Care este diferența dintre IPC și HMI

Introducere

În fabricile inteligente moderne, putem vedea adesea scena PC -ului industrial (IPC) și a interfeței de mașini umane (HMI) care lucrează împreună. Imaginează-ți, într-o linie de producție a pieselor auto, tehnicienii prin monitorizarea HMI în timp real a stării de funcționare a echipamentelor, ajustează parametrii de producție, în timp ce IPC în funcționarea stabilă de fundal a programelor de automatizare complexe, procesând cantități mari de date de producție. Deci, care este diferența dintre IPC și HMI? Acest articol va analiza diferențele dintre cei doi, pentru a ajuta cititorii să facă o alegere mai potrivită în aplicațiile industriale.

Ce este unPC industrial (IPC)?

Concept de bază: „computer” industrial

PC -ul industrial (PC industrial, denumit IPC) în arhitectura hardware și utilizarea noastră zilnică a caietelor, computerele desktop au multe asemănări, echipate și cu un microprocesor (CPU), media de stocare, memorie (RAM) și diverse tipuri de interfețe și porturi, dar și cu funcții software similare. Funcții software similare. Cu toate acestea, IPC -urile sunt mai aproape de controlerele logice programabile (PLC) în ceea ce privește capacitățile de programare. Deoarece rulează pe o platformă PC, controlerele IPC au mai multe procesoare de memorie și mai puternice decât PLC -uri și chiar unele controlere de automatizare programabile (PAC).

Rugged: Construit pentru medii dure

IPC se distinge de un computer obișnuit prin natura sa „accidentată”. Adaptat pentru medii dure, cum ar fi podelele din fabrică, poate rezista la temperaturi extreme, umiditate ridicată, supratensiuni de putere și șoc mecanic și vibrații. Designul său accidentat poate rezista, de asemenea, la cantități mari de praf, umiditate, resturi și chiar un anumit grad de deteriorare a incendiilor.

Dezvoltarea IPC a început în anii 90, când furnizorii de automatizare au încercat să ruleze software de control pe PC-uri standard care simulate mediile PLC, dar fiabilitatea a fost slabă din cauza unor probleme precum sistemele de operare instabile și hardware-ul non-industrializat. Astăzi, tehnologia IPC a parcurs un drum lung, cu mai multe sisteme de operare stabile, hardware întărit, iar unii producători au dezvoltat sisteme IPC personalizate cu kerneluri în timp real care separă mediul de automatizare de mediul sistemului de operare, prioritizând sarcinile de control (cum ar fi intrarea / interfețe de ieșire) pe sistemul de operare.

Caracteristici ale anPC industrial

Design fără ventilator: PC-urile comerciale obișnuite se bazează de obicei pe ventilatoarele interne pentru a disipa căldura, iar ventilatoarele sunt cea mai predispusă componentă a unui computer. În timp ce ventilatorul atrage în aer, acesta poartă și praf și alți contaminanți care se pot acumula și provoacă probleme de disipare a căldurii, ceea ce duce la degradarea performanței sistemului sau a defecțiunii hardware. IPC utilizează un design de căldură proprie, care conduce pasiv căldură de la placa de bază și alte componente interne sensibile la șasiu, unde este apoi disipat la aerul din jur, ceea ce îl face deosebit de potrivit pentru utilizare în medii prăfuite și ostile.

Componente de calitate industrială: IPC utilizează componente de calitate industrială concepute pentru a oferi fiabilitate maximă și timp de funcționare. Aceste componente sunt capabile de o funcționare neîntreruptă de 7 × 24 de ore, chiar și în medii dure în care calculatoarele obișnuite de calitate pentru consumatori pot fi deteriorate sau anulate.

Foarte configurabil: IPC este capabil de o gamă largă de sarcini, cum ar fi automatizarea din fabrică, achiziția de date la distanță și monitorizarea. Sistemele sale sunt foarte personalizabile pentru a răspunde nevoilor proiectului. Pe lângă hardware -ul de încredere, oferă servicii OEM, cum ar fi branding personalizat, oglindire și personalizare BIOS.

Proiectare și performanță superioară: Proiectat pentru a gestiona medii dure, IPC -urile pot găzdui un interval de temperatură de funcționare mai larg și pot rezista particulelor aeriene. Multe PC -uri industriale sunt capabile să funcționeze 7 × 24 de ore pentru a răspunde nevoilor diferitelor aplicații speciale.

