В чем разница между ПЛК и ПК Industria
2025-05-16
Производимая к волне отрасли 4.0, автоматизация развилась от возможности повышения эффективности до необходимости для выживания бизнеса. Глобальная производственная отрасль развертывает передовые системы управления для повышения точности производства, сокращения времени простоя и оптимизировать затраты. Программируемые логические контроллеры (ПЛК) и промышленные ПК (МПК) представляют собой две основные технологии, лежащие в основе автоматизации в этом процессе. Хотя оба они служат сценариям промышленного контроля, существуют значительные различия в их технической архитектуре, функциональных характеристиках и масштабах применения.
PLC (программируемый логический контроллер)-это специальный компьютер, предназначенный для промышленных сред, и его основная функция заключается в реализации автоматического управления механическим оборудованием с помощью логических операций в реальном времени. Аппаратное обеспечение является модульным и состоит из центральной обработки (ЦП), входных модулей (i / o), модулей питания и единиц хранения. В отличие от компьютеров общего назначения, операционная система ПЛК представляет собой операционную систему в реальном времени (RTOS), которая обеспечивает точность выполнения команды Microsecond и позволяет ей реагировать в режиме реального времени на сигналы датчиков (например, температура, давление) и управляющие приводы (например, двигатели, клапаны).
Миниатюрный ПЛК: компактный размер (такой как размер ладони вашей руки), интегрированный с базовыми интерфейсами i / o, подходящие для управления отдельным устройством, например, управление логическим управлением Start-Stop небольших упаковочных машин.
Модульный ПЛК: поддерживает гибкое расширение модулей i / o (например, цифровые, аналоговые, модули связи), подходящие для сложных производственных линий, например, Совместный контроль над роботизированными вооружками в мастерских по сборке автомобилей.
Rackmount PLC: с сильной мощностью обработки и возможностей расширения он обычно используется в крупных промышленных системах, таких как централизованные системы управления (DC) в нефтехимическом поле.
Высокая надежность: конструкция без вентилятора, широкая температурная работа (-40 ℃ ~ 70 ℃) и устойчивая к вибрации структура позволяет обеспечить стабильную работу в суровых условиях, таких как пыль и масло.
Высокий в режиме реального времени: основываясь на механизме сканирования цикла, он обеспечивает детерминированное выполнение инструкций по контролю, подходящее для чувствительных ко времени сценариев (например, высокоскоростной производственной линии).
Низкий порог программирования: поддерживает графические языки программирования, такие как логика лестницы, что позволяет полевым инженерам быстро начать работу.
Ограниченная мощность обработки: поддерживает только простые логические операции, трудно выполнять сложные задачи, такие как машинное обучение и анализ больших данных.
Однофункция: сосредоточенная на промышленном управлении, интеграции с ИТ-системами (например, ERP, MES) требует дополнительных устройств шлюза.
Высокая стоимость сложных систем: когда требуется большое количество модулей i / o модулей или протокола связи, стоимость оборудования увеличивается в геометрической прогрессии.
АнонцаПромышленный ПКявляется улучшенным компьютером на основе архитектуры ПК в общем назначении, разработанной для промышленных сценариев, запуска Windows, Linux и других основных операционных систем. При разработке полупроводниковой технологии IPC может не только выполнять управляющие задачи традиционного ПЛК, но и нести несколько рабочих нагрузок, таких как HMI, Edge Computing, обнаружение AI Vision и т. Д., Интегрируя GPU (графический процессор), TPU (Tensor Processor) и NVME SSD (высокая скорость твердого состояния), и основное значение для уменьшения номеры. Его основное значение состоит в том, чтобы уменьшить объем аппаратного обеспечения на заводе за счет «интеграции функций», например, один IPC может одновременно реализовать управление оборудованием, получение данных и облачную связь.
Проектирование анти -упорной среды: принятие охлаждения без вентиляторов и корпуса с полным металлом, он поддерживает пылепроницаемый и водонепроницаемый рейтинг IP65, а некоторые модели могут работать в -25 ~ 60 ℃ Широкой температурной среды.
Гибкая возможность расширения: предоставляет слот PCIe, интерфейс M.2 и поддерживает расширение беспроводных модулей (таких как 5G, Wi-Fi 6), карту ускорения графического процессора или карту управления движением, чтобы удовлетворить потребности машинного зрения, управления роботом и т. Д.
