15. Dezember 2006
Eine Probe sieht auf dem Tisch im Besprechungsraum gut aus. Montieren Sie es in einen Schrank, bringen Sie eine Schutzfolie an, schalten Sie die Werksbeleuchtung ein und schon wird es grau. Kontrast, Umgebungsreflexion, optisches Bonding, Helligkeit und Leistung – was ein industrieller HMI-Bildschirm wirklich braucht und welches Element am häufigsten an der falschen Stelle gekürzt wird.
Ein Muster sieht auf dem Besprechungstisch gut aus: Es wird schwarz, es wird weiß, die Farben sind sauber. Montieren Sie es in einen Schrank, decken Sie es mit einer drei Millimeter dicken Schutzfolie ab, schalten Sie die Fabrik-Deckenbeleuchtung ein und schon wird derselbe Bildschirm grau. Nichts ist fehlgeschlagen. Das Umgebungslicht hat den Kontrast aufgefressen.
Dies ist die häufigste Fehleinschätzung im industriellen HMI: eine Panel-Spezifikation als Ergebnis vor Ort zu behandeln. Das von einem Plattenhersteller angegebene Kontrastverhältnis wird in einem dunklen Raum gemessen, während in Fabrikhallen das ganze Jahr über 500 bis 1000 Lux herrschen und das Schrankfenster erneut reflektiert. Der wahrgenommene Kontrast entspricht der Bildschirmhelligkeit plus reflektiertem Licht, geteilt durch die Helligkeit im dunklen Zustand plus reflektiertem Licht. Sobald reflektiertes Licht eintritt, wachsen sowohl Zähler als auch Nenner und das Verhältnis bricht zusammen. Wenn Sie also ein kundenspezifisches LCD-Display für industrielle HMI spezifizieren, ist die erste Frage nicht, wie hell es ist, sondern wo der Bildschirm sitzt, was ihn bedeckt und woher das Licht kommt.
Der Instinkt besteht darin, die Helligkeit zu erhöhen. Ein hochhelles LCD-Modul mit 1000 cd/m2 bleibt zwar auch bei direkter Sonneneinstrahlung lesbar, bringt aber im Inneren eines Schranks drei Nebenwirkungen mit sich: Die Leistung der Hintergrundbeleuchtung vervielfacht sich um das Drei- bis Vierfache, Hitze sammelt sich hinter dem Panel und eine steigende Temperatur der LED-Sperrschicht beschleunigt den Lumenverlust. Industrieanlagen stehen selten still, daher ist der Verfall kein Drei-Jahres-Problem, sondern beginnt nach achtzehn Monaten.
Was einen Bildschirm tatsächlich bei Sonnenlicht lesbar macht, ist eine Kombination aus drei Dingen: ausreichende Helligkeit, geringe Oberflächenreflexion und ein wirklich tiefer dunkler Zustand. Die ersten beiden bestimmen, wie viel Umgebungslicht eindringt; der Dritte entscheidet, ob Schwarz noch Schwarz ist. Zwei Panels mit jeweils 800 cd/m² verhalten sich durch ein Fenster unterschiedlich: Das mit Antireflexionsbehandlung bleibt lesbar, das unbehandelte zeigt eine weiße Fläche. Daher muss die Spezifikation neben der Helligkeit auch den Reflexionsgrad bzw. die Trübung und den Glanz sowie die Leuchtdichte im Dunkelzustand angeben. Eine Spezifikation, die nur die Helligkeit auflistet, ergibt das einfachste Panel, das ein Anbieter anbieten kann.
Führen Sie die Zahlen aus. Wenn ein 7-Zoll-Panel von 400 auf 800 cd/m2 gebracht wird, verdoppelt sich der Hintergrundbeleuchtungsstrom ungefähr und die Temperatur hinter dem Panel steigt um 8 bis 12 Grad. Ein Schrank wird nicht belüftet, so dass sich die Temperatur auf der Umgebungstemperatur ansammelt und die LED-Sperrschichttemperatur im Sommer leicht über 70 Grad ansteigt, wobei jede zusätzliche zehn Grad die Lebensdauer halbiert. Im Inneren eines Schranks ist daher die richtige Helligkeit ausreichend und nicht maximal, während das verbleibende Budget für die Entspiegelung aufgewendet wird. Es erklärt auch, warum sich zwei 500-cd/m2-Panels im Preis zweifach unterscheiden können: Der Unterschied liegt in der optischen Behandlung, nicht in den LEDs.
