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HMI 화면을 선택할 때는 여섯 가지 제약 조건을 동시에 고려해야 하는데, 이 제약 조건들은 서로 상충됩니다. 밝기가 높을수록 내부 온도가 상승하고, 두꺼운 커버 글라스는 내구성을 향상시키지만 터치 감도를 떨어뜨리며, 패널 크기가 클수록 인터페이스가 직렬 연결 방식으로 설계됩니다. 따라서 구매자는 환경적 요인을 먼저 고려하고, 패널을 두 번째로 고려한 후, 인터페이스를 마지막으로 고려하는 순서로 이러한 상충 관계를 해결해야 합니다. 그래야만 단순히 크기에 맞춰 제작된 인터페이스가 아니라, 주변 환경에 적응하고 오랫동안 사용할 수 있는 HMI를 얻을 수 있습니다.
이는 작업자가 기계를 작동시키는 데 사용하는 디스플레이 및 터치 장치입니다.
HMI 화면은 디스플레이 모듈, 터치 센서, 커버 글라스 및 이들을 제어 패널에 장착하는 기계적 인터페이스를 결합한 것입니다. HMI 화면 자체는 컨트롤러가 아닙니다. 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC) 또는 기계 제어 보드가 인터페이스를 생성하고, 화면은 이를 표시하고 입력을 받는 역할을 합니다. 이러한 구분은 제품 선정 시 중요한데, 어떤 결정이 패널 공급업체의 몫이고 어떤 결정이 제어 시스템 공급업체의 몫인지를 결정하기 때문입니다.
구매자 입장에서 실질적인 정의는 밀폐된 케이스에 장착되어야 하고, 작업자의 작업 거리에서 판독할 수 있어야 하며, 사용 중인 장갑을 착용한 상태에서도 접촉할 수 있어야 하고, 출력이 이미 고정된 호스트에 연결되어야 하는 조립체를 의미합니다.
데이터시트를 열기 전에 여섯 가지 조건이 사양을 결정합니다.
중요한 조건으로는 디스플레이 주변의 조도, 디스플레이 내부의 공기 온도, 작업자의 시청 거리, 판독 가능해야 하는 가장 작은 세부 사항, 장갑 착용 및 세척 방법, 호스트까지의 케이블 거리, 그리고 예상 수명을 포함한 작동 주기 등이 있습니다. 이러한 조건들은 각각 측정 가능하거나 추정 가능하며, 각각의 요소는 선택의 폭을 좁힙니다.
패널 크기를 먼저 정하는 구매자들은 대개 기계 설계가 확정된 후, 즉 변경 비용이 많이 드는 시점에 다시 이러한 조건들을 검토합니다. 요구 사항에 이러한 조건들을 미리 명시해 두면 한 시간 정도밖에 걸리지 않으며, 이러한 상황을 방지할 수 있습니다.
글자 높이가 크기를 결정하고, 내용이 해상도를 결정합니다.
대부분의 설치 환경에서 기계 HMI는 500mm에서 1,000mm 거리에서 읽히며, 펜던트나 대형 제어 스테이션이 사용되는 경우에는 더 먼 거리에서 읽힙니다. 사용 가능한 사양은 해당 거리에서 가장 작은 문자의 높이이며, 패널의 픽셀 피치를 알면 이를 픽셀 수로 변환할 수 있습니다. 그 이상의 해상도는 추세 그래프, 파형 추적, 카메라 오버레이 또는 복잡한 진단 표와 같이 세부적인 정보를 담고 있는 콘텐츠에만 유용합니다.
실용적인 순서는 가독성 요구 사항을 기준으로 크기를 정한 다음, 선택한 해상도에서 확대/축소 없이 인터페이스의 가장 밀도 높은 화면이 표시되는지 확인하는 것입니다. 확대/축소는 숨겨진 비용입니다. 특정 해상도에 맞춰 설계된 인터페이스를 다른 해상도로 확대하면 선명도가 떨어지고 지연 시간이 증가하는 경우가 많습니다.
가독성은 밝기 수치가 아니라 비율입니다.
밝은 작업장 바닥에 설치된 기계는 천장 조명과 경쟁하며, 야외에서는 직사광선과도 경쟁합니다. 작업자의 눈에 도달하는 빛은 디스플레이에서 방출되는 빛과 전면 표면에서 반사되는 빛이며, 주변 조도가 높을수록 반사광이 지배적입니다. 눈부심 방지 처리는 반사를 분산시키고, 반사 방지 코팅은 반사를 줄이며, 광학 접합은 디스플레이와 커버 글라스 사이의 내부 반사를 제거합니다.
