X
X

Kuo skiriasi PLC ir „Industria PC“

2025-05-16
Vadovaujama 4.0 pramonės bangos, automatizavimas išsivystė iš galimybės pagerinti efektyvumą iki verslo išgyvenimo būtinybės. Pasaulinė gamybos pramonė diegia pažangias kontrolės sistemas, kad pagerintų gamybos tikslumą, sumažintų prastovą ir optimizuotų išlaidas. Programuojami loginiai valdikliai (PLC) ir pramoniniai PCS (IPC) yra dvi pagrindinės technologijos, kuriomis grindžiamos automatizavimas šiame procese. Nors abu jie tarnauja pramoninės kontrolės scenarijams, jų techninė architektūra, funkcinės savybės ir taikymo sritis yra labai skirtingi.

Kas yra PLC?


PLC (programuojamas loginis valdiklis) yra specialus kompiuteris, skirtas pramoninei aplinkai, o pagrindinė jo funkcija yra automatizuota mechaninės įrangos valdymas atliekant realaus laiko logikos operacijas. Aparatūra yra modulinė ir susideda iš centrinio apdorojimo bloko (CPU), įvesties / išvesties (i / o) moduliai, maitinimo šaltinio moduliai ir saugojimo blokai. Skirtingai nuo bendrosios paskirties kompiuterių, PLC operacinė sistema yra realaus laiko operacinė sistema (RTOS), kuri užtikrina mikrosekundės komandų vykdymo tikslumą ir leidžia realiu laiku reaguoti į jutiklių signalus (pvz., Temperatūros, slėgio) ir valdymo pavaras (pvz., Motors, vožtuvus).

Aparatūros tipai ir tipiškos programos


Miniatiūrinis PLC: kompaktiškas dydis (pvz., Delno delno dydis), integruotas su pagrindinėmis i / o sąsajomis, tinkančiomis vieno įrenginio valdymui, pavyzdžiui, mažų pakavimo mašinų paleidimo-stop logikos valdymui.

„Modular PLC“: palaiko lanksčią i / o modulių (pvz., Skaitmeninių, analoginių, ryšio modulių) išplėtimą, tinkamą sudėtingoms gamybos linijoms, pvz. Bendradarbiavimo robotų ginklų kontrolė automobilių surinkimo dirbtuvėse.

„RackMount PLC“: Esant stipria apdorojimo galia ir išplėtimo galia, jis dažniausiai naudojamas didelėse pramoninėse sistemose, tokiose kaip centralizuotos valdymo sistemos (DCS) naftos chemijos srityje.

PLC pranašumai


Didelis patikimumas: be ventiliatoriaus dizainas, plačios temperatūros veikimas (-40 ℃ ~ 70 ℃) ir vibracijai atspari konstrukcija leidžia stabiliai veikti atšiaurioje aplinkoje, tokioje kaip dulkės ir aliejus.

Aukštas realiuoju laiku: Remiantis nuskaitymo ciklo mechanizmu, jis užtikrina deterministinį valdymo instrukcijų vykdymą, tinkamą laiko jautriems scenarijams (pvz., Didelės spartos užpildymo gamybos linijai).

Žemas programavimo slenkstis: palaiko grafines programavimo kalbas, tokias kaip kopėčių logika, todėl lauko inžinieriams lengva greitai pradėti.

PLC apribojimai


Ribota apdorojimo galia: palaiko tik paprastas logines operacijas, sunkiai atliekamas sudėtingas užduotis, tokias kaip mašinų mokymasis ir „Big Data“ analizė.

Vienkartinė funkcija: orientuota į pramonės kontrolę, integraciją į IT sistemas (pvz., ERP, MES) reikalauja papildomų šliuzų įrenginių.

Didelė sudėtingų sistemų kaina: Kai reikia daug i / o modulių ar ryšių protokolo konversijų, aparatinės įrangos kaina didėja eksponentiškai.

Kas yraPramoninis kompiuteris?


