15-03-2022

Смарт-дисплеи RayStar для промышленного применения

Павленко А.

Смарт-дисплеи, или как их еще называют – умные / интеллектуальные, можно кратко описать как интерфейс взаимодействия «человек – компьютер» (HMI). Сенсорные графические экраны предоставляют пользователю прямое управление встроенной системой через интерактивные действия. Умные дисплеи широко применяются в решениях потребительского рынка, системах управления производственными линиями, энергетической сфере, автомобильной промышленности и для самых различных задач, которые требуют взаимодействия с пользователем / оператором. Разница лишь в дизайне графического интерфейса, который обусловлен сферой применения конечного устройства и возложенных на него задач.

С начала 2021 года в разработку и производство интеллектуальных экранов для промышленного применения активно включилась тайваньская компания RayStar-Optronics. За столь короткий период времени компанией уже выпущен на рынок ряд моделей смарт-дисплеев с различной диагональю – от 2,4 до 10,1 дюймов. Экраны имеют возможность подключения по общепринятым промышленным коммуникационным интерфейсам – RS485, CAN-BUS, RS422, UART, Bluetooth (рис. 1). Для производства используются различные современные экранные матрицы TFT / IPS и OLED. Все дисплеи оснащаются проекционно-емкостной сенсорной панелью (PCAP).

Рис. 1. Линейка продуктов смарт-дисплеев компании RayStar

 

В 2022 году компания RayStar планирует расширить ассортимент интеллектуальных дисплеев, увеличив диапазон диагоналей от 0,96 до 12,3 дюймов.

Все выпускаемые смарт-дисплеи RayStar полностью адаптированы для работы с различными аппаратными платформами от стандартного ПК (Windows) до одноплатных компьютеров Arduino и Raspberry Pi. На сегодняшний день имеются модели дисплеев, которые поддерживают обмен данными по распространенным протоколам CAN open, Modbus, SAE J1939 с различной системой автоматизации на среднем и нижнем (полевом) уровнях. Средний – это уровень устройств-контроллеров, осуществляющих сбор данных и управление технологическим процессом. Нижний или полевой – уровень взаимодействия датчиков и контроллеров или датчиков напрямую с сервером. Отдельным смарт- модулем поддерживается работа напрямую с компьютером, который применяется в качестве HOST-платформы. К каждой HOST-платформе доступно одновременное подключение до 30-ти подобных интеллектуальных дисплеев (рис. 2).

Рис. 2. Смарт-дисплей А-серии (CAN-BUS)

 

Основные рабочие характеристики для смарт-дисплеев А-серии: 

•  напряжение питания 5 В (DC), низкое потребление мощности от USB-источника; 
•  функция самотестирования после функциональной загрузки; 
•  интерфейс связи CAN-BUS; 
•  поддержка протокола обмена CANopen. Скорость передачи данных 250 КБ / с (по умолчанию); 
•  встроенная флеш-память для хранения библиотек шрифтов и объектов изображения; 
•  поддержка емкостной сенсорной панели (PCAP); 
•  поддержка двусторонней связи между смарт- дисплеем и хостами; 
•  встроенный зуммер, управляемый головным устройством.

Используемый CAN-интерфейс обладает множеством преимуществ, включая передачу данных на большие расстояния (до 40 м), высокий уровень устойчивости к электрическим помехам и хорошую стабильность. CAN-BUS – это наиболее распространенный физический уровень передачи данных, максимальная скорость в котором может достигать 1 Мбит / с (High- Speed   CAN).

Протокол Modbus благодаря своей универсальности и открытости является стандартом, позволяющим интегрировать оборудование разных производителей в единую систему. Modbus используется для сбора показания с датчиков, управления реле и контроллерами, мониторинга и т. п.

Протокол SAE J1939 в основном используется в бортовых системах управления современных транспортных средств, сельскохозяйственных машин и тракторов. Разработан в ответ на растущее число электронных устройств, используемых в современных автомобилях (рис. 3).

Рис. 3. Применение смарт-дисплея для коммуникационного интерфейса локальной сети автомобиля

 

При данном подключении выявляется ряд положительных моментов: 

•  подключение и управление всей системой с помощью простого последовательного интерфейса; 
•  простая топология сети. Легко подключается; 
•  надежность – расстояние подключения до 30 м; 
•  мульти-мастер – каждое устройство может передавать данные в сети по одному кабелю; 
•  защита от шума – дифференциальная передача обладает сильной помехоустойчивостью.

Стоит отметить, что при производстве сборных смарт- модулей компания использует контроллеры управления только собственной разработки и стандартные смарт-дисплеи из общей выпускаемой линейки, которые поддерживают свою работоспособность в широком диапазоне температур (в среднем –20 … 70 ⁰C). При этом клиенту доступны на заказ различные совместимые комбинации дисплейных экранов и контроллеров.

Ниже приведена краткая таблица основных характеристик популярных интеллектуальных дисплеев производства компании RayStar-Optronics.

 

Характеристики интеллектуальных дисплеев RayStar

 

Предоставляя весь спектр интеллектуальных и технических услуг, необходимых для проведения полноценного комплекса разработок с применением смарт- дисплеев, компанией RayStar подготовлено для клиентов программное обеспечение GUI Builder. ПО применяется при создании персональных дизайн-проектов внешнего вида экрана. Пользователи могут сформировать индивидуальный внешний вид экрана, перетаскивая готовые виджеты в GUI Builder, при этом доступен предварительный просмотр изменений в реальном времени (рис. 4).

Рис. 4. Пример страницы формирования внешнего вида экрана в программе GUI Builder

 

Благодаря концепции визуализирования «Что вы видите – то получаете» разработчик экономит время при разработке графического интерфейса. Когда проект конечного устройства находится еще на стадии концепции и проектирования, заказчику нет необходимости приобретать аппаратную часть (сам интеллектуальный дисплей) для демонстрации эффектов отображения и интерактивного поведения. Достаточно использовать симулятор прикладного программного обеспечения RayStar GUI Builder для имитации эффектов и функций отображения на компьютере, что значительно снижает затраты и ускоряет разработку проекта.

Основные преимущества смарт-дисплеев RayStar: 

•  пользовательский интерфейс хорошо определен в виде объектов. Это экономит время и позволяет сразу же приступить к работе;  
•  клиентам не нужно иметь представление о графических слоях; 
•  простое использование скриптов для управления включением / выключением и присвоение значений объектам; 
•  сокращение времени разработки для клиентов, что позволяет быстро создавать готовые продукты; 
•  используется интерфейс шины CAN, скорость передачи данных высокая, а расстояние передачи может достигать 40 м.

RayStar является одним из заметных производителей на рынке дисплеев и индикаторов. Производитель ориентируется на передовые технологии и эффективное производство своей продукции, которая находит применение в промышленных и потребительских решениях. Свою миссию компания видит в предоставлении конкурентоспособных продуктов и цен, своевременных услуг и технической поддержки, а также передовых технологий для клиентов по всему миру.

По вопросам, связанным с приобретением, можно обращаться к менеджерам компании АО «Компонента» по телефону: +7 (495) 150-2-150 или по e-mail: info@komponenta.ru.

 

А. Павленко, инженер АО «Компонента».

Статья впервые опубликована в журнале "ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ" № 3 за 2022 год.

 

Понравилась статья? Поставьте лайк 0

---

Электроника