HMI v primerjavi z industrijskim osebnim računalnikom (IPC): ključne razlike in kako izbrati

HMI je predvsem operaterski vmesnik, medtem ko je industrijski osebni računalnik ali IPC industrijska računalniška platforma splošnega namena, ki lahko poganja programsko opremo HMI skupaj z bazami podatkov, odjemalci SCADA, orodji za poročanje, aplikacijami strojnega vida in drugo programsko opremo. Ta razlika v sistemski vlogi je pomembnejša od velikosti zaslona ali hitrosti procesorja.

Obe napravi imata lahko zaslone na dotik, komunicirata s PLC-ji in včasih izgledata skoraj enako. Boljše vprašanje ni "Katera naprava je zmogljivejša?" To je "Kaj mora ta naprava narediti v nadzorni arhitekturi?"

Hiter odgovor

• IzberiteHMIkadar je glavna zahteva namensko operatersko spremljanje in krmiljenje stroja ali PLC-ja.
• Izberite industrijski računalnik, ko mora sistem izvajati več programskih aplikacij, obdelati večje količine podatkov, se povezati z bazami podatkov ali integrirati s sistemi na ravni obrata.
• Uporabite oboje, ko operaterji potrebujejo zanesljiv lokalni vmesnik, medtem ko centralni računalnik skrbi za poročanje, analitiko, SCADA ali integracijo podatkov.

HMI v primerjavi z industrijskim računalnikom na prvi pogled

Tabele ne bi smeli brati kot "IPC je boljši." Dodatna procesorska moč ustvari vrednost le, ko jo aplikacija potrebuje. Namenski HMI je morda boljša izbira, ker je osredotočen in ga je lažje vzdrževati.

Kaj je HMI in kakšno vlogo ima?

Vmesnik človek-stroj omogoča operaterjem vizualni način interakcije z avtomatiziranim strojem ali procesom. Prikazuje vrednosti krmilnika in dovoljuje pooblaščenim operaterjem, da izbrane vrednosti zapišejo nazaj.

Osnovne funkcije HMI

Tipične naloge HMI vključujejo prikaz stanja stroja, potrjevanje alarmov, spreminjanje nastavljenih točk, izbiranje receptov, ogled trendov, preverjanje števila proizvodnje in izdajanje dovoljenih ukazov za zagon ali zaustavitev.

Na pakirnem stroju PLC izvaja zaporedje in krmili opremo. HMI operaterju omogoča izbiro recepta, ogled alarmov, prilagajanje dovoljenih parametrov in preverjanje proizvodnje. Če je to vsa zahteva, lahko IPC poveča stroške, ne da bi izboljšal delo operaterja.

Za nove plošče ali zamenjave glejte CHENTUO'sindustrijski izdelki HMIpri večjih znamkah avtomatizacije.

Kje se HMI nahaja v sistemu PLC

Preprosta arhitektura je videti takole:

Senzorji in pogoni → PLC ↔ HMI

PLC običajno izvaja logiko krmiljenja jedra. HMI prebere izbrane oznake in nazaj zapiše dovoljene ukaze ali nastavljene vrednosti.

Če želite globljo razlago vlog PLC-ja, HMI-ja in nadzorne plasti, si oglejte naš obstoječi vodnik:PLC proti HMI proti SCADA: Kako delujejo skupaj.Ta članek namerno ubere drugačno smer, tako da se osredotoči na izbiro HMI v primerjavi z IPC, namesto da bi ponovil celotno arhitekturo PLC, HMI in SCADA.

Kaj je industrijski računalnik?

Industrijski osebni računalnik je računalnik, zasnovan za industrijsko uporabo. V primerjavi z namenskim HMI običajno zagotavlja širše računalniško okolje in več svobode pri namestitvi aplikacij.

IPC lahko izvaja programsko opremo HMI ali SCADA, baze podatkov SQL, orodja za poročanje, strojni vid, zgodovinarje ali robne aplikacije. Uporabno postane, ko mora naprava storiti več kot zagotoviti zaslon lokalnega operaterja.

Industrijski računalnik proti komercialnemu računalniku

Beseda "industrijski" ni popolna specifikacija. Odvisno od modela lahko IPC zagotavlja hlajenje brez ventilatorja, industrijsko montažo, širšo temperaturno zmogljivost, odpornost proti tresljajem, daljšo razpoložljivost in dodatne vmesnike.

