Привет! Если вы когда-нибудь проходили по производственному цеху, химическому заводу или логистическому складу, вы, вероятно, видели эти большие гладкие сенсорные экраны, висящие на стенах или установленные рядом с тяжелым оборудованием — это промышленные HMI, верно? Как человек, который много лет занимается поставщиками промышленных HMI, я понимаю: когда директор завода тратит кучу денег на новое оборудование, последнее, чего он хочет, — это чтобы сенсорный экран вышел из строя из-за того, что в шине вилочного погрузчика взметнулось немного песка или кто-то случайно пролил химическое вещество. Сегодня давайте поговорим о том, насколько долговечны сенсорные экраны этих HMI и почему они отличаются от телефона в кармане.
Прежде всего, давайте проясним одну вещь: промышленные HMI — это не обычные потребительские гаджеты. Когда вы хватаете свой iPhone и просматриваете Instagram, вы находитесь в помещении с климат-контролем, а не рядом с конвейерной лентой, движущейся со скоростью 200 деталей в час. Сенсорным экранам промышленных HMI приходится выдерживать гораздо больше — грязь, перепады температур, вибрацию и даже случайные случайные удары инструмента. Но как они складываются на самом деле? Я получил очень много звонков от новых операторов установок с вопросом: «Выживет ли здесь этот экран?» что я, вероятно, смогу произнести ответ во сне.
Давайте начнем с основ того, что делает промышленный сенсорный экран HMI сложным. В отличие от экрана вашего телефона, который сделан из тонкого стекла, которое царапается, если вы посмотрите на него неправильно, в промышленных экранах HMI используется специальное стекло — обычно закаленное или даже химически упрочненное стекло. Думайте об этом как о сравнении бумажной тарелки с керамической тарелкой; та же общая форма, но более устойчива к падениям и царапинам. Мы говорим здесь о стекле уровня Gorilla Glass, но настроенном для промышленного использования. Большинство надежных поставщиков (в том числе и наш) также покрывают экран антибликовым, противоскользящим и антикоррозийным слоем. Это покрытие предназначено не только для внешнего вида — оно предотвращает попадание масла, воды, мягких химикатов и даже мелкой металлической пыли на стекло или проникновение в сенсорные датчики под ним.
Теперь давайте перейдем к реальному тестированию, потому что характеристики в паспорте не означают, что экран выйдет из строя, когда это важно. Мы не просто оставляем наши HMI на полке и называем их хорошими — мы подвергаем их аду. Температурные испытания – это большое дело. Промышленные полы могут переходить от замерзания (представьте себе мясоперерабатывающий завод с температурой 32°F) до зноя (сталелитейный завод, где температура около печей составляет 120°F). В нашей лаборатории выполняются циклы, в ходе которых мы опускаем экран до -40°F и снова и снова поднимаем его до 185°F, чтобы убедиться, что стекло и сенсорный слой не расслаиваются и не перестают регистрировать прикосновения. Я видел, как дешевые HMI ломались после нескольких таких циклов, но наши устройства? Ни писка.
Вибрация – еще один важный фактор. Производственное оборудование непрерывно вибрирует — конвейеры, насосы, роботизированные руки — все эти движения могут ослабить внутренние компоненты. Мы проверяем вибрацию, устанавливая ЧМИ на вибраторный стол, который имитирует точную частоту и интенсивность, которые можно увидеть на типичной производственной линии, иногда работающей круглосуточно в течение нескольких недель. Сенсорный экран должен продолжать работать, без задержек и пятен, даже после всей этой тряски. А потом физическое воздействие. Работник магазина может ударить по экрану гаечным ключом, или поддон с деталями может качнуться слишком близко. Мы также проводим испытания на падение — с высоты 3 футов на бетонную поверхность — и экран все равно должен работать. Например, наши стандартные 7-дюймовые модели HMI проходят все эти испытания еще до того, как они появятся на рынке, поэтому наши клиенты знают, что они получают что-то, созданное для реальной работы.
