Kakšna je razlika med IPC in HMI

Uvod

V sodobnih inteligentnih tovarnah lahko pogosto vidimo prizorišče industrijskega računalnika (IPC) in vmesnika Human Machine (HMI). Predstavljajte si, da v proizvodni liniji avtomobilskih delov tehniki prek HMI v realnem času spremljanje stanja delovanja opreme prilagajajo proizvodne parametre, medtem ko IPC v ozadju stabilno delovanje kompleksnih programov avtomatizacije obdelajo velike količine proizvodnih podatkov. Kakšna je razlika med IPC in HMI? Ta članek bo analiziral razlike med obema, da bi bralcem pomagali pri bolj ustrezni izbiri v industrijskih aplikacijah.

Kaj jeIndustrijski računalnik (IPC)?

Osnovni koncept: industrijski "računalnik"

Industrijski računalnik (Industrial PC, imenovan IPC) v arhitekturi strojne opreme in naša vsakodnevna uporaba prenosnikov, namizni računalniki imajo veliko podobnosti, opremljeni tudi z mikroprocesorjem (CPU), pomnilniškimi mediji, pomnilnikom (RAM -om) in različnimi vrstami vmesnikov in vrat, pa tudi s podobnimi programskimi funkcijami. Podobne programske funkcije. Vendar so IPC bližje programirljivim logičnim krmilnikom (PLC) v smislu programskih zmogljivosti. Ker se izvajajo na računalniški platformi, imajo krmilniki IPC več pomnilnika in močnejše procesorje kot PLC -je in celo nekaj programirljivih krmilnikov za avtomatizacijo (PACS).

RUGED: Zgrajena za ostra okolja

IPC se od običajnega računalnika razlikuje po svoji "robustni" naravi. Prilagojen za ostrim okoljem, kot so tovarniška tla, lahko prenese ekstremne temperature, visoke vlažnosti, napake moči ter mehanski šok in vibracije. Njegova robustna zasnova lahko prenese tudi velike količine prahu, vlage, naplavin in celo določene stopnje požarne škode.

Razvoj IPC se je začel v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so prodajalci avtomatizacije poskušali zagnati programsko opremo za nadzor na standardnih osebnih računalnikih, ki so simulirali okolja PLC, vendar je bila zanesljivost slaba zaradi vprašanj, kot so nestabilni operacijski sistemi in neindustrializirana strojna oprema. Danes je tehnologija IPC že daleč, z bolj stabilnimi operacijskimi sistemi, utrjeno strojno opremo, nekateri proizvajalci pa so razvili prilagojene sisteme IPC z jedri v realnem času, ki ločijo okolje avtomatizacije od okolja operacijskega sistema, pri čemer določijo nadzorne naloge (na primer vhodne / izhodne vmesnike) v operacijskem sistemu.

ZnačilnostiIndustrijski računalnik

Dizajn brez fanta: Navadni komercialni osebni računalniki se običajno zanašajo na notranje ventilatorje, da razpršijo toploto, ventilatorji pa so najbolj nagnjeni k okvari računalnika. Medtem ko se ventilator vleče v zrak, nosi tudi prah in druge onesnaževalce, ki se lahko kopičijo in povzročajo težave z odvajanjem toplote, kar vodi do poslabšanja zmogljivosti sistema ali okvare strojne opreme. IPC uporablja lastniško zasnovo HeatSink, ki pasivno vodi toploto od matične plošče in drugih občutljivih notranjih komponent do podvozja, kjer se nato razblini na okoliški zrak, zaradi česar je še posebej primeren za uporabo v prašnih in sovražnih okoljih.

Komponente industrijskih razredov: IPC uporablja komponente industrijskih razredov, namenjenih zagotavljanju največje zanesljivosti in časa. Te komponente so sposobne 7 × 24 ur neprekinjeno delovanje, tudi v težkih okoljih, kjer se lahko navadni potrošniški računalniki poškodujejo ali odstranijo.

Zelo konfigurirano: IPC je sposoben za široko paleto nalog, kot so tovarniška avtomatizacija, oddaljeni pridobivanje podatkov in spremljanje. Njeni sistemi so zelo prilagodljivi za zadovoljevanje potreb projektov. Poleg zanesljive strojne opreme ponuja storitve OEM, kot so blagovna znamka po meri, zrcaljenje in prilagoditev BIOS.

