Как выбрать промышленный монитор для оборудования OEM

Промышленный монитор следует выбирать как составную часть оборудования, а не как настольное приспособление. Монитор может иметь подходящий размер экрана и яркость, но всё равно оказаться непригодным для проекта из-за того, что его монтажные отверстия не подходят, разъёмы заблокированы или он не запускается должным образом при подключении к основному устройству.

При реализации проекта OEM следует начать с корпуса, хост-системы и условий эксплуатации. Затем необходимо определить характеристики дисплея, сенсорного экрана, интерфейсов и средств защиты с учетом этих условий. Образец должен пройти испытания в готовом оборудовании до того, как конструкция будет передана в серийное производство.

Сначала определите, что вам нужно

Термины «ЖК-дисплей», «дисплей», «сенсорный экран» и «монитор» часто используются для обозначения различных изделий. Уточнение характеристик изделия на начальном этапе позволяет избежать подготовки предложений на неверную комплектацию.

Продукт	Что входит в комплект	Подходит, когда
ЖК-панель	TFT-LCD и подсветка	Вы разрабатываете контроллер, структуру и интеграцию
Узел дисплея	ЖК-дисплей с опциональной сенсорной панелью, защитным стеклом и склеиванием	В вашей системе уже предусмотрена соответствующая электроника для отображения информации
Промышленный монитор	ЖК-дисплей, плата контроллера, видеовходы, цепь питания и монтажная конструкция	Видеосигнал подается с внешнего ПК или встроенного контроллера
Промышленный панельный ПК	Дисплей, сенсорный экран и компьютер в одном устройстве	HMI также должно запускать программное обеспечение локально

Если компьютер и монитор необходимо объединить, то промышленный панельный ПК может оказаться более удачной архитектурой. Если в оборудовании уже имеется компьютер или встроенный контроллер, отдельный промышленный монитор как правило, обеспечивает более простую замену компонентов и большую свободу при последующем модернизировании компьютера.

Начните с технического черчения

Прежде чем выбирать дополнительные функции, проверьте механическую совместимость. Изменить размеры проёма в корпусе после изготовления оснастки гораздо сложнее, чем скорректировать размеры монитора на этапе проектирования.

Проверьте следующие размеры на чертежах монитора и корпуса:

• общая ширина, высота и глубина;
• Активная и видимая области ЖК-дисплея;
• вырез в корпусе и нахлест защитного стекла;
• расположение монтажных отверстий, размер винтов и направление крепления;
• пространство за монитором для размещения плат, кабелей и вентиляции;
• положение разъема и направление выхода кабеля;
• радиус изгиба кабеля и зазор от стенки шкафа;
• передняя прокладка или уплотнительная поверхность;
• направление, с которого монитор будет устанавливаться и сниматься.

Монитор с открытой рамой обычно крепится за передней панелью оборудования заказчика. Монитор для монтажа в панель устанавливается в вырез корпуса. Монитор с креплением VESA подходит для кронштейна или заднего держателя, однако наличие только стандарта VESA не гарантирует, что корпус и кабели будут подходить.

Не следует принимать решение о приемке образца, руководствуясь только диагональю экрана. Два 15,6-дюймовых монитора могут иметь одинаковое разрешение ЖК-дисплея, но при этом различаться по размерам стекла, глубине монтажа и расположению разъемов.

Настройка монитора в соответствии с хост-системой

Необходимо отдельно проверить цепи дисплея, сенсорного управления и питания. Наличие одного типа разъема не гарантирует полной совместимости.

Видео

Запишите модель хост-устройства, выходной сигнал, собственное разрешение, ориентацию и длину кабеля. HDMI и DisplayPort являются распространенными внешними входами; для существующего оборудования могут по-прежнему подходить интерфейсы VGA или DVI. LVDS и eDP, как правило, являются внутренними интерфейсами панели.

По возможности используйте встроенный выход хоста. Преобразователи требуют проверки ещё одного устройства, подключения и последовательности запуска. Наш Руководство по HDMI, DisplayPort и USB-C объясняет, в каких случаях целесообразно использовать тот или иной интерфейс.

Проверьте собственное разрешение, масштабирование, поворот в вертикальную ориентацию, запуск с холодного старта, одновременное включение питания, поведение в режимах сна и пробуждения, а также восстановление работы после повторного подключения видеокабеля. Эти проверки позволяют выявить проблемы, связанные с EDID, «горячим» подключением или инициализацией контроллера, которые могут остаться незамеченными при быстром тестировании на испытательном стенде.

Сенсорное управление

USB HID обычно используется, если операционная система поддерживает его без специального драйвера; для более старых систем может потребоваться интерфейс RS232. Перед выбором контроллера уточните версию ОС, тип интерфейса, длину кабеля и тип разъема.

