Mi a különbség az IPC és a HMI között

Bevezetés

A modern intelligens gyárakban gyakran láthatjuk az ipari PC (IPC) és az Human Machine Interface (HMI) jelenetét. Képzelje el, hogy egy autóipari alkatrész-gyártósorban a technikusok a HMI valós idejű megfigyelése révén a berendezések működési állapota, beállítsák a termelési paramétereket, míg az IPC a komplex automatizálási programok háttér stabil működésében, nagy mennyiségű termelési adatok feldolgozásában. Szóval, mi a különbség az IPC és a HMI között? Ez a cikk elemzi a kettő közötti különbségeket, hogy az olvasók megfelelőbb választást hozzanak az ipari alkalmazásokban.

Mi az aIpari PC (IPC)?

Alapvető koncepció: ipari „számítógép”

Az ipari PC (IPC -nek nevezett ipari PC) a hardver -architektúrában és a notebookok napi használatában az asztali számítógépek sok hasonlósággal rendelkeznek, szintén fel vannak szerelve egy mikroprocesszorral (CPU), a tárolóhordozókkal, a memóriával (RAM), valamint a különféle interfészek és portok, de hasonló szoftver funkciókkal is. Hasonló szoftverfunkciók. Az IPC -k azonban közelebb állnak a programozási képességek szempontjából a programozható logikai vezérlőkhöz (PLC). Mivel PC -platformon futnak, az IPC vezérlőknek több memóriája és erősebb processzora van, mint a PLC -k, sőt néhány programozható automatizálási vezérlő (PACS).

Mérgezett: durva környezetre épített

Az IPC -t megkülönbözteti a szokásos PC -től a „robusztus” jellege. A durva környezethez, például a gyárpadlókhoz igazítva, ellenáll a szélsőséges hőmérsékleteknek, a magas páratartalomnak, az energiafuratoknak, valamint a mechanikai sokknak és a rezgésnek. Mérgezett kialakítása nagy mennyiségű port, nedvességet, törmeléket és még bizonyos fokú tűzkárosodást is ellenállhat.

Az IPC fejlesztése az 1990-es években kezdődött, amikor az automatizálási gyártók megpróbálták vezérlési szoftvert futtatni olyan standard PC-ken, amelyek szimulálták a PLC környezetet, de a megbízhatóság gyenge volt olyan problémák miatt, mint például az instabil operációs rendszerek és a nem iparosodott hardver. Manapság az IPC technológia hosszú utat tett meg, stabilabb operációs rendszerekkel, edzett hardverekkel, és egyes gyártók olyan testreszabott IPC rendszereket fejlesztettek ki, amelyek valós idejű kerneleket választanak, amelyek elválasztják az automatizálási környezetet az operációs rendszer környezetétől, prioritást élvezve a vezérlési feladatokat (például a bemeneti / kimeneti interfektusokat) az operációs rendszerhez képest.

Aipari számítógép

Ventilátor nélküli dizájn: A szokásos kereskedelmi PC-k általában a belső ventilátorokra támaszkodnak a hő eloszlatása érdekében, és a ventilátorok a számítógép leginkább hibás alkotóeleme. Miközben a ventilátor a levegőben húzódik, porral és más szennyeződésekkel is hordoz, amelyek felhalmozódhatnak és hőeloszlás problémákat okozhatnak, ami a rendszer teljesítményének vagy a hardver meghibásodásának lebomlásához vezet. Az IPC egy szabadalmaztatott hűtőbordát használ, amely passzív módon hőt vezet az alaplapból és más érzékeny belső alkatrészekből az alvázba, ahol azt azután eloszlatják a környező levegőbe, ezáltal különösen alkalmas poros és ellenséges környezetben való felhasználásra.

Ipari minőségű alkatrészek: Az IPC ipari minőségű alkatrészeket használ, amelyek célja a maximális megbízhatóság és az üzemidő biztosítása. Ezek az alkatrészek képesek 7 × 24 órás megszakítás nélküli működésre, még durva környezetben is, ahol a szokásos fogyasztói minőségű számítógépek megsérülhetnek vagy selejtezhetők.

Nagyon konfigurálható: Az IPC számos olyan feladatot képes, mint a gyári automatizálás, a távoli adatgyűjtés és a megfigyelés. Rendszerei nagyon testreszabhatók a projekt igényeinek kielégítésére. A megbízható hardveren kívül olyan OEM szolgáltatásokat kínál, mint például az egyedi márkanév, a tükrözés és a BIOS testreszabása.

Kiváló kialakítás és teljesítmény: A kemény környezetek kezelésére tervezett IPC -k szélesebb üzemi hőmérsékleti tartományt tudnak befogadni és ellenállni a levegőben lévő részecskéknek. Számos ipari számítógép képes 7 × 24 órás működésre, hogy megfeleljen a különféle speciális alkalmazások igényeinek.

