IPC와 HMI의 차이점은 무엇입니까?

소개

현대의 지능형 공장에서는 종종 산업용 PC (IPC) 및 HMI (Human Machine Interface)의 장면이 함께 작동하는 것을 볼 수 있습니다. 자동차 부품 생산 라인에서 장비 운영 상태의 HMI 실시간 모니터링을 통해 기술자가 생산 매개 변수를 조정하는 반면, 복잡한 자동화 프로그램의 안정적인 작동으로 대량의 생산 데이터를 처리한다고 상상해보십시오. 그렇다면 IPC와 HMI의 차이점은 무엇입니까? 이 기사는 독자가 산업 응용 분야에서보다 적절한 선택을 할 수 있도록 둘의 차이점을 분석합니다.

무엇입니까산업용 PC (IPC)?

기본 개념 : 산업 "컴퓨터"

하드웨어 아키텍처에서 산업용 PC (IPC라고 불리는 산업용 PC) 및 노트북의 매일 사용되는 데스크탑 컴퓨터에는 많은 유사성이 있으며 마이크로 프로세서 (CPU), 스토리지 미디어, 메모리 (RAM) 및 다양한 유형의 인터페이스 및 포트뿐만 아니라 유사한 소프트웨어 기능이 장착되어 있습니다. 유사한 소프트웨어 기능. 그러나 IPC는 프로그래밍 기능 측면에서 프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러 (PLC)에 더 가깝습니다. PC 플랫폼에서 실행되기 때문에 IPC 컨트롤러는 PLC보다 더 많은 메모리와 강력한 프로세서를 가지고 있으며 일부 프로그래밍 가능한 자동화 컨트롤러 (PAC)도 있습니다.

견고한 : 가혹한 환경을 위해 건축

IPC는 "견고한"특성에 의해 일반 PC와 구별됩니다. 공장 바닥과 같은 가혹한 환경에 맞게 조정 된 극도의 온도, 높은 습도, 파워 서지 및 기계적 충격 및 진동을 견딜 수 있습니다. 견고한 디자인은 또한 많은 양의 먼지, 수분, 잔해 및 어느 정도의 화재 손상을 견딜 수 있습니다.

IPC의 개발은 1990 년대에 자동화 공급 업체가 PLC 환경을 시뮬레이션하는 표준 PC에서 제어 소프트웨어를 실행하려고 시도했지만 불안정한 운영 체제 및 비 산업화 된 하드웨어와 같은 문제로 인해 신뢰성이 좋지 않았을 때 시작되었습니다. 오늘날 IPC 기술은보다 안정적인 운영 체제, 하드웨어 강화 및 일부 제조업체가 운영 체제 환경에서 자동화 환경을 분리하여 운영 체제보다 제어 작업 (입력 /출력 인터페이스)을 분리하는 실시간 Kernel을 갖춘 맞춤형 IPC 시스템을 개발했습니다.

An의 특징산업용 PC

팬리스 디자인 : 일반 상업용 PC는 일반적으로 내부 팬에게 열을 소비하기 위해 의존하며 팬은 컴퓨터에서 가장 실패하기 쉬운 구성 요소입니다. 팬은 공기를 공기로 끌어들이는 동안 먼지 및 기타 오염 물질을 쌓아서 열 소산 문제를 일으켜 시스템 성능 또는 하드웨어 고장이 저하됩니다. IPC는 마더 보드 및 기타 민감한 내부 구성 요소에서 섀시로 수동적으로 열을 수행하는 독점 히트 싱크 설계를 사용하여 주변 공기로 소산되어 먼지가 많고 적대적인 환경에서 특히 적합합니다.

산업 등급 구성 요소 : IPC는 최대의 신뢰성과 가동 시간을 제공하도록 설계된 산업 등급 구성 요소를 사용합니다. 이러한 구성 요소는 일반 소비자 등급 컴퓨터가 손상되거나 폐기 될 수있는 가혹한 환경에서도 7 × 24 시간 중단되지 않은 작동을 가능하게합니다.

고도로 구성 가능 : IPC는 공장 자동화, 원격 데이터 수집 및 모니터링과 같은 광범위한 작업을 수행 할 수 있습니다. 이 시스템은 프로젝트 요구를 충족시키기 위해 고도로 사용자 정의 할 수 있습니다. 안정적인 하드웨어 외에도 맞춤형 브랜딩, 미러링 및 BIOS 사용자 정의와 같은 OEM 서비스를 제공합니다.

