Hvad er forskellen mellem IPC og HMI

Indledning

I moderne intelligente fabrikker kan vi ofte se scenen med industriel pc (IPC) og Human Machine Interface (HMI), der arbejder sammen. Forestil dig, i en produktionslinje for bilindustrien, teknikere gennem HMI realtidsovervågning af udstyrs driftsstatus, juster produktionsparametre, mens IPC i baggrunden stabil drift af komplekse automatiseringsprogrammer, der behandler store mængder produktionsdata. Så hvad er forskellen mellem IPC og HMI? Denne artikel vil analysere forskellene mellem de to for at hjælpe læserne med at træffe et mere passende valg i industrielle applikationer.

Hvad er enIndustrial PC (IPC)?

Grundlæggende koncept: Industriel "computer"

Industriel pc (industriel pc, benævnt IPC) i hardwarearkitekturen og vores daglige brug af notesbøger, desktopcomputere har mange ligheder, også udstyret med en mikroprocessor (CPU), opbevaringsmedier, hukommelse (RAM) og forskellige typer grænseflader og porte, men også med lignende softwarefunktioner. Lignende softwarefunktioner. Imidlertid er IPC'er tættere på programmerbare logiske controllere (PLC'er) med hensyn til programmeringsfunktioner. Fordi de kører på en pc -platform, har IPC -controllere mere hukommelse og mere kraftfulde processorer end PLC'er og endda nogle programmerbare automatiseringskontrollere (PAC'er).

Robust: bygget til barske miljøer

IPC adskiller sig fra en almindelig pc af dens "robuste" natur. Skræddersyet til barske miljøer såsom fabriksgulve, kan det modstå ekstreme temperaturer, høj luftfugtighed, strømbølger og mekanisk stød og vibrationer. Det robuste design kan også modstå store mængder støv, fugt, affald og endda en vis grad af brandskade.

Udviklingen af ​​IPC begyndte i 1990'erne, da automatiseringsleverandører forsøgte at køre kontrolsoftware på standard-pc'er, der simulerede PLC-miljøer, men pålideligheden var dårlig på grund af problemer som ustabile operativsystemer og ikke-industrialiseret hardware. I dag er IPC-teknologi nået langt med mere stabile operativsystemer, hærdet hardware, og nogle producenter har udviklet tilpassede IPC-systemer med realtidskerner, der adskiller automatiseringsmiljøet fra operativsystemmiljøet, hvilket prioriterer kontrolopgaver (såsom input / output-grænseflader) over operativsystemet.

Funktioner af enIndustriel pc

Fanløst design: Almindelige kommercielle pc'er er normalt afhængige af interne fans for at sprede varme, og fans er den mest fejlagtige komponent på en computer. Mens ventilatoren trækker i luften, bærer den også støv og andre forurenende stoffer, der kan akkumulere og forårsage problemer med varmeafledning, hvilket fører til nedbrydning af systemets ydelse eller hardwarefejl. IPC bruger et proprietært kølepladsdesign, der passivt leder varme fra bundkortet og andre følsomme interne komponenter til chassiset, hvor det derefter spredes til den omgivende luft, hvilket gør det særligt velegnet til brug i støvede og fjendtlige miljøer.

Komponenter i industriel kvalitet: IPC bruger industrielle kvalitetskomponenter designet til at give maksimal pålidelighed og oppetid. Disse komponenter er i stand til 7 × 24 timers uafbrudt drift, selv i barske miljøer, hvor almindelige forbrugerkvalitets computere kan blive beskadiget eller skrotet.

Meget konfigurerbar: IPC er i stand til en lang række opgaver, såsom fabriksautomation, fjerndataindsamling og overvågning. Dets systemer kan tilpasses meget for at imødekomme projektbehov. Foruden pålidelig hardware tilbyder det OEM -tjenester såsom brugerdefineret branding, spejl og BIOS -tilpasning.

Overlegen design og ydeevne: Designet til at håndtere barske miljøer kan IPC'er rumme et bredere driftstemperaturområde og modstå luftbårne partikler. Mange industrielle pc'er er i stand til 7 × 24 timers drift for at imødekomme behovene i forskellige specielle applikationer.

