Избор на правилната технология със сензорен екран за вашия индустриален HMI

Въведение

Сензорният екран е най--използваната част отвсеки индустриален HMI. Операторите го почукват стотици пъти на смяна, често докато носят ръкавици, с мокри или мазни ръце, в прашна или мокра среда. Изберете грешната сензорна технология и ще получите пропуснати входове, разочаровани оператори и преждевременна повреда на екрана.

Индустриалните HMI използват няколко сензорни технологии, всяка с различни силни и слаби страни. Това ръководство обяснява основните опции, как работят в реални фабрични условия и как да изберете правилната за вашето приложение.

1. ОсновнотоТехнологии за сензорен екран

1.1 Резистивно докосване

Как работи:Резистивен сензорен екран има два гъвкави слоя, покрити с резистивен материал, разделени от малки разделителни точки. Когато натиснете екрана, слоевете се докосват в тази точка, създавайки делител на напрежение, който контролерът чете като координата.

Ключови характеристики:

Активиран-натиск - работи с всеки предмет (пръст, ръкавица, стилус, писалка)

Само-с едно докосване (повечето версии)

По-ниска оптична яснота (пластмасовото фолио причинява известни отблясъци и дифузия)

По-ниска цена

Уязвим на драскотини и остри предмети

Може да се повлияе от вода на повърхността (фалшиви докосвания)

Най-добро за:Оператори-носещи ръкавици, чувствителни-разходни внедрявания, прости интерфейси-с едно докосване.

1.2 Прожектирано капацитивно (PCAP) докосване

Как работи:Капацитивен сензорен екран има решетка от прозрачни електроди върху стъклен субстрат. Когато проводящ обект (като пръст) се приближи, той нарушава електростатичното поле и контролерът изчислява позицията на допир.

Ключови характеристики:

Необходим е проводящ предмет - голи пръсти работят; стандартните ръкавици не го правят

Поддръжка на мулти{0}}докосване (щипване, мащабиране, плъзгане)

Отлична оптична яснота (стъклена повърхност, без пластмасов филм)

Изключително издръжлив и{0}}устойчив на надраскване (стъкло)

Водните капки могат да причинят фалшиви докосвания (освен ако не са проектирани с отхвърляне на вода)

По-висока цена от резистивни

Налични варианти на режим-за ръкавици (по-дебели сензори, специализирани контролери)

Най-добро за:Чиста среда, мулти{0}}тъч приложения, модерни HMI интерфейси, високо-ясни дисплеи.

1.3 Повърхностна акустична вълна (SAW)

Как работи:SAW използва ултразвукови вълни, предавани през стъклената повърхност от преобразуватели. Едно докосване поглъща част от енергията на вълната и контролерът измерва затихването, за да намери точката на допир.

Ключови характеристики:

Работи с пръст, ръка с ръкавица или мек стилус

Отлична оптична яснота (чисто стъкло, без наслагване)

Няма изискване за проводимост

Може да се повлияе от замърсители по повърхността (прах, масло)

Не е подходящ за тежки ръкавици или твърди предмети

Умерен разход

По-рядко срещан в индустриалните HMI днес

Най-добро за:Вътрешни павилиони, чиста среда, висока{0}}яснота без-използване с ръкавици.

1.4 Инфрачервено (IR) докосване

Как работи:IR сензорни рамки подреждат панела със светодиоди и фотодетектори, създавайки невидима мрежа от светлинни лъчи. Едно докосване прекъсва лъчите и контролерът идентифицира позицията.

Ключови характеристики:

Работи с всеки предмет - пръст, ръкавица, писалка, дори писалка

Без наслагване върху дисплея (отлична яснота)

Може да бъде голям формат (до 100"+)

Поддръжка на мулти{0}}докосване

Панелът трябва да е чист - прахът/отломките могат да блокират лъчите

Податлив на смущения от пряка слънчева светлина

По-висока цена, по-обемна рамка

Най-добро за:Големи дисплеи, павилиони, приложения, изискващи -докосване на всякакви предмети, чиста вътрешна среда.

1.5 Glove-Mode Capacitive (Специализиран PCAP)

Как работи:Вариант на проектиран капацитивен с по-дебел сензорен слой и специализиран фърмуер на контролера, който открива по-слабия сигнал през ръкавици. Някои модели включват и алгоритми за отхвърляне на вода.

