Kāda ir atšķirība starp IPC un HMI

Ievads

Mūsdienu inteliģentās rūpnīcās mēs bieži redzam rūpnieciskā datora (IPC) un cilvēka mašīnas interfeisa (HMI) ainu, kas strādā kopā. Iedomājieties, ka automobiļu detaļu ražošanas līnijā tehniķi, izmantojot HMI reāllaika uzraudzību par aprīkojuma darbības stāvokli, pielāgojiet ražošanas parametrus, savukārt IPC sarežģītu automatizācijas programmu fona stabilā darbībā, apstrādājot lielu daudzumu ražošanas datu. Tātad, kāda ir atšķirība starp IPC un HMI? Šajā rakstā tiks analizētas atšķirības starp abām, lai palīdzētu lasītājiem izdarīt piemērotāku izvēli rūpniecības lietojumos.

Kas irRūpnieciskais dators (IPC)?

Pamatkoncepcija: rūpniecības “dators”

Industriālais dators (rūpnieciskais dators, ko dēvē par IPC) aparatūras arhitektūrā un mūsu ikdienas piezīmjdatoru lietošanā, galddatoriem ir daudz līdzību, kas aprīkota arī ar mikroprocesoru (CPU), atmiņas multividi, atmiņu (RAM) un dažāda veida saskarnēm un porcijām, bet arī ar līdzīgām programmatūras īpašībām. līdzīgas programmatūras funkcijas. Tomēr IPC ir tuvāk programmējamiem loģikas kontrolieriem (PLC) programmēšanas iespēju ziņā. Tā kā tie darbojas uz datora platformas, IPC kontrolieriem ir vairāk atmiņas un jaudīgāki procesoru nekā PLC un pat dažiem programmējamiem automatizācijas kontrolieriem (PACS).

Rugged: būvēts skarbai videi

IPC no parastā datora atšķir ar tā “nelīdzeno” raksturu. Pielāgots skarbām vidēm, piemēram, rūpnīcas grīdām, tā var izturēt ārkārtēju temperatūru, augstu mitrumu, jaudas pārspriegumu un mehānisko šoku un vibrāciju. Tā izturīgais dizains var izturēt arī lielu daudzumu putekļu, mitruma, gružiem un pat dažiem ugunsgrēka bojājumiem.

IPC izstrāde sākās 1990. gados, kad automatizācijas pārdevēji mēģināja vadīt vadības programmatūru standarta personālajos datoros, kas imitēja PLC vidi, taču uzticamība bija slikta tādu problēmu dēļ kā nestabilas operētājsistēmas un neindustrializēta aparatūra. Mūsdienās IPC tehnoloģija ir nogājusi garu ceļu ar stabilākām operētājsistēmām, rūdīta aparatūra un daži ražotāji ir izstrādājuši pielāgotas IPC sistēmas ar reāllaika kodoliem, kas atdala automatizācijas vidi no operētājsistēmas vides, par prioritāti nosakot vadības uzdevumus (piemēram, ievades / izvades interfeisus) virs operētājsistēmas.

PazīmesRūpnieciskais dators

Bez ventilatora dizains: Parastie komerciālie personālie datori parasti paļaujas uz iekšējiem ventilatoriem, lai izkliedētu karstumu, un ventilatori ir datora komponents visvairāk pakļautais komponents. Kamēr ventilators piesaista gaisu, tas pārvadā arī putekļus un citus piesārņotājus, kas var uzkrāties un izraisīt siltuma izkliedes problēmas, izraisot sistēmas veiktspējas vai aparatūras kļūmes sadalīšanos. IPC izmanto patentētu HeatSink dizainu, kas pasīvi veic siltumu no mātesplates un citām jutīgām iekšējām sastāvdaļām uz šasiju, kur tas pēc tam tiek izkliedēts apkārtējā gaisā, padarot to īpaši piemērotu lietošanai putekļainā un naidīgā vidē.

Rūpnieciskās pakāpes komponenti: IPC izmanto rūpnieciskās pakāpes komponentus, kas izstrādāti, lai nodrošinātu maksimālu uzticamību un darbības laiku. Šie komponenti ir spējīgi 7 × 24 stundu nepārtraukta darbība, pat skarbā vidē, kur parastie patērētāju klases datori var tikt bojāti vai nodoti metāllūžņos.

Ļoti konfigurējams: IPC spēj veikt plašu uzdevumu klāstu, piemēram, rūpnīcas automatizāciju, attālās datu iegūšanu un uzraudzību. Tās sistēmas ir ļoti pielāgojamas, lai apmierinātu projekta vajadzības. Papildus uzticamai aparatūrai tas piedāvā OEM pakalpojumus, piemēram, pielāgotu zīmolu, spoguļošanu un BIOS pielāgošanu.

