So wählen Sie einen Industriemonitor für OEM-Geräte aus

Ein Industrie-Display sollte als Bestandteil der Maschine spezifiziert werden und nicht als Desktop-Zubehör. Ein Monitor kann zwar die richtige Bildschirmgröße und Helligkeit aufweisen, dennoch für das Projekt ungeeignet sein, weil seine Befestigungslöcher nicht passen, seine Anschlüsse verdeckt sind oder er sich nicht ordnungsgemäß mit dem Host verbinden lässt.

Bei einem OEM-Projekt sollten Sie zunächst das Gehäuse, das Host-System und die Betriebsumgebung festlegen. Definieren Sie anschließend das Display, die Touch-Funktion, die Schnittstellen und die Schutzmaßnahmen entsprechend diesen Rahmenbedingungen. Das Muster sollte im fertigen Gerät getestet werden, bevor das Design für die Produktion freigegeben wird.

Klären Sie zunächst, was Sie benötigen

Die Begriffe „LCD“, „Display“, „Touchscreen“ und „Monitor“ werden häufig für unterschiedliche Produkte verwendet. Wenn man zunächst die Produktgrenzen definiert, vermeidet man Angebote für die falsche Baugruppe.

Produkt	Was ist im Lieferumfang enthalten?	Geeignet Wenn
LCD-Panel	TFT-LCD und Hintergrundbeleuchtung	Sie entwerfen die Steuerung, die Struktur und die Integration
Anzeigeeinheit	LCD mit optionalem Touchpanel, Deckglas und Verklebung	Ihr System verfügt bereits über eine geeignete Anzeigeelektronik
Industrieller Anzeigemonitor	LCD, Steuerplatine, Videoeingänge, Stromversorgungsschaltung und Befestigungsvorrichtung	Ein externer PC oder ein eingebetteter Controller liefert das Videosignal
Industrie-Panel-PC	Display, Touchscreen und Computer in einem Gerät	Die HMI muss die Software zudem lokal ausführen

Wenn der Computer und der Bildschirm integriert werden müssen, ist ein Industrie-Panel-PC könnte die bessere Architektur sein. Wenn das Gerät bereits über einen Computer oder eine eingebettete Steuerung verfügt, ist eine separate Industriemonitor bietet in der Regel einen einfacheren Austausch und mehr Flexibilität bei einer späteren Aufrüstung des Computers.

Beginnen Sie mit der technischen Zeichnung

Überprüfen Sie die mechanische Passform, bevor Sie sich für optionale Ausstattungsmerkmale entscheiden. Eine Änderung der Gehäuseöffnung nach der Werkzeugfertigung ist wesentlich schwieriger als die Anpassung des Monitors bereits in der Entwurfsphase.

Überprüfen Sie die folgenden Maße in den Zeichnungen des Monitors und des Gehäuses:

• Gesamtbreite, -höhe und -tiefe;
• Aktiver Bereich und sichtbarer Bereich des LCD-Displays;
• Ausschnitt im Schrank und Überlappung des Deckglases;
• Positionen der Befestigungslöcher, Schraubengröße und Ausrichtung der Halterung;
• Platz hinter dem Monitor für Platinen, Kabel und Belüftung;
• Position des Steckers und Richtung des Kabelausgangs;
• Kabelbiegeradius und Abstand zur Gehäusewand;
• vordere Dichtung oder Dichtfläche;
• Richtung, aus der der Monitor montiert und demontiert wird.

Ein Open-Frame-Monitor wird in der Regel hinter der Frontblende des Kunden befestigt. Ein Monitor für den Blendenmontage passt in einen Ausschnitt im Gehäuse. Ein VESA-Monitor eignet sich für einen Maschinenarm oder eine rückseitige Halterung, doch das VESA-Befestigungsmuster allein garantiert noch nicht, dass das Gehäuse und die Kabel passen.

Beurteilen Sie ein Muster nicht allein anhand der Bildschirmdiagonale. Zwei 15,6-Zoll-Monitore können zwar dieselbe LCD-Auflösung aufweisen, sich jedoch hinsichtlich der Glasabmessungen, der Einbautiefe und der Anschlusspositionen unterscheiden.

Den Monitor an das Host-System anpassen

Die Display-, Touch- und Stromversorgungswege sollten separat überprüft werden. Ein einziger Steckertyp ist kein Garant für vollständige Kompatibilität.

Video

Notieren Sie das Host-Modell, die Ausgangsleistung, die native Auflösung, die Ausrichtung und die Kabellänge. HDMI und DisplayPort sind gängige externe Eingänge; VGA oder DVI können für vorhandene Geräte weiterhin geeignet sein. LVDS und eDP sind in der Regel interne Schnittstellen des Bildschirms.