Ключови характеристики:

Работи с тънки до средни работни ръкавици (памучни, нитрилни, латексови)

Може да не работи с тежки изолирани ръкавици

Поддръжката на мулти{0}}тъч се запазва

Добра оптична яснота

Налични са водоустойчиви-варианти

По-висока цена от стандартния PCAP

Изисква калибриране за специфични типове ръкавици

Най-добро за:Фабрични етажи, където операторите носят леки-до-средни ръкавици, но искат много-докосване и издръжливост на стъкло.

2. Паралелно-с-сравнение

3. Ключови фактори на промишлената среда

3.1 Съвместимост с ръкавици

Това е най-важният фактор за фабричните HMI.

Без ръкавици→ Всяка технология работи; PCAP дава най-доброто изживяване

Леки ръкавици (нитрил, латекс, памук)→ Glove-режим PCAP или резистивен

Средни ръкавици (кожа, работни ръкавици)→ Резистивен или инфрачервен

Тежки/изолирани ръкавици (хладилно съхранение, строителство)→ Резистивен или инфрачервен; PCAP няма да работи

Практически съвет:Ако операторите носят различни видове ръкавици през смените, резистивните са най-безопасният избор - те работят с всичко, което оказва натиск.

3.2 Вода и влага

Мокри ръце или пръски→ Резистивен и стандартен PCAP може да регистрира фалшиви докосвания от вода. Потърсете PCAP контролери,-отхвърлящи вода, или използвайте резистивни с дизайн на капкова{2}}контур.

Промивни среди→ Изберете напълно запечатан модул (IP65+) или с резистивен, или с -режим на ръкавици PCAP с отхвърляне на вода. Тук уплътнението на корпуса е по-важно от сензорната технология.

Кондензация→ Студено{0}}съхранение и зони с висока-влажност могат да причинят кондензация на екрана. Resistive се справя с това по-добре от стандартния PCAP.

3.3 Прах, масло и замърсители

Прашна среда (текстил, дърво, метал)→ Резистивен или PCAP със запечатано стъкло. SAW и IR могат да се повредят, защото замърсителите пречат на системата вълна/лъч.

Маслена среда (машинна обработка, обработка на храни)→ PCAP стъклото се почиства по-лесно от резистивната пластмаса. Но маслото на PCAP може да причини фалшиви докосвания - търсете масло-отхвърлящ фърмуер.

Химическа експозиция→ Уверете се, че материалът на повърхността на допир е устойчив на вашите почистващи химикали. Стъклото (PCAP) обикновено издържа на химикали по-добре от пластмасово фолио (резистивно).

3.4 Вибрации и удари

Машини с висока{0}}вибрация→ Резистивният и PCAP са в твърдо- състояние и се справят добре с вибрации. Преобразувателите на SAW могат да бъдат засегнати от силни вибрации.

Устойчивост на удар→ PCAP стъкло с подсилено покривно стъкло (еквивалент на Gorilla Glass) издържа на удар по-добре от резистивното пластмасово фолио. Но напуканото PCAP стъкло означава пълна повреда, докато резистивното може да продължи да работи с драскотини.

3.5 Оптична яснота и слънчева светлина

Ярки фабрики / на открито→ PCAP (стъкло) има по-добра яснота и по-малко отблясъци от резистивното (пластмасово фолио). Сдвояване с дисплеи с висока-яркост (500+ nit) и оптично свързване.

Широки ъгли на видимост→ PCAP и SAW предлагат най-добра-яснота извън ъгъл. Пластмасовото фолио на Resistive може да причини промяна на цвета под ъгъл.

3.6 Изисквания за много-докосване

Опростен HMI (бутони, въвеждане на данни)→ Резистивният-докосване е достатъчен и е по-евтин

Модерен потребителски интерфейс (приближаване, плъзгане, жестове)→ PCAP (стандартен или режим-в ръкавици) или инфрачервен

Чертеж / заснемане на подпис→ Резистивен със стилус или PCAP с активен стилус

4. Препоръки,-базирани на приложение

5. Как да изберем: стъпка по стъпка

Стъпка 1: Дефиниране на операторската среда

Операторите носят ли ръкавици? Какъв тип?

Ръцете са мокри, мазни или мръсни?

Изложен ли е екранът на вода, прах или химикали?