Диверсифицированные методы установки: поддержка монтажа DIN Rail (подходит для шкафов для управления), настенный настенный ветер (подходящий для эксплуатационных консолей) или монтаж на стойку (сценарии центра обработки данных).
Мощная возможность обработки: оснащенная Intel Core / i7 или AMD Rare Dragon процессор, он может запускать Python, C ++ и другие языки высокого уровня и поддерживает развертывание моделей глубокого обучения (таких как обнаружение цели YOLO).
Это / OT Convergence возможность: нативная поддержка промышленных протоколов, таких как OPC UA, MQTT и т. Д., Которые могут непосредственно связаны с системой ERP, чтобы реализовать загрузку и анализ производственных данных в реальном времени.
Удобное удаленное управление: удаленный мониторинг и модернизация прошивки могут быть реализованы с помощью таких инструментов, как TeamViewer и VNC, снижение затрат на техническое обслуживание.
Высокие начальные инвестиции: стоимость высококлассного МПК может достигать десятков тысяч долларов, что гораздо больше, чем небольшие системы ПЛК.
Высокие требования к безопасности: брандмауэры, системы обнаружения вторжений (IDS) и промышленное антивирусное программное обеспечение должны быть развернуты для борьбы с угрозами Ransomware (например, notpetya).
Экологическая адаптация зависит от конфигурации: некоторые не погруженные МПК требуют дополнительной защиты в экстремальной вибрации или средах с высокой пылевой средой.
ПЛК: Зависит от операционной системы в реальном времени (RTOS), принимает механизм циклического сканирования, чтобы обеспечить определенную определенность каждого цикла инструкций, который подходит для задач Millisecond Precision Control (например, время закрытия формования для инъекции).
МПК: запустив операционную систему общего назначения, ей необходимо реализовать функции в реальном времени с помощью модулей расширения в реальном времени (таких как ядро RTX в режиме реального времени), и он более подходит для сценариев с немного более низкими требованиями в реальном времени, но требует многозадачений (например, интеллектуальное планирование складов).
ПЛК: логика лестницы (логика лестницы), функциональная блочная диаграмма (FBD) является основной, большинство инструментов разработки для производителей индивидуального программного обеспечения (например, портал Siemens TIA), экология закрыта, но стабильность сильна.
МПК: поддерживает C / C ++, Python, .NET и другие языки общего назначения и может повторно использовать библиотеки с открытым исходным кодом (например, библиотека Vision OpenCV) и промышленное программное обеспечение (например, Matlab Industrial), с высокой эффективностью развития и сильным расширением функциональности.
Малые системы: ПЛК предлагают значительные преимущества затрат. Например, для небольшого проекта, управляющего 10 цифровыми входами / выходов, решение ПЛК может составлять всего 1 / 3 стоимость МПК.
Сложные системы: МПК имеют более высокую общую стоимость владения (TCO). Когда инспекция зрения, хранение данных и облачная связь должна быть интегрирована, МПК снижает комбинированные затраты на покупку, кабели и техническое обслуживание оборудования.
ПЛК: Традиционные архитектуры менее подвержены воздействию кибератак, но, поскольку промышленный Интернет вещей (IIOT) становится более распространенным, ПЛК с эфирным с поддержкой Ethernet необходимо развернуть дополнительные брандмауэры.
Типичный случай: вирус Stuxnet (2010) атаковал иранские ядерные учреждения через уязвимость ПЛК, подчеркивая риски кибербезопасности.
МПК: полагаться на систему защиты программного обеспечения, системные патчи и базы данных вирусов, необходимо регулярно обновляться. Тем не менее, МПК промышленного класса обычно имеют встроенные чипы TPM 2.0, поддержку аппаратного шифрования данных и соответствуют стандартам информационной безопасности ISO / IEC 27001.
Сложность контроля
Простое логическое управление: если проект только включает в себя простую логику «датчика триггера - реакция привода» (например, автоматическое открытие и закрытие двери), ПЛК достаточно для удовлетворения требований, а цикл разработки короткий.
Сложные алгоритмические приложения: для таких функций, как сборка под руководством зрения, прогноз здоровья оборудования и т. Д. Выберите МПК для поддержки развертывания модели машинного обучения.
Экологическая резкость
Экстремальная физическая среда: высокотемпературная (например, стальная мастерская), сценарии высокой вибрации (например, горнодобывающая механизм), приоритетные PLC, чья оборудование долговечности была подтверждена долгосрочной промышленной валидацией.
