Kuo skiriasi IPC ir HMI

Įvadas

Šiuolaikinėse intelektualiosiose gamyklose dažnai galime pamatyti pramoninio PC (IPC) ir žmogaus mašinų sąsajos (HMI) sceną, dirbančią kartu. Įsivaizduokite, kad automobilių dalių gamybos linijoje technikai, naudodamiesi HMI realiuoju laiku stebėdami įrangos veikimo būseną, sureguliuokite gamybos parametrus, o IPC fone stabilioje sudėtingų automatizavimo programose, apdorodami didelius gamybos duomenų kiekius. Taigi, kuo skiriasi IPC ir HMI? Šis straipsnis išanalizuos skirtumus tarp šių dviejų, siekiant padėti skaitytojams tinkamiau pasirinkti pramonės programas.

Kas yraPramoninis kompiuteris (IPC)?

Pagrindinė koncepcija: pramoninis „kompiuteris“

Pramoninis kompiuteris (pramoninis kompiuteris, vadinamas IPC) aparatinės įrangos architektūroje ir kasdien naudojami nešiojamieji kompiuteriai, stalinių kompiuterių kompiuteriai turi daug panašumų, taip pat aprūpinti mikroprocesoriumi (CPU), laikmenomis, atmintimi (RAM) ir įvairių rūšių sąsajomis ir prievadais, taip pat su panašiomis programinės įrangos funkcijomis. Panašios programinės įrangos funkcijos. Tačiau IPC yra artimesni programuojamiems logikos valdikliams (PLC) pagal programavimo galimybes. Kadangi jie veikia kompiuterio platformoje, IPC valdikliai turi daugiau atminties ir galingesnių procesorių nei PLC ir net kai kurie programuojami automatikos valdikliai (PACS).

Tvirtas: pastatytas atšiaurioms aplinkoms

IPC nuo įprasto kompiuterio išsiskiria savo „tvirtu“ pobūdžiu. Taikoma atšiaurioms aplinkoms, tokioms kaip gamyklos grindys, ji gali atlaikyti ekstremalią temperatūrą, didelę drėgmę, galios viršįtampius, mechaninį šoką ir vibraciją. Jo tvirtas dizainas taip pat gali atlaikyti didelius dulkių, drėgmės, šiukšlių ir net tam tikro laipsnio gaisro pažeidimų kiekį.

IPC plėtra prasidėjo 1990 m., Kai automatikos pardavėjai bandė paleisti valdymo programinę įrangą standartiniuose kompiuteriuose, modeliuojančiuose PLC aplinką, tačiau patikimumas buvo prastas dėl tokių problemų kaip nestabilios operacinės sistemos ir ne pramonizuota aparatinė įranga. Šiandien IPC technologija nuėjo ilgą kelią su stabiliomis operacinėmis sistemomis, sukietėjusia aparatine įranga, o kai kurie gamintojai sukūrė pritaikytas IPC sistemas su realaus laiko branduoliais, kurie automatizavimo aplinką atskiria nuo operacinės sistemos aplinkos, prioritetų valdymo užduotis (tokias kaip įvesties / išvesties sąsajas).

Anpramoninis kompiuteris

„FanSless Design“: Įprasti komerciniai kompiuteriai dažniausiai naudojasi vidiniais gerbėjais, kad išsklaidytų šilumą, o ventiliatoriai yra labiausiai nesėkmingi kompiuterio komponentai. Nors ventiliatorius piešia ore, jis taip pat turi dulkių ir kitų teršalų, kurie gali kauptis ir sukelti šilumos išsklaidymo problemas, todėl gali pablogėti sistemos veikimas ar aparatinės įrangos gedimas. IPC naudoja patentuotą „Heatsink“ dizainą, kuris pasyviai veda šilumą iš pagrindinės plokštės ir kitų jautrių vidinių komponentų į važiuoklę, kur ji vėliau išsisklaido prie aplinkinio oro, todėl jis ypač tinkamas naudoti dulkėtoje ir priešiškoje aplinkoje.

Pramoninio lygio komponentai: IPC naudoja pramoninio lygio komponentus, skirtus užtikrinti maksimalų patikimumą ir veikimą. Šie komponentai gali atlikti 7 × 24 valandų nepertraukiamą veikimą, net atšiaurioje aplinkoje, kur gali būti pažeisti arba į metalo laužai paprasti vartotojų lygio kompiuteriai.

Labai konfigūruojama: IPC gali atlikti įvairias užduotis, tokias kaip gamyklos automatizavimas, nuotolinis duomenų rinkimas ir stebėjimas. Jos sistemos yra labai pritaikomos patenkinti projekto poreikius. Be patikimos aparatinės įrangos, ji siūlo OEM paslaugas, tokias kaip pasirinktinis prekės ženklas, veidrodinis ir BIOS pritaikymas.

