Quelle est la différence entre AP et Industria PC
2025-05-16
Poussée par la vague de l'industrie 4.0, l'automatisation est passée d'une option pour améliorer l'efficacité à une nécessité pour la survie des entreprises. L'industrie mondiale de la fabrication déploie des systèmes de contrôle avancé pour améliorer la précision de la production, réduire les temps d'arrêt et optimiser les coûts. Les contrôleurs logiques programmables (PLC) et les PC industriels (IPC) sont les deux technologies de base qui sous-tendent l'automatisation dans ce processus. Bien qu'ils servent tous les deux des scénarios de contrôle industriel, il existe des différences significatives dans leur architecture technique, leurs caractéristiques fonctionnelles et leur portée d'application.
PLC (contrôleur logique programmable) est un ordinateur spécial conçu pour les environnements industriels, et sa fonction principale est de réaliser le contrôle automatisé de l'équipement mécanique grâce à des opérations logiques en temps réel. Le matériel est modulaire et se compose d'une unité de traitement centrale (CPU), de modules de sortie (i / o), modules d'alimentation et unités de stockage d'alimentation. Contrairement aux ordinateurs à usage général, le système d'exploitation du PLC est un système d'exploitation en temps réel (RTOS), qui garantit une précision d'exécution de la commande microseconde et lui permet de répondre en temps réel aux signaux de capteur (par exemple, température, pression) et contrôler les actionneurs (par exemple, moteurs, vannes).
Miniature Plc: Taille compacte (comme la taille de la paume de votre main), intégrée aux interfaces de base i / o, adaptées à la commande de périphérique unique, telles que le contrôle de la logique de démarrage des petites machines d'emballage.
PLC modulaire: prend en charge l'expansion flexible des modules i / o (par exemple, les modules numériques, analogiques, de communication), adaptés aux lignes de production complexes, par ex. Contrôle collaboratif des armes robotiques dans les ateliers d'assemblage automobile.
Rackmount PLC: Avec une puissance de traitement et une capacité d'expansion fortes, il est couramment utilisé dans les grands systèmes industriels, tels que les systèmes de contrôle centralisés (CD) dans le domaine pétrochimique.
Fiabilité élevée: conception sans ventilateur, fonctionnement à large température (-40 ℃ ~ 70 ℃) et structure résistante aux vibrations permettent un fonctionnement stable dans des environnements difficiles tels que la poussière et l'huile.
Élevé en temps réel: en fonction du mécanisme du cycle de balayage, il assure une exécution déterministe des instructions de contrôle, adaptées aux scénarios sensibles au temps (par exemple, une ligne de production de remplissage à grande vitesse).
Faible seuil de programmation: prend en charge les langages de programmation graphique tels que la logique des échelles, ce qui facilite le démarrage des ingénieurs sur le terrain.
Power de traitement limité: ne prend en charge que des opérations logiques simples, difficiles à effectuer des tâches complexes telles que l'apprentissage automatique et l'analyse des mégadonnées.
Une seule fonction: axée sur le contrôle industriel, l'intégration avec les systèmes informatiques (par exemple ERP, MES) nécessite des dispositifs de passerelle supplémentaires.
Coût élevé des systèmes complexes: Lorsqu'un grand nombre de modules I / O ou de conversions de protocole de communication sont nécessaires, le coût matériel augmente de façon exponentielle.
UnPC industrielest un ordinateur amélioré basé sur l'architecture PC à usage général, conçu pour les scénarios industriels, l'exécution de Windows, Linux et d'autres principaux systèmes d'exploitation. Avec le développement de la technologie des semi-conducteurs, l'IPC peut non seulement accomplir les tâches de contrôle de la place de la place traditionnelle, mais également transporter plusieurs charges de travail telles que l'IHM, le calcul Edge, la détection de vision de l'IA, etc. en intégrant le GPU (processeur graphique), le TPU (processeur de tenseur) et le NVME SSD (intégration à l'état solide à haute vitesse ". Sa valeur fondamentale est de réduire la quantité de matériel dans l'usine grâce à «l'intégration des fonctions», par exemple, un IPC peut réaliser le contrôle de l'équipement, l'acquisition de données et la communication cloud en même temps.
