Яка різниця між IPC та HMI

Вступ

На сучасних інтелектуальних фабриках ми часто можемо бачити сцену промислового ПК (IPC) та інтерфейсу людини (HMI), що працюють разом. Уявіть, у виробничій лінії автомобільних деталей технічні працівники через моніторинг статусу роботи обладнання HMI в режимі реального часу, регулюють виробничі параметри, тоді як IPC у фоновому стабільному роботі програм автоматизації, обробляючи велику кількість виробничих даних. Отже, яка різниця між IPC та HMI? Ця стаття проаналізує відмінності між ними, щоб допомогти читачам зробити більш відповідний вибір у промислових програмах.

Що такеПромисловий ПК (IPC)?

Основна концепція: промисловий "комп'ютер"

Промисловий ПК (промисловий ПК, який називається IPC) в архітектурі обладнання та наше щоденне використання ноутбуків, настільні комп'ютери мають багато подібностей, також оснащені мікропроцесором (процесор), медіа зберігання, пам'яті (оперативної пам’яті) та різними типами інтерфейсів та портів, а також із подібними функціями програмного забезпечення. Подібні функції програмного забезпечення. Однак IPCS ближче до програмованих логічних контролерів (PLC) з точки зору можливостей програмування. Оскільки вони працюють на платформі ПК, контролери IPC мають більше пам'яті та більш потужних процесорів, ніж PLC, і навіть деякі програмовані контролери автоматизації (PACS).

Міцний: побудований для суворого середовища

IPC відрізняється від звичайного ПК за його "міцним" природою. Пристосований для суворих середовищ, таких як заводські підлоги, він може протистояти екстремальній температурі, високій вологості, сплеску потужності та механічному шоку та вібрації. Його міцна конструкція також може витримати велику кількість пилу, вологи, сміття і навіть певної ступеня пошкодження вогню.

Розробка IPC розпочалася в 90-х роках, коли постачальники автоматизації намагалися запустити програмне забезпечення для контролю на стандартних ПК, що імітують середовища ПЛК, але надійність була поганою через такі проблеми, як нестабільні операційні системи та неіндустріалізоване обладнання. Сьогодні технологія IPC пройшла довгий шлях із більш стабільними операційними системами, загартованим обладнанням, а деякі виробники розробили індивідуальні системи IPC з ядрами в режимі реального часу, які відокремлюють середовище автоматизації від середовища операційної системи, надаючи пріоритет завданням управління (наприклад, вхідними інтерфейсами / вихідних інтерфейсів) над операційною системою.

Особливостіпромисловий ПК

Дизайн без вентиляторів: звичайні комерційні ПК зазвичай покладаються на внутрішні вентилятори для розсіювання тепла, а вентилятори є найбільш схильним до компонентів комп'ютера. Поки вентилятор витягується в повітрі, він також несе пил та інші забруднення, які можуть накопичуватися та спричинити проблеми з розсіюванням тепла, що призводить до погіршення продуктивності системи або збої обладнання. IPC використовує фірмову конструкцію з теплотоємним актом, який пасивно проводить тепло з материнської плати та інших чутливих внутрішніх компонентів до шасі, де він потім розсіюється до навколишнього повітря, що робить його особливо придатним для використання в запилених та ворожих умовах.

Компоненти промислового класу: IPC використовує компоненти промислового класу, розроблені для забезпечення максимальної надійності та часу роботи. Ці компоненти здатні до безперебійної роботи 7 × 24 години, навіть у суворих умовах, де звичайні комп’ютери споживачів можуть бути пошкоджені або зняті.

Високо налаштований: IPC здатний до широкого спектру завдань, таких як фабрична автоматизація, віддалене отримання даних та моніторинг. Його системи дуже налаштовані для задоволення потреб у проекті. На додаток до надійного обладнання, він пропонує послуги OEM, такі як власне брендинг, дзеркальне відображення та налаштування BIOS.