Aukščiausias dizainas ir našumas: Skirta tvarkyti atšiaurią aplinką, IPC gali pritaikyti platesnį veikimo temperatūros diapazoną ir atsispirti ore esančioms dalelėms. Daugelis pramoninių kompiuterių gali atlikti 7 × 24 valandų operaciją, kad patenkintų įvairių specialių programų poreikius.

Turtingos I / o variantai ir funkcionalumas: Siekiant efektyviai bendrauti su jutikliais, PLC ir senaisiais įrenginiais, IPC yra turtingas i / o variantų ir papildomų funkcijų rinkinys, kad patenkintų programų poreikius ne tradicinės biuro aplinkoje, nereikia papildomų adapterių ar dongų.

Ilgas gyvenimo ciklas: IPC yra ne tik labai patikimas ir ilgalaikis, bet ir turi ilgą produkto gyvavimo ciklą, leidžiantį organizacijoms naudoti tą patį kompiuterio modelį iki penkerių metų, be didelių aparatūros pakeitimų, garantuojant ilgalaikę stabilią paramą programas.

Kas yra HMI?

Apibrėžimas ir funkcija: „tiltas“ tarp žmogaus ir mašinos

Žmogaus ir mašinos sąsaja (HMI) yra sąsaja, per kurią operatorius sąveikauja su valdikliu. Per HMI operatorius gali stebėti kontroliuojamos mašinos ar proceso būseną, pakeisti valdymo tikslus, modifikuodamas valdymo parametrus ir rankiniu būdu nepaisyti automatinių valdymo operacijų, jei ekstremalios situacijos atveju.

Programinės įrangos tipai: skirtingi „komandų centrų“ lygiai

HMI programinė įranga paprastai yra suskirstyta į du pagrindinius tipus: mašininio lygio ir priežiūros. Mašinų lygio programinė įranga yra įmontuota į mašinos lygio įrangą augalų įrenginyje ir yra atsakinga už atskirų įrenginių veikimo valdymą. Priežiūra „HMI“ programinė įranga pirmiausia naudojama augalų valdymo kambariuose, taip pat dažniausiai naudojama SCADA (duomenų gavimo ir prieigos prie priežiūros ir priežiūros valdymo sistema), kur renkami parduotuvių grindų įrangos duomenys ir perduodami į centrinį kompiuterį apdorojimui. Nors dauguma programų naudoja tik vieno tipo HMI programinę įrangą, kai kurios programos naudoja abi, kurios, nors ir brangiau, pašalina sistemos atleidimą ir sumažina ilgalaikes išlaidas.

Trumpas koreliacija tarp aparatinės ir programinės įrangos

„HMI“ programinę įrangą paprastai lemia pasirinkta aparatūra, tokia kaip operatoriaus sąsajos terminalas (OIT), kompiuterio įrenginys arba įmontuotas kompiuteris. Dėl šios priežasties HMI technologija kartais vadinama operatoriaus terminalais (OTS), vietinių operatorių sąsajomis (LOIS), operatoriaus sąsajos terminalais (OIT) arba žmogaus ir mašinų sąsajomis (MMIS). Pasirinkus tinkamą aparatinę įrangą, dažnai supaprastinama HMI programinės įrangos kūrimas.

HMI Vs.IPC: Kuo skiriasi?

Procesorius ir našumas: galios skirtumas

IPC yra aprūpinti aukšto našumo procesoriais, tokiais kaip „Intel Core I“ serija ir didesnis atminties kiekis. Kadangi jie veikia kompiuterio platformoje, IPC turi daugiau apdorojimo galios ir daugiau saugojimo bei atminties vietos. Priešingai, HMIS dažniausiai naudoja mažesnio našumo procesorių, nes jiems reikia atlikti tik konkrečias užduotis, tokias kaip vieno mašinos lygio ar stebėjimo lygio užduotis, ir jiems nereikia rezervuoti daug apdorojimo galios, kad būtų galima vykdyti kitą programinę įrangą ar valdymo užduotis. Be to, HMI gamintojai turi pasverti našumą ir kainą, kad būtų pasiektas optimalus aparatūros dizaino balansas.

Ekranas: dydis daro skirtumą

IPC dažnai yra didesni ekranai, kurie tuo pačiu metu gali parodyti daugiau informacijos, teikdami operatoriams platesnį matymo lauką. Tradicinis HMI ekrano dydis yra palyginti mažas, paprastai nuo 4 colių iki 12 colių, nors kai kurie HMI gamintojai dabar pradeda teikti didesnius ekranus aukštos klasės programoms.

Ryšio sąsajos: lankstumo skirtumai

IPC pateikia daugybę ryšių sąsajų, įskaitant kelis USB prievadus, dvigubus eterneto prievadus ir / arba nuosekliuosius prievadus, todėl lengviau prisijungti prie aparatūros ir lengviau pritaikyti būsimų programų išplėtimo poreikius. Tuo pačiu metu kompiuterio IPC yra vizualizacijos įrankis, kurį galima lanksčiai integruoti su kitais ryšio protokolais ir programomis, suderinamomis su operacine sistema. Priešingai, tradicinis HMI yra gana mažiau lankstus dėl priklausomybės nuo konkrečių komunikacijos protokolų ir taikymo programinės įrangos.

