في أنظمة الأتمتة والتحكم الصناعية ، تعد واجهة الإنسان والآلة البشرية (HMI) والكمبيوتر الشخصي الصناعي (IPC) مكونان رئيسيان لا غنى عنهما. على الرغم من أن كلاهما يلعب دورًا مهمًا في الأتمتة الصناعية والتحكم ، إلا أن هناك اختلافات كبيرة بينهما من حيث الوظيفة والتصميم والسيناريوهات التطبيق. في هذه الورقة ، سنناقش الاختلافات بين HMI و IPC بعمق من وجهات نظر متعددة.
1. التعريف ونظرة عامة
واجهة آلة الإنسان (HMI)
واجهة الإنسان والآلة ، والمعروفة أيضًا باسم واجهة المستخدم أو واجهة المستخدم ، هي الواجهة المتوسطة والحوار لنقل المعلومات وتبادلها بين البشر وأجهزة الكمبيوتر ، وهي جزء مهم من نظام الكمبيوتر. يدرك التحويل بين الشكل الداخلي للمعلومات والشكل البشري المقبول ، مما يمكّن المشغل البشري من التفاعل مع الماكينة بطريقة بديهية وودية. تتحقق واجهة الإنسان والآلة في مجموعة متنوعة من الطرق ، بما في ذلك شاشات اللمس ، والأزرار ، والمؤشرات ، والتعرف على الصوت ، إلخ.
الكمبيوتر الصناعي (IPC)
IPC هي فئة من أجهزة الكمبيوتر التي تم تطويرها على أساس أجهزة الكمبيوتر المدمجة للأتمتة الصناعية وإنترنت الأشياء والتطبيقات الأخرى. ميزةها الرئيسية هي أن تكون قادرة على تحقيق عملية طويلة ومستمرة ومستقرة وموثوقة للغاية. لا تتضمن IPC منصة الأجهزة فحسب ، بل تتضمن أيضًا بطاقة الاستحواذ ومجمع البيانات ووحدة التحكم المنطقية ومنصة البرمجيات والمكونات الأخرى الضرورية.
الثاني. الوظائف والتطبيقات
الاختلافات الوظيفية
واجهة الآلة البشرية (HMI): الوظيفة الرئيسية هي إدراك تفاعل المعلومات بين الإنسان والآلة. يمكن أن يعرض حالة نظام التحكم والمعلمات والمعلمات الأخرى بشكل حدسي وتودي أمام المشغل ، وفي الوقت نفسه ، يمكنه أيضًا نقل تعليمات المشغل إلى نظام التحكم ، وذلك لتحقيق التحكم في عنصر التحكم وتعديله نظام. تؤكد واجهة الإنسان والآلة على العرض البصري للمعلومات والتشغيل التفاعلي البشري.
لوحة التحكم الصناعية (IPC): الوظيفة الرئيسية هي تحقيق التحكم في الأتمتة الصناعية وإدارة البيانات. وعادة ما يتم تجهيزه بمجموعة متنوعة من الواجهات الشائعة الاستخدام وبروتوكولات الاتصال لتسهيل تبادل البيانات والتواصل مع المعدات الصناعية الأخرى. عادةً ما يتم تشغيل IPCs على نظام التشغيل Windows و Linux وأنظمة التشغيل الأخرى ، ويتم تثبيتها باستخدام برنامج تحكم ومعالجة بيانات متخصصة للمهام مثل التحكم في الأتمتة الصناعية وإدارة البيانات.
سيناريوهات التطبيق
واجهة الآلة البشرية (HMI): يتم استخدامه على نطاق واسع في سيناريوهات مختلفة تتطلب تفاعل الإنسان والحاسوب ، مثل أنظمة التحكم الصناعية والمعدات الطبية وأنظمة إدارة حركة المرور. في هذه السيناريوهات ، توفر HMI للمشغلين واجهة تشغيل بديهية وودية ، مما يتيح للمشغلين التفاعل مع الآلات بشكل أكثر ملاءمة وبسرعة.
لوحة التحكم الصناعية (IPC): تستخدم بشكل رئيسي في الأتمتة الصناعية ، وإنترنت الأشياء ، والمركبات غير المأهولة وغيرها من الحقول. في الأتمتة الصناعية ، يتم استخدام IPC في التحكم التلقائي ، والمراقبة ، والحصول على البيانات ، والاتصالات عن بُعد ، وما إلى ذلك ؛ في إنترنت الأشياء ، يتم استخدام IPC في الرعاية الطبية الذكية والمدينة الذكية واللوجستيات الذكية وما إلى ذلك ؛ في Unmanned ، يتم استخدام IPC في النظام الأرضي ، والتحكم في الطيران ، ونظام التحكم في العرض ، وما إلى ذلك ..
ثالثا. التصميم والميزات
الاختلافات في التصميم
واجهة الآلة البشرية (HMI): يجب أن يأخذ التصميم في الاعتبار عادات المشغل وبيئة العمل وسهولة استخدام الواجهة وعوامل أخرى. الهدف من تصميم HMI هو تحسين كفاءة وموثوقية نظام التحكم وتقليل الأخطاء والحوادث التشغيلية.
لوحة التحكم الصناعية (IPC): يجب أن يأخذ التصميم في الاعتبار قسوة وتعقيد البيئة الصناعية. يحتوي IPC على مقاومة مقاومة للتربة ومقاومة للماء وعالية ومنخفضة في تصميم الأجهزة ، والتي يمكن أن تتكيف مع حالة عمل البيئة القاسية. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج IPCs إلى إمكانيات التشخيص الذاتي والاسترداد الذاتي لتقليل انقطاع العمل الناجم عن فشل الأجهزة والبرامج.
مقارنة الميزات
واجهة الإنسان والآلة (HMI): واجهة بديهية وودية ، سهلة التشغيل والإتقان. يمكن تحقيق HMI بطرق مختلفة ، مثل شاشة اللمس ، والأزرار ، والتعرف على الصوت ، وما إلى ذلك ، لتلبية احتياجات السيناريوهات المختلفة.
الكمبيوتر الصناعي (IPC): يتميز بارتفاع الاستقرار والموثوقية وقابلية التوسع والمرونة. يمكن أن تعمل IPC بشكل ثابت لفترة طويلة في البيئات الصناعية القاسية ودعم مجموعة متنوعة من الواجهات وبروتوكولات الاتصال لتسهيل تبادل البيانات والتواصل مع المعدات الصناعية الأخرى.
IV.Summarize الملخص
تلعب واجهة الإنسان والآلة وآلة التحكم الصناعي في أنظمة الأتمتة والتحكم الصناعية دورًا مهمًا. يركز HMI بشكل أساسي على تفاعل المعلومات بين الإنسان والآلة والتشغيل البشري ، بينما تركز ICM على التحكم في الأتمتة الصناعية وإدارة البيانات. هناك فروق ذات دلالة إحصائية بين الاثنين من حيث الوظيفة والتصميم والتطبيق سيناريوهات. في التطبيقات العملية ، من الضروري اختيار HMI و ICP المناسب وفقًا للاحتياجات والسيناريوهات المحددة لضمان التشغيل المستقر والأداء الفعال للنظام بأكمله.