Pramoniniai jutikliniai ekranai yra išmanios sąsajos, jungiančios žmones ir mašinas per jutiklinius pramoninius ekranus. Tai išmanus valdymo ekrano terminalas, pakeičiantis tradicinius valdymo mygtukus ir indikatoriaus lemputes. Jis gali būti naudojamas norint nustatyti parametrus, rodyti duomenis, stebėti įrenginio būseną ir pavaizduoti automatikos valdymo procesus kreivių/animacijų pavidalu. Patogesnis, greitesnis ir išraiškingesnis, jį galima supaprastinti į PLC valdymo programą. Galingas jutiklinis ekranas sukuria draugišką{4}}žmogaus ir mašinos sąsają. Jutiklinis ekranas, kaip specialus kompiuterio periferinis įrenginys, šiuo metu yra paprasčiausias, patogiausias ir natūralus žmogaus{6}}kompiuterio sąveikos būdas. Tai suteikia multimedijai visiškai naują išvaizdą ir yra labai patrauklus naujas interaktyvus daugialypės terpės įrenginys.
1, Pramoninių jutiklinių ekranų principai
Jutiklinio ekrano sistema paprastai susideda iš dviejų dalių: jutiklinio ekrano valdiklio (kortelės) ir jutiklinio aptikimo įrenginio. Pagrindinė jutiklinio ekrano valdiklio (kortelės) funkcija yra gauti lietimo informaciją iš jutiklinio taško aptikimo įrenginio, konvertuoti ją į jutiklinio taško koordinates ir išsiųsti į centrinį procesorių. Jis taip pat gali gauti komandas iš procesoriaus ir jas vykdyti. Lietimo aptikimo įrenginys paprastai įrengiamas priekinėje ekrano dalyje, o pagrindinė jo funkcija yra aptikti vartotojo prisilietimo padėtį ir perduoti ją į jutiklinio ekrano valdymo kortelę.
Pramoniniai jutikliniai ekranai pasižymi dideliu lankstumu ir gali pakeisti arba pridėti funkcinius modulius pagal dizaino reikalavimus. Jie pasižymi dideliu mastelio keitimu ir gali atitikti sudėtingus proceso valdymo reikalavimus. Jie netgi gali tiesiogiai susisiekti su PLC per tinklo sistemas, labai palengvindami valdymo duomenų apdorojimą ir perdavimą bei sumažindami techninę priežiūrą.
1. Lietimo ekrano modulis
Varžinio jutiklinio ekrano korpusas yra daugiasluoksnė sudėtinė plėvelė,{0}}atitinkanti ekrano paviršių. Jis pagamintas iš stiklo arba organinio stiklo sluoksnio, kaip pagrindinio sluoksnio, paviršiuje padengto skaidriu laidžiu sluoksniu, o išoriniu paviršiumi padengtas sukietėjusiu, lygiu ir įbrėžimams atspariu plastiko sluoksniu. Jo vidinis paviršius taip pat padengtas skaidriu laidžiu sluoksniu, o tarp dviejų laidžių sluoksnių yra daug mažų (mažiau nei viena tūkstantoji colio) skaidrių izoliacijos taškų, kad juos būtų galima izoliuoti.
Kai pirštas paliečia ekraną, lietimo taške susiliečia du įprastai izoliuoti laidūs sluoksniai. Vienas iš laidžių sluoksnių yra prijungtas prie 5 V vienodos įtampos lauko Y-ašies kryptimi, todėl aptikimo sluoksnio įtampa pasikeičia iš nulio į ne-nulį. Valdikliui aptikus šią ryšio būseną, atliekamas A/D konvertavimas ir gauta įtampos vertė palyginama su 5 V, kad būtų gauta prisilietimo taško Y-ašies koordinatė. Panašiai galima gauti ir X-ašies koordinates. Tai yra pats pagrindinis principas, būdingas visiems varžiniams jutikliniams ekranams.
Varžinių jutiklinių ekranų raktas yra medžiagų technologijose. Resistyviniai jutikliniai ekranai skirstomi į keturių laidų, penkių laidų, šešių laidų ir kitus kelių laidų varžinius jutiklinius ekranus pagal švino laidų skaičių. Resistyvinis jutiklinis ekranas yra padengtas dviem OTI skaidraus oksido metalo laidumo sluoksniais ant sustiprinto stiklo paviršiaus. Išorinis OTI dangos sluoksnis yra laidžioji medžiaga, o antrasis OTI sluoksnis yra pritvirtintas tiksliu +5V–0 V įtampos laukų tinklu tiek horizontaliomis, tiek vertikaliomis kryptimis. Du OTI sluoksniai yra atskirti mažais skaidriais izoliacijos taškais. Kai pirštas paliečia ekraną, tarp dviejų OTI laidžių sluoksnių sluoksnių atsiranda kontaktinis taškas. Kompiuteris vienu metu nustato įtampą ir srovę, apskaičiuoja prisilietimo padėtį, o atsako greitis yra 10-20 ms. Penkių laidų varžinio jutiklinio ekrano išoriniame laidžiame sluoksnyje naudojama nikelio aukso danga, pasižyminti geru lankstumu. Dėl dažno prisilietimo naudojant nikelio aukso medžiagą, turinčią gerą plastiškumą išoriniame laidžiame sluoksnyje, prailginamas jo tarnavimo laikas, tačiau proceso kaina yra gana didelė.
Nors nikelio aukso laidus sluoksnis turi gerą lankstumą, jis gali būti naudojamas tik kaip skaidrus laidininkas ir dėl didelio laidumo netinka kaip darbinis paviršius varžiniams jutikliniams ekranams. Be to, metalui nėra lengva pasiekti labai vienodą storį ir jis netinka kaip įtampos paskirstymo sluoksnis. Jis gali būti naudojamas tik kaip zondavimo sluoksnis.
Resistyvinis jutiklinis ekranas yra visiškai izoliuota nuo išorinio pasaulio darbo aplinka, nebijanti dulkių ir vandens garų. Jį galima liesti su bet kokiu objektu ir rašyti bei piešti, todėl tinkamas naudoti pramonės valdymo srityse ir biuruose. Bendras varžinių jutiklinių ekranų trūkumas yra tas, kad išorinis kompozitinės plėvelės sluoksnis yra pagamintas iš plastikinės medžiagos, kuri gali subraižyti visą jutiklinį ekraną ir jį nulaužti, jei kas nors pritaiko per daug jėgos arba paliečia aštriu įrankiu. Tačiau ribose įbrėžimai tik sugadins išorinį laidų sluoksnį. Išorinio laidžio sluoksnio įbrėžimai nėra svarbūs penkių laidų varžiniam jutikliniam ekranui, bet mirtini keturių laidų varžiniam jutikliniam ekranui.