Miksi resoluutio yksinään ei määritä suorituskykyä teollisuuden näytössä
Pikselimäärän tuolla puolen: Miten luettavuus, ympäristö ja tehtävien tarkkuus muokkaavat 'parasta'
Teollisuusnäytteen valitseminen ei tarkoita vain korkeimman resoluution lukujen valitsemista paperilta. Työntekijöiden on nähtävä tärkeät tiedot heti, mutta liian suuri pikselimäärä saa itse asiassa painikkeet ja tekstin pienemmiksi, mikä heikentää luettavuutta, kun katsotaan näyttöä huoneen toisesta päästä. Tehtaalattiat aiheuttavat monenlaisia haasteita myös. Ylävalojen aiheuttama heijastus ja koneiden värähtely vaikeuttavat näyttöjen selvää näkemistä, ja mitään lisäresoluutiolla ei voida korjata tilanteissa, joissa yli 1 500 luxin kirkkaat ympäristöt haittaavat näkyvyyttä. Myös varsinaisella työtehtävällä on merkitystä. Kuljettimilla liikkuvien esineiden seuraaminen ei vaadi samaa tarkkuustasoa kuin pienien piirikuvioitten tarkastelu suurennuksen alla. Joidenkin tuoreiden tutkimusten mukaan väärin valitut näytöt johtivat siihen, että työntekijöiden reaktioaika venyi noin 19 prosenttia, koska heidän aivojensa oli tehtävä enemmän työtä. Siksi todella hyvät näytöt riippuvat siitä, kuinka kestäviä ne ovat fyysisesti, kuinka hyvin ne toimivat kirkkaissa valaistusolosuhteissa ja millaisiin tehtäviin niitä käytetään päivittäin – eivätkä pelkästään siitä, kuinka monta pikseliä niissä on.
PPI–katsojäntö–ympäröivä valo -kolmikko reaalimaailman selkeyttä varten
Tehokas teollinen näytön selkeys perustuu kolmeen toisiinsa liittyvään tekijään:
- PPI (pistettä tuumalla) määrittää yksityiskohtien tiheyden – mutta tuottaa arvoa vain, kun se on linjassa
- Näkymäetäisyys (esim. käyttäjät, jotka ovat 1 m etäisyydellä HMI-laitteista, tarvitsevat tyypillisesti noin 100 PPI):n kanssa, ja
- Ympäristövalo käsittely (yli 500 nitsin kirkkaus heijastumisenestopinnoitteella).
Esimerkiksi 1920×1080 -paneeli, jota katsotaan 80 cm:n päästä kirkkaissa olosuhteissa, suoriutuu usein paremmin kuin heijastuksilla heikentynyt 4K-näyttö. Korkearesoluutioiset näytöt ilman optimoitua katsojäntösuhdetta lisäävät kosketussyöttövirheitä 12 %:lla hansikkailla käsiteltävissä tilanteissa. Tämä kolmikko varmistaa, että tiedot pysyvät luettavina, toiminnallisina ja luotettavina teollisissa olosuhteissa.
Teollisen näytön resoluution sovittaminen keskeisiin käyttötarkoituksiin
Hallintotilat ja SCADA: korkearesoluutioinen leveäkulmanäyttö (1920×1080 – 3840×2160) monilähteisen visualisoinnin priorisointiin
Korkearesoluutioiset leveyscreen-näytöt tekevät kaiken eron valvomoissa, joissa käytetään SCADA-järjestelmiä. Puhumme näytöistä, joiden resoluutio vaihtelee täydestä HD:stä 1920x1080-pikselissä aina niin hienoihin 4K UHD-näyttöihin, joissa on 3840x2160 pikseliä. Nykyään operaattoreiden on nähtävä kaikki samanaikaisesti – prosessikaaviot, liven kamerakuvat tehdasalueelta, sekä kaikki ne vilkkuvat hälytyskojelaudat. Tuoreessa Control Engineering -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa todettiin, että siirtyminen 4K UHD -resoluutioon vähentää noin 30 % menujen selaamisesta, mikä todennäköisesti myös vähentää mielenvaikeutta. Standardi 16:9 -näyttömuoto mahdollistaa useiden tietopaneelien sijoittamisen vierekkäin ilman törmäilyä. Ja nuo lisäpikselit ovat erityisen tärkeitä pienten anturilukujen lukemisessa tai yksityiskohtaisten putkistokaavioiden tarkastelussa. Teollisuuskäyttöön tarkoitetut näytöt eivät kuitenkaan ole tavallisia tietokonenäyttöjä. Ne säilyttävät värit oikeina, vaikka katselija seisoo sivummalla, ja ne toimivat vanhojen ohjauslaitteiden kanssa erikoisliittimien kautta, joista useimmat kotikäyttäjät eivät tiedä.
