HMI pret rūpniecisko datoru (IPC): galvenās atšķirības un izvēles iespējas

HMI galvenokārt ir operatora saskarne, savukārt industriālais dators jeb IPC ir vispārējas nozīmes rūpnieciskās skaitļošanas platforma, kas var darbināt HMI programmatūru kopā ar datu bāzēm, SCADA klientiem, ziņošanas rīkiem, mašīnredzes lietojumprogrammām un citu programmatūru. Šī sistēmas lomas atšķirība ir svarīgāka par ekrāna izmēru vai procesora ātrumu.

Abām ierīcēm var būt skārienekrāni, tās var sazināties ar PLC un dažreiz izskatīties gandrīz identiski. Labāks jautājums nav "Kura ierīce ir jaudīgāka?" Tas ir "Kas šai ierīcei jādara vadības arhitektūrā?"

Ātra atbilde

• Izvēlieties anHMIja galvenā prasība ir īpaša operatora uzraudzība un mašīnas vai PLC kontrole.
• Izvēlieties rūpniecisko datoru, ja sistēmai ir jādarbina vairākas lietojumprogrammas, jāapstrādā lielāks datu apjoms, jāpievienojas datu bāzēm vai jāintegrē ar rūpnīcas līmeņa sistēmām.
• Izmantojiet abus, ja operatoriem ir nepieciešams uzticams lokālais interfeiss, kamēr centrālais dators apstrādā atskaites, analīzi, SCADA vai datu integrāciju.

HMI vs industriālais dators īsumā

Tabulu nevajadzētu lasīt kā "IPC ir labāks". Papildu apstrādes jauda rada vērtību tikai tad, kad lietojumprogrammai tas ir nepieciešams. Īpašs HMI var būt labāka izvēle, jo tā ir koncentrēta un vieglāk uzturējama.

Kas ir HMI un kādu lomu tas spēlē?

Cilvēka mašīnas saskarne sniedz operatoriem vizuālu veidu, kā mijiedarboties ar automatizētu iekārtu vai procesu. Tas parāda kontrollera vērtības un ļauj pilnvarotajiem operatoriem rakstīt atlasītās vērtības atpakaļ.

Galvenās HMI funkcijas

Tipiski HMI uzdevumi ietver iekārtas statusa parādīšanu, trauksmju apstiprināšanu, uzdoto punktu mainīšanu, recepšu atlasi, tendenču apskati, produkcijas skaita pārbaudi un atļauto palaišanas vai apturēšanas komandu izdošanu.

Iepakošanas mašīnā PLC izpilda secību un kontrolē aprīkojumu. HMI ļauj operatoram izvēlēties recepti, redzēt trauksmes signālus, pielāgot atļautos parametrus un pārbaudīt ražošanu. Ja tā ir visa prasība, IPC var palielināt izmaksas, neuzlabojot operatora darbu.

Jaunus paneļus vai nomaiņu skatiet CHENTUOrūpnieciskie HMI produktilielākajos automatizācijas zīmolos.

Kur PLC sistēmā atrodas HMI

Vienkārša arhitektūra izskatās šādi:

Sensori un piedziņas → PLC ↔ HMI

PLC parasti izpilda galveno vadības loģiku. HMI nolasa atlasītās atzīmes un ieraksta atpakaļ atļautās komandas vai iestatītās vērtības.

Ja vēlaties detalizētāku skaidrojumu par PLC, HMI un uzraudzības slāņa lomām, skatiet mūsu esošo rokasgrāmatu:PLC vs HMI vs SCADA: kā viņi strādā kopā.Šajā rakstā ir apzināti izvēlēts cits virziens, koncentrējoties uz HMI un IPC atlasi, nevis atkārtojot pilnu PLC, HMI un SCADA arhitektūru.

Kas ir rūpnieciskais dators?

Rūpnieciskais dators ir dators, kas paredzēts rūpnieciskai izvietošanai. Salīdzinot ar speciālu HMI, tas parasti nodrošina plašāku skaitļošanas vidi un lielāku brīvību lietojumprogrammu instalēšanai.

IPC var darbināt HMI vai SCADA programmatūru, SQL datu bāzes, ziņošanas rīkus, mašīnredzi, vēsturniekus vai malas lietojumprogrammas. Tas kļūst noderīgi, ja ierīcei ir jādara vairāk, nekā jānodrošina vietējā operatora ekrāns.

Industriālais dators salīdzinājumā ar komerciālo datoru

Vārds "rūpnieciskais" nav pilnīga specifikācija. Atkarībā no modeļa IPC var nodrošināt dzesēšanu bez ventilatora, rūpniecisku montāžu, plašāku temperatūras spēju, izturību pret vibrācijām, ilgāku pieejamību un papildu saskarnes.