우수한 설계 및 성능 : 가혹한 환경을 처리하도록 설계된 IPC는 더 넓은 작동 온도 범위를 수용하고 공기 중 입자에 저항 할 수 있습니다. 많은 산업용 PC는 다양한 특수 애플리케이션의 요구를 충족시키기 위해 7 × 24 시간 작동 할 수 있습니다.

풍부한 I / O 옵션 및 기능 : 센서, PLC 및 레거시 장치와 효과적으로 통신하기 위해 IPC에는 추가 어댑터 또는 동맥이 필요하지 않고 기존 사무실 환경 외부의 응용 프로그램의 요구를 충족시키기위한 풍부한 I / 옵션 및 추가 기능이 장착되어 있습니다.

긴 수명주기 : IPC는 매우 신뢰할 수 있고 오래 지속될뿐만 아니라 주요 하드웨어 교체없이 최대 5 년 동안 동일한 컴퓨터 모델을 사용할 수있는 긴 제품 수명주기를 보유하고있어 응용 프로그램에 대한 장기 안정적인 지원을 보장합니다.

HMI 란 무엇입니까?

정의 및 기능 : 사람과 기계 사이의 "브리지"

HMI (Human-Machine Interface)는 연산자가 컨트롤러와 상호 작용하는 인터페이스입니다. HMI를 통해 연산자는 제어 기계 또는 프로세스의 상태를 모니터링하고 제어 설정을 수정하여 제어 목표를 변경하며 비상시 자동 제어 작업을 수동으로 무시할 수 있습니다.

소프트웨어 유형 : "명령 센터"의 다양한 수준

HMI 소프트웨어는 일반적으로 기계 수준과 감독의 두 가지 기본 유형으로 나뉩니다. 기계 수준 소프트웨어는 플랜트 시설 내에서 기계 수준의 장비에 내장되어 있으며 개별 장치의 운영 관리를 담당합니다. 감독 HMI 소프트웨어는 주로 플랜트 제어실에서 사용되며 SCADA (데이터 수집 및 감독 액세스 제어 시스템)에서 일반적으로 사용되며, 공급 업체 장비 데이터가 수집되어 처리를 위해 중앙 컴퓨터로 전송됩니다. 대부분의 응용 프로그램은 한 가지 유형의 HMI 소프트웨어 만 사용하지만 일부 애플리케이션은 두 가지 모두를 사용하여 비용이 많이 들지만 시스템 중복성을 제거하고 장기 비용을 줄입니다.

하드웨어와 소프트웨어의 엄격한 상관 관계

HMI 소프트웨어는 일반적으로 오퍼레이터 인터페이스 터미널 (OIT), PC 기반 장치 또는 내장 PC와 같은 선택된 하드웨어에 의해 구동됩니다. 이러한 이유로, HMI 기술은 때때로 운영자 터미널 (OTS), 로컬 운영자 인터페이스 (LOIS), 운영자 인터페이스 터미널 (OIT) 또는 MMI (Man-Machine Interfaces)라고도합니다. 올바른 하드웨어를 선택하면 종종 HMI 소프트웨어의 개발이 단순화됩니다.

HMI 대IPC: 차이점은 무엇입니까?

프로세서 및 성능 : 전력 차이

IPC에는 인텔 코어 I 시리즈와 같은 고성능 프로세서 및 많은 양의 메모리가 장착되어 있습니다. PC 플랫폼에서 실행되기 때문에 IPC는 더 많은 처리 능력과 더 많은 스토리지 및 메모리 공간을 가지고 있습니다. 대조적으로, HMI는 단일 시스템 수준 또는 모니터링 수준 작업과 같은 특정 작업 만 수행하면되므로 다른 소프트웨어 또는 제어 작업을 실행하기 위해 많은 처리 전력을 보유 할 필요가 없기 때문에 대부분 저성 CPU를 사용합니다. 또한 HMI 제조업체는 하드웨어 설계의 최적 균형을 달성하기 위해 성능과 비용을 측정해야합니다.

디스플레이 : 크기는 차이를 만듭니다

IPC에는 종종 더 큰 디스플레이가 장착되어 동시에 더 많은 정보를 표시 할 수있어 작업자에게 더 넓은 시야를 제공합니다. 일부 HMI 제조업체는 이제 고급 응용 분야에 더 큰 화면을 제공하기 시작했지만 기존의 HMI 디스플레이 크기는 비교적 작습니다.

