X
X

Koja je razlika između PLC i Industria PC

2025-05-16
Vođen valom industrije 4.0, automatizacija se razvila iz mogućnosti poboljšanja učinkovitosti u nužnost opstanka poslovanja. Globalna proizvodna industrija primjenjuje napredne sustave za kontrolu kako bi poboljšala točnost proizvodnje, smanjila vrijeme zastoja i optimizirala troškove. Programirajuće logičke kontrolere (PLC) i industrijska računala (IPC) dvije su temeljne tehnologije u osnovi automatizacije u ovom procesu. Iako obojica služe scenarijima industrijske kontrole, postoje značajne razlike u njihovoj tehničkoj arhitekturi, funkcionalnim karakteristikama i opsegu primjene.

Što je plc?


PLC (programabilni logički kontroler) posebno je računalo dizajnirano za industrijska okruženja, a njegova je osnovna funkcija realizirati automatiziranu kontrolu mehaničke opreme kroz logičke operacije u stvarnom vremenu. Hardver je modularni i sastoji se od središnje jedinice za obradu (CPU), ulaznog / izlaza (i / o) modula, modula napajanja i jedinica za pohranu. Za razliku od računala opće namjene, operativni sustav PLC-a je operativni sustav u stvarnom vremenu (RTOS), koji osigurava točnost izvršenja naredbe mikrosekunde i omogućava mu da u stvarnom vremenu reagira na signale senzora (npr. Temperatura, tlak) i kontrolne pogone (npr. Motori, ventile).

Vrste hardvera i tipične aplikacije


Minijaturni PLC: Kompaktna veličina (poput veličine dlana vaše ruke), integrirana s osnovnim I / O sučeljima, pogodnim za kontrolu pojedinačnog uređaja, poput start-stop logičke kontrole malih strojeva za pakiranje.

Modularni PLC: Podržava fleksibilno širenje i / o modula (npr. Digitalni, analogni, komunikacijski moduli), pogodni za složene proizvodne linije, npr. Suradnja kontrola robotskih oružja u radionicama za montažu automobila.

Rackmount PLC: Uz snažnu procesorsku snagu i kapacitet ekspanzije, obično se koristi u velikim industrijskim sustavima, kao što su centralizirani upravljački sustavi (DC) u petrokemijskom polju.

Prednosti PLC -a


Visoka pouzdanost: dizajn bez ventilatora, široka temperatura (-40 ℃ ~ 70 ℃) i struktura otporna na vibracije omogućuju stabilan rad u teškim okruženjima poput prašine i ulja.

Visoko u stvarnom vremenu: Na temelju mehanizma ciklusa skeniranja, osigurava determinističko izvršavanje kontrolnih uputa, pogodno za vremenski osjetljive scenarije (npr. Proizvodnu liniju za punjenje velike brzine).

Prag niskog programiranja: podržava grafički programski jezici kao što je logika ljestvica, što olakšava brzo započinjanje inženjera.

Ograničenja PLC -a


Ograničena snaga obrade: podržava samo jednostavne logičke operacije, teško je obavljati složene zadatke poput strojnog učenja i analize velikih podataka.

Jednofunkcija: usredotočena na industrijsku kontrolu, integraciju s IT sustavima (npr. ERP, MES) zahtijevaju dodatne uređaje za gateway.

Visoki troškovi složenih sustava: Kada je potreban veliki broj I / O modula ili konverzije komunikacijskog protokola, troškovi hardvera eksponencijalno se povećavaju.

Što jeIndustrijsko računalo?


AnIndustrijsko računaloje poboljšano računalo na temelju arhitekture PC-a opće namjene, dizajnirano za industrijske scenarije, pokretanje sustava Windows, Linux i druge glavne operativne sustave. S razvojem tehnologije poluvodiča, IPC ne može samo ispuniti kontrolne zadatke tradicionalnog PLC -a, već također nositi više radnih opterećenja kao što su HMI, rubova računanje, otkrivanje vida AI itd. Integrirajući GPU (grafički procesor), TPU (TENSORS Fungcacs, "FUNDES SSD), asurniji broj, i kombinirani broj. Njegova temeljna vrijednost je smanjiti količinu hardvera u tvornici putem „Integracije funkcije“, na primjer, jedan IPC može istovremeno shvatiti kontrolu opreme, prikupljanje podataka i komunikaciju u oblaku.

Hardverske značajke i metode implementacije


Dizajn anti -Harsh okoliša: Usvajanje hlađenja bez ventilatora i cijelog metalnog tijela, podržava IP65 prašinu i vodootpornu ocjenu, a neki modeli mogu raditi u temperaturnom okruženju širokog -2 ~ 60 ℃ ~ 60 ℃.

