Глава 1. Динамическое отображение и сложные интерактивные сценарии: «статические ограничения» сегментированного ЖК-дисплея.
(1) Требования к обновлению динамического контента
Основной принцип сегментированного ЖК-дисплея заключается в управлении скручиванием молекул жидких кристаллов с помощью заранее заданных рисунков электродов,-обеспечивающих отображение фиксированного содержимого. Эта характеристика определяет, что он не может динамически обновлять контент, например матричные экраны или OLED. Например, в системах управления промышленными роботами, если требуется отображение в реальном времени-многомерной-информации, такой как углы сочленений, траектории движения и данные о крутящем моменте роботизированной руки, ЖК-дисплей сегментного кода должен быть реализован с помощью нескольких независимых комбинаций модулей дисплея, которые не только занимают большое пространство, но и имеют высокую задержку обновления. Матричные экраны или OLED могут динамически обновлять контент с помощью программного обеспечения, обеспечивая «несколько дисплеев на одном экране» и значительно улучшая плотность информации.
(2) Требования к интерактивной работе
Современные промышленные системы управления подчеркивают удобство взаимодействия человека с компьютером, например настройку параметров и диагностику неисправностей с помощью сенсорных экранов. ЖК-дисплей с сегментным кодом обычно требует внешних физических кнопок или ручек для ввода, что приводит к длинному рабочему пути и низкой эффективности. Если взять в качестве примера систему планирования AGV определенного интеллектуального завода, то если используется ЖК-дисплей с сегментным кодом, оператору необходимо переключать содержимое дисплея через много-уровневые меню, а затем вводить команды с помощью кнопок, что занимает более 30 секунд; После внедрения сенсорного OLED-экрана рабочий процесс сокращается до 5 секунд и поддерживает управление жестами, что значительно повышает эффективность производства.
(3) Потребности в многоязычии и интернационализации
Глобальное производство требует оборудования промышленного управления для поддержки многоязычного дисплея, а содержимое сегментного ЖК-дисплея необходимо настраивать с помощью форм. Изменение языков требует переделки, а это дорого и-отнимает много времени. Например, на производственной линии транснационального предприятия необходимо одновременно отображать три языка: китайский, английский и испанский. Если используется сегментированный ЖК-дисплей, необходимо настроить три комплекта форм, что увеличивает стоимость на 200%; При использовании матричных экранов или OLED-экранов с помощью программного обеспечения необходимо переключать только языковые пакеты, что снижает затраты на 90%.
2. Экстремальные условия и сценарии высокой надежности: «Граница производительности» сегментированного ЖК-дисплея
(1) Проблемы с запуском в условиях сверх-низких температур.
Сегментированный ЖК-дисплей создается за счет скручивания молекул жидких кристаллов, и на скорость его отклика существенно влияет температура. В условиях экстремально низких температур ниже -40 градусов скорость скручивания молекул жидких кристаллов снижается, что приводит к задержке отображения или размытию изображения. Например, в системе мониторинга оборудования арктической научно-исследовательской станции ЖК-дисплей с кодом сегмента определенной марки запускается более чем на 2 минуты при температуре -45 градусов, а отображаемый контент показывает остаточные изображения; Подобные устройства, использующие OLED, могут запускаться в течение 10 секунд при температуре -50 градусов и четко отображать изображение.
(2) Стабильность в условиях сильных электромагнитных помех
На объектах промышленного управления часто присутствуют сильные источники электромагнитных помех, такие как двигатели и преобразователи частоты, а передача аналогового сигнала ЖК-дисплея с сегментным кодом подвержена помехам, что приводит к ненормальному отображению. Например, в системе управления прокатным станом определенного сталелитейного завода на ЖК-дисплее кода сегмента часто отображаются искаженные символы из-за электромагнитных помех, что требует добавления экранирующих слоев и схем фильтрации, что приводит к увеличению стоимости на 15%; Однако OLED-экраны, использующие передачу цифрового сигнала, не столкнулись с подобными проблемами, и их стабильность была значительно улучшена.
(3) Угасание ресурса при длительной-эксплуатации
Хотя срок службы сегментированного ЖК-дисплея может достигать более 100 000 часов, срок службы модуля подсветки (например, CCFL) обычно составляет всего около 50 000 часов. В устройствах, требующих круглосуточной непрерывной работы, отказ подсветки может привести к выходу из строя дисплея. Например, в системе мониторинга энергосреды дата-центра используется сегментированный ЖК-дисплей, и через 3 года эксплуатации частота отказов модулей подсветки достигает 30%, что требует пакетной замены; Та же система, использующая самосветящийся OLED, работает в течение 5 лет без сбоев подсветки, что снижает затраты на техническое обслуживание на 70%.
