HMI Сенсорный экран

1. Что такое сенсорный экран HMI?

Сенсорный экран человеко-машинного интерфейса (ЧМИ) — это пользовательский интерфейс или панель управления, которая соединяет человека с машиной, системой или устройством. Он позволяет операторам эффективно и интуитивно взаимодействовать с машинами и процессами. Сенсорные экраны ЧМИ широко используются в промышленной автоматизации, бытовой электронике и других областях для упрощения сложных операций, мониторинга производительности систем и управления процессами. Они обеспечивают графическое представление процессов, кнопки для команд и часто включают в себя такие функции, как сигналы тревоги, диагностика и регистрация данных.

2. Как работает сенсорный экран HMI?

Сенсорный экран HMI сочетает в себе сенсорное оборудование и программное обеспечение, которое преобразует вводимые человеком данные в команды для машин или систем.

Вот как это работает:

Обнаружение касания :

Экран распознает прикосновения с помощью различных технологий, таких как резистивная, емкостная, инфракрасная или поверхностная акустическая волна (ПАВ).

Резистивные экраны используют силу нажатия, а ёмкостные — электрические свойства человеческого тела. Инфракрасные и SAW-технологии распознают прикосновения с помощью световых лучей или звуковых волн соответственно.

Обработка сигналов :

Когда пользователь прикасается к экрану, оборудование определяет местоположение и отправляет эти данные на контроллер HMI.

Выполнение команды :

Обработанные данные запускают предопределенные действия в подключенной системе, такие как запуск машины, регулировка настроек или отображение определенной информации.

Отображение обратной связи :

Экран обновляется, отражая изменения или предоставляя обратную связь пользователю, обеспечивая взаимодействие в режиме реального времени.

3. Сенсорный экран HMI обычных размеров

Сенсорные экраны HMI выпускаются в различных размерах для различных областей применения и условий эксплуатации. Наиболее распространённые размеры — от 4 до 21 дюйма. Вот некоторые типичные категории размеров:

Маленькие экраны (4–7 дюймов) : используются в компактных устройствах или машинах с ограниченным пространством. Распространены в таких приложениях, как портативные устройства или простые панели управления.

Средние экраны (8–15 дюймов) : подходят для стандартных промышленных применений, обеспечивают баланс между функциональностью и стоимостью.

Большие экраны (15–21 дюйм и больше) : используются в сложных системах, требующих детальной визуализации данных, например, в диспетчерских заводов или в современном оборудовании.

Выбор размера часто зависит от таких факторов, как сложность приложения, объем отображаемых данных и доступное место для установки.

4. Типы сенсорных экранов HMI

Сенсорные экраны HMI различаются по технологии, функциям и области применения. Вот основные типы:

На основе сенсорной технологии :

Резистивный: экономичный и подходит для использования в перчатках. Менее чувствителен к лёгким прикосновениям.

Емкостные: высокочувствительные и долговечные, часто используются в современной бытовой электронике и передовых промышленных системах.

Инфракрасный: использует ряд инфракрасных светодиодов и фотодетекторов, обеспечивая высокую надежность и поддержку технологии multi-touch.

Поверхностные акустические волны (ПАВ): обеспечивают отличную четкость и долговечность, но могут подвергаться влиянию факторов окружающей среды, таких как пыль и вода.

На основе среды применения :

Стандартный HMI: разработан для общего использования в контролируемых средах.

Прочный HMI: создан для суровых промышленных условий и обладает такими характеристиками, как водонепроницаемость, амортизация и широкий диапазон температур.

На основе функциональности :

Базовый HMI: обеспечивает простые функции мониторинга и управления.

Расширенный HMI: включает дополнительные функции, такие как регистрация данных, сетевое подключение и удаленный доступ.

5. Как выбрать сенсорный экран HMI

Выбор правильного сенсорного экрана HMI требует тщательного рассмотрения нескольких факторов:

Требования к заявке :

Определите сложность системы и необходимые функции. Например, требуется ли регистрация данных, управление сигнализацией или поддержка мультисенсорного ввода?

Среда :

Оцените условия эксплуатации. Для суровых условий выбирайте прочные HMI-интерфейсы с защитными функциями, такими как водонепроницаемость и ударопрочность.

Размер :

Оцените доступное для установки пространство и объем информации, которую необходимо отобразить.

Связь :

Проверьте совместимость с существующими системами и протоколами (например, Ethernet, Modbus, OPC UA).

Бюджет :

Соотнесите соображения стоимости с требуемыми характеристиками и долговечностью.

Дизайн пользовательского интерфейса :

Убедитесь, что HMI поддерживает интуитивно понятный дизайн интерфейса для повышения эффективности работы оператора.

6. Приложения сенсорного экрана HMI

Сенсорные экраны HMI широко используются в различных отраслях благодаря своей универсальности. Вот некоторые из наиболее распространённых областей применения:

Промышленная автоматизация :

Используется для мониторинга и управления оборудованием на заводах, включая производственные линии, робототехнику и автоматизацию технологических процессов.

Управление энергией :

Используется на электростанциях, в системах возобновляемой энергии и интеллектуальных сетях для мониторинга и управления распределением энергии.

Здравоохранение :

Интегрировано в медицинские приборы и системы для мониторинга пациентов и управления оборудованием.

Транспорт :

Используется в транспортных средствах, поездах и кораблях для систем навигации, мониторинга и управления.

Бытовая электроника :

Используется в системах домашней автоматизации, кухонной технике и других интеллектуальных устройствах.

Автоматизация зданий :

Управляет системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, освещением и системами безопасности в умных зданиях.

Розничная торговля и гостеприимство :

Используется в киосках, банкоматах и POS-системах для взаимодействия с клиентами и самообслуживания.

7. Заключение

Сенсорные экраны HMI произвели революцию во взаимодействии человека с машинами, предлагая интуитивно понятные и эффективные интерфейсы в различных областях. Понимание принципов их работы, типов и областей применения помогает выбрать правильный HMI для конкретных задач. Будь то промышленная автоматизация, здравоохранение или бытовая электроника, эти устройства продолжают играть ключевую роль в повышении производительности и удобства использования.