Rich i / O -indstillinger og funktionalitet: For effektivt at kommunikere med sensorer, PLC'er og ældre enheder er IPC udstyret med et rigt sæt i / O -indstillinger og yderligere funktionalitet til at imødekomme behovene i applikationer uden for det traditionelle kontormiljø uden behov for yderligere adaptere eller dongler.

Lang livscyklus: IPC er ikke kun meget pålidelig og langvarig, den har også en lang produktlivscyklus, der giver organisationer mulighed for at bruge den samme model af computer i op til fem år uden større hardwareudskiftninger, hvilket garanterer langsigtet stabil support til applikationer.

Hvad er en HMI?

Definition og funktion: "Broen" mellem mand og maskine

En Human-Machine Interface (HMI) er den grænseflade, som en operatør interagerer med en controller. Gennem HMI kan operatøren overvåge status for den kontrollerede maskine eller -proces, ændre kontrolmålene ved at ændre kontrolindstillingerne og manuelt tilsidesætte automatiske kontroloperationer i nødstilfælde.

Typer af software: Forskellige niveauer af "kommandocentre"

HMI-software er typisk opdelt i to grundlæggende typer: maskinniveau og tilsyn. Software på maskinniveau er indbygget i udstyret med maskinniveau inden for en plantefacilitet og er ansvarlig for styring af driften af ​​individuelle enheder. Overvågning af HMI-software bruges primært i plantekontrolrum og bruges også ofte i SCADA (system til kontrol af dataindsamling og overvågningsadgang), hvor data om butiksgulve indsamles og overføres til en central computer til behandling. Mens de fleste applikationer kun bruger en type HMI-software, bruger nogle applikationer begge, som, selvom de er dyrere, eliminerer systemredundans og reducerer langsigtede omkostninger.

Stram sammenhæng mellem hardware og software

HMI-software drives normalt af valgt hardware, såsom en operatørgrænsefladeterminal (OIT), en pc-baseret enhed eller en indbygget pc. Af denne grund omtales HMI-teknologi undertiden som operatørterminaler (OTS), lokale operatørgrænseflader (LOIS), operatørgrænsefladeterminaler (OIT'er) eller Man-Machine Interfaces (MMI'er). At vælge den rigtige hardware forenkler ofte udviklingen af ​​HMI -software.

HMI Vs.IPC: Hvad er forskellen?

Processor og ydeevne: Strømforskellen

IPC'er er udstyret med højtydende processorer, såsom Intel Core I-serien og større mængder hukommelse. Fordi de kører på en pc -platform, har IPC'er mere behandlingseffekt og mere opbevarings- og hukommelsesplads. I modsætning hertil bruger HMIS for det meste CPU'er med lavere ydeevne, fordi de kun behøver at udføre specifikke opgaver, såsom en enkelt maskinniveau eller overvågningsniveauopgave, og behøver ikke at reservere en masse behandlingseffekt for at køre andre software eller kontrolopgaver. Derudover er HMI -producenter nødt til at veje ydeevne og omkostninger for at opnå den optimale balance mellem hardware -design.

Visninger: Størrelse gør en forskel

IPC'er er ofte udstyret med større skærme, der kan vise mere information på samme tid, hvilket giver operatører et bredere synsfelt. Den traditionelle HMI-skærmstørrelse er relativt lille, normalt mellem 4 tommer og 12 tommer, selvom nogle HMI-producenter nu begynder at give større skærme til avancerede applikationer.

Kommunikationsgrænseflader: Forskelle i fleksibilitet

IPC leverer et væld af kommunikationsgrænseflader, herunder flere USB -porte, dobbelt Ethernet -porte og / eller serielle porte, hvilket gør det lettere at oprette forbindelse til hardware og lettere at tilpasse sig udvidelsesbehovene i fremtidige applikationer. På samme tid fungerer den PC-baserede IPC som et visualiseringsværktøj, der kan være fleksibelt integreret med andre kommunikationsprotokoller og applikationer, der er kompatible med operativsystemet. Tværtimod er traditionel HMI relativt mindre fleksibel på grund af dens afhængighed af specifikke kommunikationsprotokoller og applikationssoftware.

