आईपीसी और एचएमआई के बीच क्या अंतर है

परिचय

आधुनिक बुद्धिमान कारखानों में, हम अक्सर औद्योगिक पीसी (आईपीसी) और मानव मशीन इंटरफ़ेस (एचएमआई) के दृश्य को एक साथ काम करते हुए देख सकते हैं। कल्पना कीजिए, एक ऑटोमोटिव पार्ट्स प्रोडक्शन लाइन में, उपकरण संचालन की स्थिति की एचएमआई वास्तविक समय की निगरानी के माध्यम से तकनीशियन, उत्पादन मापदंडों को समायोजित करते हैं, जबकि जटिल स्वचालन कार्यक्रमों के पृष्ठभूमि में आईपीसी, बड़ी मात्रा में उत्पादन डेटा को संसाधित करता है। तो, आईपीसी और एचएमआई के बीच क्या अंतर है? यह लेख दोनों के बीच अंतर का विश्लेषण करेगा, जिससे पाठकों को औद्योगिक अनुप्रयोगों में अधिक उपयुक्त विकल्प बनाने में मदद मिलेगी।

एक क्या हैऔद्योगिक पीसी (आईपीसी)?

मूल अवधारणा: औद्योगिक "कंप्यूटर"

हार्डवेयर आर्किटेक्चर में औद्योगिक पीसी (औद्योगिक पीसी, आईपीसी के रूप में संदर्भित) और नोटबुक के हमारे दैनिक उपयोग, डेस्कटॉप कंप्यूटरों में कई समानताएं हैं, जो माइक्रोप्रोसेसर (सीपीयू), स्टोरेज मीडिया, मेमोरी (रैम), और विभिन्न प्रकार के इंटरफेस और पोर्ट से भी लैस हैं, लेकिन इसी तरह के सॉफ्टवेयर सुविधाओं के साथ भी। इसी तरह के सॉफ्टवेयर फ़ंक्शन। हालांकि, IPC प्रोग्रामिंग क्षमताओं के संदर्भ में प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर्स (PLCs) के करीब हैं। क्योंकि वे एक पीसी प्लेटफॉर्म पर चलते हैं, आईपीसी कंट्रोलर्स में पीएलसी की तुलना में अधिक मेमोरी और अधिक शक्तिशाली प्रोसेसर होते हैं और यहां तक ​​कि कुछ प्रोग्रामेबल ऑटोमेशन कंट्रोलर (पीएसी) भी होते हैं।

बीहड़: कठोर वातावरण के लिए बनाया गया

IPC को अपने "बीहड़" प्रकृति द्वारा एक नियमित पीसी से अलग किया जाता है। कारखाने के फर्श जैसे कठोर वातावरण के लिए सिलवाया गया, यह अत्यधिक तापमान, उच्च आर्द्रता, बिजली की वृद्धि और यांत्रिक सदमे और कंपन का सामना कर सकता है। इसका बीहड़ डिजाइन बड़ी मात्रा में धूल, नमी, मलबे और यहां तक ​​कि कुछ हद तक आग से नुकसान का सामना कर सकता है।

आईपीसी का विकास 1990 के दशक में शुरू हुआ जब ऑटोमेशन विक्रेताओं ने पीएलसी वातावरण का अनुकरण करने वाले मानक पीसी पर नियंत्रण सॉफ्टवेयर चलाने का प्रयास किया, लेकिन अस्थिर ऑपरेटिंग सिस्टम और गैर-औद्योगिक हार्डवेयर जैसे मुद्दों के कारण विश्वसनीयता खराब थी। आज, IPC तकनीक ने एक लंबा सफर तय किया है, जिसमें अधिक स्थिर ऑपरेटिंग सिस्टम, कठोर हार्डवेयर है, और कुछ निर्माताओं ने वास्तविक समय के कर्नेल के साथ अनुकूलित IPC सिस्टम विकसित किए हैं जो ऑपरेटिंग सिस्टम वातावरण से स्वचालन वातावरण को अलग करते हैं, जैसे कि ऑपरेटिंग सिस्टम पर नियंत्रण कार्यों (जैसे कि इनपुट /आउटपुट इंटरफेस) को प्राथमिकता देते हैं।