Augstāks dizains un veiktspēja: Paredzēts, lai apstrādātu skarbu vidi, IPC var ietilpt plašāks darba temperatūras diapazons un pretoties gaisā esošām daļiņām. Daudzi rūpniecības personālie datori spēj veikt 7 × 24 stundu operāciju, lai apmierinātu dažādu īpašo lietojumu vajadzības.

Bagātīgas I / O iespējas un funkcionalitāte: lai efektīvi sazinātos ar sensoriem, PLC un mantotajām ierīcēm, IPC ir aprīkots ar bagātīgu I / o opciju un papildu funkcionalitātes kopumu, lai apmierinātu lietojumprogrammu vajadzības ārpus tradicionālās biroja vides, bez nepieciešamības pēc papildu adapteriem vai dongiem.

Ilgais dzīves cikls: IPC ir ne tikai ļoti uzticams un ilgstošs, bet tam ir arī ilgs produkta dzīves cikls, kas ļauj organizācijām izmantot to pašu datora modeli līdz pieciem gadiem bez lieliem aparatūras nomaiņām, garantējot ilgtermiņa stabilu atbalstu lietojumprogrammām.

Kas ir HMI?

Definīcija un funkcija: “tilts” starp cilvēku un mašīnu

Cilvēka un mašīnas saskarne (HMI) ir saskarne, caur kuru operators mijiedarbojas ar kontrolieri. Izmantojot HMI, operators var uzraudzīt kontrolētās mašīnas vai procesa statusu, mainīt vadības mērķus, modificējot vadības iestatījumus, un ārkārtas gadījumā manuāli ignorē automātiskās vadības operācijas.

Programmatūras veidi: dažādi “komandu centru” līmeņi

HMI programmatūra parasti tiek sadalīta divos pamatos: mašīnu līmenī un uzraudzībā. Mašīnas līmeņa programmatūra ir iebūvēta mašīnas līmeņa aprīkojumā rūpnīcas objektā un ir atbildīga par atsevišķu ierīču darbības pārvaldību. Uzraudzības HMI programmatūra galvenokārt tiek izmantota augu vadības telpās, un to parasti izmanto arī SCADA (sistēma datu iegūšanas un uzraudzības piekļuves kontrolei), kur tiek savākti dati par veikala grīdas aprīkojumu un pārsūtīti uz centrālo datoru apstrādei. Lai gan vairumā lietojumprogrammu tiek izmantota tikai viena veida HMI programmatūra, dažas lietojumprogrammas izmanto abas, kas, lai arī dārgāk novērš sistēmas atlaišanu un samazina ilgtermiņa izmaksas.

Stingra korelācija starp aparatūru un programmatūru

HMI programmatūru parasti vada atlasīta aparatūra, piemēram, operatora interfeisa terminālis (OIT), uz datoru balstīta ierīce vai iebūvēts dators. Šī iemesla dēļ HMI tehnoloģiju dažreiz dēvē par operatora termināļiem (OTS), vietējo operatora saskarnēm (LOIS), operatora interfeisa termināļiem (OITS) vai Man-mašīnas saskarnēm (MMI). Pareizās aparatūras izvēle bieži vienkāršo HMI programmatūras izstrādi.

HMI Vs.IPC: Kāda ir atšķirība?

Procesors un veiktspēja: jaudas atšķirība

IPC ir aprīkoti ar augstas veiktspējas procesoriem, piemēram, Intel Core I sēriju un lielāku atmiņas daudzumu. Tā kā tie darbojas uz datora platformas, IPC ir lielāka apstrādes jauda un vairāk krātuves un atmiņas vietas. Turpretī HMI lielākoties izmanto zemākas veiktspējas CPU, jo tiem ir jāveic tikai konkrēti uzdevumi, piemēram, viens mašīnas līmeņa vai uzraudzības līmeņa uzdevums, un tiem nav jārezervē daudz apstrādes jaudas, lai palaistu citu programmatūru vai vadības uzdevumus. Turklāt, lai sasniegtu aparatūras dizaina optimālu līdzsvaru, HMI ražotājiem ir jāsver veiktspēja un izmaksas.

Displeji: izmērs rada atšķirību

IPC bieži ir aprīkoti ar lielākiem displejiem, kas vienlaikus var parādīt vairāk informācijas, nodrošinot operatoriem plašāku redzamības lauku. Tradicionālais HMI displeja izmērs ir salīdzinoši mazs, parasti no 4 collām līdz 12 collām, lai gan daži HMI ražotāji tagad sāk piedāvāt lielākus ekrānus augstākās klases lietojumiem.

Komunikācijas saskarnes: elastības atšķirības

IPC nodrošina daudz sakaru saskarņu, ieskaitot vairākus USB portus, divus Ethernet portus un / vai seriālos portus, kas ļauj vieglāk izveidot savienojumu ar aparatūru un vieglāk pielāgoties turpmāko lietojumprogrammu paplašināšanas vajadzībām. Tajā pašā laikā uz datoru balstīts IPC kalpo kā vizualizācijas rīks, kuru var elastīgi integrēt ar citiem sakaru protokoliem un lietojumprogrammām, kas ir saderīgi ar operētājsistēmu. Gluži pretēji, tradicionālais HMI ir salīdzinoši mazāk elastīgs, ņemot vērā tā atkarību no īpašiem sakaru protokoliem un lietojumprogrammatūras.

