AIO、VIO、HIO、SIO:工場の自動化アプリケーションに最適な産業用パネルPCはどれか?

AIO、VIO、HIO、SIO:どの産業用パネルPCが貴社のファクトリーオートメーション用途に最適か?

産業オートメーションでは、オペレーターが機械のステータス、制御、生産情報、接続された機器に直接アクセスできるように、HMI(ヒューマン・マシン・インターフェース)への依存度が高まっています。 

しかし、すべてのHMIが同じ方法で設置されるわけではありません。 

あるパネルPCは梱包機に直接組み込まれるかもしれませんし、別のパネルPCは完全なオペレーターステーションとして機能するかもしれません。機械メーカーは異なるコンピューティング構成に対応できるモジュール式のタッチスクリーン・プラットフォームを求めるかもしれませんし、食品加工ラインでは、HMI全体が洗浄(ウォッシュダウン)環境に耐えうる必要があるかもしれません。 

つまり、産業用パネルPCの選定においては、プロセッサーの性能や画面サイズ以外の要素から検討を始める必要があります。 

より重要な問いは次の通りです。 

HMIをオートメーションシステムにどのように組み込む必要があるか? 

Premioが提供する4つの産業用タッチスクリーン・アーキテクチャは、それぞれ異なる要件に対応しています。オールインワン型HMI導入向けのAIO、モジュール性を重視したVIO、オープンフレームでの機械統合を実現するHIO、そしてシステム全体の洗浄保護が可能なSIOです。  

AIO、VIO、HIO、SIOの概要 

 

AIO 

VIO 

HIO 

SIO 

主な設計 

オールインワン 

モジュール式 

オープンフレーム 

ステンレス鋼製洗浄対応 

IP保護等級 

フロントIP65 

フロントIP65 

フロントIP65 

システム全体IP66/IP69K 

画面サイズ 

10.1", 15.6", 21.5" 

12.1"~23.8" 

10.1", 15.6", 21.5" 

15", 15.6", 21.5", 23.8"

タッチ方式 

静電容量方式(PCAP) 

PCAPまたは抵抗膜方式 

PCAP 

PCAP、一部の構成で抵抗膜方式も選択可能

光学ボンディング 

— 

オプション 

— 

標準 

主な自動化の利点 

シンプルな完成型HMI 

ディスプレイとコンピューティングの柔軟性 

OEM装置への統合 

環境保護 

これらの違いは、パネルPCの設置場所や設置方法、オペレーターによる操作方法に影響を与えるため重要です。 

AIO:一体型の機械サイドHMIが必要な場合 

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多くの工場自動化アプリケーションでは、要求事項は明確です。つまり、タッチスクリーン、組み込みコンピューティング、産業用接続性を備えた完全なシステムとして機械に組み込む必要があるということです。 

ここで、PremioのAIOシリーズのようなオールインワン型パネルPCが適しています。 

AIOは、ディスプレイとコンピューティングプラットフォームを1つの筐体に統合しています。AIO構成は、PCAPタッチ、フロントパネルIP65保護、産業グレードのディスプレイ、および複数のプロセッサと画面サイズのオプションをサポートしています。プラットフォームに応じて、Premioは最大21.5インチのディスプレイサイズを提供しており、動作温度仕様は構成によって異なります。

自動化エンジニアにとっての主な利点は、導入の簡便さです。 

ディスプレイとコンピューティングアーキテクチャを別々に設計するのではなく、AIOはパネルマウントまたはVESAマウントが可能な完全なオペレーターインターフェースを提供します。 

以下の場合にはAIOをご検討ください: 

  • 完全なタッチスクリーンHMIが必要な場合
  • HMIを機械筐体の上または内部に設置する場合  
  • フロントパネルのIP65保護で十分な場合  
  • PCAPタッチがオペレーターのワークフローに適している場合  
  • HMIの個別コンポーネントを最小限に抑えたい場合  