Teknologiopgradering: Forskelle i vanskeligheder

Med udviklingen af ​​teknologi øges behovet for hardwareudvidelse. I denne henseende er IPC-hardwareudvidelse lettere og mere omkostningseffektiv. For HMI, hvis du har brug for at ændre hardware-leverandøren, kan du ofte ikke direkte migrere visualiseringsprojektet, du skal udvikle visualiseringsapplikationen igen, som ikke kun vil øge udviklingen og omkostningerne, men også i automatiseringssystemet efter implementering af vedligeholdelsesproblemer.

Robusthed afIPC'erog HMI'er

Robusthed af IPC'er

IPC'er er robust til stabil drift i barske miljøer såsom ekstreme temperaturer, støv og vibrationer. Fanless design, industrielle kvalitetskomponenter og pålidelig konstruktion gør det muligt for det at modstå udfordringerne ved industrielle miljøer og sikre stabil drift i lange perioder.

Robuste egenskaber ved HMI

Inden for industriel automatisering er udstyr udstyret med HMI ofte i barske miljøer, så HMI skal have følgende robuste egenskaber:

Stødmodstand: HMI'er installeres ofte i miljøer med konstant vibration, såsom produktionsanlæg eller mobilt udstyr, og skal være i stand til at modstå kontinuerlig vibration og lejlighedsvis chok for at sikre uafbrudt drift.

Bredtemperaturområdet: HMI'er skal have et driftstemperaturområde - 20 ° C til 70 ° C for at rumme miljøer, der spænder fra lave temperaturer i frosne fødevareforarbejdningsanlæg til høje temperaturer i stålfabrikker.

Beskyttelsesvurdering: På steder, hvor udstyr skal rengøres ofte, såsom fødevareforarbejdningsanlæg, skal HMI'er være mindst IP65 -vurderet for at beskytte mod støvindtrængning og sprøjt vand for at sikre udstyrets sikkerhed.

Fanløst design: På steder som savværker og smedning forhindrer et fanløst design partikler såsom savsmuld og jernfilinger i at komme ind i udstyret og forlænge dets levetid.

Strømbeskyttelse: HMI'er skal have et bredt spændingsområde (9-48VDC) samt overspændings-, overstrøms- og elektrostatisk udladning (ESD) beskyttelse for at sikre stabilitet og pålidelighed i en række industrielle miljøer.

Hvornår skal man vælge IPC?

Når man står over for et storskala, dataintensivt fabriksautomationsprojekt, der kræver at køre kompleks software, styre store databaser eller implementere avancerede funktioner, er IPC et bedre valg. I et automatiseret kontrolsystem til en bilproduktionslinje kan IPC for eksempel håndtere store mængder af udstyrsdata, køre komplekse planlægningsalgoritmer og holde linjen kørende effektivt.

Hvornår skal man vælge HMI?

HMI er et omkostningseffektivt valg til applikationer, der kræver enkel overvågning og kontrol af en PLC. For eksempel i et lille fødevareforarbejdningsanlæg kan en operatør let overvåge og justere driftsparametre for en emballagemaskine gennem en HMI for at imødekomme daglige produktionsbehov.

Konklusion

Industrielle pc'er(IPCS) og Human-Machine Interface (HMIS) spiller forskellige roller i industriel automatisering, men begge er uundværlige: IPC'er er velegnede til komplekse, store industrielle projekter på grund af deres magtfulde ydeevne og skalerbarhed, mens HMIS imødekommer behovene ved enkel overvågning og kontrol med deres praktiske menneskelige maskiner og omkostningseffektive ydeevne. I praktiske anvendelser er det at forstå forskellene mellem de to for at træffe det optimale valg i henhold til projektkravene, så det industrielle automatiseringssystem for at maksimere ydeevnen.