С точки зрения технической осуществимости: аппаратное обеспечение, способное поддерживать такую модульность.
Модульная конструкция ЖК-дисплея промышленного прибора требует, чтобы он одновременно удовлетворял трем основным требованиям к аппаратному обеспечению: стандартизированный интерфейс; отделяемые части и отсутствие помех.
Стандартизированный дизайн интерфейса
Модульный ЖК-дисплей должен использовать общие протоколы интерфейса, такие как SPI, I2C или параллельные, для быстрого подключения и отключения от основной платы управления. Например, как конкретный тип промышленного контроллера будет использовать своего рода 4-битный параллельный интерфейс, а затем сможет использовать любое количество разных поставщиков со своими отдельными модулями LCD12864, и все они будут работать, потому что они настроены так, что каждый отдельный элемент делает одно и то же, когда дело касается контактов VCC, GND, RS, RW, E и D0–D7. Проектируйте интерфейсы по правилу «подключи и работай», чтобы не возникало проблем с неудачным разговором, вызванным разницей сигналов во времени.
Отдел независимых функциональных подразделений
Modularlcd требует упаковки displaydriv, backlightctrl, tempcompensation и т. д. в отдельные подмодули. Используя интеллектуальный счетчик определенной марки, я получил ЖК-дисплей с микросхемой драйвера ST7920 и светодиодной подсветкой, которая излучает свет 800 кд/м^2, а также какой-то жидкокристаллический материал с широким диапазоном температур - 40 градусов по Цельсию - +85 градусов по Цельсию. Затем все эти модули соединяются вместе через гибкие монтажные платы (ГПК), чтобы обеспечить локальную изоляцию неисправностей и очень быструю и легкую замену только сломанной секции.
Улучшена защита от помех.
В промышленных помещениях случаются сильные электромагнитные помехи и колебания напряжения; модули имеют аппаратную безопасность для лучшего доверия. Такие меры:
Защита электропитания: используйте TVS-диоды, например, 6,8 В/400 Вт, чтобы соединить их вместе в точке питания вашего ЖК-дисплея; заставить их фиксировать электростатические всплески плюс-минус 8 кВ; используйте цепь пи-LC-фильтра, включенную последовательно -, в общей сложности состоящую из конденсаторов с жидким электролитом емкостью 10 микрофарад и нескольких магнитных шариков, а также керамических колпачков емкостью 0,1 микрофарад - для избавления от шумов выше 100 МГц.
Защита сигнала: подключите токоограничивающий резистор сопротивлением 22 Ом к DB0–DB7 к линиям управления RS,RW,E, чтобы предотвратить эффект защелки. Экранированный разъем FPC и одноточечное заземление для уменьшения пространственной связи.
Структурная защита: Корпус модуля имеет металлическую защитную крышку, используемую для защиты от радиационных помех от оборудования, такого как преобразователь частоты, между модулем и передней панелью установлена прокладка толщиной 0,1 мм для предотвращения напряжений при сборке, которые могут разрушить стеклянную подложку.
2)Design principle: replaceable ->легко обслуживать
При проектировании модульного ЖК-дисплея необходимо учитывать 4 принципа, которые могут быстро меняться и продолжать работать в течение длительного времени.
Принципы функциональной независимости.
Каждый модуль должен иметь возможность выполнять свои собственные задачи, чтобы уменьшить зависимость между-модулями. Например, снимите схему драйвера подсветки на главной плате управления и переместите ее в область ЖК-панели, чтобы у нас не возникало той неприятной ситуации, когда свет гаснет, когда возникают проблемы только с материнской платой. На определенной нефтеперекачивающей станции есть HMI, который имеет такой HMI, а это означает, что в случае выхода из строя основного контроллера этот блок все равно сможет отображать информацию на экране через резервные источники питания для работающих там людей, которым нужна помощь в диагностике проблем.
Принцип стандартизации интерфейса
Установите унифицированные механические и электрические интерфейсы для совместимости модулей разных компаний. Насколько большим должен быть механический интерфейс? что это за контакт, какой разъем мы будем использовать, например, серия JST- PH; Электрический интерфейс: сигналы, допустимы напряжения 3,3 В и 5 В, характеристики синхронизации, тактовая частота SPI ниже 10 МГц, протоколы разговора, Modbus RTU.
