რა განსხვავებაა IPC- სა და HMI- ს შორის

შესავალი

თანამედროვე ინტელექტუალურ ქარხნებში, ჩვენ ხშირად შეგვიძლია ვნახოთ სამრეწველო კომპიუტერის (IPC) და ადამიანის მანქანების ინტერფეისის (HMI) სცენა. წარმოიდგინეთ, საავტომობილო ნაწილების წარმოების ხაზში, ტექნიკოსები HMI– ს რეალურ დროში მონიტორინგის საშუალებით, აღჭურვილობის ოპერაციული სტატუსის, დაარეგულირეთ წარმოების პარამეტრები, ხოლო IPC კომპლექსური ავტომატიზაციის პროგრამების ფონზე სტაბილურ ოპერაციაში, დიდი რაოდენობით წარმოების მონაცემების დამუშავებაში. რა განსხვავებაა IPC- სა და HMI- ს შორის? ეს სტატია გაანალიზებს ორს შორის განსხვავებებს, რათა მკითხველს დაეხმაროს უფრო შესაფერისი არჩევანი სამრეწველო პროგრამებში.

რა არისსამრეწველო კომპიუტერი (IPC)?

ძირითადი კონცეფცია: სამრეწველო "კომპიუტერი"

სამრეწველო კომპიუტერი (სამრეწველო კომპიუტერი, რომელიც მოიხსენიება როგორც IPC) აპარატურულ არქიტექტურაში და ნოუთბუქების, დესკტოპის კომპიუტერების ყოველდღიური გამოყენებას აქვს მრავალი მსგავსება, ასევე აღჭურვილია მიკროპროცესორით (CPU), შენახვის მედია, მეხსიერება (RAM) და სხვადასხვა ტიპის ინტერფეისები და პორტები, მაგრამ ასევე მსგავსი პროგრამული უზრუნველყოფის მახასიათებლებით. მსგავსი პროგრამული უზრუნველყოფის ფუნქციები. ამასთან, IPC– ები უფრო ახლოს არიან პროგრამირებადი ლოგიკის კონტროლერებთან (PLCs) პროგრამირების შესაძლებლობების თვალსაზრისით. იმის გამო, რომ ისინი მუშაობენ PC პლატფორმაზე, IPC კონტროლერებს უფრო მეტი მეხსიერება და უფრო ძლიერი პროცესორები აქვთ, ვიდრე PLCS და კიდევ პროგრამირებადი ავტომატიზაციის კონტროლერი (PACS).

Rugged: აშენებულია მკაცრი გარემოსთვის

IPC რეგულარული კომპიუტერიდან გამოირჩევა მისი "უხეში" ბუნებით. მორგებული მკაცრი გარემოში, როგორიცაა ქარხნის იატაკები, მას შეუძლია გაუძლოს უკიდურეს ტემპერატურას, მაღალი ტენიანობას, დენის ზრდის და მექანიკური შოკი და ვიბრაცია. მის უხეში დიზაინს ასევე შეუძლია გაუძლოს დიდი რაოდენობით მტვერი, ტენიანობა, ნამსხვრევები და ხანძრის დაზიანების გარკვეულწილად.

IPC– ის განვითარება დაიწყო 90-იან წლებში, როდესაც ავტომატიზაციის მოვაჭრეებმა სცადეს კონტროლის პროგრამული უზრუნველყოფა სტანდარტულ კომპიუტერებზე, რომლებიც სიმულაციას ახდენენ PLC გარემოში, მაგრამ საიმედოობა ცუდი იყო ისეთი საკითხების გამო, როგორიცაა არასტაბილური ოპერაციული სისტემები და არა ინდუსტრიული აპარატურა. დღეს, IPC ტექნოლოგიამ გრძელი გზა გაიარა, უფრო სტაბილური ოპერაციული სისტემებით, გამაგრებული აპარატურით და ზოგიერთმა მწარმოებელმა შეიმუშავა პერსონალურად მორგებული IPC სისტემები რეალურ დროში ბირთვებით, რომლებიც განასხვავებენ ავტომატიზაციის გარემოს ოპერაციული სისტემის გარემოდან, პრიორიტეტული საკონტროლო ამოცანები (მაგალითად, შეყვანის / გამომავალი ინტერფეისები) ოპერაციულ სისტემაზე.