की विशेषताएंऔद्योगिक पीसी

फैनलेस डिज़ाइन: साधारण वाणिज्यिक पीसी आमतौर पर गर्मी को फैलाने के लिए आंतरिक प्रशंसकों पर भरोसा करते हैं, और प्रशंसक कंप्यूटर का सबसे विफलता-ग्रस्त घटक हैं। जबकि प्रशंसक हवा में आकर्षित करता है, यह धूल और अन्य दूषित पदार्थों को भी ले जाता है जो गर्मी अपव्यय समस्याओं को जमा कर सकते हैं और सिस्टम प्रदर्शन या हार्डवेयर विफलता का क्षरण कर सकते हैं। आईपीसी एक मालिकाना हीटसिंक डिज़ाइन का उपयोग करता है जो निष्क्रिय रूप से मदरबोर्ड और अन्य संवेदनशील आंतरिक घटकों से चेसिस तक गर्मी का संचालन करता है, जहां इसे तब आसपास की हवा में विघटित किया जाता है, जिससे यह विशेष रूप से धूल और शत्रुतापूर्ण वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त हो जाता है।

औद्योगिक ग्रेड घटक: IPC अधिकतम विश्वसनीयता और अपटाइम प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए औद्योगिक ग्रेड घटकों का उपयोग करता है। ये घटक 7 × 24 घंटे निर्बाध ऑपरेशन के लिए सक्षम हैं, यहां तक ​​कि कठोर वातावरण में भी जहां साधारण उपभोक्ता-ग्रेड कंप्यूटर क्षतिग्रस्त या स्क्रैप हो सकते हैं।

अत्यधिक कॉन्फ़िगर करने योग्य: IPC कारखाने के स्वचालन, दूरस्थ डेटा अधिग्रहण और निगरानी जैसे कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला में सक्षम है। इसके सिस्टम परियोजना की जरूरतों को पूरा करने के लिए अत्यधिक अनुकूलन योग्य हैं। विश्वसनीय हार्डवेयर के अलावा, यह कस्टम ब्रांडिंग, मिररिंग और BIOS अनुकूलन जैसी OEM सेवाएं प्रदान करता है।

बेहतर डिजाइन और प्रदर्शन: कठोर वातावरण को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया, आईपीसी एक व्यापक ऑपरेटिंग तापमान रेंज को समायोजित कर सकता है और हवाई कणों का विरोध कर सकता है। कई औद्योगिक पीसी विभिन्न विशेष अनुप्रयोगों की जरूरतों को पूरा करने के लिए 7 × 24 घंटे के संचालन में सक्षम हैं।

रिच I / O विकल्प और कार्यक्षमता: सेंसर, PLCs और विरासत उपकरणों के साथ प्रभावी ढंग से संवाद करने के लिए, IPC अतिरिक्त एडेप्टर या डोंग की आवश्यकता के बिना पारंपरिक कार्यालय वातावरण के बाहर के अनुप्रयोगों की जरूरतों को पूरा करने के लिए I / O विकल्प और अतिरिक्त कार्यक्षमता के समृद्ध सेट से लैस है।

लंबे जीवनचक्र: न केवल आईपीसी अत्यधिक विश्वसनीय और लंबे समय तक चलने वाला है, इसमें एक लंबा उत्पाद जीवनचक्र भी है जो संगठनों को प्रमुख हार्डवेयर प्रतिस्थापन के बिना पांच साल तक कंप्यूटर के एक ही मॉडल का उपयोग करने की अनुमति देता है, अनुप्रयोगों के लिए दीर्घकालिक स्थिर समर्थन की गारंटी देता है।

एचएमआई क्या है?

