Qual é a diferença entre PLC e PC Industria
2025-05-16
Impulsionada pela onda da indústria 4.0, a automação evoluiu de uma opção para melhorar a eficiência para uma necessidade de sobrevivência nos negócios. A indústria de manufatura global está implantando sistemas de controle avançado para melhorar a precisão da produção, reduzir o tempo de inatividade e otimizar os custos. Controladores lógicos programáveis (PLCs) e PCs industriais (IPCs) são as duas tecnologias principais que sustentam a automação nesse processo. Embora ambos sirvam cenários de controle industrial, existem diferenças significativas em sua arquitetura técnica, características funcionais e escopo da aplicação.
O PLC (controlador lógico programável) é um computador especial projetado para ambientes industriais, e sua função principal é realizar o controle automatizado de equipamentos mecânicos por meio de operações lógicas em tempo real. O hardware é modular e consiste em uma unidade central de processamento (CPU), módulos de entrada / de saída (i / o), módulos de fonte de alimentação e unidades de armazenamento. Ao contrário dos computadores de uso geral, o sistema operacional do PLC é um sistema operacional em tempo real (RTOs), que garante precisão da execução do comando de microssegundos e permite que ele responda em tempo real aos sinais de sensor (por exemplo, temperatura, pressão) e atuadores de controle (por exemplo, motores, válvulas).
Plc em miniatura: tamanho compacto (como o tamanho da palma da sua mão), integrado às interfaces básicas de i /o, adequado para controle de dispositivo único, como o controle lógico de start-stop de pequenas máquinas de embalagem.
PLC modular: suporta a expansão flexível de módulos i / o (por exemplo, módulos digitais, analógicos, de comunicação), adequados para linhas de produção complexas, p. Controle colaborativo de armas robóticas em oficinas de montagem automotiva.
RackMount PLC: Com forte capacidade de processamento e capacidade de expansão, é comumente usada em grandes sistemas industriais, como sistemas de controle centralizados (DCs) no campo petroquímico.
Alta confiabilidade: design sem ventilador, operação de temperatura ampla (-40 ℃ ~ 70 ℃) e estrutura resistente à vibração permitem operação estável em ambientes agressivos, como poeira e óleo.
Alto em tempo real: com base no mecanismo do ciclo de varredura, garante a execução determinística das instruções de controle, adequada para cenários sensíveis ao tempo (por exemplo, linha de produção de preenchimento de alta velocidade).
Limite de baixa programação: suporta linguagens gráficas de programação, como a lógica da escada, facilitando o início dos engenheiros de campo.
Poder de processamento limitado: suporta apenas operações lógicas simples, difíceis de executar tarefas complexas, como aprendizado de máquina e análise de big data.
Função única: focada no controle industrial, a integração com os sistemas de TI (por exemplo, ERP, MES) requer dispositivos de gateway adicionais.
Alto custo de sistemas complexos: quando um grande número de módulos ou conversões de protocolo de comunicação é necessário, o custo do hardware aumenta exponencialmente.
UmPC industrialé um computador aprimorado com base na arquitetura de PC de uso geral, projetado para cenários industriais, Windows, Linux e outros sistemas operacionais importantes. With the development of semiconductor technology, IPC can not only fulfill the control tasks of traditional PLC, but also carry multiple workloads such as HMI, edge computing, AI vision detection, etc. by integrating GPU (Graphics Processor), TPU (Tensor Processor) and NVMe SSD (High Speed Solid State Disk), and the core value is to reduce the number of hardware in the factory through “function integration”. Seu valor principal é reduzir a quantidade de hardware na fábrica por meio da "integração da função", por exemplo, um IPC pode realizar o controle de equipamentos, aquisição de dados e comunicação em nuvem ao mesmo tempo.
Design de ambiente anti -HARSH: Adotando resfriamento sem ventilador e corpo metal completo, ele suporta a classificação IP65 à prova de poeira e à prova d'água, e alguns modelos podem funcionar em -25 ℃ ~ 60 ℃ ambiente de temperatura de largura.
Capacidade de expansão flexível: fornece slot PCIE, interface M.2 e suporta a expansão de módulos sem fio (como 5G, Wi-Fi 6), cartão de aceleração da GPU ou cartão de controle de movimento para atender às necessidades da visão de máquina, controle de robôs e assim por diante.
Métodos de instalação diversificados: Suporte a montagem do trilho DIN (adequado para armários de controle), montagem na parede da VESA (adequada para consoles operacionais) ou montagem em rack (cenários de data center).
