Priemyselné dotykové displeje sú inteligentné rozhrania, ktoré spájajú ľudí a stroje prostredníctvom dotykových priemyselných displejov. Ide o inteligentný prevádzkový displej, ktorý nahrádza tradičné ovládacie tlačidlá a kontrolky. Môže sa použiť na nastavenie parametrov, zobrazenie údajov, sledovanie stavu zariadenia a zobrazenie procesov riadenia automatizácie vo forme kriviek/animácií. Pohodlnejšie, rýchlejšie a výraznejšie a možno ho zjednodušiť na riadiaci program PLC. Výkonná dotyková obrazovka vytvára priateľské rozhranie človek{4}}stroj. Dotyková obrazovka ako špeciálne periférne zariadenie počítača je v súčasnosti najjednoduchším, najpohodlnejším a prirodzeným spôsobom interakcie človeka-s počítačom. Dodáva multimédiám úplne nový vzhľad a je veľmi atraktívnym novým multimediálnym interaktívnym zariadením.
1, Princípy priemyselných dotykových displejov
Systém dotykovej obrazovky sa vo všeobecnosti skladá z dvoch častí: ovládača (karty) dotykovej obrazovky a zariadenia na detekciu dotyku. Hlavnou funkciou ovládača dotykovej obrazovky (karty) je prijímať dotykové informácie zo zariadenia na detekciu dotykových bodov, konvertovať ich na súradnice dotykových bodov a následne ich odosielať do CPU. Môže tiež prijímať príkazy z CPU a vykonávať ich. Zariadenie na detekciu dotyku je zvyčajne inštalované na prednom konci displeja a jeho hlavnou funkciou je zistiť polohu dotyku používateľa a preniesť ju na kartu ovládania dotykovej obrazovky.
Priemyselné dotykové obrazovky majú veľkú flexibilitu a môžu nahradiť alebo pridať funkčné moduly podľa požiadaviek na dizajn. Majú silnú škálovateľnosť a dokážu splniť komplexné požiadavky na riadenie procesov. Môžu dokonca priamo komunikovať s PLC prostredníctvom sieťových systémov, čo výrazne uľahčuje spracovanie a prenos riadiacich údajov a znižuje údržbu.
1. Modul dotykového displeja
Telo obrazovky odporovej dotykovej obrazovky je viac{0}}vrstvová kompozitná fólia, ktorá zodpovedá povrchu obrazovky. Je vyrobený z vrstvy skla alebo organického skla ako základnej vrstvy, na povrchu potiahnutý priehľadnou vodivou vrstvou a pokrytý vonkajšou povrchovou tvrdenou, hladkou plastovou vrstvou odolnou voči poškriabaniu. Jeho vnútorný povrch je tiež potiahnutý priehľadnou vodivou vrstvou a medzi dvoma vodivými vrstvami je veľa malých (menej ako jedna tisícina palca) priehľadných izolačných bodov, ktoré ich izolujú.
Keď sa prst dotkne obrazovky, dve normálne izolované vodivé vrstvy sa dotknú v mieste dotyku. Jedna z vodivých vrstiev je pripojená k 5V rovnomernému napäťovému poľu v smere osi Y-, čo spôsobuje zmenu napätia detekčnej vrstvy z nuly na nenulovú-. Po zistení tohto stavu pripojenia ovládačom sa vykoná A/D konverzia a získaná hodnota napätia sa porovná s 5 V, aby sa získala súradnica osi Y- dotykového bodu. Podobne možno získať súradnicu osi X{8}}. Toto je najzákladnejší princíp spoločný pre všetky odporové dotykové obrazovky.
Kľúč k odporovým dotykovým obrazovkám spočíva v materiálovej technológii. Odporové dotykové obrazovky sú rozdelené na štvorvodičové, päťdrôtové, šesťvodičové a ďalšie viacvodičové odporové dotykové obrazovky na základe počtu zvodových drôtov. Odporová dotyková obrazovka je pokrytá dvoma vrstvami OTI transparentných oxidových kovových vodivých vrstiev na spevnenom sklenenom povrchu. Vonkajšia vrstva OTI povlaku slúži ako vodivý materiál a druhá vrstva OTI je pripevnená presnou sieťou +5V až 0V napäťových polí v horizontálnom aj vertikálnom smere. Dve vrstvy OTI sú oddelené malými priehľadnými izolačnými bodmi. Keď sa prst dotkne obrazovky, objaví sa kontaktný bod medzi dvoma vrstvami vodivých vrstiev OTI. Počítač súčasne detekuje napätie a prúd, vypočítava polohu dotyku a má rýchlosť odozvy 10-20 ms. Vonkajšia vodivá vrstva päťdrôtovej odporovej dotykovej obrazovky používa niklovo-zlatý povlakový materiál s dobrou ťažnosťou. Vďaka častému dotyku má použitie nikel-zlatého materiálu s dobrou ťažnosťou vo vonkajšej vodivej vrstve predĺžiť jej životnosť, ale procesné náklady sú relatívne vysoké.
Hoci vodivá vrstva niklu a zlata má dobrú ťažnosť, môže sa použiť iba ako priehľadný vodič a nie je vhodná ako pracovná plocha pre odporové dotykové obrazovky z dôvodu vysokej vodivosti. Okrem toho nie je ľahké dosiahnuť veľmi rovnomernú hrúbku kovu a nie je vhodný ako vrstva na rozloženie napätia. Môže sa použiť iba ako sondovacia vrstva.
Odporová dotyková obrazovka je úplne izolované pracovné prostredie od vonkajšieho sveta, ktoré sa nebojí prachu a vodnej pary. Dá sa ho dotknúť akýmkoľvek predmetom a dá sa použiť na písanie a kreslenie, vďaka čomu je vhodný na použitie v priemyselných kontrolných oblastiach a kanceláriách. Spoločnou nevýhodou odporových dotykových obrazoviek je, že vonkajšia vrstva kompozitnej fólie je vyrobená z plastového materiálu, ktorý môže poškriabať celú dotykovú obrazovku a spôsobiť jej zničenie, ak niekto použije príliš veľkú silu alebo použije ostrý nástroj na dotyk. V rámci limitov však škrabance poškodia len vonkajšiu vodivú vrstvu. Škrabance na vonkajšej vodivej vrstve nie sú relevantné pre päťvodičovú odporovú dotykovú obrazovku, ale fatálne pre štvorvodičovú odporovú dotykovú obrazovku.