Мягкая промышленная среда. В таких сценариях, как магазины производства электроники и фабрики чистых продуктов питания, оценки Design и Fan's Fans Design и защита IPC уже отвечают потребностям.
Расширение системы
Фиксированные функциональные требования: Например, модульное расширение ПЛК является более экономически эффективным для традиционной модификации производственной линии (обновляется только часть управления).
Планирование будущего обновления: если вы планируете трансформировать в умную фабрику (например, доступ к платформе IoT), возможность ITC IT / OT OT Convergence может избежать повторных инвестиций.
ПЛК и промышленные компьютеры представляют «прошлое» и «будущее» промышленной автоматизации: первая является краеугольным камнем зрелого и надежного контроля, в то время как последний является основным двигателем, который ведет разведывательную информацию. Предприятия должны выпрыгнуть из «либо / мыслить и принимать всесторонние решения из следующих измерений при выборе моделей:
Краткосрочный проект: распределить стоимость и стабильность ПЛК, применимого к ограниченному бюджету, четкой функции сцены.
Среднее и долгосрочное планирование: инвестируйте в МПК для удовлетворения потребностей цифрового преобразования, особенно проектов, включающих большие данные, ИИ и облачную интеграцию.
Сложные системы: принять гибридную архитектуру «PLC+IPC» для достижения синергетической оптимизации между контрольными и интеллектуальными уровнями.
Как профессиональный производитель в области промышленных компьютеров,IpctechОбеспечивает полный спектр прочных промышленных компьютеров, поддерживая различные форм-факторы от 15-дюймовых сенсорных панелей до серверов, установленных на стойке, и адаптируя к таким сценариям, как интеграция ПЛК, видение машины, краевые вычисления и так далее. Для индивидуальных решений для автоматизации, пожалуйста, свяжитесь с нами для бесплатной технической консультации, чтобы помочь вашей фабрике двигаться к эффективному и интеллектуальному будущему.
Что такое ПЛК?
PLC (программируемый логический контроллер)-это специальный компьютер, предназначенный для промышленных сред, и его основная функция заключается в реализации автоматического управления механическим оборудованием с помощью логических операций в реальном времени. Аппаратное обеспечение является модульным и состоит из центральной обработки (ЦП), входных модулей (i / o), модулей питания и единиц хранения. В отличие от компьютеров общего назначения, операционная система ПЛК представляет собой операционную систему в реальном времени (RTOS), которая обеспечивает точность выполнения команды Microsecond и позволяет ей реагировать в режиме реального времени на сигналы датчиков (например, температура, давление) и управляющие приводы (например, двигатели, клапаны).
Типы оборудования и типичные приложения
Миниатюрный ПЛК: компактный размер (такой как размер ладони вашей руки), интегрированный с базовыми интерфейсами i / o, подходящие для управления отдельным устройством, например, управление логическим управлением Start-Stop небольших упаковочных машин.
Модульный ПЛК: поддерживает гибкое расширение модулей i / o (например, цифровые, аналоговые, модули связи), подходящие для сложных производственных линий, например, Совместный контроль над роботизированными вооружками в мастерских по сборке автомобилей.
Rackmount PLC: с сильной мощностью обработки и возможностей расширения он обычно используется в крупных промышленных системах, таких как централизованные системы управления (DC) в нефтехимическом поле.
Преимущества ПЛК
Высокая надежность: конструкция без вентилятора, широкая температурная работа (-40 ℃ ~ 70 ℃) и устойчивая к вибрации структура позволяет обеспечить стабильную работу в суровых условиях, таких как пыль и масло.
Высокий в режиме реального времени: основываясь на механизме сканирования цикла, он обеспечивает детерминированное выполнение инструкций по контролю, подходящее для чувствительных ко времени сценариев (например, высокоскоростной производственной линии).
Низкий порог программирования: поддерживает графические языки программирования, такие как логика лестницы, что позволяет полевым инженерам быстро начать работу.
Ограничения ПЛК
Ограниченная мощность обработки: поддерживает только простые логические операции, трудно выполнять сложные задачи, такие как машинное обучение и анализ больших данных.
Однофункция: сосредоточенная на промышленном управлении, интеграции с ИТ-системами (например, ERP, MES) требует дополнительных устройств шлюза.
Высокая стоимость сложных систем: когда требуется большое количество модулей i / o модулей или протокола связи, стоимость оборудования увеличивается в геометрической прогрессии.
Что такоеПромышленный ПК?