Teollisuuslattiat & HMI-asemat: Keskitarkkuuden (1280×1024, 1366×768) optimointi kestävyyden, kirkkauden ja hansikkaiden kanssa kosketeltavuuden osalta
Teollisuusvalvontanäytöillä keskitasoisella resoluutiolla, yleensä noin 1280×1024 tai 1366×768, on suuri hyöty tehdasrakennusten tuotantotiloissa. Nämä näytöt toimivat erinomaisesti todellisissa työympäristöissä, koska ne on rakennettu kestäviksi vaikeisiin olosuhteisiin. Useimmat mallit tarjoavat vähintään 1000 nitin kirkkauden, joten käyttäjät voivat nähdä niitä selkeästi myös ulkona tai kirkkaiden valojen läheisyydessä. Kotelot ovat IP65-luokituksessa, mikä tarkoittaa, että pöly ja vesi eivät aiheuta niille merkittäviä ongelmia. Lisäksi kosketusnäytöt toimivat myös käsineiden päällä – tämä on erityisen tärkeää valmistusympäristöissä, joissa turvavarusteet ovat pakollisia. Alhaisempi resoluutio itse asiassa tuottaa etua, koska se rasittaa ohjelmoitavia logiikkakytkimiä (PLC:tä) vähemmän. Tämä tekee kaikista toiminnoista nopeammin reagoivia, mikä on erityisen tärkeää voimakkaiden konevärähtelyjen aikana. Vertailussa korkearesoluutioisiin 4K-malleihin nämä näytöt maksavat noin 60 prosenttia vähemmän, vaikka ne edelleen näyttävät riittävästi yksityiskohtia perustoimintoja varten, kuten syötteiden vahvistamiseen tai tilatietojen tarkistamiseen. Lisäksi kukaan ei tarvitse huolehtia näytön helposta rikkoutumisesta kiinnittäen huomiota niiden paksuihin kehyksiin. Ja 5:4-näyttösuhde sopii juuri hyvin vanhojen laitteiden käyttöliittymien kanssa, joita monet tehtaat käyttävät edelleen tänäkin päivänä.
Suhteet, kosketustarkkuus ja vanhan yhteensopivuus teollisissa näytöissä
4:3, 5:4 ja 16:9 -kompromissit: Vanhojen HMI-ohjelmien tukeminen vs. nykyaikaisten käyttöliittymien skaalautuvuus
Oikean näytön kuvasuhteen valitseminen tarkoittaa sopivan kompromissin löytämistä nykyisten ja tulevaisuuden käyttöliittymäsuunnittelun välillä. Vanhemmat laitokset luottavat edelleen voimakkaasti perinteisiin 4:3- ja 5:4-kuvasuhteisiin, koska niiden korvaaminen vaatisi merkittäviä menoja uuden ohjelmiston hankinnassa tai asetteluiden täydellisessä suunnittelussa uudelleen. Nämä vanhat muodot selviytyvät hyvin yhden prosessin tiedoista, mutta ne kamppailevat vaikeasti nykyaikaisten työpöytäkoosteiden kanssa, jotka tarvitsevat paljon vaakasuuntaista tilaa kaikkien tietojen näyttämiseen. Toisaalta 16:9-leveäruutunäytöt tarjoavat mahdollisuuden useiden ikkunoiden samanaikaiseen esitykseen, mikä on erittäin tärkeää SCADA-järjestelmille ja analyysityökaluille. Tietysti näiden uudempien näyttöjen saattaminen toimimaan vanhojen sovellusten kanssa vaatii usein käyttöliittymän säätelyä tai erityisen middlewaren lisäämistä. Viime vuoden Industrial HMI Trends -raportin mukaan lähes 38 jokaista 100 tehdasmanagerista mainitsi kuvasuhteen yhteensopivuuden yhtenä päätavoitteena harkittaessa näyttöjen päivitystä olemassa olevan varusteiston rinnalla.