Подождите, а как насчет разных размеров? Вам может быть интересно, является ли экран меньшего размера более прочным, чем большой, или наоборот. Давайте разберемся. Компактный 7-дюймовый HMI часто используется для небольших машин, таких как упаковочные линии или инструменты с ЧПУ. Его меньшая площадь стекла немного более жесткая (меньше прогибается при ударе), чем экран большего размера, но это не значит, что наш 10-дюймовый HMI неуклюжий. Мы разрабатываем оба размера с использованием одинаковой технологии изготовления стекла и покрытия — мы просто подгоняем раму по размеру. Экраны большего размера могут иметь немного более широкую рамку для защиты краев от ударов, но сам сенсорный слой идентичен по долговечности. Это одна из вещей, которые мне нравятся в нашей линейке: мы не экономим на долговечности, независимо от размера.
Конечно, каким бы прочным ни был экран, все же есть вещи, которые могут его сломать. Не буду лгать: промышленные панели управления не являются неразрушимыми. Если вы обработаете экран агрессивным химическим веществом, например плавиковой кислотой, или уроните 50-фунтовую стальную деталь прямо на стекло, оно треснет. Но хорошая новость заключается в том, что большинство «неудач», которые я вижу, происходят не из-за серьезной травмы, а из-за пренебрежения. Накопление пыли и грязи имеет большое значение. Если вы не чистите экран регулярно (правильными средствами, а не Windex, это ошибка, которую совершают все), он может попасть под сенсорный слой и вызвать появление пятен, которые не отвечают на запросы. Еще одна распространенная проблема – скачки напряжения. В промышленной среде имеется масса тяжелого оборудования, которое потребляет электроэнергию, и если HMI не имеет надлежащей защиты от перенапряжения, это может привести к сгоранию сенсорных датчиков гораздо быстрее, чем к физическому износу.
Вот что большинство людей не осознают: долговечность сенсорного экрана зависит не только от стекла. Это весь пакет. Сенсорный контроллер внутри, проводка, рамка, которая герметизирует все вместе, защищая от влаги и пыли. Большой стеклянный экран бесполезен, если вода попадает в раму и замыкает датчики. Вот почему мы подвергаем наши промышленные HMI испытаниям на степень защиты IP, в частности IP65. Что это значит? Он пыленепроницаем (пыль не попадает внутрь, даже если вы продуете его пылевым шлангом) и защищен от струй воды низкого давления с любого направления. Поэтому, если рабочий случайно обрызгает экран из шланга, чтобы вымыть пол, он не закоротит. Это меняет правила игры для растений, которые сталкиваются с разливами или регулярной уборкой.
У меня есть история клиента, которая привела меня в восторг. Несколько лет назад мы продали 10-дюймовый HMI заводу пищевой промышленности. Несколько месяцев спустя их операционный менеджер позвонил мне в панике и сказал, что прямо над HMI лопнула труба, и экран намок. Я был уверен, что нам придется его заменить, но через неделю он перезвонил и сказал, что он все еще работает. Степень защиты IP65 сделала свое дело, толстое стекло не пропускало воду, сенсорный слой был в порядке. Именно это делает эту работу стоящей — знание того, что наше оборудование не подводит людей, когда они в нем больше всего нуждаются.
Теперь давайте поговорим о том, на что следует обращать внимание при покупке промышленного сенсорного экрана HMI, поскольку не все HMI созданы одинаковыми. Во-первых, проверьте рейтинг IP: IP65 — это минимум, который вам следует использовать, если только вы не находитесь в чрезвычайно суровых условиях (например, на руднике, где вам нужен IP67). Во-вторых, спросите об их температурном диапазоне — убедитесь, что он соответствует экстремальным температурам вашего растения. В-третьих, не дайте себя обмануть HMI «потребительского уровня», которые позиционируются как промышленные. Большинство из них не имеют специального стекла и покрытия и быстро выйдут из строя. Мы видели, как ребята покупали дешевый HMI на крупногабаритном промышленном объекте, и он выходил из строя через 6 месяцев из-за небольшого количества песка. Наша линейка, будь то 7-дюймовый HMI или более крупный 10-дюймовый интерфейс, рассчитана на срок службы более 5 лет даже в самых тяжелых условиях, а иногда и дольше, если вы позаботитесь о ней.
