Mis vahe on IPC ja HMI vahel

Sissejuhatus

Kaasaegsetes intelligentsetes tehastes näeme sageli tööstusliku personaalarvuti (IPC) ja inimese masina liides (HMI) stseeni. Kujutage ette, et autotööstuse tootmisliinil on tehnikud HMI-ga seadmete tööseisundi reaalajas jälgimise kaudu, reguleerige tootmisparameetreid, samal ajal kui STK keerukate automatiseerimisprogrammide taustal stabiilses töös, töötledes suures koguses tootmisandmeid. Mis vahe on IPC ja HMI vahel? Selles artiklis analüüsitakse erinevusi nende kahe vahel, et aidata lugejatel teha tööstuslikes rakendustes sobivam valik.

Mis onTööstuslik arvuti (IPC)?

Põhikontseptsioon: tööstuslik arvuti

Tööstuslik arvuti (tööstusavaldus, mida nimetatakse IPC -ks) riistvaraarhitektuuris ja meie sülearvutite igapäevases kasutamises on lauaarvutitel palju sarnasusi, mis on varustatud ka mikroprotsessori (CPU), salvestusmeediumi, mälu (RAM) ning erinevat tüüpi liideste ja portidega, aga ka sarnaste tarkvarafunktsioonidega. Sarnased tarkvarafunktsioonid. IPC -d on programmeerimisvõimaluste osas lähemal programmeeritavatele loogikakontrolleritele (PLC). Kuna need töötavad arvutiplatvormil, on IPC -kontrolleritel rohkem mälu ja võimsamaid protsessoreid kui PLC -del ja isegi mõned programmeeritavad automatiseerimiskontrollerid (PACS).

Karm: ehitatud karmidele keskkondadele

STC eristab tavalisest arvutist selle "karmi" olemusega. Karmidele keskkondadele, näiteks tehasepõrandatele kohandatud, talub see äärmist temperatuuri, kõrget niiskust, võimsuse suurenemist ning mehaanilist šokki ja vibratsiooni. Selle karm disain võib taluda ka suurt kogust tolmu, niiskust, prahti ja isegi tulekahju.

IPC arendamine sai alguse 1990ndatel, kui automatiseerimise müüjad üritasid juhtimistarkvara käivitada standardsetes personaalarvutites, mis simuleeris PLC-keskkondi, kuid usaldusväärsus oli halb selliste probleemide tõttu nagu ebastabiilne opsüsteem ja tööstuslik riistvara. Tänapäeval on IPC-tehnoloogia jõudnud kaugele, kus on stabiilsemad opsüsteemid, karastatud riistvara ja mõned tootjad on välja töötanud kohandatud IPC-süsteemid reaalajas tuumadega, mis eraldavad automatiseerimiskeskkonnast opsüsteemi keskkonnast, eelistades juhtimisülesandeid (näiteks sisend /

Omadusedtööstuslik arvuti

Fännideta disain: Tavalised kommertslikud personaalarvutid tuginevad soojuse hajutamisel tavaliselt siseventilaatoritele ning fännid on arvuti kõige tõrkeohtlikum komponent. Kuigi ventilaator tõmbab õhku, kannab see ka tolmu ja muid saasteaineid, mis võivad koguneda ja põhjustada soojuse hajumise probleeme, põhjustades süsteemi jõudluse või riistvara rikke lagunemist. IPC kasutab patenteeritud jahutusradiaatorit, mis passiivselt viib soojust emaplaadist ja muudest tundlikest sisekomponentidest šassiisse, kus see hajutatakse seejärel ümbritsevasse õhku, muutes selle eriti sobivaks kasutamiseks tolmuses ja vaenulikus keskkonnas.

Tööstusliku klassi komponendid: IPC kasutab tööstusliku klassi komponente, mis on loodud maksimaalse töökindluse ja tööaja tagamiseks. Need komponendid on võimelised 7 × 24-tunnine katkematu töö, isegi karmides keskkondades, kus tavalised tarbijakvaliteedilised arvutid võivad kahjustada või lammutada.

Väga konfigureeritav: IPC on võimeline mitmesuguseid ülesandeid, näiteks tehase automatiseerimine, kaugandmete hankimine ja seire. Selle süsteemid on projekti vajaduste rahuldamiseks väga kohandatavad. Lisaks usaldusväärsele riistvarale pakub see OEM -teenuseid nagu kohandatud kaubamärgistamine, peegeldamine ja BIOS -i kohandamine.