Pārbaudiet faktisko datu lapu par temperatūru, jaudu, aizsardzību pret iekļūšanu, vibrāciju, montāžu, glabāšanu un sakaru iespējām.

Kur HMI, PLC un IPC ietilpst vienā automatizācijas arhitektūrā

HMI, PLC un IPC nav trīs savstarpēji aizvietojamas ierīces. Viņi parasti atrisina dažādas problēmas.

PLC: deterministiskā kontrole

PLC nolasa ievades, vada vadības loģiku un atjaunina izejas. Tas ir atbildīgs par mašīnas vai procesa vadības secību.

HMI: Operatora mijiedarbība

HMI pārvērš PLC tagus un mašīnas stāvokļus informācijā, ko operatori var saprast un rīkoties. Tā vērtība ir mērķtiecīgs, apkopjams operatora interfeiss.

IPC: skaitļošana un integrācija

IPC kļūst noderīgs, ja sistēmai ir nepieciešams plašāks programmatūras un datu slānis:

PLC → IPC → SQL datu bāze / SCADA / MES / ziņošana

Tas var apkopot informāciju no vairākiem kontrolieriem, uzglabāt ražošanas vēsturi, palaist lietojumprogrammas vai apmainīties ar datiem ar augstākā līmeņa sistēmām.
 

Komunikācijas spēja šeit ir ļoti svarīga. Ethernet ports vien negarantē, ka ierīce var sazināties ar noteiktu PLC. Jāatbalsta faktiskais protokols un programmatūras draiveris. Lai iegūtu dziļāku protokolu salīdzinājumu, skatiet mūsuSalīdzināti PLC sakaru protokoliceļvedis.

Viņi var strādāt kopā

Iekārta darbam var izmantot vietējo HMI, vienlaikus nosūtot ražošanas datus uz IPC centralizētai ziņošanai. Lielākās sistēmās šo lomu nodalīšana bieži ir praktiskāka.

7 galvenās atšķirības starp HMI un rūpniecisko datoru

1. Sistēmas loma

Sāciet ar darbu, kas ierīcei jāveic.

Ja prasība ir "operatoriem jāuzrauga un jāmaina PLC vērtības", HMI ir dabisks sākumpunkts. Ja prasība ir "sistēmai ir jāpalaiž vairākas lietojumprogrammas, jāuzglabā dati un jāintegrē ar citām sistēmām", novērtējiet IPC.

Šī atšķirība ir noderīgāka nekā vispirms salīdzināt CPU.

2. Apstrāde un datu darba slodze

Vizualizācijai, trauksmes signāliem, receptēm un iekārtas statusam parasti nav nepieciešama datora klases skaitļošana. Mašīnredze, lielas datu bāzes, analītika, vairākas lietojumprogrammas vai liela apjoma reģistrēšana var attaisnot IPC. Procesoram, atmiņai un krātuvei jāatbilst faktiskajai darba slodzei.

3. Programmatūra un operētājsistēma

Īpašs HMI parasti izmanto pārdevēja inženierijas vidi un HMI izpildlaiku. Tas var samazināt elastību, bet arī padarīt izvietošanu un uzturēšanu paredzamāku.

IPC parasti nodrošina Windows vai Linux vidi un var atbalstīt plašāku trešās puses programmatūru. Šī elastība var arī radīt papildu pienākumus, tostarp programmatūras licencēšanu, operētājsistēmas atjauninājumus, dublējumus, lietojumprogrammu saderību un kiberdrošības pārvaldību.

Jautājiet, kura programmatūra projektam ir jādarbojas un kas to uzturēs.

4. PLC un tīkla savienojamība

Protokolu savietojamība ir svarīgāka par portu skaitu.

Parastie industriālie savienojumi ietver Ethernet, RS 232, RS 485, Modbus TCP vai RTU, PROFINET, EtherNet/IP un OPC UA. Faktiskais atbalsts ir atkarīgs no aparatūras modeļa un programmatūras draivera.

Nomainot HMI, pirms pasūtīšanas pārbaudiet PLC modeli un protokolu. Ethernet ports automātiski negarantē saderīgu saziņu.

5. Datu reģistrēšana un sistēmu integrācija

HMI var nodrošināt tendences, trauksmes vēsturi, recepšu glabāšanu un vietējo datu reģistrēšanu. Vienai mašīnai ar to var pietikt.