Capacidade poderosa de processamento: equipada com o núcleo da Intel / i7 ou o processador de dragão raro e a AMD, ele pode executar o Python, o C ++ e outras linguagens de alto nível e suporta a implantação de modelos de aprendizado profundo (como a detecção de destino YOLO).
Capacidade de convergência: suporte nativo a protocolos industriais como OPC UA, MQTT, etc., que podem ser diretamente interfigurados no sistema ERP para realizar o upload e análise em tempo real dos dados de produção.
Gerenciamento remoto conveniente: o monitoramento remoto e a atualização de firmware podem ser realizados através de ferramentas como TeamViewer e VNC, reduzindo os custos de manutenção.
Alto investimento inicial: o custo do IPC de ponta pode atingir dezenas de milhares de dólares, muito mais do que pequenos sistemas de PLC.
Requisitos de alta segurança: Firewalls, Sistemas de Detecção de Intrusão (IDs) e software antivírus de nível industrial precisam ser implantados para lidar com ameaças de ransomware (por exemplo, NOTPETYA).
A adaptação ambiental é dependente da configuração: alguns IPCs não agrupados requerem proteção adicional em vibrações extremas ou ambientes com poeira alta.
PLC: Depende do sistema operacional em tempo real (RTOs), adota o mecanismo de varredura cíclica para garantir a certeza de tempo de cada ciclo de instruções, adequado para tarefas de controle de precisão de milissegundos (por exemplo, tempo de fechamento do molde da máquina de moldagem por injeção).
IPC: executando um sistema operacional de uso geral, ele precisa realizar funções difíceis em tempo real por meio de módulos de extensão em tempo real (como o kernel em tempo real da RTX) e é mais adequado para cenários com requisitos em tempo real ligeiramente mais baixos, mas exigindo multitarefa (como programação de armazém inteligente).
PLC: lógica da escada (lógica da escada), diagrama de blocos de funções (FBD) é a principal, a maioria das ferramentas de desenvolvimento para fabricantes de software personalizado (como o portal Siemens Tia), a ecologia está fechada, mas a estabilidade é forte.
IPC: suporta C / C ++, Python, .NET e outras línguas de uso geral e podem reutilizar bibliotecas de código aberto (como o OpenCV Vision Library) e o software industrial (como o Matlab Industrial), com alta eficiência de desenvolvimento e forte expansão da funcionalidade.
Pequenos sistemas: os PLCs oferecem vantagens de custo significativas. Por exemplo, para um pequeno projeto que controla 10 entradas digitais / saídas, uma solução PLC pode ser tão baixa quanto 1 / 3 O custo de um IPC.
Sistemas complexos: os IPCs têm um custo total superior de propriedade (TCO). Quando a inspeção da visão, o armazenamento de dados e as comunicações baseadas em nuvem precisam ser integradas, o IPC reduz os custos combinados de compra, cabeamento e manutenção de hardware.
PLC: As arquiteturas tradicionais estão menos expostas a ataques cibernéticos, mas à medida que a Internet industrial das coisas (IIOT) se torna mais prevalente, os PLCs habilitados para a Ethernet precisam para implantar firewalls adicionais.
Caso típico: o vírus do Stuxnet (2010) atacou instalações nucleares iranianas por meio da vulnerabilidade do PLC, destacando os riscos de segurança cibernética.
IPC: confiar no sistema de proteção de software, patches do sistema e bancos de dados de vírus precisam ser atualizados regularmente. No entanto, os IPCs de nível industrial geralmente possuem chips TPM 2.0 embutidos, suportam a criptografia de dados no nível de hardware e cumprem os padrões de segurança da informação ISO / IEC 27001.
Controlar a complexidade
Controle lógico simples: se o projeto envolver apenas uma lógica simples de “Resposta do Actador do Sensor - Atuador” (por exemplo, abertura e fechamento automáticos da porta), o PLC é suficiente para atender aos requisitos e o ciclo de desenvolvimento é curto.
Aplicações algorítmicas complexas: para recursos como montagem guiada por visão, previsão de saúde do equipamento etc., escolha um IPC para suportar a implantação do modelo de aprendizado de máquina.
Dureza ambiental
Ambientes físicos extremos: alta temperatura (por exemplo, oficina de aço), cenários de alta vibração (por exemplo, maquinaria de mineração) priorizam os PLCs, cuja durabilidade da hardware foi verificada por validação industrial de longo prazo.
