Jaký je rozdíl mezi IPC a HMI

Zavedení

V moderních inteligentních továrnách můžeme často vidět, jak scéna průmyslového PC (IPC) a rozhraní Human Machine Interface (HMI) spolupracuje. Představte si, že ve výrobní lince automobilových dílů technici prostřednictvím HMI v reálném čase sledování provozního stavu zařízení upravují výrobní parametry, zatímco IPC v pozadí stabilní provoz komplexních automatizačních programů a zpracovává velké množství výrobních dat. Jaký je tedy rozdíl mezi IPC a HMI? Tento článek bude analyzovat rozdíly mezi těmito dvěma, aby čtenářům pomohl učinit vhodnější volbu v průmyslových aplikacích.

Co je toPrůmyslový PC (IPC)?

Základní koncept: Průmyslový „počítač“

Průmyslové PC (průmyslové PC, označované jako IPC) v hardwarové architektuře a naše každodenní používání notebooků, stolní počítače mají mnoho podobností, vybavené také mikroprocesorem (CPU), úložným médiem, pamětí (RAM) a různými typy rozhraní a portů, ale také s podobnými softwarovými funkcemi. Podobné softwarové funkce. IPC jsou však blíže programovatelným logickým regulátorům (PLC), pokud jde o programovací schopnosti. Protože běží na PC platformě, mají řadiče IPC více paměti a výkonnějších procesorů než PLC a dokonce i některé programovatelné řadiče automatizace (PAC).

Robustní: Postaveno pro drsné prostředí

IPC se odliší od běžného počítače svou „drsnou“ povahou. Přizpůsobeno pro drsné prostředí, jako jsou tovární podlahy, vydrží extrémní teploty, vysokou vlhkost, přepětí energie a mechanický šok a vibrace. Jeho drsný design může také odolávat velkému množství prachu, vlhkosti, trosek a dokonce i určitého stupně poškození požáru.

Vývoj IPC začal v 90. letech, kdy se dodavatelé automatizací pokusili spustit ovládací software na standardních počítačích, které simulovaly prostředí PLC, ale spolehlivost byla špatná kvůli problémům, jako je nestabilní operační systémy a nezapřiptovaný hardware. Dnes prošla technologie IPC dlouhou cestu se stabilnějšími operačními systémy, tvrdými hardware a někteří výrobci vyvinuli přizpůsobené systémy IPC s jádry v reálném čase, která oddělují prostředí automatizace od prostředí operačního systému a upřednostňují kontrolní úkoly (jako jsou vstupy / výstupní rozhraní) přes operační systém.

FunkcePrůmyslový PC

Design bez fanoušků: Obyčejné komerční počítače se obvykle spoléhají na interní ventilátory, aby rozptýlili teplo, a ventilátory jsou nejvíce komponentou počítače náchylnou k selhání. Zatímco ventilátor čerpá ve vzduchu, nese také prach a další kontaminanty, které se mohou hromadit a způsobovat problémy s rozptylem tepla, což vede k degradaci výkonu systému nebo selhání hardwaru. IPC využívá proprietární design Heatsinku, který pasivně provádí teplo ze základní desky a další citlivé vnitřní komponenty do podvozku, kde se poté rozptýlí do okolního vzduchu, což je zvláště vhodné pro použití v prašném a nepřátelském prostředí.

Komponenty průmyslové třídy: IPC využívá komponenty průmyslové třídy určené k zajištění maximální spolehlivosti a dohody. Tyto komponenty jsou schopny nepřetržité provoz 7 × 24 hodin, dokonce i v drsných prostředích, kde mohou být běžné počítače pro spotřebitele poškozeny nebo vyřazovány.

Vysoce konfigurovatelné: IPC je schopna široké škály úkolů, jako je automatizace továrny, vzdálené sběr dat a monitorování. Její systémy jsou vysoce přizpůsobitelné pro uspokojení potřeb projektu. Kromě spolehlivého hardwaru nabízí služby OEM, jako je vlastní značka, zrcadlení a přizpůsobení bios.

