В чем разница между IPC и HMI

Введение

На современных интеллектуальных заводах мы часто можем видеть сцену промышленного ПК (IPC) и интерфейса человека -машины (HMI), работающей вместе. Представьте себе, что в производственной линии автомобильных запчастей технических специалистов через HMI в реальном времени мониторинг рабочих статуса оборудования, настраивая параметры производства, в то время как МПК в фоновой стабильной работе комплексных программ автоматизации, обрабатывая большие объемы производственных данных. Итак, в чем разница между IPC и HMI? В этой статье будут анализироваться различия между ними, чтобы помочь читателям сделать более подходящий выбор в промышленных приложениях.

Что такоеПромышленный ПК (IPC)?

Основная концепция: промышленный «компьютер»

Промышленный ПК (Pustry PC, называемый IPC) в аппаратной архитектуре и наше ежедневное использование ноутбуков, настольные компьютеры имеют много сходств, также оснащенные микропроцессором (ЦП), хранилища, памятью (ОЗУ) и различные типы интерфейсов и портов, а также с аналогичными функциями программного обеспечения. Аналогичные программные функции. Тем не менее, МПК ближе к программируемым логическим контроллерам (ПЛК) с точки зрения возможностей программирования. Поскольку они работают на платформе ПК, контроллеры МПК имеют больше памяти и больше мощных процессоров, чем ПЛК и даже некоторые программируемые контроллеры автоматизации (PACS).

Прочный: создан для суровых средств

МПК отличается от обычного ПК его «прочной» природой. Приспособленная для суровых сред, таких как заводские полы, он может выдерживать экстремальные температуры, высокую влажность, скачки мощности, а также механический удар и вибрацию. Его прочный дизайн также может выдержать большое количество пыли, влаги, мусора и даже некоторой степени повреждения огня.

Разработка МПК началась в 1990-х годах, когда поставщики автоматизации пытались запустить программное обеспечение управления на стандартных ПК, которые смоделировали среды ПЛК, но надежность была плохой из-за таких проблем, как нестабильные операционные системы и неиндустриализированное оборудование. Сегодня технология IPC прошла долгий путь, с более стабильными операционными системами, закаленным оборудованием и некоторыми производителями разработали индивидуальные системы IPC с ядрами в реальном времени, которые отделяют среду автоматизации от среды операционной системы, что приоритет задачам управления (например, входные интерфейсы) по операционной системе.

ОсобенностиПромышленный ПК

Дизайн без фанатов. Обычные коммерческие ПК обычно полагаются на внутренние вентиляторы, чтобы рассеять тепло, а вентиляторы-самый склонный компонент компьютера. В то время как вентилятор рисует в воздухе, он также несет в пыли и других загрязняющих веществах, которые могут накапливаться и вызывать проблемы с рассеянием тепла, что приводит к деградации производительности системы или сбоя аппаратного обеспечения. IPC использует фирменную платежную конструкцию радиатора, которая пассивно проводит тепло от материнской платы и других чувствительных внутренних компонентов в шасси, где он затем рассеивается в окружающий воздух, что делает его особенно подходящим для использования в пыльной и враждебной среде.

Компоненты промышленного класса: МПК использует компоненты промышленного класса, предназначенные для обеспечения максимальной надежности и времени безотказной работы. Эти компоненты способны для непрерывной работы 7 × 24 часа, даже в суровых средах, где обычные компьютеры потребительского уровня могут быть повреждены или отменены.

Высоко настраивается: IPC способен к широкому диапазону задач, таких как автоматизация заводов, удаленное сборы данных и мониторинг. Его системы очень настраиваемы для удовлетворения потребностей проекта. В дополнение к надежному оборудованию, он предлагает OEM -сервисы, такие как пользовательский брендинг, зеркалирование и настройка BIOS.

Превосходная конструкция и производительность: предназначены для обработки суровых сред, МПК могут вместить более широкий диапазон рабочих температур и противостоять воздушным частицам. Многие промышленные ПК способны выполнять 7 × 24 -часовую работу, чтобы удовлетворить потребности различных специальных применений.

Богатый i / o Варианты и функциональность. Чтобы эффективно общаться с датчиками, ПЛК и устаревшими устройствами, МПК оснащен богатым набором вариантов i / o и дополнительных функций для удовлетворения потребностей приложений вне традиционной офисной среды без необходимости дополнительных адаптеров или ключей.

Длительный жизненный цикл: не только очень надежный и длительный IPC, но и длинный жизненный цикл продукта, который позволяет организациям использовать ту же модель компьютера в течение до пяти лет без основных аппаратных замены, гарантируя долгосрочную стабильную поддержку для приложений.

Что такое HMI?

Определение и функция: «мост» между человеком и машиной

Интерфейс человеческой машины (HMI)-это интерфейс, через который оператор взаимодействует с контроллером. Через HMI оператор может контролировать состояние управляемой машины или процесса, изменить цели управления, изменяя настройки управления, и вручную переопределять автоматические операции управления в случае чрезвычайной ситуации.

Типы программного обеспечения: различные уровни «командных центров»

Программное обеспечение HMI обычно делится на два основных типа: на уровне машинного уровня и надзор. Программное обеспечение на машинном уровне встроено в оборудование на уровне машин в рамках завода и отвечает за управление эксплуатацией отдельных устройств. Программное обеспечение Supersory HMI в основном используется в помещениях управления заводами, а также обычно используется в SCADA (Система для контроля с получением данных и контроля доступа), где данные оборудования в магазине собираются и передаются на центральный компьютер для обработки. В то время как в большинстве приложений используется только один тип программного обеспечения HMI, некоторые приложения используют оба, которые, хотя и более дорого, устраняет избыточность системы и снижает долгосрочные затраты.

