Hva er forskjellen mellom IPC og HMI

Introduksjon

I moderne intelligente fabrikker kan vi ofte se scenen til Industrial PC (IPC) og Human Machine Interface (HMI) som jobber sammen. Se for deg, i en produksjonslinje for bildeler, teknikere gjennom HMI sanntidsovervåking av utstyrets driftsstatus for utstyr, justerer produksjonsparametere, mens IPC i bakgrunnen stabil drift av komplekse automatiseringsprogrammer, behandler store mengder produksjonsdata. Så, hva er forskjellen mellom IPC og HMI? Denne artikkelen vil analysere forskjellene mellom de to, for å hjelpe leserne med å ta et mer passende valg i industrielle applikasjoner.

Hva er enIndustrial PC (IPC)?

Grunnleggende konsept: Industriell “datamaskin”

Industrial PC (Industrial PC, referert til som IPC) i maskinvarearkitekturen og vår daglige bruk av notatbøker, stasjonære datamaskiner har mange likheter, også utstyrt med en mikroprosessor (CPU), lagringsmedier, minne (RAM) og forskjellige typer grensesnitt og porter, men også med lignende programvarefunksjoner. Lignende programvarefunksjoner. Imidlertid er IPC -er nærmere programmerbare logiske kontrollere (PLS) når det gjelder programmeringsmuligheter. Fordi de kjører på en PC -plattform, har IPC -kontrollere mer minne og kraftigere prosessorer enn PLS og til og med noen programmerbare automatiseringskontrollere (PAC).

Robust: bygget for tøffe miljøer

IPC skilles fra en vanlig PC av sin "robuste" natur. Skreddersydd for tøffe miljøer som fabrikkgulv, kan den tåle ekstreme temperaturer, høy luftfuktighet, kraftstrekk og mekanisk sjokk og vibrasjoner. Den robuste designen tåler også store mengder støv, fuktighet, rusk og til og med en viss grad av brannskader.

Utviklingen av IPC begynte på 1990-tallet da automatiseringsleverandører forsøkte å kjøre kontrollprogramvare på standard PC-er som simulerte PLC-miljøer, men påliteligheten var dårlig på grunn av problemer som ustabile operativsystemer og ikke-industrialisert maskinvare. I dag har IPC-teknologi kommet langt, med mer stabile operativsystemer, herdet maskinvare, og noen produsenter har utviklet tilpassede IPC-systemer med sanntidskjerner som skiller automatiseringsmiljøet fra operativsystemmiljøet, og prioriterer kontrolloppgaver (for eksempel input / utgangsgrensesnitt) over operasjonssystemet.

Funksjoner i enIndustrial PC

Faneløs design: Vanlige kommersielle PC-er er vanligvis avhengige av at interne vifter forsvinner varme, og vifter er den mest feilutsatte komponenten på en datamaskin. Mens viften trekker i luften, bærer den også i støv og andre forurensninger som kan samle seg og forårsake problemer med varmeselskap, noe som fører til nedbrytning av systemets ytelse eller maskinvarefeil. IPC benytter en proprietær kjøledesinkdesign som passivt leder varme fra hovedkortet og andre sensitive interne komponenter til chassiset, hvor det deretter blir spredt til den omkringliggende luften, noe som gjør det spesielt egnet for bruk i støvete og fiendtlige miljøer.

Komponenter for industriell karakter: IPC bruker komponenter for industriell karakter designet for å gi maksimal pålitelighet og oppetid. Disse komponentene er i stand til 7 × 24 timers uavbrutt drift, selv i tøffe miljøer der vanlige datamaskiner i forbrukerklasse kan bli skadet eller skrotet.

Svært konfigurerbar: IPC er i stand til et bredt spekter av oppgaver som fabrikkautomatisering, ekstern datainnsamling og overvåking. Systemene kan tilpasses for å imøtekomme prosjektbehov. I tillegg til pålitelig maskinvare, tilbyr den OEM -tjenester som tilpasset merkevarebygging, speiling og tilpasning av BIOS.

Overlegen design og ytelse: Designet for å håndtere tøffe miljøer, har IPCs plass til et bredere driftstemperaturområde og motstå luftbårne partikler. Mange industrielle PC -er er i stand til 7 × 24 -timers drift for å imøtekomme behovene til forskjellige spesielle applikasjoner.

