Ποια είναι η διαφορά μεταξύ PLC και βιομηχανίας PC
2025-05-16
Οδηγούμενη από το κύμα της βιομηχανίας 4.0, ο αυτοματισμός εξελίχθηκε από την επιλογή για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας σε μια αναγκαιότητα για επιβίωση των επιχειρήσεων. Η παγκόσμια βιομηχανία κατασκευής αναπτύσσει προηγμένα συστήματα ελέγχου για τη βελτίωση της ακρίβειας της παραγωγής, τη μείωση του χρόνου διακοπής και τη βελτιστοποίηση του κόστους. Οι προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές (PLCs) και οι βιομηχανικοί υπολογιστές (IPCs) είναι οι δύο βασικές τεχνολογίες που υποστηρίζουν τον αυτοματισμό σε αυτή τη διαδικασία. Παρόλο που και οι δύο εξυπηρετούν σενάρια βιομηχανικού ελέγχου, υπάρχουν σημαντικές διαφορές στην τεχνική αρχιτεκτονική τους, τα λειτουργικά χαρακτηριστικά και το πεδίο εφαρμογής της εφαρμογής.
Το PLC (προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής) είναι ένας ειδικός υπολογιστής που έχει σχεδιαστεί για βιομηχανικά περιβάλλοντα και η βασική του λειτουργία είναι να πραγματοποιήσει αυτοματοποιημένο έλεγχο του μηχανικού εξοπλισμού μέσω λειτουργιών λογικής σε πραγματικό χρόνο. Το υλικό είναι αρθρωτό και αποτελείται από μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU), τις ενότητες εισόδου /εξόδου (i /), μονάδες τροφοδοσίας και μονάδες αποθήκευσης. Σε αντίθεση με τους υπολογιστές γενικής χρήσης, το λειτουργικό σύστημα της PLC είναι ένα λειτουργικό σύστημα σε πραγματικό χρόνο (RTOS), το οποίο εξασφαλίζει ακρίβεια εκτέλεσης εντολών μικροδευτερολέπτων και του επιτρέπει να ανταποκρίνεται σε πραγματικό χρόνο σε σήματα αισθητήρων (π.χ. θερμοκρασία, πίεση) και ενεργοποιητές ελέγχου (π.χ. κινητήρες, βαλβίδες).
Miniature PLC: Σύμβουλο (όπως το μέγεθος της παλάμης του χεριού σας), ενσωματωμένο με βασικές διεπαφές I / o, κατάλληλες για τον έλεγχο μιας συσκευής, όπως ο έλεγχος λογικής έναρξης των μικρών μηχανών συσκευασίας.
Modular PLC: Υποστηρίζει ευέλικτη επέκταση των μονάδων I / o (π.χ. ψηφιακές, αναλογικές, επικοινωνιακές μονάδες), κατάλληλες για σύνθετες γραμμές παραγωγής, π.χ. Συνεργατικός έλεγχος ρομποτικών όπλων στα εργαστήρια συναρμολόγησης αυτοκινήτων.
Rackmount PLC: Με ισχυρή ισχύ επεξεργασίας και χωρητικότητα επέκτασης, χρησιμοποιείται συνήθως σε μεγάλα βιομηχανικά συστήματα, όπως τα κεντρικά συστήματα ελέγχου (DCS) στο πετροχημικό πεδίο.
Υψηλή αξιοπιστία: Σχεδιασμός χωρίς ανεμιστήρα, λειτουργία ευρείας θερμοκρασίας (-40 ℃ ~ 70 ℃) και δομή ανθεκτική σε κραδασμούς επιτρέπει σταθερή λειτουργία σε σκληρά περιβάλλοντα όπως σκόνη και λάδι.
Υψηλός σε πραγματικός χρόνος: Με βάση τον μηχανισμό κύκλου σάρωσης, εξασφαλίζει τη ντετερμινιστική εκτέλεση των οδηγιών ελέγχου, κατάλληλα για σενάρια ευαίσθητα στο χρόνο (π.χ. γραμμή παραγωγής πλήρωσης υψηλής ταχύτητας).
Χαμηλό κατώτατο όριο προγραμματισμού: Υποστηρίζει γλώσσες γραφικών προγραμματισμού, όπως η λογική της σκάλας, καθιστώντας εύκολο τους μηχανικούς πεδίου να ξεκινούν γρήγορα.
Περιορισμένη ισχύς επεξεργασίας: Υποστηρίζει μόνο απλές λειτουργίες λογικής, δύσκολο να εκτελεστούν σύνθετα καθήκοντα όπως η μηχανική μάθηση και η μεγάλη ανάλυση δεδομένων.
