Ekran dotykowy LCD CDTech

rozwiązania wyświetlacza / dotyku / łączenia

Wybór wyświetlaczy HMI do zastosowań przemysłowych: panel dopasowany do maszyny, panel dotykowy i interfejs

Odwiedzin: 358 Autor: Edytor strony Czas publikacji: Pochodzenie: teren

Ekran HMI jest wybierany pod kątem sześciu ograniczeń jednocześnie, które są ze sobą sprzeczne. Większa jasność podnosi temperaturę wewnętrzną, grubsze szkło ochronne poprawia trwałość, ale zmniejsza wrażliwość na dotyk, a większy panel przesuwa interfejs w kierunku łącza szeregowego. Kupujący, którzy rozwiążą konflikty we właściwej kolejności – najpierw warunki, potem panel, a na końcu interfejs – otrzymają interfejs maszyny, który przetrwa w swoim środowisku, a nie taki, który po prostu pasuje do wycięcia.

Czym jest ekran HMI w kontekście wyboru

Jest to zespół wyświetlacza i elementów dotykowych, którego operator używa do obsługi maszyny.

Ekran HMI łączy w sobie moduł wyświetlacza, czujnik dotykowy, szybę ochronną oraz interfejs mechaniczny, który mocuje je do panelu sterowania. Nie jest on sterownikiem: programowalny sterownik logiczny (PLC) lub płyta sterownicza maszyny tworzy interfejs, a ekran go wyświetla i przyjmuje dane wejściowe. To rozdzielenie ma znaczenie podczas wyboru, ponieważ decyduje, które decyzje należą do dostawcy panelu, a które do dostawcy systemu sterowania.

Dla kupującego praktyczną definicją jest to, że urządzenie musi być zamknięte w obudowie, odczytywane z odległości roboczej operatora, obsługiwane za pomocą rękawiczek i podłączone do komputera, którego wyjście jest już ustalone.

Zacznij od maszyny, nie od modułu

Przed otwarciem arkusza danych należy spełnić sześć warunków, które decydują o specyfikacji.

Istotne są takie czynniki, jak oświetlenie otoczenia wyświetlacza, temperatura powietrza wewnątrz wyświetlacza, odległość widzenia operatora i najmniejszy szczegół, który musi być czytelny, sposób noszenia rękawic i czyszczenia, odległość kabla od komputera głównego oraz cykl pracy z przewidywanym okresem eksploatacji. Każdy z tych parametrów można zmierzyć lub oszacować i każdy z nich eliminuje pewne opcje.

Kupujący, którzy zaczynają od rozmiaru panelu, zazwyczaj wracają do tych warunków później, po zamrożeniu projektu mechanicznego, kiedy zmiany są kosztowne. Wpisanie ich do wymagań zajmuje godzinę i zapobiega temu.

Rozmiar i rozdzielczość z pozycji operatora

Wysokość znaku decyduje o rozmiarze, a treść decyduje o rozdzielczości.

W większości instalacji odczyt z interfejsu HMI maszyny odbywa się z odległości od 500 mm do 1,000 mm, a w przypadku zastosowania panelu wiszącego lub dużej stacji sterującej – z większej. Użyteczną specyfikacją jest wysokość najmniejszego znaku w tej odległości, która po poznaniu rozstawu pikseli panelu jest przeliczana na liczbę pikseli. Rozdzielczość powyżej tej wartości jest przydatna tylko w przypadku treści o dużej szczegółowości: wykresów trendów, śladów przebiegów, nakładek z kamer czy gęstych tabel diagnostycznych.

Praktyczną sekwencją jest ustalenie rozmiaru na podstawie wymogu czytelności, a następnie sprawdzenie, czy wybrana rozdzielczość wyświetla najgęstszy ekran w interfejsie bez skalowania. Skalowanie to ukryty koszt: interfejs zaprojektowany dla jednej rozdzielczości i skalowany do innej traci na przejrzystości i często generuje opóźnienia.

Jasność, powłoki i problem odbitego światła

Czytelność to współczynnik, a nie wartość luminancji.

Maszyna na jasnej hali produkcyjnej konkuruje z oświetleniem górnym, a na zewnątrz z bezpośrednim słońcem. Do oka operatora dociera światło emitowane przez wyświetlacz oraz światło odbijane przez jego przednią powierzchnię, a przy wysokim poziomie oświetlenia otoczenia dominuje składowa odbita. Powłoka antyrefleksyjna rozprasza odbicie, powłoka antyrefleksyjna je redukuje, a wiązanie optyczne eliminuje wewnętrzne odbicia między wyświetlaczem a szkłem osłonowym.

Konsekwencją selekcji jest to, że panel o średniej jasności i odpowiedniej przedniej powierzchni może przewyższyć jaśniejszy panel z błyszczącym, niespojonym frontem – i to przy niższym poborze mocy i niższej temperaturze wewnętrznej. W przypadku, gdy poziom kontrastu w otoczeniu jest rzeczywiście wysoki, specyfikacja powinna określać wymagany kontrast w takich warunkach, a nie wartość wyrażoną w nitach.