標準的な機械制御ステーション、生産端末、オペレーターインターフェースにとって、オールインワンアーキテクチャは最もシンプルな出発点となり得ます。 

VIO:オールインワン設計よりもモジュール性が重要な場合 

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自動化OEMは多くの場合、複数の機械構成を構築します。 

基本的な機械にはタッチスクリーンモニターが必要なだけであり、別のモデルでは統合されたコンピューティングプラットフォームが必要になる場合があります。また、共通のオペレーターインターフェースを維持しながら、異なる処理能力を必要とする機械製品群もあります。 

VIOシリーズは、産業用パネルPCまたはタッチモニターとして機能できるモジュール設計でこれに対応しています。Premioは、VIOの構成に応じて、PCAPおよび抵抗膜方式タッチの両方、フロントパネルIP65保護、オプションの光学ボンディング、広範囲DC入力もサポートしており、過電流、過電圧、逆極性保護を備えています。

ここでの決定的な仕様は、単なるIP定格ではありません。 

それは「モジュール性」です。 

以下の場合にはVIOをご検討ください: 

  • 1つのディスプレイプラットフォームで複数の機械構成に対応させる場合
  • パネルPCまたはモニターの構成が必要な場合
  • PCAPおよび抵抗膜方式のタッチオプションが重要な場合  
  • 機械に広範囲のDC入力が必要な場合  
  • ディスプレイとコンピューティングの要件が個別に変更される可能性がある場合  

機械製品群全体でオペレーターインターフェースの標準化を目指す自動化OEMにとって、このアーキテクチャは固定式のオールインワンパネルPCよりも柔軟な構成を提供できます。 

HIO:HMIを機械に組み込む必要がある場合 

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時には、パネルPCが機械に取り付けられたコンピュータのように見えてはならない場合があります。 

それは機械そのものの一部になる必要があります。 

それがオープンフレームパネルPCの重要な特徴です。 

PremioのHIOシリーズは、装置への統合を目的とした産業用オープンフレーム設計を採用しています。10点PCAPタッチ、フロントパネルIP65保護、硬度7Hのガラス、-10°C〜50°Cの動作をサポートしています。現在の製品ラインナップには、10.1インチ、15.6インチ、21.5インチの画面オプションがあります。  

また、その取り付けアーキテクチャも他シリーズとは異なります。HIOはオープンフレーム取り付けをサポートしており、製品比較には壁面取り付けオプションも記載されています。  

以下の場合にはHIOをご検討ください: 

  • HMIがOEM装置に直接組み込む形で設計される場合
  • 機械の美観と筐体への統合が重要な場合  
  • メーカーが周囲の機械筐体を制御する場合  
  • 露出するディスプレイ面に対してフロントIP65保護で十分な場合  
  • 従来の密閉型パネルPCでは不要な機械構造が増えてしまう場合  

このため、HIOは梱包機器、検査システム、自動化機械、キオスク端末、およびタッチスクリーンが完成機器の一部となるその他のOEM設計に特に関連しています。 

簡単な違いは以下の通りです: 

AIOはHMIとして設置されます。HIOは機械に組み込まれます。 

SIO:HMI全体に環境保護が必要な場合 

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パネルPCが水や洗浄プロセス、あるいは衛生管理要件にさらされるような環境では、ファクトリーオートメーションの要求はより厳しいものとなります。 

ここで、フロントパネル保護とシステム全体での保護のどちらを選択するかが、決定的に重要な要因となります。 

PremioのSIO-300-ASLシリーズは、HMI全体が水、洗浄プロセス、過酷な清掃条件にさらされる可能性のある、洗浄環境や衛生管理が求められる産業現場向けに設計されています。本シリーズは、SUS316ステンレススチール筐体、IP66/IP69Kの完全防塵・防水保護、光学ボンディング、PCAPタッチパネル、密閉型M12コネクタ、ファンレス駆動を兼ね備えています。