Rike I / o Alternativer og funksjonalitet: For effektivt å kommunisere med sensorer, PLC -er og gamle enheter, er IPC utstyrt med et rikt sett med i / o alternativer og tilleggsfunksjonalitet for å imøtekomme behovene til applikasjoner utenfor det tradisjonelle kontormiljøet uten behov for flere adaptere eller dongles.

Lang livssyklus: Ikke bare er IPC svært pålitelig og langvarig, den har også en lang produkts livssyklus som lar organisasjoner bruke den samme datamaskinmodellen i opptil fem år uten større maskinvareutskiftninger, og garanterer langsiktig stabil støtte for applikasjoner.

Hva er en HMI?

Definisjon og funksjon: “Bridge” mellom mann og maskin

Et menneskemaskin-grensesnitt (HMI) er grensesnittet som en operatør samhandler med en kontroller. Gjennom HMI kan operatøren overvåke statusen til den kontrollerte maskinen eller prosessen, endre kontrollmålene ved å endre kontrollinnstillingene, og overstyrer automatiske kontrolloperasjoner manuelt i nødstilfeller.

Typer programvare: Ulike nivåer av "kommandosentre"

HMI-programvare er vanligvis delt inn i to grunnleggende typer: maskinnivå og tilsyn. Maskinnivåprogramvare er innebygd i maskinnivåutstyr i et anleggsanlegg og er ansvarlig for å administrere driften av individuelle enheter. Overvåkning HMI-programvare brukes først og fremst i plantekontrollrom, og brukes også ofte i SCADA (system for kontroll av datainnsamling og tilsynsadgang), der data om butikkgulv blir samlet inn og overført til en sentral datamaskin for behandling. Mens de fleste applikasjoner bare bruker en type HMI-programvare, bruker noen applikasjoner begge deler, som, selv om de er mer kostbare, eliminerer systemredundans og reduserer langsiktige kostnader.

Tett sammenheng mellom maskinvare og programvare

HMI-programvare er vanligvis drevet av valgt maskinvare, for eksempel en operatørgrensesnittterminal (OIT), en PC-basert enhet eller en innebygd PC. Av denne grunn blir HMI-teknologi noen ganger referert til som operatørterminaler (OTS), lokale operatørgrensesnitt (LOIS), operatørgrensesnittterminaler (OITs) eller man-machine-grensesnitt (MMIS). Å velge riktig maskinvare forenkler ofte utviklingen av HMI -programvare.

HMI Vs.IPC: Hva er forskjellen?

Prosessor og ytelse: Kraftforskjellen

IPC-er er utstyrt med høyytelsesprosessorer, for eksempel Intel Core I-serien, og større mengder minne. Fordi de kjører på en PC -plattform, har IPC -er mer prosesseringskraft og mer lagrings- og minneplass. Derimot bruker HMIS stort sett CPU-er med lavere ytelse fordi de bare trenger å utføre spesifikke oppgaver, for eksempel en enkelt maskinnivå eller overvåkningsnivå, og ikke trenger å reservere mye behandlingskraft for å kjøre annen programvare eller kontrolloppgaver. I tillegg må HMI -produsenter veie ytelse og kostnader for å oppnå den optimale balansen mellom maskinvaredesign.

Skjermer: Størrelse utgjør en forskjell

IPC -er er ofte utstyrt med større skjermer som kan vise mer informasjon samtidig, og gir operatører et bredere synsfelt. Den tradisjonelle HMI-skjermstørrelsen er relativt liten, vanligvis mellom 4 tommer og 12 tommer, selv om noen HMI-produsenter nå begynner å gi større skjermer for avanserte applikasjoner.

Kommunikasjonsgrensesnitt: Forskjeller i fleksibilitet

IPC gir et vell av kommunikasjonsgrensesnitt, inkludert flere USB -porter, doble Ethernet -porter og / eller serielle porter, noe som gjør det lettere å koble til maskinvaren, og lettere å tilpasse seg utvidelsesbehovene til fremtidige applikasjoner. Samtidig fungerer den PC-baserte IPC som et visualiseringsverktøy som kan integreres fleksibelt med andre kommunikasjonsprotokoller og applikasjoner som er kompatible med operativsystemet. Tvert imot, tradisjonell HMI er relativt mindre fleksibel på grunn av sin avhengighet av spesifikke kommunikasjonsprotokoller og applikasjonsprogramvare.