AnPramoninis kompiuterisyra patobulintas kompiuteris, pagrįstas bendrosios paskirties kompiuterio architektūra, skirta pramoniniams scenarijams, veikiantiems „Windows“, „Linux“ ir kitoms pagrindinėms operacinėms sistemoms. Kurdamas puslaidininkių technologiją, IPC gali ne tik atlikti tradicinio PLC kontrolės užduotis, bet ir atlikti kelis darbo krūvius, tokius kaip HMI, kraštų skaičiavimas, AI matymo aptikimas ir kt., Integruojant GPU (grafikos procesorių), TPU (tensorų procesorius) ir „NVME SSD“ („High Speed ​​Solid State DISK“), o pagrindinę vertę - „Skaičius“ per „Hardware“. Pagrindinė jo vertė yra sumažinti aparatūros kiekį gamykloje, naudojant „funkcijų integraciją“, pavyzdžiui, vienas IPC gali realizuoti įrangos valdymą, duomenų rinkimą ir debesies ryšį tuo pačiu metu.

Aparatūros funkcijos ir diegimo metodai


Anti -Harsh aplinkos dizainas: Priimant ventiliatorių ir pilną metalinį korpusą, jis palaiko IP65 atsparumo dulkėms ir vandeniui atsparų reitingą, o kai kurie modeliai gali veikti -25 ℃ ~ 60 ℃ plataus temperatūros aplinkoje.

Lanksčios išplėtimo galimybės: teikia PCIE lizdą, M.2 sąsają ir palaiko belaidžių modulių (pvz., 5G, „Wi-Fi 6“), GPU pagreičio kortelės ar judesio valdymo kortelės išplėtimą, kad patenkintų mašinos matymo, roboto valdymo ir pan.

Įvairūs montavimo metodai: palaikykite DIN geležinkelio montavimą (tinkamas valdymo spintelėms), VESA sienų montavimas (tinkamas naudoti konsolėms) arba prie stovo montavimo (duomenų centro scenarijai).

PrivalumaiPramoniniai kompiuteriai


Galingos apdorojimo galimybės: aprūpintas „Intel Core / i7“ arba „AMD Reet Dragon“ procesoriumi, jis gali paleisti „Python“, „C ++“ ir kitas aukšto lygio kalbas ir palaiko giluminio mokymosi modelių diegimą (pvz., „Yolo Target“ aptikimą).

Tai / OT konvergencijos galimybės: Natūrali pramoninių protokolų, tokių kaip OPC UA, MQTT ir kt., Pagalba, kurią galima tiesiogiai sujungti su ERP sistema, kad būtų galima realiu laiku įkelti ir analizuoti gamybos duomenis.

Patogus nuotolinio valdymo valdymas: Nuotolinis stebėjimas ir programinės įrangos atnaujinimas gali būti realizuotas naudojant tokius įrankius kaip „TeamViewer“ ir VNC, sumažinant priežiūros išlaidas.

Pramoninių kompiuterių apribojimai


Aukštos pradinės investicijos: aukščiausios klasės IPC kaina gali pasiekti dešimtis tūkstančių dolerių, daug daugiau nei mažų PLC sistemų.

Aukštos saugumo reikalavimai: Norėdami spręsti „Ransomware“ (pvz., NOTPETYA) grėsmes, reikia dislokuoti ugniasienes, įsibrovėlių aptikimo sistemas (ID) ir pramoninio lygio antivirusinę programinę įrangą.

Aplinkos adaptacija priklauso nuo konfigūracijos: kai kuriems neregistruoti IPC reikalauja papildomos apsaugos nuo ekstremalios vibracijos ar aukštos dulkių aplinkos.

Skirtumas tarp pramoninio kompiuterio ir PLC?

Operacinė sistema ir realaus laiko


PLC: Priklauso nuo realaus laiko operacinės sistemos (RTOS), priima ciklinio nuskaitymo mechanizmą, kad būtų užtikrintas kiekvieno instrukcijų ciklo, kuris tinka milisekundės tikslumo kontrolės užduotims (pvz., Pelėsio uždarymo laiko, laiko tikrumo laiko tikrumo, tikrumo (pvz.