Μονή-λειτουργία: επικεντρωμένη στον βιομηχανικό έλεγχο, η ενσωμάτωση με τα συστήματα πληροφορικής (π.χ. ERP, MES) απαιτεί πρόσθετες συσκευές πύλης.
Υψηλό κόστος σύνθετων συστημάτων: Όταν απαιτούνται μεγάλος αριθμός μετατροπών I / o ή μετατροπές πρωτοκόλλου επικοινωνίας, το κόστος του υλικού αυξάνεται εκθετικά.
ΕναΒιομηχανικός υπολογιστήςείναι ένας ενισχυμένος υπολογιστής που βασίζεται στην αρχιτεκτονική PC γενικής χρήσης, σχεδιασμένη για βιομηχανικά σενάρια, τρέχοντα παράθυρα, Linux και άλλα σημαντικά λειτουργικά συστήματα. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας ημιαγωγών, το IPC δεν μπορεί μόνο να εκπληρώσει τα καθήκοντα ελέγχου της παραδοσιακής PLC, αλλά και να φέρει πολλαπλά φόρτα εργασίας όπως HMI, Computing Edge, ανίχνευση AI, κλπ. Με την ενσωμάτωση της GPU (επεξεργαστή γραφικών), TPU (Tensor Processor) και NVME SSD (υψηλής ταχύτητας στερεάς κατάστασης δίσκου). Η βασική του αξία είναι να μειώσει την ποσότητα του υλικού στο εργοστάσιο μέσω της "ολοκλήρωσης της λειτουργίας", για παράδειγμα, ένα IPC μπορεί να πραγματοποιήσει τον έλεγχο του εξοπλισμού, την απόκτηση δεδομένων και την επικοινωνία σύννεφων ταυτόχρονα.
Σχεδιασμός περιβάλλοντος κατά του Harsh: υιοθετώντας ψύξη χωρίς ανεμιστήρα και πλήρες μεταλλικό σώμα, υποστηρίζει την ανθεκτική και αδιάβροχη βαθμολογία IP65 και μερικά μοντέλα μπορούν να λειτουργήσουν σε -25 ℃ ~ 60 ℃ περιβάλλον ευρείας θερμοκρασίας.
Ευέλικτη δυνατότητα επέκτασης: Παρέχει υποδοχή PCIE, διασύνδεση M.2 και υποστηρίζει την επέκταση των ασύρματων μονάδων (όπως 5G, Wi-Fi 6), κάρτα επιτάχυνσης GPU ή κάρτα ελέγχου κίνησης για την κάλυψη των αναγκών της μηχανικής όρασης, του ελέγχου ρομπότ κ.ο.κ.
Διαφοροποιημένες μεθόδους εγκατάστασης: Υποστήριξη της τοποθέτησης σιδηροδρόμων DIN (κατάλληλη για ντουλάπια ελέγχου), VESA τοίχο (κατάλληλο για κονσόλες λειτουργίας) ή rack-τοποθεσία (σενάρια κέντρου δεδομένων).
Ισχυρή ικανότητα επεξεργασίας: Εξοπλισμένη με επεξεργαστή Intel Core / I7 ή AMD Rare Dragon, μπορεί να εκτελέσει τις Python, C ++ και άλλες γλώσσες υψηλού επιπέδου και υποστηρίζει την ανάπτυξη μοντέλων βαθιάς μάθησης (όπως η ανίχνευση στόχου YOLO).
Η δυνατότητα σύγκλισης της σύγκλισης: φυσική υποστήριξη για βιομηχανικά πρωτόκολλα όπως το OPC UA, το MQTT κ.λπ., τα οποία μπορούν να διασυνδέονται απευθείας με το σύστημα ERP για να πραγματοποιήσουν μεταφόρτωση και ανάλυση δεδομένων παραγωγής σε πραγματικό χρόνο.
Βολική απομακρυσμένη διαχείριση: Η απομακρυσμένη παρακολούθηση και η αναβάθμιση του υλικολογισμικού μπορούν να πραγματοποιηθούν μέσω εργαλείων όπως το TeamViewer και το VNC, μειώνοντας το κόστος συντήρησης.
Υψηλή αρχική επένδυση: Το κόστος της υψηλής τεχνολογίας IPC μπορεί να φτάσει σε δεκάδες χιλιάδες δολάρια, πολύ περισσότερο από τα μικρά συστήματα PLC.
Απαιτήσεις υψηλής ασφάλειας: Τα τείχη προστασίας, τα συστήματα ανίχνευσης εισβολών (IDS) και το βιομηχανικό λογισμικό προστασίας από ιούς πρέπει να αναπτυχθούν για την αντιμετώπιση των απειλών ransomware (π.χ. NoTpetya).
