Οι βιομηχανικές οθόνες αφής είναι έξυπνες διεπαφές που συνδέουν ανθρώπους και μηχανές μέσω βιομηχανικών οθονών που βασίζονται στην αφή. Είναι ένα έξυπνο τερματικό οθόνης λειτουργίας που αντικαθιστά τα παραδοσιακά κουμπιά ελέγχου και τις ενδεικτικές λυχνίες. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον ορισμό παραμέτρων, την εμφάνιση δεδομένων, την παρακολούθηση της κατάστασης της συσκευής και την απεικόνιση διαδικασιών ελέγχου αυτοματισμού με τη μορφή καμπυλών/κινούμενων εικόνων. Πιο βολικό, γρήγορο και εκφραστικό και μπορεί να απλοποιηθεί σε πρόγραμμα ελέγχου PLC. Η ισχυρή οθόνη αφής δημιουργεί μια φιλική διεπαφή για τον άνθρωπο-μηχανή. Ως ειδικό περιφερειακό υπολογιστή, η οθόνη αφής είναι επί του παρόντος ο απλούστερος, πιο βολικός και φυσικός τρόπος αλληλεπίδρασης του ανθρώπου με τον υπολογιστή-. Δίνει στα πολυμέσα μια ολοκαίνουργια εμφάνιση και είναι μια εξαιρετικά ελκυστική νέα διαδραστική συσκευή πολυμέσων.
1, Αρχές βιομηχανικών οθονών αφής
Ένα σύστημα οθόνης αφής αποτελείται γενικά από δύο μέρη: έναν ελεγκτή οθόνης αφής (κάρτα) και μια συσκευή ανίχνευσης αφής. Η κύρια λειτουργία του ελεγκτή οθόνης αφής (κάρτας) είναι να λαμβάνει πληροφορίες αφής από τη συσκευή ανίχνευσης σημείων αφής, να τις μετατρέπει σε συντεταγμένες σημείου αφής και στη συνέχεια να τις στέλνει στην CPU. Μπορεί επίσης να λάβει εντολές από την CPU και να τις εκτελέσει. Η συσκευή ανίχνευσης αφής εγκαθίσταται γενικά στο μπροστινό άκρο της οθόνης και η κύρια λειτουργία της είναι να ανιχνεύει τη θέση αφής του χρήστη και να τη μεταδίδει στην κάρτα ελέγχου της οθόνης αφής.
Οι βιομηχανικές οθόνες αφής έχουν μεγάλη ευελιξία και μπορούν να αντικαταστήσουν ή να προσθέσουν λειτουργικές μονάδες σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδιασμού. Έχουν ισχυρή επεκτασιμότητα και μπορούν να ικανοποιήσουν πολύπλοκες απαιτήσεις ελέγχου διεργασιών. Μπορούν ακόμη και να επικοινωνούν απευθείας με το PLC μέσω συστημάτων δικτύου, διευκολύνοντας σημαντικά την επεξεργασία και τη μετάδοση δεδομένων ελέγχου και μειώνοντας τη συντήρηση.
1. Αγγίξτε τη μονάδα οθόνης
Το σώμα της οθόνης μιας οθόνης αφής με αντίσταση είναι μια σύνθετη μεμβράνη πολλαπλών-στρώσεων που ταιριάζει με την επιφάνεια της οθόνης. Είναι κατασκευασμένο από ένα στρώμα γυαλιού ή οργανικό γυαλί ως βασικό στρώμα, επικαλυμμένο με ένα διαφανές αγώγιμο στρώμα στην επιφάνεια και καλυμμένο με μια εξωτερική επιφάνεια σκληρυμένη, λεία και ανθεκτική στις γρατσουνιές πλαστικό στρώμα. Η εσωτερική του επιφάνεια είναι επίσης επικαλυμμένη με ένα διαφανές αγώγιμο στρώμα και υπάρχουν πολλά μικρά (λιγότερο από το ένα χιλιοστό της ίντσας) διαφανή σημεία απομόνωσης μεταξύ των δύο αγώγιμων στρωμάτων για την απομόνωση τους.