Verwenden Sie nach Möglichkeit die native Ausgabe des Hosts. Konverter bedeuten ein weiteres Gerät, eine weitere Verbindung und eine weitere Startsequenz, die überprüft werden müssen. Unsere Leitfaden zu HDMI, DisplayPort und USB-C erläutert, wann die jeweilige Schnittstelle geeignet ist.

Überprüfen Sie die native Auflösung, die Skalierung, die Hochformat-Drehung, den Kaltstart, das gleichzeitige Einschalten sowie das Verhalten im Ruhe- und Aktivierungsmodus und die Wiederherstellung nach dem erneuten Anschließen des Videokabels. Diese Prüfungen können Probleme mit EDID, Hot-Plug oder der Controller-Initialisierung aufdecken, die bei einem schnellen Test auf dem Prüfstand übersehen wurden.

Berühren Sie

USB-HID wird in der Regel verwendet, wenn das Betriebssystem dies ohne speziellen Treiber unterstützt; ältere Systeme erfordern möglicherweise RS232. Überprüfen Sie das Betriebssystem, die Schnittstelle, die Kabellänge und den Stecker, bevor Sie den Controller auswählen.

Die Touch-Technologie sollte sich nach der jeweiligen Eingabemethode richten. PCAP wird üblicherweise für versiegelte Glasfronten und Multitouch-Oberflächen verwendet. Resistive Touch-Technologie ist nach wie vor sinnvoll, wenn eine Druckeingabe mit einem Stift oder einem nicht leitfähigen Handschuh erforderlich ist. Keine der beiden Technologien ist grundsätzlich besser, und der Preis hängt eher von der Gesamtkonfiguration als allein vom Touch-Prinzip ab. Siehe unsere Vergleich zwischen PCAP- und resistiven Touchscreens die ausführliche Entscheidung.

Strom

Geben Sie die verfügbare Spannung an. Je nach Ausführung kann ein Monitor mit 12 VDC, 24 VDC, 12–24 VDC oder einer optionalen Weitspannungsversorgung wie z. B. 9–36 VDC betrieben werden.

Überprüfen Sie die Spannungsschwankungen, die maximale Leistung, den Anlaufstrom, den Anschluss sowie die Erdung. Wenn die Maschine gemeinsam mit Motoren oder Relais an die Stromversorgung angeschlossen ist, führen Sie den Test mit diesem System durch und nicht nur mit einem Laboradapter.

Die Arbeitsumgebung in Spezifikationen umsetzen

“Innenbereich” und “Außenbereich” sind keine vollständigen Angaben. Definieren Sie die Bedingungen, denen die montierte Anlage tatsächlich ausgesetzt sein wird.

Anwendungsbedingungen	Was ist zu überprüfen?
Kontrollierter Innenbereich	Umgebungslicht, Einschaltdauer und normale Betriebstemperatur
Helle Fabrikhalle	Erforderliche Leuchtdichte, Reflexionen und Blickrichtung
Direkte oder teilweise Sonneneinstrahlung	Helligkeit, optische Verklebung, Oberflächenbehandlung, Sonneneinstrahlung und Gehäusetemperatur
Staub oder gelegentlich Wasser	Eingebaute Frontdichtung und Einwirkungsrichtung
Waschbereich	Wasserdruck, Entfernung, Richtung, Chemikalien und vollständige Abdichtung
Handschuhbetrieb	Tatsächliches Handschuhmaterial, Dicke und erforderliche Gesten
Nassbetrieb	Ob man Tröpfchen ignorieren, einen nassen Finger in Kauf nehmen oder auf Berührungen verzichten sollte
Öffentliche Einrichtungen	Aufbau des Deckglases und nachgewiesene Schlagfestigkeit
Versiegeltes Gehäuse	Innentemperatur bei maximaler Helligkeit und unter den ungünstigsten Umgebungsbedingungen
Vibration	Befestigungssteifigkeit, Kabelhalterung und Steckverbinderbefestigung

Die Helligkeit ist nur ein Aspekt der Lesbarkeit. Reflexionen vom Deckglas und vom Luftspalt können ein helles LCD-Display verblassen lassen. Durch optisches Verkleben lassen sich interne Reflexionen reduzieren, allerdings sind damit zusätzliche Kosten und höhere Anforderungen an den Herstellungsprozess verbunden. Siehe Luftverklebung vs. optische Verklebung für einen gezielten Vergleich.

