HMI는 주로 운영자 인터페이스인 반면, 산업용 PC(IPC)는 데이터베이스, SCADA 클라이언트, 보고 도구, 머신 비전 애플리케이션 및 기타 소프트웨어와 함께 HMI 소프트웨어를 실행할 수 있는 범용 산업용 컴퓨팅 플랫폼입니다. 시스템 역할의 차이는 화면 크기나 프로세서 속도보다 더 중요합니다.
두 장치 모두 터치스크린이 있고 PLC와 통신할 수 있으며 때로는 거의 동일하게 보입니다. 더 좋은 질문은 "어떤 장치가 더 강력합니까?"가 아닙니다. "이 장치는 제어 아키텍처에서 무엇을 해야 하는가?"입니다.
빠른 답변
- 선택하세요HMI주요 요구 사항이 기계 또는 PLC의 전담 작업자 모니터링 및 제어인 경우.
- 시스템이 여러 소프트웨어 애플리케이션을 실행하고, 더 많은 양의 데이터를 처리하고, 데이터베이스에 연결하거나, 플랜트 수준 시스템과 통합해야 하는 경우 산업용 PC를 선택하십시오.
- 중앙 컴퓨터가 보고, 분석, SCADA 또는 데이터 통합을 처리하는 동안 운영자가 안정적인 로컬 인터페이스가 필요한 경우 두 가지를 모두 사용하십시오.
HMI와 산업용 PC를 한 눈에 살펴보기
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요인 |
HMI |
산업용 PC |
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주요 역할 |
운영자 인터페이스 |
산업용 컴퓨팅 플랫폼 |
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일반적인 PLC 사용 |
시각화, 명령, 알람, 레시피 |
데이터 처리, 소프트웨어 통합, 고급 애플리케이션 |
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처리 능력 |
보통 낮음에서 중간 정도 |
보통 중간에서 높음 |
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운영 체제 |
임베디드 또는 공급업체별 |
일반적으로 Windows 또는 Linux 기반 |
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소프트웨어 유연성 |
HMI 기능에 집중 |
높음(OS 및 하드웨어에 따라 다름) |
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데이터 로깅 |
기본에서 중간까지, 모델에 따라 다름 |
대규모 데이터베이스 및 역사가에 적합 |
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SCADA 또는 MES 통합 |
일부 플랫폼에서 가능 |
복잡한 통합에 더 적합 |
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연결성 |
일반적으로 PLC 중심 |
PLC와 더욱 광범위한 IT 및 OT 연결성 |
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유지 |
일반적으로 더 간단합니다. |
일반적으로 더 많은 OS 및 소프트웨어 유지 관리가 필요합니다. |
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선불 비용 |
종종 더 낮은 |
종종 더 높은 |
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확장성 |
보통의 |
높은 |
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최적의 핏 |
전용 기계 인터페이스 |
소프트웨어 및 데이터 집약적 시스템 |
이 표를 "IPC가 더 좋다"라고 읽어서는 안 됩니다. 추가 처리 능력은 애플리케이션에 필요할 때만 가치를 창출합니다. 전용 HMI는 집중적이고 유지 관리가 더 쉽기 때문에 더 나은 선택일 수 있습니다.
HMI란 무엇이며 어떤 역할을 합니까?
휴먼 머신 인터페이스(Human Machine Interface)는 운영자에게 자동화된 기계 또는 프로세스와 상호 작용할 수 있는 시각적 방법을 제공합니다. 이는 컨트롤러 값을 표시하고 승인된 운영자가 선택한 값을 다시 쓸 수 있도록 합니다.
핵심 HMI 기능
일반적인 HMI 작업에는 기계 상태 표시, 알람 승인, 설정점 변경, 레시피 선택, 추세 보기, 생산 수 확인, 허용된 시작 또는 중지 명령 실행 등이 포함됩니다.
포장 기계에서는 PLC가 시퀀스를 실행하고 장비를 제어합니다. HMI를 통해 운영자는 레시피를 선택하고, 알람을 확인하고, 허용된 매개변수를 조정하고, 생산을 확인할 수 있습니다. 이것이 전체 요구 사항이라면 IPC는 운영자의 업무를 개선하지 않고도 비용을 추가할 수 있습니다.
새 패널 또는 교체에 대해서는 CHENTUO를 참조하세요.산업용 HMI 제품주요 자동화 브랜드 전반에 걸쳐
PLC 시스템에서 HMI가 위치하는 위치
간단한 아키텍처는 다음과 같습니다.