АнонцаПромышленный ПКявляется улучшенным компьютером на основе архитектуры ПК в общем назначении, разработанной для промышленных сценариев, запуска Windows, Linux и других основных операционных систем. При разработке полупроводниковой технологии IPC может не только выполнять управляющие задачи традиционного ПЛК, но и нести несколько рабочих нагрузок, таких как HMI, Edge Computing, обнаружение AI Vision и т. Д., Интегрируя GPU (графический процессор), TPU (Tensor Processor) и NVME SSD (высокая скорость твердого состояния), и основное значение для уменьшения номеры. Его основное значение состоит в том, чтобы уменьшить объем аппаратного обеспечения на заводе за счет «интеграции функций», например, один IPC может одновременно реализовать управление оборудованием, получение данных и облачную связь.
Функции аппаратного обеспечения и методы развертывания
Проектирование анти -упорной среды: принятие охлаждения без вентиляторов и корпуса с полным металлом, он поддерживает пылепроницаемый и водонепроницаемый рейтинг IP65, а некоторые модели могут работать в -25 ~ 60 ℃ Широкой температурной среды.
Гибкая возможность расширения: предоставляет слот PCIe, интерфейс M.2 и поддерживает расширение беспроводных модулей (таких как 5G, Wi-Fi 6), карту ускорения графического процессора или карту управления движением, чтобы удовлетворить потребности машинного зрения, управления роботом и т. Д.
Диверсифицированные методы установки: поддержка монтажа DIN Rail (подходит для шкафов для управления), настенный настенный ветер (подходящий для эксплуатационных консолей) или монтаж на стойку (сценарии центра обработки данных).
ПреимуществаПромышленные компьютеры
Мощная возможность обработки: оснащенная Intel Core / i7 или AMD Rare Dragon процессор, он может запускать Python, C ++ и другие языки высокого уровня и поддерживает развертывание моделей глубокого обучения (таких как обнаружение цели YOLO).
Это / OT Convergence возможность: нативная поддержка промышленных протоколов, таких как OPC UA, MQTT и т. Д., Которые могут непосредственно связаны с системой ERP, чтобы реализовать загрузку и анализ производственных данных в реальном времени.
Удобное удаленное управление: удаленный мониторинг и модернизация прошивки могут быть реализованы с помощью таких инструментов, как TeamViewer и VNC, снижение затрат на техническое обслуживание.
Ограничения промышленных компьютеров
Высокие начальные инвестиции: стоимость высококлассного МПК может достигать десятков тысяч долларов, что гораздо больше, чем небольшие системы ПЛК.
Высокие требования к безопасности: брандмауэры, системы обнаружения вторжений (IDS) и промышленное антивирусное программное обеспечение должны быть развернуты для борьбы с угрозами Ransomware (например, notpetya).
Экологическая адаптация зависит от конфигурации: некоторые не погруженные МПК требуют дополнительной защиты в экстремальной вибрации или средах с высокой пылевой средой.
Разница между промышленным ПК против PLC?
Операционная система и в реальном времени
ПЛК: Зависит от операционной системы в реальном времени (RTOS), принимает механизм циклического сканирования, чтобы обеспечить определенную определенность каждого цикла инструкций, который подходит для задач Millisecond Precision Control (например, время закрытия формования для инъекции).
МПК: запустив операционную систему общего назначения, ей необходимо реализовать функции в реальном времени с помощью модулей расширения в реальном времени (таких как ядро RTX в режиме реального времени), и он более подходит для сценариев с немного более низкими требованиями в реальном времени, но требует многозадачений (например, интеллектуальное планирование складов).
Язык и экология развития программирования
ПЛК: логика лестницы (логика лестницы), функциональная блочная диаграмма (FBD) является основной, большинство инструментов разработки для производителей индивидуального программного обеспечения (например, портал Siemens TIA), экология закрыта, но стабильность сильна.
МПК: поддерживает C / C ++, Python, .NET и другие языки общего назначения и может повторно использовать библиотеки с открытым исходным кодом (например, библиотека Vision OpenCV) и промышленное программное обеспечение (например, Matlab Industrial), с высокой эффективностью развития и сильным расширением функциональности.
Моделирование затрат
Малые системы: ПЛК предлагают значительные преимущества затрат. Например, для небольшого проекта, управляющего 10 цифровыми входами / выходов, решение ПЛК может составлять всего 1 / 3 стоимость МПК.
