産業用 HMI ディスプレイがキャビネットに取り付けられると消えてしまう理由

業界インサイト · 2006 年 12 月 15 日
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2006 年 12 月 15 日

サンプルは会議室のテーブルに置いても問題ありません。キャビネットに取り付け、保護シートを貼り、工場出荷時の照明をオンにすると、灰色に変わります。コントラスト、周囲の反射、光学的結合、明るさ、パワーなど、産業用 HMI スクリーンに本当に必要なものと、間違った場所でカットされることが最も多い項目はどれですか。

1 つの画面、2 つのサイト

サンプルは会議室のテーブルに置いても問題なく見えます。黒にも白にも、色もきれいです。これをキャビネットに取り付け、3 ミリメートルの保護シートで覆い、純正の天井照明のスイッチを入れると、同じ画面が灰色に変わります。何も失敗していません。周囲の光がコントラストを侵食しています。

これは産業用 HMI で最もよくある誤った判断であり、パネルの仕様を現場での結果として扱うことです。パネルメーカーが引用するコントラスト比は暗い部屋で測定されたものですが、工場の床は年間を通じて 500 ~ 1000 ルクスに保たれており、キャビネットの窓が再び反射します。知覚されるコントラストは、画面の明るさと反射光を暗状態の明るさと反射光で割ったものに等しくなります。反射光が入ると分子も分母も大きくなり、比率が崩れます。したがって、産業用 HMI 用のカスタム LCD ディスプレイを指定する場合、最初に問題になるのは、その明るさではなく、画面がどこに配置され、何が画面を覆い、どこから光が来るかということです。

明るい方が自動的に良いわけではない

本能的に明るさを上げようとします。 1000 cd/m2 の高輝度 LCD モジュールは直射日光下でも読み取り可能ですが、キャビネット内では 3 つの副作用が生じます。バックライトの電力が 3 ~ 4 倍に増加し、パネルの裏側に熱が蓄積し、LED 接合部温度の上昇によりルーメンの低下が加速します。産業用機器はめったに停止しないため、劣化は 3 年の問題ではなく、18 か月から始まります。

実際に太陽光の下でも画面を読み取れるようにするには、十分な明るさ​​、低い表面反射率、そして真に深い暗い状態という 3 つの要素を組み合わせる必要があります。最初の 2 つは、どのくらいの周囲光が入るかを決定します。 3 番目は、黒がまだ黒であるかどうかを決定します。両方とも定格 800 cd/m2 の 2 つのパネルは、窓によって異なる動作をします。反射防止処理が施されたパネルは読み取り可能なままですが、処理されていないパネルは白のシートが表示されます。したがって、仕様には、明るさと併せて、反射率、またはヘイズと光沢、および暗状態の輝度を記載する必要があります。明るさのみを記載した仕様は、サプライヤーが提供できる最も簡単なパネルを入手できます。

数字を実行します。 7 インチ パネルの出力を 400 cd/m2 から 800 cd/m2 にすると、バックライト電流がおよそ 2 倍になり、パネルの背後の温度が 8 ~ 12 度上昇します。キャビネットには換気がないため、温度上昇が周囲温度と重なり、夏期には LED 接合部温度が容易に 70 度を超え、さらに 10 度上昇するごとに寿命が半減します。したがって、キャビネット内では最大値ではなく適切な明るさで十分であり、残りの予算は反射防止に費やされます。また、2 つの 500 cd/m2 パネルの価格が 2 倍異なる理由も説明されています。違いは LED ではなく光学処理です。

オプティカルボンディングが実際に取り除くもの

パネルと保護シートの間のエアギャップは、産業用 HMI において最も無視される層です。空気とガラスの間の屈折率の段差により 2 回の反射が発生し、光の約 8 パーセントが除去され、さらに悪いことに、周囲の光が直接目に戻ってきます。日光の下ではスクリーンが鏡のように動作するのはこのためです。光学接着 LCD モジュールはそのギャップを光学接着剤で埋め、2 つの反射面を 1 つに減らします。

費用は事前に知っておく価値があります。パネルとガラスは一度接着されると分離できない 1 つのアセンブリになるため、故障した場合は両方を交換する必要があります。接着層には、気泡やはみ出しの形でプロセス上のリスクが伴います。通常、単価は 20 ~ 40 パーセント上昇します。したがって、接着が良好であるかどうかを判断するのではなく、前面にガラスがあるか、直射日光が当たるか、交換に必要なダウンタイムがあるかどうかによって決まります。屋外キャビネット、車両端末、医療カートがそれを正当化します。キャビネット内機器や暗室機器にはありません。 3 番目のケースは、最も頻繁に債券化に追い込まれるケースであり、それによって得られるコントラストは、誰にも見えないコントラストです。

