Jaký je rozdíl mezi PLC a Industria PC
2025-05-16
Automatizace, poháněná vlnou průmyslu 4.0, se vyvinula z možnosti zlepšit efektivitu na nezbytnost pro přežití podnikání. Globální výrobní průmysl nasazuje pokročilé kontrolní systémy, aby se zlepšila přesnost výroby, snížila prostoje a optimalizovala náklady. Programovatelné logické řadiče (PLC) a průmyslové počítače (IPC) jsou dvě základní technologie, které v tomto procesu podporují automatizaci. Ačkoli oba slouží scénářům průmyslové kontroly, existují významné rozdíly v jejich technické architektuře, funkčních charakteristikách a rozsahu aplikace.
PLC (Programmable Logic Controller) je speciální počítač určený pro průmyslové prostředí a jeho hlavní funkcí je realizovat automatizované ovládání mechanických zařízení prostřednictvím logických operací v reálném čase. Hardware je modulární a skládá se z centrální zpracovatelské jednotky (CPU), vstupního / výstupu (i / o) modulů, modulů napájení a úložných jednotek. Na rozdíl od počítačů všeobecného účelu je operačním systémem PLC operačním systémem v reálném čase (RTOS), který zajišťuje přesnost provádění příkazu mikrosekund a umožňuje mu reagovat v reálném čase na senzorové signály (např. Teplota, tlak) a kontrolní ovladače (např. Motory, ventily).
Miniature PLC: Kompaktní velikost (jako je velikost dlaně vaší ruky), integrovaná se základními rozhraními I / O, vhodná pro ovládání jednoho zařízení, jako je logická kontrola start-stop s malými obalovými stroji.
Modulární PLC: Podporuje flexibilní rozšíření modulů I / O (např. Digitální, analogové, komunikační moduly), vhodné pro složité výrobní linky, např. Kolaborativní kontrola robotických zbraní v seminářích automobilových montáže.
RackMount PLC: Se silnou výkonem a expanzní kapacitou se běžně používá ve velkých průmyslových systémech, jako jsou centralizované řídicí systémy (DC) v petrochemickém poli.
Vysoká spolehlivost: design bez ventilátoru, široký teplotní provoz (-40 ℃ ~ 70 ℃) a vibrační rezistentní struktura umožňují stabilní provoz v drsném prostředí, jako je prach a olej.
Vysoký v reálném čase: Na základě mechanismu skenovacího cyklu zajišťuje deterministické provedení kontrolních pokynů, vhodné pro časově citlivé scénáře (např. Vysokorychlostní výrobní linka plnění).
Low Programovací prahová hodnota: Podporuje grafické programovací jazyky, jako je logika žebříku, což usnadňuje rychlé začít polní inženýry.
Omezený výkon zpracování: Podporuje pouze jednoduché logické operace, obtížně provádí složité úkoly, jako je strojové učení a analýza velkých dat.
Jedna funkce: Zaměřená na průmyslovou kontrolu, integrace s IT systémy (např. ERP, MES) vyžaduje další zařízení brány.
Vysoké náklady na komplexní systémy: Pokud je vyžadován velký počet modulů I / o nebo převody komunikačního protokolu, náklady na hardware se exponenciálně zvyšují.
AnPrůmyslový PCje vylepšený počítač založený na všeobecné účetní architektuře PC, určený pro průmyslové scénáře, běh oken, linuxu a dalších hlavních operačních systémů. S vývojem polovodičové technologie může IPC nejen plnit kontrolní úkoly tradičního PLC, ale také nést více pracovních zátěží, jako je HMI, Edge Computing, detekce vidění AI atd. Integrací GPU (grafický procesor), TPU (Tensor Processor) a NVME SSD (vysokorychlostní stavová dik) a základní hodnota je resprtující „funkční integrací“ prostřednictvím faktické prostřednictvím faktického „funkčního integrace“ prostřednictvím faktického průzkumu “. Jeho základní hodnotou je snížit množství hardwaru v továrně prostřednictvím „Integrace funkce“, například jeden IPC může realizovat kontrolu zařízení, sběr dat a cloudovou komunikaci současně.