Gazdag I / O opciók és funkcionalitás: Az érzékelőkkel, PLC -k és a régi eszközökkel való hatékony kommunikáció érdekében az IPC az I / o opciók és kiegészítő funkcionalitás gazdag halmazával van felszerelve, hogy kielégítse a hagyományos irodai környezeten kívüli alkalmazások igényeit, anélkül, hogy további adapterek vagy dongok szükség lenne.

Hosszú életciklus: Nemcsak az IPC rendkívül megbízható és tartós, hanem hosszú termék-életciklusú is, amely lehetővé teszi a szervezetek számára, hogy ugyanazt a számítógépet akár öt évig is használják, nagyobb hardvercsere nélkül, garantálva az alkalmazások hosszú távú stabil támogatását.

Mi az a HMI?

Meghatározás és funkció: Az ember és a gép közötti „híd”

Az emberi gép interfész (HMI) az a felület, amelyen keresztül az operátor kölcsönhatásba lép egy vezérlővel. A HMI -n keresztül a kezelő figyelemmel kíséri a vezérelt gép vagy folyamat állapotát, megváltoztathatja a vezérlési célokat a vezérlési beállítások módosításával, és vészhelyzet esetén manuálisan felülírhatja az automatikus vezérlési műveleteket.

A szoftver típusai: A „parancsközpontok” különböző szintjei

A HMI szoftvert általában két alaptípusra osztják: gépi szintű és felügyeleti. A gépszintű szoftver beépül a gépszintű berendezésekbe egy növényi létesítményen belül, és felelős az egyes eszközök működésének kezeléséért. A felügyeleti HMI szoftvert elsősorban a növényvezérlő helyiségekben használják, és általában a SCADA-ban is használják (az adatgyűjtés és a felügyeleti hozzáférés ellenőrzésére szolgáló rendszer), ahol az üzletpapírok adatait összegyűjtik és továbbítják egy központi számítógépre feldolgozás céljából. Míg a legtöbb alkalmazás csak egy típusú HMI szoftvert használ, egyes alkalmazások mindkettőt használják, amelyek-bár költségesebbek, kiküszöbölik a rendszer redundanciáját és csökkentik a hosszú távú költségeket.

Szoros korreláció a hardver és a szoftver között

A HMI szoftvert általában a kiválasztott hardver, például egy operátor interfész terminál (OIT), PC-alapú eszköz vagy beépített PC vezérli. Ezért a HMI technológiát néha operátor termináloknak (OT), helyi kezelő interfészeknek (LOIS), operátor interfész termináloknak (OIT) vagy ember-gép interfészeknek (MMIS) nevezik. A megfelelő hardver kiválasztása gyakran egyszerűsíti a HMI szoftverek fejlesztését.

HMI Vs.IPC: Mi a különbség?

Processzor és teljesítmény: Az erőkülönbség

Az IPC-k nagy teljesítményű processzorokkal vannak felszerelve, mint például az Intel Core I sorozat és nagyobb mennyiségű memória. Mivel PC -platformon futnak, az IPC -k több feldolgozási teljesítményt és több tárolási és memóriaterületet tartalmaznak. Ezzel szemben a HMI-k többnyire alacsonyabb teljesítményű CPU-kat használnak, mivel csak speciális feladatokat kell végrehajtaniuk, például egyetlen gépszint vagy megfigyelési szintű feladatot, és nem kell sok feldolgozási teljesítményt fenntartaniuk más szoftver vagy vezérlő feladatok futtatásához. Ezenkívül a HMI gyártóknak mérlegelniük kell a teljesítményt és a költségeket a hardver kialakításának optimális egyensúlyának elérése érdekében.

Megjelenítések: A méret különbséget tesz

Az IPC -k gyakran nagyobb kijelzőkkel vannak felszerelve, amelyek egyidejűleg több információt mutatnak, és szélesebb látóteret biztosítanak az operátorok számára. A hagyományos HMI kijelző mérete viszonylag kicsi, általában 4 és 12 hüvelyk között, bár néhány HMI gyártó most már nagyobb képernyőket biztosít a csúcskategóriás alkalmazásokhoz.

Kommunikációs interfészek: A rugalmasság különbségei

Az IPC rengeteg kommunikációs interfészet biztosít, beleértve több USB -portot, kettős Ethernet portot és / vagy soros portot, ami megkönnyíti a hardverhez való csatlakozást, és könnyebben alkalmazkodni lehet a jövőbeli alkalmazások bővítési igényéhez. Ugyanakkor a PC-alapú IPC megjelenítő eszközként szolgál, amelyet rugalmasan integrálhat az operációs rendszerrel kompatibilis más kommunikációs protokollok és alkalmazások. Éppen ellenkezőleg, a hagyományos HMI viszonylag kevésbé rugalmas, mivel függ a konkrét kommunikációs protokolloktól és az alkalmazásszoftverektől.