Technologia dotykowa i rękawice, które operatorzy faktycznie noszą

Rękawica częściej decyduje o technologii dotyku niż interfejs.

Dotyk pojemnościowy z dostrojonym profilem obsługuje cienkie rękawice diagnostyczne lub nitrylowe i zapewnia najlepszy efekt optyczny. Grube rękawice robocze, mokre dłonie i silne zabrudzenia redukują sprzężenie poniżej poziomu, który jest w stanie zniwelować dostrojenie, co jest praktycznym wyborem w przypadku, gdy panel rezystancyjny lub konstrukcja hybrydowa z fizycznymi przyciskami staje się praktycznym wyborem. W przypadku obsługi maszyny w trakcie pracy, najbezpieczniejsza konstrukcja zachowuje najczęściej używane funkcje na fizycznych elementach sterujących, a powierzchnię dotykową rezerwuje do konfiguracji i ekranów pomocniczych.

Dokonaj weryfikacji za pomocą rękawiczek klienta i na mokrej powierzchni, na grubości szkła produkcyjnego, a nie gołym palcem na próbce kontrolnej.

Interfejs i długość kabla

Wybierz interfejs z wyjścia hosta i przebiegu kabla.

W przypadku, gdy host zapewnia standardowe wyjście wideo, wyświetlacz ze zintegrowanym kontrolerem synchronizacji eliminuje etap konwersji i jego opóźnienie. W przypadku, gdy wyświetlacz znajduje się w odległości co najmniej metra, niezawodnym wyborem jest łącze różnicowe, takie jak LVDS lub łącze szeregowe na jednej parze; równoległe RGB sprawdza się w przypadku krótkich odcinków wewnętrznych. Złącze powinno mieć blokadę wymuszoną, a kabel określony promień gięcia, ponieważ panel sterowania jest częściej serwisowany niż urządzenie konsumenckie.

Warto potwierdzić wybór interfejsu i jego ograniczenia odległościowe przed udostępnieniem projektu mechanicznego, ponieważ od nich zależy położenie złącza i przebieg kabla.

Temperatura, uszczelnienie i obudowa

Panel monitoruje klimat zagrody, a nie pomieszczenia.

Uszczelniony panel sterowania może być umieszczony 10 do 20 stopni nad powierzchnią pomieszczenia, a podświetlenie dodatkowo dodaje ciepła. Specyfikacja powinna określać temperaturę powietrza wewnątrz wyświetlacza, wymaganą temperaturę zimnego startu oraz przewidywany cykl pracy, ponieważ to one determinują wariant temperatury i możliwą żywotność podświetlenia. Uszczelnienie to właściwość zmontowanego panelu przedniego: uszczelka lub klejony front, ramka i powierzchnia obudowy razem tworzą stopień ochrony IP, który ma znaczenie w przypadku czyszczenia i mycia.

W przypadku czyszczenia maszyny za pomocą dysz lub środków chemicznych, materiały użyte do montażu przedniego mają równie duże znaczenie jak parametry, a środki czyszczące powinny być wymienione w wymaganiach. System jakości modułu jest udokumentowany na stronie certyfikatów jakości , a wskazówki dotyczące instalacji znajdują się na stronie z często zadawanymi pytaniami.

Żywotność, serwis i dostawa

Zaprojektuj ścieżkę zastępczą, póki projekt jest otwarty.

Oczekuje się, że interfejs HMI będzie działał przez dekadę lub dłużej, dlatego specyfikacja powinna określać minimalną luminancję po określonej liczbie godzin przy faktycznie używanej jasności, a konstrukcja powinna umożliwiać wymianę zespołu przedniego bez demontażu obudowy. Ciągłość zasilania jest również kryterium wyboru: standardowa klasa paneli z udokumentowanym powiadomieniem o wycofaniu z produkcji jest warta więcej w ciągu dziesięciu lat niż nieznacznie lepsza specyfikacja dołączona do części z jednego źródła.

Dostęp serwisowy, położenie złącza i luz kabla są elementami tej samej decyzji, ponieważ koszt wizyty serwisowej jest zazwyczaj największym kosztem w przypadku awarii w terenie.

Czynniki wpływające na koszty i gdzie się ukrywają

Decydujące znaczenie ma oprzyrządowanie i wydajność, a nie cena panelu.

Widocznymi czynnikami wpływającymi na koszty są panel, czujnik dotykowy i szkło osłonowe. Czynnikami wpływającymi na budżet programu są: oprzyrządowanie szkła osłonowego, wydajność klejenia, liczba odrębnych numerów części tworzonych poprzez zróżnicowanie projektu w obrębie rodziny maszyn oraz nakład pracy związany z walidacją w różnych wariantach. Standaryzacja panelu, stosu dotykowego i interfejsu przy jednoczesnej zmianie jedynie kształtu i nadruku szkła osłonowego jest zazwyczaj najtańszym sposobem na pokrycie kosztów całej rodziny produktów.