Anti -harsh Environment Design: Adopted Fanless Cooling a Full Metal Body, podporuje IP65 prachotěsné a vodotěsné hodnocení a některé modely mohou pracovat v -25 ~ 60 ℃ široké teplotní prostředí.
Flexibilní schopnost rozšíření: Poskytuje slot PCIe, rozhraní M.2 a podporuje rozšíření bezdrátových modulů (jako je 5G, Wi-Fi 6), zrychlení GPU nebo řízení pohybu, aby vyhovovaly potřebám strojového vidění, ovládání robotů atd.
Diverzifikované metody instalace: Podpora montáže DIN Rail (vhodná pro ovládací skříňky), nástěnné montáž VESA (vhodné pro operační konzole) nebo montáž na stojany (scénáře datového centra).
Výkonná schopnost zpracování: Vybaven procesorem Intel Core / i7 nebo AMD vzácný drak může spustit Python, C ++ a dalšími jazyky na vysoké úrovni a podporuje nasazení modelů hlubokého učení (jako je detekce cíle Yolo).
IT / OT Konvergenční schopnost: Nativní podpora průmyslových protokolů, jako jsou OPC UA, MQTT atd., Které lze přímo propojit se systémem ERP, aby se realizovala nahrávání a analýzu údajů o výrobě v reálném čase.
Pohodlné dálkové správy: Vzdálené monitorování a modernizaci firmwaru lze realizovat pomocí nástrojů, jako jsou TeamViewer a VNC, což snižuje náklady na údržbu.
Vysoká počáteční investice: Náklady na špičkové IPC mohou dosáhnout desítek tisíc dolarů, mnohem více než malé systémy PLC.
Vysoké bezpečnostní požadavky: Firewally, systémy detekce narušení (IDS) a průmyslový antivirový software je třeba nasadit, aby se vypořádali s hrozbami ransomware (např. Notpetya).
Environmentální adaptace je závislá na konfiguraci: Některé nefunkční IPC vyžadují další ochranu v prostředí extrémních vibrací nebo prostředí s vysokým prachem.
PLC: Závisí na operačním systému v reálném čase (RTOS), přijímá cyklický skenovací mechanismus, aby byla zajištěna časová jistota každého instrukčního cyklu, který je vhodný pro milisekundové přesné kontrolní úkoly (např. Načasování uzavření plísní vstřikování).
IPC: Spuštění operačního systému s obecným účelem musí realizovat tvrdé funkce v reálném čase prostřednictvím prodlužovacích modulů v reálném čase (jako je jádro RTX v reálném čase) a je vhodnější pro scénáře s mírně nižšími požadavky v reálném čase, ale vyžaduje více úkolů (jako je například plánování skladu)).
PLC: Ladder Logic (Ladder Logic), Function Block Diagram (FBD) je hlavní, většina vývojových nástrojů pro výrobce přizpůsobeného softwaru (jako je portál Siemens Tia), ekologie je uzavřena, ale stabilita je silná.
IPC: Podporuje C / C ++, Python, .NET a další všeobecné jazyky a mohou znovu použít knihovny s otevřeným zdrojovým kódem (jako je knihovna Vision OpenCV) a průmyslový software (jako je Matlab Industrial), s vysokou účinností rozvoje a silnou expanzí funkčnosti.
Malé systémy: PLC nabízejí značné výhody nákladů. Například pro malý projekt ovládající 10 digitálních vstupů / výstupy může být řešení PLC až 1 / 3 náklady na IPC.
Složité systémy: IPC mají vynikající celkové náklady na vlastnictví (TCO). Pokud je třeba integrovat kontrolu vidění, ukládání dat a cloudovou komunikaci, IPC snižuje kombinované náklady na nákup hardwaru, kabeláž a údržbu.