თვისებებისამრეწველო კომპიუტერი

Fanless Design: ჩვეულებრივი კომერციული კომპიუტერები, როგორც წესი, ეყრდნობიან შიდა გულშემატკივრებს სითბოს გასაშლელად, ხოლო გულშემატკივრები კომპიუტერის ყველაზე წარუმატებელი მიდრეკილი კომპონენტია. მიუხედავად იმისა, რომ გულშემატკივარი ხატავს ჰაერს, ის ასევე ახორციელებს მტვერს და სხვა დამაბინძურებლებს, რომელთაც შეუძლიათ დაგროვონ და გამოიწვიოს სითბოს დაშლის პრობლემები, რაც იწვევს სისტემის მუშაობის დეგრადაციას ან აპარატურის უკმარისობას. IPC იყენებს Heatsink– ის საკუთრების დიზაინს, რომელიც პასიურად ატარებს სითბოს დედაპლატიდან და სხვა მგრძნობიარე შიდა კომპონენტებიდან შასისკენ, სადაც ის შემდეგ გადანაწილებულია მიმდებარე ჰაერზე, რაც მას განსაკუთრებით შესაფერისია მტვრიან და მტრულ გარემოში.

სამრეწველო კლასის კომპონენტები: IPC იყენებს სამრეწველო კლასის კომპონენტებს, რომლებიც შექმნილია მაქსიმალური საიმედოობისა და დროულად. ამ კომპონენტებს შეუძლიათ 7 × 24 საათიანი უწყვეტი ოპერაცია, თუნდაც მკაცრ გარემოში, სადაც შეიძლება ჩვეულებრივი სამომხმარებლო კლასის კომპიუტერები დაზიანდეს ან ჩამოიშალოს.

უაღრესად კონფიგურირებადი: IPC– ს შეუძლია დავალებების ფართო სპექტრი, როგორიცაა ქარხნის ავტომატიზაცია, დისტანციური მონაცემების შეძენა და მონიტორინგი. მისი სისტემები ძალზე დააკონფიგურირებელია პროექტის საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად. საიმედო აპარატურის გარდა, ის გთავაზობთ OEM სერვისებს, როგორიცაა საბაჟო ბრენდინგი, სარკეები და BIOS პერსონალიზაცია.

უმაღლესი დიზაინი და შესრულება: შექმნილია მკაცრი გარემოს მოსაგვარებლად, IPC– ებს შეუძლიათ განთავსდეს უფრო ფართო ოპერაციული ტემპერატურის დიაპაზონი და წინააღმდეგობა გაუწიონ საჰაერო ხომალდის ნაწილაკებს. ბევრ სამრეწველო კომპიუტერს შეუძლია 7 × 24 საათიანი ოპერაცია, სხვადასხვა სპეციალური პროგრამების საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად.

მდიდარი I / O პარამეტრები და ფუნქციონირება: იმისათვის, რომ ეფექტურად დაუკავშირდეს სენსორებს, PLC- ს და მემკვიდრეობის მოწყობილობებს, IPC აღჭურვილია I / o პარამეტრების მდიდარ ნაკრებებთან და დამატებით ფუნქციონირებასთან, რათა დააკმაყოფილოს პროგრამების საჭიროებები ტრადიციული საოფისე გარემოს გარეთ, დამატებითი გადამყვანების ან დონგების საჭიროების გარეშე.

გრძელი სიცოცხლის ციკლი: არა მხოლოდ IPC არის საიმედო და გრძელვადიანი, არამედ მას აქვს გრძელი პროდუქტის სიცოცხლის ციკლი, რომელიც ორგანიზაციებს საშუალებას აძლევს გამოიყენონ კომპიუტერის იგივე მოდელი ხუთი წლის განმავლობაში, ძირითადი აპარატების ჩანაცვლების გარეშე, რაც უზრუნველყოფს გრძელვადიანი სტაბილური მხარდაჭერას პროგრამებისთვის.