Der Luftspalt zwischen Panel und Schutzfolie ist die am meisten vernachlässigte Schicht im industriellen HMI. Der Brechungsindexsprung zwischen Luft und Glas erzeugt zwei Reflexionen und entfernt etwa acht Prozent des Lichts, und schlimmer noch, er sendet Umgebungslicht direkt zurück zum Auge. Deshalb verhält sich ein Bildschirm bei Tageslicht wie ein Spiegel. Ein Optical-Bonding-LCD-Modul füllt diese Lücke mit optischem Klebstoff und reduziert so zwei reflektierende Schnittstellen auf eine.
Es lohnt sich, die Kosten vorab zu kennen. Nach der Verbindung werden Panel und Glas zu einer untrennbaren Einheit. Bei einem Defekt müssen also beide Teile ausgetauscht werden. Die Klebeschicht birgt Prozessrisiken in Form von Blasenbildung und Ausquetschen. Der Stückpreis steigt normalerweise um zwanzig bis vierzig Prozent. Die Entscheidung ist also nicht, ob die Verklebung gut ist, sondern ob Glas vorne ist, direkte Sonneneinstrahlung darauf besteht und Ausfallzeit für einen Austausch zur Verfügung steht. Outdoor-Schränke, Fahrzeugterminals und medizinische Wagen rechtfertigen dies. Bei Instrumenten im Schrank und Dunkelkammergeräten ist dies nicht der Fall. Dieser dritte Fall ist derjenige, der am häufigsten in die Bindung gedrängt wird, und der Kontrast, den er erkauft, ist ein Kontrast, den niemand sehen kann.
Ein Finger in einer Fabrik ist kein Finger auf einem Telefon. Winterhandschuhe, ölige und nasse Hände führen dazu, dass die kapazitive Berührung versagt oder springt. Ein Widerstandspanel ist hier oft stabiler, da es eher den Druck als die Kapazität misst.
Wenn kapazitiv erforderlich ist, gehören drei Dinge in die Spezifikation: maximale Handschuhdicke, die bei den meisten Designs weniger als 1,5 mm bedeutet, Toleranz gegenüber Wassertropfen und Ölfilm sowie die EMV-Anforderung, vorausgesetzt, Wechselrichter, Servos und Schweißgeräte befinden sich in der Nähe. Wenn Sie diese weglassen, reagiert der Prototyp, während die Produktionseinheiten Beschwerden generieren. Bei OEM- und ODM-Projekten für industrielle Displays wird der Touch-Ansatz normalerweise festgelegt, bevor das mechanische Design einfriert, da jede Änderung der Deckglasdicke eine Neuabstimmung aller Touch-Parameter erfordert und eine Neuabstimmung eine weitere Validierungsrunde bedeutet.
Industrieanlagen haben eine Lebensdauer von fünf bis zehn Jahren, während der Treiber-IC in einem Display nach drei Jahren das Ende seiner Lebensdauer erreichen kann. Ein Hersteller industrieller LCD-Displays, der Industriekunden beliefert, muss heute keine Lagerbestände nachweisen; Der Bestand muss innerhalb von fünf Jahren nachgewiesen werden.
Drei überprüfbare Elemente: der Lebenszyklusstatus des Treiber-IC, ob aktiv, nicht für neue Designs empfohlen oder am Ende seiner Lebensdauer; die verbleibende Belichtungszahl auf der Glasmaske; und der Prozess der Benachrichtigung über Produktänderungen. Die ersten beiden entscheiden darüber, ob die Produktion fortgesetzt werden kann. Der Dritte entscheidet, ob es sich bei dem Teil noch um dasselbe Teil handelt. Viele Projekte scheitern nicht an der Einstellung, sondern an einem unangekündigten Austausch des Polarisators, bei dem sich die photoelektrischen Parameter um fünf Prozent ändern und die gesamte Produktfamilie des Kunden an visueller Konsistenz verliert. In einem Vertrag handelt es sich bei der langfristigen Lieferung um eine Teilenummernliste plus eine Änderungsmitteilungsklausel, nicht um eine Zusage.