IPC kļūst pievilcīgāks, ja ražošanas dati ir jāapkopo no vairākiem PLC, jāuzglabā SQL vai vēsturnieka formātā, jāpārsūta uz IZM vai ERP programmatūru vai jāizmanto centralizētai ziņošanai.

Jautājiet, kur jānonāk datiem, kad operators tos redz. Ja tai ir jāievada datubāzes, atskaites, analītika vai uzņēmuma sistēmas, IPC ir skaidrāka loma.

6. Apkope, drošība un dzīves cikls

Īpašam HMI parasti ir šaurāka programmatūras vide. IPC var atklāt vairāk pakalpojumu, lietojumprogrammu, lietotāju kontu un tīkla savienojumu, tāpēc apkopes plāns var kļūt vairāk iesaistīts.

Jebkurā ierīcē pārbaudiet projekta dublējumus, nomaiņas pieejamību, programmatūras atbalstu un to, cik ātri sistēmu var atjaunot pēc kļūmes.

Noderīgs iepirkuma jautājums ir šāds: "Ja šī iekārta pēc pieciem gadiem neizdosies, vai mēs varam atjaunot ar lietojumprogrammu un avotu saderīgu aparatūru, nepārveidojot paneli?"

7. Izmaksas un kopējās īpašumtiesību izmaksas

Pirkuma cena ir tikai viena lēmuma daļa. Kopējās izmaksās ietilpst arī programmatūra, inženierija, apmācība, nodošana ekspluatācijā, dublējumkopijas, rezerves daļas, dīkstāves un turpmākā migrācija.

Īpašam HMI var būt zemākas sākotnējās izmaksas un mazāks uzturēšanas slogs vienkāršai mašīnas saskarnei. IPC izvietošana var maksāt vairāk, taču tas var būt ekonomisks, ja viena platforma aizstāj vairākas atsevišķas skaitļošanas vai datu funkcijas.

Kad izvēlēties HMI?

Izvēlieties HMI, ja atbilst lielākā daļa no šiem nosacījumiem:

• Lietojumprogramma ir vērsta uz vienu mašīnu vai ierobežotu skaitu kontrolieru.
• Operatoriem galvenokārt ir nepieciešams statuss, trauksmes signāli, receptes, iestatītās vērtības un atļautās komandas.
• Nav prasību pēc sarežģītas datu bāzes vai analītikas programmatūras.
• Apkopes komanda jau atbalsta HMI un PLC ekosistēmu.
• Vienkārša atkopšana un nomaiņa ir svarīga.
• Projekts ir jutīgs pret inženierijas un dzīves cikla izmaksām.

Iepakošanas iekārtai, kuru kontrolē viens PLC, tīrākais risinājums bieži ir īpašs HMI. Ja lietojumprogrammai nav nepieciešama SQL, mašīnredze vai vairākas datora lietojumprogrammas, IPC var būt nevajadzīgi sarežģīts.

Kad izvēlēties rūpniecisko datoru?

Izvēlieties rūpniecisko datoru, ja vairākas no šīm prasībām atbilst kopā:

• Vienā platformā jādarbojas vairākām lietojumprogrammām.
• Projektam ir nepieciešama SQL, vēsturnieks, detalizēta atskaite vai lielas datu kopas.
• Dati no vairākiem PLC ir jāapkopo.
• Nepieciešama mašīnredze vai uzlabota analītika.
• Sistēmai nepieciešama plašāka integrācija ar SCADA, MES, ERP vai attāliem pakalpojumiem.
• Nākotnes programmatūras paplašināšana ir svarīga dizaina prasība.

Ražošanas līnija ar vairākiem PLC var izmantot IPC, lai savāktu datus, uzglabātu tos datubāzē un sniegtu informāciju IZM. Lietojumprogramma ir kļuvusi par skaitļošanas un integrācijas problēmu, nevis vienkārši par displeja problēmu.

Kad jums vajadzētu izmantot gan HMI, gan IPC?

Lielākas sistēmas bieži gūst labumu no vietējās darbības atdalīšanas no centralizētās skaitļošanas.

Iedomājieties trīs mašīnas, katrai no tām ir savs HMI. Operatori var turpināt darboties, novērst problēmas un atiestatīt katru mašīnu lokāli. Tajā pašā laikā centrālais IPC apkopo datus no visiem trim PLC ziņošanai, analīzei vai SCADA.

Tas darbojas, ja vietējai darbībai nevajadzētu būt atkarīgai no centrālās darbstacijas, savukārt ražošanas vadībai joprojām ir nepieciešami dati par rūpnīcu. HMI un IPC šeit papildina viens otru.