선택에 있어 중요한 점은, 적절한 전면 표면을 가진 적당한 패널이 광택이 나고 접착되지 않은 전면을 가진 더 밝은 패널보다 더 나은 성능을 보일 수 있다는 것입니다. 게다가, 후자의 경우 더 낮은 전력 소비와 더 낮은 내부 온도에서도 이러한 성능을 발휘합니다. 주변 밝기가 매우 높은 경우에는 니트 수치 대신 해당 조건에서의 명암비 요구 사항을 사양에 명시해야 합니다.
장갑이 인터페이스보다 터치 기술을 결정하는 경우가 더 많습니다.
프로파일 조정을 거친 투영식 정전식 터치는 얇은 검사용 장갑이나 니트릴 장갑을 착용한 상태에서도 최상의 광학적 결과를 제공합니다. 두꺼운 작업용 장갑을 착용하거나 손이 젖었거나 오염이 심한 경우에는 터치 결합이 조정으로 복구할 수 있는 수준 이하로 떨어지므로, 이때는 저항식 패널이나 물리적 키가 있는 하이브리드 디자인이 실용적인 선택이 됩니다. 기기를 작동 중에 조작해야 하는 경우, 가장 안전한 설계는 가장 자주 사용하는 기능은 물리적 컨트롤에 배치하고 터치 표면은 설정 및 보조 화면에 사용하는 것입니다.
평가 샘플에 맨손가락을 사용하는 대신, 고객이 제공한 장갑을 끼고 표면이 젖은 상태에서 생산용 유리 두께를 확인하십시오.
호스트 출력과 케이블 연결에서 인터페이스를 선택하십시오.
호스트에서 표준 비디오 출력을 제공하는 경우, 타이밍 컨트롤러가 통합된 디스플레이를 사용하면 변환 단계와 그에 따른 지연 시간을 줄일 수 있습니다. 디스플레이와의 거리가 1미터 이상인 경우에는 LVDS와 같은 차동 링크나 단일 쌍 케이블을 이용한 직렬화 링크가 안정적인 선택입니다. 병렬 RGB는 짧은 내부 연결에 적합합니다. 제어 패널은 일반 소비자 기기보다 유지보수 빈도가 높으므로 커넥터는 확실한 잠금 기능을 갖추고 케이블은 정해진 굽힘 반경을 가져야 합니다.
인터페이스 선택 및 거리 제한은 커넥터 위치와 케이블 경로에 따라 달라지므로 기계 설계가 출시되기 전에 확인하는 것이 좋습니다.
패널은 방의 기후가 아닌 밀폐된 공간의 기후를 감지합니다.
밀폐형 제어 패널은 실내 온도보다 10~20도 높은 온도에서 작동할 수 있으며, 백라이트로 인해 열이 더욱 증가합니다. 사양에는 디스플레이의 내부 공기 온도, 콜드 스타트 요구 사항 및 예상 작동 주기를 명시해야 합니다. 이러한 요소들이 온도 변화와 백라이트 수명에 영향을 미치기 때문입니다. 밀폐성은 조립된 전면 패널의 특성입니다. 개스킷 또는 접착된 전면 패널, 베젤 및 하우징 표면이 함께 작동하여 세척 및 물청소에 중요한 IP 등급을 충족합니다.
기계를 제트 분사나 화학 약품으로 세척하는 경우, 전면 조립품의 재질은 등급만큼 중요하며, 세척제는 요구사항에 명시되어야 합니다. 모듈의 품질 시스템에 대한 자세한 내용은 품질 인증 페이지에서 확인할 수 있으며, 설치 지침은 FAQ 페이지 에서 찾아볼 수 있습니다.
설계가 진행 중인 동안 대체 경로를 설계하십시오.
기계의 HMI는 10년 이상 작동해야 하므로, 사양서에는 실제 사용 밝기에서 일정 시간 작동 후의 최저 휘도(luminance floor)를 명시해야 하며, 설계는 본체를 분해하지 않고도 전면 패널을 교체할 수 있도록 해야 합니다. 전원 공급의 안정성 또한 중요한 선택 기준입니다. 단종 공지가 명시된 표준 패널 등급은 단일 공급업체 부품의 약간 더 나은 사양보다 10년 이상 더 가치가 있습니다.
서비스 접근성, 커넥터 위치 및 케이블 여유는 모두 동일한 결정 사항에 포함됩니다. 왜냐하면 현장 고장 발생 시 수리 방문 비용이 가장 큰 비중을 차지하는 경우가 많기 때문입니다.
패널 가격이 아니라 공구와 생산량이 중요한 요소입니다.