Fleksibilna mogućnost širenja: pruža PCIE utor, M.2 sučelje i podržava širenje bežičnih modula (poput 5G, Wi-Fi 6), GPU kartice za ubrzanje ili upravljačke kartice pokreta kako bi zadovoljili potrebe strojnog vida, kontrole robota i tako dalje.

Raznolicirane metode instalacije: Podrška za ugradnju željezničke željeznice (pogodno za upravljačke ormare), vesanje zidnih zidova (pogodno za radne konzole) ili postavljanje stalka (scenariji podatkovnog centra).

PrednostiIndustrijska računala


Snažna sposobnost obrade: opremljen Intel Core / i7 ili AMD rijetkim Dragon procesorom, može pokrenuti Python, C ++ i druge jezike na visokoj razini i podržava implementaciju modela dubokog učenja (poput Yolo detekcije ciljeva).

IT / OT Sposobnost konvergencije: Nativna podrška industrijskim protokolima kao što su OPC UA, MQTT itd., Koji se mogu izravno povezati s ERP sustavom kako bi se ostvarili prijenos i analizu proizvodnih podataka u stvarnom vremenu.

Prikladno daljinsko upravljanje: Nadgradnja daljinskog praćenja i nadogradnja firmvera može se ostvariti pomoću alata kao što su TeamViewer i VNC, smanjujući troškove održavanja.

Ograničenja industrijskih računala


Visoka početna ulaganja: Trošak vrhunskog IPC-a može doseći desetke tisuća dolara, daleko više od malih PLC sustava.

Visoki sigurnosni zahtjevi: vatrozidovi, sustavi za otkrivanje upada (IDS) i softver za antivirus industrijskog razreda potrebno je rasporediti kako bi se bavio prijetnjama (npr. NOTPETYA).

Prilagodba okoliša ovisi o konfiguraciji: neki IPC-ovi koji nisu rugavi zahtijevaju dodatnu zaštitu u ekstremnim vibracijama ili visokom okruženju prašine.

Razlika između industrijskog PC -a i PLC?

Operativni sustav i u stvarnom vremenu


PLC: Ovisi o operativnom sustavu u stvarnom vremenu (RTOS), prihvaća ciklički mehanizam skeniranja kako bi se osigurala vremenska sigurnost svakog ciklusa uputa, što je prikladno za zadatke kontrole preciznosti milisekunde (npr. Vremenski zatvaranje vremena za zatvaranje strojeva za ubrizgavanje).

IPC: Izvođenje operativnog sustava opće namjene, mora realizirati teške funkcije u stvarnom vremenu kroz module proširenja u stvarnom vremenu (poput RTX kernela u stvarnom vremenu) i prikladniji je za scenarije s nešto nižim zahtjevima u stvarnom vremenu, ali zahtijeva više zadataka (poput inteligentnog rasporeda skladišta).

Ekologija programiranja i razvoja


PLC: Logika ljestvica (logika ljestvi), dijagram funkcionalnog bloka (FBD) je glavni, većina razvojnih alata za proizvođače prilagođenog softvera (poput Portala Siemens TIA), ekologija je zatvorena, ali stabilnost je jaka.

IPC: Podržava C / C ++, Python, .NET i ostale jezike opće namjene, a mogu ponovo upotrijebiti knjižnice otvorenog koda (poput OpenCV Vision Library) i industrijski softver (poput Matlab Industrial), s visokom razvojnom učinkovitošću i snažnom ekspanzijom funkcionalnosti.

Modeliranje troškova


Mali sustavi: PLC -ovi nude značajne prednosti troškova. Na primjer, za mali projekt koji kontrolira 10 digitalnih ulaza / izlaza, Rješenje PLC može biti nizak od 1 / 3 Trošak IPC -a.

Složeni sustavi: IPC -ovi imaju vrhunski ukupni trošak vlasništva (TCO). Kada se treba integrirati inspekcija vida, pohranjivanje podataka i komunikacija temeljena na oblaku, IPC smanjuje kombinirane troškove kupnje hardvera, kabliranja i održavanja.

Sigurnost i pouzdanost


PLC: Tradicionalne arhitekture manje su izložene cyber-napadima, ali kako industrijski Internet stvari (IIOT) postaje sve prevladavajući, PLC-ovi s omogućenim Ethernetom trebaju implementirati dodatne vatrozide.

Tipični slučaj: Stuxnet virus (2010) napao je iranske nuklearne postrojenja kroz PLC ranjivost, ističući rizike od cyber sigurnosti.

IPC: Oslanjanje na sustav zaštite softvera, zakrpe sustava i baze podataka virusa potrebno je redovito ažurirati. Međutim, IPC-ovi u industriji obično imaju ugrađene čipove TPM 2.0, podržavaju enkripciju podataka na razini hardvera i u skladu s ISO / IEC 27001 Standardi sigurnosnog standarda.