Подождите, а как насчет сенсорной технологии? Большинство промышленных HMI используют емкостный сенсорный экран, как и ваш телефон, верно? Но есть разница. Емкостное касание потребителя зависит от электричества вашей кожи, которое не работает, если экран мокрый или на нем толстые перчатки. Промышленные HMI часто имеют так называемую возможность «прикосновения в перчатках», поэтому, если работник носит толстые рабочие перчатки (стандартно на большинстве заводов), он все равно может касаться экрана и проводить пальцем по нему, как обычно. Это не влияет на долговечность, но это важная особенность, которая делает экран еще более надежным в реальном использовании. Я использовал HMI без возможности касания в перчатках, и это кошмар: вы не можете снять перчатки каждый раз, когда вам нужно отрегулировать настройки, и это приводит к ошибкам.
Еще один миф, который я слышу постоянно: «Сенсорные экраны менее надежны, чем физические кнопки». Я понимаю — кнопки простые, они не перестают реагировать, если на них немного пыли. Но современные промышленные сенсорные экраны намного надежнее, чем 10 лет назад. При правильном проектировании хороший сенсорный экран может выдерживать миллионы касаний, не изнашиваясь. Мы тестируем наши сенсорные панели на 10 миллионов нажатий — намного больше, чем среднестатистический завод сделает за год. Сравните это с физическими кнопками, которые могут застрять или сломаться, если вы нажмете на них слишком сильно или если под них попадет грязь. Ключевым моментом является использование высококачественного сенсорного слоя, а не дешевой подделки.
Итак, подведем итоги: насколько долговечны промышленные сенсорные экраны HMI? Они не являются нерушимыми, но они намного прочнее, чем люди думают, особенно если вы выбираете надежного поставщика, который использует специализированное стекло, тщательное тестирование и надлежащую герметизацию. Предлагаемые нами HMI 7-дюймовый, HMI 10-дюймовый и полноценные промышленные HMI созданы для того, чтобы противостоять хаосу производственного цеха, а не просто сидеть на столе. Конечно, пренебрежение может их сломать, но если вы выберете правильное устройство, соблюдаете базовый уход (протирайте его мягкой тканью и мягким мылом, без агрессивных химикатов) и защитите его от серьезных травм, он прослужит вам долгие годы.
В конце концов, промышленные HMI — это нервный центр предприятия. Если они выйдут из строя, производство остановится, деньги будут потеряны, сроки сорваны. Вот почему долговечность — это не просто приятная особенность, она не подлежит обсуждению. Как поставщик промышленных HMI, мы концентрируемся на этом каждый день: создании экранов, которые не выходят из строя, независимо от того, что в них бросает пол. Если вы ищете новый HMI, нужен ли вам компактный блок для небольшой машины или большой экран для производственной линии, мы здесь, чтобы помочь вам найти тот вариант, который соответствует вашей среде и вашим потребностям. Не соглашайтесь на дешевый, непроверенный экран, который оставит вас в беде. Свяжитесь с нами и давайте обсудим, что нужно вашему бизнесу — у нас есть опыт, который поможет вам.
Ссылки:
- Стандарт Международной электротехнической комиссии (МЭК) 60068-2-1: Испытание на холод.
- Стандарт Международной электротехнической комиссии (МЭК) 60068-2-2: Испытание на сухое тепло.
- Стандарт 250 Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA): Корпуса для электрооборудования.
- Стекло Corning Gorilla Glass для промышленного применения: технические характеристики.
- Отчет об испытаниях на долговечность сенсорного экрана промышленного HMI, 2023 г., независимая группа лабораторных испытаний.