IPC: Vykdant bendrosios paskirties operacinę sistemą, ji turi atlikti sunkias realaus laiko funkcijas per realaus laiko pratęsimo modulius (pvz., „RTX“ realaus laiko branduolį) ir yra labiau tinkama scenarijams, kuriems yra šiek tiek mažesni realaus laiko reikalavimai, tačiau reikia daugialypės užduočių (pvz., Intelektualiojo sandėlio planavimo).

Programavimo kalbos ir plėtros ekologija


PLC: „Ladder Logic“ (kopėčių logika), funkcijų blokų diagrama (FBD) yra pagrindinė, dauguma pritaikytos programinės įrangos gamintojų (pvz., „Siemens Tia“ portalo) kūrimo priemonių, ekologija uždaryta, tačiau stabilumas yra stiprus.

IPC: palaiko C / C ++, Python, .NET ir kitas bendrosios paskirties kalbas ir gali pakartotinai naudoti atvirojo kodo bibliotekas (tokias kaip „OpenCV Vision“ bibliotekos) ir pramoninės programinės įrangos (pvz., „Matlab Industrial“), turinčios didelį vystymosi efektyvumą ir stiprią funkcionalumą.

Išlaidų modeliavimas


Mažos sistemos: PLC suteikia didelių išlaidų pranašumų. Pavyzdžiui, mažam projektui, kontroliuojančiam 10 skaitmeninių įėjimų / išėjimų, PLC sprendimas gali būti net 1 / 3 IPC kaina.

Sudėtingos sistemos: IPC turi didesnes bendras nuosavybės išlaidas (TCO). Kai reikia integruoti regėjimo patikrinimą, duomenų saugojimą ir debesies ryšius, IPC sumažina kombinuotas aparatinės įrangos pirkimo, kabelių ir priežiūros išlaidas.

Saugumas ir patikimumas


PLC: Tradicinė architektūra yra mažiau veikiama kibernetinių išpuolių, tačiau, kadangi pramoninis daiktų internetas (IIOT) tampa labiau paplitęs, Ethernet palaikanti PLC turi diegti papildomas ugniasienes.

Tipiškas atvejis: Stuxnet virusas (2010) užpuolė Irano branduolinius įrenginius per PLC pažeidžiamumą, pabrėždamas kibernetinio saugumo riziką.

IPC: Remiamasis programinės įrangos apsaugos sistema, sistemos pataisos ir virusų duomenų bazės reikia reguliariai atnaujinti. Tačiau pramoninio lygio IPC paprastai turi įmontuotus „TPM 2.0“ lustus, palaiko aparatūros lygio duomenų šifravimą ir atitinka ISO / IEC 27001 Informacijos saugumo standartus.

Aparatūros architektūra ir mastelio keitimas

dimensija Plc IPC
Procesorius Specializuoti valdymo lustai (pvz., Ti DSP, „Intel Atom“) Bendrosios paskirties x86 / ARM procesoriai (pvz., „Intel i5 / i7“)
Saugojimas „Flash“ + EEPROM (elektros energijos tiekimas, kad būtų galima laikyti duomenis) SSD / HDD, palaiko RAID duomenų perteklių
I / o sąsaja Specializuotos pramoninės sąsajos (pvz., Gnybtų blokai, M12 jungtys) USB / HDMI / LAN suderinamas, palaiko standartizuotus pramonės protokolus
Plėtros metodai Modulinė i / o Plėtra (reikalingas specifinis pardavėjui skirtas modulis) PCIE / USB išplėtimas, palaikantis trečiųjų šalių aparatūros