Hardverska arhitektura i skalabilnost

dimenzija Plc IPC
Procesor Specijalizirani upravljački čips (npr. Ti DSP, Intel Atom) Opća svrha x86 / ARM procesori (npr. Intel i5 / i7)
Skladištenje FLASH + EEPROM (Neuspjeh snage za držanje podataka) SSD / HDD, podržava otpuštanje podataka o raciji
I / O sučelje Specijalizirana industrijska sučelja (npr. Terminalni blokovi, M12 konektori) USB / hdmi / LAN kompatibilan, podržava standardizirane industrijske protokole
Metode širenja Modularni I / O ekspanzija (zahtijeva modul specifičan za dobavljače) PCIE / USB širenje s podrškom za hardver treće strane

Matrica scenarija

Vrsta aplikacije PLC Prioritetni scenarij IPC Prioritetni scenarij
Kontrola opreme Jednostruki strojni alat, pokretanje transportera / Stop Prijedlog Planiranje kolaborativnih robota, AGV navigacija
Praćenje procesa Razina zatvorene petlje / Kontrola temperature u kemijskim biljkama U stvarnom vremenu analiza podataka o okolišnom okruženju Semiconductor
Upravljanje podacima Jednostavno brojanje proizvodnje Mes integracija sustava, pohranjivanje povijesnih podataka i sljedivost
Rafalstvo Nije primjenjivo Otkrivanje oštećenja AI, prediktivno održavanje (npr. Upozorenje o kvaru motora)

Vodič za odabir industrijske automatizacije

Tri elementa analize zahtjeva


Složenost kontrole

Jednostavna kontrola logike: Ako projekt uključuje samo jednostavnu logiku „Okidača okidača senzora - aktuator“ (npr. Automatsko otvaranje i zatvaranje vrata), PLC je dovoljan da ispuni zahtjeve, a razvojni ciklus je kratak.

Složene algoritamske aplikacije: Za značajke kao što su montaža vođena vidom, predviđanje zdravlja opreme itd. Odaberite IPC za podršku implementaciji modela strojnog učenja.


Oštrija okoliša

Ekstremno fizičko okruženje: visoka temperatura (npr. Čelična radionica), Visoka vibracija (npr. Rudarski strojevi) Scenariji daju prioritet PLC-ima, čija je trajnost hardvera provjerena dugoročnom industrijskom validacijom.

Blaga industrijska okruženja: U scenarijima kao što su trgovine za proizvodnju elektronike i tvornice čistih hrane, IPC -ove ocjene dizajna i zaštite i IPC -a već zadovoljavaju potrebe.


Proširivost sustava

Fiksni funkcionalni zahtjevi: Na primjer, modularno širenje PLC-a je isplativije za tradicionalnu modifikaciju proizvodnih linija (samo je kontrolni dio nadograđen).

Buduće planiranje nadogradnje: Ako se planirate transformirati u pametnu tvornicu (npr. Pristup IoT platformi), sposobnost IPC -a IT / OT konvergencije može izbjeći ponovljeno ulaganje.

Zaključak


PLC -ovi i industrijska računala predstavljaju "prošlost" i "budućnost" industrijske automatizacije: prva je kamen temeljac zrele i pouzdane kontrole, dok je potonji temeljni motor koji vodi inteligenciju. Poduzeća moraju iskočiti iz razmišljanja "bilo / ili" i donositi sveobuhvatne odluke iz sljedećih dimenzija pri odabiru modela:

Kratkoročni projekt: odrediti prioritet troškova i stabilnosti PLC-a, primjenjivog na ograničeni proračun, jasnu funkciju scene.

Srednje do dugoročno planiranje: Uložite u IPC kako biste prilagodili potrebe digitalne transformacije, posebno projekti koji uključuju velike podatke, AI i integraciju oblaka.

Složeni sustavi: Usvojite hibridnu arhitekturu „PLC+IPC“ za postizanje sinergističke optimizacije između kontrolnih i obavještajnih slojeva.

Zašto odabratiIpctech?


Kao profesionalni proizvođač u području industrijskih računala,IpctechPruža čitav asortiman robusnih industrijskih računala, podržavajući različite faktore oblika s 15-inčnih dodirnih ploča do poslužitelja postavljenih na stalak i prilagođavanje scenarijima kao što su PLC integracija, strojni vid, radno računanje i tako dalje. Za prilagođena rješenja za automatizaciju, obratite nam se za besplatno tehničko savjetovanje kako biste pomogli vašoj tvornici da se krene prema učinkovitoj i inteligentnoj budućnosti.
Slijediti