눈에 보이는 비용 상승 요인은 패널, 터치 센서 및 커버 글라스입니다. 프로그램 예산에 영향을 미치는 요소는 커버 글라스 금형, 접합 수율, 제품군 내 디자인 변경으로 인해 발생하는 고유 부품 번호 수, 그리고 다양한 변형 모델에 걸쳐 누적되는 검증 노력입니다. 패널, 터치 스택 및 인터페이스를 표준화하고 커버 글라스의 모양과 인쇄만 변경하는 것이 일반적으로 제품군 전체를 커버하는 가장 저렴한 방법입니다.
전력 및 열 설계에도 비용이 발생합니다. 더 밝은 패널을 만들려면 더 많은 전력 공급과 더 나은 열 전달 경로가 필요하며, 이 두 가지 모두 초기 견적에 포함되지 않은 경우 나중에 설계 과정에 추가됩니다.
디자인을 확정하기 전에 다음 열 가지 항목을 확인하십시오.
디스플레이 주변의 조명 조건과 해당 조건에서의 명암비 요구 사항.
디스플레이 내부 공기 온도 및 저온 시동 요구 사항.
시청 거리와 판독 가능해야 하는 최소 문자 수.
장갑 종류, 세척제 및 밀봉 방법.
호스트 출력, 케이블 길이 및 커넥터 위치.
패널 크기와 해상도 분류이며, 가장 밀도가 높은 화면을 기준으로 크기 조정을 확인합니다.
장갑에 최적화된 터치 기술과 주요 기능을 위한 물리적 키가 탑재되어 있습니다.
코팅 및 인쇄를 포함한 전면 조립 재료와 내구성 요구 사항.
수명 목표는 서비스 밝기에서의 최저 휘도 값으로 명시되어 있습니다.
서비스 및 공급 계획에는 서비스 중단 고지 및 대체 방안이 포함됩니다.
사양을 뒷받침하는 표준에는 IEC 62368-1 의 내부 전자 안전 프레임워크 와 완제품에 대한 EU EMC 지침이 포함됩니다. 조립에 대한 작업 기대치는 IPC 에서 , 외함 및 장비 규약은 NEMA 에서, 제어 플랫폼 지침은 Rockwell Automation 및 Siemens 와 같은 공급업체에서 발행합니다 . 모듈 취급에 대한 정전기 방지 조치는 EOS/ESD 협회 에서 발행합니다.
HMI 화면이란 무엇인가요?
이는 작업자가 기계를 작동시키는 데 사용하는 디스플레이 및 터치 어셈블리입니다. 디스플레이 모듈, 터치 센서, 커버 글라스 및 장착 인터페이스가 제어 패널에 밀봉되어 있습니다. 컨트롤러는 인터페이스를 생성하고, 화면은 이를 표시하고 입력을 받습니다. 따라서 컨트롤러와 화면은 별도로 사양이 정해집니다.
PLC와 HMI의 차이점은 무엇인가요?
PLC는 기계의 논리를 실행하는 제어기이고, HMI는 상태를 표시하고 작업자 입력을 받는 인터페이스입니다. 선택 측면에서 PLC는 호스트 출력과 사용 가능한 인터페이스를 결정하고, HMI는 패널, 터치 및 밀봉 관련 결정을 담당합니다.
산업용 HMI 디스플레이 가격은 얼마인가요?
단가는 패널 크기 및 해상도, 밝기, 색온도, 터치 기술 및 전면 조립 방식에 따라 결정됩니다. 전체 프로그램에서 가장 큰 비용을 차지하는 것은 커버 글래스 금형, 접합 수율, 다양한 변형 제품의 수, 그리고 이러한 변형 제품 전반에 걸친 검증 비용입니다. 따라서 제품군 전체에 걸쳐 패널 스택을 표준화하면 일반적으로 총비용을 절감할 수 있습니다.
HMI에 고휘도 디스플레이가 필요한가요?
주변 조도가 실제로 높은 환경에서만 효과적입니다. 가독성은 방출되는 밝기와 반사광의 비율에 따라 달라지므로, 눈부심 방지 접합 전면 패널은 더 밝은 유광 디스플레이보다 낮은 전력 소비와 낮은 내부 온도에서도 우수한 성능을 발휘할 수 있습니다. 명암비는 니트 수치보다는 설치 환경에서의 명암비를 기준으로 지정해야 합니다.
주변 조명, 내부 온도, 시청 거리, 장갑 착용 여부 및 케이블 길이와 같은 기기 사용 환경을 CDTech에 보내주십시오. CDTech에서 패널, 터치 및 인터페이스 조합을 제안하고 필요한 공구에 대한 정보를 제공할 것입니다.
[email protected] 으로 문의 하시거나 문의 페이지를 이용해 주십시오 . 산업용 디스플레이 종류는 산업용 LCD 디스플레이 항목 아래에 나열되어 있습니다.