Sistemas de Visualización Industrial: del PanelPC a la pantalla Contactless
Los sistemas de visualización que trataremos a continuación reciben distintos nombres según en el entorno en que nos hallemos: HMI en industrial, Consola en domótica, Terminal en telecom y retail, Smartscreen en consumer o PanelPC en computing. En definitiva, hablamos de diferentes nombres para una misma idea: pantalla de visualización con inteligencia.
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De arriba a abajo: consola domótica, HMI de un CNC y kiosco informativo
Primeros Sistemas de Visualización Industrial
Analizando el pasado industrial de los sistemas de visualización, encontramos comúnmente asociado a una pantalla de visualización un PLC, BoxPC o Servidor.
De arriba a abajo: diagrama de un PLC + HMI y PC rack 19” con pantalla
A medida que las CPUs han ido aumentando su capacidad de proceso, por un lado, y disminuyendo su consumo energético, y por tanto su disipación térmica, por el otro, la unión de pantalla de visualización más CPU cobra más sentido y da lugar a nuevas posibilidades de productos que se ajustan mejor a las necesidades concretas de cada sector.
Avances en los Sistemas de Visualización
Entre los factores que han contribuido al auge de los PanelPC destacaremos dos: la mejora en la eficiencia energética y el efecto iPad.
Mejora de la Eficiencia Energética
Por un lado se han mejorado el consumo de las pantallas de visualización. Actualmente se emplean comúnmente pantallas TFT retroiluminadas con tecnología LED de mucho menor consumo que los antiguos backlights que usaban fluorescentes CCF.
Por otro lado, y como ya mencionábamos, el aumento de la eficiencia computacional de las nuevas CPUs favorecida por el avance en la capacidad de integración, que permite implementar puertas lógicas en pocos nanómetros de silicio, contribuyendo a la reducción del consumo de energía.
Por poner un ejemplo, hoy en día una pantalla TFT de 12” con alto brillo para aplicaciones tanto Indoor como Outdoor, puede rondar los 10W-12W y una CPU Intel Core® de 4 núcleos los 15W. La suma de ambas hacen un total de 25W-30W de potencia que son fácilmente integrables en una única envolvente mecánica, sin necesidad de ventilación forzada y capaz de trabajar en un rango entre -20ºC y 60ºC.
El Efecto iPad
Pero si algo ha contribuido activamente a la popularidad de los PanelPC ha sido el llamado efecto iPad: las nuevas generaciones de usuarios presuponen y esperan una experiencia interactiva cuando se ponen delante de una pantalla de visualización.
Elección del PanelPC adecuado
Dependiendo el sector en el que nos movamos, es posible que una simple “pantalla interactiva” no reúna todas las características necesarias para la aplicación. Para un elección adecuada hay que tener en cuenta ciertos aspectos:
Temperatura
El primer aspecto a tener en cuenta es la temperatura. Tanto la pantalla como la CPU tienen un límite de temperatura de funcionamiento. A partir de esta temperatura límite, las CPUs bajan su rendimiento llegando a reiniciarse como medida de protección.
El efecto de una sobre-temperatura en las pantallas TFT provoca su oscurecimiento, perdiendo el cristal líquido sus propiedades y sufriendo un deterioro prematuro. Un brillo elevado de la pantalla contribuye además a elevar su propia temperatura, a más cd/m² más vatios de calor a disipar. Un caso extremo lo tenemos en los PanelPC para aplicaciones outdoor: para compensar el reflejo de la luz diurna sobre la superficie de la pantalla, se tiende a aumentar el brillo de la misma, contribuyendo a este doble calentamiento.
Exposición al Polvo y la Humedad
Otros dos agentes externos a tener en cuenta en la elección de nuestro PanelPC son la exposición al polvo y a la humedad. El grado de protección de un equipo frente a estos elementos se indica mediante la escala IP (Ingress Protection code). El primer dígito que aparece después de las siglas IP indica el grado de protección frente al polvo, expresado de 1 a 6. El segundo dígito, con valores de 1 a 9, indica el grado de protección frente a la humedad y el agua.
Aplicando al caso práctico del HMI ARC-1209 de Avalue (figura anterior), el equipo presenta una IP65 frontal e IP41 en el panel trasero. Esto significa que el equipo ha sido construido de tal manera que desde el frontal no pueden entrar partículas de polvo en su interior (nivel 6), pero desde la parte trasera pueden entrar partículas inferiores a 1 mm (nivel 4). En cuanto al nivel de protección frente a humedad, el frontal recibe un grado de protección 5, que significa que soporta chorros de agua a baja presión. Por la parte trasera, el grado de protección es mínimo (nivel 1), que implica únicamente protección frente a la condensación.
Pantallas con protección IP69K de Kontron
Que un equipo PanelPC presente un grado de protección frontal diferente del posterior es lógico entendiéndose que en muchas aplicaciones los equipos van encastrados en un panel o armario que protege de los elementos la parte trasera, donde están los conectores y rejillas de ventilación.
Para los entornos en los que los equipos están expuestos a los elementos en todas las direcciones, además de eliminar cualquier orificio o rejilla, es imprescindible sellar los conectores. Bien diseñado, esto confiere un grado IP69 que viene a decir que soporta la inmersión en agua. En sectores específicos como las industrias cárnicas, farmacéuticas, piscifactorías, etc, se requiere a menudo un grado superior ya que los equipos se limpian con chorros de agua a presión y a elevada temperatura para eliminar bacterias. Hablaríamos entonces de un nivel IP69K.
Protección frente a Agentes Químicos
El último factor que mencionaremos y que cobra más sentido en la situación global de pandemia vivida durante el 2020, es la protección frente a agentes químicos. Las pantallas que puedan ser usadas por diversos usuarios se limpian más a menudo y con agentes desinfectantes. Numerosos fabricantes diseñan sus PanelPC con materiales plásticos antibacteria y que pueden ser desinfectados con agentes químicos como lejía sin sufrir un deterioro. Además, se diseñan con líneas totalmente planas que facilita la eliminación de residuos. Un ejemplo lo tenemos en el PanelPC FlatView HYG de Kontron:
Para aquellos interesados en la limpieza de pantalla, pueden consultar un artículo previo de nuestro blog en el que hablábamos de cómo se desinfectan las pantallas táctiles.
Nuevas Tecnologías: el PanelPC Contactless
Si algo bueno podemos sacar de las situaciones de crisis es que agudizan el ingenio y como consecuencia de esto ya hay algunos fabricantes de pantallas táctiles volcados en nuevas tecnologías que permiten la interacción del usuario sin contacto.
Tal es el caso de nuestro partner EDT, que actualmente está desarrollando un touch capacitivo de alta sensibilidad que permite, a una distancia aproximada de unos 4 cm, interactuar con el interfaz gráfico de la pantalla sin llegar a tocar la superficie. Totalmente contactless.
Display con tecnología contactless de EDT
Se espera que los primeros modelos vean la luz sobre durante la primera mitad de 2021.
Como hemos visto, la evolución de las pantallas de visualización hacia los PanelPC ha sido continua y provechosa. Resta ahora por saber su futuro, aunque todo apunta que será bastante prometedor.
Más información sobre Sistemas de Visualización
En Venco disponemos de una amplia gama de PanelPC para el sector industrial, médico, retail, etc. de marcas punteras como Kontron, EDT, Avalue y Axiomtek entre otros, además de sistemas de visualización como TFT Touch, displays transparentes, monitores…
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