Panel operatorski HMI czy Komputer przemysłowy IPC
Panel operatorski czy komputer industrialny PC?
W
dzisiejszych czasach wiele aplikacji przemysłowych
wykorzystuje panele operatorskie HMI
oraz komputery przemysłowe,
zwane inaczej IPC,
do przechowywania, pozyskiwania, przetwarzania lub wizualizacji
danych. Chociaż oba są powszechnym widokiem na najróżniejszych
halach fabrycznych, bardzo ciężko jest nam je rozróżnić na
pierwszy rzut oka. Wielu użytkowników stosuje powszechnie nazwę
IPC HMI,
co wzmaga potencjalne zamieszanie.
Urządzenia różnią się
między sobą techniczne, a to wykracza poza ich zewnętrzny wygląd
fizyczny. Różnice te obejmują zestaw funkcji, łączność,
poziomy elastyczności w zakresie modyfikowania lub dodawania
funkcjonalności do systemu oraz, co nie mniej ważne, ogólną
wydajność.
Panele HMI
Są to specjalnie zaprojektowane elementy sprzętowe, które mają komunikować się za pośrednictwem definiowanego protokołu komunikacyjnego z programowalnym sterownikiem logicznym. O panelu operatorskim możemy myśleć jako o monitorze dla PLC, ale są też inne przypadki użycia. Starsze pulpity dotykowe wykorzystywały protokoły komunikacji szeregowej, takie jak MODBUS RTU, PROFIBUS lub DeviceNet. Nowsze generacje paneli operatorskich wykorzystują protokoły komunikacyjne oparte na sieci Ethernet, takie jak Modbus TCP, EtherNet IP, Profinet lub OPC DA/UA i tak dalej. Możliwości jest sporo. Interfejsy HMI są zwykle zastrzeżone, ponieważ są zaprojektowane do bezproblemowej współpracy tylko z wybranymi sterownikami PLC i urządzeniami. Łączność z innymi firmami może stanowić wyzwanie, w zależności od tego, jak dobry lub ograniczony jest dany sterownik komunikacyjny zintegrowany z oprogramowaniem sprzętowym HMI. Z pewnością nie jest oczywiste, że wszystkie modele PLC i / lub protokoły komunikacyjne są bezproblemowo obsługiwane w wymaganym oprogramowaniu do projektowania HMI. Kolejnym ważnym aspektem, który dotyczy tak zwanych paneli dotykowych to pewnego rodzaju ograniczenie programowe. Ile paneli tyle pakietów oprogramowania. Co przyczynia się do braku wspólnej kompatybilności. Oznacza to, że nie można przenieść projektów wizualizacji HMI od dostawcy A, np. Weintek
do dostawcy B, np. Siemens.
Powoduje to generowanie kosztów, gdyż taką wizualizację trzeba
tworzyć od podstaw. Warto również dodać, iż wartość dostępnych
wyświetlaczy najczęściej nie przekracza 15 – 16 cali. Zdarzają
się większe, jednak dostępność jest zazwyczaj utrudniona, a
zatem czas oczekiwania długi. Dotyk najczęściej działa na
zasadzie rezystancji. Oznacza, to że sterowanie odbywa się
wyłącznie za pomocą pojedynczego dotknięcia. W ostatnim czasie
widzimy zmianę. Producenci starają się uzupełniać swoje sprzęty
o nowsze technologie. Wyposaża się je w wyświetlacze
pojemnościowe. Pozwala to między innymi na sterowanie gestami,
takie jak przesuwanie lub powiększanie przez szczypanie. Do zalet z
posiadania panelu HMI można jeszcze zaliczyć, trudny dostęp
wirusów mogących dostać się do wnętrza naszego sprzętu.
Producenci najczęściej inwestują odrobinę wolniejsze procesory.
Wszystko za sprawą mniejszego zapotrzebowania. Zazwyczaj powstałe
projekty nie wymagają użycia bardzo zaawansowanej
technologii.