Bei einem OEM-Projekt liegen das Gehäuse, das Overlay, die Firmware und die Zertifizierungsdatei alle beim Kunden, und die Fabrik baut, montiert und testet nur. Bei einem ODM-Projekt bringt die Fabrik eine bestehende Plattform mit und der Kunde differenziert darauf. Die Anführungszeichen liegen oft nahe beieinander; die Grenze der Verantwortung ist es nicht.
Zwei Argumente wiederholen sich. Wer bezahlt die Gehäuseausstattung und wer pflegt die Firmware? Handelt es sich bei dem Gehäuse um eine Modifikation der bestehenden Form des Werks, müssen die Modifikationskosten und die Eigentümerschaft abgeschrieben werden. Wenn das Werk die Firmware schreibt, benötigt der Kunde mindestens die Binärdatei und einen Upgrade-Pfad, andernfalls ist das Gerät aufgrund eines Personalwechsels im Werk nicht aktualisierbar. Ein kurzer Test, welches Modell ein Lieferant tatsächlich anwendet: Fragen Sie nach der Stückliste. Diejenigen, die es zeigen, bauen normalerweise OEM; Wer sich weigert, verkauft in der Regel eine Plattform.
In einer Tabelle zusammengefasst sind alle oben genannten Punkte acht Zeilen: Größe und Auflösung, Sichtbereich und Umriss, Helligkeit und Reflexionsgrad, Betriebstemperatur, Schnittstelle und Anschluss, Touch-Ansatz, Oberflächenbehandlung einschließlich Blendschutz, Antireflexion und Verklebung sowie jährliches Volumen mit erwarteter Lebensdauer. Klar formuliert ermöglichen diese acht Zeilen, dass jede Fabrik innerhalb von drei Tagen ein vergleichbares Angebot abgeben kann. Da die erhaltenen Zitate vage formuliert sind, sind sie überhaupt nicht vergleichbar.
Eine letzte Anmerkung für Käufer. Der teure Teil eines industriellen HMI-Displays ist selten der Stückpreis; Es ist die Neugestaltung, die der Entdeckung folgt, dass der Bildschirm vor Ort nicht lesbar ist. Geben Sie dem Lieferanten in der Angebotsphase die Montageumgebung, das Abdeckungsmaterial und die Umgebungsbeleuchtungsstärke und lassen Sie ihn die Reflexion berechnen, was weitaus günstiger ist, als sich hinterher darüber zu streiten, wessen Spezifikation unvollständig war.
Eine Anmerkung zu den Beispielen. Beurteilen Sie ein industrielles HMI-Muster niemals danach, wie es aussieht, wenn es auf einer Werkbank beleuchtet wird; Beurteilen Sie es anhand der Beleuchtungsstärke vor Ort. Tragen Sie es auf den Boden, montieren Sie es im Schrank und schauen Sie es sich zweimal an, jeweils an den beiden hellsten Stunden des Tages. Das kostet eine Stunde und beseitigt die meisten Lesbarkeitsprobleme vor der Werkzeugbereitstellung. Produktdetails des Herstellers anzeigen
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Fordern Sie ein kostenloses Angebot anCOG- und COB-LCD, PMOLED/AMOLED-Mikrodisplay, 0,69–10,1 Zoll großer TFT-Farbbildschirm und LED-Hintergrundbeleuchtungsmodul, sechs Serien und 61 Modelle in Produktion; Nicht standardmäßige Größe, Auflösung, Schnittstelle, Blickrichtung und FPC werden gemäß Zeichnungen entwickelt. Standard-, Industrie- und Breittemperatur-Temperaturzone mit drei Geschwindigkeiten; Lieferung gemäß RoHS, REACH und CE mit vollständigen Compliance-Dokumenten, 12-monatige Garantie kann je nach Projekt verlängert werden.
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