手袋、濡れた手、誤った接触

工場内の指は電話の指ではありません。冬用の手袋、油っぽい手、濡れた手などにより、静電容量式タッチが失敗したりジャンプしたりすることがあります。抵抗パネルは静電容量ではなく圧力を感知するため、多くの場合、この場合より安定します。

容量性が必要な場合、仕様には 3 つの項目が含まれます。手袋の最大厚さ (ほとんどの設計では 1.5 mm 未満を意味します)、水滴と油膜に対する耐性、およびインバーター、サーボ、溶接装置が近くにあることを考慮した EMC 要件です。これらを省略すると、プロトタイプは応答しますが、生産ユニットでは苦情が発生します。産業用ディスプレイの OEM および ODM プロジェクトでは、通常、タッチ アプローチは機械設計がフリーズする前に修正されます。これは、カバー ガラスの厚さを変更すると、すべてのタッチ パラメータを再調整する必要があり、再調整はもう一度検証ラウンドを行うことを意味するためです。

長期供給: より厳しいゲート

産業機器の寿命は 5 ~ 10 年ですが、ディスプレイ内のドライバー IC は 3 年で寿命になります。産業顧客にサービスを提供する産業用 LCD ディスプレイ メーカーは、今日在庫を証明する必要はありません。 5年以内に在庫があることを証明する必要がある。

検証可能な 3 つの項目: ドライバー IC のライフサイクル ステータス (アクティブか、新しい設計には推奨されないか、または寿命かどうか)。ガラスマスクの残りの露光回数。製品変更通知プロセス。最初の 2 つは、生産を継続できるかどうかを決定します。 3 番目のステップでは、パーツが依然として同じパーツであるかどうかを判断します。多くのプロジェクトは中止によって消滅するのではなく、予告なく偏光子が交換されると消滅します。その場合、光電パラメータが 5% 変動し、顧客の製品ファミリー全体が視覚的な一貫性を失います。契約における長期供給は、部品番号リストと変更通知条項を加えたものであり、約束ではありません。

OEM または ODM: ハウジングとファームウェアの所有者

OEM プロジェクトでは、ハウジング、オーバーレイ、ファームウェア、および認証ファイルはすべて顧客にあり、工場は構築、組み立て、テストのみを行います。 ODM プロジェクトでは、工場が既存のプラットフォームを導入し、顧客がその上で差別化を図ります。多くの場合、引用符は近いものになります。責任の境界はありません。

2 つの引数が繰り返されます。誰がハウジング ツールの費用を支払い、誰がファームウェアを保守するのか。ハウジングが工場の既存の金型を改造したものである場合、改造コストとその所有権を書き留める必要があります。工場がファームウェアを作成する場合、顧客は少なくともバイナリとアップグレード パスが必要です。そうでないと、工場のスタッフが交代すると機器が更新できなくなります。サプライヤーが実際にどのモデルを実行しているかを簡単にテストする方法の 1 つは、BOM を参照してもらうことです。それを示す人は通常 OEM を構築します。拒否する人は通常、プラットフォームを販売しています。

要件を引用可能な仕様に変える

上記のすべてを表に圧縮すると、サイズと解像度、表示領域と輪郭、輝度と反射率、動作温度、インターフェイスとコネクタ、タッチ アプローチ、アンチグレア、反射防止、接着を含む表面処理、および予想寿命を含む年間ボリュームの 8 行になります。これら 8 行を明確に記述すると、どの工場でも 3 日以内に同等の見積もりを返すことができます。漠然と書かれているため、受け取った見積もりはまったく比較できません。

購入者への最後の注意事項。産業用 HMI ディスプレイの高価な部分が単価であることはほとんどありません。現場で画面が読めないことが判明したことを受けての再設計です。 RFQ の段階で実装環境、カバーの材質、周囲照度をサプライヤーに渡し、反射を計算してもらいます。これは、後から仕様が不完全であると議論するよりもはるかに安価です。

サンプルについての注意事項が 1 つあります。工業用 HMI サンプルをベンチ上で点灯したときにどのように見えるかで判断しないでください。現場の照度で判断してください。それを床に運び、キャビネットに取り付け、一日の中で最も明るい時間帯に二度見てください。それには 1 時間かかりますが、可読性の問題のほとんどはツールを使用する前に解決されます。 メーカー製品の詳細を見る

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