Suurem disain ja jõudlus: Karm keskkondade käitlemiseks mõeldud IPC -d mahutavad laiema töötemperatuuri vahemiku ja takistavad õhus levivaid osakesi. Paljud tööstuslikud personaalarvutid on võimelised 7 × 24 -tunnist operatsiooni, et rahuldada erinevate spetsiaalsete rakenduste vajadusi.

Rikkad i / o Valikud ja funktsionaalsus: andurite, PLC -de ja pärandseadmetega tõhusaks suhtlemiseks on STK varustatud rikkaliku I / Ovade komplekti ja täiendava funktsionaalsusega, mis vastab rakenduste vajadustele väljaspool traditsioonilist kontorikeskkonda, ilma et oleks vaja täiendavaid adaptereid või dongleid.

Pikk elutsükli: IPC pole mitte ainult väga usaldusväärne ja pikaajaline, vaid ka pika toote elutsüklil, mis võimaldab organisatsioonidel kasutada sama arvutimudelit kuni viis aastat ilma suuremate riistvara asendamiseta, tagades rakenduste pikaajalise stabiilse tuge.

Mis on HMI?

Määratlus ja funktsioon: “sild” inimese ja masina vahel

Inimese masinaliides (HMI) on liides, mille kaudu operaator interakteerub kontrolleriga. HMI kaudu saab operaator jälgida juhitava masina või protsessi olekut, muuta juhtimiseesmärke, muutes juhtimisseadeid ja alistades hädaolukorras automaatseid juhtimisoperatsioone käsitsi.

Tarkvara tüübid: käsukeskuste erinevad tasemed

HMI tarkvara jaguneb tavaliselt kaheks põhitüübiks: masinatasand ja järelevalve. Masinataseme tarkvara on sisseehitatud masinatasemesse seadmetesse taimerajatis ja vastutab üksikute seadmete töö haldamise eest. HMI järelevalve tarkvara kasutatakse peamiselt taimekontrolliruumides ning seda kasutatakse tavaliselt ka SCADA-s (andmete hankimise ja järelevalve juurdepääsu juhtimiseks), kus kaupluse põrandaseadmete andmeid kogutakse ja edastatakse töötlemiseks keskarvutisse. Kuigi enamikus rakendustes kasutatakse ainult ühte tüüpi HMI-tarkvara, kasutavad mõned rakendused mõlemat, mis ehkki kulukam välistab süsteemi koondamise ja vähendab pikaajalisi kulusid.

Riistvara ja tarkvara tihe korrelatsioon

HMI tarkvara juhib tavaliselt valitud riistvara, näiteks operaatori liideseterminal (OIT), arvutipõhine seade või sisseehitatud arvuti. Sel põhjusel nimetatakse HMI-tehnoloogiat mõnikord operaatori terminaliks (OTS), kohalike operaatori liideste (LOIS), operaatori liideste terminalideks (OITS) või Man-Machine liidesteks (MMIS). Õige riistvara valimine lihtsustab sageli HMI tarkvara arendamist.

HMI vs.IPC: Mis vahe on?

Protsessor ja jõudlus: võimsuse erinevus

IPC-d on varustatud suure jõudlusega protsessoritega, näiteks Intel Core I seeria ja suuremate mäluga. Kuna need töötavad arvutiplatvormil, on IPC -del rohkem töötlemisvõimsust ning rohkem salvestus- ja mäluruumi. Seevastu HMIS kasutab enamasti madalama jõudlusega protsessorit, kuna nad peavad täitma ainult konkreetseid ülesandeid, näiteks ühe masinataseme või seiretaseme ülesande, ning muu tarkvara või juhtimisülesannete käivitamiseks ei pea nad palju töötlemisvõimsust reserveerima. Lisaks peavad HMI tootjad kaaluma jõudlust ja kulusid riistvara disaini optimaalse tasakaalu saavutamiseks.

Kuvarid: suurus muudab vahet

IPC -d on sageli varustatud suuremate kuvaritega, mis võivad korraga rohkem teavet näidata, pakkudes operaatoritele laiemat vaatevälja. Traditsiooniline HMI kuvari suurus on suhteliselt väike, tavaliselt vahemikus 4 tolli kuni 12 tolli, ehkki mõned HMI-tootjad on nüüd hakanud pakkuma suuremat ekraani tipptasemel rakenduste jaoks.

Suhtlusliidesed: paindlikkuse erinevused

STC pakub hulgaliselt suhtlusliideseid, sealhulgas mitu USB -porti, kahekordseid Etherneti pordid ja / või jadapordid, mis hõlbustab riistvaraga ühenduse loomist ja hõlpsamini kohaneda tulevaste rakenduste laienemisvajadustega. Samal ajal toimib arvutipõhine IPC visualiseerimisvahendina, mida saab paindlikult integreerida teiste operatsioonisüsteemiga ühilduvate kommunikatsiooniprotokollide ja rakendustega. Vastupidi, traditsiooniline HMI on suhteliselt vähem paindlik tänu sõltuvusele konkreetsetest kommunikatsiooniprotokollidest ja rakendustarkvarast.