परिभाषा और कार्य: आदमी और मशीन के बीच "पुल"

एक मानव-मशीन इंटरफ़ेस (एचएमआई) वह इंटरफ़ेस है जिसके माध्यम से एक ऑपरेटर एक नियंत्रक के साथ बातचीत करता है। एचएमआई के माध्यम से, ऑपरेटर नियंत्रित मशीन या प्रक्रिया की स्थिति की निगरानी कर सकता है, नियंत्रण सेटिंग्स को संशोधित करके नियंत्रण उद्देश्यों को बदल सकता है, और आपातकालीन स्थिति में मैन्युअल रूप से स्वचालित नियंत्रण संचालन को ओवरराइड कर सकता है।

सॉफ्टवेयर के प्रकार: "कमांड सेंटर" के विभिन्न स्तर

एचएमआई सॉफ्टवेयर को आमतौर पर दो बुनियादी प्रकारों में विभाजित किया जाता है: मशीन-स्तर और पर्यवेक्षी। मशीन-स्तरीय सॉफ्टवेयर एक संयंत्र सुविधा के भीतर मशीन-स्तरीय उपकरणों में बनाया गया है और व्यक्तिगत उपकरणों के संचालन के प्रबंधन के लिए जिम्मेदार है। पर्यवेक्षी एचएमआई सॉफ्टवेयर का उपयोग मुख्य रूप से प्लांट कंट्रोल रूम में किया जाता है, और आमतौर पर एससीएडीए (डेटा अधिग्रहण और पर्यवेक्षी पहुंच के नियंत्रण के लिए सिस्टम) में भी उपयोग किया जाता है, जहां शॉप-फ्लोर उपकरण डेटा एकत्र किया जाता है और प्रसंस्करण के लिए एक केंद्रीय कंप्यूटर पर प्रेषित किया जाता है। जबकि अधिकांश एप्लिकेशन केवल एक प्रकार के एचएमआई सॉफ्टवेयर का उपयोग करते हैं, कुछ एप्लिकेशन दोनों का उपयोग करते हैं, जो अधिक महंगा है, सिस्टम अतिरेक को समाप्त करता है और दीर्घकालिक लागत को कम करता है।

हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर के बीच तंग संबंध

एचएमआई सॉफ्टवेयर आमतौर पर चयनित हार्डवेयर द्वारा संचालित होता है, जैसे कि एक ऑपरेटर इंटरफ़ेस टर्मिनल (OIT), एक पीसी-आधारित डिवाइस या एक अंतर्निहित पीसी। इस कारण से, एचएमआई तकनीक को कभी-कभी ऑपरेटर टर्मिनलों (ओटीएस), स्थानीय ऑपरेटर इंटरफेस (एलओआई), ऑपरेटर इंटरफ़ेस टर्मिनलों (ओआईटी), या मैन-मशीन इंटरफेस (एमएमआई) के रूप में संदर्भित किया जाता है। सही हार्डवेयर चुनना अक्सर एचएमआई सॉफ्टवेयर के विकास को सरल बनाता है।

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प्रोसेसर और प्रदर्शन: शक्ति अंतर

IPCs उच्च-प्रदर्शन प्रोसेसर से लैस हैं, जैसे कि इंटेल कोर I श्रृंखला, और बड़ी मात्रा में मेमोरी। क्योंकि वे एक पीसी प्लेटफॉर्म पर चलते हैं, आईपीसी में अधिक प्रसंस्करण शक्ति और अधिक भंडारण और मेमोरी स्पेस होता है। इसके विपरीत, एचएमआई ज्यादातर कम-प्रदर्शन सीपीयू का उपयोग करते हैं क्योंकि उन्हें केवल विशिष्ट कार्यों को करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि एकल मशीन-स्तरीय या निगरानी-स्तरीय कार्य, और अन्य सॉफ़्टवेयर या नियंत्रण कार्यों को चलाने के लिए बहुत अधिक प्रसंस्करण शक्ति आरक्षित करने की आवश्यकता नहीं है। इसके अलावा, एचएमआई निर्माताओं को हार्डवेयर डिजाइन के इष्टतम संतुलन को प्राप्त करने के लिए प्रदर्शन और लागत का वजन करने की आवश्यकता है।