Η προσαρμογή του περιβάλλοντος εξαρτάται από τη διαμόρφωση: Ορισμένες μη επιτρεπόμενες IPC απαιτούν πρόσθετη προστασία σε ακραίες κραδασμούς ή περιβάλλοντα υψηλής σκόνης.
PLC: Εξαρτάται από το λειτουργικό σύστημα σε πραγματικό χρόνο (RTOS), υιοθετεί τον κυκλικό μηχανισμό σάρωσης για να εξασφαλίσει την χρονική βεβαιότητα κάθε κύκλου διδασκαλίας, ο οποίος είναι κατάλληλος για εργασίες ελέγχου ακριβείας χιλιοστών (π.χ. χρονισμός κλεισίματος μούχλα της μηχανής χύτευσης έγχυσης).
IPC: Εκτέλεση ενός λειτουργικού συστήματος γενικής χρήσης, πρέπει να πραγματοποιήσει σκληρές λειτουργίες σε πραγματικό χρόνο μέσω μονάδων επέκτασης σε πραγματικό χρόνο (όπως πυρήνα σε πραγματικό χρόνο RTX) και είναι πιο κατάλληλο για σενάρια με ελαφρώς χαμηλότερες απαιτήσεις σε πραγματικό χρόνο, αλλά απαιτεί πολλαπλές εργασίες (όπως ο έξυπνος προγραμματισμός αποθήκης).
PLC: LADDER LOGIC (LADDER LOGIC), το διάγραμμα μπλοκ λειτουργίας (FBD) είναι το κύριο, τα περισσότερα από τα αναπτυξιακά εργαλεία για τους κατασκευαστές προσαρμοσμένου λογισμικού (όπως η πύλη Siemens Tia), η οικολογία είναι κλειστή, αλλά η σταθερότητα είναι ισχυρή.
IPC: Υποστηρίζει C / C ++, Python, .NET και άλλες γλώσσες γενικής χρήσης και μπορούν να επαναχρησιμοποιήσουν τις βιβλιοθήκες ανοιχτού κώδικα (όπως η βιβλιοθήκη OpenCV Vision) και το βιομηχανικό λογισμικό (όπως το MATLAB Industrial), με υψηλή αποτελεσματικότητα ανάπτυξης και ισχυρή επέκταση λειτουργικότητας.
Μικρά συστήματα: Τα PLC προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα κόστους. Για παράδειγμα, για ένα μικρό έργο που ελέγχει 10 ψηφιακές εισόδους / εξόδους, μια λύση PLC μπορεί να είναι τόσο χαμηλή όσο 1 / 3 το κόστος ενός IPC.
Σύνθετα συστήματα: Τα IPC έχουν ανώτερο συνολικό κόστος ιδιοκτησίας (TCO). Όταν η επιθεώρηση όρασης, η αποθήκευση δεδομένων και οι επικοινωνίες που βασίζονται σε σύννεφο πρέπει να ενσωματωθούν, η IPC μειώνει το συνδυασμένο κόστος αγοράς, καλωδίωσης και συντήρησης υλικού.
PLC: Οι παραδοσιακές αρχιτεκτονικές είναι λιγότερο εκτεθειμένες σε cyberattacks, αλλά καθώς το βιομηχανικό Διαδίκτυο των πραγμάτων (IIOT) γίνεται πιο διαδεδομένη, οι PLC με δυνατότητα Ethernet πρέπει να αναπτύξουν πρόσθετα τείχη προστασίας.
Τυπική περίπτωση: Ο ιός Stuxnet (2010) επιτέθηκε σε πυρηνικές εγκαταστάσεις του Ιράν μέσω της ευπάθειας PLC, υπογραμμίζοντας τους κινδύνους για την ασφάλεια στον κυβερνοχώρο.
IPC: Η βασιζόμενη στο σύστημα προστασίας λογισμικού, οι επιθέσεις συστήματος και οι βάσεις δεδομένων των ιών πρέπει να ενημερώνονται τακτικά. Ωστόσο, τα IPC βιομηχανικής ποιότητας έχουν συνήθως ενσωματωμένες μάρκες TPM 2.0, υποστηρίζουν κρυπτογράφηση δεδομένων σε επίπεδο υλικού και συμμορφώνονται με τα πρότυπα ασφάλειας πληροφοριών ISO / IEC 27001.
Πολυπλοκότητα ελέγχου
Απλός έλεγχος λογικής: Εάν το έργο περιλαμβάνει μόνο απλή λογική της "απόκρισης ενεργοποιητή αισθητήρα - ενεργοποιητή" (π.χ. αυτόματο άνοιγμα και κλείσιμο της πόρτας), η PLC είναι επαρκής για την κάλυψη των απαιτήσεων και ο κύκλος ανάπτυξης είναι σύντομος.
