Cili është ndryshimi midis IPC dhe HMI

Prezantim

Në fabrikat moderne inteligjente, ne shpesh mund të shohim skenën e PC industriale (IPC) dhe ndërfaqen e makinerive njerëzore (HMI) që punojnë së bashku. Imagjinoni, në një linjë prodhimi të pjesëve automobilistike, teknikët përmes monitorimit të pajisjeve në kohë reale HMI të statusit të funksionimit të pajisjeve, rregulloni parametrat e prodhimit, ndërsa IPC në funksionimin e qëndrueshëm të programeve komplekse të automatizmit, duke përpunuar sasi të mëdha të të dhënave të prodhimit. Pra, cili është ndryshimi midis IPC dhe HMI? Ky artikull do të analizojë ndryshimet midis të dyve, për të ndihmuar lexuesit të bëjnë një zgjedhje më të përshtatshme në aplikimet industriale.

Çfarë është njëPC Industriale (IPC)?

Koncepti Themelor: "Kompjuter" Industrial

PC industriale (PC industriale, referuar si IPC) në arkitekturën e harduerit dhe përdorimin tonë të përditshëm të fletoreve, kompjuterë desktop kanë shumë ngjashmëri, të pajisura edhe me një mikroprocesor (CPU), media të ruajtjes, memorje (RAM), dhe lloje të ndryshme të ndërfaqeve dhe porteve, por edhe me karakteristika të ngjashme softuerësh. funksione të ngjashme softuerësh. Sidoqoftë, IPC -të janë më afër kontrolluesve të logjikës së programueshme (PLC) për sa i përket aftësive të programimit. Për shkak se ata funksionojnë në një platformë PC, kontrollorët IPC kanë më shumë memorje dhe përpunues më të fuqishëm sesa PLC dhe madje disa kontrollues të programueshëm të automatizmit (PACS).

Rugged: E ndërtuar për mjedise të ashpra

IPC dallohet nga një PC i rregullt nga natyra e tij "e thyer". Të përshtatura për mjedise të ashpra siç janë dyshemetë e fabrikës, mund t'i rezistojë temperaturave ekstreme, lagështisë së lartë, rritjes së energjisë dhe shokut mekanik dhe dridhjeve. Dizajni i tij i thyer gjithashtu mund t'i rezistojë sasive të mëdha të pluhurit, lagështisë, mbeturinave, dhe madje edhe një farë dëmtimi nga zjarri.

Zhvillimi i IPC filloi në vitet 1990 kur shitësit e automatizmit u përpoqën të ekzekutojnë softuer kontrolli në PC standarde që simuluan mjedise PLC, por besueshmëria ishte e dobët për shkak të çështjeve të tilla si sistemet e paqëndrueshme të funksionimit dhe pajisjeve jo të industrializuara. Sot, teknologjia IPC ka bërë një rrugë të gjatë, me sisteme më të qëndrueshme operative, pajisje të ngurtësuara dhe disa prodhues kanë zhvilluar sisteme të personalizuara IPC me kernele në kohë reale që ndajnë mjedisin e automatizmit nga mjedisi i sistemit operativ, duke i dhënë përparësi detyrave të kontrollit (siç janë ndërfaqet e hyrjes / dalje) mbi sistemin operativ.

Karakteristikat e njëPC

Dizajni pa tifoz: PC-të e zakonshme tregtare zakonisht mbështeten te tifozët e brendshëm për të shpërndarë nxehtësinë, dhe tifozët janë komponenti më i prirur nga dështimi i një kompjuteri. Ndërsa tifozi tërheq në ajër, ai gjithashtu mbart në pluhur dhe ndotës të tjerë që mund të grumbullohen dhe të shkaktojnë probleme të shpërndarjes së nxehtësisë, duke çuar në degradimin e performancës së sistemit ose dështimit të harduerit. IPC përdor një dizajn të pronarit të nxehtësisë që kryen në mënyrë pasive nxehtësinë nga motherboard dhe përbërës të tjerë të ndjeshëm të brendshëm në shasi, ku më pas shpërndahet në ajrin përreth, duke e bërë atë veçanërisht të përshtatshëm për t'u përdorur në mjedise me pluhur dhe armiqësor.