센서 및 드라이브 → PLC ← HMI
PLC는 일반적으로 핵심 제어 로직을 실행합니다. HMI는 선택된 태그를 읽고 허용된 명령이나 설정값을 다시 씁니다.
PLC, HMI 및 감시 계층의 역할에 대한 더 자세한 설명을 원하시면 기존 가이드를 참조하세요.PLC vs HMI vs SCADA: 함께 작동하는 방법.이 기사에서는 전체 PLC, HMI 및 SCADA 아키텍처를 반복하기보다는 HMI 대 IPC 선택에 중점을 두어 의도적으로 다른 방향을 취합니다.
산업용 PC란 무엇입니까?
산업용 PC는 산업용 배포용으로 설계된 컴퓨터입니다. 전용 HMI와 비교하여 일반적으로 더 넓은 컴퓨팅 환경과 더 많은 애플리케이션 설치 자유를 제공합니다.
IPC는 HMI 또는 SCADA 소프트웨어, SQL 데이터베이스, 보고 도구, 머신 비전, 히스토리언 또는 엣지 애플리케이션을 실행할 수 있습니다. 장치가 로컬 운영자 화면을 제공하는 것 이상의 작업을 수행해야 하는 경우 유용합니다.
산업용 PC와 상업용 PC
"산업용"이라는 단어는 완전한 사양이 아닙니다. 모델에 따라 IPC는 팬 없는 냉각, 산업용 장착, 더 넓은 온도 기능, 진동 저항, 더 긴 가용성 및 추가 인터페이스를 제공할 수 있습니다.
온도, 전력, 침투 보호, 진동, 장착, 보관 및 통신 옵션에 대한 실제 데이터시트를 확인하세요.
HMI, PLC 및 IPC가 동일한 자동화 아키텍처에 적합한 경우
HMI, PLC 및 IPC는 상호 교환 가능한 세 가지 장치가 아닙니다. 그들은 일반적으로 다양한 문제를 해결합니다.
PLC: 결정론적 제어
PLC는 입력을 읽고, 제어 로직을 실행하고, 출력을 업데이트합니다. 기계 또는 프로세스 제어 순서를 담당합니다.
HMI: 운영자 상호 작용
HMI는 PLC 태그와 기계 상태를 운영자가 이해하고 조치를 취할 수 있는 정보로 변환합니다. 그 가치는 집중적이고 유지 관리가 가능한 운영자 인터페이스입니다.
IPC: 컴퓨팅 및 통합
IPC는 시스템에 더 광범위한 소프트웨어 및 데이터 계층이 필요할 때 유용합니다.
PLC → IPC → SQL 데이터베이스 / SCADA / MES / 보고
여러 컨트롤러로부터 정보를 수집하고, 생산 이력을 저장하고, 애플리케이션을 실행하거나, 상위 시스템과 데이터를 교환할 수 있습니다.
여기서는 의사소통 능력이 매우 중요합니다. 이더넷 포트만으로는 장치가 특정 PLC와 통신할 수 있음을 보장하지 않습니다. 실제 프로토콜과 소프트웨어 드라이버가 지원되어야 합니다. 더 자세한 프로토콜 비교를 보려면 다음을 참조하세요.PLC 통신 프로토콜 비교가이드.
그들은 함께 일할 수 있다
기계는 중앙 집중식 보고를 위해 생산 데이터를 IPC로 보내는 동시에 작동을 위해 로컬 HMI를 사용할 수 있습니다. 대규모 시스템에서는 이러한 역할을 분리하는 것이 더 실용적인 경우가 많습니다.
HMI와 산업용 PC의 7가지 주요 차이점
1. 시스템 역할
장치가 수행해야 하는 작업부터 시작하세요.
요구 사항이 "운영자가 PLC 값을 모니터링하고 변경해야 하는 경우"라면 HMI가 자연스러운 출발점이 됩니다. 요구 사항이 "시스템이 여러 소프트웨어 응용 프로그램을 실행하고, 데이터를 저장하고, 다른 시스템과 통합해야 함"이라면 IPC를 평가하십시오.
이러한 구별은 CPU를 먼저 비교하는 것보다 더 유용합니다.
2. 처리 및 데이터 작업량
시각화, 알람, 레시피 및 기계 상태에는 일반적으로 PC급 컴퓨팅이 필요하지 않습니다. 머신 비전, 대규모 데이터베이스, 분석, 여러 애플리케이션 또는 대용량 로깅은 IPC를 정당화할 수 있습니다. 프로세서, 메모리, 스토리지는 실제 워크로드와 일치해야 합니다.
