Como escolher um monitor industrial para equipamento OEM

Um monitor de ecrã industrial deve ser especificado como parte integrante da máquina, e não como um acessório de secretária. Um monitor pode ter o tamanho de ecrã e o brilho adequados e, mesmo assim, não ser adequado para o projeto porque os seus orifícios de montagem não se encaixam, os seus conectores estão bloqueados ou não inicia corretamente com o equipamento principal.

Num projeto OEM, comece por definir a caixa, o sistema anfitrião e o ambiente de trabalho. Em seguida, defina o ecrã, o ecrã tátil, as interfaces e a proteção de acordo com essas condições. A amostra deve ser testada no equipamento acabado antes de o projeto ser aprovado para produção.

Primeiro, confirme o que precisa

Os termos «LCD», «ecrã», «ecrã tátil» e «monitor» são frequentemente utilizados para designar produtos diferentes. Definir primeiro os limites do produto evita que sejam apresentados orçamentos para o conjunto errado.

Produto	O que está incluído	Adequado quando
Painel LCD	TFT-LCD e retroiluminação	É o utilizador que concebe o controlador, a estrutura e a integração
Conjunto do ecrã	Ecrã LCD com painel tátil opcional, vidro de proteção e colagem	O seu sistema já inclui os componentes eletrónicos de visualização adequados
Monitor de ecrã industrial	LCD, placa controladora, entradas de vídeo, circuito de alimentação e estrutura de montagem	Um computador externo ou um controlador incorporado fornece o sinal de vídeo
PC de painel industrial	Ecrã, ecrã tátil e computador num único aparelho	A IHM também precisa de executar o software localmente

Se for necessário integrar o computador e o ecrã, um painel industrial PC pode ser a melhor arquitetura. Se o equipamento já tiver um computador ou um controlador incorporado, um monitor de ecrã industrial normalmente permite uma substituição mais fácil e oferece maior liberdade para atualizar o computador mais tarde.

Comece pelo desenho técnico

Verifique o encaixe mecânico antes de escolher as funcionalidades opcionais. Alterar a abertura de um armário após a produção das ferramentas é muito mais difícil do que ajustar o monitor durante a fase de conceção.

Confirme as seguintes dimensões nos desenhos do monitor e da caixa:

• largura, altura e profundidade totais;
• Área ativa e área visível do ecrã LCD;
• recorte do armário e sobreposição do vidro de cobertura;
• posições dos orifícios de fixação, tamanho dos parafusos e orientação do suporte;
• espaço atrás do monitor para placas, cabos e ventilação;
• posição do conector e direção de saída do cabo;
• raio de curvatura do cabo e distância em relação à parede do armário;
• junta frontal ou superfície de vedação;
• direção a partir da qual o monitor será instalado e desinstalado.

Um monitor de estrutura aberta é normalmente fixado atrás do painel frontal do cliente. Um monitor de montagem em painel encaixa-se num recorte do armário. Um monitor VESA adapta-se a um braço mecânico ou a um suporte traseiro, mas o padrão VESA, por si só, não garante que a caixa e os cabos se encaixem.

Não aprove uma amostra apenas com base na diagonal do ecrã. Dois monitores de 15,6 polegadas podem ter a mesma resolução LCD, mas apresentar dimensões de vidro, profundidades de montagem e localizações dos conectores diferentes.

Configurar o monitor de acordo com o sistema anfitrião

Os circuitos de visualização, tátil e de alimentação devem ser analisados separadamente. Um único tipo de conector não garante compatibilidade total.

Vídeo

Registe o modelo do equipamento anfitrião, a saída, a resolução nativa, a orientação e o comprimento do cabo. HDMI e DisplayPort são entradas externas comuns; VGA ou DVI podem continuar a ser adequadas para equipamento já existente. LVDS e eDP são, normalmente, interfaces internas do painel.

Utilize a saída nativa do anfitrião sempre que possível. Os conversores implicam a adição de mais um dispositivo, ligação e sequência de arranque a validar. O nosso Guia sobre HDMI, DisplayPort e USB-C explica em que situações cada interface é adequada.

Verifique a resolução nativa, o escalonamento, a rotação na orientação vertical, o arranque a frio, o arranque simultâneo, o comportamento em modo de suspensão/ativação e a recuperação após a reconexão do cabo de vídeo. Estas verificações podem revelar problemas relacionados com o EDID, a ligação a quente ou a inicialização do controlador que possam ter escapado num teste rápido em bancada.

Tecnologia tátil

O USB HID é a opção habitual quando o sistema operativo o suporta sem necessidade de um controlador específico; os sistemas mais antigos podem requerer RS232. Verifique o sistema operativo, a interface, o comprimento do cabo e o conector antes de selecionar o controlador.