Технология сенсорного управления должна соответствовать конкретному способу ввода. Технология PCAP обычно используется для герметичной стеклянной панели и мультитач-интерфейса. Резистивный сенсорный экран по-прежнему актуален в тех случаях, когда требуется ввод посредством давления с помощью стилуса или в непроводящих перчатках. Ни одна из этих технологий не является универсально лучшей, а цена зависит от полной конфигурации, а не только от принципа работы сенсорного экрана. См. наш Сравнение сенсорных экранов PCAP и резистивных для ознакомления с полным текстом решения.

Питание

Укажите доступное напряжение. В зависимости от конструкции монитор может работать от напряжения 12 В постоянного тока, 24 В постоянного тока, 12–24 В постоянного тока или от опциональной схемы с широким диапазоном входного напряжения, например 9–36 В постоянного тока.

Проверьте колебания напряжения, максимальную мощность, пусковой ток, соединители и заземление. Если оборудование питается от той же сети, что и двигатели или реле, проводите испытания в составе этой системы, а не только с использованием лабораторного адаптера.

Превратите рабочую среду в технические требования

“Термины ”в помещении“ и ”на открытом воздухе» не являются исчерпывающими характеристиками. Опишите условия, в которых фактически будет эксплуатироваться смонтированное оборудование.

Условия применения	Что необходимо подтвердить
Контролируемая площадь в помещении	Окружающее освещение, коэффициент заполнения и нормальная рабочая температура
Светлый производственный цех	Требуемая яркость, отражения и направление обзора
Прямой или рассеянный солнечный свет	Яркость, оптическое склеивание, обработка поверхности, солнечная нагрузка и температура корпуса
Пыль или случайные попадания воды	Установленное переднее уплотнение и направление воздействия
Зона промывки	Давление воды, расстояние, направление, химические вещества и полная герметичность
Работа в перчатках	Фактический материал перчаток, их толщина и необходимые жесты
Влажная эксплуатация	Следует ли игнорировать капельки, смириться с мокрым пальцем или воздержаться от прикосновений
Общественное оборудование	Конструкция с защитным стеклом и подтвержденное соответствие требованиям к ударопрочности
Герметичный шкаф	Внутренняя температура при максимальной яркости и в условиях максимальной температуры окружающей среды
Вибрация	Жесткость крепления, фиксация кабеля и удержание разъемов

Яркость — это лишь один из факторов, влияющих на читаемость. Отражение от защитного стекла и воздушного зазора может привести к потере контрастности даже на ярком ЖК-дисплее. Оптическое склеивание позволяет уменьшить внутреннее отражение, но при этом повышает стоимость и предъявляет дополнительные требования к технологическому процессу. См. воздушная склеивка против оптической склеивки для детального сравнения.

Номинальная температура должна относиться ко всему монитору в целом, а не только к ЖК-панели. Подсветка, плата контроллера, сенсорный контроллер, соединительный материал и цепь питания должны соответствовать требуемому диапазону. В случае монитора с высокой яркостью, установленного в герметичном наружном корпусе, необходимо комплексно оценивать нагрев под воздействием солнечного излучения и тепловыделение внутри устройства.

Чётко определите понятия «сенсорный экран», «стекло» и «защита»

Если речь идет о сенсорном мониторе, укажите, как оператор будет им пользоваться:

• голым пальцем, перчаткой, стилусом или их комбинацией;
• тип перчаток и их максимальная толщина;
• жесты с одним или несколькими касаниями;
• использование в сухом состоянии, случайные попадания капель или постоянное воздействие воды;
• толщина защитного стекла и напечатанная рамка;
• необходимая обработка поверхности;
• установка за передней панелью заказчика или сквозь неё.

Работа перчаток из материала PCAP и функция “wet-touch” зависят от датчика, контроллера, прошивки, стекла, способа крепления, заземления и конечного корпуса. Такого заявления, как «поддерживает использование перчаток», недостаточно; необходимо провести тестирование с использованием конкретных перчаток и готового устройства.

Класс защиты также должен иметь чётко определённые границы. Многие мониторы для монтажа в панель обеспечивают степень защиты по стандарту IP с передней стороны только после правильной установки с использованием указанной прокладки и при заданном усилии зажима. Это не означает, что электроника с задней стороны или весь шкаф заказчика имеют такой же класс защиты. Наши Руководство по промышленным водонепроницаемым сенсорным экранам объясняет разницу между передней герметизацией, полной защитой корпуса и поведением при контакте с влагой.

Только толщина защитного стекла не определяет класс ударопрочности по шкале IK. Если требуется ударопрочность, необходимо определить требуемый класс и конфигурацию, подлежащую испытанию, включая стекло, способ соединения, опору рамы и установленный узел в сборе.

План технического обслуживания и повторного производства

Оригинальное оборудование может выпускаться в течение многих лет, в то время как ЖК-панели, платы контроллеров и сенсорные компоненты обновляются быстрее.

Перед началом производства согласуйте следующее:

• утвержденный чертеж и эталонный образец;
• Изменения в ЖК-дисплее, сенсорном контроллере и панели дисплея;
• версия прошивки, в которой реализована функция сенсорной настройки;
• допустимые запасные части и порядок повторной сертификации;
• уведомление до внесения изменений в форму, конструкцию или функциональность;
• совместимость кабелей, разъемов и креплений;
• прогнозируемый годовой объем и период производства;
• требования к запасным единицам или к последней закупке;
• доступ для демонтажа и замены деталей.

