Cal é a diferenza entre IPC e HMI

Introdución

Nas fábricas intelixentes modernas, moitas veces podemos ver a escena do PC industrial (IPC) e a interface de máquinas humanas (HMI) traballando xuntos. Imaxina, nunha liña de produción de pezas de automóbiles, técnicos a través do control en tempo real de HMI do estado de funcionamento dos equipos, axusta os parámetros de produción, mentres que o IPC no fondo estable de antecedentes de programas de automatización complexos, procesando grandes cantidades de datos de produción. Entón, cal é a diferenza entre IPC e HMI? Este artigo analizará as diferenzas entre ambos, para axudar aos lectores a facer unha elección máis adecuada nas aplicacións industriais.

Que é unPC industrial (IPC)?

Concepto básico: "ordenador" industrial

PC industrial (PC industrial, denominado IPC) na arquitectura de hardware e o noso uso diario de cadernos, os ordenadores de escritorio teñen moitas semellanzas, tamén equipadas cun microprocesador (CPU), medios de almacenamento, memoria (RAM) e varios tipos de interfaces e portos, pero tamén con funcións de software similares. Funcións de software similares. Non obstante, os IPC están máis preto dos controladores lóxicos programables (PLCs) en termos de programación. Debido a que funcionan nunha plataforma de PC, os controladores IPC teñen máis memoria e procesadores máis potentes que PLCs e incluso algúns controladores de automatización programables (PACs).

Rustado: construído para ambientes duros

O IPC distínguese dun PC regular pola súa natureza "resistente". A medida para ambientes duros como pisos de fábrica, pode soportar temperaturas extremas, alta humidade, potencia e choque mecánico e vibración. O seu deseño resistente tamén pode soportar grandes cantidades de po, humidade, restos e incluso algún grao de danos no lume.

O desenvolvemento de IPC comezou na década dos noventa cando os vendedores de automatización intentaron executar software de control en PC estándar que simulaban ambientes PLC, pero a fiabilidade era deficiente debido a cuestións como sistemas operativos inestables e hardware non industrializado. Hoxe, a tecnoloxía IPC percorreu un longo camiño, con sistemas operativos máis estables, hardware endurecido e algúns fabricantes desenvolveron sistemas IPC personalizados con núcleos en tempo real que separan o ambiente de automatización do ambiente do sistema operativo, priorizando as tarefas de control (como as interfaces de entrada /) sobre o sistema operativo.

Características dunPC industrial

Deseño sen fan: os ordenadores comerciais comúns normalmente dependen dos ventiladores internos para disipar a calor e os ventiladores son o compoñente máis propenso a fallos dun ordenador. Mentres o ventilador atrae ao aire, tamén leva po e outros contaminantes que poden acumular e provocar problemas de disipación de calor, o que conduce á degradación do rendemento do sistema ou do fallo do hardware. O IPC utiliza un deseño de disipador de calor propietario que leva a calor pasivamente da placa base e outros compoñentes internos sensibles ao chasis, onde se disipan ao aire circundante, tornándoo especialmente adecuado para o seu uso en ambientes polvorientos e hostís.

Compoñentes de grao industrial: O IPC utiliza compoñentes de grao industrial deseñados para proporcionar a máxima fiabilidade e o tempo de traballo. Estes compoñentes son capaces de operar de 7 × 24 horas ininterrompidas, incluso en ambientes duros onde os ordenadores de calidade dos consumidores comúns poden ser danados ou despexados.

Moi configurable: IPC é capaz dunha ampla gama de tarefas como a automatización de fábricas, a adquisición de datos remotos e o seguimento. Os seus sistemas son altamente personalizables para satisfacer as necesidades do proxecto. Ademais de hardware fiable, ofrece servizos OEM como marca personalizada, espello e personalización de BIOS.

Deseño e rendemento superiores: Deseñado para xestionar ambientes duros, os IPC poden acomodar un rango de temperatura de funcionamento máis amplo e resistir ás partículas transportadas polo aire. Moitos computadores industriais son capaces de operar 7 × 24 horas para satisfacer as necesidades de varias aplicacións especiais.