Die Temperaturangabe muss sich auf den gesamten Monitor beziehen, nicht nur auf das LCD-Panel. Die Hintergrundbeleuchtung, die Steuerplatine, der Touch-Controller, das Klebematerial und der Stromkreis müssen alle dem geforderten Bereich entsprechen. Bei einem Monitor mit hoher Helligkeit in einem versiegelten Außengehäuse sollten die Erwärmung durch Sonneneinstrahlung und die intern erzeugte Wärme gemeinsam bewertet werden.

Die Begriffe „Touch“, „Glas“ und „Schutz“ klar definieren

Geben Sie bei einem Touchscreen an, wie der Bediener ihn nutzen wird:

• mit dem bloßen Finger, mit einem Handschuh, mit einem Touchstift oder einer Kombination daraus;
• Handschuhtyp und maximale Dicke;
• Ein- oder Mehrfinger-Gesten;
• Trockenbetrieb, gelegentliche Wassertropfen oder dauerhafte Einwirkung von Wasser;
• Dicke des Deckglases und bedruckter Rand;
• erforderliche Oberflächenbehandlung;
• Einbau hinter oder durch die Frontblende des Kunden.

Die Leistung von PCAP-Handschuhen und die Funktion bei Nässe hängen vom Sensor, der Steuerung, der Firmware, dem Glas, der Verklebung, der Erdung und dem endgültigen Gehäuse ab. Eine Aussage wie “unterstützt Handschuhe” reicht nicht aus; der jeweilige Handschuh und die fertige Maschine sollten getestet werden.

Auch Schutzarten benötigen eine klar definierte Abgrenzung. Viele Einbaumonitore bieten erst dann einen IP-Schutz an der Vorderseite, wenn sie korrekt mit der vorgeschriebenen Dichtung und Klemmkraft installiert wurden. Das bedeutet jedoch nicht, dass die Elektronik auf der Rückseite oder der gesamte Kundenschrank dieselbe Schutzart aufweisen. Unsere Anleitung für industrielle wasserdichte Touchscreens erläutert den Unterschied zwischen Frontabdichtung, vollständigem Gehäuseschutz und dem Verhalten bei Kontakt mit Feuchtigkeit.

Die Dicke des Deckglases allein bestimmt noch nicht die IK-Schutzklasse. Wenn Schlagfestigkeit erforderlich ist, legen Sie die angestrebte Schutzklasse und die zu prüfende Konfiguration fest, einschließlich Glas, Verklebung, Rahmenhalterung und eingebauter Baugruppe.

Planung für Wartung und Serienfertigung

OEM-Geräte bleiben möglicherweise jahrelang in Produktion, während LCD-Bildschirme, Steuerplatinen und Touch-Komponenten schneller ausgetauscht werden.

Vereinbaren Sie vor Produktionsbeginn Folgendes:

• die genehmigte Zeichnung und das Referenzmuster;
• Änderungen an LCD, Touch-Controller und Display-Platine;
• Firmware-Version, bei der Touch-Tuning zum Einsatz kommt;
• zulässige Ersatzteile und Verfahren zur erneuten Zulassung;
• Benachrichtigung vor einer Änderung der Form, Passform oder Funktion;
• Kompatibilität von Kabeln, Steckverbindern und Befestigungselementen;
• voraussichtliche Jahresmenge und Produktionszeitraum;
• Anforderungen an Ersatzgeräte oder den letzten Kauf;
• Zugriff zum Entfernen und Ersetzen von Feldern.

Eine langfristige Lieferzusage bedeutet nicht immer, dass ein LCD-Modell unverändert bleibt. Ziel ist es, Änderungen zu steuern und die vereinbarten mechanischen, elektrischen und optischen Leistungsmerkmale beizubehalten.

Testen Sie die Probe im endgültigen Gerät

Ein Muster sollte in den tatsächlichen Schrank eingebaut und an den vorgesehenen Host, die Stromversorgung und die Kabel angeschlossen werden. Bei Tests, die ausschließlich auf einem offenen Prüfstand durchgeführt werden, können Probleme hinsichtlich Wärmeentwicklung, Erdung, elektromagnetischer Störungen und Montage übersehen werden.