Projektowanie pod kątem zasilania i chłodzenia również generuje koszty: jaśniejszy panel wymaga większego zasilania i lepszej ścieżki cieplnej, a oba te czynniki pojawiają się na późniejszym etapie programu, jeśli nie zostały uwzględnione w pierwotnym szacunku.

Lista kontrolna wyboru pliku projektu

Potwierdź te dziesięć elementów przed zamrożeniem projektu.

  • Oświetlenie otoczenia wyświetlacza i wymagany kontrast w tych warunkach.

  • Temperatura powietrza wewnętrznego przy wyświetlaczu i wymóg zimnego startu.

  • Odległość, z jakiej można oglądać obraz oraz najmniejszy znak, który musi być czytelny.

  • Rodzaj rękawic, środek czyszczący i metoda uszczelnienia.

  • Wyjście hosta, długość kabla i pozycja złącza.

  • Rozmiar panelu i klasa rozdzielczości, przy czym sprawdzano skalowalność ekranu o największej gęstości.

  • Technologia dotykowa dopasowana do rękawiczek, z fizycznymi przyciskami do najważniejszych funkcji.

  • Materiały do ​​montażu frontów, łącznie z powłoką i nadrukiem oraz wymagania dotyczące ich trwałości.

  • Docelowy czas życia określony jako dolna granica luminancji przy jasności usługi.

  • Plan świadczenia usług i dostaw, obejmujący powiadomienie o zaprzestaniu świadczenia usług i ścieżkę zastępczą.

Normy wspierające tę specyfikację obejmują wewnętrzne ramy bezpieczeństwa elektroniki określone w normie IEC 62368-1 oraz dyrektywę UE EMC dla gotowej maszyny. Oczekiwania dotyczące jakości wykonania montażu są publikowane przez IPC , konwencje dotyczące obudów i urządzeń przez NEMA , a wytyczne dotyczące platform sterowania przez dostawców, takich jak Rockwell Automation i Siemens . Praktyka kontroli ładunków elektrostatycznych w zakresie obchodzenia się z modułami jest publikowana przez stowarzyszenie EOS/ESD.

FAQ

Czym jest ekran HMI?

To zespół wyświetlacza i dotyku, którego operator używa do obsługi maszyny: moduł wyświetlacza, czujnik dotykowy, szybka ochronna i interfejs montażowy, uszczelnione w panelu sterowania. Kontroler tworzy interfejs, a ekran wyświetla go i akceptuje dane wejściowe, dlatego oba elementy są specyfikowane oddzielnie.

Jaka jest różnica pomiędzy PLC i HMI?

PLC to sterownik realizujący logikę maszyny; HMI to interfejs wyświetlający stan i akceptujący dane wejściowe operatora. W kategoriach selekcji PLC określa wyjście hosta i dostępny interfejs, podczas gdy HMI podejmuje decyzje dotyczące panelu, dotyku i uszczelnienia.

Ile kosztuje przemysłowy wyświetlacz HMI?

Cena jednostkowa zależy od rozmiaru i rozdzielczości panelu, jasności, wariantu temperatury, technologii dotykowej oraz montażu przedniego. Większe koszty w ramach programu obejmują oprzyrządowanie szkła osłonowego, wydajność klejenia, liczbę różnych wariantów i ich walidację, dlatego standaryzacja stosu w obrębie rodziny maszyn zazwyczaj obniża całkowity koszt.

Czy HMI wymaga wyświetlacza o dużej jasności?

Tylko tam, gdzie światło otoczenia jest naprawdę wysokie. Czytelność zależy od stosunku emitowanej luminancji do światła odbitego, dlatego antyodblaskowy, klejony front może przewyższać jaśniejszy, błyszczący wyświetlacz przy niższym poborze mocy i niższej temperaturze wewnętrznej. Określ kontrast w warunkach instalacji, a nie w nitach.

Następny krok

Prześlij do CDTech dane dotyczące stanu maszyny — oświetlenia otoczenia, temperatury wewnętrznej, odległości widzenia, rękawic i długości kabla. W odpowiedzi zostanie zaproponowana kombinacja panelu, dotyku i interfejsu, a także określone zostaną wymagania dotyczące narzędzi.

Skontaktuj się z nami pod adresem [email protected] lub skorzystaj ze strony kontaktowej ; klasy wyświetlaczy przemysłowych są wymienione w sekcji dotyczącej przemysłowych wyświetlaczy LCD.


Wybór interfejsu wyświetlacza

×

Kontakt

(Akceptuj pliki Word, PDF, DXF, DWG, JPG, AI, PSD, maks. 10 MB)
captcha

Kontynuując korzystanie z serwisu wyrażasz zgodę na naszą politykę prywatności Regulamin.

Zgadzam się