Kur ir piemērots rūpnieciskais paneļa dators?

Industriālais paneļa dators apvieno displeju ar rūpniecisko datoru paneļa formā. Tas var izskatīties līdzīgi HMI, bet kalpo citam dizaina mērķim.

Īpašs HMI galvenokārt ir operatora saskarnes platforma. Paneļa dators galvenokārt ir rūpniecisks dators ar integrētu displeju. Ja lietojumprogrammai ir nepieciešams skārienekrāns, kā arī Windows vai Linux programmatūra, pielāgotas lietojumprogrammas, piekļuve datu bāzei vai PC bāzes HMI izpildlaiks, paneļa dators var būt praktiska iespēja.

Tas nodrošina arī uz datoru balstītas sistēmas uzturēšanas un kiberdrošības pienākumus, tāpēc tas automātiski nav labāks HMI.

Esoša HMI nomaiņa: cits HMI vai IPC?

Daudzām apkopes un sagādes komandām šis jautājums ir praktiskāks nekā jaunas mašīnas izvēle.

Ja instalētais HMI neizdodas vai kļūst novecojis, pāreja uz IPC nav automātiski jauninājums. Saglabājiet HMI, kad lietojumprogramma joprojām atbilst prasībām, PLC un protokols paliek nemainīgi, pastāv saderīga nomaiņa un dīkstāve ir prioritāte.

Apsveriet IPC, kad modernizācijas projekts ievieš arī jaunas prasības, piemēram, centralizētu datu vākšanu, SQL atskaites, vairākas programmatūras lietojumprogrammas, mašīnredzi vai integrāciju vairākās iekārtās.

Pirms aparatūras nomaiņas apkopojiet šādu informāciju:

1. Esošais HMI zīmols un precīzs modeļa numurs
2. PLC zīmols un precīzs modelis
3. Sakaru protokols un fiziskais ports
4. HMI projekta dublējums un programmatūras versija, ja tāda ir pieejama
5. Ekrāna izmērs un paneļa izgriezuma izmēri
6. Barošanas avots
7. Esošie kabeļi un savienotāji
8. Vides prasības
9. Daudzums un nepieciešamais piegādes datums

Siemens balstītām sistēmām varat arī skatīt mūsu rokasgrāmatu parsakaru nodibināšana starp Siemens HMI un PLC.

Uzstādītam panelim nesāciet ar "kurš HMI ir jaunāks?" Sāciet ar saderību. CHENTUO uzskaita HMI iespējas Siemens, Allen Bradley, Mitsubishi, Omron, Schneider un ABB kategorijās, lai apspriestu modeļu saskaņošanu un nomaiņu.

HMI vs IPC lēmumu koks

Izmantojiet šo kā pirmās kārtas atlases rīku:

1. Vai galvenais uzdevums ir vietējais PLC uzraudzība un operatora kontrole?
Jā: sāciet ar HMI.
Nē: turpiniet ar 2. darbību.

2. Vai ierīcei ir jāpalaiž vairākas datora lietojumprogrammas, datu bāzes, vīzija vai analītika?
Jā: novērtē IPC.
Nē: turpiniet ar 3. darbību.

3. Vai jums ir nepieciešams skārienekrāns, datora operētājsistēma un pielāgota programmatūra?
Jā: novērtējiet industriālo paneļu datoru.
Nē: HMI joprojām var būt vienkāršāka izvēle.

4. Vai operatoriem ir nepieciešama lokāla mašīnu vadība, savukārt vadībai ir nepieciešami centralizēti dati?
Jā: izmantojiet vietējos HMI paneļus un centrālo IPC vai SCADA slāni.

5. Vai šis ir aizstāšanas projekts?
Jā: pirms arhitektūras maiņas pārbaudiet esošo PLC, protokolu, projekta dublējumu, paneļa izslēgšanu, barošanas avotu un programmatūras saderību.

Izmantojiet koku kā sākuma ekrānu, pēc tam apstipriniet faktiskās modeļa specifikācijas un atbalstīto programmatūru.

Pircēja kontrolsaraksts pirms HMI vai IPC izvēles

Pirms piedāvājuma pieprasīšanas sagatavojiet šīs projekta detaļas:

Pieteikums

• Viena mašīna, ražošanas līnija vai rūpnīcas līmeņa sistēma?
• Vietējā operatora saskarne vai centralizēta uzraudzība?
• Cik daudz PLC ir iesaistīti?