Preverite dejanski podatkovni list glede temperature, moči, zaščite pred vdorom, vibracij, namestitve, shranjevanja in komunikacijskih možnosti.

Kjer HMI, PLC in IPC ustrezajo isti arhitekturi avtomatizacije

HMI, PLC in IPC niso tri medsebojno zamenljive naprave. Običajno rešujejo različne probleme.

PLC: Deterministični nadzor

PLC bere vhode, izvaja krmilno logiko in posodablja izhode. Odgovoren je za krmilno zaporedje stroja ali procesa.

HMI: Interakcija operaterja

HMI spremeni oznake PLC in stanja stroja v informacije, ki jih lahko operaterji razumejo in na podlagi njih ukrepajo. Njegova vrednost je osredotočen operaterski vmesnik, ki ga je mogoče vzdrževati.

IPC: Računalništvo in integracija

IPC postane uporaben, ko sistem potrebuje širšo programsko in podatkovno plast:

PLC-ji → IPC → SQL baza podatkov / SCADA / MES / poročanje

Lahko zbira informacije iz več krmilnikov, shranjuje zgodovino proizvodnje, izvaja aplikacije ali izmenjuje podatke s sistemi višje ravni.
 

Komunikacijska sposobnost je tu kritična. Sama vrata Ethernet ne zagotavljajo, da lahko naprava komunicira z določenim PLC-jem. Podprta morata biti dejanski protokol in programski gonilnik. Za podrobnejšo primerjavo protokolov si oglejte našoPrimerjava komunikacijskih protokolov PLCvodnik.

Lahko delata skupaj

Stroj lahko uporablja lokalni HMI za delovanje, medtem ko pošilja proizvodne podatke v IPC za centralizirano poročanje. V večjih sistemih je ločevanje teh vlog pogosto bolj praktično.

7 ključnih razlik med HMI in industrijskim računalnikom

1. Sistemska vloga

Začnite z delom, ki ga mora opraviti naprava.

Če je zahteva "operaterji morajo spremljati in spreminjati vrednosti PLC-ja," je HMI naravno izhodišče. Če je zahteva "sistem mora izvajati več programskih aplikacij, shranjevati podatke in se integrirati z drugimi sistemi," ocenite IPC.

To razlikovanje je bolj uporabno kot prva primerjava procesorjev.

2. Obdelava in delovna obremenitev podatkov

Vizualizacija, alarmi, recepti in stanje stroja običajno ne zahtevajo računalniškega razreda računalnika. Strojni vid, velike zbirke podatkov, analitika, več aplikacij ali veliko beleženje lahko upravičijo IPC. Procesor, pomnilnik in prostor za shranjevanje morajo ustrezati dejanski delovni obremenitvi.

3. Programska oprema in operacijski sistem

Namenski HMI običajno uporablja inženirsko okolje proizvajalca in izvajalno okolje HMI. To lahko zmanjša prilagodljivost, lahko pa tudi naredi uvajanje in vzdrževanje bolj predvidljivo.

IPC običajno zagotavlja okolje Windows ali Linux in lahko podpira širšo programsko opremo tretjih oseb. Ta prilagodljivost lahko uvede tudi dodatne odgovornosti, vključno z licenciranjem programske opreme, posodobitvami operacijskega sistema, varnostnimi kopijami, združljivostjo aplikacij in upravljanjem kibernetske varnosti.

Vprašajte, katero programsko opremo mora izvajati projekt in kdo jo bo vzdrževal.

4. PLC in omrežna povezljivost

Združljivost protokolov je pomembnejša od števila vrat.

Običajne industrijske povezave vključujejo Ethernet, RS 232, RS 485, Modbus TCP ali RTU, PROFINET, EtherNet/IP in OPC UA. Dejanska podpora se razlikuje glede na model strojne opreme in gonilnik programske opreme.

Pri zamenjavi HMI preverite model PLC in protokol pred naročilom. Vrata Ethernet ne zagotavljajo samodejno združljive komunikacije.