Opțiuni și funcționalitate bogate i / o: Pentru a comunica eficient cu senzori, PLC și dispozitive moștenite, IPC este echipat cu un set bogat de opțiuni i / o și funcționalitate suplimentară pentru a răspunde nevoilor aplicațiilor în afara mediului tradițional de birou, fără a fi nevoie de adaptoare suplimentare sau dongles.

Ciclu de viață lung: Nu numai că IPC este extrem de fiabil și de lungă durată, dar are și un ciclu de viață lung al produsului, care permite organizațiilor să utilizeze același model de computer timp de până la cinci ani, fără înlocuitori majori de hardware, garantând suport stabil pe termen lung pentru aplicații.

Ce este un HMI?

Definiție și funcție: „puntea” dintre om și mașină

O interfață umană-mașină (HMI) este interfața prin care un operator interacționează cu un controler. Prin intermediul HMI, operatorul poate monitoriza starea mașinii sau procesului controlat, poate modifica obiectivele de control modificând setările de control și trece peste manual operațiunile de control automat în caz de urgență.

Tipuri de software: diferite niveluri de „centre de comandă”

Software-ul HMI este de obicei împărțit în două tipuri de bază: nivel de mașină și supraveghere. Software-ul la nivel de mașină este încorporat în echipamentul la nivel de mașină într-o instalație de uzină și este responsabil de gestionarea funcționării dispozitivelor individuale. Software-ul HMI de supraveghere este utilizat în principal în camerele de control al plantelor și este, de asemenea, utilizat în mod obișnuit în SCADA (sistem pentru controlul achiziției de date și accesul la supraveghere), unde datele echipamentelor de la magazinul de magazin sunt colectate și transmise unui computer central pentru procesare. În timp ce majoritatea aplicațiilor utilizează un singur tip de software HMI, unele aplicații folosesc ambele, ceea ce, deși mai costisitor, elimină redundanța sistemului și reduce costurile pe termen lung.

Corelație strânsă între hardware și software

Software-ul HMI este de obicei condus de hardware selectat, cum ar fi un terminal de interfață operator (OIT), un dispozitiv bazat pe computer sau un computer încorporat. Din acest motiv, tehnologia HMI este uneori denumită terminale de operator (OTS), interfețe de operator local (LOI), terminale de interfață a operatorului (OIT) sau interfețe Man-Machine (MMI). Alegerea hardware -ului potrivit simplifică adesea dezvoltarea software -ului HMI.

HMI Vs.IPC: Care este diferența?

Procesor și performanță: diferența de putere

IPC-urile sunt echipate cu procesoare de înaltă performanță, cum ar fi seria Intel Core I și cantități mai mari de memorie. Deoarece rulează pe o platformă pentru PC, IPC -urile au mai multă putere de procesare și mai mult spațiu de stocare și memorie. În schimb, HMI-urile utilizează în cea mai mare parte procesoare cu performanță mai mică, deoarece trebuie doar să îndeplinească sarcini specifice, cum ar fi o singură sarcină la nivel de mașină sau la nivel de monitorizare și nu trebuie să rezerve o mulțime de putere de procesare pentru a rula alte software sau sarcini de control. În plus, producătorii de HMI trebuie să cântărească performanța și costul pentru a obține un echilibru optim al designului hardware.

Afișări: dimensiunea face diferența

IPC -urile sunt adesea echipate cu afișaje mai mari, care pot afișa mai multe informații în același timp, oferind operatorilor un câmp vizual mai larg. Dimensiunea tradițională a afișajului HMI este relativ mică, de obicei între 4 inci și 12 inci, deși unii producători de HMI încep acum să ofere ecrane mai mari pentru aplicații de înaltă calitate.

Interfețe de comunicare: diferențe de flexibilitate

IPC oferă o mulțime de interfețe de comunicare, inclusiv mai multe porturi USB, porturi duble Ethernet și / sau porturi seriale, ceea ce face mai ușor conectarea la hardware și mai ușor de adaptat la nevoile de expansiune ale aplicațiilor viitoare. În același timp, IPC bazat pe PC servește ca un instrument de vizualizare care poate fi integrat flexibil cu alte protocoale de comunicare și aplicații compatibile cu sistemul de operare. Dimpotrivă, HMI -ul tradițional este relativ mai puțin flexibil datorită dependenței sale de protocoale specifice de comunicare și software de aplicație.