PLC un komunikācija

• PLC zīmols un modelis
• Nepieciešamais protokols
• Ethernet, RS 232, RS 485 vai citas saskarnes

Displejs

• Ekrāna izmērs un izšķirtspēja
• Pieskaršanās prasības
• Paneļa montāžas un izgriezuma izmēri

Programmatūra

• HMI izpildlaiks
• Windows vai Linux prasība
• SCADA, SQL, atskaites, vīzija vai citas lietojumprogrammas

Vide

• Darba temperatūra
• Putekļu vai mitruma iedarbība
• Vibrācija
• Nepieciešama aizsardzība pret iekļūšanu

Dzīves cikls un komerciāls

• Jauns projekts vai nomaiņa
• Vai projekta dublējums ir pieejams?
• Daudzums
• Galamērķis
• Nepieciešamais piegādes datums
• Vai ir pieņemami alternatīvi zīmoli?

Tas pārvērš vispārīgu pieprasījumu par specifikāciju, kuras saderību var pārbaudīt.

Galīgais ieteikums: HMI vai rūpnieciskais dators?

Izvēlieties anHMIkad jums ir nepieciešams īpašs, apkopjams operatora interfeiss PLC uzraudzībai un mašīnas vadībai.

Izvēlieties rūpniecisko datoru, ja projekts galvenokārt ir programmatūras, datu apstrādes vai integrācijas platforma.

Izvēlieties abus gadījumus, kad vietējiem operatoriem ir nepieciešama neatkarīga piekļuve mašīnai, savukārt rūpnīcai ir nepieciešama arī centralizēta ziņošana, SCADA, vēsturnieka funkcijas vai analītika.

Ja jūsu projekts ir vērsts uz HMI, nosakiet pareizo zīmolu, modeli, protokolu, displeju un nomaiņas prasības. Pārlūkojiet mūsuHMI produktu kategorijavainosūtiet savas prasības piedāvājumam. Ja iespējams, nomaiņas pieprasījumiem iekļaujiet HMI modeli, PLC modeli, protokolu, daudzumu, galamērķi un datu plāksnītes vai paneļa fotoattēlus.

FAQ

 

 

Kāda ir galvenā atšķirība starp HMI un industriālo datoru?

HMI galvenokārt ir paredzēts operatora mijiedarbībai ar automatizētu iekārtu vai procesu. Industriālais dators ir plašāka skaitļošanas platforma, kas var darbināt HMI programmatūru kopā ar datu bāzēm, SCADA lietojumprogrammām, ziņošanas rīkiem, redzes programmatūru vai citām programmām.

Vai rūpnieciskais dators var aizstāt HMI?

Jā, IPC var darbināt HMI programmatūru un dažās lietojumprogrammās var aizstāt speciālo HMI. Izmaiņām ir jēga tikai tad, ja projekts gūst labumu no papildu programmatūras, datu apstrādes vai integrācijas iespējām. Lai nodrošinātu vienkāršu mašīnas saskarni, speciālu HMI joprojām var būt vienkāršāk izvietot un uzturēt.

Vai HMI var darboties bez PLC?

Tas ir atkarīgs no lietojumprogrammas un HMI platformas. HMI var sazināties ar dažādiem kontrolieriem un datu avotiem, bet tipiskā mašīnas automatizācijas arhitektūrā tas darbojas ar PLC vai citu kontrolleri, kas izpilda faktisko vadības loģiku.

Vai rūpnieciskais dators var darbināt HMI programmatūru?

Jā. Viens no iemesliem, kāpēc IPC un HMI dažreiz tiek sajaukti, ir tas, ka rūpnieciskais dators var darbināt PC HMI vai SCADA programmatūru. Svarīga atšķirība ir loma un programmatūras vide, nevis tas, vai ierīcei ir skārienekrāns.

Kas ir labāks PLC vadībai, HMI vai industriālajam personālajam datoram?

Īpašam operatora uzraudzībai un komandām HMI parasti ir mērķtiecīgāks risinājums. Ja projektam ir nepieciešamas arī datu bāzes, vairākas lietojumprogrammas, uzlabotas atskaites, mašīnredze vai plaša sistēmas integrācija, rūpnieciskais dators var būt piemērotāks. PLC parasti paliek atbildīgs par galveno iekārtas vadības loģiku.

Kāda informācija man ir nepieciešama, lai aizstātu esošo HMI?

Sāciet ar precīzu HMI modeli, PLC modeli, sakaru protokolu, ekrāna izmēru, paneļa izgriezumu, barošanas avotu, projekta programmatūru vai dublējumu un vides prasībām. Arī datu plāksnītes un esošās instalācijas fotoattēli var palīdzēt noteikt saderīgu nomaiņu.

Bezmaksas konsultācija