Tehnoloogia uuendamine: raskuste erinevused

Tehnoloogia arendamisega suureneb vajadus riistvara laienemise järele. Sellega seoses on IPC riistvara laiendamine lihtsam ja kulutõhusam. HMI jaoks, kui peate riistvara tarnijat muutma, ei saa sageli visualiseerimisprojekti otse rännata, peate visualiseerimisrakenduse ümber arendama, mis mitte ainult ei suurenda arendusaega ja kulusid, vaid ka automatiseerimissüsteemis pärast hooldusraskuste kasutuselevõttu.

VastupidavusIPC -dja hmis

IPC -de karmus

STC -sid karmi töö jaoks karmides keskkondades, näiteks äärmuslikes temperatuuris, tolmuks ja vibratsioonis. Fännideta disain, tööstusklassi komponendid ja usaldusväärne konstruktsioon võimaldavad tal vastu pidada tööstuskeskkonna väljakutsetele ja tagada pikka aega stabiilne töö.

HMI karmid omadused

Tööstusautomaatika valdkonnas on HMI -ga varustatud seadmed sageli karmis keskkonnas, nii et HMI -l peavad olema järgmised karmid omadused:

LAPKSISTUS: HMI -d paigaldatakse sageli pideva vibratsiooniga keskkondadesse, näiteks tootmisettevõtted või mobiilseadmed, ja peaksid olema võimelised vastu pidama pidevale vibratsioonile ja aeg -ajalt löökidele, et tagada katkematu töö.

Laia temperatuurivahemik: HMIS -i töötemperatuuri vahemik - 20 ° C kuni 70 ° C, et mahutada keskkondadest alates madala temperatuuriga külmutatud toidutöötlemisettevõtetes kuni kõrgete temperatuurideni terasveskites.

Kaitsehinnang: kohtades, kus seadmeid tuleb sageli puhastada, näiteks toidutöötlemisettevõtted, tuleb HMI -del olla vähemalt IP65, et kaitsta tolmu sissetungi ja vee pritsmete eest, et tagada varustuse ohutus.

Ventilaatorideta disain: sellistes kohtades nagu saeveskid ja sepised takistavad ventilaatorideta disainid selliseid osakesi nagu saepuru ja rauasisaldused seadmesse sisenemise, laiendades selle kasutusaja.

Võimsuskaitse: HMIS-il peaks olema lai pingevahemik (9-48VDC), samuti ülepinge, ülevoolu ja elektrostaatilise tühjenemise kaitse (ESD) kaitse, et tagada stabiilsus ja usaldusväärsus erinevates tööstuskeskkondades.

Millal valida IPC?

Kui seistes silmitsi suuremahulise, andmemahuka tehase automatiseerimisprojektiga, mis nõuab keeruka tarkvara käivitamist, suurte andmebaaside haldamist või täiustatud funktsioonide rakendamist, on IPC parem valik. Näiteks autotööstuse autotootmisliini automatiseeritud juhtimissüsteemis saab IPC hakkama saada suures koguses seadme andmeid, käivitada keerulisi sõiduplaani algoritme ja hoida liini tõhusalt tööl.

Millal HMI valida?

HMI on kulutõhus valik rakenduste jaoks, mis nõuavad PLC lihtsat jälgimist ja kontrolli. Näiteks saab operaator väikeses toiduainete töötlemisettevõttes hõlpsalt jälgida ja reguleerida pakendimasina tööparameetreid HMI kaudu, et rahuldada igapäevaseid tootmisvajadusi.

Järeldus

Tööstusarvutid(IPC-d) ja inim-masinaliidesed (HMIS) mängivad tööstusautomaatika erinevaid rolle, kuid mõlemad on hädavajalikud: IPC-d sobivad keerukate, suuremahuliste tööstusprojektide jaoks tänu võimsale jõudlusele ja mastaapsusele, samas kui HMIS vastab lihtsate jälgimise ja kontrolli vajadustele koos oma mugava inim-ja-jamade interaktsioonide ning kulukale jõudlusega. Praktilistes rakendustes mõistke nende kahe erinevusi, et teha optimaalne valik vastavalt projekti nõuetele, nii et tööstusautomaatikasüsteem jõudluse maksimeerimiseks.