Όταν ένα δάχτυλο αγγίζει την οθόνη, τα δύο κανονικά μονωμένα αγώγιμα στρώματα έρχονται σε επαφή στο σημείο επαφής. Ένα από τα αγώγιμα στρώματα είναι συνδεδεμένο σε ένα πεδίο ομοιόμορφης τάσης 5V στην κατεύθυνση του άξονα Y-, με αποτέλεσμα η τάση του στρώματος ανίχνευσης να αλλάξει από μηδέν σε μη-μηδενικό. Αφού εντοπιστεί αυτή η κατάσταση σύνδεσης από τον ελεγκτή, εκτελείται μετατροπή A/D και η τιμή τάσης που προκύπτει συγκρίνεται με 5 V για να ληφθεί η συντεταγμένη του άξονα Y- του σημείου επαφής. Ομοίως, μπορεί να ληφθεί η συντεταγμένη του άξονα Χ-. Αυτή είναι η πιο βασική αρχή κοινή για όλες τις οθόνες αφής με αντίσταση.
Το κλειδί για τις οθόνες αφής με αντίσταση βρίσκεται στην τεχνολογία υλικών. Οι οθόνες αφής με αντίσταση χωρίζονται σε οθόνες αφής τεσσάρων συρμάτων, πέντε συρμάτων, έξι καλωδίων και άλλες οθόνες αφής με αντίσταση πολλαπλών συρμάτων με βάση τον αριθμό των καλωδίων μολύβδου. Η ωμική οθόνη αφής είναι επικαλυμμένη με δύο στρώσεις αγώγιμων στρωμάτων μετάλλου διαφανούς οξειδίου OTI στην ενισχυμένη γυάλινη επιφάνεια. Το εξωτερικό στρώμα της επίστρωσης OTI χρησιμεύει ως αγώγιμο υλικό και το δεύτερο στρώμα OTI συνδέεται με ένα ακριβές δίκτυο πεδίων τάσης +5V έως 0V τόσο σε οριζόντια όσο και σε κάθετη κατεύθυνση. Τα δύο στρώματα OTI χωρίζονται από μικρά διαφανή σημεία απομόνωσης. Όταν ένα δάχτυλο αγγίζει την οθόνη, εμφανίζεται ένα σημείο επαφής μεταξύ των δύο στρωμάτων των αγώγιμων στρωμάτων OTI. Ο υπολογιστής ανιχνεύει ταυτόχρονα την τάση και το ρεύμα, υπολογίζει τη θέση αφής και έχει ταχύτητα απόκρισης 10-20 ms. Το εξωτερικό αγώγιμο στρώμα της οθόνης αφής με αντίσταση πέντε συρμάτων χρησιμοποιεί ένα υλικό επίστρωσης νικελίου χρυσού με καλή ολκιμότητα. Λόγω της συχνής επαφής, η χρήση υλικού νικελίου χρυσού με καλή ολκιμότητα στο εξωτερικό αγώγιμο στρώμα έχει ως στόχο να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του, αλλά το κόστος της διαδικασίας είναι σχετικά υψηλό.
Αν και το αγώγιμο στρώμα νικελίου χρυσού έχει καλή ολκιμότητα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο ως διαφανής αγωγός και δεν είναι κατάλληλο ως επιφάνεια εργασίας για οθόνες αφής με αντίσταση λόγω της υψηλής αγωγιμότητας του. Επιπλέον, το μέταλλο δεν είναι εύκολο να επιτευχθεί πολύ ομοιόμορφο πάχος και δεν είναι κατάλληλο ως στρώμα διανομής τάσης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο ως στρώμα ανίχνευσης.
Μια οθόνη αφής με αντίσταση είναι ένα εντελώς απομονωμένο περιβάλλον εργασίας από τον έξω κόσμο, που δεν φοβάται τη σκόνη και τους υδρατμούς. Μπορεί να αγγιχτεί με οποιοδήποτε αντικείμενο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για γραφή και σχέδιο, καθιστώντας το κατάλληλο για χρήση σε τομείς βιομηχανικού ελέγχου και γραφεία. Το κοινό μειονέκτημα των ωμικών οθονών αφής είναι ότι το εξωτερικό στρώμα της σύνθετης μεμβράνης είναι κατασκευασμένο από πλαστικό υλικό, το οποίο μπορεί να χαράξει ολόκληρη την οθόνη αφής και να προκαλέσει την απόρριψή της εάν κάποιος ασκήσει υπερβολική δύναμη ή χρησιμοποιήσει ένα αιχμηρό εργαλείο για να την αγγίξει. Ωστόσο, εντός των ορίων, οι γρατσουνιές θα βλάψουν μόνο το εξωτερικό αγώγιμο στρώμα. Οι γρατσουνιές στο εξωτερικό αγώγιμο στρώμα δεν είναι σχετικές για μια οθόνη αφής με αντίσταση πέντε καλωδίων, αλλά θανατηφόρα για μια οθόνη αφής με αντίσταση τεσσάρων συρμάτων.