これは、フロントパネルIP65保護のみが規定されているAIO、VIO、HIOとは根本的に異なります。 

以下のような場合にはSIOの導入をご検討ください: 

  • HMI全体が洗浄作業(ウォッシュダウン)にさらされる可能性がある
  • ステンレススチール製の構造が必要である 
  • 動作環境において密閉型の産業用コネクタが必要である 
  • 機器に高い衛生基準が求められる 
  • フロントパネルのみの浸入保護では不十分である 

一般的な自動化環境には、食品・飲料加工、医薬品製造、クリーンルーム、その他HMIが製造環境に直接さらされる用途などが含まれます。 

最初にどの仕様を優先すべきか? 

CPUの性能も依然として重要ですが、通常は最初の絞り込み条件とすべきではありません。 

産業オートメーションにおいては、以下の順序で要件を確認してください: 

1. HMIをどのように物理的に統合するか? 

OEM機械に直接組み込む必要がある場合は、HIOから検討してください。 

スタンドアロンのパネルPCとして完成品が必要な場合は、AIO、VIO、またはSIOを検討してください。 

2. ディスプレイをモジュール化する必要があるか? 

パネルPCとタッチモニター構成の間で柔軟性が必要な場合、VIOはその要件に合わせて特別に設計されています。 

3. システムのどの部分がさらされるか? 

フロントパネルの露出は、AIO、VIO、またはHIOのフロントIP65設計で対応可能です。 

システム全体にIP66/IP69Kの保護が必要な場合は、SIOが適しています。 

4. アプリケーションに必要なタッチテクノロジーは何か? 

現在の製品比較における仕様は以下の通りです: 

  • AIO: PCAP
  • HIO: PCAP
  • VIO: PCAP または 抵抗膜方式 
  • SIO: PCAP(一部構成で抵抗膜方式も選択可能)

タッチの要件を確認することは、特に抵抗膜方式が必要なアプリケーションにおいて選択肢を絞る助けとなります。

5. 次に、コンピューティング能力、接続性、画面サイズを比較する 

アーキテクチャが確立されたら、エンジニアはプロセッサ性能、I/O、ネットワーク、無線接続、ディスプレイ寸法、その他の構成要件を評価できます。 

コンピューティングのオプションは、パネルPCのシリーズや構成によって異なります。現在のPremioのプラットフォームは、低消費電力のIntelプロセッサから高性能なコンピューティングオプションまで幅広くカバーしており、プロセッサの選択肢はAIO、VIO、HIO、SIOの各モデルによって異なります。HMIアーキテクチャが選択されたら、ワークロードに最も適したプロセッサ、メモリ、接続性、および拡張オプションを比較検討できます。

目標は、すべてのカテゴリーで最高スペックのパネルPCを選ぶことではありません。まずは自動化システムに適合するアーキテクチャを選択し、その上で適切なコンピューティングプラットフォームの規模を決定することです。 

4つのHMIアーキテクチャ:異なる自動化要件に向けて 

最終的な選択は、以下の4つの問いに集約できます。 

自動化システムに必要なものは... 

まずは以下から検討... 

標準的な完全一体型オペレーターHMI 

AIO 

モジュール式のディスプレイとコンピューティングの柔軟性 

VIO 

OEM機械への直接統合型HMI 

HIO 

洗浄環境向けのシステム全体保護 

SIO 

したがって、オペレーターHMIの近代化とは、単に新しいタッチスクリーンや高速なプロセッサーを追加することだけではありません。 

それは、マシンの設計方法、オペレーターによる使用方法、そして工場環境の要求事項に合致したHMIアーキテクチャを選択することです。 

用途によってはシンプルさが優先され、また別の用途では、モジュール性、マシン統合、または環境保護が決定要因となります。 

これらの要件から検討を始めることで、自動化アプリケーションに適した産業用パネルPCがAIO、VIO、HIO、SIOのどれであるかを判断することがはるかに容易になります。 

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