PLC: Tradiční architektury jsou méně vystaveny kybernetickým útokům, ale protože průmyslový internet věcí (IIOT) se stává častější, musí PLC s podporou Ethernetu nasadit další firewally.
Typický případ: Stuxnet Virus (2010) zaútočil na íránská jaderná zařízení prostřednictvím zranitelnosti PLC a zdůraznil rizika kybernetické bezpečnosti.
IPC: Spoléhání se na systém ochrany softwaru, systémové záplaty a databáze virů je třeba pravidelně aktualizovat. IPC pro průmyslovou třídu však obvykle mají vestavěné čipy TPM 2.0, podporují šifrování dat na úrovni hardwaru a dodržují standardy informační bezpečnosti ISO / IEC 27001.
Kontrolní složitost
Jednoduché ovládání logiky: Pokud projekt zahrnuje pouze jednoduchou logiku „spuštění senzoru - odezva pohonu“ (např. Automatické otevření a zavírání dveří), PLC je dostačující pro splnění požadavků a vývojový cyklus je krátký.
Komplexní algoritmické aplikace: U funkcí, jako je sestavení vedené zrakem, predikce zdraví zařízení atd., Vyberte IPC pro podporu nasazení modelu strojového učení.
Environmentální drsnost
Extrémní fyzické prostředí: Scénáře vysoká teplota (např. Ocelový dílna), vysoké vibrace (např. Těžební strojní zařízení) upřednostňují PLC, jejichž hardwarová trvanlivost byla ověřena dlouhodobou průmyslovou validací.
Mírné průmyslové prostředí: Ve scénářích, jako jsou obchody s výrobou elektroniky a čisté potravinářské továrny, již žádosti o design a ochranu bez ventilátoru splňují potřeby.
Rozšiřitelnost systému
Pevné funkční požadavky: Například modulární rozšíření PLC je nákladově efektivnější pro tradiční úpravu výrobní linky (upgradována pouze kontrolní část).
Plánování budoucího upgradu: Pokud se chystáte transformovat do inteligentní továrny (např. Přístup k platformě IoT), může IT / OT konvergenční schopnost zabránit opakované investici.
PLC a průmyslové počítače představují „minulost“ a „budoucnost“ průmyslové automatizace: První z nich je základním kamenem zralé a spolehlivé kontroly, zatímco druhý je hlavním motorem, který vede inteligenci. Podniky musí vyskočit z „buď / nebo“ myšlení a při výběru modelů dělat komplexní rozhodnutí z následujících dimenzí:
Krátkodobý projekt: Prioritizujte náklady a stabilitu PLC, použitelné na omezený rozpočet, jasná funkce scény.
Střednědobé až dlouhodobé plánování: Investujte do IPC, abyste vyhověli potřebám digitální transformace, zejména projektů zahrnujících integraci velkých dat, AI a cloudu.
Komplexní systémy: Přijměte hybridní architekturu „PLC+IPC“ k dosažení synergické optimalizace mezi kontrolními a inteligenčními vrstvami.
Jako profesionální výrobce v oblasti průmyslových počítačů,IpcTechPoskytuje celou řadu drsných průmyslových počítačů, podporujících různé formy faktorů od 15palcových dotykových panelů po servery namontované na stojanu a přizpůsobující se scénářům, jako je integrace PLC, strojová vidění, výpočetní technika atd. Pro přizpůsobená automatizační řešení nás prosím kontaktujte pro bezplatnou technickou konzultaci, která vám pomůže posunout továrnu směrem k efektivní a inteligentní budoucnosti.
Co je to PLC?
