Was ist der Unterschied zwischen IPC und HMI

Einführung

In modernen intelligenten Fabriken können wir oft die Szene des industriellen PC (IPC) und der Human Machine Interface (HMI) zusammenarbeiten sehen. Stellen Sie sich in einer Produktionslinie für Automobilteile vor, Techniker durch die HMI-Echtzeitüberwachung des Geräte-Betriebsstatus, stellen Sie die Produktionsparameter an, während der IPC im Hintergrundstabiler komplexer Automatisierungsprogramme und die Verarbeitung großer Mengen an Produktionsdaten. Was ist der Unterschied zwischen IPC und HMI? In diesem Artikel wird die Unterschiede zwischen den beiden analysiert, um den Lesern bei industriellen Anwendungen eine angemessenere Wahl zu treffen.

Was ist anIndustrial PC (IPC)?

Grundkonzept: industrieller „Computer“

Der industrielle PC (industrieller PC, als IPC bezeichnet) in der Hardwarearchitektur und unsere tägliche Verwendung von Notebooks, Desktop -Computer haben viele Ähnlichkeiten, die auch mit einem Mikroprozessor (CPU), Speichermedien, Speicher (RAM) und verschiedenen Arten von Schnittstellen und Ports, aber auch mit ähnlichen Softwarefunktionen ausgestattet sind. Ähnliche Softwarefunktionen. IPCs sind jedoch in Bezug auf Programmierfunktionen näher an programmierbaren Logikcontrollern (PLCs). Da sie auf einer PC -Plattform ausgeführt werden, haben IPC -Controller mehr Speicher und leistungsfähigere Prozessoren als SPS und sogar einige programmierbare Automatisierungscontroller (PACS).

Robust: gebaut für harte Umgebungen

Der IPC unterscheidet sich von einem regulären PC durch seine „robuste“ Natur. Auf harte Umgebungen wie Fabrikböden zugeschnitten, kann es extremen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit, Leistungsschwankungen sowie mechanischer Schock und Vibration standhalten. Das robuste Design kann auch großen Mengen an Staub, Feuchtigkeit, Trümmern und sogar einem gewissen Grad an Brandschäden standhalten.

Die Entwicklung von IPC begann in den neunziger Jahren, als Automatisierungsanbieter versuchten, Steuersoftware auf Standard-PCs auszuführen, die SPS-Umgebungen simulierten, aber die Zuverlässigkeit war aufgrund von Problemen wie instabilen Betriebssystemen und nicht industrialisierten Hardware schlecht. Heutzutage hat die IPC-Technologie einen langen Weg mit stabileren Betriebssystemen, gehärteten Hardware und einigen Herstellern haben maßgeschneiderte IPC-Systeme mit Echtzeit-Kerneln entwickelt, die die Automatisierungsumgebung von der Betriebssystemumgebung trennen und Steuerungsaufgaben (z. B. Eingabe / Ausgabeschnittstellen) über das Betriebssystem priorisieren.

Merkmale von anIndustrie -PC

Fanloses Design: Gewöhnliche kommerzielle PCs verlassen sich normalerweise auf interne Lüfter, um die Wärme abzuleiten, und die Lüfter sind die am meisten fehlgeschlagene Komponente eines Computers. Während der Lüfter Luft zieht, trägt er auch Staub und andere Verunreinigungen, die sich ansammeln und Probleme mit Wärmeabteilung verursachen können, was zu einer Verschlechterung der Systemleistung oder des Hardwareversagens führt. IPC nutzt ein proprietäres Heizküstedesign, das passiv Wärme vom Motherboard und anderen empfindlichen inneren Komponenten bis zum Chassis durchführt, wo es dann in die umgebende Luft aufgelöst wird, wodurch es besonders für die Verwendung in staubigen und feindlichen Umgebungen geeignet ist.

INDUSTRIAL GRADE -Komponenten: Der IPC nutzt Komponenten der industriellen Klasse, die maximale Zuverlässigkeit und Betriebszeit bieten. Diese Komponenten können einen ununterbrochenen Betrieb von 7 × 24 Stunden haben, selbst in rauen Umgebungen, in denen gewöhnliche Computer der Verbraucherqualität beschädigt oder verschrottet werden können.

Hochkonfigurierbar: IPC kann eine Vielzahl von Aufgaben wie Werksautomatisierung, Remotedatenerfassung und Überwachung in der Lage sein. Die Systeme sind sehr anpassbar, um die Projektbedürfnisse zu erfüllen. Neben zuverlässigen Hardware bietet es OEM -Dienste wie maßgeschneidertes Branding, Spiegelung und BIOS -Anpassung.

Überlegene Design und Leistung: IPCs können für harte Umgebungen ausgelegt und können einen breiteren Betriebstemperaturbereich aufnehmen und in der Luft befindliche Partikel widerstehen. Viele industrielle PCs können einen 7 × 24 -Stunden -Betrieb haben, um den Anforderungen verschiedener spezieller Anwendungen zu erfüllen.