5. Beleženje podatkov in sistemska integracija

HMI lahko zagotovi trende, zgodovino alarmov, shranjevanje receptov in lokalno beleženje podatkov. Za en stroj je to lahko dovolj.

IPC postane bolj privlačen, ko je treba proizvodne podatke zbrati iz več PLC-jev, shraniti v SQL ali zgodovinarju, prenesti v programsko opremo MES ali ERP ali uporabiti za centralizirano poročanje.

Vprašajte, kam morajo iti podatki, ko jih operater vidi. Če mora vstopiti v baze podatkov, poročanje, analitiko ali poslovne sisteme, ima IPC jasnejšo vlogo.

6. Vzdrževanje, varnost in življenjski cikel

Namenski HMI ima običajno ožje programsko okolje. IPC lahko izpostavi več storitev, aplikacij, uporabniških računov in omrežnih povezav, tako da lahko načrt vzdrževanja postane bolj vključen.

Za katero koli napravo preverite varnostne kopije projekta, razpoložljivost nadomestnih delov, programsko podporo in kako hitro je mogoče obnoviti sistem po okvari.

Koristno vprašanje pri nabavi je: "Če ta enota čez pet let odpove, ali lahko obnovimo aplikacijo in izvorno združljivo strojno opremo brez preoblikovanja plošče?"

7. Stroški in skupni stroški lastništva

Nakupna cena je le en del odločitve. Skupni stroški vključujejo tudi programsko opremo, inženiring, usposabljanje, zagon, varnostne kopije, rezervne dele, čas nedelovanja in prihodnjo selitev.

Namenski HMI ima lahko nižje začetne stroške in nižjo vzdrževalno obremenitev za enostaven strojni vmesnik. Uvedba IPC-ja je lahko dražja, vendar je lahko ekonomična, če ena platforma nadomesti več ločenih računalniških ali podatkovnih funkcij.

Kdaj izbrati HMI?

Izberite HMI, ko je izpolnjena večina naslednjih pogojev:

• Aplikacija je osredotočena na en stroj ali omejeno število krmilnikov.
• Operaterji potrebujejo predvsem stanje, alarme, recepte, nastavitvene vrednosti in dovoljene ukaze.
• Ni potrebe po zapleteni bazi podatkov ali analitični programski opremi.
• Vzdrževalna ekipa že podpira ekosistem HMI in PLC.
• Enostavna obnovitev in zamenjava sta pomembni.
• Projekt je občutljiv na stroške inženiringa in življenjskega cikla.

Za pakirni stroj, ki ga krmili en PLC, je namenski HMI pogosto najčistejša rešitev. Če aplikacija ne zahteva SQL, strojnega vida ali več računalniških aplikacij, lahko IPC predstavlja nepotrebno zapletenost.

Kdaj izbrati industrijski računalnik?

Izberite industrijski računalnik, ko se pojavi več teh zahtev skupaj:

• Na eni platformi mora delovati več programskih aplikacij.
• Projekt zahteva SQL, zgodovinarja, podrobno poročanje ali velike nabore podatkov.
• Podatke iz več PLC-jev je treba združiti.
• Potreben je strojni vid ali napredna analitika.
• Sistem potrebuje širšo integracijo s SCADA, MES, ERP ali oddaljenimi storitvami.
• Prihodnja razširitev programske opreme je pomembna konstrukcijska zahteva.

Proizvodna linija z več PLC-ji lahko uporablja IPC za zbiranje podatkov, njihovo shranjevanje v bazi podatkov in zagotavljanje informacij MES. Aplikacija je postala računalniški in integracijski problem, ne le problem prikaza.

Kdaj uporabiti HMI in IPC?

Večji sistemi imajo pogosto koristi od ločevanja lokalnega delovanja od centraliziranega računalništva.

Predstavljajte si tri stroje, vsak s svojim HMI. Operaterji lahko še naprej izvajajo, odpravljajo težave in lokalno ponastavijo vsak stroj. Istočasno centralni IPC zbira podatke iz vseh treh PLC-jev za poročanje, analizo ali SCADA.

To deluje, ko lokalno delovanje ne bi smelo biti odvisno od osrednje delovne postaje, medtem ko upravljanje proizvodnje še vedno potrebuje podatke celotnega obrata. HMI in IPC se tukaj dopolnjujeta.

