Aký je rozdiel medzi IPC a HMI

Zavedenie

V moderných inteligentných továrňach často vidíme scénu priemyselného PC (IPC) a rozhrania Human Machine (HMI). Predstavte si, že na výrobnej linke automobilových dielov technici prostredníctvom monitorovania prevádzkového stavu zariadenia HMI v reálnom čase upravujú výrobné parametre, zatiaľ čo IPC v pozadí stabilná prevádzka komplexných automatizačných programov a spracováva veľké množstvo výrobných údajov. Aký je rozdiel medzi IPC a HMI? Tento článok bude analyzovať rozdiely medzi nimi, aby sa čitateľom pomohlo urobiť vhodnejšiu voľbu v priemyselných aplikáciách.

Čo jePriemyselný PC (IPC)?

Základný koncept: priemyselný „počítač“

Industrial PC (Industrial PC, označovaný ako IPC) V hardvérovej architektúre a našom každodennom používaní notebookov, stolné počítače majú veľa podobností, tiež vybavených mikroprocesorom (CPU), úložným médiám, pamäťou (RAM) a rôznymi typmi rozhraní a portov, ale aj s podobnými softvérovými funkciami. Podobné softvérové ​​funkcie. IPC sú však bližšie k programovateľným logickým radičom (PLC), pokiaľ ide o programovacie schopnosti. Pretože bežia na platforme PC, radiče IPC majú viac pamäte a výkonnejších procesorov ako PLC a dokonca aj niektoré programovateľné ovládače automatizácie (PACS).

Robustné: postavené pre drsné prostredie

IPC sa od svojho „robustnej“ povahy odlišuje od bežného počítača. Prispôsobené drsným prostredím, ako sú továrne podlahy, vydrží extrémne teploty, vysokú vlhkosť, prepätia energie a mechanický náraz a vibrácie. Jeho robustný dizajn môže tiež odolať veľkému množstvu prachu, vlhkosti, zvyškov a dokonca aj určitého stupňa poškodenia požiaru.

Vývoj IPC sa začal v 90. rokoch 20. storočia, keď sa predajcovia automatizácie pokúsili spustiť riadiaci softvér na štandardných počítačoch, ktoré simulovali prostredia PLC, ale spoľahlivosť bola zlá z dôvodu problémov, ako sú nestabilné operačné systémy a neindustrializovaný hardvér. Technológia IPC dnes prešla dlhou cestou, so stabilnejšími operačnými systémami, tvrdým hardvérom a niektorí výrobcovia vyvinuli prispôsobené systémy IPC s jadrami v reálnom čase, ktoré oddeľujú automatizačné prostredie od prostredia operačného systému, čím uprednostňujú riadiace úlohy (napríklad Input / výstupné rozhrania) v operačnom systéme.

Funkciepriemyselný počítač

Dizajn bez fanúšikov: Bežné komerčné počítače sa zvyčajne spoliehajú na interné ventilátory, aby rozptýlili teplo, a fanúšikovia sú najvýznamnejšou súčasťou počítača. Zatiaľ čo ventilátor čerpá vo vzduchu, nesie tiež prach a iné kontaminanty, ktoré sa môžu hromadiť a spôsobiť problémy s rozptylom tepla, čo vedie k degradácii výkonu systému alebo zlyhania hardvéru. IPC využíva proprietárny dizajn chladiča, ktorý pasívne vedie teplo zo základnej dosky a ďalšie citlivé vnútorné komponenty do podvozku, kde sa potom rozptyľuje na okolitý vzduch, takže je obzvlášť vhodný na použitie v prašnom a nepriateľskom prostredí.

Komponenty priemyselnej triedy: IPC využíva komponenty priemyselnej triedy navrhnuté tak, aby poskytovali maximálnu spoľahlivosť a prevádzkovú dobu. Tieto komponenty sú schopné nepretržitej prevádzky 7 × 24 hodín, a to aj v tvrdých prostrediach, kde môžu byť počítače bežných spotrebiteľov poškodené alebo zošrotované.

Vysoko konfigurovateľná: IPC je schopná širokého spektra úloh, ako je automatizácia továrne, vzdialené získavanie údajov a monitorovanie. Jeho systémy sú vysoko prispôsobiteľné, aby vyhovovali potrebám projektu. Okrem spoľahlivého hardvéru ponúka OEM služby, ako sú vlastné značky, zrkadlenie a prispôsobenie BIOS.

