IPC za smještaj potreba za digitalnom transformacijom, posebno projekte koji uključuju velike podatke, AI i Cloud integracije.
Složeni sustavi: Usvoji hibridnu arhitekturu "PLC + IPC" za postizanje sinergističke optimizacije između kontrolnih i inteligencijskih slojeva.
Zašto biratiIpctech?
Kao profesionalni proizvođač iz oblasti industrijskih računara,IpctechPruža čitav niz industrijskih računara, podržavajući razne faktore oblika sa 15-inčnih dodirnih ploča do regala ugrađenim poslužiteljima i prilagođavanje scenarijama, kao što su PLC integracija, i ivice. Za prilagođenu rješenja za automatizaciju kontaktirajte nas za besplatnu tehničku konsultaciju kako biste pomogli vašoj fabrici da se krene prema efikasnoj i inteligentnoj budućnosti.
Preporučen