Сложные системы: МПК имеют более высокую общую стоимость владения (TCO). Когда инспекция зрения, хранение данных и облачная связь должна быть интегрирована, МПК снижает комбинированные затраты на покупку, кабели и техническое обслуживание оборудования.
Безопасность и надежность
ПЛК: Традиционные архитектуры менее подвержены воздействию кибератак, но, поскольку промышленный Интернет вещей (IIOT) становится более распространенным, ПЛК с эфирным с поддержкой Ethernet необходимо развернуть дополнительные брандмауэры.
Типичный случай: вирус Stuxnet (2010) атаковал иранские ядерные учреждения через уязвимость ПЛК, подчеркивая риски кибербезопасности.
МПК: полагаться на систему защиты программного обеспечения, системные патчи и базы данных вирусов, необходимо регулярно обновляться. Тем не менее, МПК промышленного класса обычно имеют встроенные чипы TPM 2.0, поддержку аппаратного шифрования данных и соответствуют стандартам информационной безопасности ISO / IEC 27001.
Аппаратная архитектура и масштабируемость
|
Матрица сценария
| Тип приложения | ПЛК приоритетный сценарий | МПК Приоритетный сценарий |
| Управление оборудованием | Одиночный станок, конвейер Start / Stop | Движение Планирование совместных роботов, AGV Navigation |
| Мониторинг процесса | Уровень замкнутого цикла / контроль температуры в химических растениях | Анализ в режиме реального времени данных о среде |
| Управление данными | Простой подсчет производства | Интеграция системы MES, историческое хранение и отслеживание данных |
| Крайные вычисления | Непригодный | Обнаружение дефектов искусственного искусства, поддержание прогнозирования (например, предупреждение о сбое двигателя) |
Руководство по выбору промышленной автоматизации
Три элемента анализа требований
Сложность контроля
Простое логическое управление: если проект только включает в себя простую логику «датчика триггера - реакция привода» (например, автоматическое открытие и закрытие двери), ПЛК достаточно для удовлетворения требований, а цикл разработки короткий.
Сложные алгоритмические приложения: для таких функций, как сборка под руководством зрения, прогноз здоровья оборудования и т. Д. Выберите МПК для поддержки развертывания модели машинного обучения.
Экологическая резкость
Экстремальная физическая среда: высокотемпературная (например, стальная мастерская), сценарии высокой вибрации (например, горнодобывающая механизм), приоритетные PLC, чья оборудование долговечности была подтверждена долгосрочной промышленной валидацией.
Мягкая промышленная среда. В таких сценариях, как магазины производства электроники и фабрики чистых продуктов питания, оценки Design и Fan's Fans Design и защита IPC уже отвечают потребностям.
Расширение системы
Фиксированные функциональные требования: Например, модульное расширение ПЛК является более экономически эффективным для традиционной модификации производственной линии (обновляется только часть управления).
Планирование будущего обновления: если вы планируете трансформировать в умную фабрику (например, доступ к платформе IoT), возможность ITC IT / OT OT Convergence может избежать повторных инвестиций.
Заключение
ПЛК и промышленные компьютеры представляют «прошлое» и «будущее» промышленной автоматизации: первая является краеугольным камнем зрелого и надежного контроля, в то время как последний является основным двигателем, который ведет разведывательную информацию. Предприятия должны выпрыгнуть из «либо / мыслить и принимать всесторонние решения из следующих измерений при выборе моделей:
Краткосрочный проект: распределить стоимость и стабильность ПЛК, применимого к ограниченному бюджету, четкой функции сцены.
Среднее и долгосрочное планирование: инвестируйте в МПК для удовлетворения потребностей цифрового преобразования, особенно проектов, включающих большие данные, ИИ и облачную интеграцию.
Сложные системы: принять гибридную архитектуру «PLC+IPC» для достижения синергетической оптимизации между контрольными и интеллектуальными уровнями.
Почему выбираютIpctech?
Как профессиональный производитель в области промышленных компьютеров,IpctechОбеспечивает полный спектр прочных промышленных компьютеров, поддерживая различные форм-факторы от 15-дюймовых сенсорных панелей до серверов, установленных на стойке, и адаптируя к таким сценариям, как интеграция ПЛК, видение машины, краевые вычисления и так далее. Для индивидуальных решений для автоматизации, пожалуйста, свяжитесь с нами для бесплатной технической консультации, чтобы помочь вашей фабрике двигаться к эффективному и интеллектуальному будущему.
Рекомендуется