Ambientes industriais leves: em cenários, como lojas de fabricação de eletrônicos e fábricas de alimentos limpos, as classificações de design e proteção sem fãs do IPC já atendem às necessidades.
Expandibilidade do sistema
Requisitos funcionais fixos: por exemplo, a expansão modular do PLC é mais econômica para a modificação da linha de produção tradicional (apenas a parte de controle é atualizada).
Planejamento futuro de atualização: se você planeja se transformar em uma fábrica inteligente (por exemplo, acesso à plataforma IoT), o recurso de convergência do IPC / ot pode evitar investimentos repetidos.
PLCs e computadores industriais representam o "passado" e o "futuro" da automação industrial: o primeiro é a pedra angular do controle maduro e confiável, enquanto o último é o mecanismo principal que lidera a inteligência. As empresas precisam sair da “ / ou” pensar e tomar decisões abrangentes das seguintes dimensões ao selecionar modelos:
Projeto de curto prazo: priorize o custo e a estabilidade do PLC, aplicável ao orçamento limitado, função clara da cena.
Planejamento de médio a longo prazo: invista no IPC para acomodar as necessidades de transformação digital, especialmente projetos envolvendo big data, IA e integração em nuvem.
Sistemas complexos: Adote a arquitetura híbrida “PLC+IPC” para obter otimização sinérgica entre camadas de controle e inteligência.
Como fabricante profissional no campo dos computadores industriais,IPCTECHFornece uma gama completa de computadores industriais robustos, suportando uma variedade de fatores de forma, desde painéis de toque de 15 polegadas até servidores montados em rack e adaptando-se a cenários como integração de PLC, visão de máquina, computação de borda e assim por diante. Para soluções de automação personalizadas, entre em contato conosco para uma consulta técnica gratuita para ajudar sua fábrica a avançar em direção a um futuro eficiente e inteligente.
O que é um plc?
O PLC (controlador lógico programável) é um computador especial projetado para ambientes industriais, e sua função principal é realizar o controle automatizado de equipamentos mecânicos por meio de operações lógicas em tempo real. O hardware é modular e consiste em uma unidade central de processamento (CPU), módulos de entrada / de saída (i / o), módulos de fonte de alimentação e unidades de armazenamento. Ao contrário dos computadores de uso geral, o sistema operacional do PLC é um sistema operacional em tempo real (RTOs), que garante precisão da execução do comando de microssegundos e permite que ele responda em tempo real aos sinais de sensor (por exemplo, temperatura, pressão) e atuadores de controle (por exemplo, motores, válvulas).
Tipos de hardware e aplicações típicas
Plc em miniatura: tamanho compacto (como o tamanho da palma da sua mão), integrado às interfaces básicas de i /o, adequado para controle de dispositivo único, como o controle lógico de start-stop de pequenas máquinas de embalagem.
PLC modular: suporta a expansão flexível de módulos i / o (por exemplo, módulos digitais, analógicos, de comunicação), adequados para linhas de produção complexas, p. Controle colaborativo de armas robóticas em oficinas de montagem automotiva.
RackMount PLC: Com forte capacidade de processamento e capacidade de expansão, é comumente usada em grandes sistemas industriais, como sistemas de controle centralizados (DCs) no campo petroquímico.
Vantagens dos PLCs
Alta confiabilidade: design sem ventilador, operação de temperatura ampla (-40 ℃ ~ 70 ℃) e estrutura resistente à vibração permitem operação estável em ambientes agressivos, como poeira e óleo.
Alto em tempo real: com base no mecanismo do ciclo de varredura, garante a execução determinística das instruções de controle, adequada para cenários sensíveis ao tempo (por exemplo, linha de produção de preenchimento de alta velocidade).
Limite de baixa programação: suporta linguagens gráficas de programação, como a lógica da escada, facilitando o início dos engenheiros de campo.
Limitações dos PLCs
Poder de processamento limitado: suporta apenas operações lógicas simples, difíceis de executar tarefas complexas, como aprendizado de máquina e análise de big data.
Função única: focada no controle industrial, a integração com os sistemas de TI (por exemplo, ERP, MES) requer dispositivos de gateway adicionais.
Alto custo de sistemas complexos: quando um grande número de módulos ou conversões de protocolo de comunicação é necessário, o custo do hardware aumenta exponencialmente.
O que é umPC industrial?