PLC (Programmable Logic Controller) je speciální počítač určený pro průmyslové prostředí a jeho hlavní funkcí je realizovat automatizované ovládání mechanických zařízení prostřednictvím logických operací v reálném čase. Hardware je modulární a skládá se z centrální zpracovatelské jednotky (CPU), vstupního / výstupu (i / o) modulů, modulů napájení a úložných jednotek. Na rozdíl od počítačů všeobecného účelu je operačním systémem PLC operačním systémem v reálném čase (RTOS), který zajišťuje přesnost provádění příkazu mikrosekund a umožňuje mu reagovat v reálném čase na senzorové signály (např. Teplota, tlak) a kontrolní ovladače (např. Motory, ventily).
Typy hardwaru a typické aplikace
Miniature PLC: Kompaktní velikost (jako je velikost dlaně vaší ruky), integrovaná se základními rozhraními I / O, vhodná pro ovládání jednoho zařízení, jako je logická kontrola start-stop s malými obalovými stroji.
Modulární PLC: Podporuje flexibilní rozšíření modulů I / O (např. Digitální, analogové, komunikační moduly), vhodné pro složité výrobní linky, např. Kolaborativní kontrola robotických zbraní v seminářích automobilových montáže.
RackMount PLC: Se silnou výkonem a expanzní kapacitou se běžně používá ve velkých průmyslových systémech, jako jsou centralizované řídicí systémy (DC) v petrochemickém poli.
Výhody PLC
Vysoká spolehlivost: design bez ventilátoru, široký teplotní provoz (-40 ℃ ~ 70 ℃) a vibrační rezistentní struktura umožňují stabilní provoz v drsném prostředí, jako je prach a olej.
Vysoký v reálném čase: Na základě mechanismu skenovacího cyklu zajišťuje deterministické provedení kontrolních pokynů, vhodné pro časově citlivé scénáře (např. Vysokorychlostní výrobní linka plnění).
Low Programovací prahová hodnota: Podporuje grafické programovací jazyky, jako je logika žebříku, což usnadňuje rychlé začít polní inženýry.
Omezení PLC
Omezený výkon zpracování: Podporuje pouze jednoduché logické operace, obtížně provádí složité úkoly, jako je strojové učení a analýza velkých dat.
Jedna funkce: Zaměřená na průmyslovou kontrolu, integrace s IT systémy (např. ERP, MES) vyžaduje další zařízení brány.
Vysoké náklady na komplexní systémy: Pokud je vyžadován velký počet modulů I / o nebo převody komunikačního protokolu, náklady na hardware se exponenciálně zvyšují.
Co je toPrůmyslový PC?
AnPrůmyslový PCje vylepšený počítač založený na všeobecné účetní architektuře PC, určený pro průmyslové scénáře, běh oken, linuxu a dalších hlavních operačních systémů. S vývojem polovodičové technologie může IPC nejen plnit kontrolní úkoly tradičního PLC, ale také nést více pracovních zátěží, jako je HMI, Edge Computing, detekce vidění AI atd. Integrací GPU (grafický procesor), TPU (Tensor Processor) a NVME SSD (vysokorychlostní stavová dik) a základní hodnota je resprtující „funkční integrací“ prostřednictvím faktické prostřednictvím faktického „funkčního integrace“ prostřednictvím faktického průzkumu “. Jeho základní hodnotou je snížit množství hardwaru v továrně prostřednictvím „Integrace funkce“, například jeden IPC může realizovat kontrolu zařízení, sběr dat a cloudovou komunikaci současně.
Funkce hardwaru a metody nasazení
Anti -harsh Environment Design: Adopted Fanless Cooling a Full Metal Body, podporuje IP65 prachotěsné a vodotěsné hodnocení a některé modely mohou pracovat v -25 ~ 60 ℃ široké teplotní prostředí.
Flexibilní schopnost rozšíření: Poskytuje slot PCIe, rozhraní M.2 a podporuje rozšíření bezdrátových modulů (jako je 5G, Wi-Fi 6), zrychlení GPU nebo řízení pohybu, aby vyhovovaly potřebám strojového vidění, ovládání robotů atd.