Vrhunska zasnova in zmogljivost: zasnovana za ravnanje z ostrimi okolji, IPC -ji lahko sprejmejo širši delovni temperaturni razpon in se upirajo delcem v zraku. Številni industrijski osebni računalniki so sposobni 7 × 24 ur delovanja, da bi zadovoljili potrebe različnih posebnih aplikacij.

Bogate I / o Možnosti in funkcionalnosti: Da bi učinkovito komunicirali s senzorji, PLC -ji in zapuščenimi napravami, je IPC opremljen z bogatim naborom i / o možnosti in dodatno funkcionalnostjo, da zadovolji potrebe aplikacij zunaj tradicionalnega pisarniškega okolja, ne da bi potrebovali dodatne adapterje ali ključe.

Dolg življenjski cikel: IPC ni samo zelo zanesljiv in dolgotrajen, ampak ima tudi dolg življenjski cikel izdelka, ki organizacijam omogoča, da uporabljajo isti model računalnika do pet let brez večjih zamenjav strojne opreme, kar zagotavlja dolgoročno stabilno podporo za aplikacije.

Kaj je HMI?

Definicija in funkcija: "most" med človekom in strojem

Vmesnik s človeškim strojem (HMI) je vmesnik, skozi katerega operater deluje s krmilnikom. Skozi HMI lahko operater spremlja stanje nadzorovanega stroja ali procesa, spremeni cilje nadzora s spreminjanjem krmilnih nastavitev in ročno preglasi samodejne operacije nadzora v nujnih primerih.

Vrste programske opreme: različne ravni "ukazni centri"

Programska oprema HMI je običajno razdeljena na dve osnovni vrsti: strojno in nadzorno. Programska oprema na ravni stroja je vgrajena v opremo na ravni stroja znotraj obrata in je odgovorna za upravljanje delovanja posameznih naprav. Nadzorna programska oprema HMI se uporablja predvsem v nadzornih prostorih rastlin in se običajno uporablja tudi v SCADA (sistem za nadzor nad pridobivanjem podatkov in nadzorni dostop), kjer se podatki o opremi v trgovini zbirajo in prenašajo v centralni računalnik za obdelavo. Medtem ko večina aplikacij uporablja samo eno vrsto programske opreme HMI, nekatere aplikacije uporabljajo oboje, kar, čeprav dražje, odpravlja sistemsko odpuščanje in zmanjšuje dolgoročne stroške.

Tesna povezava med strojno in programsko opremo

Programsko opremo HMI običajno poganja izbrana strojna oprema, kot so priključek za vmesnik operaterja (OIT), naprava na osnovi računalnika ali vgrajen računalnik. Zaradi tega se tehnologija HMI včasih imenuje operacijski terminali (OT), lokalni vmesniki za operaterje (LOI), sponke vmesnika operaterja (OITS) ali vmesnike za človek-stroj (MMI). Izbira prave strojne opreme pogosto poenostavi razvoj programske opreme HMI.

HMI VS.Ipc: Kakšna je razlika?

Procesor in zmogljivost: razlika v moči

IPC-ji so opremljeni z visokozmogljivimi procesorji, kot je serija Intel Core I, in večjimi količinami pomnilnika. Ker se izvajajo na računalniški platformi, imajo IPC več procesne moči in več prostora za shranjevanje in pomnilnika. V nasprotju s tem HMI večinoma uporabljajo CPU-je z nižjo zmogljivostjo, ker morajo opravljati le posebne naloge, na primer enotno nalogo na ravni stroja ali nadzor nad nadzorom in ni treba rezervirati veliko procesne moči za izvajanje drugih programskih ali nadzornih nalog. Poleg tega morajo proizvajalci HMI tehtati zmogljivosti in stroške, da dosežejo optimalno ravnovesje strojne opreme.

Prikazi: Velikost naredi razliko

IPC -ji so pogosto opremljeni z večjimi prikazi, ki lahko hkrati prikažejo več informacij, ki operaterjem omogočajo širše vidno polje. Tradicionalna velikost zaslona HMI je sorazmerno majhna, običajno med 4 in 12 centimetrov, čeprav nekateri proizvajalci HMI zdaj začenjajo zagotavljati večje zaslone za aplikacije višjega cenovnega razreda.