Miten erittäin korkea resoluutio vaikuttaa kosketusviiveeseen ja tarkkuuteen ilman firmware-optimoitua tukea
Kun näytöt siirtyvät tavallisesta määrittelystä esimerkiksi 4K-resoluutioon, järjestelmän on työstettävä kosketusten rekisteröintiä kovemmin. Tämä aiheuttaa noin 8–12 millisekunnin lisäviiveen verrattuna tavallisiin 1080p-näyttöihin. Tehtaiden kokoonpanolinjoilla tai laadunvalvontatyöasemilla nämä muutamat millisekunnit todella merkitsevät, koska työntekijöillä on tarve lähes välittömään palautteeseen virheiden välttämiseksi. Standardi kapasitiivinen kosketustekniikka alkaa kamppailla, kun pikselitiheys nousee yli noin 300 PPI:n, erityisesti, jos joku käyttää varusteita käsissään. Älykkäät valmistajat ratkaisevat nämä ongelmat sisällyttämällä erikoistuneita kosketusohjaimia, jotka käsittelevät ensin peruskäskyt, käyttämällä skannausmenetelmiä, jotka keskittyvät itse asiassa käytössä oleviin alueisiin, sekä säätämällä herkkyyttä eri työympäristöjen mukaan. Nämä parannukset pitävät reaktioajat alle 3 millisekunnissa, edes erittäin korkearesoluutioisilla näytöillä, joiden mitat ovat 3840x2160 pikseliä, mikä tekee kaiken eron kriittisissä sovelluksissa, joissa sekä nopeus että tarkkuus ovat ehdottomia.
UKK
Miksi korkeampi resoluutio ei aina ole parempi teollisuuden näytöissä?
Korkeampi resoluutio voi tehdä painikkeista ja teksteistä pienempiä, mikä heikentää luettavuutta, erityisesti silloin, kun näyttöä katsotaan suuremmalta etäisyydeltä. Lisäksi kirkkaissa ympäristöissä ylimääräinen resoluutio ei välttämättä paranna näytön selkeyttä heijastusten ja värähtelyjen vuoksi.
Miten kuvasuhde vaikuttaa näytön yhteensopivuuteen vanhojen järjestelmien kanssa?
Vanhemmat järjestelmät usein nojaavat perinteisiin kuvasuhteisiin, kuten 4:3 ja 5:4. Nykyaikaisten 16:9-näyttöjen käyttö saattaa edellyttää käyttöliittymän mukauttamista tai välitysohjelmistoa yhteensopivuuden varmistamiseksi.
Mitkä tekijät ovat ratkaisevan tärkeitä tehokkaalle teollisuusnäytön selkeydelle?
Teollisuusnäyttöjen tehokas selkeys riippuu toisiinsa liittyvistä tekijöistä, kuten PPI:stä, katseluetäisyydestä ja ympäröivän valaistuksen hallinnasta.
Miten erittäin korkea resoluutio vaikuttaa kosketustarkkuuteen?
Erittäin korkea resoluutio voi lisätä kosketusviivettä, ellettei laitesovellusta ole optimoitu käsittelemään suurempaa pikselitiheyttä, mikä puolestaan voi viivästyttää palautetta – se on kriittisen tärkeää teollisissa olosuhteissa.