Diverzifikované metody instalace: Podpora montáže DIN Rail (vhodná pro ovládací skříňky), nástěnné montáž VESA (vhodné pro operační konzole) nebo montáž na stojany (scénáře datového centra).
VýhodyPrůmyslové počítače
Výkonná schopnost zpracování: Vybaven procesorem Intel Core / i7 nebo AMD vzácný drak může spustit Python, C ++ a dalšími jazyky na vysoké úrovni a podporuje nasazení modelů hlubokého učení (jako je detekce cíle Yolo).
IT / OT Konvergenční schopnost: Nativní podpora průmyslových protokolů, jako jsou OPC UA, MQTT atd., Které lze přímo propojit se systémem ERP, aby se realizovala nahrávání a analýzu údajů o výrobě v reálném čase.
Pohodlné dálkové správy: Vzdálené monitorování a modernizaci firmwaru lze realizovat pomocí nástrojů, jako jsou TeamViewer a VNC, což snižuje náklady na údržbu.
Omezení průmyslových počítačů
Vysoká počáteční investice: Náklady na špičkové IPC mohou dosáhnout desítek tisíc dolarů, mnohem více než malé systémy PLC.
Vysoké bezpečnostní požadavky: Firewally, systémy detekce narušení (IDS) a průmyslový antivirový software je třeba nasadit, aby se vypořádali s hrozbami ransomware (např. Notpetya).
Environmentální adaptace je závislá na konfiguraci: Některé nefunkční IPC vyžadují další ochranu v prostředí extrémních vibrací nebo prostředí s vysokým prachem.
Rozdíl mezi průmyslovým PC vs plc?
Operační systém a reálný čas
PLC: Závisí na operačním systému v reálném čase (RTOS), přijímá cyklický skenovací mechanismus, aby byla zajištěna časová jistota každého instrukčního cyklu, který je vhodný pro milisekundové přesné kontrolní úkoly (např. Načasování uzavření plísní vstřikování).
IPC: Spuštění operačního systému s obecným účelem musí realizovat tvrdé funkce v reálném čase prostřednictvím prodlužovacích modulů v reálném čase (jako je jádro RTX v reálném čase) a je vhodnější pro scénáře s mírně nižšími požadavky v reálném čase, ale vyžaduje více úkolů (jako je například plánování skladu)).
Ekologie programování jazyka a vývoje
PLC: Ladder Logic (Ladder Logic), Function Block Diagram (FBD) je hlavní, většina vývojových nástrojů pro výrobce přizpůsobeného softwaru (jako je portál Siemens Tia), ekologie je uzavřena, ale stabilita je silná.
IPC: Podporuje C / C ++, Python, .NET a další všeobecné jazyky a mohou znovu použít knihovny s otevřeným zdrojovým kódem (jako je knihovna Vision OpenCV) a průmyslový software (jako je Matlab Industrial), s vysokou účinností rozvoje a silnou expanzí funkčnosti.
Modelování nákladů
Malé systémy: PLC nabízejí značné výhody nákladů. Například pro malý projekt ovládající 10 digitálních vstupů / výstupy může být řešení PLC až 1 / 3 náklady na IPC.
Složité systémy: IPC mají vynikající celkové náklady na vlastnictví (TCO). Pokud je třeba integrovat kontrolu vidění, ukládání dat a cloudovou komunikaci, IPC snižuje kombinované náklady na nákup hardwaru, kabeláž a údržbu.
Zabezpečení a spolehlivost
PLC: Tradiční architektury jsou méně vystaveny kybernetickým útokům, ale protože průmyslový internet věcí (IIOT) se stává častější, musí PLC s podporou Ethernetu nasadit další firewally.
Typický případ: Stuxnet Virus (2010) zaútočil na íránská jaderná zařízení prostřednictvím zranitelnosti PLC a zdůraznil rizika kybernetické bezpečnosti.