Σύνθετες αλγοριθμικές εφαρμογές: Για χαρακτηριστικά όπως η συναρμολόγηση που καθοδηγείται από την όραση, την πρόβλεψη της υγείας του εξοπλισμού κλπ., Επιλέξτε ένα IPC για την υποστήριξη της ανάπτυξης μοντέλου μηχανικής μάθησης.
Περιβαλλοντική σκληρότητα
Εξαιρετικά φυσικά περιβάλλοντα: Υψηλής θερμοκρασίας (π.χ. εργαστήριο χάλυβα), σενάρια υψηλής δόνησης (π.χ., μηχανήματα εξόρυξης) που δίνουν προτεραιότητα στις PLC, των οποίων η ανθεκτικότητα του υλικού έχει επαληθευτεί με μακροπρόθεσμη βιομηχανική επικύρωση.
Ήπια βιομηχανικά περιβάλλοντα: Σε σενάρια όπως τα ηλεκτρονικά καταστήματα κατασκευής και τα εργοστάσια καθαρού τροφίμου, οι αξιολογήσεις σχεδιασμού και προστασίας της IPC πληρούν ήδη τις ανάγκες.
Επεκτασιμότητα του συστήματος
Σταθερές λειτουργικές απαιτήσεις: Για παράδειγμα, η αρθρωτή επέκταση της PLC είναι πιο αποδοτική για την παραδοσιακή τροποποίηση γραμμής παραγωγής (μόνο το τμήμα ελέγχου αναβαθμίζεται).
Μελλοντικός προγραμματισμός αναβάθμισης: Εάν σχεδιάζετε να μετατραπεί σε ένα έξυπνο εργοστάσιο (π.χ. πρόσβαση στην πλατφόρμα IoT), η δυνατότητα σύγκλισης IPC είναι η δυνατότητα σύγκλισης μπορεί να αποφύγει τις επαναλαμβανόμενες επενδύσεις.
Οι PLC και οι βιομηχανικοί υπολογιστές αντιπροσωπεύουν το "παρελθόν" και το "μέλλον" του βιομηχανικού αυτοματισμού: ο πρώτος είναι ο ακρογωνιαίος λίθος του ώριμου και αξιόπιστου ελέγχου, ενώ ο τελευταίος είναι ο βασικός κινητήρας που οδηγεί τη νοημοσύνη. Οι επιχειρήσεις πρέπει να πηδούν από το "είτε / είτε" να σκέφτονται και να λαμβάνουν ολοκληρωμένες αποφάσεις από τις ακόλουθες διαστάσεις κατά την επιλογή μοντέλων:
Βραχυπρόθεσμο έργο: Προτεραιότητα στο κόστος και τη σταθερότητα του PLC, που ισχύει για τον περιορισμένο προϋπολογισμό, τη σαφή λειτουργία της σκηνής.
Μεσαίο έως Μακροπρόθεσμο Σχεδιασμό: Επενδύστε στο IPC για να ικανοποιήσετε τις ανάγκες ψηφιακού μετασχηματισμού, ειδικά τα έργα που περιλαμβάνουν μεγάλα δεδομένα, AI και ενσωμάτωση σύννεφων.
Σύνθετα συστήματα: υιοθετήστε την υβριδική αρχιτεκτονική "PLC+IPC" για την επίτευξη συνεργιστικής βελτιστοποίησης μεταξύ των στρωμάτων ελέγχου και πληροφοριών.
Ως επαγγελματίας κατασκευαστής στον τομέα των βιομηχανικών υπολογιστών,IpctechΠαρέχει ένα πλήρες φάσμα ανθεκτικών βιομηχανικών υπολογιστών, υποστηρίζοντας μια ποικιλία παραγόντων μορφής από πάνελ αφής 15 ιντσών σε διακομιστές τοποθετημένους σε ράφι και προσαρμογή σε σενάρια όπως η ενσωμάτωση PLC, η μηχανική όραση, ο υπολογισμός των άκρων κ.ο.κ. Για προσαρμοσμένες λύσεις αυτοματισμού, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας για δωρεάν τεχνική διαβούλευση για να βοηθήσετε το εργοστάσιό σας να προχωρήσει προς ένα αποτελεσματικό και έξυπνο μέλλον.