Плотная корреляция между аппаратным и программным обеспечением

Программное обеспечение HMI обычно обусловлено выбранным аппаратным обеспечением, таким как терминал интерфейса оператора (OIT), устройство на основе ПК или встроенный ПК. По этой причине технология HMI иногда называют терминалами оператора (OTS), локальных интерфейсов оператора (LOIS), терминалов интерфейса оператора (OIT) или интерфейсов MAN-Machine (MMIS). Выбор правильного оборудования часто упрощает разработку программного обеспечения HMI.

HMI Vs.МПК: В чем разница?

Процессор и производительность: разница в мощности

МПК оснащены высокопроизводительными процессорами, такими как серия Intel Core I и большие объемы памяти. Поскольку они работают на ПК -платформе, МПК обладают большей мощностью обработки и большим пространством для хранения и памяти. Напротив, HMIS в основном использует процессоры с более низким уровнем эффективности, потому что им нужно только выполнять определенные задачи, такие как задача на уровне одного машин или на уровне мониторинга, и не нужно оставлять много обработки мощности для выполнения других программ или управляющих задач. Кроме того, производители HMI должны взвесить производительность и затраты для достижения оптимального баланса проектирования оборудования.

Дисплеи: размер имеет значение

МПК часто оснащены большими дисплеями, которые могут одновременно показывать больше информации, предоставляя операторам более широкое поле зрения. Традиционный размер дисплея HMI относительно невелик, обычно от 4 дюймов до 12 дюймов, хотя некоторые производители HMI в настоящее время начинают обеспечивать большие экраны для высококлассных применений.

Интерфейсы связи: различия в гибкости

IPC предоставляет множество интерфейсов связи, включая несколько портов USB, двойные порты Ethernet и / или последовательные порты, что облегчает подключение к аппаратному обеспечению и легче адаптироваться к потребностям расширения будущих приложений. В то же время IPC на основе ПК служит инструментом визуализации, который может быть гибко интегрирован с другими протоколами связи и приложениями, совместимыми с операционной системой. Напротив, традиционный HMI является относительно менее гибким из -за своей зависимости от конкретных протоколов связи и прикладного программного обеспечения.

Обновление технологий: различия в сложности

С разработкой технологий необходимость расширения аппаратного обеспечения увеличивается. В связи с этим расширение аппаратного обеспечения IPC проще и более экономически эффективно. Для HMI, если вам нужно изменить поставщика оборудования, часто не может напрямую мигрировать проект визуализации, вы должны повторно разработать приложение визуализации, что не только увеличит время и затраты на разработку, но и в системе автоматизации после развертывания трудностей в обслуживании.

ГрубостьМПКи HMIS

Прочная МПК

МПК прочно для стабильной работы в суровых условиях, таких как экстремальные температуры, пыль и вибрация. Дизайн без фанатов, компоненты промышленного уровня и надежная конструкция позволяют ему противостоять проблемам промышленной среды и обеспечить стабильную работу в течение длительного периода времени.

Бурные характеристики HMI

В области промышленной автоматизации оборудование, оснащенное HMI, часто находится в суровых условиях, поэтому HMI должен иметь следующие прочные характеристики:

Устойчивость к удару: HMI часто устанавливаются в средах с постоянной вибрацией, такими как производственные предприятия или мобильное оборудование, и должны быть способны выдерживать непрерывную вибрацию и случайные удары, чтобы обеспечить непрерывную работу.

Широкий диапазон температур: HMIS должен иметь диапазон рабочих температур от - от 20 ° C до 70 ° C для размещения среда от низких температур на замороженных пищевых заводах до высоких температур на стальных мельницах.

Рейтинг защиты: В местах, где нужно часто чистить оборудование, например, HMIS, HMI, должны быть как минимум IP65, чтобы защитить от входа в пыль и разбрызгать воду для обеспечения безопасности оборудования.

Дизайн без фанатов: в таких местах, как лесопилки и кузницы, дизайн без фанатов предотвращает въезд в оборудование без фанатов, продление срока службы.

Защита от электроэнергии: HMIS должен иметь широкий диапазон напряжения (9-48VDC), а также защита от чрезмерного напряжения, чрезмерного тока и электростатического разряда (ESD), чтобы обеспечить стабильность и надежность в различных промышленных средах.

Когда выбрать IPC?

Столкнувшись с крупномасштабным, интенсивным проектом заводских заводов, который требует запуска сложного программного обеспечения, управления крупными базами данных или реализации расширенных функций, МПК является лучшим выбором. Например, в автоматизированной системе управления для автомобильной производственной линии IPC может обрабатывать большие объемы данных оборудования, запускать сложные алгоритмы планирования и эффективно работать.

Когда выбрать HMI?

HMI является экономически эффективным выбором для приложений, которые требуют простого мониторинга и контроля ПЛК. Например, на небольшом заводе по переработке пищевых продуктов оператор может легко контролировать и регулировать рабочие параметры упаковочного аппарата через HMI для удовлетворения ежедневных потребностей в производстве.

Заключение

Промышленные ПК(МПК) и интерфейсы человеческой машины (HMIS) играют разные роли в промышленной автоматизации, но оба являются незаменимыми: МПК подходят для сложных, крупномасштабных промышленных проектов из-за их мощных результатов и масштабируемости, в то время как HMI удовлетворяют потребности простого мониторинга и контроля с их удобными взаимодействиями человека и экономически эффективностью. В практических приложениях понимание различий между ними, чтобы сделать оптимальный выбор в соответствии с требованиями проекта, чтобы система промышленной автоматизации максимизировала производительность.