Dobierz komputer przemysłowy w 6 krokach

Dziś praktycznie każdy z nas używa komputera. Na hali produkcyjnej coraz częściej widać zastosowanie komputerów przemysłowych w różnych formach. Z tego powodu warto wiedzieć jak dobrać odpowiednie urządzenie spełniające nasze wymagania.

Dowiedz się, czym są komputery przemysłowe, co je różni od biurowych pecetów i dlaczego ich używamy.

Kiedy komputer przemysłowy będzie dobrym wyborem? Praktyczne przykłady użycia

Komputer przemysłowy będzie dobrym wyborem nie tylko przy prostych aplikacjach wizualizacyjnych, ale również wtedy, gdy proces produkcyjny jest bardziej skomplikowany. Komputery, dzięki mocnym podzespołom oraz systemowi operacyjnemu (Windows lub Linux), mają możliwość uruchamiania aplikacji wizualizacyjnych z dużo większą liczbą zmiennych, niż np. proste panele HMI. Jeżeli chcemy wykorzystać oprogramowanie SCADA, użycie komputera przemysłowego jest wręcz niezbędne.

1. Firma produkcyjna potrzebuje wyświetlać dokumentację, która znajduje się na dysku w „chmurze”.

W każdej maszynie na hali produkcyjnej został zamontowany komputer przemysłowy. Klientowi zależało nie tylko na dostępie do Internetu, ale również na pracy sprzętu w ciężkich warunkach, takich jak wysoka temperatura, czy intensywne zapylenie. Wszystkie wymagania zostały spełnione, komputer został podłączony do Internetu. Dzięki temu każda maszyna miała dostęp do chmury i przez przeglądarkę istniała możliwość dodawania i usuwania dokumentacji.

2. Klient potrzebował zredukować miejsce w szafie sterowniczej poprzez integracje sterownika PLC z komputerem przemysłowym.

Jednym z ciekawych sposobów poradzenia sobie z opisanym problemem jest wybór odpowiedniego komputera przemysłowego, który ma możliwość zmiany karty Ethernet na EtherCAT oraz zainstalowania driverów, dzięki którym na można programować go tak jak sterownik PLC. Dodatkowo można podłączyć do nich moduły rozszerzeń, również za pośrednictwem EtherCAT.

Więcej na temat tego typu rozwiązań można przeczytać w artykule „Komputer przemysłowy jako PLC – czy to możliwe?”.

Dzięki zastosowaniu IPC zredukowano zajętość miejsca w szafie. Dodatkowo udało się ograniczyć koszty, więc klient był podwójnie zadowolony.

Jeżeli chcesz wiedzieć, jak skonfigurować komputer przemysłowy w roli sterownika PLC, przeczytaj artykuł: „Jak skonfigurować Astraada PC z EtherCAT jako SoftPLC za pomocą Codesys Runtime”.

Na co zwrócić uwagę przy doborze komputera przemysłowego?

1. Integracja komputera przemysłowego z innymi urządzeniami.

Bardzo istotne jest, abyś mógł łatwo zamontować i wdrożyć komputer przemysłowy. Kluczową rolę odgrywają tutaj porty komunikacyjne. Większa liczba portów rozszerza możliwości rozbudowy i integracji urządzeń. Dzięki nim w łatwy sposób skomunikujesz urządzenia ze sobą oraz zyskasz możliwość rozbudowy swojego systemu.

Jeśli chcesz przesyłać obraz na dodatkowy monitor, to warto sprawdzić, czy rozważany komputer posiada jeden z portów umożliwiających przesyłanie obrazu. Najczęściej będzie to HDMI, VGA, DVI. Nawet jeśli na ten moment jeden ze wspomnianych portów jest zbędny, to może
w przyszłości zacznie być potrzebny.

Dowiedz się więcej o komputerach przemysłowych Astraada

Ważne, aby możliwa była komunikacja z urządzeniami peryferyjnymi, takimi jak drukarka, skaner kodów kreskowych, waga przemysłowa, myszka, klawiatura, pamięć przenośna, etc. Odbywa się to przez porty USB (host/client). Warto sprawdzić, czy oglądany przez Ciebie egzemplarz posiada odpowiednią ilość portów USB. Dodatkowo, większość komputerów jest wyposażona w  porty Audio i PS/2.

Kolejnym istotnym aspektem, który warto zweryfikować, jest liczba portów szeregowych i Ethernet. Jeśli jest ich zbyt mało, warto sprawdzić, czy oglądany komputer posiada gniazda rozszerzeń Mini PCI lub PCI, dzięki któremu będziesz mógł rozbudować swoje urządzenie o dodatkowe porty.