Τι είναι το PLC;
Το PLC (προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής) είναι ένας ειδικός υπολογιστής που έχει σχεδιαστεί για βιομηχανικά περιβάλλοντα και η βασική του λειτουργία είναι να πραγματοποιήσει αυτοματοποιημένο έλεγχο του μηχανικού εξοπλισμού μέσω λειτουργιών λογικής σε πραγματικό χρόνο. Το υλικό είναι αρθρωτό και αποτελείται από μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU), τις ενότητες εισόδου /εξόδου (i /), μονάδες τροφοδοσίας και μονάδες αποθήκευσης. Σε αντίθεση με τους υπολογιστές γενικής χρήσης, το λειτουργικό σύστημα της PLC είναι ένα λειτουργικό σύστημα σε πραγματικό χρόνο (RTOS), το οποίο εξασφαλίζει ακρίβεια εκτέλεσης εντολών μικροδευτερολέπτων και του επιτρέπει να ανταποκρίνεται σε πραγματικό χρόνο σε σήματα αισθητήρων (π.χ. θερμοκρασία, πίεση) και ενεργοποιητές ελέγχου (π.χ. κινητήρες, βαλβίδες).
Τύποι υλικού και τυπικές εφαρμογές
Miniature PLC: Σύμβουλο (όπως το μέγεθος της παλάμης του χεριού σας), ενσωματωμένο με βασικές διεπαφές I / o, κατάλληλες για τον έλεγχο μιας συσκευής, όπως ο έλεγχος λογικής έναρξης των μικρών μηχανών συσκευασίας.
Modular PLC: Υποστηρίζει ευέλικτη επέκταση των μονάδων I / o (π.χ. ψηφιακές, αναλογικές, επικοινωνιακές μονάδες), κατάλληλες για σύνθετες γραμμές παραγωγής, π.χ. Συνεργατικός έλεγχος ρομποτικών όπλων στα εργαστήρια συναρμολόγησης αυτοκινήτων.
Rackmount PLC: Με ισχυρή ισχύ επεξεργασίας και χωρητικότητα επέκτασης, χρησιμοποιείται συνήθως σε μεγάλα βιομηχανικά συστήματα, όπως τα κεντρικά συστήματα ελέγχου (DCS) στο πετροχημικό πεδίο.
Πλεονεκτήματα των PLCS
Υψηλή αξιοπιστία: Σχεδιασμός χωρίς ανεμιστήρα, λειτουργία ευρείας θερμοκρασίας (-40 ℃ ~ 70 ℃) και δομή ανθεκτική σε κραδασμούς επιτρέπει σταθερή λειτουργία σε σκληρά περιβάλλοντα όπως σκόνη και λάδι.
Υψηλός σε πραγματικός χρόνος: Με βάση τον μηχανισμό κύκλου σάρωσης, εξασφαλίζει τη ντετερμινιστική εκτέλεση των οδηγιών ελέγχου, κατάλληλα για σενάρια ευαίσθητα στο χρόνο (π.χ. γραμμή παραγωγής πλήρωσης υψηλής ταχύτητας).
Χαμηλό κατώτατο όριο προγραμματισμού: Υποστηρίζει γλώσσες γραφικών προγραμματισμού, όπως η λογική της σκάλας, καθιστώντας εύκολο τους μηχανικούς πεδίου να ξεκινούν γρήγορα.
Περιορισμοί PLCS
Περιορισμένη ισχύς επεξεργασίας: Υποστηρίζει μόνο απλές λειτουργίες λογικής, δύσκολο να εκτελεστούν σύνθετα καθήκοντα όπως η μηχανική μάθηση και η μεγάλη ανάλυση δεδομένων.
Μονή-λειτουργία: επικεντρωμένη στον βιομηχανικό έλεγχο, η ενσωμάτωση με τα συστήματα πληροφορικής (π.χ. ERP, MES) απαιτεί πρόσθετες συσκευές πύλης.
Υψηλό κόστος σύνθετων συστημάτων: Όταν απαιτούνται μεγάλος αριθμός μετατροπών I / o ή μετατροπές πρωτοκόλλου επικοινωνίας, το κόστος του υλικού αυξάνεται εκθετικά.
Τι είναι έναΒιομηχανικός υπολογιστής?
ΕναΒιομηχανικός υπολογιστήςείναι ένας ενισχυμένος υπολογιστής που βασίζεται στην αρχιτεκτονική PC γενικής χρήσης, σχεδιασμένη για βιομηχανικά σενάρια, τρέχοντα παράθυρα, Linux και άλλα σημαντικά λειτουργικά συστήματα. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας ημιαγωγών, το IPC δεν μπορεί μόνο να εκπληρώσει τα καθήκοντα ελέγχου της παραδοσιακής PLC, αλλά και να φέρει πολλαπλά φόρτα εργασίας όπως HMI, Computing Edge, ανίχνευση AI, κλπ. Με την ενσωμάτωση της GPU (επεξεργαστή γραφικών), TPU (Tensor Processor) και NVME SSD (υψηλής ταχύτητας στερεάς κατάστασης δίσκου). Η βασική του αξία είναι να μειώσει την ποσότητα του υλικού στο εργοστάσιο μέσω της "ολοκλήρωσης της λειτουργίας", για παράδειγμα, ένα IPC μπορεί να πραγματοποιήσει τον έλεγχο του εξοπλισμού, την απόκτηση δεδομένων και την επικοινωνία σύννεφων ταυτόχρονα.