Вищий дизайн та продуктивність: призначений для обробки суворих середовищ, IPCS може вмістити більш широкий діапазон робочої температури та протистояти повітряним частинкам. Багато промислових ПК здатні до роботи 7 × 24 години для задоволення потреб різних спеціальних програм.

Багатий I / o Параметри та функціональність: Для ефективного спілкування з датчиками, ПЛК та застарілими пристроями IPC оснащений багатим набором варіантів i / O та додатковою функціональністю для задоволення потреб застосувань поза традиційним офісним середовищем без потреби в додаткових адаптерах або гнучках.

Довгий життєвий цикл: Мало того, що IPC є високодоступним і довготривалим, він також має тривалий життєвий цикл продукту, який дозволяє організаціям використовувати ту саму модель комп'ютера протягом п'яти років без основних замінних апаратних засобів, гарантуючи довгострокову стабільну підтримку додатків.

Що таке HMI?

Визначення та функція: «міст» між людиною та машиною

Інтерфейс людини-машини (HMI)-це інтерфейс, через який оператор взаємодіє з контролером. Через HMI оператор може контролювати стан контрольованої машини або процесу, змінювати цілі управління, змінюючи параметри управління, і вручну перекривають автоматичні операції управління у разі аварійної ситуації.

Типи програмного забезпечення: різні рівні "командних центрів"

Програмне забезпечення HMI, як правило, поділяється на два основні типи: рівень машини та нагляд. Програмне забезпечення на рівні машини вбудоване в обладнання на рівні машини в межах заводу та відповідає за управління експлуатацією окремих пристроїв. Наглядове програмне забезпечення HMI в основному використовується в контрольних кімнатах рослин, а також зазвичай використовується в SCADA (система для контролю надходження даних та доступу до нагляду), де дані обладнання для магазину збираються та передаються на центральний комп'ютер для обробки. Хоча більшість програм використовують лише один тип програмного забезпечення HMI, деякі програми використовують обидва, що, хоча і дорожче, виключає надмірність системи та зменшує довгострокові витрати.

Тісна кореляція між обладнанням та програмним забезпеченням

Програмне забезпечення HMI зазвичай керується вибраним апаратним забезпеченням, таким як термінал інтерфейсу оператора (OIT), пристрій на базі ПК або вбудований ПК. З цієї причини технологію HMI іноді називають терміналами операторів (OTS), локальним операторним інтерфейсами (LOIS), терміналами інтерфейсу оператора (OITS) або інтерфейсами рушійного машини (MMIS). Вибір правильного обладнання часто спрощує розробку програмного забезпечення HMI.

HMI Vs.IPC: Яка різниця?

Процесор та продуктивність: різниця в потужності

IPCS оснащені високопродуктивними процесорами, такими як серія Intel Core I та більша кількість пам'яті. Оскільки вони працюють на платформі ПК, IPCS має більше потужності обробки та більше місця для зберігання та пам'яті. На відміну від цього, HMIS здебільшого використовує процесори з нижчою продуктивністю, оскільки їм потрібно виконувати лише конкретні завдання, такі як одиночне завдання на рівні машини або моніторинг, і не потрібно зарезервувати багато обробки для виконання інших завдань програмного забезпечення або управління. Крім того, виробникам HMI потрібно зважувати продуктивність та витрати для досягнення оптимального балансу дизайну обладнання.

Дисплеї: розмір має значення

IPC часто оснащені більшими дисплеями, які можуть одночасно показувати більше інформації, надаючи операторам більш широке поле зору. Традиційний розмір дисплея HMI порівняно невеликий, як правило, від 4 дюймів до 12 дюймів, хоча деякі виробники HMI зараз починають надавати більші екрани для високого класу застосувань.