Rich i / o Optionen und Funktionen: Um mit Sensoren, SPS und Legacy -Geräten effektiv zu kommunizieren, ist der IPC mit einer Reihe von I / O -Optionen und zusätzlichen Funktionen ausgestattet, um die Anforderungen von Bewerbungen außerhalb der traditionellen Büroumgebung zu erfüllen, ohne dass zusätzliche Adapter oder Dongel erforderlich sind.

Langer Lebenszyklus: Es ist nicht nur der IPC sehr zuverlässig und langlebig, sondern verfügt auch über einen langen Produktlebenszyklus, mit dem Unternehmen das gleiche Computermodell für bis zu fünf Jahre ohne größere Hardware-Austausch verwenden können. Dies garantiert langfristige stabile Unterstützung für Anwendungen.

Was ist ein HMI?

Definition und Funktion: Die „Brücke“ zwischen Mensch und Maschine

Eine Human-Machine-Schnittstelle (HMI) ist die Schnittstelle, über die ein Bediener mit einem Controller interagiert. Über das HMI kann der Bediener den Status der kontrollierten Maschine oder den Prozess überwachen, die Steuerungsziele ändern, indem die Steuereinstellungen geändert werden und automatische Steuervorgänge im Notfall manuell überschreiben.

Arten von Software: verschiedene Ebenen von „Befehlszentren“

Die HMI-Software ist in der Regel in zwei Grundtypen unterteilt: Maschinenebene und Aufsicht. Software auf maschineller Ebene ist in die Geräte auf Maschinenebene in einer Anlageeinrichtung eingebaut und ist für die Verwaltung des Betriebs einzelner Geräte verantwortlich. Die HMI-Software für die Überwachung wird hauptsächlich in Anlagenkontrollräumen verwendet und wird häufig auch in SCADA (System zur Kontrolle der Datenerfassung und des Aufsichtszugriffs) verwendet, bei dem Gerätedaten für die Verarbeitung von Schaufensträgern gesammelt und an einen zentralen Computer übertragen werden. Während die meisten Anwendungen nur einen Typ von HMI-Software verwenden, verwenden einige Anwendungen beide, was zwar teurer ist, aber die Systemreduktion beseitigt und die langfristigen Kosten senkt.

Enge Korrelation zwischen Hardware und Software

Die HMI-Software wird normalerweise von ausgewählter Hardware wie einem Operator Interface Terminal (OIT), einem PC-basierten Gerät oder einem integrierten PC angetrieben. Aus diesem Grund wird die HMI-Technologie manchmal als Operator-Terminals (OTS), lokale Operator-Schnittstellen (LOIs), Operator Interface Terminals (OITS) oder MAN-MACHINE-Schnittstellen (MMIS) bezeichnet. Die Auswahl der richtigen Hardware vereinfacht häufig die Entwicklung der HMI -Software.

HMI Vs.IPC: Was ist der Unterschied?

Prozessor und Leistung: Der Leistungsunterschied

IPCs sind mit Hochleistungsprozessoren wie der Intel Core I-Serie und größeren Mengen an Speicher ausgestattet. Da sie auf einer PC -Plattform ausgeführt werden, verfügen IPCs über mehr Verarbeitungsleistung und mehr Speicher- und Speicherplatz. Im Gegensatz dazu verwenden HMIs CPUs mit niedrigerem Performance hauptsächlich, da sie nur bestimmte Aufgaben ausführen müssen, z. B. eine einzelne Aufgabe auf maschineller Ebene oder Überwachungsebene, und müssen nicht viel Verarbeitungsleistung reservieren, um andere Software- oder Steuerungsaufgaben auszuführen. Darüber hinaus müssen HMI -Hersteller die Leistung und Kosten abwägen, um das optimale Gleichgewicht des Hardwaredesigns zu erreichen.

Anzeigen: Größe macht einen Unterschied

IPCs sind häufig mit größeren Displays ausgestattet, die gleichzeitig mehr Informationen anzeigen können und den Betreibern ein breiteres Sichtfeld bieten. Die herkömmliche HMI-Anzeigegröße ist relativ klein, normalerweise zwischen 4 Zoll und 12 Zoll, obwohl einige HMI-Hersteller jetzt beginnen, größere Bildschirme für High-End-Anwendungen bereitzustellen.

Kommunikationsschnittstellen: Unterschiede in der Flexibilität

IPC bietet eine Fülle von Kommunikationsschnittstellen, einschließlich mehrerer USB -Anschlüsse, Doppel -Ethernet -Anschlüsse und / oder seriellen Anschlüssen, wodurch die Verbindung zur Hardware hergestellt und sich einfacher an die Erweiterungsanforderungen künftiger Anwendungen anpassen kann. Gleichzeitig dient der PC-basierte IPC als Visualisierungstool, das flexibel in andere Kommunikationsprotokolle und Anwendungen integriert werden kann, die mit dem Betriebssystem kompatibel sind. Im Gegenteil, traditionelles HMI ist aufgrund seiner Abhängigkeit von spezifischen Kommunikationsprotokollen und Anwendungssoftware relativ weniger flexibel.