IPC: Spoléhání se na systém ochrany softwaru, systémové záplaty a databáze virů je třeba pravidelně aktualizovat. IPC pro průmyslovou třídu však obvykle mají vestavěné čipy TPM 2.0, podporují šifrování dat na úrovni hardwaru a dodržují standardy informační bezpečnosti ISO / IEC 27001.
Hardwarová architektura a škálovatelnost
|
Matice scénáře
| Typ aplikace | Scénář priority PLC | IPC Prioritní scénář |
| Ovládání zařízení | Jediný strojový nástroj, start dopravníku / stop | Pohyb Plánování kolaborativních robotů, navigace AGV |
| Monitorování procesů | Úroveň uzavřené smyčky / Ovládání teploty v chemických rostlinách | Analýza polovodičových údajů o environmentálním prostředí v reálném čase v reálném čase |
| Správa dat | Jednoduché počítání produkce | Integrace systému MES, historické ukládání dat a sledovatelnost |
| Edge Computing | Nelze použít | Detekce defektů AI, prediktivní údržba (např. Varování o selhání motoru) |
Průvodce rozhodování o výběru průmyslové automatizace
Tři prvky analýzy požadavků
Kontrolní složitost
Jednoduché ovládání logiky: Pokud projekt zahrnuje pouze jednoduchou logiku „spuštění senzoru - odezva pohonu“ (např. Automatické otevření a zavírání dveří), PLC je dostačující pro splnění požadavků a vývojový cyklus je krátký.
Komplexní algoritmické aplikace: U funkcí, jako je sestavení vedené zrakem, predikce zdraví zařízení atd., Vyberte IPC pro podporu nasazení modelu strojového učení.
Environmentální drsnost
Extrémní fyzické prostředí: Scénáře vysoká teplota (např. Ocelový dílna), vysoké vibrace (např. Těžební strojní zařízení) upřednostňují PLC, jejichž hardwarová trvanlivost byla ověřena dlouhodobou průmyslovou validací.
Mírné průmyslové prostředí: Ve scénářích, jako jsou obchody s výrobou elektroniky a čisté potravinářské továrny, již žádosti o design a ochranu bez ventilátoru splňují potřeby.
Rozšiřitelnost systému
Pevné funkční požadavky: Například modulární rozšíření PLC je nákladově efektivnější pro tradiční úpravu výrobní linky (upgradována pouze kontrolní část).
Plánování budoucího upgradu: Pokud se chystáte transformovat do inteligentní továrny (např. Přístup k platformě IoT), může IT / OT konvergenční schopnost zabránit opakované investici.
Závěr
PLC a průmyslové počítače představují „minulost“ a „budoucnost“ průmyslové automatizace: První z nich je základním kamenem zralé a spolehlivé kontroly, zatímco druhý je hlavním motorem, který vede inteligenci. Podniky musí vyskočit z „buď / nebo“ myšlení a při výběru modelů dělat komplexní rozhodnutí z následujících dimenzí:
Krátkodobý projekt: Prioritizujte náklady a stabilitu PLC, použitelné na omezený rozpočet, jasná funkce scény.
Střednědobé až dlouhodobé plánování: Investujte do IPC, abyste vyhověli potřebám digitální transformace, zejména projektů zahrnujících integraci velkých dat, AI a cloudu.
Komplexní systémy: Přijměte hybridní architekturu „PLC+IPC“ k dosažení synergické optimalizace mezi kontrolními a inteligenčními vrstvami.
Proč zvolitIpcTech?
Jako profesionální výrobce v oblasti průmyslových počítačů,IpcTechPoskytuje celou řadu drsných průmyslových počítačů, podporujících různé formy faktorů od 15palcových dotykových panelů po servery namontované na stojanu a přizpůsobující se scénářům, jako je integrace PLC, strojová vidění, výpočetní technika atd. Pro přizpůsobená automatizační řešení nás prosím kontaktujte pro bezplatnou technickou konzultaci, která vám pomůže posunout továrnu směrem k efektivní a inteligentní budoucnosti.
Doporučeno