Technologijų atnaujinimas: sunkumų skirtumai

Tobulinant technologijas, didėja aparatūros išplėtimo poreikis. Šiuo atžvilgiu IPC aparatinės įrangos išplėtimas yra lengvesnis ir ekonomiškesnis. HMI, jei jums reikia pakeisti aparatūros tiekėją, dažnai negalite tiesiogiai perkelti vizualizacijos projekto, turite iš naujo plėtoti vizualizacijos programą, kuri ne tik padidins kūrimo laiką ir kainą, bet ir automatizavimo sistemą po techninės priežiūros sunkumų įdiegimo.

TvirtumasIPCSir hMis

IPC tvirtumas

IPC yra tvirta, kad stabilus veikimas būtų atšiaurioje aplinkoje, tokioje kaip ekstremali temperatūra, dulkės ir vibracija. Be gerbėjų dizainas, pramoninio lygio komponentai ir patikima konstrukcija suteikia galimybę atlaikyti pramoninės aplinkos iššūkius ir užtikrinti stabilų veikimą ilgą laiką.

Tvirtos HMI charakteristikos

Pramonės automatizavimo srityje įranga, aprūpinta HMI, dažnai būna atšiaurioje aplinkoje, todėl HMI turi turėti šias tvirtas savybes:

Atsparumas smūgiams: HMI dažnai montuojami aplinkoje, kurioje yra nuolatinė vibracija, pavyzdžiui, gamybos gamyklos ar mobilioji įranga, ir reikia sugebėti atlaikyti nuolatinę vibraciją ir retkarčiais, kad būtų užtikrintas nenutrūkstamas veikimas.

Plataus temperatūros diapazonas: HMI turi būti veikiančios temperatūros diapazonas nuo 20 ° C iki 70 ° C, kad būtų galima pritaikyti aplinką, pradedant žemoje šaldytų maisto perdirbimo įmonių temperatūroje iki aukštos temperatūros plieno gamyklose.

Apsaugos reitingas: Tose vietose, kur reikia dažnai valyti įrangą, pavyzdžiui, maisto perdirbimo įmones, HMI turi būti bent IP65, kad būtų galima apsaugoti nuo dulkių patekimo ir vandens purslų, kad būtų užtikrinta įrangos sauga.

Dizainas be ventiliatoriaus: tokiose vietose kaip lentpjūvės ir kalviai, be ventiliatoriaus dizainas neleidžia tokioms dalelėms kaip pjuvenų ir geležies padariniams patekti į įrangą, prailginti jos tarnavimo laiką.

Galios apsauga: HMI turėtų turėti plačią įtampos diapazoną (9–48VDC), taip pat per didelę įtampą, per didelę ir elektrostatinę iškrovos (ESD) apsaugą, kad būtų užtikrintas stabilumas ir patikimumas įvairiose pramoninėse aplinkose.

Kada pasirinkti IPC?

Susidūręs su didelio masto, daug duomenų reikalaujančiu gamyklos automatizavimo projektu, kuriam reikia paleisti sudėtingą programinę įrangą, valdyti dideles duomenų bazes ar įgyvendinti pažangias funkcijas, IPC yra geresnis pasirinkimas. Pvz., Automatinėje automobilių gamybos linijos valdymo sistemoje IPC gali tvarkyti didelius įrangos duomenų kiekius, paleisti sudėtingus planavimo algoritmus ir išlaikyti efektyvų liniją.

Kada pasirinkti HMI?

HMI yra ekonomiškas pasirinkimas programoms, kurioms reikalingas paprastas PLC stebėjimas ir valdymas. Pvz., Mažoje maisto perdirbimo įmonėje operatorius gali lengvai stebėti ir sureguliuoti pakavimo mašinos eksploatavimo parametrus per HMI, kad patenkintų kasdienius gamybos poreikius.

Išvada

Pramoniniai kompiuteriai(IPC) ir žmogaus ir mašinos sąsajos (HMIS) vaidina skirtingą vaidmenį pramoninėje automatizavime, tačiau abi jos yra būtinos: IPC yra tinkami sudėtingiems, plataus masto pramonės projektams dėl jų galingo našumo ir mastelio, o HMIS patenkina paprasto stebėjimo ir kontrolės poreikius, atsižvelgiant į jų patogią žmonių ir mašinų sąveiką ir ekonomišką efektyvumą. Praktiniame pritaikyme supraskite skirtumus tarp dviejų, kad būtų galima optimaliai pasirinkti pagal projekto reikalavimus, kad pramoninės automatikos sistema būtų maksimaliai padidinta.