Rich I / O Opcións e funcionalidade: Para comunicarse de xeito eficaz con sensores, PLCs e dispositivos legados, o IPC está equipado cun rico conxunto de opcións I / O e funcionalidade adicional para satisfacer as necesidades das aplicacións fóra do ambiente tradicional de oficina sen necesidade de adaptadores ou dongles adicionais.

Long Lifecycle: non só o IPC é moi fiable e duradeiro, senón que tamén ten un ciclo de vida longo do produto que permite ás organizacións usar o mesmo modelo de computadora durante cinco anos sen importantes substitucións de hardware, garantindo soporte estable a longo prazo para aplicacións.

Que é un HMI?

Definición e función: a "ponte" entre home e máquina

Unha interface humana-máquina (HMI) é a interface pola que un operador interactúa cun controlador. A través do HMI, o operador pode controlar o estado da máquina ou proceso controlado, cambiar os obxectivos de control modificando a configuración de control e anular manualmente as operacións de control automático en caso de emerxencia.

Tipos de software: diferentes niveis de "centros de mando"

O software HMI divídese normalmente en dous tipos básicos: nivel de máquina e supervisor. O software a nivel de máquina está integrado nos equipos de nivel da máquina dentro dunha instalación vexetal e é o responsable de xestionar o funcionamento de dispositivos individuais. O software HMI de supervisión úsase principalmente nas salas de control de plantas e tamén se usa habitualmente en SCADA (Sistema para o control da adquisición de datos e o acceso de supervisión), onde os datos de equipos do chan da tenda son recollidos e transmitidos a un ordenador central para o seu procesamento. Aínda que a maioría das aplicacións utilizan só un tipo de software HMI, algunhas aplicacións usan ambas, que, aínda que son máis custosas, eliminan a redundancia do sistema e reduce os custos a longo prazo.

Correlación axustada entre hardware e software

O software HMI normalmente está impulsado por hardware seleccionado, como un terminal de interface de operador (OIT), un dispositivo baseado en PC ou un PC incorporado. Por este motivo, a tecnoloxía HMI ás veces denomínase terminais de operadores (OTS), interfaces de operador local (LOIS), terminais de interface de operadores (OITs) ou interfaces Man-Machine (MMIS). A elección do hardware adecuado simplifica a miúdo o desenvolvemento do software HMI.

HMI Vs.IPC: Cal é a diferenza?

Procesador e rendemento: a diferenza de potencia

Os IPC están equipados con procesadores de alto rendemento, como a serie Intel Core I e maiores cantidades de memoria. Debido a que funcionan nunha plataforma de PC, os IPC teñen máis potencia de procesamento e máis espazo de almacenamento e memoria. En contraste, os HMI utilizan principalmente CPU de menor rendemento porque só precisan realizar tarefas específicas, como unha única tarefa a nivel de máquina ou a nivel de seguimento, e non necesitan reservar moita potencia de procesamento para executar outros software ou tarefas de control. Ademais, os fabricantes de HMI necesitan pesar o rendemento e o custo para conseguir o equilibrio óptimo do deseño de hardware.

Pantallas: o tamaño fai a diferenza

Os IPC adoitan estar equipados con pantallas máis grandes que poden mostrar máis información ao mesmo tempo, proporcionando aos operadores un campo de vista máis amplo. O tamaño tradicional de pantalla HMI é relativamente pequeno, normalmente entre 4 polgadas e 12 polgadas, aínda que algúns fabricantes de HMI están empezando a proporcionar pantallas máis grandes para aplicacións de gama alta.

Interfaces de comunicación: diferenzas de flexibilidade

O IPC ofrece unha gran cantidade de interfaces de comunicación, incluíndo múltiples portos USB, portos de dobre Ethernet e / ou portos serie, o que facilita a conexión ao hardware e máis fácil de adaptarse ás necesidades de expansión das futuras aplicacións. Ao mesmo tempo, o IPC baseado en PC serve como ferramenta de visualización que se pode integrar de xeito flexible con outros protocolos de comunicación e aplicacións compatibles co sistema operativo. Pola contra, o HMI tradicional é relativamente menos flexible debido á súa dependencia de protocolos de comunicación específicos e software de aplicación.