Conception de l'environnement anti-harsh: adoption de refroidissement sans ventilateur et corps complet, il prend en charge la notation IP65 à l'épreuve de la poussière et imperméable, et certains modèles peuvent fonctionner dans -25 ℃ ~ 60 ℃ un environnement de température de large.
Capacité d'expansion flexible: fournit des emplacements PCIe, l'interface M.2 et prend en charge l'expansion des modules sans fil (tels que la 5G, le Wi-Fi 6), la carte d'accélération GPU ou la carte de contrôle de mouvement pour répondre aux besoins de la vision machine, du contrôle des robots, etc.
Méthodes d'installation diversifiées: Soutenir le montage en rail DIN (adapté aux armoires de contrôle), le montage mural VESA (adapté aux consoles de fonctionnement) ou le montage à rack (scénarios de centre de données).
Capacité de traitement puissante: équipée de processeur Intel Core / i7 ou AMD Rare Dragon, il peut exécuter Python, C ++ et d'autres langues de haut niveau, et prend en charge le déploiement de modèles d'apprentissage en profondeur (tels que la détection de cible YOLO).
Il / OT Convergence Capacité: support natif pour les protocoles industriels tels que OPC UA, MQTT, etc., qui peuvent être directement interfacés avec le système ERP pour réaliser le téléchargement et l'analyse en temps réel des données de production.
Gestion à distance pratique: la surveillance à distance et la mise à niveau du micrologiciel peuvent être réalisées via des outils tels que TeamViewer et VNC, réduisant les coûts de maintenance.
Investissement initial élevé: Le coût de l'IPC haut de gamme peut atteindre des dizaines de milliers de dollars, bien plus que de petits systèmes PLC.
Exigences de haute sécurité: les pare-feu, les systèmes de détection d'intrusion (IDS) et les logiciels antivirus de qualité industrielle doivent être déployés pour traiter les menaces de ransomware (par exemple NotPetya).
L'adaptation environnementale est dépendante de la configuration: certains IPC non rugnés nécessitent une protection supplémentaire dans des vibrations extrêmes ou des environnements de poussière élevés.
PLC: dépend du système d'exploitation en temps réel (RTOS), adopte le mécanisme de balayage cyclique pour garantir la certitude du temps de chaque cycle d'instructions, qui convient aux tâches de contrôle de précision de la milliseconde (par exemple.
IPC: exécution d'un système d'exploitation à usage général, il doit réaliser des fonctions en temps réel dures via des modules d'extension en temps réel (tels que le noyau RTX en temps réel), et convient plus aux scénarios avec des exigences en temps réel légèrement inférieures mais nécessitant des tâches multiples (comme la planification intelligente de l'entrepôt).
PLC: Logique des échelles (logique d'échelle), le diagramme du bloc fonctionnel (FBD) est le principal, la plupart des outils de développement pour les fabricants de logiciels personnalisés (tels que Siemens Tia Portal), l'écologie est fermée, mais la stabilité est forte.
IPC: prend en charge C / C ++, Python, .NET et d'autres langages à usage général, et peut réutiliser les bibliothèques open source (telles que la bibliothèque de vision OpenCV) et les logiciels industriels (tels que Matlab Industrial), avec une efficacité de développement élevée et une forte expansion de fonctionnalités.
Petits systèmes: les PLC offrent des avantages de coûts importants. Par exemple, pour un petit projet contrôlant 10 sorties numériques /, une solution PLC peut être aussi faible que 1 / 3 le coût d'un IPC.
Systèmes complexes: les IPC ont un coût total de possession supérieur (TCO). Lorsque l'inspection de la vision, le stockage de données et les communications basées sur le cloud doivent être intégrées, l'IPC réduit les coûts combinés de l'achat, du câblage et de la maintenance du matériel.