Vynikajúci dizajn a výkon: Navrhnuté na zvládnutie tvrdých prostredí, IPCS môžu pojať širší rozsah prevádzkovej teploty a odolávať vzduchom prenášaným časticami. Mnoho priemyselných počítačov je schopných prevádzky 7 × 24 hodín, aby vyhovovala potrebám rôznych špeciálnych aplikácií.

Rich I / O Možnosti a funkčnosť: Aby sa mohla efektívne komunikovať so senzormi, PLC a staršími zariadeniami, IPC je vybavená bohatou sadou možností I / O a ďalšou funkciou, aby vyhovovala potrebám aplikácií mimo tradičného kancelárskeho prostredia bez potreby ďalších adaptérov alebo donglí.

Dlhý životný cyklus: Nielenže je IPC vysoko spoľahlivý a dlhotrvajúci, ale má tiež dlhý životný cyklus produktu, ktorý umožňuje organizáciám používať rovnaký model počítača až päť rokov bez hlavných výmeny hardvéru, čo zaručuje dlhodobú stabilnú podporu aplikácií.

Čo je HMI?

Definícia a funkcia: „most“ medzi človekom a strojom

Rozhranie ľudského stroja (HMI) je rozhranie, prostredníctvom ktorého operátor interaguje s radičom. Prostredníctvom HMI môže operátor monitorovať stav riadeného stroja alebo procesu, zmeniť ciele riadenia úpravou nastavení riadenia a manuálne prepísať automatické ovládacie operácie v prípade núdze.

Typy softvéru: Rôzne úrovne „príkazových stredísk“

Softvér HMI je zvyčajne rozdelený na dva základné typy: strojová úroveň a dohľad. Softvér na úrovni stroja je zabudovaný do strojového zariadenia v závodnom zariadení a je zodpovedný za riadenie prevádzky jednotlivých zariadení. Softvér HMI dohľadu sa používa primárne v kontrolných miestnostiach rastlín a bežne sa používa aj v SCADA (systém na kontrolu nadviazania údajov a prístupu dohľadu), kde sa zhromažďujú a prenášajú údaje o zariadeniach s obchodom a prenášajú do centrálneho počítača na spracovanie. Zatiaľ čo väčšina aplikácií využíva iba jeden typ softvéru HMI, niektoré aplikácie používajú obidve, ktoré, aj keď je nákladnejšie, eliminuje redundanciu systému a znižuje dlhodobé náklady.

Tesná korelácia medzi hardvérom a softvérom

Softvér HMI je zvyčajne poháňaný vybraným hardvérom, ako je terminál rozhrania operátora (OIT), zariadenie založené na PC alebo vstavaný počítač. Z tohto dôvodu sa technológia HMI niekedy označuje ako terminály operátora (OTS), miestne rozhrania operátora (LOIS), terminály rozhrania operátora (OIT) alebo rozhrania Man-Machine (MMI). Výber správneho hardvéru často zjednodušuje vývoj softvéru HMI.

HMI vs.IPC: Aký je rozdiel?

Procesor a výkon: rozdiel v výkone

IPC sú vybavené vysoko výkonnými procesormi, ako napríklad séria Intel Core I a väčšie množstvo pamäte. Pretože bežia na platforme PC, IPC majú viac spracovateľského napájania a viac úložného a pamäťového priestoru. Naopak, HMI väčšinou využívajú CPU s nižším výkonom, pretože potrebujú iba konkrétne úlohy, ako napríklad úlohu na úrovni strojového alebo monitorovania a nemusia si vyhradiť veľa spracovateľského výkonu na splnenie iných softvérových alebo riadiacich úloh. Okrem toho musia výrobcovia HMI vážiť výkon a náklady na dosiahnutie optimálnej rovnováhy hardvérového návrhu.

Displeje: Veľkosť robí rozdiel

IPC sú často vybavené väčšími displejmi, ktoré môžu zobrazovať viac informácií súčasne, čím poskytujú operátorom širšie zorné pole. Tradičná veľkosť displeja HMI je relatívne malá, zvyčajne medzi 4 palcami a 12 palcami, hoci niektorí výrobcovia HMI teraz začínajú poskytovať väčšie obrazovky pre špičkové aplikácie.

Komunikačné rozhrania: rozdiely v flexibilite

IPC poskytuje množstvo komunikačných rozhraní vrátane viacerých portov USB, duálnych portov Ethernet a / alebo sériových portov, čo uľahčuje pripojenie k hardvéru a ľahšie sa prispôsobí expanzným potrebám budúcich aplikácií. Súčasne IPC založená na PC slúži ako vizualizačný nástroj, ktorý je možné flexibilne integrovať s inými komunikačnými protokolmi a aplikáciami kompatibilnými s operačným systémom. Naopak, tradičný HMI je relatívne menej flexibilný z dôvodu svojej závislosti od konkrétnych komunikačných protokolov a aplikačného softvéru.