A tecnologia tátil deve adequar-se ao método de introdução de dados efetivamente utilizado. A tecnologia PCAP é frequentemente utilizada em ecrãs de vidro selados e em interfaces multitoque. A tecnologia tátil resistiva continua a ser útil quando é necessária a introdução de dados por pressão com uma caneta ou com uma luva não condutora. Nenhuma das tecnologias é universalmente superior, e o preço depende da configuração completa e não apenas do princípio tátil em si. Consulte o nosso Comparação entre ecrãs táteis PCAP e resistivos para consultar a decisão completa.

Alimentação

Especifique a tensão disponível. Dependendo do modelo, um monitor pode utilizar 12 VCC, 24 VCC, 12–24 VCC ou um circuito opcional de entrada ampla, como 9–36 VCC.

Verifique a variação de tensão, a potência máxima, a corrente de arranque, o conector e a ligação à terra. Se a máquina partilhar a alimentação com motores ou relés, efetue o teste com esse sistema, em vez de utilizar apenas um adaptador de laboratório.

Transformar o ambiente de trabalho em especificações

“No interior” e “no exterior” não são especificações completas. Defina as condições a que o equipamento montado estará efetivamente sujeito.

Condições de aplicação	O que verificar
Área interior controlada	Luz ambiente, ciclo de funcionamento e temperatura normal de funcionamento
Piso da fábrica bem iluminado	Luminância exigida, reflexos e direção de observação
Luz solar direta ou parcial	Brilho, colagem ótica, tratamento de superfície, carga solar e temperatura do armário
Pó ou água ocasionalmente	Junta dianteira instalada e sentido de exposição
Área de lavagem	Pressão da água, distância, direção, produtos químicos e vedação total do perímetro
Funcionamento das luvas	Material da luva, espessura e gestos necessários
Funcionamento em húmido	Se as gotículas devem ser ignoradas, se se deve aceitar um dedo molhado ou se se deve suspender o contacto
Equipamento público	Construção com vidro de proteção e requisito de resistência ao impacto comprovado
Armário hermético	Temperatura interna com brilho máximo e na temperatura ambiente mais desfavorável
Vibração	Rigidez de montagem, fixação de cabos e retenção de conectores

O brilho é apenas um dos aspetos que influenciam a legibilidade. A reflexão proveniente do vidro de proteção e do espaço de ar pode atenuar o brilho de um ecrã LCD. A colagem ótica reduz a reflexão interna, mas implica custos adicionais e requisitos de processo. Ver colagem ao ar vs. colagem ótica para uma comparação detalhada.

A classificação de temperatura deve aplicar-se ao monitor na sua totalidade, e não apenas ao painel LCD. A retroiluminação, a placa controladora, o controlador tátil, o material de ligação e o circuito de alimentação devem, todos, estar em conformidade com o intervalo exigido. No caso de um monitor de alto brilho instalado no interior de um armário exterior selado, o aquecimento solar e o calor gerado internamente devem ser avaliados em conjunto.

Definir claramente o que é o toque, o vidro e a proteção

No caso de um ecrã tátil, indique como é que o operador o irá utilizar:

• dedo nu, luva, caneta tátil ou uma combinação destes;
• tipo de luva e espessura máxima;
• gestos de um único toque ou multitoque;
• utilização a seco, salpicos ocasionais ou exposição contínua à água;
• espessura do vidro de cobertura e borda impressa;
• tratamento de superfície necessário;
• instalação por trás ou através do painel frontal do cliente.

O desempenho das luvas PCAP e do toque em condições húmidas depende do sensor, do controlador, do firmware, do vidro, da colagem, da ligação à terra e da caixa final. Uma afirmação como “compatível com luvas” não é suficiente; é necessário testar as luvas em si e a máquina finalizada.

Os índices de proteção também requerem um limite definido. Muitos monitores de montagem em painel só oferecem proteção IP na parte frontal depois de terem sido corretamente instalados com a junta e a força de fixação especificadas. Isso não significa que os componentes eletrónicos traseiros ou o armário completo do cliente tenham o mesmo índice de proteção. O nosso guia sobre ecrãs táteis industriais à prova de água explica a diferença entre vedação frontal, proteção por invólucro completo e comportamento ao contacto com a humidade.

A espessura do vidro de cobertura, por si só, não determina uma classificação IK. Se for necessária resistência ao impacto, defina a classificação pretendida e a configuração a testar, incluindo o vidro, a colagem, o suporte da moldura e o conjunto instalado.

Plano de assistência técnica e produção em série

Os equipamentos OEM podem permanecer em produção durante anos, enquanto os painéis LCD, as placas de controlo e os componentes táteis são substituídos mais cedo.

Antes do início da produção, é necessário chegar a acordo sobre:

• o desenho aprovado e a amostra de referência;
• Alterações ao ecrã LCD, ao controlador tátil e ao painel de visualização;
• versão do firmware em que está envolvida a afinação tátil;
• peças de substituição aceitáveis e procedimento de revalidação;
• aviso prévio antes de qualquer alteração na forma, no ajuste ou na função;
• compatibilidade de cabos, conectores e sistemas de fixação;
• quantidade anual prevista e período de produção;
• requisitos relativos a unidades de reserva ou à última compra;
• acesso para remoção e substituição de campos.