2. Wybierz odpowiedni komputer przemysłowy w zależności od potrzeb

Komputery w fabryce często obsługują wizualizacji, zarządzają procesem produkcyjnym, przetwarzają i analizują kluczowe dane. Dlatego tak ważna jest ich bezawaryjność. Każda usterka wiąże się ze przestojem, a więc stratą cennego czasu i pieniędzy.  Warto więc zwrócić uwagę, „na co odporny” jest oglądany przez Ciebie komputer – i wybrać odpowiedni dla warunów panujących na Twojej hali produkcyjnej model.

Warto sprawdzić poniższe parametry:

• Odporność na wodę. Parametr IP informuje o poziomie szczelności urządzenia. Komputery przemysłowe najczęściej są w pełni odporne na wszelkiego rodzaju zachlapania, zalania, a niektóre na całkowite zanurzenie w płynie.  Dodatkowo warto wspomnieć, że istnieje możliwość dokupienia do komputerów myszy oraz klawiatur pokrytych gumą, która chroni je przed zalaniem.
• Zakres temperatur pracy. Komputery mogą pracować w różnych warunkach atmosferycznych, dlatego warto zdefiniować zakres temperatur pracy i sprawdzić, czy rozważany komputer spełnia te wymagania. W jednej fabryce temperatura będzie bardzo niska, w drugiej zaś ekstremalnie wysoka. Dobrze sprawdzić, czy oglądany przez Ciebie sprzęt pracuje w zakresie temperatur, w którym zamierzasz z niego korzystać.

Sprawdź ofertę komputerów przemysłowych
w naszym sklepie internetowym

Warto również zwrócić uwagę na podzespoły, jakie oferuje nam komputer przemysłowy (procesor, pamięć RAM, dysk). Odpowiadają one za jego wydajność. Należy dobrać takie parametry, aby komputer spełniał nasze oczekiwania i był w stanie podołać aplikacji, która będzie na nim uruchamiana.

Pamięć operacyjna RAM. Dla mniej wymagających systemów SCADA może wystarczyć 4 GB RAM. Dla bardziej wymagających aplikacji może być potrzebne więcej – 8 lub nawet 16 GB RAM. Warto dokładnie sprawdzić, jakie są zalecane (nie minimalne) wymagania naszej aplikacji.

Procesor. Jeśli aplikacja nie jest zbyt wymagająca, wystarczający może okazać się procesor taki, jak Intel Atom lub Intel Celeron. Dla systemów bardziej rozbudowanych, takich jak zaawansowane aplikacje SCADA, zdecydowanie warto rozwazyć zastosowanie bardziej wydajnych procesorów Intel Core i5 oraz Intel Core i7. Zasada tu jest prosta: im więcej rdzeni oraz obsługiwanych jednocześnie wątków, tym większa wydajność i moc obliczeniowa.

Dysk twardy. Komputer przemysłowy powinien być wyposażony w wydajny, stabilny oraz bezawaryjny dysk. Warunki takie spełniają dyski SSD, które są odporne na wibracje i wstrząsy, a przede wszystkim dużo szybsze, niż tradycyjne dyski talerzowe. Koniecznie zorientuj się jaka pojemność jest Ci potrzebna. Do niedawna pewnym ograniczeniem były pojemności dysków SSD, obecenie jednak na rynku dostępne są modele o pojemności 512 GB lub nawet większej. 

System operacyjny. Większość urządzeń jest wyposażonych fabrycznie w system operacyjny. Najczęściej producent daje nam możliwość wyboru pomiędzy Windowsem a Linuxem. Najważniejszym kryterium wyboru jest oczywiście zgodność z aplikacją, której planujemy używać. Jeżeli chcemy używać oprogramowania, które działa wyłącznie w systemie Windows, musimy zamówić komputer z takim systemem. Ciekawym rozwiązaniem może być specjalna wersja Windows 10 IoT, przeznaczona do tworzenia bezpiecznego środowiska pracy dla urządzeń IoT.

Ekran. Panelowe komputery IPC posiadają zintegrowany ekran, najczęściej dotykowy. Dzięki temu nie ma konieczności stosowania dodatkowego monitora. W takim przypadku istotnym czynnikiem, na który warto zwrócić uwagę, jest rodzaj ekranu i jego przekątna.  W IPC najczęściej spotykamy dwa rodzaje ekranów dotykowych: matrycę rezystancyjną oraz pojemnościową. Jeśli komputer będzie zamontowany w miejscach, gdzie operatorzy używają rękawiczek, to warto rozważyć ekran rezystancyjny, ponieważ można go w nich obsługiwać. W innym przypadku warto wybrać ekran pojemnościowy, który zapewnia lepszą jakość obrazu, a dodatkowo obsługuje znaną ze smartfonów funkcję wielokrotnego dotyku (Multi-touch).