Стъпка 2: Дефинирайте потребителския интерфейс

Прости бутони и въвеждане на данни → едно-докосване е добре

Жестове, мащабиране, плъзгане → нужда от много-тъч (PCAP или IR)

Стилус или въвеждане на подпис → резистивен или PCAP с активен стилус

Стъпка 3: Оценете опасностите за околната среда

Прах → избягвайте SAW и IR

Вода → потърсете вода-отхвърляне на PCAP или използвайте резистивен

Химикали → стъкло (PCAP) е по-устойчиво от пластмаса (резистивно)

Вибрация → резистивна или PCAP; избягвайте SAW

Стъпка 4: Обмислете общата цена на притежание

Резистивното е по-евтино предварително, но може да се нуждае от смяна по-рано (драскотини, износване)

PCAP струва повече предварително, но издържа по-дълго (стъкло, устойчиво-на надраскване)

Фактор на разходите за подмяна, времето на престой и разочарованието на оператора

Стъпка 5: Тествайте преди да купите

Поискайте примерна единица и я тествайте с:

Действителните ръкавици, които операторите носят

Реални условия на вода/масло/прах

Вашият действителен HMI софтуер

Предвидено място за монтаж и осветление

6. Често срещани погрешни схващания

„Capacitive изобщо не работи с ръкавици.“Стандартният PCAP не го прави, но PCAP в-режим на ръкавици със специализирани контролери работи с леки-до-средни ръкавици. Тествайте с вашите специфични ръкавици.

„Резистивът е остарял.“Resistive все още е най-добрият избор за тежки ръкавици, мокри среди и-чувствителни приложения. Не е остарял - той е специално-създаден за тези условия.

„Повече допирни точки=по-добре.“Повечето индустриални HMI се нуждаят само от едно-докосване или от две-докосвания. Мулти{3}}докосването добавя разходи и сложност. Изберете въз основа на вашите действителни изисквания за потребителския интерфейс.

„Всичко, което има значение е сензорната технология.“Уплътнението на корпуса (IP рейтинг), яркостта на дисплея, оптичното свързване и качеството на контролера имат също толкова голямо значение. PCAP екран в лошо запечатан корпус ще се провали в среда на измиване.

„Всички PCAP са еднакви.“Качеството на контролера варира значително. Евтините PCAP контролери имат слаба устойчивост на шум, фалшиви докосвания и бавна реакция. Индустриален-клас PCAP използва специализирани контролери с отхвърляне на вода, режим с ръкавици и EMC защита.

7. Бъдещи тенденции

PCAP в-режим на ръкавица става стандарт- Повече индустриални панелни компютри се доставят с капацитивно докосване с ръкавици-по подразбиране, което заменя резистивното в много приложения.

Отхвърляне на вода и масло- Усъвършенстваните алгоритми на контролера могат да различат докосване с пръст и капки вода или петна от масло.

Усещане на сила- Някои нови технологии могат да откриват нива на налягане, позволявайки нови методи за взаимодействие.

Анти{0}}антимикробни покрития- За хранителни, медицински и фармацевтични приложения, докосвайте повърхности със сребърни-йони или други анти-антимикробни обработки.

Хаптична обратна връзка- Тактилната обратна връзка на сензорните екрани симулира усещането за физически бутони, подобрявайки точността, без да отклонявате поглед от машината.

Заключение

Изборът на правилната технология със сензорен екран за вашия промишлен HMI е свързан с адаптирането на технологията към реалните условия, пред които операторите са изправени - ръкавици, вода, прах, масло, вибрации и самия потребителски интерфейс. Resistive остава работен кон за тежки среди и тежки ръкавици. Прожектираният капацитивен (особено вариантите за-режим с ръкавици и -отхвърляне на вода) предлага превъзходна яснота, издръжливост и мулти-докосване за по-чисти или средни-работни среди. SAW и инфрачервените обслужват нишови приложения, където са необходими-докосване на обекти или много големи екрани.

Най-добрият подход е да определите вашата среда, да тествате с действителни ръкавици и условия и да изберете технология, която балансира предварителните разходи с дългосрочна-надеждност и удовлетворение на оператора.

Търсите индустриален HMI с правилната сензорна технология?Ние предлагаме 7"–27" панелни компютри с резистивен, стандартен PCAP и опции за PCAP в -режим ръкавица - всички с IP65 предни панели, дизайн без вентилатор и индустриални-контролери. Свържете се с нашия инженерен екип, за да посочите правилното сензорно решение за вашето приложение.

Ключови думи: промишлен HMI сензорен екран, резистивен спрямо капацитивен сензорен, ръкавичен-режим PCAP, индустриална сензорна технология, SAW сензорен, инфрачервен сензорен, фабричен избор на HMI, водоустойчив сензорен екран