Komunikacijski vmesniki: razlike v prilagodljivosti

IPC ponuja veliko komunikacijskih vmesnikov, vključno z več vrati USB, dvojnimi vrati Ethernet in / ali serijskimi vrati, kar olajša povezovanje s strojno opremo in lažje prilagoditi potrebe širitve prihodnjih aplikacij. Hkrati IPC na PC-ju služi kot vizualizacijsko orodje, ki ga je mogoče prožno integrirati z drugimi komunikacijskimi protokoli in aplikacijami, združljivimi z operacijskim sistemom. Nasprotno, tradicionalni HMI je razmeroma manj prilagodljiv zaradi svoje odvisnosti od posebnih komunikacijskih protokolov in aplikacijske programske opreme.

Nadgradnja tehnologije: razlike v težavah

Z razvojem tehnologije se potreba po širitvi strojne opreme povečuje. V zvezi s tem je širitev strojne opreme IPC lažja in stroškovno učinkovitejša. Če želite spremeniti dobavitelja strojne opreme, pogosto ne morete neposredno seliti projekta vizualizacije, morate ponovno razviti aplikacijo za vizualizacijo, ki ne bo le povečala časa in stroškov razvoja, temveč tudi v sistemu za avtomatizacijo po uvajanju težav z vzdrževanjem.

RobustnaIPCSin HMIS

Rognost IPC -jev

IPC -ji so robustni za stabilno delovanje v težkih okoljih, kot so ekstremne temperature, prah in vibracije. Brezplačni dizajn, sestavni deli industrijske stopnje in zanesljiva konstrukcija omogočajo, da vzdrži izzive industrijskega okolja in zagotavlja stabilno delovanje za daljše časovno obdobje.

Robustne značilnosti HMI

Na področju industrijske avtomatizacije je oprema, opremljena s HMI, pogosto v težkih okoljih, zato mora HMI imeti naslednje robustne značilnosti:

Udarna odpornost: HMI so pogosto nameščeni v okolju s konstantnimi vibracijami, kot so proizvodne obrate ali mobilna oprema, in mora biti sposoben vzdržati neprekinjene vibracije in občasne udarce, da se zagotovi neprekinjeno delovanje.

Širok temperaturni razpon: HMI bi moral imeti območje delovnega temperature od 20 ° C do 70 ° C, da se lahko sprejme okolja, od nizkih temperatur v zamrznjenih obratih za predelavo hrane do visokih temperatur v jeklenih mlinih.

Ocena zaščite: V mestih, kjer je treba opremo pogosto očistiti, na primer naprave za predelavo hrane, mora biti HMI vsaj IP65 ocenjen, da se zaščiti pred vpisom prahu in brizganjem vode, da se zagotovi varnost opreme.

Dizajn brez fantov: Na krajih, kot so žage in kovače, brezletni dizajn preprečuje, da bi delci, kot so žagovi in ​​železni vložki, vstopili v opremo in podaljšali življenjsko dobo.

Zaščita električne energije: HMI bi moral imeti široko napetostno območje (9-48VDC), pa tudi za zaščito pred prekomerno napetostjo, pretirano in elektrostatično praznjenje (ESD), da se zagotovi stabilnost in zanesljivost v različnih industrijskih okoljih.

Kdaj izbrati IPC?

Ko se soočamo z obsežnim, podatkovno intenzivnim projektom tovarniške avtomatizacije, ki zahteva izvajanje zapletene programske opreme, upravljanje velikih baz podatkov ali izvajanje naprednih funkcij, je IPC boljša izbira. Na primer, v avtomatiziranem krmilnem sistemu za avtomobilsko proizvodno linijo lahko IPC obravnava velike količine podatkov o opremi, zažene kompleksne algoritme za načrtovanje in ohrani učinkovito izvajanje linije.

Kdaj izbrati HMI?

HMI je stroškovno učinkovita izbira za aplikacije, ki zahtevajo preprosto spremljanje in nadzor PLC. Na primer, v majhnem obratu za predelavo hrane lahko upravljavec enostavno spremlja in prilagodi obratovalne parametre embalažnega stroja prek HMI, da zadovolji dnevne potrebe proizvodnje.

Zaključek

Industrijski osebni računalniki(IPC) in vmesniki za človeške stroje (HMI) igrajo različne vloge pri industrijski avtomatizaciji, vendar sta oba nujna: IPC so primerni za zapletene, obsežne industrijske projekte zaradi močne zmogljivosti in razširljivosti, medtem ko HMI ustrezajo potrebam preprostega spremljanja in nadzora s svojimi priročnimi interakcijami med človeškim mahinom in stroškovno učinkovitostjo. V praktičnih aplikacijah je razumevanje razlik med obema, da bi optimalno izbiro izbrali glede na zahteve projekta, tako da sistem industrijske avtomatizacije poveča zmogljivost.