Komputery przemysłowe IPC
Jednostki centralne, czyli Industrial PC to o wiele bardziej zaawansowane urządzenia. Ich popularność stale rośnie. Spotykanie takiej maszyny w fabryce, nie stanowi już zaskoczenia. Komputer przemysłowy jest w stanie zastąpić sterownik PLC oraz wyświetlacz HMI. Co więcej, IPC może działać jako kontroler logiczny, koncentrator danych i / lub interfejs wizualizacji dla operatora – wszystko skoncentrowane wyłącznie w jednym urządzeniu. Pozwala to na oszczędność, czyli zmniejszenie kosztów danej inwestycji. Następnym atutem takiego rozwiązania jest równocześnie zwiększenie możliwości oraz wydajności aplikacji.
IPC mają większą moc obliczeniową, więcej pamięci systemowej RAM i zwykle znacznie więcej miejsca w pamięci masowej. Dodatkowo posiadają otwarty system operacyjny. Współcześnie zakłady produkcyjne pracują na systemie operacyjnym Windows 10 IoT. W przybliżeniu jest to wersja Windows 10 tylko dla klasy przemysłowej. Na popularność tego programu składa się możliwość pełnej kontroli nad aktualizacjami. Użytkownik może z nich skorzystać lub wyłączyć je całkowicie. Jeśli jesteście użytkownikami Industrial PC w starej odsłonie z Windows 7, polecamy zrobić krok w kierunku nowszej wersji. Ze względu braku supportu dla Windows’a 7, nasze IPC stają się bardziej narażone groźne wirusy. Trzeba zaznaczyć, że złośliwe infekcje są w stanie dostać się do naszego urządzenia podczas zwykłego podłączenia USB, dysku czy przy zwykłym dostępie do internetu. Warto pamiętać, że wskazanym jest, aby zainwestować w program antywirusowy. Podobnie jak w przypadku każdego otwartego systemu operacyjnego, możesz swobodnie instalować oprogramowanie dowolnego rodzaju. Komputery panelowe PC to innowacyjność. W obecnych czasach przedsiębiorstwa i producenci starają się konkurować między sobą na wielu płaszczyznach. Cała gama produktów jest zróżnicowana i naprawdę jest w czym wybierać. Cechą wspólną dla wszystkich komponentów IPC są wysokiej jakości procesory, zazwyczaj Intel Core. Oprócz tego wyposaża się je w większą pamięć RAM. Bardzo często spotyka się większą rozpiętość dostępnych rozmiarów wyświetlaczy, niż w tradycyjnych panelach operatorskich. Producenci wdrażają fabrycznie dodatkowe porty komunikacyjne, takie jak podwójny czy potrójny port Ethernet, kilka wejść USB i innych portów szeregowych. Pozwala to na podłączenie większej ilości sprzętu niż przy standardowych interfejsach HMI. Nagminnie spotykaną zależnością przy komputerach panelowych jest wysoka ochrona IP. Obowiązkowo wszystkie komponenty tworzy się z wydajniejszych i niepospolicie trwalszych materiałów.
Podsumowanie
Panele
operatorskie
i komputery
przemysłowe
mogą wyglądać tak samo, ale mają fundamentalne różnice w
możliwościach, wydajności i elastyczności. W
automatyce przemysłowej zawsze znajdzie się miejsce dla obu
urządzeń. Wyświetlacz HMI sprawdzi się w systemach,
które są mniej skomplikowane, a ich głównym celem będzie prosta
wizualizacja z danymi. Industrial PC będzie najlepszym wyborem,
jeśli chcemy aby obsługiwał kilka obliczeń jednocześnie lub przy
bardziej zaawansowanych zadaniach, nierzadko w trudnych warunkach.
Aby urządzenia, o których mowa w
dzisiejszym artykule, spełniły nasze oczekiwania, warto
przeanalizować swój projekt. Poznać wszystkie zalety i wady obu
sprzętów. Zalecamy doradztwo z wykwalifikowanymi technikami lub
automatykami, którzy na pewno znajdą zadowalające rozwiązanie.