Technológiai frissítés: Nehézségi különbségek

A technológia fejlesztésével növekszik a hardverbővítés szükségessége. Ebben a tekintetben az IPC hardver bővítése könnyebb és költséghatékonyabb. A HMI esetében, ha meg kell változtatnia a hardver szállítóját, gyakran nem tudja közvetlenül áttelepíteni a megjelenítési projektet, akkor újra kell fejlesztenie a megjelenítési alkalmazást, amely nemcsak növeli a fejlesztési időt és a költségeket, hanem az automatizálási rendszerben is a karbantartási nehézségek telepítése után.

RobusztusságaIPCSÉs HMIS

Az IPC -k robusztussága

Az IPC -ket robusztusuk a stabil működtetés céljából durva környezetben, például szélsőséges hőmérsékletek, por és rezgés. A ventilátor nélküli formatervezés, az ipari minőségű alkatrészek és a megbízható konstrukció lehetővé teszi az ipari környezet kihívásainak ellenállását és a stabil működést hosszú ideig.

A HMI robusztus tulajdonságai

Az ipari automatizálás területén a HMI -vel felszerelt berendezések gyakran durva környezetben vannak, tehát a HMI -nek a következő robusztus tulajdonságokkal kell rendelkeznie:

Shock ellenállás: A HMI -ket gyakran állandó rezgéssel rendelkező környezetbe kell felszerelni, például gyártóüzemeket vagy mobil berendezéseket, és képesnek kell lennie arra, hogy ellenálljon a folyamatos rezgésnek és az alkalmi sokkoknak a megszakítás nélküli működés biztosítása érdekében.

Széles hőmérsékleti tartomány: A HMI -k működési hőmérsékleti tartományának - 20 ° C - 70 ° C, a fagyasztott élelmiszer -feldolgozó üzemek alacsony hőmérsékletétől az acélgyárak magas hőmérsékleteig.

Védelmi besorolás: Azokban a helyeken, ahol a berendezéseket gyakran meg kell tisztítani, például az élelmiszer -feldolgozó üzemeket, a HMI -knek legalább IP65 -et kell besorolniuk, hogy megvédjék a porgombot és a fröccsenő vizet a berendezések biztonsága érdekében.

Ventilátor nélküli kialakítás: Az olyan helyeken, mint a fűrésztelepek és a kovácsok, a ventilátor nélküli kialakítás megakadályozza a részecskéket, mint például a fűrészpor és a vasrekarok, hogy belépjenek a berendezésbe, meghosszabbítva a szolgáltatási élettartamot.

Teljesítményvédelem: A HMI-knek széles feszültségtartományának (9-48VDC), valamint túlfeszültség, túláram és elektrosztatikus kisülési (ESD) védelemnek kell lennie a stabilitás és a megbízhatóság biztosítása érdekében különféle ipari környezetben.

Mikor válassza az IPC -t?

Ha egy nagyszabású, adatigényes gyári automatizálási projekttel szembesül, amely komplex szoftverek futtatását, nagy adatbázisok kezelését vagy fejlett funkciók bevezetését igényli, az IPC jobb választás. Például egy autóipari gyártósor automatikus vezérlőrendszerében az IPC nagy mennyiségű berendezés adatait képes kezelni, komplex ütemezési algoritmusokat futtatni, és a vonal hatékony működését.

Mikor válassza ki a HMI -t?

A HMI költséghatékony választás azoknak az alkalmazásoknak, amelyek egyszerű megfigyelést és ellenőrzést igényelnek a PLC-nek. Például egy kis élelmiszer -feldolgozó üzemben a kezelő könnyen figyelemmel kísérheti és beállíthatja a csomagológép működési paramétereit egy HMI -n keresztül, hogy kielégítse a napi termelési igényeket.

Következtetés

Ipari számítógépekA (IPC) és az emberi gép interfészek (HMI-k) eltérő szerepet játszanak az ipari automatizálásban, de mindkettő nélkülözhetetlen: az IPC-k komplex, nagyméretű ipari projektekhez alkalmasak erőteljes teljesítményük és méretezhetőségük miatt, míg a HMI-k megfelelnek az egyszerű megfigyelés és az ellenőrzés igényeinek a kényelmes humán-machine interakciójuk és a költséghatékony teljesítmény igényeinek. Gyakorlati alkalmazásokban a kettő közötti különbségek megértése annak érdekében, hogy az optimális választást a projektkövetelmények szerint végezzék el, hogy az ipari automatizálási rendszer a teljesítmény maximalizálása érdekében.