Actualización de tecnoloxía: diferenzas de dificultade

Co desenvolvemento da tecnoloxía, a necesidade de expansión de hardware está aumentando. Neste sentido, a expansión do hardware IPC é máis fácil e rendible. Para HMI, se precisa cambiar o provedor de hardware, moitas veces non pode migrar directamente o proxecto de visualización, ten que volver a desenvolver a aplicación de visualización, que non só aumentará o tempo e o custo de desenvolvemento, senón tamén no sistema de automatización despois do despregamento de dificultades de mantemento.

Resistencia deIPCSe hmis

Resistencia de IPCs

Os IPC están resistentes para un funcionamento estable en ambientes duros como temperaturas extremas, po e vibración. O deseño sen fans, os compoñentes de calidade industrial e a construción fiable permítenlle resistir os retos dos ambientes industriais e garantir un funcionamento estable durante longos períodos de tempo.

Características resistentes de HMI

No campo da automatización industrial, os equipos equipados con HMI adoitan estar en ambientes duros, polo que o HMI debe ter as seguintes características resistentes:

Resistencia ao choque: os HMIs adoitan instalarse en ambientes con vibración constante, como plantas de fabricación ou equipos móbiles, e necesitan ser capaces de soportar vibracións continuas e choques ocasionais para garantir un funcionamento ininterrompido.

Amplia intervalo de temperatura: os HMI deberían ter un intervalo de temperatura de funcionamento de - 20 ° C a 70 ° C para acomodar ambientes que van desde baixas temperaturas en plantas de procesamento de alimentos conxelados ata altas temperaturas en fábricas de aceiro.

Clasificación de protección: En lugares onde os equipos deben limpar con frecuencia, como as plantas de procesamento de alimentos, os HMI deben ser polo menos IP65 para protexerse contra a entrada de po e salpicar auga para garantir a seguridade dos equipos.

Deseño sen fans: en lugares como aserradeiras e forxas, un deseño sen fan evita partículas como aserrado e os ficheiros de ferro para entrar no equipo, prolongando a súa vida útil.

Protección de enerxía: os HMI deberían ter un amplo rango de tensión (9-48VDC), así como unha protección de alta tensión, excesivamente corrente e de descarga electrostática (ESD) para garantir a estabilidade e a fiabilidade en diversos ambientes industriais.

Cando escoller IPC?

Cando se enfronta a un proxecto de automatización de fábrica de gran escala, intensiva en datos que require executar software complexo, xestionar bases de datos grandes ou implementar funcións avanzadas, IPC é unha mellor opción. Por exemplo, nun sistema de control automatizado para unha liña de produción de automóbiles, o IPC pode xestionar grandes cantidades de datos de equipos, executar algoritmos de programación complexos e manter a liña funcionando de forma eficiente.

Cando escoller HMI?

O HMI é unha elección rendible para aplicacións que requiren un control e control simples dun PLC. Por exemplo, nunha pequena planta de procesamento de alimentos, un operador pode controlar e axustar facilmente os parámetros de funcionamento dunha máquina de envasado a través dun HMI para satisfacer as necesidades diarias de produción.

Conclusión

Computadoras industriais(IPCs) e as interfaces de máquina humana (HMIs) xogan diferentes roles na automatización industrial, pero ambos son indispensables: os IPC son adecuados para proxectos industriais a gran escala complexos debido ao seu poderoso rendemento e escalabilidade, mentres que os HMIs atenden ás necesidades de control e control simples co seu conveniente interacción humana humana e rendible. En aplicacións prácticas, comprender as diferenzas entre ambos, para facer a elección óptima segundo os requisitos do proxecto, de xeito que o sistema de automatización industrial maximice o rendemento.