3. 소프트웨어 및 운영 체제
전용 HMI는 일반적으로 공급업체 엔지니어링 환경과 HMI 런타임을 사용합니다. 이는 유연성을 감소시킬 수 있지만 배포 및 유지 관리를 더욱 예측 가능하게 만들 수도 있습니다.
IPC는 일반적으로 Windows 또는 Linux 환경을 제공하며 더 광범위한 타사 소프트웨어를 지원할 수 있습니다. 이러한 유연성으로 인해 소프트웨어 라이선스, 운영 체제 업데이트, 백업, 애플리케이션 호환성 및 사이버 보안 관리를 포함한 추가 책임이 발생할 수도 있습니다.
프로젝트에서 어떤 소프트웨어를 실행해야 하는지, 누가 이를 유지 관리할지 물어보세요.
4. PLC 및 네트워크 연결
프로토콜 호환성은 포트 수보다 더 중요합니다.
일반적인 산업용 연결에는 이더넷, RS 232, RS 485, Modbus TCP 또는 RTU, PROFINET, EtherNet/IP 및 OPC UA가 포함됩니다. 실제 지원은 하드웨어 모델 및 소프트웨어 드라이버에 따라 다릅니다.
HMI를 교체할 경우 주문하기 전에 PLC 모델과 프로토콜을 확인하십시오. 이더넷 포트는 호환 가능한 통신을 자동으로 보장하지 않습니다.
5. 데이터 로깅 및 시스템 통합
HMI는 추세, 알람 내역, 레시피 저장 및 로컬 데이터 로깅을 제공할 수 있습니다. 한 대의 기계로는 충분할 수 있습니다.
IPC는 생산 데이터를 여러 PLC에서 수집하고, SQL 또는 히스토리언에 저장하고, MES 또는 ERP 소프트웨어로 전송하거나 중앙 집중식 보고에 사용해야 하는 경우 더욱 매력적입니다.
운영자가 데이터를 본 후 데이터가 어디로 가야 하는지 물어보십시오. 데이터베이스, 보고, 분석 또는 엔터프라이즈 시스템에 들어가야 하는 경우 IPC의 역할은 더 명확합니다.
6. 유지 관리, 보안 및 수명 주기
전용 HMI는 일반적으로 소프트웨어 환경이 더 좁습니다. IPC는 더 많은 서비스, 애플리케이션, 사용자 계정 및 네트워크 연결을 노출할 수 있으므로 유지 관리 계획이 더 복잡해질 수 있습니다.
두 장치 모두 프로젝트 백업, 교체 가능 여부, 소프트웨어 지원 및 장애 발생 후 시스템을 얼마나 빨리 복원할 수 있는지 확인하세요.
유용한 조달 질문은 다음과 같습니다. "지금부터 5년 후에 이 장치에 문제가 발생하면 패널을 재설계하지 않고도 애플리케이션 및 소스 호환 하드웨어를 복원할 수 있습니까?"
7. 비용 및 총 소유 비용
구매 가격은 결정의 한 부분일 뿐입니다. 총 비용에는 소프트웨어, 엔지니어링, 교육, 시운전, 백업, 예비 부품, 가동 중지 시간 및 향후 마이그레이션도 포함됩니다.
전용 HMI는 간단한 기계 인터페이스를 위해 초기 비용과 유지 관리 부담이 더 낮을 수 있습니다. IPC는 배포 비용이 더 많이 들 수 있지만 하나의 플랫폼이 여러 별도의 컴퓨팅 또는 데이터 기능을 대체하면 경제적일 수 있습니다.
언제 HMI를 선택해야 합니까?
다음 조건이 대부분 참인 경우 HMI를 선택하십시오.
- 애플리케이션은 하나의 기계 또는 제한된 수의 컨트롤러에 중점을 둡니다.
- 운영자에게는 주로 상태, 알람, 레시피, 설정값 및 허용된 명령이 필요합니다.
- 복잡한 데이터베이스나 분석 소프트웨어가 필요하지 않습니다.
- 유지보수 팀은 이미 HMI 및 PLC 에코시스템을 지원하고 있습니다.
- 간단한 복구와 교체가 중요합니다.
- 이 프로젝트는 엔지니어링 및 수명주기 비용에 민감합니다.