რა არის HMI?

განმარტება და ფუნქცია: „ხიდი“ ადამიანსა და მანქანას შორის

ადამიანის მანქანების ინტერფეისი (HMI) არის ინტერფეისი, რომლის საშუალებითაც ოპერატორი ურთიერთქმედებს კონტროლერთან. HMI– ს საშუალებით, ოპერატორს შეუძლია აკონტროლოს კონტროლირებადი აპარატის ან პროცესის სტატუსი, შეცვალოს საკონტროლო მიზნები საკონტროლო პარამეტრების შეცვლით და ხელით გადალახოს ავტომატური კონტროლის ოპერაციები საგანგებო სიტუაციის შემთხვევაში.

პროგრამული უზრუნველყოფის ტიპები: "ბრძანების ცენტრების" სხვადასხვა დონე

HMI პროგრამა, როგორც წესი, იყოფა ორ ძირითად ტიპად: მანქანების დონის და ზედამხედველობად. მანქანათმცოდნე პროგრამული უზრუნველყოფის პროგრამული უზრუნველყოფა ხდება ქარხნის ობიექტში არსებული მანქანების აღჭურვილობაში და პასუხისმგებელია ინდივიდუალური მოწყობილობების მუშაობის მართვისთვის. სამეთვალყურეო HMI პროგრამა, პირველ რიგში, მცენარეთა კონტროლის ოთახებში გამოიყენება და ასევე ჩვეულებრივ გამოიყენება SCADA– ში (მონაცემთა შეძენის კონტროლისა და საზედამხედველო წვდომის კონტროლის სისტემა), სადაც მაღაზიის იატაკის აღჭურვილობის მონაცემები გროვდება და გადადის ცენტრალურ კომპიუტერში დამუშავებისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ პროგრამების უმეტესობა იყენებს მხოლოდ ერთ ტიპის HMI პროგრამულ უზრუნველყოფას, ზოგიერთი პროგრამა იყენებს ორივე, რაც, უფრო ძვირი, გამორიცხავს სისტემის სიჭარბეს და ამცირებს გრძელვადიან ხარჯებს.

მჭიდრო კორელაცია აპარატსა და პროგრამულ უზრუნველყოფას შორის

HMI პროგრამული უზრუნველყოფა ჩვეულებრივ გამოწვეულია შერჩეული აპარატურით, მაგალითად, ოპერატორის ინტერფეისის ტერმინალით (OIT), კომპიუტერზე დაფუძნებული მოწყობილობით ან ჩაშენებული კომპიუტერი. ამ მიზეზით, HMI ტექნოლოგიას ზოგჯერ უწოდებენ ოპერატორის ტერმინალებს (OTS), ადგილობრივი ოპერატორის ინტერფეისებს (LOIS), ოპერატორის ინტერფეისის ტერმინალებს (OITS) ან MAN-MACHINE ინტერფეისებს (MMI). სწორი აპარატურის არჩევა ხშირად ამარტივებს HMI პროგრამის შემუშავებას.

HMI Vs.IPC: რა განსხვავებაა?

პროცესორი და შესრულება: ენერგიის სხვაობა

IPC– ები აღჭურვილია მაღალი ხარისხის პროცესორებით, მაგალითად Intel Core I სერიით და მეხსიერების უფრო დიდი რაოდენობით. იმის გამო, რომ ისინი მუშაობენ PC პლატფორმაზე, IPC– ებს აქვთ მეტი დამუშავების ძალა და მეტი შენახვა და მეხსიერების სივრცე. ამის საპირისპიროდ, HMI– ები ძირითადად იყენებენ დაბალი დონის CPU– ს, რადგან მათ მხოლოდ კონკრეტული დავალებების შესრულება სჭირდებათ, მაგალითად, ერთი მანქანების დონის ან მონიტორინგის დონის ამოცანა, და არ არის საჭირო მრავალი დამუშავების ენერგიის შეკავება, სხვა პროგრამული უზრუნველყოფის ან კონტროლის დავალებების შესრულებისთვის. გარდა ამისა, HMI მწარმოებლებმა უნდა შეაფასონ შესრულება და ღირებულება, ტექნიკის დიზაინის ოპტიმალური ბალანსის მისაღწევად.