Інтерфейси комунікації: відмінності в гнучкості

IPC забезпечує безліч комунікаційних інтерфейсів, включаючи кілька портів USB, подвійні порти Ethernet та / або послідовні порти, що полегшує підключення до обладнання та простіше адаптуватися до потреб розширення майбутніх додатків. У той же час, IPC на основі ПК служить інструментом візуалізації, який може бути гнучко інтегрований з іншими протоколами зв'язку та додатками, сумісними з операційною системою. Навпаки, традиційний HMI порівняно менш гнучкий завдяки своїй залежності від конкретних протоколів зв'язку та програмного забезпечення для додатків.

Оновлення технологій: відмінності у складності

При розробці технологій потреба в розширенні обладнання зростає. У зв'язку з цим розширення обладнання IPC простіше та економічно вигідніше. Для HMI, якщо вам потрібно змінити постачальника обладнання, часто не може безпосередньо переміщувати проект візуалізації, ви повинні переробити додаток візуалізації, що не тільки збільшить час та витрати на розробку, але й у системі автоматизації після розгортання труднощів з технічним обслуговуванням.

МіцністьIPCSі HMIS

Жорсткість IPCS

IPCS нерухоміть для стабільної роботи в суворих середовищах, таких як екстремальні температури, пил та вібрація. Дизайн без вентиляторів, компоненти промислового класу та надійне будівництво дозволяють витримати виклики промислових умов та забезпечувати стабільну роботу протягом тривалого періоду часу.

Міцні характеристики HMI

У галузі промислової автоматизації обладнання, оснащене HMI, часто знаходиться в суворих умовах, тому HMI повинен мати такі міцні характеристики:

Ударна стійкість: HMI часто встановлюють у середовищах з постійною вібрацією, наприклад, виробничими установками або мобільним обладнанням, і потрібно мати можливість протистояти безперервній вібрації та випадкових ударах для забезпечення безперебійної роботи.

Широкий діапазон температури: HMIS повинен мати робочий температурний діапазон від 20 ° С до 70 ° С для розміщення середовищ, починаючи від низьких температур у заморожених харчових установах до високих температур у сталевих млинах.

Рейтинг захисту: в місцях, де обладнання потрібно часто очищати, наприклад, рослини з переробки харчових продуктів, HMI повинні бути принаймні IP65, щоб захистити від вступу в пил та бризок води для забезпечення безпеки обладнання.

Дизайн без вентиляторів: У таких місцях, як пилорамолі та кузні, дизайн без вентиляторів запобігає входу в обладнання, такі як пилки та залізо, що подають, продовжуючи термін служби.

Захист потужності: HMIS повинен мати широкий діапазон напруги (9-48VDC), а також захист від перенапруги, надмірного струму та електростатичного розряду (ESD) для забезпечення стабільності та надійності в різних промислових умовах.

Коли вибрати IPC?

Зіткнувшись з масштабним, інтенсивним проектом автоматизації фабрики, який вимагає запуску складного програмного забезпечення, управління великими базами даних або впровадження розширених функцій, IPC є кращим вибором. Наприклад, в автоматизованій системі управління для автомобільної виробничої лінії IPC може обробляти велику кількість даних обладнання, запускати складні алгоритми планування та підтримувати лінію ефективно.

Коли вибрати HMI?

HMI-це економічно ефективний вибір для додатків, які потребують простого моніторингу та контролю ПЛК. Наприклад, на невеликому заводі з переробки харчових продуктів оператор може легко контролювати та регулювати робочі параметри пакувальної машини через HMI для задоволення щоденних потреб у виробництві.

Висновок

Промислові ПК(IPCS) та інтерфейси людини-машини (HMIS) відіграють різні ролі в промисловій автоматизації, але обидва є незамінними: IPCS придатні для складних, масштабних промислових проектів завдяки їх потужній продуктивності та масштабованості, в той час як HMIS відповідає потребам простого моніторингу та контролю за допомогою зручних взаємодій людини та економічної ефективності. У практичних додатках розуміння відмінностей між ними, щоб зробити оптимальний вибір відповідно до вимог проекту, так що система промислової автоматизації максимізувати продуктивність.