PLC: Les architectures traditionnelles sont moins exposées aux cyberattaques, mais à mesure que l'Internet des objets industriels (IIoT) devient plus répandu, les PLC compatibles Ethernet doivent déployer des pare-feu supplémentaires.
Cas typique: Virus Stuxnet (2010) a attaqué les installations nucléaires iraniennes grâce à la vulnérabilité des PLC, mettant en évidence les risques de cybersécurité.
IPC: Le fait de s'appuyer sur le système de protection logicielle, les correctifs système et les bases de données de virus doivent être mis à jour régulièrement. Cependant, les IPC de qualité industrielle ont généralement des puces TPM 2.0 intégrées, prennent en charge le chiffrement des données de niveau matériel et se conforment aux normes ISO / IEC 27001 de sécurité des informations.
Complexité de contrôle
Contrôle de logique simple: si le projet implique uniquement une logique simple de «Trigger du capteur - réponse de l'actionneur» (par exemple, ouverture automatique des portes et fermeture), le PLC est suffisant pour répondre aux exigences et que le cycle de développement est court.
Applications algorithmiques complexes: Pour les fonctionnalités telles que l'assemblage guidé par la vision, la prédiction de la santé de l'équipement, etc., choisissez un IPC pour prendre en charge le déploiement du modèle d'apprentissage automatique.
Dureté environnementale
Environnements physiques extrêmes: des scénarios à haute température (par exemple, en acier), les scénarios de vibration élevée (par exemple, des machines miniers) hiérarchisent les PLC, dont la durabilité matérielle a été vérifiée par validation industrielle à long terme.
Environnements industriels légers: Dans des scénarios tels que les magasins de fabrication d'électronique et les usines d'aliments propres, les cotes de conception et de protection sans fan et de protection de l'IPC répondent déjà aux besoins.
Extensibilité du système
Exigences fonctionnelles fixes: par exemple, l'expansion modulaire de la PLC est plus rentable pour la modification traditionnelle des lignes de production (seule la partie de contrôle est mise à niveau).
Planification de la mise à niveau future: si vous prévoyez de vous transformer en une usine intelligente (par exemple, l'accès à la plate-forme IoT), la capacité de convergence IT / OT de l'IPC peut éviter des investissements répétés.
Les PLC et les ordinateurs industriels représentent le «passé» et «l'avenir» de l'automatisation industrielle: le premier est la pierre angulaire d'un contrôle mature et fiable, tandis que le second est le moteur de base qui mène l'intelligence. Les entreprises doivent sauter de la réflexion «soit / ou» et prendre des décisions complètes à partir des dimensions suivantes lors de la sélection des modèles:
Projet à court terme: hiérarchisez le coût et la stabilité de la PLC, applicables au budget limité, fonction claire de la scène.
Planification à moyen à long terme: Investissez dans l'IPC pour répondre aux besoins de transformation numérique, en particulier les projets impliquant les mégadonnées, l'IA et l'intégration du cloud.
Systèmes complexes: adoptez l'architecture hybride «PLC + IPC» pour réaliser une optimisation synergique entre les couches de contrôle et d'intelligence.
En tant que fabricant professionnel dans le domaine des ordinateurs industriels,IpCTechFournit une gamme complète d'ordinateurs industriels robustes, en prenant en charge une variété de facteurs de forme, des panneaux tactiles de 15 pouces aux serveurs montés en rack, et en s'adaptant à des scénarios tels que l'intégration PLC, la vision machine, l'informatique Edge, etc. Pour les solutions d'automatisation personnalisées, veuillez nous contacter pour une consultation technique gratuite afin d'aider votre usine à évoluer vers un avenir efficace et intelligent.
Qu'est-ce qu'un API?