3. Высококачественное производство и интеллектуальные сценарии: «функциональные недостатки» сегментированного ЖК-дисплея.
(1) Требования к высокому разрешению и цветному дисплею
С развитием Индустрии 4.0 промышленное управляющее оборудование должно отображать более сложную графику, видео и 3D-модели с чрезвычайно высокими требованиями к разрешению и цвету. Разрешение сегментированного ЖК-дисплея обычно ниже 200 точек на дюйм и поддерживает только монохромное или псевдоцветное отображение, что не соответствует требованиям. Например, в системе мониторинга сварочных роботов на определенном автомобильном заводе ЖК-дисплей с сегментным кодом может отображать только простые параметры сварки, а использование OLED-экрана 4K может отображать-тепловизию процесса сварки в реальном времени, повышая точность обнаружения дефектов на 40 %.
(2) Требования к отображению поверхности и инопланетян
Современное промышленное оборудование управления стремится к инновациям в дизайне, и спрос на дисплеи неправильной формы, такие как изогнутые поверхности и круглые формы, увеличился. ЖК-дисплей с сегментным кодом ограничен жесткими стеклянными подложками и не может обеспечить гибкое отображение; OLED может использовать гибкие подложки для легкого получения изогнутых и сложенных форм. Например, циклическая производственная линия определенного умного завода должна отображать рабочее состояние оборудования. После установки круглого OLED-экрана операторы могут просматривать информацию без слепых зон в диапазоне 360 градусов, что приводит к увеличению эффективности производства на 25%.
(3) Требования к интеграции и аналитике
Промышленные системы управления развиваются в направлении интеграции и интеллекта, требуя, чтобы устройства отображения поддерживали такие функции, как доступ к датчикам и анализ данных. ЖК-дисплей с сегментным кодом может выполнять только функцию отображения и не может интегрировать другие модули; OLED-экраны могут объединять сенсорные модули, камеру, распознавание отпечатков пальцев и другие модули для создания «одного экрана для многократного использования». Например, монитор определенного медицинского устройства оснащен встроенным сенсорным OLED-экраном, который может одновременно отображать данные жизненно важных функций, рабочее меню и информацию о сигналах тревоги, повышая эффективность работы врача на 50%.
4. Неявная стоимость затрат и обслуживания: «долгосрочное-бремя» сегментированного ЖК-дисплея.
(1) Высокая стоимость настройки
Содержимое дисплея ЖК-дисплея с сегментным кодом необходимо настраивать с помощью форм, а стоимость одного комплекта форм обычно составляет от 10 000 до 50 000 юаней с длительным производственным циклом (4-8 недель). Для небольших партий и большого количества разновидностей промышленного оборудования управления затраты на индивидуальную настройку составляют значительную долю. Например, один производитель оборудования настроил ЖК-дисплеи с сегментным кодом с 20 различным содержимым дисплея для разных клиентов, а стоимость пресс-формы превысила 800 000 юаней; После внедрения универсального матричного экрана стоимость снижается до менее чем 100 000 юаней.
(2) Сложность обслуживания и обновления.
Содержимое ЖК-дисплея кода сегмента фиксировано. Если требуется обновление функций (например, добавление языка или изменение интерфейсов), необходимо открыть новую форму, что влечет за собой высокие затраты на обслуживание. Например, производителю интеллектуальных счетчиков необходимо настроить новую форму в соответствии с требованиями политики по увеличению количества дисплеев на английском языке, что приводит к дополнительным затратам в размере 300 000 юаней; После внедрения OLED-экранов с возможностью обновления программного обеспечения необходимо обновлять только языковые пакеты через OTA, что снижает затраты до менее 10 000 юаней.
(3) Высокая нагрузка на запасы запасных частей.
Существуют различные модели сегментированных ЖК-дисплеев, и запас запасных частей должен соответствовать всем спецификациям, что приводит к высоким затратам на складские запасы. Например, в оборудовании промышленного управления определенного завода используются 10 ЖК-дисплеев с различными сегментными кодами для отображения контента, а стоимость запасных частей превышает 500 000 юаней; После внедрения стандартизированных OLED-экранов количество запасных частей было сокращено до трех, а стоимость складских запасов снизилась до 150 000 юаней.