Долгосрочные поставки не всегда означают, что модель ЖК-дисплея останется неизменной. Цель заключается в том, чтобы контролировать изменения и сохранять согласованные механические, электрические и оптические характеристики.

Проведите испытание образца на серийном оборудовании

Образец следует установить в реальный шкаф и подключить к предполагаемому хост-устройству, источнику питания и кабелям. При тестировании только на открытом испытательном стенде могут остаться незамеченными проблемы, связанные с тепловыделением, заземлением, электромагнитными помехами и монтажом.

Тест	Что необходимо проверить
Механическая посадка	Вырез, глубина, отверстия, нахлест стекла и зазор для кабеля
Видео	Исходное разрешение, масштабирование, ориентация и стабильность изображения
Стартап	Холодный запуск, одновременное включение питания, перезапуск и восстановление сигнала
Сенсорное управление	Точность, края, жесты, работа в перчатках, использование в условиях влажной среды и отклик после перезагрузки
Питание	Нормальный входной сигнал, допустимые колебания напряжения и многократные циклы
Термо	Закрытый шкаф, максимальная яркость и наихудшая предполагаемая температура окружающей среды
Оптический	Фактическое освещение, отражение, угол обзора и возможность использования в портретной ориентации, если требуется
Электротехнические условия	Конечный источник питания, заземление, кабели и близлежащие источники помех
Уплотнение	Установка передней конструкции, степень сжатия прокладки и направление воздействия
Сервис	Доступ к разъемам и их демонтаж без повреждения окружающих деталей
Расширенный режим работы	Стабильная работа системы отображения и сенсорного управления в течение всего запланированного цикла эксплуатации

Если проект требует проведения испытаний на соответствие нормативным требованиям или экологическим стандартам, необходимо до начала производства согласовать стандарт испытаний, конфигурацию образцов и критерии успешного прохождения испытаний. Термин “промышленный класс” не заменяет собой задокументированных требований.

Что необходимо предоставить для составления точного коммерческого предложения

Грамотно составленный запрос предложений позволяет исключить допущения, которые влияют на ход строительства и стоимость.

Пожалуйста, укажите:

• целевой размер и разрешение экрана;
• чертеж корпуса, размеры выреза или максимальное доступное пространство;
• способ крепления;
• модель хоста и видеовыход;
• метод касания, интерфейс и операционная система;
• в помещении, в полуоткрытых или открытых условиях;
• температура окружающей среды и рабочий цикл;
• требования к яркости и условиям просмотра;
• требования к защитному стеклу, склеиванию или обработке поверхности;
• требование к защите передней панели или полной герметичности;
• доступная входная мощность;
• необходимые сертификаты или тесты;
• количество образцов, годовой объем и предполагаемый срок эксплуатации.

Будет полезно предоставить фотографии корпуса, имеющегося монитора и зоны разъемов. Если некоторые технические характеристики пока не определены, укажите сферу применения и приоритеты, а не выбирайте заранее все возможные варианты.

Часто задаваемые вопросы

Следует ли разработать конструкцию корпуса до того, как будет выбран промышленный монитор?

Их следует разрабатывать одновременно. Если шкаф является несъемным, укажите вырез, максимальные размеры, глубину и пределы зазора для соединителей.

Можно ли использовать промышленный панельный ПК вместо промышленного монитора?

Нет. Панельный ПК содержит компьютер и запускает приложение. Монитор принимает видеосигнал от отдельного хост-компьютера.

Как следует утверждать образец монитора, изготовленный по индивидуальному заказу?

Проведите испытания на типовом оборудовании с использованием предусмотренного хост-компьютера, источника питания, кабелей, корпуса и программного обеспечения. Зафиксируйте утвержденный чертеж, версию аппаратного обеспечения и прошивку.

Может ли ЖК-панель измениться в ходе длительной программы OEM?

Да. Перед использованием запчасти необходимо согласовать уведомление об изменении, утвержденные альтернативные варианты, а также испытания, необходимые для подтверждения формы, соответствия и работоспособности.

Заключительная проверка перед отбором проб

Лучше всего решать вопросы, связанные с промышленным монитором, до того, как будут окончательно утверждены конструкция корпуса и дисплея. Сначала необходимо согласовать механический чертеж, а затем — основной блок, интерфейсы, систему питания, условия эксплуатации и план технического обслуживания. Как только будет готов образец, следует провести проверку всей сборки в целом, а не только самого монитора.

Для запуска нового проекта отправьте компании Eagle Touch чертеж вашего корпуса, интерфейс хоста, условия эксплуатации и предполагаемый объем заказа. Мы рассмотрим промышленный монитор настройку перед отбором проб и определить точки, которые необходимо проверить в готовом оборудовании.