Test	Was ist zu überprüfen?
Mechanischer Sitz	Ausschnitt, Tiefe, Bohrungen, Glasüberlappung und Kabelfreiheit
Video	Nativauflösung, Skalierung, Ausrichtung und Bildstabilität
Start-up	Kaltstart, gleichzeitiges Einschalten, Neustart und Signalwiederherstellung
Berühren Sie	Genauigkeit, Kanten, Gesten, Handschuh, Nutzung bei Nässe und Reaktionsverhalten nach dem Neustart
Strom	Normale Eingangsspannung, zulässige Spannungsschwankungen und wiederholte Ein- und Ausschaltzyklen
Thermische	Geschlossener Schrank, maximale Helligkeit und ungünstigste zu erwartende Umgebungstemperatur
Optisch	Tatsächliche Beleuchtung, Reflexion, Betrachtungswinkel und gegebenenfalls Verwendung im Hochformat
Elektrische Umgebung	Endstromversorgung, Erdung, Kabel und nahegelegene Störquellen
Versiegeln	Montage der Frontkonstruktion, Dichtungsdruck und Einbaurichtung
Service	Zugang zu den Steckverbindern und deren Demontage ohne Beschädigung der umliegenden Teile
Erweiterter Betrieb	Stabile Bild- und Touch-Leistung über den geplanten Betriebszyklus hinweg

Falls für ein Projekt behördliche oder umwelttechnische Prüfungen erforderlich sind, sollten Sie sich vor Produktionsbeginn auf die Prüfnorm, die Probenkonfiguration und die Akzeptanzkriterien einigen. Die Bezeichnung “Industriequalität” ist kein Ersatz für dokumentierte Anforderungen.

Was Sie für ein genaues Angebot einreichen sollten

Eine aussagekräftige Angebotsanfrage beseitigt die Annahmen, die sich auf die Bauausführung und die Kosten auswirken.

Bitte geben Sie Folgendes an:

• Zielbildschirmgröße und -auflösung;
• Zeichnung des Gehäuses, Ausschnitt oder maximal verfügbarer Platz;
• Befestigungsart;
• Host-Modell und Videoausgabe;
• Touch-Methode, Benutzeroberfläche und Betriebssystem;
• im Innenbereich, im Halbaußenbereich oder im Außenbereich;
• Umgebungstemperatur und Einschaltdauer;
• Anforderungen an Helligkeit und Sichtbarkeit;
• Anforderungen an Deckglas, Verklebung oder Oberflächenbehandlung;
• Anforderung an den Schutzgrad an der Vorderseite oder die vollständige Einhausung;
• verfügbare Eingangsleistung;
• erforderliche Zertifizierungen oder Prüfungen;
• Mustermenge, Jahresvolumen und voraussichtliche Produktionsdauer.

Fotos des Gehäuses, des vorhandenen Monitors und des Anschlussbereichs sind hilfreich. Sollten einige Spezifikationen noch offen sein, geben Sie bitte den Anwendungszweck und die Prioritäten an, anstatt im Voraus jede Option auszuwählen.

Häufig gestellte Fragen

Sollte das Gehäuse erst entworfen werden, bevor der Industriemonitor ausgewählt wird?

Sie sollten gemeinsam entwickelt werden. Falls das Gehäuse feststeht, geben Sie die Aussparung, die maximalen Abmessungen, die Tiefe und die Grenzwerte für den Anschlussabstand an.

Ist ein industrieller Panel-PC mit einem industriellen Monitor austauschbar?

Nein. Ein Panel-PC enthält den Computer und führt die Anwendung aus. Ein Monitor empfängt das Videosignal von einem separaten Host.

Wie sollte ein Muster für einen kundenspezifischen Monitor freigegeben werden?

Testen Sie das Gerät in einer repräsentativen Konfiguration mit dem vorgesehenen Host, der Stromversorgung, den Kabeln, dem Gehäuse und der Software. Halten Sie die genehmigte Zeichnung, die Hardware-Revision und die Firmware fest.

Kann sich das LCD-Panel im Laufe eines langfristigen OEM-Programms ändern?

Ja. Einigen Sie sich auf Änderungsmitteilungen, genehmigte Alternativen und die erforderlichen Prüfungen zur Bestätigung von Form, Passgenauigkeit und Funktion, bevor Sie ein Ersatzteil einsetzen.

Abschließende Überprüfung vor der Probenahme

Der beste Zeitpunkt zur Behebung eines Problems mit einem Industriemonitor ist, bevor das Gehäuse- und Displaydesign endgültig festgelegt wird. Überprüfen Sie zunächst die mechanische Zeichnung und anschließend den Host, die Schnittstellen, die Stromversorgung, die Umgebungsbedingungen und den Wartungsplan. Sobald ein Muster vorliegt, überprüfen Sie die gesamte Baugruppe und nicht nur den Monitor allein.

Für ein neues Projekt senden Sie Eagle Touch bitte Ihre Schaltschrankzeichnung, die Host-Schnittstelle, die Betriebsumgebung und die voraussichtliche Stückzahl. Wir können dann die Industriemonitor Konfiguration vor der Probenahme und Ermittlung der Punkte, die am fertigen Gerät geprüft werden müssen.