Technologie -Upgrade: Unterschiede in der Schwierigkeitsgrad

Mit der Entwicklung der Technologie nimmt der Bedarf an Hardwareerweiterung zu. In dieser Hinsicht ist die IPC-Hardware-Erweiterung einfacher und kostengünstiger. Wenn Sie den Hardwarelieferanten ändern müssen, können Sie das Visualisierungsprojekt häufig nicht direkt migrieren, müssen Sie die Visualisierungsanwendung neu entwickeln, wodurch die Entwicklungszeit und -kosten nicht nur im Automatisierungssystem nach dem Einsatz von Wartungsschwierigkeiten erhöht werden.

Robustheit vonIPCSund hmis

Robustheit von IPCs

IPCs sind für einen stabilen Betrieb in harten Umgebungen wie extremen Temperaturen, Staub und Vibration robustisiert. Fanloses Design, Komponenten für Industriegröße und zuverlässige Konstruktion ermöglichen es ihm, den Herausforderungen des industriellen Umgebungen standzuhalten und einen stabilen Betrieb für lange Zeiträume sicherzustellen.

Robuste Eigenschaften von HMI

Im Bereich der industriellen Automatisierung befindet sich die mit HMI ausgestattete Geräte häufig in rauen Umgebungen, sodass HMI die folgenden robusten Eigenschaften haben muss:

Stoßwiderstand: HMIs werden häufig in Umgebungen mit konstanter Vibration wie Herstellungsanlagen oder mobilen Geräten installiert und müssen in der Lage sein, kontinuierliche Vibrationen und gelegentliche Schocks standzuhalten, um einen ununterbrochenen Betrieb zu gewährleisten.

Breiter Temperaturbereich: HMIs sollte einen Betriebstemperaturbereich von - 20 ° C bis 70 ° C haben, um Umgebungen von niedrigen Temperaturen in gefrorenen Lebensmittelverarbeitungsanlagen bis hin zu hohen Temperaturen in Stahlmühlen auszurichten.

Schutzbewertung: An Stellen, an denen die Ausrüstung häufig gereinigt werden muss, wie z. B. Lebensmittelverarbeitungsanlagen, müssen HMIs mindestens IP65 bewertet werden, um vor Staubein- und Spritzwasser zu schützen, um die Sicherheit der Ausrüstung zu gewährleisten.

Lüfterloses Design: An Stellen wie Sägewerken und Schmieden verhindert ein fächerloses Design, dass Partikel wie Sägemehl und Eisenanträge in die Ausrüstung eintreten und seine Lebensdauer verlängern.

Leistungsschutz: HMIS sollte einen breiten Spannungsbereich (9-48 VDC) sowie einen Überspannungs-, Überstrom- und elektrostatischen Entladungsschutz (ESD) haben, um die Stabilität und Zuverlässigkeit in einer Vielzahl von industriellen Umgebungen zu gewährleisten.

Wann wählen Sie IPC?

Bei einem großflächigen, datenintensiven Werk für Werksautomatisierung, bei dem komplexe Software ausgeführt, große Datenbanken verwaltet oder erweiterte Funktionen implementiert werden müssen, ist IPC eine bessere Wahl. In einem automatisierten Steuerungssystem für eine Automobilproduktionslinie kann IPC beispielsweise große Mengen an Gerätedaten verarbeiten, komplexe Planungsalgorithmen ausführen und die Leitung effizient laufen lassen.

Wann wählen Sie HMI?

HMI ist eine kostengünstige Wahl für Anwendungen, die eine einfache Überwachung und Kontrolle einer SPS erfordern. In einer kleinen Lebensmittelverarbeitungsanlage kann ein Bediener beispielsweise die Betriebsparameter einer Verpackungsmaschine über einen HMI leicht überwachen und anpassen, um den täglichen Produktionsbedarf zu decken.

Abschluss

Industrie -PCs(IPCS) und Human-Machine-Schnittstellen (HMIs) spielen unterschiedliche Rollen bei der industriellen Automatisierung. Beide sind jedoch unverzichtbar: IPCs sind aufgrund ihrer leistungsstarken Leistung und Skalierbarkeit für komplexe, groß angelegte industrielle Projekte geeignet, während HMIs die Bedürfnisse der einfachen Überwachung und Kontrolle mit ihrer bequemen Interaktionen und der kostengünstigen Leistung von Menschenherstellungen erfüllen. In praktischen Anwendungen verstehen Sie die Unterschiede zwischen den beiden, um die optimale Wahl entsprechend den Projektanforderungen zu treffen, damit das industrielle Automatisierungssystem zur Maximierung der Leistung.