Tehnoloģiju jaunināšana: grūtības atšķirības

Izstrādājot tehnoloģiju, palielinās nepieciešamība pēc aparatūras paplašināšanas. Šajā sakarā IPC aparatūras paplašināšana ir vienkāršāka un rentablāka. HMI, ja jums jāmaina aparatūras piegādātājs, bieži nevar tieši migrēt vizualizācijas projektu, jums ir jāattīsta vizualizācijas lietojumprogramma, kas ne tikai palielinās attīstības laiku un izmaksas, bet arī automatizācijas sistēmā pēc apkopes grūtību izvietošanas.

NelīdzensIpcsun HMIS

IPC izturība

IPC ir izturīgi stabilai darbībai skarbā vidē, piemēram, ekstrēmā temperatūra, putekļi un vibrācija. Bez ventilatoru dizains, rūpnieciskās kvalitātes komponenti un uzticama celtniecība ļauj tam izturēt rūpniecības vides problēmas un ilgstoši nodrošināt stabilu darbību.

HMI izturīgas īpašības

Rūpnieciskās automatizācijas jomā ar HMI aprīkojumu, kas aprīkots ar HMI, bieži ir skarbā vidē, tāpēc HMI jābūt šādām izturīgām īpašībām:

Trieciena pretestība: HMI bieži tiek uzstādīti vidē ar pastāvīgu vibrāciju, piemēram, ražošanas rūpnīcu vai mobilo aprīkojumu, un, lai nodrošinātu nepārtrauktu darbību, jāspēj izturēt nepārtrauktu vibrāciju un neregulārus satricinājumus.

Plašs temperatūras diapazons: HMI darba temperatūras diapazonam jābūt no 20 ° C līdz 70 ° C, lai pielāgotos videi, sākot no zemas temperatūras sasaldētās pārtikas pārstrādes iekārtās līdz augstai temperatūrai tērauda dzirnavās.

Aizsardzības vērtējums: Vietām, kur aprīkojums ir jātīra bieži, piemēram, pārtikas pārstrādes iekārtas, HMI jābūt vismaz IP65 novērtētam, lai aizsargātu pret putekļu iekļūšanu un izšļakstītu ūdeni, lai nodrošinātu aprīkojuma drošību.

Bez ventilatora dizains: tādās vietās kā kokzāģētavas un kalumi bez ventilatora dizains neļauj daļiņām, piemēram, zāģu skaidām un dzelzs iesniegumiem, iekļūt aprīkojumā, pagarinot kalpošanas laiku.

Jaudas aizsardzība: HMI vajadzētu būt plašam sprieguma diapazonam (9-48VDC), kā arī pārmērīga sprieguma, pārmērīga un elektrostatiskās izlādes (ESD) aizsardzībai, lai nodrošinātu stabilitāti un uzticamību dažādās rūpniecības vidēs.

Kad izvēlēties IPC?

Saskaroties ar plaša mēroga, datu intensīvas rūpnīcas automatizācijas projektu, kas prasa sarežģītu programmatūru, pārvaldīt lielas datu bāzes vai ieviest uzlabotas funkcijas, IPC ir labāka izvēle. Piemēram, automatizētā automobiļu ražošanas līnijas vadības sistēmā IPC var apstrādāt lielu daudzumu aprīkojuma datu, palaist sarežģītus plānošanas algoritmus un saglabāt līniju efektīvi.

Kad izvēlēties HMI?

HMI ir rentabla izvēle lietojumprogrammām, kurām nepieciešama vienkārša PLC uzraudzība un kontrole. Piemēram, nelielā pārtikas pārstrādes rūpnīcā operators ar HMI caur HMI var viegli uzraudzīt un pielāgot iepakojuma mašīnas darbības parametrus.

Secinājums

Rūpniecības personālie datori(IPC) un cilvēka un mašīnas saskarnes (HMIS) ir atšķirīgas lomas rūpnieciskajā automatizācijā, taču abas ir neaizstājamas: IPC ir piemēroti sarežģītiem, liela mēroga rūpniecības projektiem, pateicoties to jaudīgajai veiktspējai un mērogojamībai, savukārt HMI atbilst vienkāršas uzraudzības un kontroles vajadzībām ar viņu ērto cilvēka un mašīnas mijiedarbību un izmaksu efektīvu veiktspēju. Praktiskos pielietojumos izpratne par atšķirībām starp abiem, lai izdarītu optimālu izvēli atbilstoši projekta prasībām, lai rūpnieciskās automatizācijas sistēma palielinātu veiktspēju.