PLC (contrôleur logique programmable) est un ordinateur spécial conçu pour les environnements industriels, et sa fonction principale est de réaliser le contrôle automatisé de l'équipement mécanique grâce à des opérations logiques en temps réel. Le matériel est modulaire et se compose d'une unité de traitement centrale (CPU), de modules de sortie (i / o), modules d'alimentation et unités de stockage d'alimentation. Contrairement aux ordinateurs à usage général, le système d'exploitation du PLC est un système d'exploitation en temps réel (RTOS), qui garantit une précision d'exécution de la commande microseconde et lui permet de répondre en temps réel aux signaux de capteur (par exemple, température, pression) et contrôler les actionneurs (par exemple, moteurs, vannes).
Types de matériel et applications typiques
Miniature Plc: Taille compacte (comme la taille de la paume de votre main), intégrée aux interfaces de base i / o, adaptées à la commande de périphérique unique, telles que le contrôle de la logique de démarrage des petites machines d'emballage.
PLC modulaire: prend en charge l'expansion flexible des modules i / o (par exemple, les modules numériques, analogiques, de communication), adaptés aux lignes de production complexes, par ex. Contrôle collaboratif des armes robotiques dans les ateliers d'assemblage automobile.
Rackmount PLC: Avec une puissance de traitement et une capacité d'expansion fortes, il est couramment utilisé dans les grands systèmes industriels, tels que les systèmes de contrôle centralisés (CD) dans le domaine pétrochimique.
Avantages des PLC
Fiabilité élevée: conception sans ventilateur, fonctionnement à large température (-40 ℃ ~ 70 ℃) et structure résistante aux vibrations permettent un fonctionnement stable dans des environnements difficiles tels que la poussière et l'huile.
Élevé en temps réel: en fonction du mécanisme du cycle de balayage, il assure une exécution déterministe des instructions de contrôle, adaptées aux scénarios sensibles au temps (par exemple, une ligne de production de remplissage à grande vitesse).
Faible seuil de programmation: prend en charge les langages de programmation graphique tels que la logique des échelles, ce qui facilite le démarrage des ingénieurs sur le terrain.
Limites des PLC
Power de traitement limité: ne prend en charge que des opérations logiques simples, difficiles à effectuer des tâches complexes telles que l'apprentissage automatique et l'analyse des mégadonnées.
Une seule fonction: axée sur le contrôle industriel, l'intégration avec les systèmes informatiques (par exemple ERP, MES) nécessite des dispositifs de passerelle supplémentaires.
Coût élevé des systèmes complexes: Lorsqu'un grand nombre de modules I / O ou de conversions de protocole de communication sont nécessaires, le coût matériel augmente de façon exponentielle.
Qu'est-ce qu'unPC industriel?
UnPC industrielest un ordinateur amélioré basé sur l'architecture PC à usage général, conçu pour les scénarios industriels, l'exécution de Windows, Linux et d'autres principaux systèmes d'exploitation. Avec le développement de la technologie des semi-conducteurs, l'IPC peut non seulement accomplir les tâches de contrôle de la place de la place traditionnelle, mais également transporter plusieurs charges de travail telles que l'IHM, le calcul Edge, la détection de vision de l'IA, etc. en intégrant le GPU (processeur graphique), le TPU (processeur de tenseur) et le NVME SSD (intégration à l'état solide à haute vitesse ". Sa valeur fondamentale est de réduire la quantité de matériel dans l'usine grâce à «l'intégration des fonctions», par exemple, un IPC peut réaliser le contrôle de l'équipement, l'acquisition de données et la communication cloud en même temps.
Fonctionnalités matérielles et méthodes de déploiement
Conception de l'environnement anti-harsh: adoption de refroidissement sans ventilateur et corps complet, il prend en charge la notation IP65 à l'épreuve de la poussière et imperméable, et certains modèles peuvent fonctionner dans -25 ℃ ~ 60 ℃ un environnement de température de large.
Capacité d'expansion flexible: fournit des emplacements PCIe, l'interface M.2 et prend en charge l'expansion des modules sans fil (tels que la 5G, le Wi-Fi 6), la carte d'accélération GPU ou la carte de contrôle de mouvement pour répondre aux besoins de la vision machine, du contrôle des robots, etc.