통신 인터페이스 : 유연성의 차이

IPC는 여러 USB 포트, 듀얼 이더넷 포트 및 / 또는 직렬 포트를 포함한 풍부한 통신 인터페이스를 제공하므로 하드웨어에 쉽게 연결하고 향후 애플리케이션의 확장 요구에 쉽게 적응할 수 있습니다. 동시에 PC 기반 IPC는 다른 통신 프로토콜 및 운영 체제와 호환되는 응용 프로그램과 유연하게 통합 될 수있는 시각화 도구 역할을합니다. 반대로, 전통적인 HMI는 특정 통신 프로토콜 및 애플리케이션 소프트웨어에 대한 의존성으로 인해 상대적으로 덜 유연합니다.

기술 업그레이드 : 난이도 차이

기술 개발로 인해 하드웨어 확장의 필요성이 증가하고 있습니다. 이와 관련하여 IPC 하드웨어 확장은 더 쉽고 비용 효율적입니다. HMI의 경우 하드웨어 공급 업체를 변경 해야하는 경우 종종 시각화 프로젝트를 직접 마이그레이션 할 수 없으므로 시각화 응용 프로그램을 다시 개발해야하며, 이는 개발 시간과 비용을 증가시킬뿐만 아니라 유지 보수 장애를 배포 한 후 자동화 시스템에서도 자동화 시스템에서도 자동화 시스템에서도 다시 개발해야합니다.

견고함IPC그리고 HMI

IPC의 견고성

IPC는 극한 온도, 먼지 및 진동과 같은 가혹한 환경에서 안정적인 작동을 위해 견고합니다. 팬이없는 디자인, 산업 등급 구성 요소 및 안정적인 건축을 통해 산업 환경의 과제를 견딜 수 있으며 장기간 안정적인 작동을 보장 할 수 있습니다.

HMI의 견고한 특성

산업 자동화 분야에서 HMI가 장착 된 장비는 종종 가혹한 환경에 있으므로 HMI는 다음과 같은 견고한 특성을 가져야합니다.

충격 저항 : HMI는 종종 제조 플랜트 또는 모바일 장비와 같은 지속적인 진동이있는 환경에 설치되며, 중단되지 않은 작동을 보장하기 위해 지속적인 진동 및 가끔 충격을 견딜 수 있어야합니다.

넓은 온도 범위 : HMI는 냉동 식품 가공 공장의 저온에서 제철소의 고온에 이르기까지 환경을 수용하기 위해서는 20 ° C ~ 70 ° C의 작동 온도 범위를 가져야합니다.

보호 등급 : 식품 가공 공장과 같이 장비를 자주 청소 해야하는 장소에서는 장비 안전을 보장하기 위해 먼지 수입 및 물이 튀는 물을 보호하기 위해 최소 IP65 등급이어야합니다.

팬리스 디자인 : 제재소 및 단조와 같은 장소에서 팬이없는 디자인은 톱밥 및 철 파일링과 같은 입자가 장비에 들어가서 서비스 수명을 연장하는 것을 방지합니다.

전력 보호 : HMIS는 다양한 산업 환경에서 안정성과 신뢰성을 보장하기 위해 과전압, 과전류 및 정전기 방전 (ESD) 보호뿐만 아니라 광범위한 전압 범위 (9-48VDC)를 가져야합니다.

언제 IPC를 선택해야합니까?

복잡한 소프트웨어를 실행하거나 대규모 데이터베이스를 관리하거나 고급 기능을 구현 해야하는 대규모 데이터 집약적 인 공장 자동화 프로젝트에 직면하면 IPC가 더 나은 선택입니다. 예를 들어, 자동차 생산 라인을위한 자동 제어 시스템에서 IPC는 많은 양의 장비 데이터를 처리하고 복잡한 스케줄링 알고리즘을 실행하며 라인을 효율적으로 실행할 수 있습니다.

언제 HMI를 선택해야합니까?

HMI는 PLC의 간단한 모니터링 및 제어가 필요한 애플리케이션을위한 비용 효율적인 선택입니다. 예를 들어, 소규모 식품 가공 공장에서 운영자는 HMI를 통해 포장 기계의 작동 매개 변수를 쉽게 모니터링하고 조정하여 일일 생산 요구를 충족시킬 수 있습니다.

결론

산업용 PC(IPCS) 및 Human-Machine Interfaces (HMIS)는 산업 자동화에서 다른 역할을 수행하지만 둘 다 필수 불가결합니다. IPC는 강력한 성능 및 확장 성으로 인해 복잡한 대규모 산업 프로젝트에 적합한 반면 HMI는 편리한 인간-기계 상호 작용 및 비용 효율적인 성능으로 간단한 모니터링 및 제어의 요구를 충족합니다. 실제 응용 분야에서 프로젝트 요구 사항에 따라 최적의 선택을하기 위해 두 가지의 차이점을 이해하여 산업 자동화 시스템이 성능을 극대화 할 수 있도록합니다.