UmPC industrialé um computador aprimorado com base na arquitetura de PC de uso geral, projetado para cenários industriais, Windows, Linux e outros sistemas operacionais importantes. With the development of semiconductor technology, IPC can not only fulfill the control tasks of traditional PLC, but also carry multiple workloads such as HMI, edge computing, AI vision detection, etc. by integrating GPU (Graphics Processor), TPU (Tensor Processor) and NVMe SSD (High Speed Solid State Disk), and the core value is to reduce the number of hardware in the factory through “function integration”. Seu valor principal é reduzir a quantidade de hardware na fábrica por meio da "integração da função", por exemplo, um IPC pode realizar o controle de equipamentos, aquisição de dados e comunicação em nuvem ao mesmo tempo.
Recursos de hardware e métodos de implantação
Design de ambiente anti -HARSH: Adotando resfriamento sem ventilador e corpo metal completo, ele suporta a classificação IP65 à prova de poeira e à prova d'água, e alguns modelos podem funcionar em -25 ℃ ~ 60 ℃ ambiente de temperatura de largura.
Capacidade de expansão flexível: fornece slot PCIE, interface M.2 e suporta a expansão de módulos sem fio (como 5G, Wi-Fi 6), cartão de aceleração da GPU ou cartão de controle de movimento para atender às necessidades da visão de máquina, controle de robôs e assim por diante.
Métodos de instalação diversificados: Suporte a montagem do trilho DIN (adequado para armários de controle), montagem na parede da VESA (adequada para consoles operacionais) ou montagem em rack (cenários de data center).
Vantagens deComputadores industriais
Capacidade poderosa de processamento: equipada com o núcleo da Intel / i7 ou o processador de dragão raro e a AMD, ele pode executar o Python, o C ++ e outras linguagens de alto nível e suporta a implantação de modelos de aprendizado profundo (como a detecção de destino YOLO).
Capacidade de convergência: suporte nativo a protocolos industriais como OPC UA, MQTT, etc., que podem ser diretamente interfigurados no sistema ERP para realizar o upload e análise em tempo real dos dados de produção.
Gerenciamento remoto conveniente: o monitoramento remoto e a atualização de firmware podem ser realizados através de ferramentas como TeamViewer e VNC, reduzindo os custos de manutenção.
Limitações de computadores industriais
Alto investimento inicial: o custo do IPC de ponta pode atingir dezenas de milhares de dólares, muito mais do que pequenos sistemas de PLC.
Requisitos de alta segurança: Firewalls, Sistemas de Detecção de Intrusão (IDs) e software antivírus de nível industrial precisam ser implantados para lidar com ameaças de ransomware (por exemplo, NOTPETYA).
A adaptação ambiental é dependente da configuração: alguns IPCs não agrupados requerem proteção adicional em vibrações extremas ou ambientes com poeira alta.
Diferença entre PC industrial vs plc?
Sistema operacional e tempo real
PLC: Depende do sistema operacional em tempo real (RTOs), adota o mecanismo de varredura cíclica para garantir a certeza de tempo de cada ciclo de instruções, adequado para tarefas de controle de precisão de milissegundos (por exemplo, tempo de fechamento do molde da máquina de moldagem por injeção).
IPC: executando um sistema operacional de uso geral, ele precisa realizar funções difíceis em tempo real por meio de módulos de extensão em tempo real (como o kernel em tempo real da RTX) e é mais adequado para cenários com requisitos em tempo real ligeiramente mais baixos, mas exigindo multitarefa (como programação de armazém inteligente).
Linguagem de programação e ecologia de desenvolvimento
PLC: lógica da escada (lógica da escada), diagrama de blocos de funções (FBD) é a principal, a maioria das ferramentas de desenvolvimento para fabricantes de software personalizado (como o portal Siemens Tia), a ecologia está fechada, mas a estabilidade é forte.
IPC: suporta C / C ++, Python, .NET e outras línguas de uso geral e podem reutilizar bibliotecas de código aberto (como o OpenCV Vision Library) e o software industrial (como o Matlab Industrial), com alta eficiência de desenvolvimento e forte expansão da funcionalidade.
Modelagem de custos
Pequenos sistemas: os PLCs oferecem vantagens de custo significativas. Por exemplo, para um pequeno projeto que controla 10 entradas digitais / saídas, uma solução PLC pode ser tão baixa quanto 1 / 3 O custo de um IPC.