Kam se prilega industrijski panelni računalnik?

Industrijski panelni računalnik združuje zaslon z industrijskim računalnikom v panelni obliki. Lahko je podoben HMI, vendar služi drugačnemu zasnovi.

Namenski HMI je predvsem platforma operaterskega vmesnika. Panel PC je predvsem industrijski računalnik z vgrajenim zaslonom. Če aplikacija potrebuje zaslon na dotik in programsko opremo Windows ali Linux, aplikacije po meri, dostop do baze podatkov ali izvajalno okolje HMI na osnovi osebnega računalnika, je lahko panelni računalnik praktična možnost.

Prinaša tudi odgovornosti za vzdrževanje in kibernetsko varnost sistema, ki temelji na osebnem računalniku, zato ni samodejno boljši HMI.

Zamenjava obstoječega HMI: drug HMI ali IPC?

Za številne ekipe za vzdrževanje in nabavo je to vprašanje bolj praktično kot izbira novih strojev.

Če nameščen HMI odpove ali postane zastarel, prehod na IPC ni samodejno nadgradnja. Ohranite HMI, ko aplikacija še vedno izpolnjuje zahteve, PLC in protokol ostaneta nespremenjena, obstaja združljiva zamenjava in je izpad prednostna naloga.

Razmislite o IPC, ko projekt posodobitve uvaja tudi nove zahteve, kot so centralizirano zbiranje podatkov, poročanje SQL, več aplikacij programske opreme, strojni vid ali integracija med več stroji.

Pred zamenjavo strojne opreme zberite naslednje podatke:

1. Obstoječa znamka HMI in točna številka modela
2. Znamka PLC in natančen model
3. Komunikacijski protokol in fizična vrata
4. Varnostna kopija projekta HMI in različica programske opreme, če je na voljo
5. Velikost zaslona in mere izreza plošče
6. Napajanje
7. Obstoječi kabli in konektorji
8. Okoljske zahteve
9. Količina in zahtevani rok dobave

Za sisteme, ki temeljijo na Siemensu, si lahko ogledate tudi naš vodnik navzpostavitev komunikacije med Siemens HMI in PLC.

Za nameščeno ploščo ne začnite z "Kateri HMI je novejši?" Začnite s kompatibilnostjo. CHENTUO navaja možnosti HMI v kategorijah Siemens, Allen Bradley, Mitsubishi, Omron, Schneider in ABB za razprave o ujemanju modelov in zamenjavi.

Drevo odločanja HMI proti IPC

Uporabite to kot orodje za izbiro prvega prehoda:

1. Ali je primarna naloga lokalni PLC nadzor in nadzor operaterja?
Da: začnite s HMI.
Ne: nadaljujte z 2. korakom.

2. Ali mora naprava izvajati več računalniških aplikacij, baz podatkov, vida ali analitike?
Da: oceni IPC.
Ne: nadaljujte s 3. korakom.

3. Ali potrebujete zaslon na dotik ter operacijski sistem za osebni računalnik in programsko opremo po meri?
Da: ocenite industrijski panelni računalnik.
Ne: HMI je morda še vedno preprostejša izbira.

4. Ali operaterji potrebujejo lokalni nadzor stroja, medtem ko vodstvo potrebuje centralizirane podatke?
Da: uporabite lokalne plošče HMI in osrednjo plast IPC ali SCADA.

5. Ali je to nadomestni projekt?
Da: preverite obstoječi PLC, protokol, varnostno kopijo projekta, izrez plošče, napajanje in združljivost programske opreme, preden spremenite arhitekturo.

Uporabite drevo kot začetni zaslon, nato potrdite dejanske specifikacije modela in podprto programsko opremo.

Kontrolni seznam za kupca pred izbiro HMI ali IPC

Preden zahtevate ponudbo, pripravite te podrobnosti projekta:

Aplikacija

• En stroj, proizvodna linija ali sistem na ravni obrata?
• Lokalni operaterski vmesnik ali centraliziran nadzor?
• Koliko PLC-jev je vključenih?