하나의 PLC로 제어되는 포장 기계의 경우 전용 HMI가 가장 깨끗한 솔루션인 경우가 많습니다. 애플리케이션에 SQL, 머신 비전 또는 여러 PC 애플리케이션이 필요하지 않은 경우 IPC는 불필요하게 복잡할 수 있습니다.
산업용 PC를 언제 선택해야 합니까?
다음 요구 사항 중 여러 가지가 함께 나타나는 경우 산업용 PC를 선택하십시오.
- 여러 소프트웨어 애플리케이션이 하나의 플랫폼에서 실행되어야 합니다.
- 프로젝트에는 SQL, 기록, 세부 보고 또는 대규모 데이터 세트가 필요합니다.
- 여러 PLC의 데이터를 집계해야 합니다.
- 머신 비전 또는 고급 분석이 필요합니다.
- 시스템은 SCADA, MES, ERP 또는 원격 서비스와의 광범위한 통합이 필요합니다.
- 향후 소프트웨어 확장은 중요한 설계 요구 사항입니다.
여러 개의 PLC가 있는 생산 라인에서는 IPC를 사용하여 데이터를 수집하고 이를 데이터베이스에 저장하며 MES에 정보를 제공할 수 있습니다. 애플리케이션은 단순한 디스플레이 문제가 아닌 컴퓨팅 및 통합 문제가 되었습니다.
언제 HMI와 IPC를 모두 사용해야 합니까?
대규모 시스템은 로컬 작업을 중앙 집중식 컴퓨팅과 분리함으로써 이점을 얻는 경우가 많습니다.
각각 자체 HMI가 있는 세 대의 기계를 상상해 보십시오. 운영자는 계속해서 각 기계를 로컬에서 실행하고, 문제를 해결하고, 재설정할 수 있습니다. 동시에 중앙 IPC는 보고, 분석 또는 SCADA를 위해 세 개의 PLC 모두에서 데이터를 수집합니다.
이는 로컬 작업이 중앙 워크스테이션에 의존해서는 안 되지만 생산 관리에는 여전히 공장 전체 데이터가 필요한 경우에 효과적입니다. 여기서 HMI와 IPC는 상호보완적입니다.
산업용 패널 PC는 어디에 적합합니까?
산업용 패널 PC는 패널 장착 폼 팩터에 디스플레이와 산업용 컴퓨터를 결합합니다. HMI와 유사해 보이지만 설계 목적이 다릅니다.
전용 HMI는 기본적으로 운영자 인터페이스 플랫폼입니다. 패널 PC는 기본적으로 디스플레이가 통합된 산업용 컴퓨터입니다. 애플리케이션에 터치스크린과 Windows 또는 Linux 소프트웨어, 맞춤형 애플리케이션, 데이터베이스 액세스 또는 PC 기반 HMI 런타임이 필요한 경우 패널 PC가 실용적인 옵션이 될 수 있습니다.
또한 PC 기반 시스템의 유지 관리 및 사이버 보안 책임도 가져오므로 자동으로 더 나은 HMI가 되지는 않습니다.
기존 HMI 교체: 다른 HMI 또는 IPC?
많은 유지보수 및 조달 팀에게 이 질문은 새로운 기계를 선택하는 것보다 더 실용적입니다.
설치된 HMI가 실패하거나 더 이상 사용되지 않게 되는 경우 IPC로의 이동은 자동으로 업그레이드되지 않습니다. 애플리케이션이 여전히 요구 사항을 충족하고, PLC 및 프로토콜이 변경되지 않고, 호환 가능한 대체품이 존재하고, 가동 중지 시간이 우선인 경우 HMI를 유지하십시오.
현대화 프로젝트에 중앙 집중식 데이터 수집, SQL 보고, 여러 소프트웨어 애플리케이션, 머신 비전 또는 여러 시스템 간의 통합과 같은 새로운 요구 사항이 도입되는 경우 IPC를 고려하십시오.
하드웨어를 교체하기 전에 다음 정보를 수집하십시오.
- 기존 HMI 브랜드 및 정확한 모델 번호
- PLC 브랜드 및 정확한 모델
- 통신 프로토콜 및 물리적 포트
- HMI 프로젝트 백업 및 소프트웨어 버전(사용 가능한 경우)
- 스크린 크기 및 패널 컷아웃 치수
- 전원공급장치
- 기존 케이블 및 커넥터
- 환경 요구 사항
- 수량 및 배송 소요일
Siemens 기반 시스템의 경우 다음 가이드를 참조할 수도 있습니다.Siemens HMI와 PLC 간 통신 구축.