Aktualizácia technológie: rozdiely v ťažkostiach

S vývojom technológie sa zvyšuje potreba expanzie hardvéru. V tomto ohľade je rozšírenie hardvéru IPC ľahšie a nákladovo efektívnejšie. Pokiaľ ide o spoločnosť HMI, ak potrebujete zmeniť dodávateľa hardvéru, často nemôžete priamo migrovať vizualizačný projekt, musíte znovu vyvinúť vizualizačnú aplikáciu, ktorá nielen zvýši čas a náklady na vývoj, ale aj v automatizačnom systéme po nasadení problémov s údržbou.

RobustnosťIPCSa HMIS

Robustnosť IPCS

IPC sú členité pre stabilnú prevádzku v drsných prostrediach, ako sú extrémne teploty, prach a vibrácie. Dizajn bez fanúšikov, komponenty priemyselného stupňa a spoľahlivé konštrukcie jej umožňujú vydržať výzvy priemyselného prostredia a zabezpečiť stabilnú prevádzku po dlhú dobu.

Robustné charakteristiky HMI

V oblasti priemyselnej automatizácie je vybavenie vybavené HMI často v drsnom prostredí, takže HMI musí mať nasledujúce robustné charakteristiky:

Odolnosť proti nárazu: HMI sú často inštalované v prostrediach s konštantnými vibráciami, ako sú výrobné závody alebo mobilné vybavenie, a musia byť schopné vydržať nepretržité vibrácie a príležitostné otrasy, aby sa zabezpečila nepretržitá prevádzka.

Široký teplotný rozsah: HMI by mal mať prevádzkový teplotný rozsah - 20 ° C až 70 ° C, aby sa prispôsobili prostredia od nízkych teplôt v zmrazených rastlinách na spracovanie potravín po vysoké teploty v oceľových mlynoch.

Hodnotenie ochrany: V miestach, kde je potrebné často vyčistiť vybavenie, napríklad závody na spracovanie potravín, musia byť HMI aspoň IP65 dimenzované na ochranu pred vstupom prachu a striekajúcej vode, aby sa zaistila bezpečnosť zariadenia.

Dizajn bez fanúšikov: Na miestach, ako sú píly a kŕče, dizajn bez fanúšikov zabraňuje vstupu do zariadenia častíc, ako sú piliny a železné podania, čím sa predlžuje jeho životnosť.

Ochrana energie: HMIS by mala mať široký rozsah napätia (9-48VDC), ako aj nadmerné napätie, nadprúdové a elektrostatické výboje (ESD), aby sa zabezpečila stabilita a spoľahlivosť v rôznych priemyselných prostrediach.

Kedy si vybrať IPC?

Ak sa stretáva s rozsiahlym projektom automatizácie továrne s dátovými výrobkami, ktorý vyžaduje spustenie zložitého softvéru, spravovanie veľkých databáz alebo implementáciu pokročilých funkcií, IPC je lepšou voľbou. Napríklad v automatizovanom riadiacom systéme pre automobilovú výrobnú linku dokáže IPC spracovať veľké množstvo údajov zariadenia, prevádzkovať komplexné plánovacie algoritmy a udržiavať linku efektívne v prevádzke.

Kedy si vybrať HMI?

HMI je nákladovo efektívna voľba pre aplikácie, ktoré vyžadujú jednoduché monitorovanie a kontrolu PLC. Napríklad v malom závode na spracovanie potravín môže operátor ľahko monitorovať a upravovať prevádzkové parametre obalového stroja prostredníctvom HMI, aby vyhovovali každodenným výrobným potrebám.

Záver

Priemyselné počítače(IPCS) a rozhrania človeka-stroj (HMIS) hrajú rôzne úlohy v priemyselnej automatizácii, ale obe sú nevyhnutné: IPC sú vhodné pre zložité, rozsiahle priemyselné projekty z dôvodu ich výkonného výkonu a škálovateľnosti, zatiaľ čo HMI uspokojujú potreby jednoduchého monitorovania a kontroly s ich pohodlnými interakciami a nákladovo efektívnym výkonom. V praktických aplikáciách pochopenie rozdielov medzi nimi, aby sa optimálne rozhodol podľa požiadaviek na projekt, takže systém priemyselnej automatizácie s cieľom maximalizovať výkon.