Teknologioppgradering: forskjeller i vanskeligheter

Med utviklingen av teknologi øker behovet for maskinvareutvidelse. I denne forbindelse er IPC-maskinvareutvidelse enklere og mer kostnadseffektiv. For HMI, hvis du trenger å endre maskinvareleverandøren, kan du ofte ikke migrere visualiseringsprosjektet direkte, må du utvikle visualiseringsapplikasjonen på nytt, som ikke bare vil øke utviklingstiden og kostnadene, men også i automatiseringssystemet etter distribusjon av vedlikeholdsvansker.

Robusthet avIPCSog hmis

Ruggedness of IPCS

IPC -er er robust for stabil drift i tøffe miljøer som ekstreme temperaturer, støv og vibrasjoner. Faneløs design, industriell kvalitetskomponenter og pålitelig konstruksjon gjør det i stand til å motstå utfordringene i industrielle miljøer og sikre stabil drift i lange perioder.

Robuste egenskaper ved HMI

Innen industriell automatisering er utstyr utstyrt med HMI ofte i tøffe miljøer, så HMI må ha følgende robuste egenskaper:

Sjokkmotstand: HMI -er er ofte installert i miljøer med konstant vibrasjon, for eksempel produksjonsanlegg eller mobilt utstyr, og trenger å kunne tåle kontinuerlig vibrasjon og sporadiske støt for å sikre uavbrutt drift.

Bred temperaturområde: HMIer skal ha et driftstemperaturområde fra 20 ° C til 70 ° C for å imøtekomme miljøer som spenner fra lave temperaturer i frosne matforedlingsanlegg til høye temperaturer i stålfabrikker.

Beskyttelsesvurdering: På steder der utstyret må rengjøres ofte, for eksempel matforedlingsanlegg, må HMIer være minst IP65 -vurdert for å beskytte mot støvinntrenging og sprute vann for å sikre utstyrets sikkerhet.

Faneløs design: På steder som sagbruk og smi, forhindrer en fanløs design partikler som sagflis og jernfilinger fra å komme inn i utstyret, og forlenger levetiden.

Kraftbeskyttelse: HMI-er bør ha et bredt spenningsområde (9-48VDC), så vel som overspenning, overstrøm og elektrostatisk utladning (ESD) for å sikre stabilitet og pålitelighet i en rekke industrisiljøer.

Når skal jeg velge IPC?

Når du blir møtt med en storstilt, dataintensivt fabrikkautomatiseringsprosjekt som krever å kjøre kompleks programvare, administrere store databaser eller implementere avanserte funksjoner, er IPC et bedre valg. For eksempel, i et automatisert kontrollsystem for en bilproduksjonslinje, kan IPC håndtere store mengder utstyrsdata, kjøre komplekse planleggingsalgoritmer og holde linjen i gang effektivt.

Når skal jeg velge HMI?

HMI er et kostnadseffektivt valg for applikasjoner som krever enkel overvåking og kontroll av en PLS. For eksempel i et lite matforedlingsanlegg kan en operatør enkelt overvåke og justere driftsparametrene til en emballasjemaskin gjennom en HMI for å dekke daglige produksjonsbehov.

Konklusjon

Industrielle PC -er(IPCs) og menneskemaskingrensesnitt (HMI) spiller forskjellige roller i industriell automatisering, men begge er uunnværlige: IPC-er er egnet for komplekse, storskala industrielle prosjekter på grunn av deres kraftige ytelse og skalerbarhet, mens HMIS oppfyller behovene for enkel overvåking og kontroll med deres praktiske menneskelige-maskin-interaksjoner og kostnadseffektive ytelser. I praktiske anvendelser, å forstå forskjellene mellom de to, for å gjøre det optimale valget i henhold til prosjektkravene, slik at det industrielle automatiseringssystemet skal maksimere ytelsen.