wersja mobilna
Online: 454 Sobota, 2017.11.25

Prezentacje

Wyświetlacze i tablice LED do zastosowań przemysłowych

piątek, 30 czerwca 2017 11:48

Diody LED pojawiły się prawie 50 lat temu. Przez niemal 10 lat świeciły tylko na czerwono. W następnych dziesięcioleciach zyskały wszystkie kolory tęczy i zawrotne jasności. Elektronicy wykorzystywali każdą nowość w technologii świecących diod. Czerwony punkcik diody obok wyłącznika był kiedyś przejawem nowoczesności, furorę robiły pierwsze kalkulatory i zegarki z LED-owymi cyframi. Rysunek siedmiosegmentowej cyfry stał się symbolem całej cyfrowej elektroniki. Obecnie, w małych, zwłaszcza mobilnych urządzeniach nie ma już diodowych wyświetlaczy, ale tam, gdzie trzeba wyświetlać informacje w dużych formatach - LED-y trzymają się świetnie - prognozuje się wieloletni wzrost ich produkcji i zastosowań.

Koniec wyświetlaczy segmentowych?

Fot. 1. Cyfry segmentowe LED o wysokości 45 cm w wyświetlaczu LDN-3/450 (SEM)

Jednak nie. Cyfry złożone z siedmiu segmentów to wciąż bardzo ekonomiczny i skuteczny sposób wyświetlania liczb. Cyfry o wysokości do 10 cm są gotowymi, typowymi podzespołami, ale ich jasność jest ograniczona, więc są stosowane tylko wewnątrz pomieszczeń. Większe cyfry wykonuje się z diod SMD, dzięki czemu forma i wielkość cyfr nie mają ograniczeń. Takie "dyskretne" segmenty mają bardzo dużą jasność, która z reguły jest automatycznie regulowana, aby nie zmniejszać czytelności cyfr i nie oślepiać.

Adaptacyjna redukcja jasności wydłuża też żywotność diod. Wyświetlacze cyfrowe dla przemysłu można zamawiać z różnymi typami wejść sterujących i interfejsów, dzięki czemu łatwo je połączyć z każdym urządzeniem pomiarowym i sterownikiem. Standardem są wejścia analogowe i licznikowe, z funkcjami zliczania i pomiaru czasu. Również wykonania zegarowe: autonomiczne i synchronizowane.

Matryce diodowe

Fot. 2. Monitor produkcji MP240 (SEM) z kolorową matrycą LED 128×32 piksele

Matryce z diod LED z racji jasności i kontrastu są niezastąpione do wyświetlania istotnych dla bezpieczeństwa komunikatów i parametrów ważnych procesów produkcyjnych. Zaletą takich matryc jest też możliwość dowolnego wyboru rastra diod LED, od kilku do kilkudziesięciu milimetrów, zależnie od przeznaczenia ekranu i odległości obserwacji. Dzięki temu można budować tablice diodowe, które konkurują cenowo z ekranami LCD przy wyświetlaniu informacji tekstowych.

W przemyśle spotyka się coraz więcej tego typu tablic jako uzupełnienie produkcyjnych systemów informatycznych. Jest to wybór ekonomiczny w przypadku dużych tablic alfanumerycznych o rozpiętości kilku metrów albo funkcjonalny, kiedy potrzebne są średniej wielkości wyświetlacze tekstowe kompatybilne z systemami automatyki. Takie wyświetlacze, jak na przykład LDA i LD120 (SEM), mają standardowe interfejsy RS232/485 (Modbus RTU) oraz Ethernet (Modbus TCP).

Nowością i nowym polem działania dla programistów są pracujące w sieci ekrany LED swobodnie programowalne. Dzięki temu dane liczbowe i teksty można zorganizować jako tabele tworzone dynamicznie. Firma SEM stosuje w swoich tablicach własną, oryginalną metodę programowania. Na powierzchni ekranu diodowego definiuje się sektory, do których, jak do komórek tabeli, mogą być wpisywane dane tekstowe.

Sektor jest wyznaczony przez dwie pary liczb, które określają współrzędne dwóch przeciwległych narożników. W obrębie takiej komórki wyświetlany jest tekst o zadanej wielkości i kolorze, z określonym pozycjonowaniem lub przewijaniem. Konfigurację ekranu z podziałem na sektory można też zapisać w pamięci wyświetlacza, dzięki czemu komunikacja upraszcza się do przesyłania danych roboczych.

Konfiguracja ekranu i dane są zapisywane w układzie rejestrowym, przystosowanym do komunikacji z protokołami Modbus RTU/TCP. Trzykolorowe, swobodnie programowalne ekrany SEM mogą na przykład, przy rozdzielczości 128×64 piksele, wyświetlać 8 rzędów po 21 znaków o wysokości 5 cm.

Wielkość znaków

Fot. 3. Matryca LED z programowanymi sektorami

Praktyka wskazuje, że znaki o wysokości 100 mm można odczytać z odległości do 40 m. Planując instalację tablic diodowych, warto pamiętać o tej regule i szacować wysokość znaków LED proporcjonalnie do realnej odległości. W przypadku matryc diodowych trzeba uwzględniać też minimalną odległość dobrej czytelności. Jeśli matryca LED ma piksele rozmieszczone w rastrze np. 7,62 mm, to znaki wyświetlane w formacie 5×8 pikseli mają wysokość 60 mm i dobrze się je czyta w zakresie od 3-4 do 20-25 m.

Interfejsy i protokoły

Klasyczne interfejsy szeregowe RS232/485 są nadal oczywiście oferowane, ale obowiązkowy stał się Ethernet i wbudowany webserwer - w dużych tablicach LED, ale także w niewielkich wyświetlaczach. Tablica diodowa przyłączona do sieci może być zdalnie konfigurowana, może odbierać dane zarówno z prostego sterownika PLC, jak i oprogramowania typu SCADA lub MES. W środowisku przemysłowym naturalne i uniwersalne wydaje się zastosowanie otwartych protokołów Modbus RTU/TCP, bo to daje największą elastyczność w sterowaniu tablicami swobodnie programowalnymi.

ANDON

To egzotyczne słowo oznaczające sygnalizację pojawiło się u nas wraz z japońską filozofią "Lean management" - mądrej i efektywnej kontroli procesów produkcyjnych. Obecnie hasłem "andon" opisuje się różne - proste i bardzo zaawansowane systemy wizualizacji przebiegu produkcji i alarmowania. Mieści się w tym pojęciu wielokolorowa sygnalizacja świetlna, wyświetlanie osiąganych wyników i komunikatów. Wizytówką systemów andon są tablice elektroniczne, w których wykorzystuje się przeróżne podzespoły LED, dobrane tak, aby jak najlepiej zobrazować sytuację produkcyjną.

Na takich tablicach znajdą się więc wszystkie opisywane wyżej elementy: wyświetlacze cyfrowe i matrycowe oraz lampy z diodami LED. Tablice typu "andon" często są wykonywane na zamówienie. Są projektowane indywidualnie, z uwzględnieniem specyfiki procesu produkcyjnego, metod zarządzania, a nawet tradycji przedsiębiorstwa.

Coraz częściej jednak tablica systemu andon jest programowalnym ekranem z matrycą LED, dzięki czemu sposób wyświetlania danych i sygnalizacji można dynamicznie zmieniać. Przykładem takiej tablicy jest monitor produkcji MP240 (SEM) wyświetlający w wielu programowalnych oknach parametry procesu, informacje dla pracowników i komunikaty alarmowe.

Marcin Świetliński
SEM

sem.pl

 

Katalog firm