PLC in komunikacija

• Znamka in model PLC
• Potreben protokol
• Ethernet, RS 232, RS 485 ali drugi vmesniki

Zaslon

• Velikost in ločljivost zaslona
• Zahteve za dotik
• Montaža plošče in dimenzije izreza

Programska oprema

• Čas izvajanja HMI
• Zahteva za Windows ali Linux
• SCADA, SQL, poročanje, vizija ali druge aplikacije

okolje

• Delovna temperatura
• Izpostavljenost prahu ali vlagi
• Vibracije
• Zahtevana zaščita pred vdorom

Življenjski cikel in komerciala

• Nov projekt ali zamenjava
• Je na voljo varnostna kopija projekta?
• Količina
• Destinacija
• Zahtevan datum dostave
• Ali so alternativne znamke sprejemljive?

To spremeni generično zahtevo v specifikacijo, ki jo je mogoče preveriti glede združljivosti.

Končno priporočilo: HMI ali industrijski računalnik?

IzberiteHMIko potrebujete namenski uporabniški vmesnik, ki ga je mogoče vzdrževati, za PLC nadzor in nadzor stroja.

Izberite industrijski računalnik, ko je projekt predvsem programska oprema, obdelava podatkov ali integracijska platforma.

Izberite oboje, ko lokalni operaterji potrebujejo neodvisen dostop do stroja, medtem ko obrat potrebuje tudi centralizirano poročanje, SCADA, funkcije zgodovinarja ali analitiko.

Če vaš projekt kaže na HMI, določite pravilno znamko, model, protokol, zaslon in zahteve za zamenjavo. Prebrskajte po našihKategorija izdelkov HMIozpošljite svoje zahteve za ponudbo. Pri zahtevah za zamenjavo vključite model HMI, model PLC, protokol, količino, destinacijo in fotografije tablice ali plošče, če je mogoče.

pogosta vprašanja

 

 

Kakšna je glavna razlika med HMI in industrijskim računalnikom?

HMI je zasnovan predvsem za interakcijo operaterja z avtomatiziranim strojem ali procesom. Industrijski osebni računalnik je širša računalniška platforma, ki lahko poganja programsko opremo HMI skupaj z bazami podatkov, aplikacijami SCADA, orodji za poročanje, programsko opremo za vizijo ali drugimi programi.

Ali lahko industrijski računalnik nadomesti HMI?

Da, IPC lahko izvaja programsko opremo HMI in lahko v nekaterih aplikacijah nadomesti namenski HMI. Sprememba je smiselna le, če ima projekt koristi od dodatne programske opreme, obdelave podatkov ali zmogljivosti integracije. Za preprost strojni vmesnik je morda namenski HMI še vedno preprostejši za uvajanje in vzdrževanje.

Ali lahko HMI deluje brez PLC-ja?

Odvisno od aplikacije in platforme HMI. HMI lahko komunicira z različnimi krmilniki in viri podatkov, vendar v tipični arhitekturi strojne avtomatizacije deluje s PLC-jem ali drugim krmilnikom, ki izvaja dejansko krmilno logiko.

Ali lahko industrijski računalnik poganja programsko opremo HMI?

ja Eden od razlogov, zakaj se IPC in HMI včasih zamenjujejo, je, da lahko industrijski osebni računalnik poganja programsko opremo HMI ali SCADA, ki temelji na osebnem računalniku. Pomembna razlika je vloga in programsko okolje, ne pa, ali ima naprava zaslon na dotik.

Kateri je boljši za krmiljenje PLC-ja, HMI ali industrijski računalnik?

Za namensko spremljanje in ukaze operaterja je HMI običajno bolj osredotočena rešitev. Če projekt potrebuje tudi podatkovne baze, več aplikacij, napredno poročanje, strojni vid ali široko sistemsko integracijo, je morda primernejši industrijski osebni računalnik. PLC običajno ostaja odgovoren za krmilno logiko osnovnega stroja.

Katere informacije potrebujem za zamenjavo obstoječega HMI?

Začnite z natančnim modelom HMI, modelom PLC, komunikacijskim protokolom, velikostjo zaslona, ​​izrezom plošče, napajanjem, projektno programsko opremo ali varnostno kopijo in okoljskimi zahtevami. Fotografije tablice z imenom in obstoječe namestitve lahko prav tako pomagajo prepoznati združljivo zamenjavo.

Brezplačno svetovanje