ეკრანები: ზომა ქმნის განსხვავებას

IPC– ები ხშირად აღჭურვილია უფრო დიდი დისპლეით, რომელთაც შეუძლიათ ამავე დროს მეტი ინფორმაცია აჩვენონ, რაც ოპერატორებს უფრო ფართო ხედით უზრუნველყოფს. HMI დისპლეის ტრადიციული ზომა შედარებით მცირეა, ჩვეულებრივ, 4 ინჩამდე და 12 ინჩამდე, თუმცა ზოგიერთი HMI მწარმოებელი ახლა იწყებს უფრო დიდი ეკრანების მიწოდებას მაღალი დონის პროგრამებისთვის.

საკომუნიკაციო ინტერფეისები: განსხვავებები მოქნილობაში

IPC უზრუნველყოფს საკომუნიკაციო ინტერფეისების სიმდიდრეს, მათ შორის მრავალჯერადი USB პორტები, ორმაგი Ethernet პორტები და / ან სერიული პორტები, რაც აადვილებს აპარატურასთან დაკავშირებას და უფრო ადვილია მოერგოს მომავალი პროგრამების გაფართოების საჭიროებებს. ამავდროულად, PC- ზე დაფუძნებული IPC ემსახურება როგორც ვიზუალიზაციის ინსტრუმენტს, რომელიც შეიძლება მოქნილად იყოს ინტეგრირებული სხვა საკომუნიკაციო ოქმებთან და პროგრამებთან, რომლებიც შეესაბამება ოპერაციულ სისტემას. ამის საპირისპიროდ, ტრადიციული HMI შედარებით ნაკლებად მოქნილია, მისი დამოკიდებულების გამო, საკომუნიკაციო პროტოკოლებსა და პროგრამულ პროგრამებზე.

ტექნოლოგიის განახლება: განსხვავებები სირთულეებში

ტექნოლოგიის განვითარებით, იზრდება ტექნიკის გაფართოების საჭიროება. ამასთან დაკავშირებით, IPC აპარატურის გაფართოება უფრო ადვილი და ეფექტურია. HMI– სთვის, თუ თქვენ გჭირდებათ ტექნიკის მიმწოდებლის შეცვლა, ხშირად ვერ ახერხებთ ვიზუალიზაციის პროექტის პირდაპირ მიგრაციას, თქვენ უნდა განვავითაროთ ვიზუალიზაციის პროგრამა, რომელიც არამარტო გაზრდის განვითარების დრო და ღირებულება, არამედ ავტომატიზაციის სისტემაში, შენარჩუნების სირთულეების განლაგების შემდეგ.

უხეშიIPCდა ჰმისი

IPC– ების უხეში

IPC– ები ხრახნიან სტაბილური ოპერაციისთვის მკაცრი გარემოში, როგორიცაა ექსტრემალური ტემპერატურა, მტვერი და ვიბრაცია. უღიმღამო დიზაინი, სამრეწველო კლასის კომპონენტები და საიმედო მშენებლობა საშუალებას აძლევს მას გაუძლოს სამრეწველო გარემოების გამოწვევებს და უზრუნველყოს სტაბილური ოპერაცია დიდი ხნის განმავლობაში.

HMI- ს უხეში მახასიათებლები

სამრეწველო ავტომატიზაციის სფეროში, HMI- ით აღჭურვილი აღჭურვილობა ხშირად მკაცრ გარემოშია, ამიტომ HMI– ს უნდა ჰქონდეს შემდეგი უხეში მახასიათებლები:

შოკის წინააღმდეგობა: HMI– ები ხშირად დამონტაჟებულია მუდმივი ვიბრაციის მქონე გარემოში, მაგალითად, მცენარეთა ან მობილური აღჭურვილობის წარმოებაში, და უნდა შეეძლოს გაუძლოს უწყვეტი ვიბრაცია და ზოგჯერ დარტყმები, რათა უზრუნველყოს უწყვეტი ოპერაცია.