Scenarijaus matrica

Programos tipas PLC prioriteto scenarijus IPC Prioriteto scenarijus
Įrangos valdymas Vieno staklės, konvejerio paleidimas / STOP Judesys Bendradarbiavimo robotų planavimas, AGV navigacija
Proceso stebėjimas Uždaros ciklo lygis / Temperatūros kontrolė chemijos gamyklose Realiojo laiko puslaidininkių švarios aplinkos duomenų analizė
Duomenų valdymas Paprastas gamybos skaičiavimas MES sistemos integracija, istorinių duomenų saugojimas ir atsekamumas
Kraštų skaičiavimas Netaikoma PG defektų aptikimas, numatoma priežiūra (pvz., Įspėjimas apie variklio gedimą)

Pramonės automatizavimo pasirinkimo sprendimų vadovas

Trys reikalavimų analizės elementai


Kontrolės sudėtingumas

Paprastas loginis valdymas: Jei projektas apima tik paprastą „jutiklio gaiduko - pavaros atsako“ logiką (pvz., Automatinį durų atidarymą ir uždarymą), PLC pakanka, kad atitiktų reikalavimus, o kūrimo ciklas yra trumpas.

Sudėtingos algoritminės programos: Tokioms funkcijoms kaip regos valdomas surinkimas, įrangos sveikatos prognozė ir kt. Pasirinkite IPC, kad palaikytų mašininio mokymosi modelio diegimą.


Aplinkos atšiaurumas

Ekstremali fizinė aplinka: aukšta temperatūra (pvz., Plieno dirbtuvės), didelė vibracija (pvz., Kasybos mašinos) scenarijai, kuriuose prioritetą teikia PLC, kurių aparatinės įrangos patvarumą patikrino ilgalaikis pramonės patvirtinimas.

Švelni pramoninė aplinka: Scenarijuose, tokiuose kaip elektronikos gamybos parduotuvės ir švarios maisto gamyklos, IPC be gerbėjų dizaino ir apsaugos reitingai jau tenkina poreikius.


Sistemos išplėtimas

Fiksuoti funkciniai reikalavimai: Pavyzdžiui, modulinis PLC išplėtimas yra ekonomiškesnis tradicinei gamybos linijos modifikavimui (atnaujinama tik valdymo dalis).

Ateities atnaujinimo planavimas: jei planuojate pereiti prie intelektualios gamyklos (pvz., Prieiga prie IoT platformos), IPC IT / OT konvergencijos galimybės gali išvengti pakartotinių investicijų.

Išvada


PLC ir pramoniniai kompiuteriai atspindi pramoninės automatizavimo „praeitį“ ir „ateitį“: pirmasis yra brandžios ir patikimos kontrolės kertinis akmuo, o antrasis yra pagrindinis variklis, vedantis intelektą. Įmonėms reikia iššokti iš „arba / arba“ mąstymo, ir priimti išsamius sprendimus iš šių aspektų renkantis modelius:

Trumpalaikis projektas: Prioritekite PLC sąnaudas ir stabilumą, taikomus ribotam biudžetui, aiškiai scenos funkcijai.

Vidutinio laikotarpio ir ilgalaikio planavimo: investuokite į IPC, kad patenkintumėte skaitmeninės transformacijos poreikius, ypač projektus, kuriuose dalyvauja dideli duomenys, AI ir debesų integracija.

Sudėtingos sistemos: Priimkite hibridinę architektūrą „PLC+IPC“, kad pasiektumėte sinergetinį optimizavimą tarp valdymo ir žvalgybos sluoksnių.

Kodėl verta rinktisIPCTECH?


Kaip profesionalus gamintojas pramoninių kompiuterių srityje,IPCTECHPateikia visą nelygių pramoninių kompiuterių asortimentą, palaikantį įvairius formos veiksnius, pradedant nuo 15 colių jutiklinių skydelių iki stovo montuojamų serverių, ir prisitaikant prie tokių scenarijų kaip PLC integracija, mašinos matymas, kraštų skaičiavimas ir pan. Norėdami gauti pritaikytus automatizavimo sprendimus, susisiekite su mumis, kad gautumėte nemokamą techninę konsultaciją, kad padėtumėte jūsų gamyklai pereiti prie veiksmingos ir intelektualios ateities.
Sekite