3. Wybór komputera przemysłowego dla systemu SCADA

Pierwszy etap to wybór typu komputera: czy będzie to komputer panelowy, czy typu BOX? Do obsługi systemu SCADA z reguły najlepszym rozwiązaniem będzie komputer panelowy. Ogromną jego zaletą jest brak potrzeby podłączania monitora zewnętrznego – komputer taki może być np. zainstalowany na maszynie podobnie jak zwykły panel operatorski. Integracja z ekranem nie wpływa na poziom niezawodności i odporności na trudne warunki pracy.

Komputer typu BOX warto zastosować wtedy, gdy nie potrzebujemy lokalnego ekranu. Jeżeli komputer nie realizuje żadnej wizualizacji i wystarczy do niego dostęp zdalny (przez Ethernet), można go zainstalować w szafie, gdzie będzie dodatkowo zabezpieczony.

Warto jednak zauważyć, że również w przypadku aplikacji wizualizacyjnych wykorzystanie komputera typu BOX może być w pewnych sytuacjach dobrym wyborem. Tak będzie, gdy potrzebujesz wyświetlać aplikację na dużym ekranie. Komputery panelowe oferują najczęściej ekrany nie większe niż 20-25 cali. Jeśli to dla Ciebie za mało, możesz zastosować komputer typu BOX i podpiąć do niego np. przez port HDMI zewnętrzny telewizor o znacznie większej przekątnej ekranu.

Należy również wspomnieć o tym, że istnieją również przemysłowe monitory dotykowe. Są to ekrany wykonane w standardzie przemysłowym – podobnie jak IPC odporne na czynniki zewnętrzne. Ekran taki można wykorzystać jako monitor dla komputera typu BOX.

Dobór podzespołów komputera przemysłowego zależy wyłącznie od wymagań Twojej aplikacji. Dla prostszych aplikacji, które często obsługują mniejsze ilości zmiennych, wystarczy komputer o podstawowych parametrach. Przykładem może być oprogramowanie AVEVA Edge, które jest prostym i elastycznym systemem SCADA/HMI. Do obsługi tego oprogramowania 4 GB RAM będzie wystarczające.

W przypadku bardziej zaawansowanego systemu, a także w przypadku konieczności uruchamiania na IPC wielu programów jednocześnie, warto rozważyć większą ilość pamięci RAM.

Warto również podejść do wyboru komputera z pewnym zapasem. Może okazać się że w niedalekiej nawet przyszłości będziesz chciał rozbudować swoją aplikację lub korzystać z większej liczby programów w tym samym czasie.  Dobrym pomysłem jest więc zakup komputera o nieco lepszych parametrach, niż potrzebujemy.

4. Czy komputery przemysłowe są objęte wsparciem technicznym?

Komputer przemysłowy pozornie jest jednym z prostszych urządzeń do obsługi, ponieważ przypomina zwykły komputer biurowy. Warto jednak sprawdzić, jaką dokumentację oferuje jego producent lub dystrybutor, oraz czy dostępne są instrukcje lub informatory techniczne, które pomagają skonfigurować komputer na hali produkcyjnej i skomunikować go z innymi urządzeniami.

Czasami jednak nawet rozbudowana dokumentacja może okazać się niewystarczająca. W takim przypadku przydatny może okazać się dostęp do wiedzy doświadczonych inżynierów. Warto sprawdzić, czy będziemy mieli możliwość skorzystania z takiej pomocy oraz czy będzie ona bezpłatna.  

Jeśli dopiero zaczynamy przygodę z komputerami przemysłowymi, dobrze jest mieć możliwość skorzystania z zestawów startowych. Dodatkowo warto zwrócić uwagę, czy firma sprzedająca dany komputer oferuje szkolenia lub e-szkolenia z zakresu obsługi, konfiguracji IPC. Niektóre firmy oferują nawet bezpłatne szkolenia, które pozwalają na zapoznanie się z oprogramowaniem i podstawami aplikacji wizualizacyjnych.

Jak dobrać komputer przemysłowy w 6 krokach?

• Określ jaki rodzaj komputera przemysłowego potrzebujesz w zależności od miejsca używania urządzenia i jego zastosowania:  komputer panelowy czy typu BOX.
• Zorientuj się, czy wybrany przez Ciebie komputer będzie odporny na wszystkie czynniki zewnętrzne, na które będzie narażony.
• Określ stopień skomplikowania aplikacji i dobierz parametry komputera: rodzaj procesora, wielkość dysku i pamięci RAM.
• Upewnij się, że komputer będzie bez problemu komunikował się
  z Twoimi urządzeniami i że liczba portów jest wystarczająca, aby w wygodny sposób korzystać z komputera.
• Jeśli wybrałeś komputer panelowy, pamiętaj o wyborze odpowiedniej przekątnej oraz o rodzaju ekranu.
• Zwróć uwagę, czy po kupnie urządzenia zyskasz dostęp do darmowych szkoleń lub e-szkoleń oraz darmowej pomocy technicznej.