Méthodes d'installation diversifiées: Soutenir le montage en rail DIN (adapté aux armoires de contrôle), le montage mural VESA (adapté aux consoles de fonctionnement) ou le montage à rack (scénarios de centre de données).
Avantages deOrdinateurs industriels
Capacité de traitement puissante: équipée de processeur Intel Core / i7 ou AMD Rare Dragon, il peut exécuter Python, C ++ et d'autres langues de haut niveau, et prend en charge le déploiement de modèles d'apprentissage en profondeur (tels que la détection de cible YOLO).
Il / OT Convergence Capacité: support natif pour les protocoles industriels tels que OPC UA, MQTT, etc., qui peuvent être directement interfacés avec le système ERP pour réaliser le téléchargement et l'analyse en temps réel des données de production.
Gestion à distance pratique: la surveillance à distance et la mise à niveau du micrologiciel peuvent être réalisées via des outils tels que TeamViewer et VNC, réduisant les coûts de maintenance.
Limites des ordinateurs industriels
Investissement initial élevé: Le coût de l'IPC haut de gamme peut atteindre des dizaines de milliers de dollars, bien plus que de petits systèmes PLC.
Exigences de haute sécurité: les pare-feu, les systèmes de détection d'intrusion (IDS) et les logiciels antivirus de qualité industrielle doivent être déployés pour traiter les menaces de ransomware (par exemple NotPetya).
L'adaptation environnementale est dépendante de la configuration: certains IPC non rugnés nécessitent une protection supplémentaire dans des vibrations extrêmes ou des environnements de poussière élevés.
Différence entre le PC industriel VS PLC?
Système d'exploitation et temps réel
PLC: dépend du système d'exploitation en temps réel (RTOS), adopte le mécanisme de balayage cyclique pour garantir la certitude du temps de chaque cycle d'instructions, qui convient aux tâches de contrôle de précision de la milliseconde (par exemple.
IPC: exécution d'un système d'exploitation à usage général, il doit réaliser des fonctions en temps réel dures via des modules d'extension en temps réel (tels que le noyau RTX en temps réel), et convient plus aux scénarios avec des exigences en temps réel légèrement inférieures mais nécessitant des tâches multiples (comme la planification intelligente de l'entrepôt).
Programmation du langage et de l'écologie du développement
PLC: Logique des échelles (logique d'échelle), le diagramme du bloc fonctionnel (FBD) est le principal, la plupart des outils de développement pour les fabricants de logiciels personnalisés (tels que Siemens Tia Portal), l'écologie est fermée, mais la stabilité est forte.
IPC: prend en charge C / C ++, Python, .NET et d'autres langages à usage général, et peut réutiliser les bibliothèques open source (telles que la bibliothèque de vision OpenCV) et les logiciels industriels (tels que Matlab Industrial), avec une efficacité de développement élevée et une forte expansion de fonctionnalités.
Modélisation des coûts
Petits systèmes: les PLC offrent des avantages de coûts importants. Par exemple, pour un petit projet contrôlant 10 sorties numériques /, une solution PLC peut être aussi faible que 1 / 3 le coût d'un IPC.
Systèmes complexes: les IPC ont un coût total de possession supérieur (TCO). Lorsque l'inspection de la vision, le stockage de données et les communications basées sur le cloud doivent être intégrées, l'IPC réduit les coûts combinés de l'achat, du câblage et de la maintenance du matériel.
Sécurité et fiabilité
PLC: Les architectures traditionnelles sont moins exposées aux cyberattaques, mais à mesure que l'Internet des objets industriels (IIoT) devient plus répandu, les PLC compatibles Ethernet doivent déployer des pare-feu supplémentaires.
Cas typique: Virus Stuxnet (2010) a attaqué les installations nucléaires iraniennes grâce à la vulnérabilité des PLC, mettant en évidence les risques de cybersécurité.