Vynikající design a výkon: IPC, který je navržen tak, aby zvládl drsný prostředí, dokáže pojmout širší provozní teplotní rozsah a odolávat částic vzduchu. Mnoho průmyslových počítačů je schopno 7 × 24 hodin provozu, aby vyhovovala potřebám různých speciálních aplikací.

Bohaté i / o Možnosti a funkčnost: Aby bylo možné efektivně komunikovat se senzory, PLC a starými zařízeními, je IPC vybaven bohatou sadou možností i / o a další funkce, které vyhovují potřebám aplikací mimo tradiční kancelářské prostředí bez potřeby dalších adaptérů nebo dongles.

Dlouhý životní cyklus: IPC je nejen vysoce spolehlivý a dlouhodobý, ale má také dlouhý životní cyklus produktu, který organizacím umožňuje používat stejný model počítače po dobu až pěti let bez hlavních náhrad hardwaru, což zaručuje dlouhodobou stabilní podporu pro aplikace.

Co je HMI?

Definice a funkce: „Most“ mezi člověkem a strojem

Rozhraní lidského stroje (HMI) je rozhraní, skrze které operátor interaguje s řadičem. Prostřednictvím HMI může operátor sledovat stav řízeného stroje nebo procesu, změnit kontrolní cíle úpravou nastavení ovládání a ručně přepínat automatické řídicí operace v případě nouze.

Typy softwaru: Různé úrovně „velitelských center“

Software HMI je obvykle rozdělen do dvou základních typů: úroveň stroje a dohled. Software na úrovni stroje je zabudován do zařízení na úrovni stroje v rámci zařízení a je zodpovědný za správu provozu jednotlivých zařízení. Dozorčí software HMI se používá primárně v ovládacích místnostech rostlin a je také běžně používán ve SCADA (systém pro řízení sběru dat a přístupu dohledu), kde se shromažďují a přenášena data zařízení pro zpracování do centrálního počítače. Zatímco většina aplikací využívá pouze jeden typ softwaru HMI, některé aplikace používají oba, což, i když je nákladnější, eliminuje redundanci systému a snižuje dlouhodobé náklady.

Těsná korelace mezi hardwarem a softwarem

Software HMI je obvykle řízen vybraným hardwarem, jako je terminál rozhraní operátora (OIT), zařízení založené na PC nebo vestavěný počítač. Z tohoto důvodu je technologie HMI někdy označována jako terminály operátora (OTS), rozhraní místního operátora (LOI), terminály rozhraní operátora (OIT) nebo rozhraní Man-Machine (MMIS). Výběr správného hardwaru často zjednodušuje vývoj softwaru HMI.

HMI Vs.IPC: Jaký je rozdíl?

Procesor a výkon: Rozdíl výkonu

IPC jsou vybaveny vysoce výkonnými procesory, jako je řada Intel Core I a větší množství paměti. Protože běží na platformě PC, IPC mají více výkonu a více úložného prostoru a paměťového prostoru. Naproti tomu HMIS většinou využívají CPU s nižším výkonem, protože potřebují pouze provádět konkrétní úkoly, jako je jediný úkol na úrovni stroje nebo monitorovací úrovně, a nemusí si vyhrazovat hodně zpracovatelského výkonu pro spuštění jiného softwaru nebo kontrolních úkolů. Kromě toho musí výrobci HMI zvážit výkon a náklady, aby dosáhli optimální rovnováhy návrhu hardwaru.

Displeje: Velikost dělá rozdíl

IPC jsou často vybaveny většími displeji, které mohou zobrazovat více informací současně a poskytovat operátorům širší zorné pole. Tradiční velikost displeje HMI je relativně malá, obvykle mezi 4 palce a 12 palců, ačkoli někteří výrobci HMI nyní začínají poskytovat větší obrazovky pro špičkové aplikace.

Komunikační rozhraní: rozdíly v flexibilitě

IPC poskytuje spoustu komunikačních rozhraní, včetně více USB portů, duálních portů Ethernet a / nebo sériových portů, což usnadňuje připojení k hardwaru a snadnější se přizpůsobit potřebám rozšíření budoucích aplikací. Současně slouží IPC založená na PC jako vizualizační nástroj, který lze flexibilně integrovat s jinými komunikačními protokoly a aplikacemi kompatibilními s operačním systémem. Naopak, tradiční HMI je relativně méně flexibilní díky své závislosti na konkrétních komunikačních protokolech a aplikačním softwaru.