O fornecimento a longo prazo nem sempre significa que um modelo de ecrã LCD permaneça inalterado. O objetivo é controlar as alterações e preservar o desempenho mecânico, elétrico e ótico acordado.

Testar a amostra no equipamento definitivo

Uma amostra deve ser instalada no armário real e ligada ao equipamento anfitrião, à fonte de alimentação e aos cabos previstos. Realizar os testes apenas numa bancada aberta pode fazer com que se escapem problemas térmicos, de ligação à terra, de interferência eletromagnética (EMI) e de montagem.

Teste	O que verificar
Ajuste mecânico	Recorte, profundidade, orifícios, sobreposição do vidro e espaço livre para os cabos
Vídeo	Resolução nativa, redimensionamento, orientação e estabilidade da imagem
Startup	Arranque a frio, ligação simultânea, reinício e recuperação do sinal
Tecnologia tátil	Precisão, contornos, gestos, luva, utilização em condições húmidas e resposta após o reinício
Alimentação	Entrada normal, variação de tensão permitida e ciclos repetidos
Térmica	Armário fechado, brilho máximo e temperatura ambiente mais desfavorável prevista
Ótica	Iluminação real, reflexos, ângulo de visão e utilização na posição retrato, se necessário
Ambiente elétrico	Fonte de alimentação final, ligação à terra, cabos e fontes de ruído nas proximidades
Vedação	Estrutura frontal instalada, compressão da junta e sentido de exposição
Serviço	Acesso aos conectores e remoção dos mesmos sem danificar as peças circundantes
Funcionamento prolongado	Desempenho estável da imagem e do ecrã tátil ao longo do ciclo de funcionamento previsto

Se um projeto exigir ensaios regulamentares ou ambientais, deve-se chegar a acordo quanto à norma de ensaio, à configuração da amostra e aos critérios de aprovação antes do início da produção. A expressão “de nível industrial” não substitui os requisitos documentados.

O que enviar para obter um orçamento preciso

Um pedido de cotação útil elimina os pressupostos que afetam a construção e os custos.

Por favor, forneça:

• tamanho e resolução do ecrã de destino;
• desenho do invólucro, abertura ou espaço máximo disponível;
• método de montagem;
• modelo do anfitrião e saída de vídeo;
• método tátil, interface e sistema operativo;
• em ambientes interiores, semi-exteriores ou exteriores;
• temperatura ambiente e ciclo de funcionamento;
• requisitos de luminosidade e visualização;
• vidro de cobertura, requisitos de colagem ou de tratamento de superfície;
• requisito de proteção frontal ou total;
• potência de entrada disponível;
• certificações ou exames exigidos;
• quantidade de amostras, volume anual e vida útil prevista da produção.

É útil disponibilizar fotografias do armário, do monitor existente e da área dos conectores. Caso algumas especificações continuem por definir, indique a aplicação e as prioridades, em vez de selecionar todas as opções antecipadamente.

Perguntas mais frequentes

O invólucro deve ser concebido antes da seleção do monitor industrial?

Devem ser desenvolvidos em conjunto. Se o armário for fixo, indique o recorte, as dimensões máximas, a profundidade e os limites de espaço livre para os conectores.

Um PC de painel industrial é intercambiável com um monitor industrial?

Não. Um PC de ecrã tátil integra o computador e executa a aplicação. Um monitor recebe o sinal de vídeo de um host separado.

Como deve ser aprovada uma amostra de monitor personalizado?

Teste-o em equipamento representativo, utilizando o anfitrião, a fonte de alimentação, os cabos, o invólucro e o software previstos. Registe o esquema aprovado, a revisão do hardware e o firmware.

O painel LCD pode sofrer alterações durante um programa OEM de longa duração?

Sim. Chegar a acordo sobre a notificação de alterações, as alternativas aprovadas e os testes necessários para confirmar a forma, o ajuste e o funcionamento antes de utilizar uma peça de substituição.

Verificação final antes da recolha de amostras

O melhor momento para resolver um problema relacionado com um monitor industrial é antes de o design do invólucro e do ecrã serem finalizados. Confirme primeiro o desenho mecânico e, em seguida, o equipamento principal, as interfaces, a alimentação, as condições ambientais e o plano de manutenção. Assim que a amostra estiver disponível, valide o conjunto completo, em vez de apenas o monitor.

Para um novo projeto, envie à Eagle Touch o desenho do seu armário, a interface do anfitrião, o ambiente de funcionamento e a quantidade estimada. Podemos analisar o monitor de ecrã industrial configuração antes da amostragem e identificar os pontos que precisam de ser testados no equipamento acabado.