설치된 패널의 경우 "어떤 HMI가 더 최신입니까?"로 시작하지 마십시오. 호환성부터 시작하세요. CHENTUO는 모델 일치 및 교체 논의를 위해 Siemens, Allen Bradley, Mitsubishi, Omron, Schneider 및 ABB 범주 전반에 걸쳐 HMI 옵션을 나열합니다.
HMI 대 IPC 결정 트리
이것을 첫 번째 패스 선택 도구로 사용하십시오.
1. 주요 업무는 로컬 PLC 모니터링 및 운영자 제어입니까?
예: HMI로 시작하세요.
아니요: 2단계로 진행하세요.
2. 장치가 여러 PC 애플리케이션, 데이터베이스, 비전 또는 분석을 실행해야 합니까?
예: IPC를 평가합니다.
아니요: 3단계로 진행하세요.
3. 터치스크린과 PC 운영 체제, 맞춤형 소프트웨어가 필요합니까?
예: 산업용 패널 PC를 평가해 보세요.
아니요. HMI가 여전히 더 간단한 선택일 수 있습니다.
4. 운영자는 로컬 기계 제어가 필요한 반면 관리는 중앙 집중식 데이터가 필요합니까?
예: 로컬 HMI 패널과 중앙 IPC 또는 SCADA 레이어를 사용합니다.
5. 대체 프로젝트인가요?
예: 아키텍처를 변경하기 전에 기존 PLC, 프로토콜, 프로젝트 백업, 패널 컷아웃, 전원 공급 장치 및 소프트웨어 호환성을 확인하십시오.
트리를 초기 화면으로 활용한 후 실제 모델 사양과 지원 소프트웨어를 확인하세요.
HMI 또는 IPC를 선택하기 전 구매자 체크리스트
견적을 요청하기 전에 다음 프로젝트 세부 사항을 준비하십시오.
애플리케이션
- 하나의 기계, 생산 라인, 아니면 공장 레벨 시스템인가요?
- 로컬 운영자 인터페이스 또는 중앙 집중식 모니터링?
- 몇 개의 PLC가 관련되어 있습니까?
PLC 및 통신
- PLC 브랜드 및 모델
- 필수 프로토콜
- 이더넷, RS 232, RS 485 또는 기타 인터페이스
표시하다
- 화면 크기 및 해상도
- 터치 요구 사항
- 패널 장착 및 컷아웃 치수
소프트웨어
- HMI 런타임
- Windows 또는 Linux 요구 사항
- SCADA, SQL, 보고, 비전 또는 기타 애플리케이션
환경
- 작동 온도
- 먼지 또는 습기 노출
- 진동
- 필수 유입 보호
라이프사이클 및 상업용
- 새 프로젝트 또는 교체
- 프로젝트 백업이 가능합니까?
- 수량
- 목적지
- 배송 소요일
- 대체 브랜드가 허용되나요?
이는 일반 요청을 호환성을 확인할 수 있는 사양으로 변환합니다.
최종 권장 사항: HMI 또는 산업용 PC?
선택하세요HMIPLC 모니터링 및 기계 제어를 위해 유지 관리가 가능한 전용 운영자 인터페이스가 필요할 때.
프로젝트가 주로 소프트웨어, 데이터 처리 또는 통합 플랫폼인 경우 산업용 PC를 선택하십시오.
현지 운영자가 독립적인 기계 액세스가 필요하고 공장에도 중앙 집중식 보고, SCADA, 기록 기능 또는 분석이 필요한 경우 두 가지를 모두 선택하십시오.
프로젝트가 HMI를 지향하는 경우 올바른 브랜드, 모델, 프로토콜, 디스플레이 및 교체 요구 사항을 식별하십시오. 우리를 찾아보세요HMI 제품 카테고리또는견적에 대한 요구 사항을 보내. 교체 요청 시 가능하면 HMI 모델, PLC 모델, 프로토콜, 수량, 목적지, 명판 또는 패널 사진을 포함해 주십시오.
FAQ
HMI와 산업용 PC의 주요 차이점은 무엇입니까?
산업용 PC가 HMI를 대체할 수 있습니까?
HMI는 PLC 없이 작동할 수 있습니까?
산업용 PC에서 HMI 소프트웨어를 실행할 수 있습니까?
PLC 제어, HMI 또는 산업용 PC 중 어느 것이 더 좋습니까?
기존 HMI를 교체하려면 어떤 정보가 필요합니까?