Upgrade technologie: Rozdíly v obtížích

S rozvojem technologie se zvyšuje potřeba rozšíření hardwaru. V tomto ohledu je hardwarová rozšíření IPC snazší a nákladově efektivnější. Pokud jde o HMI, pokud potřebujete změnit dodavatele hardwaru, často nemůžete přímo migrovat projekt vizualizace, musíte znovu vyvinout aplikaci vizualizace, která nejen zvětší dobu a náklady na vývoj, ale také v automatizačním systému po nasazení potíží s údržbou.

DrsnostIPCa HMIS

Robustnost IPC

IPC jsou robustní pro stabilní provoz v drsných prostředích, jako jsou extrémní teploty, prach a vibrace. Design bez fanoušků, komponenty průmyslové třídy a spolehlivá konstrukce mu umožňují odolat výzvám průmyslového prostředí a zajistit stabilní provoz po dlouhou dobu.

Robustní charakteristiky HMI

V oblasti průmyslové automatizace je vybavení vybavené HMI často v drsném prostředí, takže HMI musí mít následující drsné vlastnosti:

Odolnost proti šokům: HMI jsou často instalovány v prostředích s konstantními vibracemi, jako jsou výrobní rostliny nebo mobilní zařízení, a musí být schopny odolávat nepřetržitým vibracím a příležitostným šokům, aby se zajistila nepřetržitá provoz.

Široký rozsah teploty: HMIS by měl mít provozní teplotní rozsah - 20 ° C až 70 ° C, aby se přizpůsobila prostředí v rozmezí od nízkých teplot v zamrzlých potravinářských zařízeních po vysoké teploty v ocelových mlýnech.

Hodnocení ochrany: V místech, kde je třeba často čistit vybavení, jako jsou rostliny pro zpracování potravin, musí být HMIS hodnocena alespoň IP65, aby byla chráněna před vniknutím prachu a stříkající vodou, aby byla zajištěna bezpečnost vybavení.

Design bez fanoušků: Na místech, jako jsou pily a kovárny, design bez ventilátoru zabraňuje částic, jako jsou piliny a železné podání v vstupu do zařízení a prodlužují jeho životnost.

Ochrana napájení: HMIS by měla mít široký rozsah napětí (9-48VDC), stejně jako nadměrné napětí, nadměrné a elektrostatické vypouštění (ESD), aby byla zajištěna stabilita a spolehlivost v různých průmyslových prostředích.

Kdy zvolit IPC?

Když čelíme rozsáhlému projektu automatizace továrního automatizace, který vyžaduje běh komplexního softwaru, správu velkých databází nebo implementaci pokročilých funkcí, IPC je lepší volbou. Například v automatizovaném řídicím systému pro automobilovou výrobní linku může IPC zpracovat velké množství dat zařízení, provozovat komplexní algoritmy plánování a udržovat linku efektivně v provozu.

Kdy vybrat HMI?

HMI je nákladově efektivní volba pro aplikace, které vyžadují jednoduché monitorování a kontrolu PLC. Například v malém závodě na zpracování potravin může operátor snadno monitorovat a upravit provozní parametry obalového stroje prostřednictvím HMI, aby vyhovoval denním výrobním potřebám.

Závěr

Průmyslové počítače(IPCS) a rozhraní pro lidské stroje (HMIS) hrají různé role v průmyslové automatizaci, ale obě jsou nezbytné: IPC jsou vhodné pro složité, rozsáhlé průmyslové projekty kvůli jejich silnému výkonu a škálovatelnosti, zatímco HMIS splňuje potřeby jednoduchého monitorování a kontroly s jejich pohodlnými interakcemi pro lidský stroj a nákladově efektivní výkon. V praktických aplikacích pochopte rozdíly mezi nimi, aby se optimální výběr podle požadavků projektu, tak, aby systém průmyslové automatizace maximalizoval výkon.