تفاوت بین HMI و کامپیوترهای کنترل صنعتی

در اتوماسیون صنعتی و سیستم‌های کنترل، -رابط انسانی (HMI) و رایانه شخصی صنعتی (IPC) دو جزء کلیدی ضروری هستند. اگرچه هر دو نقش حیاتی در اتوماسیون و کنترل صنعتی ایفا می کنند، اما تفاوت های قابل توجهی در عملکرد، طراحی، سناریوهای کاربردی و سایر جنبه ها از خود نشان می دهند. این مقاله به بررسی تمایزات بین HMI و IPC از منظرهای متعدد می پردازد.

I. تعاریف و نمای کلی

رابط انسان-ماشین (HMI)

رابط انسان{0}}ماشین، همچنین به عنوان رابط کاربر یا رابط اپراتور شناخته می شود، به عنوان رابط رسانه ای و گفتگو برای انتقال و تبادل اطلاعات بین انسان و رایانه عمل می کند. این جزء حیاتی سیستم های کامپیوتری است. HMI تبدیل بین قالب‌های اطلاعات داخلی و قالب‌های{3}قابل خواندن توسط انسان را تسهیل می‌کند، و اپراتورها را قادر می‌سازد تا با ماشین‌ها به شیوه‌ای بصری و کاربرپسند تعامل داشته باشند. روش‌های پیاده‌سازی مختلفی از جمله صفحه‌های لمسی، دکمه‌ها، چراغ‌های نشانگر و تشخیص صدا وجود دارد.

کامپیوتر صنعتی (IPC)

PC Industrial PC یک کامپیوتر تخصصی است که برای اتوماسیون صنعتی، اینترنت اشیا و کاربردهای مشابه، بر اساس فناوری محاسبات تعبیه شده توسعه یافته است. ویژگی های اصلی آن شامل توانایی عملکرد مداوم، پایدار و قابل اطمینان در دوره های طولانی است. IPC نه تنها پلتفرم سخت افزاری را در بر می گیرد، بلکه اجزای ضروری مانند کارت های اکتساب، واحدهای جمع آوری داده ها، واحدهای کنترل منطقی و پلتفرم های نرم افزاری را نیز در بر می گیرد.

II. توابع و کاربردها

تفاوت های عملکردی

رابط انسان-ماشین (HMI):در درجه اول تبادل اطلاعات بین انسان و ماشین را تسهیل می کند. به صورت بصری وضعیت و پارامترهای سیستم کنترل را به روشی بصری و کاربرپسند به اپراتورها ارائه می‌کند، در حالی که دستورات اپراتور را برای تنظیم و تنظیم به سیستم کنترل ارسال می‌کند. HMI ها بر نمایش اطلاعات بصری و تعامل انسان محور- تأکید دارند.

کامپیوتر صنعتی (IPC):در درجه اول برای اجرای کنترل اتوماسیون صنعتی و مدیریت داده ها عمل می کند. این معمولاً دارای رابط‌های مشترک مختلف و پروتکل‌های ارتباطی برای تسهیل تبادل داده و ارتباط با سایر تجهیزات صنعتی است. رایانه های شخصی صنعتی به طور کلی بر روی سیستم عامل هایی مانند ویندوز یا لینوکس کار می کنند و به نرم افزارهای تخصصی کنترل و پردازش داده ها برای انجام کارهایی مانند کنترل اتوماسیون صنعتی و مدیریت داده ها مجهز هستند.

سناریوهای کاربردی

رابط انسان-ماشین (HMI):به طور گسترده در سناریوهایی که نیازمند تعامل انسانی{0}}ماشین هستند، مانند سیستم‌های کنترل صنعتی، تجهیزات پزشکی، و سیستم‌های مدیریت ترافیک. در این زمینه‌ها، HMI‌ها رابط‌های بصری و کاربرپسند را به اپراتورها ارائه می‌دهند که تعامل راحت‌تر و کارآمدتر با ماشین‌آلات را ممکن می‌سازد.

رایانه های شخصی صنعتی (IPC):در درجه اول در اتوماسیون صنعتی، اینترنت اشیا و رانندگی خودکار استفاده می شود. در اتوماسیون صنعتی، IPC ها کنترل خودکار، نظارت، جمع آوری داده ها و ارتباطات از راه دور را انجام می دهند. در اینترنت اشیا، آنها از مراقبت های بهداشتی هوشمند، شهرهای هوشمند و لجستیک هوشمند پشتیبانی می کنند. در رانندگی خودمختار، آنها به سیستم های زمینی، کنترل پرواز و سیستم های نمایش/کنترل خدمت می کنند.

III. طراحی و خصوصیات

تفاوت های طراحی

رابط انسان-ماشین (HMI):ملاحظات طراحی شامل عادات اپراتور، ارگونومی، و قابلیت استفاده رابط است. هدف افزایش کارایی و قابلیت اطمینان سیستم کنترل در عین به حداقل رساندن خطاها و حوادث عملیاتی است.

کامپیوتر صنعتی (IPC):طراحی باید محیط های صنعتی سخت و پیچیده را در نظر بگیرد. رایانه‌های شخصی صنعتی دارای طراحی‌های سخت‌افزاری با قابلیت‌های ضد گرد و غبار، ضد آب و مقاومت در برابر دمای بالا/پایین هستند تا در شرایط سخت عملیاتی مقاومت کنند. علاوه بر این، برای به حداقل رساندن وقفه های کاری ناشی از نقص سخت افزاری یا نرم افزاری، به عملکردهای خود-تشخیصی و بازیابی{3}}خود نیاز دارند.

مقایسه ویژگی ها

رابط انسان-ماشین (HMI):دارای یک رابط کاربری بصری-پسند که کارکردن و تسلط بر آن آسان است. HMI ها را می توان از طریق روش های مختلفی مانند صفحه نمایش لمسی، دکمه ها و تشخیص صدا برای رفع نیازهای سناریوهای مختلف پیاده سازی کرد.

رایانه های شخصی صنعتی (IPC):با ثبات بالا، قابلیت اطمینان، قابلیت گسترش و انعطاف پذیری مشخص می شود. رایانه های شخصی صنعتی می توانند برای مدت طولانی در محیط های صنعتی خشن به طور پایدار کار کنند و از چندین رابط و پروتکل های ارتباطی پشتیبانی کنند و تبادل داده و ارتباط با سایر تجهیزات صنعتی را تسهیل کنند.

IV. خلاصه

واسط‌های{0}ماشین انسانی و رایانه‌های کنترل صنعتی هر کدام نقش حیاتی در اتوماسیون صنعتی و سیستم‌های کنترل دارند. HMI ها عمدتاً بر تبادل اطلاعات بین انسان و ماشین و عملکرد کاربر پسند{2} تمرکز دارند، در حالی که رایانه های کنترل صنعتی بر کنترل اتوماسیون صنعتی و مدیریت داده تأکید دارند. تفاوت های قابل توجهی بین این دو از نظر عملکرد، طراحی و سناریوهای کاربردی وجود دارد. در کاربردهای عملی، انتخاب HMI مناسب و رایانه‌های کنترل صنعتی بر اساس الزامات و سناریوهای خاص برای اطمینان از عملکرد پایدار و عملکرد بالا{5} کل سیستم ضروری است.