ფართო ტემპერატურის დიაპაზონი: HMIS– ს უნდა ჰქონდეს საოპერაციო ტემპერატურის დიაპაზონი - 20 ° C - დან 70 ° C- მდე, რათა განთავსდეს გარემოში, რომელიც მოიცავს დაბალ ტემპერატურას გაყინული საკვების გადამამუშავებელ ქარხნებში, მაღალ ტემპერატურამდე ფოლადის ქარხნებში.

დაცვის რეიტინგი: ისეთ ადგილებში, სადაც აღჭურვილობის ხშირად უნდა გაიწმინდოს, მაგალითად, საკვების გადამამუშავებელი ქარხნები, HMI უნდა იყოს მინიმუმ IP65 შეფასებული, რათა დაიცვან მტვრის შეჭრა და წყლის გაფუჭება, რათა უზრუნველყოს აღჭურვილობის უსაფრთხოება.

Fanless Design: ისეთ ადგილებში, როგორიცაა ხერხი და გაყალბება, უღიმღამო დიზაინი ხელს უშლის ნაწილაკებს, როგორიცაა ნახერხი და რკინის შევსება აღჭურვილობის შესასვლელად, მისი მომსახურების სიცოცხლის გახანგრძლივება.

ენერგიის დაცვა: HMIS– ს უნდა ჰქონდეს ფართო ძაბვის დიაპაზონი (9-48VDC), ასევე ზედმეტი ძაბვის, ჭარბი და ელექტროსტატიკური გამონადენის (ESD) დაცვა, რათა უზრუნველყოს სტაბილურობა და საიმედოობა სხვადასხვა სამრეწველო გარემოში.

როდის უნდა აირჩიოთ IPC?

ფართომასშტაბიანი, მონაცემთა ინტენსიური ქარხნის ავტომატიზაციის პროექტის წინაშე, რომელიც მოითხოვს რთული პროგრამული უზრუნველყოფის გაშვებას, დიდი მონაცემთა ბაზების მართვას ან მოწინავე მახასიათებლების განხორციელებას, IPC უკეთესი არჩევანია. მაგალითად, საავტომობილო წარმოების ხაზის ავტომატური კონტროლის სისტემაში, IPC– ს შეუძლია გაუმკლავდეს დიდი რაოდენობით აღჭურვილობის მონაცემებს, აწარმოოს რთული დაგეგმვის ალგორითმები და შეინარჩუნოს ხაზი ეფექტურად.

როდის უნდა აირჩიოთ HMI?

HMI არის ეფექტური არჩევანი პროგრამებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ PLC– ს მარტივ მონიტორინგს და კონტროლს. მაგალითად, მცირე საკვების გადამამუშავებელ ქარხანაში, ოპერატორს შეუძლია ადვილად დააკონტროლოს და შეცვალოს შეფუთვის აპარატის ოპერაციული პარამეტრები HMI მეშვეობით, რათა დააკმაყოფილოს ყოველდღიური წარმოების საჭიროებები.

დასკვნა

სამრეწველო კომპიუტერები(IPCs) და ადამიანის მანქანების ინტერფეისები (HMIS) სხვადასხვა როლს ასრულებენ სამრეწველო ავტომატიზაციაში, მაგრამ ორივე შეუცვლელია: IPC– ები შესაფერისია რთული, ფართომასშტაბიანი სამრეწველო პროექტებისთვის, მათი ძლიერი შესრულებისა და მასშტაბურობის გამო, ხოლო HMI– ს აკმაყოფილებს მარტივი მონიტორინგისა და კონტროლის საჭიროებები მათი მოსახერხებელი ურთიერთქმედებით და ხარჯების ეფექტურობით. პრაქტიკულ პროგრამებში, გააცნობიეროს ორივეს შორის განსხვავებები, რათა მოხდეს ოპტიმალური არჩევანი პროექტის მოთხოვნების შესაბამისად, ისე, რომ სამრეწველო ავტომატიზაციის სისტემა მაქსიმალური შესრულების მიზნით.