Χαρακτηριστικά υλικού και μεθόδους ανάπτυξης
Σχεδιασμός περιβάλλοντος κατά του Harsh: υιοθετώντας ψύξη χωρίς ανεμιστήρα και πλήρες μεταλλικό σώμα, υποστηρίζει την ανθεκτική και αδιάβροχη βαθμολογία IP65 και μερικά μοντέλα μπορούν να λειτουργήσουν σε -25 ℃ ~ 60 ℃ περιβάλλον ευρείας θερμοκρασίας.
Ευέλικτη δυνατότητα επέκτασης: Παρέχει υποδοχή PCIE, διασύνδεση M.2 και υποστηρίζει την επέκταση των ασύρματων μονάδων (όπως 5G, Wi-Fi 6), κάρτα επιτάχυνσης GPU ή κάρτα ελέγχου κίνησης για την κάλυψη των αναγκών της μηχανικής όρασης, του ελέγχου ρομπότ κ.ο.κ.
Διαφοροποιημένες μεθόδους εγκατάστασης: Υποστήριξη της τοποθέτησης σιδηροδρόμων DIN (κατάλληλη για ντουλάπια ελέγχου), VESA τοίχο (κατάλληλο για κονσόλες λειτουργίας) ή rack-τοποθεσία (σενάρια κέντρου δεδομένων).
Πλεονεκτήματα τουΒιομηχανικοί υπολογιστές
Ισχυρή ικανότητα επεξεργασίας: Εξοπλισμένη με επεξεργαστή Intel Core / I7 ή AMD Rare Dragon, μπορεί να εκτελέσει τις Python, C ++ και άλλες γλώσσες υψηλού επιπέδου και υποστηρίζει την ανάπτυξη μοντέλων βαθιάς μάθησης (όπως η ανίχνευση στόχου YOLO).
Η δυνατότητα σύγκλισης της σύγκλισης: φυσική υποστήριξη για βιομηχανικά πρωτόκολλα όπως το OPC UA, το MQTT κ.λπ., τα οποία μπορούν να διασυνδέονται απευθείας με το σύστημα ERP για να πραγματοποιήσουν μεταφόρτωση και ανάλυση δεδομένων παραγωγής σε πραγματικό χρόνο.
Βολική απομακρυσμένη διαχείριση: Η απομακρυσμένη παρακολούθηση και η αναβάθμιση του υλικολογισμικού μπορούν να πραγματοποιηθούν μέσω εργαλείων όπως το TeamViewer και το VNC, μειώνοντας το κόστος συντήρησης.
Περιορισμοί βιομηχανικών υπολογιστών
Υψηλή αρχική επένδυση: Το κόστος της υψηλής τεχνολογίας IPC μπορεί να φτάσει σε δεκάδες χιλιάδες δολάρια, πολύ περισσότερο από τα μικρά συστήματα PLC.
Απαιτήσεις υψηλής ασφάλειας: Τα τείχη προστασίας, τα συστήματα ανίχνευσης εισβολών (IDS) και το βιομηχανικό λογισμικό προστασίας από ιούς πρέπει να αναπτυχθούν για την αντιμετώπιση των απειλών ransomware (π.χ. NoTpetya).
Η προσαρμογή του περιβάλλοντος εξαρτάται από τη διαμόρφωση: Ορισμένες μη επιτρεπόμενες IPC απαιτούν πρόσθετη προστασία σε ακραίες κραδασμούς ή περιβάλλοντα υψηλής σκόνης.
Διαφορά μεταξύ του Industrial PC vs plc;
Λειτουργικό σύστημα και πραγματικός χρόνος
PLC: Εξαρτάται από το λειτουργικό σύστημα σε πραγματικό χρόνο (RTOS), υιοθετεί τον κυκλικό μηχανισμό σάρωσης για να εξασφαλίσει την χρονική βεβαιότητα κάθε κύκλου διδασκαλίας, ο οποίος είναι κατάλληλος για εργασίες ελέγχου ακριβείας χιλιοστών (π.χ. χρονισμός κλεισίματος μούχλα της μηχανής χύτευσης έγχυσης).
IPC: Εκτέλεση ενός λειτουργικού συστήματος γενικής χρήσης, πρέπει να πραγματοποιήσει σκληρές λειτουργίες σε πραγματικό χρόνο μέσω μονάδων επέκτασης σε πραγματικό χρόνο (όπως πυρήνα σε πραγματικό χρόνο RTX) και είναι πιο κατάλληλο για σενάρια με ελαφρώς χαμηλότερες απαιτήσεις σε πραγματικό χρόνο, αλλά απαιτεί πολλαπλές εργασίες (όπως ο έξυπνος προγραμματισμός αποθήκης).