Sistemas complexos: os IPCs têm um custo total superior de propriedade (TCO). Quando a inspeção da visão, o armazenamento de dados e as comunicações baseadas em nuvem precisam ser integradas, o IPC reduz os custos combinados de compra, cabeamento e manutenção de hardware.
Segurança e confiabilidade
PLC: As arquiteturas tradicionais estão menos expostas a ataques cibernéticos, mas à medida que a Internet industrial das coisas (IIOT) se torna mais prevalente, os PLCs habilitados para a Ethernet precisam para implantar firewalls adicionais.
Caso típico: o vírus do Stuxnet (2010) atacou instalações nucleares iranianas por meio da vulnerabilidade do PLC, destacando os riscos de segurança cibernética.
IPC: confiar no sistema de proteção de software, patches do sistema e bancos de dados de vírus precisam ser atualizados regularmente. No entanto, os IPCs de nível industrial geralmente possuem chips TPM 2.0 embutidos, suportam a criptografia de dados no nível de hardware e cumprem os padrões de segurança da informação ISO / IEC 27001.
Arquitetura de hardware e escalabilidade
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Matriz de cenário
| Tipo de aplicativo | Cenário de prioridade do PLC | IPC Cenário de prioridade |
| Controle de equipamentos | Máquina única, transportador Iniciar / pare | Movimento Planejando robôs colaborativos, navegação AGV |
| Monitoramento de processos | Nível de circuito fechado / controle de temperatura em plantas químicas | Análise em tempo real dos dados ambientais da sala limpa semicondutores |
| Gerenciamento de dados | Contagem de produção simples | Integração do sistema MES, armazenamento histórico de dados e rastreabilidade |
| Computação de borda | Não aplicável | Detecção de defeitos de IA, manutenção preditiva (por exemplo, aviso de falha do motor) |
Guia de decisão de seleção de automação industrial
Três elementos de análise de requisitos
Controlar a complexidade
Controle lógico simples: se o projeto envolver apenas uma lógica simples de “Resposta do Actador do Sensor - Atuador” (por exemplo, abertura e fechamento automáticos da porta), o PLC é suficiente para atender aos requisitos e o ciclo de desenvolvimento é curto.
Aplicações algorítmicas complexas: para recursos como montagem guiada por visão, previsão de saúde do equipamento etc., escolha um IPC para suportar a implantação do modelo de aprendizado de máquina.
Dureza ambiental
Ambientes físicos extremos: alta temperatura (por exemplo, oficina de aço), cenários de alta vibração (por exemplo, maquinaria de mineração) priorizam os PLCs, cuja durabilidade da hardware foi verificada por validação industrial de longo prazo.
Ambientes industriais leves: em cenários, como lojas de fabricação de eletrônicos e fábricas de alimentos limpos, as classificações de design e proteção sem fãs do IPC já atendem às necessidades.
Expandibilidade do sistema
Requisitos funcionais fixos: por exemplo, a expansão modular do PLC é mais econômica para a modificação da linha de produção tradicional (apenas a parte de controle é atualizada).
Planejamento futuro de atualização: se você planeja se transformar em uma fábrica inteligente (por exemplo, acesso à plataforma IoT), o recurso de convergência do IPC / ot pode evitar investimentos repetidos.
Conclusão
PLCs e computadores industriais representam o "passado" e o "futuro" da automação industrial: o primeiro é a pedra angular do controle maduro e confiável, enquanto o último é o mecanismo principal que lidera a inteligência. As empresas precisam sair da “ / ou” pensar e tomar decisões abrangentes das seguintes dimensões ao selecionar modelos:
Projeto de curto prazo: priorize o custo e a estabilidade do PLC, aplicável ao orçamento limitado, função clara da cena.
Planejamento de médio a longo prazo: invista no IPC para acomodar as necessidades de transformação digital, especialmente projetos envolvendo big data, IA e integração em nuvem.
Sistemas complexos: Adote a arquitetura híbrida “PLC+IPC” para obter otimização sinérgica entre camadas de controle e inteligência.
Por que escolherIPCTECH?
Como fabricante profissional no campo dos computadores industriais,IPCTECHFornece uma gama completa de computadores industriais robustos, suportando uma variedade de fatores de forma, desde painéis de toque de 15 polegadas até servidores montados em rack e adaptando-se a cenários como integração de PLC, visão de máquina, computação de borda e assim por diante. Para soluções de automação personalizadas, entre em contato conosco para uma consulta técnica gratuita para ajudar sua fábrica a avançar em direção a um futuro eficiente e inteligente.
Recomendado