Komponentët e shkallës industriale: IPC përdor përbërësit e shkallës industriale të dizajnuara për të siguruar besueshmërinë maksimale dhe kohën e duhur. Këto komponentë janë të aftë për një operacion të pandërprerë 7 × 24 orë, madje edhe në mjedise të ashpra ku kompjuterët e zakonshëm të shkallës së konsumatorit mund të dëmtohen ose shkatërrohen.

Shumë i konfigurueshëm: IPC është i aftë për një gamë të gjerë detyrash të tilla si automatizimi i fabrikës, përvetësimi i të dhënave në distancë dhe monitorimi. Sistemet e saj janë shumë të personalizueshme për të përmbushur nevojat e projektit. Përveç pajisjeve të besueshme, ajo ofron shërbime OEM siç janë markimi me porosi, pasqyrimi dhe personalizimi i BIOS.

Dizajni dhe performanca superiore: e dizajnuar për të trajtuar mjedise të ashpra, IPC mund të strehojnë një gamë më të gjerë të temperaturës operative dhe t'i rezistojnë grimcave të ajrit. Shumë PC industriale janë të afta për një operacion 7 × 24 orë për të përmbushur nevojat e aplikacioneve të ndryshme të veçanta.

Rich I / O Opsione dhe Funksionaliteti: Për të komunikuar në mënyrë efektive me sensorë, PLC dhe pajisje të trashëgimisë, IPC është e pajisur me një grup të pasur të opsioneve I / O dhe funksionalitetit shtesë për të përmbushur nevojat e aplikacioneve jashtë mjedisit tradicional të zyrës pa nevojë për adaptues shtesë ose dongles.

Cikli i gjatë i jetës: Jo vetëm që IPC është shumë i besueshëm dhe afatgjatë, por gjithashtu ka një cikël jetësor të gjatë të produkteve që lejon organizatat të përdorin të njëjtin model të kompjuterit deri në pesë vjet pa zëvendësime të mëdha harduerike, duke garantuar mbështetje të qëndrueshme afatgjatë për aplikacionet.

Çfarë është një HMI?

Përkufizimi dhe funksioni: "Ura" midis njeriut dhe makinës

Një ndërfaqe e makinerive njerëzore (HMI) është ndërfaqja përmes së cilës një operator ndërvepron me një kontrollues. Përmes HMI, operatori mund të monitorojë statusin e makinës ose procesit të kontrolluar, të ndryshojë objektivat e kontrollit duke modifikuar cilësimet e kontrollit dhe të tejkalojë manualisht operacionet automatike të kontrollit në rast të urgjencës.

Llojet e softuerit: nivele të ndryshme të "qendrave të komandës"

Softueri HMI zakonisht ndahet në dy lloje themelore: niveli i makinerisë dhe mbikëqyrës. Softueri i nivelit të makinerisë është i ndërtuar në pajisjet e nivelit të makinerisë brenda një objekti bimor dhe është përgjegjës për menaxhimin e funksionimit të pajisjeve individuale. Softueri mbikëqyrës HMI përdoret kryesisht në dhomat e kontrollit të bimëve, dhe gjithashtu përdoret zakonisht në SCADA (sistemi për kontrollin e blerjes së të dhënave dhe qasjes mbikëqyrëse), ku të dhënat e pajisjeve të dyshemesë të dyqaneve mblidhen dhe transmetohen në një kompjuter qendror për përpunim. Ndërsa shumica e aplikacioneve përdorin vetëm një lloj të softuerit HMI, disa aplikacione përdorin të dy, të cilat, megjithëse më të kushtueshme, eliminojnë tepricën e sistemit dhe zvogëlojnë kostot afatgjata.