Οικολογία της γλώσσας και της ανάπτυξης
PLC: LADDER LOGIC (LADDER LOGIC), το διάγραμμα μπλοκ λειτουργίας (FBD) είναι το κύριο, τα περισσότερα από τα αναπτυξιακά εργαλεία για τους κατασκευαστές προσαρμοσμένου λογισμικού (όπως η πύλη Siemens Tia), η οικολογία είναι κλειστή, αλλά η σταθερότητα είναι ισχυρή.
IPC: Υποστηρίζει C / C ++, Python, .NET και άλλες γλώσσες γενικής χρήσης και μπορούν να επαναχρησιμοποιήσουν τις βιβλιοθήκες ανοιχτού κώδικα (όπως η βιβλιοθήκη OpenCV Vision) και το βιομηχανικό λογισμικό (όπως το MATLAB Industrial), με υψηλή αποτελεσματικότητα ανάπτυξης και ισχυρή επέκταση λειτουργικότητας.
Μοντελοποίηση κόστους
Μικρά συστήματα: Τα PLC προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα κόστους. Για παράδειγμα, για ένα μικρό έργο που ελέγχει 10 ψηφιακές εισόδους / εξόδους, μια λύση PLC μπορεί να είναι τόσο χαμηλή όσο 1 / 3 το κόστος ενός IPC.
Σύνθετα συστήματα: Τα IPC έχουν ανώτερο συνολικό κόστος ιδιοκτησίας (TCO). Όταν η επιθεώρηση όρασης, η αποθήκευση δεδομένων και οι επικοινωνίες που βασίζονται σε σύννεφο πρέπει να ενσωματωθούν, η IPC μειώνει το συνδυασμένο κόστος αγοράς, καλωδίωσης και συντήρησης υλικού.
Ασφάλεια και αξιοπιστία
PLC: Οι παραδοσιακές αρχιτεκτονικές είναι λιγότερο εκτεθειμένες σε cyberattacks, αλλά καθώς το βιομηχανικό Διαδίκτυο των πραγμάτων (IIOT) γίνεται πιο διαδεδομένη, οι PLC με δυνατότητα Ethernet πρέπει να αναπτύξουν πρόσθετα τείχη προστασίας.
Τυπική περίπτωση: Ο ιός Stuxnet (2010) επιτέθηκε σε πυρηνικές εγκαταστάσεις του Ιράν μέσω της ευπάθειας PLC, υπογραμμίζοντας τους κινδύνους για την ασφάλεια στον κυβερνοχώρο.
IPC: Η βασιζόμενη στο σύστημα προστασίας λογισμικού, οι επιθέσεις συστήματος και οι βάσεις δεδομένων των ιών πρέπει να ενημερώνονται τακτικά. Ωστόσο, τα IPC βιομηχανικής ποιότητας έχουν συνήθως ενσωματωμένες μάρκες TPM 2.0, υποστηρίζουν κρυπτογράφηση δεδομένων σε επίπεδο υλικού και συμμορφώνονται με τα πρότυπα ασφάλειας πληροφοριών ISO / IEC 27001.
Αρχιτεκτονική και επεκτασιμότητα υλικού
|
Μήτρα
| Τύπος εφαρμογής | Σενάριο προτεραιότητας PLC | IPC Σενάριο προτεραιότητας |
| Έλεγχος εξοπλισμού | Εργαλείο ενιαίας μηχανής, Start Conveyor / Σταματήστε | Κίνηση Σχεδιασμός για συνεργατικά ρομπότ, πλοήγηση AGV |
| Παρακολούθηση της διαδικασίας | Επίπεδο κλειστού βρόχου / Έλεγχος θερμοκρασίας σε χημικά φυτά | Ανάλυση σε πραγματικό χρόνο των περιβαλλοντικών δεδομένων ημιαγωγών καθαρισμού |
| Διαχείριση δεδομένων | Απλή καταμέτρηση παραγωγής | Η ενσωμάτωση του συστήματος MES, η ιστορική αποθήκευση δεδομένων και η ανιχνευσιμότητα |
| Υπολογιστική άκρη | Δεν ισχύει | Ανίχνευση ελαττωμάτων AI, Προειδοποίηση πρόβλεψης (π.χ. προειδοποίηση αποτυχίας κινητήρα) |
Οδηγός απόφασης επιλογής βιομηχανικού αυτοματισμού
Τρία στοιχεία ανάλυσης απαιτήσεων
Πολυπλοκότητα ελέγχου
Απλός έλεγχος λογικής: Εάν το έργο περιλαμβάνει μόνο απλή λογική της "απόκρισης ενεργοποιητή αισθητήρα - ενεργοποιητή" (π.χ. αυτόματο άνοιγμα και κλείσιμο της πόρτας), η PLC είναι επαρκής για την κάλυψη των απαιτήσεων και ο κύκλος ανάπτυξης είναι σύντομος.