IPC: Le fait de s'appuyer sur le système de protection logicielle, les correctifs système et les bases de données de virus doivent être mis à jour régulièrement. Cependant, les IPC de qualité industrielle ont généralement des puces TPM 2.0 intégrées, prennent en charge le chiffrement des données de niveau matériel et se conforment aux normes ISO / IEC 27001 de sécurité des informations.
Architecture matérielle et évolutivité
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Matrice de scénario
| Type d'application | Scénario de priorité PLC | IPC Scénario de priorité |
| Contrôle de l'équipement | Machine à outil unique, convoyeur Start / Stop | Mouvement Planification des robots collaboratifs, navigation AGV |
| Surveillance des processus | Niveau de boucle fermée / Contrôle de la température dans les plantes chimiques | Analyse en temps réel des données environnementales en salle des semi-conducteurs |
| Gestion des données | Comptage de production simple | Intégration du système MES, stockage et traçabilité des données historiques |
| Informatique Edge | Non applicable | Détection des défauts de l'IA, maintenance prédictive (par exemple, avertissement de défaillance du moteur) |
Guide de décision de sélection de l'automatisation industrielle
Trois éléments d'analyse des exigences
Complexité de contrôle
Contrôle de logique simple: si le projet implique uniquement une logique simple de «Trigger du capteur - réponse de l'actionneur» (par exemple, ouverture automatique des portes et fermeture), le PLC est suffisant pour répondre aux exigences et que le cycle de développement est court.
Applications algorithmiques complexes: Pour les fonctionnalités telles que l'assemblage guidé par la vision, la prédiction de la santé de l'équipement, etc., choisissez un IPC pour prendre en charge le déploiement du modèle d'apprentissage automatique.
Dureté environnementale
Environnements physiques extrêmes: des scénarios à haute température (par exemple, en acier), les scénarios de vibration élevée (par exemple, des machines miniers) hiérarchisent les PLC, dont la durabilité matérielle a été vérifiée par validation industrielle à long terme.
Environnements industriels légers: Dans des scénarios tels que les magasins de fabrication d'électronique et les usines d'aliments propres, les cotes de conception et de protection sans fan et de protection de l'IPC répondent déjà aux besoins.
Extensibilité du système
Exigences fonctionnelles fixes: par exemple, l'expansion modulaire de la PLC est plus rentable pour la modification traditionnelle des lignes de production (seule la partie de contrôle est mise à niveau).
Planification de la mise à niveau future: si vous prévoyez de vous transformer en une usine intelligente (par exemple, l'accès à la plate-forme IoT), la capacité de convergence IT / OT de l'IPC peut éviter des investissements répétés.
Conclusion
Les PLC et les ordinateurs industriels représentent le «passé» et «l'avenir» de l'automatisation industrielle: le premier est la pierre angulaire d'un contrôle mature et fiable, tandis que le second est le moteur de base qui mène l'intelligence. Les entreprises doivent sauter de la réflexion «soit / ou» et prendre des décisions complètes à partir des dimensions suivantes lors de la sélection des modèles:
Projet à court terme: hiérarchisez le coût et la stabilité de la PLC, applicables au budget limité, fonction claire de la scène.
Planification à moyen à long terme: Investissez dans l'IPC pour répondre aux besoins de transformation numérique, en particulier les projets impliquant les mégadonnées, l'IA et l'intégration du cloud.
Systèmes complexes: adoptez l'architecture hybride «PLC + IPC» pour réaliser une optimisation synergique entre les couches de contrôle et d'intelligence.
Pourquoi choisirIpCTech?
En tant que fabricant professionnel dans le domaine des ordinateurs industriels,IpCTechFournit une gamme complète d'ordinateurs industriels robustes, en prenant en charge une variété de facteurs de forme, des panneaux tactiles de 15 pouces aux serveurs montés en rack, et en s'adaptant à des scénarios tels que l'intégration PLC, la vision machine, l'informatique Edge, etc. Pour les solutions d'automatisation personnalisées, veuillez nous contacter pour une consultation technique gratuite afin d'aider votre usine à évoluer vers un avenir efficace et intelligent.
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