प्रदर्शित करता है: आकार एक अंतर बनाता है

आईपीसी अक्सर बड़े डिस्प्ले से लैस होते हैं जो एक ही समय में अधिक जानकारी दिखा सकते हैं, ऑपरेटरों को व्यापक क्षेत्र के साथ प्रदान करते हैं। पारंपरिक एचएमआई डिस्प्ले का आकार अपेक्षाकृत छोटा होता है, आमतौर पर 4 इंच और 12 इंच के बीच होता है, हालांकि कुछ एचएमआई निर्माता अब उच्च-अंत अनुप्रयोगों के लिए बड़ी स्क्रीन प्रदान करने लगे हैं।

संचार इंटरफेस: लचीलेपन में अंतर

IPC कई USB पोर्ट, दोहरी ईथरनेट पोर्ट और / या सीरियल पोर्ट सहित संचार इंटरफेस का एक धन प्रदान करता है, जिससे हार्डवेयर से कनेक्ट करना आसान हो जाता है, और भविष्य के अनुप्रयोगों की विस्तार आवश्यकताओं के अनुकूल होना आसान हो जाता है। उसी समय, पीसी-आधारित आईपीसी एक विज़ुअलाइज़ेशन टूल के रूप में कार्य करता है जिसे लचीले ढंग से अन्य संचार प्रोटोकॉल और ऑपरेटिंग सिस्टम के साथ संगत अनुप्रयोगों के साथ एकीकृत किया जा सकता है। इसके विपरीत, पारंपरिक एचएमआई विशिष्ट संचार प्रोटोकॉल और एप्लिकेशन सॉफ्टवेयर पर निर्भरता के कारण अपेक्षाकृत कम लचीला है।

प्रौद्योगिकी उन्नयन: कठिनाई में अंतर

प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, हार्डवेयर विस्तार की आवश्यकता बढ़ रही है। इस संबंध में, आईपीसी हार्डवेयर विस्तार आसान और अधिक लागत प्रभावी है। एचएमआई के लिए, यदि आपको हार्डवेयर आपूर्तिकर्ता को बदलने की आवश्यकता है, तो अक्सर विज़ुअलाइज़ेशन प्रोजेक्ट को सीधे माइग्रेट नहीं कर सकता है, आपको विज़ुअलाइज़ेशन एप्लिकेशन को फिर से विकसित करना होगा, जो न केवल विकास के समय और लागत को बढ़ाएगा, बल्कि रखरखाव की कठिनाइयों की तैनाती के बाद स्वचालन प्रणाली में भी।

असभ्यताआईपीसीएसऔर एचएमआईएस

आईपीसी की असभ्यता

आईपीसी को कठोर वातावरण जैसे कि अत्यधिक तापमान, धूल और कंपन जैसे स्थिर संचालन के लिए बीहड़ किया जाता है। फैनलेस डिजाइन, औद्योगिक-ग्रेड घटक, और विश्वसनीय निर्माण इसे औद्योगिक वातावरण की चुनौतियों का सामना करने और लंबे समय तक स्थिर संचालन सुनिश्चित करने में सक्षम बनाते हैं।

एचएमआई की बीहड़ विशेषताएं

औद्योगिक स्वचालन के क्षेत्र में, एचएमआई से लैस उपकरण अक्सर कठोर वातावरण में होते हैं, इसलिए एचएमआई में निम्नलिखित बीहड़ विशेषताएं होनी चाहिए:

सदमे प्रतिरोध: एचएमआई को अक्सर निरंतर कंपन के साथ वातावरण में स्थापित किया जाता है, जैसे कि विनिर्माण संयंत्र या मोबाइल उपकरण, और निर्बाध संचालन सुनिश्चित करने के लिए निरंतर कंपन और सामयिक झटके का सामना करने में सक्षम होने की आवश्यकता होती है।

वाइड टेम्परेचर रेंज: एचएमआई में स्टील मिलों में जमे हुए खाद्य प्रसंस्करण संयंत्रों में उच्च तापमान तक कम तापमान से लेकर वातावरण को समायोजित करने के लिए एचएमआईएस में एक ऑपरेटिंग तापमान रेंज होनी चाहिए।

संरक्षण रेटिंग: उन स्थानों पर जहां उपकरणों को अक्सर साफ करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि खाद्य प्रसंस्करण संयंत्र, एचएमआई को उपकरण सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए धूल के प्रवेश से बचाने और पानी को छपाने के लिए कम से कम IP65 रेट किया जाना चाहिए।

फैनलेस डिज़ाइन: सॉमिल्स एंड फोर्ज जैसे स्थानों में, एक फैनलेस डिज़ाइन कणों जैसे चूरा और लोहे के फाइलिंग को उपकरण में प्रवेश करने से रोकता है, अपने सेवा जीवन का विस्तार करता है।

पावर प्रोटेक्शन: एचएमआईएस में एक विस्तृत वोल्टेज रेंज (9-48VDC) होनी चाहिए, साथ ही साथ विभिन्न वातावरण में स्थिरता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए ओवर-वोल्टेज, ओवर-करंट और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) सुरक्षा भी होनी चाहिए।

IPC कब चुनें?

जब एक बड़े पैमाने पर, डेटा-गहन कारखाना स्वचालन परियोजना के साथ सामना किया जाता है, जिसमें जटिल सॉफ़्टवेयर चलाने, बड़े डेटाबेस का प्रबंधन करने, या उन्नत सुविधाओं को लागू करने की आवश्यकता होती है, तो आईपीसी एक बेहतर विकल्प है। उदाहरण के लिए, ऑटोमोटिव उत्पादन लाइन के लिए एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली में, आईपीसी बड़ी मात्रा में उपकरण डेटा को संभाल सकता है, जटिल शेड्यूलिंग एल्गोरिदम चला सकता है, और लाइन को कुशलता से चला सकता है।

HMI का चयन कब करें?

एचएमआई उन अनुप्रयोगों के लिए एक लागत प्रभावी विकल्प है, जिन्हें पीएलसी की सरल निगरानी और नियंत्रण की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक छोटे खाद्य प्रसंस्करण संयंत्र में, एक ऑपरेटर आसानी से दैनिक उत्पादन की जरूरतों को पूरा करने के लिए एक एचएमआई के माध्यम से पैकेजिंग मशीन के ऑपरेटिंग मापदंडों की निगरानी और समायोजित कर सकता है।

निष्कर्ष

औद्योगिक पीसीएस(आईपीसी) और मानव-मशीन इंटरफेस (एचएमआई) औद्योगिक स्वचालन में अलग-अलग भूमिका निभाते हैं, लेकिन दोनों अपरिहार्य हैं: आईपीसी अपने शक्तिशाली प्रदर्शन और स्केलेबिलिटी के कारण जटिल, बड़े पैमाने पर औद्योगिक परियोजनाओं के लिए उपयुक्त हैं, जबकि एचएमआई अपने सुविधाजनक मानव-मशीन इंटरैक्शन और लागत-स्नेही प्रदर्शन के साथ सरल निगरानी और नियंत्रण की जरूरतों को पूरा करते हैं। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, परियोजना की आवश्यकताओं के अनुसार इष्टतम विकल्प बनाने के लिए, दोनों के बीच अंतर को समझना, ताकि प्रदर्शन को अधिकतम करने के लिए औद्योगिक स्वचालन प्रणाली।