Σύνθετες αλγοριθμικές εφαρμογές: Για χαρακτηριστικά όπως η συναρμολόγηση που καθοδηγείται από την όραση, την πρόβλεψη της υγείας του εξοπλισμού κλπ., Επιλέξτε ένα IPC για την υποστήριξη της ανάπτυξης μοντέλου μηχανικής μάθησης.
Περιβαλλοντική σκληρότητα
Εξαιρετικά φυσικά περιβάλλοντα: Υψηλής θερμοκρασίας (π.χ. εργαστήριο χάλυβα), σενάρια υψηλής δόνησης (π.χ., μηχανήματα εξόρυξης) που δίνουν προτεραιότητα στις PLC, των οποίων η ανθεκτικότητα του υλικού έχει επαληθευτεί με μακροπρόθεσμη βιομηχανική επικύρωση.
Ήπια βιομηχανικά περιβάλλοντα: Σε σενάρια όπως τα ηλεκτρονικά καταστήματα κατασκευής και τα εργοστάσια καθαρού τροφίμου, οι αξιολογήσεις σχεδιασμού και προστασίας της IPC πληρούν ήδη τις ανάγκες.
Επεκτασιμότητα του συστήματος
Σταθερές λειτουργικές απαιτήσεις: Για παράδειγμα, η αρθρωτή επέκταση της PLC είναι πιο αποδοτική για την παραδοσιακή τροποποίηση γραμμής παραγωγής (μόνο το τμήμα ελέγχου αναβαθμίζεται).
Μελλοντικός προγραμματισμός αναβάθμισης: Εάν σχεδιάζετε να μετατραπεί σε ένα έξυπνο εργοστάσιο (π.χ. πρόσβαση στην πλατφόρμα IoT), η δυνατότητα σύγκλισης IPC είναι η δυνατότητα σύγκλισης μπορεί να αποφύγει τις επαναλαμβανόμενες επενδύσεις.
Σύναψη
Οι PLC και οι βιομηχανικοί υπολογιστές αντιπροσωπεύουν το "παρελθόν" και το "μέλλον" του βιομηχανικού αυτοματισμού: ο πρώτος είναι ο ακρογωνιαίος λίθος του ώριμου και αξιόπιστου ελέγχου, ενώ ο τελευταίος είναι ο βασικός κινητήρας που οδηγεί τη νοημοσύνη. Οι επιχειρήσεις πρέπει να πηδούν από το "είτε / είτε" να σκέφτονται και να λαμβάνουν ολοκληρωμένες αποφάσεις από τις ακόλουθες διαστάσεις κατά την επιλογή μοντέλων:
Βραχυπρόθεσμο έργο: Προτεραιότητα στο κόστος και τη σταθερότητα του PLC, που ισχύει για τον περιορισμένο προϋπολογισμό, τη σαφή λειτουργία της σκηνής.
Μεσαίο έως Μακροπρόθεσμο Σχεδιασμό: Επενδύστε στο IPC για να ικανοποιήσετε τις ανάγκες ψηφιακού μετασχηματισμού, ειδικά τα έργα που περιλαμβάνουν μεγάλα δεδομένα, AI και ενσωμάτωση σύννεφων.
Σύνθετα συστήματα: υιοθετήστε την υβριδική αρχιτεκτονική "PLC+IPC" για την επίτευξη συνεργιστικής βελτιστοποίησης μεταξύ των στρωμάτων ελέγχου και πληροφοριών.
Γιατί να επιλέξωIpctech?
Ως επαγγελματίας κατασκευαστής στον τομέα των βιομηχανικών υπολογιστών,IpctechΠαρέχει ένα πλήρες φάσμα ανθεκτικών βιομηχανικών υπολογιστών, υποστηρίζοντας μια ποικιλία παραγόντων μορφής από πάνελ αφής 15 ιντσών σε διακομιστές τοποθετημένους σε ράφι και προσαρμογή σε σενάρια όπως η ενσωμάτωση PLC, η μηχανική όραση, ο υπολογισμός των άκρων κ.ο.κ. Για προσαρμοσμένες λύσεις αυτοματισμού, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας για δωρεάν τεχνική διαβούλευση για να βοηθήσετε το εργοστάσιό σας να προχωρήσει προς ένα αποτελεσματικό και έξυπνο μέλλον.
Συνιστώμενος
