一, Технический принцип: механизм генерации символов, управляемый электрическим полем.
Суть отображения неработающего кодового экрана заключается в изменении прозрачности молекул жидкого кристалла под действием электрического поля. Его основные компоненты включают в себя микросхемы драйверов (такие как HT1621, HT1622), электродную матрицу и слой жидких кристаллов. Когда управляющий чип подает переменное напряжение на определенный электрод, направление выравнивания молекул жидкого кристалла искажается, изменяя прозрачность и, таким образом, контролируя яркость сегмента пера. Например, контур 7-сегментной цифры «8» состоит из 7 независимых сегментов пера. Комбинируя и подсвечивая разные сегменты пера, можно отобразить цифры от 0 до 9; Символы сигналов тревоги (такие как треугольники, восклицательные знаки) реализуются посредством предустановленных комбинаций фиксированных сегментов пера.
1. Логика драйвера и отображение символов
Микросхема драйвера экрана со сломанным кодом контролирует состояние сегмента пера через регистры. Если взять в качестве примера HT1621, он поддерживает 32 COM-порта и 64 SEG-порта и может управлять до 2048 перьевых сегментов. Отображение символов тревоги требует заранее определить в чипе комбинацию сегментов пера, соответствующую символу. Например:
Сигнализация красного треугольника: при освещении верхнего сегмента пера и диагональных сегментов пера с обеих сторон формируется треугольный контур;
Желтый восклицательный знак: состоит из комбинации верхнего круглого сегмента пера и нижнего вертикального сегмента пера;
Символ превышения температуры: объединение сегмента контурного пера термометра с сегментом маркера превышения предельного значения.
2. Низкое энергопотребление и широкий диапазон температур.
Промышленные приборы часто используются на открытом воздухе или в суровых условиях, а экран отключения должен выдерживать диапазон рабочих температур от -40 до +85 градусов. Его характеристика низкого энергопотребления (типичное энергопотребление 0,1 мА) позволяет ему работать от батареек-таблеток в течение нескольких лет, например, для отключения экрана в интеллектуальных счетчиках требуются только батарейки CR2032 для поддержки более 10 лет использования. Кроме того, использование материала FSTN (форматированный суперскрученный нематик) для экрана сломанного кода позволяет достичь широкого угла обзора 120–150 градусов, обеспечивая читаемость при ярком освещении или под наклонными углами обзора.
2. Отраслевой стандарт: стандартизированные символы и логика безопасности.
Дизайн символов промышленной сигнализации должен строго соответствовать требованиям Международной комиссии по освещению (CIE), Международной электротехнической комиссии (IEC) и национальным стандартам (таким как GB/T 4025-2021), при этом основные требования включают:
1. Цветовое кодирование и приоритет
Красный: представляет наивысший уровень опасности (например, отключение оборудования, пожарная сигнализация) с координатами цветности x=0.665 ± 0,015/y=0.335 ± 0,015, при этом сила света должна быть четко видна на расстоянии 10 метров;
Желтый: указывает уровень предупреждения (например, приближение температуры к пороговому значению), яркость составляет 60–80 % от красного, что обеспечивает окно реагирования в течение 5–10 минут;
Синий/Белый: используется для командного уровня или вспомогательной информации (например, подсказок о состоянии устройства) с автоматической регулировкой яркости для адаптации к окружающему освещению.
2. Синергия символов и текста
Информация о тревогах должна одновременно отображать как символы, так и текстовые пояснения. Например, определенная модель датчика давления отображает символ красного треугольника в верхней части экрана отключения с прокручиваемым текстом «ДАВЛЕНИЕ ВЫСОКОЕ» внизу и издает звуковой сигнал с частотой 2 Гц через зуммер. Кроме того, символы должны сопровождаться графическими пояснительными надписями во избежание ошибок, вызванных языковым барьером.
3. Обнаружение обрыва провода и самодиагностика неисправностей.
Схема управления экрана с поврежденным кодом должна иметь функцию обнаружения обрыва провода. Например, в приборах, использующих передачу сигнала 4–20 мА, когда ток ниже 2 мА, микросхема драйвера выдает сигнал тревоги «ПОТЕРЯ СИГНАЛА» и отображает на экране символ отключения (например, волнистую линию). При этом код неисправности загружается в систему управления через интерфейс RS485.
3. Типичное применение: от одиночного сигнала тревоги до интеллектуальной связи.
Применение экрана сломанного кода в промышленных приборах было повышено с простой индикации состояния до интеллектуальных интерактивных узлов, а его функция сигнализации глубоко интегрирована с системой управления и системой приборов безопасности (SIS).
1. Классификация систем сигнализации для строительной техники.
В некоторых моделях экскаваторов используется экран неработающего кода для обеспечения трех-уровневой сигнализации:
Аварийный сигнал уровня 1: мигает желтый символ (например, низкое давление масла), побуждая оператора снизить нагрузку;
Сигнализация 2 уровня: мигание красного символа + звуковой сигнал (при перегреве двигателя), принудительное выключение и отображение кода неисправности;
Тревога уровня 3: красный символ горит постоянно + голосовая подсказка (при наличии утечки в гидравлической системе), включается резервный насос и обслуживающему персоналу отправляется текстовое сообщение.
2. Звуковая и световая сигнализация химической зоны.
В огнеопасных и взрывоопасных средах экран сломанного кода необходимо соединить со взрывозащищенным сигнальным индикатором. Например, когда датчик температуры определенного химического завода обнаруживает превышение предела, на экране взлома кода отображается красный символ термометра, и в то же время включается наружный взрывозащищенный световой сигнал, который мигает с частотой 1 Гц, и запускает систему вещания, чтобы объявить: «Температура в зоне Т-102 превышает предел, пожалуйста, немедленно эвакуируйтесь».
3. Комплексная функция сигнализации интеллектуальных счетчиков.
Интеллектуальные счетчики обеспечивают сигнализацию по нескольким параметрам через экран отключения:
Низкий уровень заряда батареи: мигает желтый символ батареи, предлагая пользователю перезарядить аккумулятор;
Ошибка обратной последовательности фаз: красный восклицательный знак + текст «ОШИБКА ФАЗЫ», связанное реле отключает электропитание;
Чрезмерное потребление: символ синей стрелки + текст «МАКСИМАЛЬНОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ», запишите время превышения и загрузите его в систему управления энергопотреблением.