Korrelacioni i ngushtë midis harduerit dhe softuerit

Softueri HMI zakonisht drejtohet nga pajisjet e zgjedhura, siç është një terminal i ndërfaqes së operatorit (OIT), një pajisje me bazë PC ose një PC të integruar. Për këtë arsye, teknologjia HMI nganjëherë quhet Terminalet e Operatorit (OTS), ndërfaqet lokale të operatorit (LOI), terminalet e ndërfaqes së operatorit (OITS), ose ndërfaqet e makinës njeri (MMI). Zgjedhja e pajisjes së duhur shpesh thjeshton zhvillimin e softuerit HMI.

HMI Vs.IPC: Cili është ndryshimi?

Procesori dhe performanca: ndryshimi i energjisë

IPC-të janë të pajisura me përpunues të performancës së lartë, siç është seria Intel Core I, dhe sasi më të mëdha të kujtesës. Për shkak se ata funksionojnë në një platformë PC, IPC -të kanë më shumë fuqi përpunimi dhe më shumë hapësirë ​​ruajtjeje dhe kujtese. Në të kundërt, HMI-të kryesisht përdorin CPU me performancë më të ulët sepse ato duhet vetëm të kryejnë detyra specifike, të tilla si një detyrë e vetme e nivelit të makinerisë ose të nivelit të monitorimit, dhe nuk kanë nevojë të rezervojnë shumë fuqi përpunimi për të drejtuar detyra të tjera softuerësh ose kontrolli. Për më tepër, prodhuesit e HMI duhet të peshojnë performancën dhe koston për të arritur ekuilibrin optimal të modelimit të harduerit.

Shfaq: Madhësia bën një ndryshim

IPC shpesh janë të pajisura me ekran më të mëdhenj që mund të tregojnë më shumë informacion në të njëjtën kohë, duke u siguruar operatorëve një fushë më të gjerë shikimi. Madhësia tradicionale e ekranit HMI është relativisht e vogël, zakonisht midis 4 inç dhe 12 inç, megjithëse disa prodhues të HMI tani kanë filluar të ofrojnë ekrane më të mëdha për aplikime të nivelit të lartë.

Ndërfaqet e komunikimit: ndryshimet në fleksibilitet

IPC siguron një ndërfaqe të pasur të komunikimit, duke përfshirë porte të shumta USB, porte të dyfishta Ethernet dhe porte serike, gjë që e bën më të lehtë lidhjen me pajisjen, dhe më të lehtë për t'u përshtatur me nevojat e zgjerimit të aplikacioneve të ardhshme. Në të njëjtën kohë, IPC me bazë PC shërben si një mjet vizualizimi që mund të integrohet në mënyrë fleksibile me protokollet e tjera të komunikimit dhe aplikacionet në përputhje me sistemin operativ. Përkundrazi, HMI tradicionale është relativisht më pak fleksibël për shkak të varësisë së tij nga protokollet specifike të komunikimit dhe softuerit të aplikimit.

Përmirësimi i teknologjisë: Dallimet në vështirësi

Me zhvillimin e teknologjisë, nevoja për zgjerim të harduerit po rritet. Në këtë drejtim, zgjerimi i harduerit IPC është më i lehtë dhe me kosto efektive. Për HMI, nëse keni nevojë të ndryshoni furnizuesin e harduerit, shpesh nuk mund të migroni drejtpërdrejt projektin e vizualizimit, duhet të ri-zhvilloni aplikacionin e vizualizimit, i cili jo vetëm që do të rrisë kohën dhe koston e zhvillimit, por edhe në sistemin e automatizimit pas vendosjes së vështirësive të mirëmbajtjes.

ThashethemeIPCdhe HMIS

Thyerje e IPC -ve

IPC -të janë të thyer për funksionim të qëndrueshëm në mjedise të ashpra siç janë temperaturat ekstreme, pluhuri dhe dridhja. Dizajni pa tifoz, përbërësit e shkallës industriale dhe ndërtimi i besueshëm i mundësojnë asaj t'i rezistojë sfidave të mjediseve industriale dhe të sigurojë funksionim të qëndrueshëm për periudha të gjata kohore.