Принцип поддержки горячей замены:
Модульный ЖК-дисплей должен обеспечивать возможность вставки и удаления в реальном времени, чтобы не вызывать сбоев в производстве из-за замены ЖК-дисплея,-сбоя питания. При проектировании необходимо учитывать.
Управление синхронизацией питания: когда вы вставляете модуль, сначала идет GND, затем VCC и третий уровень сигнала. Отключите в обратном порядке, чтобы избежать повреждения микросхемы из-за уровня сигнала, подключенного до того, как питание станет стабильным.
Изоляция сигнала: добавьте оптопару или микросхему магнитной изоляции (например, ADuM1401) в схему интерфейса, чтобы она могла отключать сигнал от проблем с контуром заземления, а также выполнять горячую замену.
Принцип диагностики
Кроме того, он должен иметь собственную функцию самопроверки и сообщать, сломана ли подсветка или заблокирована ли микросхема драйвера через светодиоды или другие интерфейсы. В определенном виде ЖК-модуля промышленных роботизированных контроллеров используется такое расположение; они мигают красным светодиодом, сигнализируя об ошибке с помощью определенного набора кодов ошибок. Обслуживающий персонал может определить неисправный компонент по его номеру.
Случай применения: Реальные случаи использования модульного ЖК-дисплея.
Теперь ЖК-модула имеет очень много применений во всех различных отраслях промышленности, но, как и в приведенном выше случае, чтобы доказать себе, что это возможно и для меня с экономической точки зрения, учитывая цену.
Случай 1: Адаптация сельскохозяйственной машины на открытом воздухе. инструменты инстр.
Завод по производству сельскохозяйственной техники впервые применил встроенные ЖК-инструменты; однако в условиях яркого освещения изображение на дисплее становилось размытым. После принятия дизайна модуля, insumtint состоит из ЖК-модуля Translucd, в котором к слою с подсветкой добавлен полуотражающий слой fml. Днем отражайте свет от окружающей среды, чтобы создать изображение без использования источников света. Ночью обеспечивает достаточную яркость благодаря светодиодной подсветке 800кд/м2. Модуль выполняет быстрое переключение и позволяет производителям решать, насколько яркой должна быть подсветка в зависимости от того, находятся ли они в разных точках мира, что помогает хранить меньше вещей.
Случай 2. Противо-проектирование приборов портового крана с защитой от помех
Приборы портового крана должны работать нормально при сильных электромагнитных помехах. Один производитель использует модульную конструкцию ЖК-дисплея: отделите схему драйвера от панели дисплея. Модуль драйвера: TVS D, π-фильтр и экранированный FPC: фиксируется в приборном ящике с помощью металлического кронштейна вдали от источников помех, таких как преобразователи частоты, посредством пространственной связи с использованием FPC между модулем драйвера и панелью дисплея. Тестирование показало, что эта штука может оставаться включенной примерно на 90% реже, чем раньше, если мы дадим ей групповую импульсную помеху (EFT) 4 кВ.
Случай 3: Снижение затрат на обслуживание интеллектуальных счетчиков
Что касается какого-то производителя умных счетчиков, у которого впервые был встроенный ЖК-дисплей, но материал не выдерживал холода, и поэтому этот ЖК-дисплей стало постоянно трудно увидеть в холодную зиму в северной части. После того, как мы используем модульную конструкцию, наш эл. счетчик объединяет большую температуру. ЖК-дисплей (-40 градусов ~ +85 градусов) и поставляется со встроенной-нагревательной пластиной, которая начинает работать при низкой температуре. местах, предотвращая замерзание кристалла. Если у нас что-то не работает нормально, то все, что я делаю, это меняю эту ЖК-часть моего устройства, вместо того, чтобы делать что-то вроде замены целого счетчика только потому, что одна секция сломалась, и теперь мы снизили цену до 100 долларов вместо того, чтобы первоначальная цена оставалась на уровне около 500 баксов за каждую операцию ремонта.