Actualizarea tehnologiei: diferențe de dificultate

Odată cu dezvoltarea tehnologiei, nevoia de expansiune hardware este în creștere. În acest sens, extinderea hardware-ului IPC este mai ușoară și mai rentabilă. Pentru HMI, dacă trebuie să schimbați furnizorul de hardware, de multe ori nu puteți migra direct proiectul de vizualizare, trebuie să re-dezvoltați aplicația de vizualizare, care nu numai că va crește timpul și costul de dezvoltare, ci și în sistemul de automatizare după implementarea dificultăților de întreținere.

RobustitateaIPCSși HMIS

Robustența IPC -urilor

IPC -urile sunt accidentate pentru o funcționare stabilă în medii dure, cum ar fi temperaturi extreme, praf și vibrații. Proiectarea fără fani, componentele de calitate industrială și construcția fiabilă îi permit să reziste la provocările mediilor industriale și să asigure o funcționare stabilă pentru perioade lungi de timp.

Caracteristici accidentate ale HMI

În domeniul automatizării industriale, echipamentele echipate cu HMI sunt adesea în medii dure, astfel încât HMI trebuie să aibă următoarele caracteristici accidentate:

Rezistență la șoc: HMI -urile sunt adesea instalate în medii cu vibrații constante, cum ar fi fabricarea instalațiilor de fabricație sau echipamente mobile și trebuie să poată rezista la vibrații continue și la șocuri ocazionale pentru a asigura o funcționare neîntreruptă.

Gama largă de temperatură: HMI -urile ar trebui să aibă un interval de temperatură de funcționare de la - 20 ° C până la 70 ° C pentru a găzdui medii care variază de la temperaturi scăzute la plantele de procesare a alimentelor congelate până la temperaturi ridicate la fabricile de oțel.

Evaluare de protecție: în locurile în care echipamentele trebuie curățate frecvent, cum ar fi instalațiile de prelucrare a alimentelor, HMI -urile trebuie să fie cel puțin clasificate IP65 pentru a se proteja împotriva intrării de praf și a stropirea apei pentru a asigura siguranța echipamentului.

Design fără fan: în locuri precum gatere și forjuri, un design fără fan, împiedică particulele precum rumegușul și înregistrările de fier să intre în echipament, prelungindu -și durata de viață.

Protecția puterii: HMI-urile ar trebui să aibă o gamă largă de tensiune (9-48VDC), precum și o protecție excesivă de tensiune, supra-curent și electrostatică de descărcare electrostatică (ESD) pentru a asigura stabilitatea și fiabilitatea într-o varietate de medii industriale.

Când să alegeți IPC?

Atunci când se confruntă cu un proiect de automatizare a fabricii la scară largă, intensiv în date, care necesită rularea unui software complex, gestionarea bazelor de date mari sau implementarea funcțiilor avansate, IPC este o alegere mai bună. De exemplu, într -un sistem de control automat pentru o linie de producție auto, IPC poate gestiona cantități mari de date ale echipamentelor, poate rula algoritmi de planificare complexă și poate menține linia în funcțiune eficientă.

Când să alegeți HMI?

HMI este o alegere rentabilă pentru aplicațiile care necesită o monitorizare simplă și controlul unui PLC. De exemplu, într -o mică fabrică de procesare a alimentelor, un operator poate monitoriza și regla cu ușurință parametrii de funcționare ai unei mașini de ambalare printr -un HMI pentru a răspunde nevoilor de producție zilnice.

Concluzie

PC -uri industriale(IPC) și interfețele umane-mașini (HMIS) joacă roluri diferite în automatizarea industrială, dar ambele sunt indispensabile: IPC-urile sunt potrivite pentru proiecte industriale complexe, pe scară largă, datorită performanței și scalabilității lor puternice, în timp ce HMIS îndeplinesc nevoile de monitorizare și control simplu, cu interacțiunile lor convenabile la omul-machine și performanța rentabilă. În aplicații practice, înțelegerea diferențelor dintre cele două, pentru a face alegerea optimă în funcție de cerințele proiectului, astfel încât sistemul de automatizare industrială să maximizeze performanța.