Karakteristikat e thyer të HMI

Në fushën e automatizmit industrial, pajisjet e pajisura me HMI shpesh janë në mjedise të ashpra, kështu që HMI duhet të ketë karakteristikat e mëposhtme të thyer:

Rezistenca e shokut: HMI -të shpesh instalohen në mjedise me dridhje të vazhdueshme, siç janë bimët prodhuese ose pajisjet e lëvizshme, dhe duhet të jenë në gjendje t'i rezistojnë dridhjeve të vazhdueshme dhe goditjeve të rastit për të siguruar funksionimin e pandërprerë.

Gama e gjerë e temperaturës: HMIS duhet të ketë një gamë të temperaturës operative prej - 20 ° C deri në 70 ° C për të akomoduar mjedise që variojnë nga temperaturat e ulëta në bimët e ngrira të përpunimit të ushqimit deri tek temperaturat e larta në mullinj çeliku.

Vlerësimi i mbrojtjes: Në vendet ku pajisjet duhet të pastrohen shpesh, siç janë bimët e përpunimit të ushqimit, HMI -të duhet të jenë të paktën IP65 të vlerësuara për të mbrojtur kundër futjes së pluhurit dhe spërkatjes së ujit për të siguruar sigurinë e pajisjeve.

Dizajni pa tifoz: Në vende të tilla si sharrat dhe falsifikimet, një dizajn pa tifoz parandalon grimca të tilla si tallash dhe regjistrime hekuri të hyjnë në pajisje, duke zgjatur jetën e tij të shërbimit.

Mbrojtja e energjisë: HMIS duhet të ketë një gamë të gjerë të tensionit (9-48VDC), si dhe mbrojtje të tepërt të tensionit, mbi-rrymë dhe elektrostatike (ESD) për të siguruar stabilitetin dhe besueshmërinë në një shumëllojshmëri të mjediseve industriale.

Kur të zgjidhni IPC?

Kur përballeni me një projekt automatizimi të fabrikës në shkallë të gjerë, me intensitet të të dhënave që kërkon ekzekutimin e softuerit kompleks, menaxhimin e bazave të të dhënave të mëdha ose zbatimin e veçorive të përparuara, IPC është një zgjedhje më e mirë. Për shembull, në një sistem të automatizuar të kontrollit për një linjë prodhimi automobilistike, IPC mund të trajtojë sasi të mëdha të të dhënave të pajisjeve, të ekzekutojë algoritme komplekse të planifikimit dhe të mbajë linjën të funksionojë në mënyrë efikase.

Kur të zgjidhni HMI?

HMI është një zgjedhje me kosto efektive për aplikacionet që kërkojnë monitorim të thjeshtë dhe kontroll të një PLC. Për shembull, në një fabrikë të vogël për përpunimin e ushqimit, një operator mund të monitorojë dhe rregullojë me lehtësi parametrat e funksionimit të një makine paketimi përmes një HMI për të përmbushur nevojat ditore të prodhimit.

Përfundim

PCS industriale(IPC) dhe ndërfaqet e makinerive njerëzore (HMI) luajnë role të ndryshme në automatizimin industrial, por të dy janë të domosdoshëm: IPC-të janë të përshtatshme për projekte industriale në shkallë të gjerë, për shkak të performancës dhe shkallëzimit të tyre të fuqishëm, ndërsa HMI plotësojnë nevojat e monitorimit të thjeshtë dhe kontrollit me ndërveprimet e tyre të përshtatshme njerëzore dhe performancës me kosto efektive. Në aplikimet praktike, të kuptuarit e ndryshimeve midis të dyve, në mënyrë që të bëni zgjedhjen optimale sipas kërkesave të projektit, në mënyrë që sistemi i automatizimit industrial të maksimizojë performancën.