在工业自动化产线、成套设备控制机柜、小型单机设备的操作端,这类7英寸级别的触控人机界面是操作人员和设备控制系统交互的核心载体,日常生产中操作人员通过屏幕完成参数下发、运行状态监控、故障报警溯源、生产数据调取等操作,不需要再对接密密麻麻的物理按钮、指示灯,大幅简化操作面板的布局复杂度,也降低后期运维时的线路排查难度。
从实际落地的场景来看,这类触控HMI常被用在小型包装设备、输送分拣线、恒温恒湿试验箱、小型水处理机组、非标自动化专机的控制柜面板上,安装位置通常在操作人员站立操作时视线平齐的机柜立面,不需要额外占用操作台的桌面空间,嵌入式安装的结构也能和机柜面板形成平整的视觉效果,避免突出结构带来的磕碰风险。
设计这款HMI的三维结构时,首先要明确的是安装边界的尺寸约束,嵌入式安装的卡扣结构需要和机柜面板的开孔尺寸严格匹配,面板开孔的公差要控制在合理范围内,既要保证安装后屏幕不会出现晃动,也要避免开孔过小导致壳体无法嵌入,同时屏幕正面的边框宽度要足够覆盖开孔边缘的加工毛刺或者尺寸偏差,保证安装后正面看不到机柜开孔的缝隙。屏幕正面的触控区域和显示区域的对位精度是结构设计时需要重点关注的部分,触控层和显示层的贴合间隙要控制在合理范围,避免操作时出现触控偏移、显示边角被边框遮挡的问题,正面下方的品牌标识区域做了轻微的凹陷处理,既不会破坏正面的整体平整性,也能避免长期擦拭屏幕时把标识磨掉。
从功能适配的角度,这款HMI背部预留了标准的通讯接口位置,包括rs485接线端子、以太网接口、电源接线端口,结构设计时要给接口预留足够的接线操作空间,避免安装后插头和机柜内部的线槽、其他元件产生干涉,背部的散热结构做了细密的格栅设计,既可以保证设备长时间运行时内部热量能顺利散出,也能阻挡机柜内的灰尘、金属碎屑进入设备内部,降低电路故障的概率。
实际做设备结构设计时,选用这款HMI需要提前在机柜面板的三维模型里预留对应的安装位,不仅要考虑面板上的开孔尺寸,还要考虑屏幕嵌入机柜内部的深度,避免屏幕背部和机柜内安装的PLC端子、开关电源、线槽等部件产生位置冲突,同时要给屏幕的通讯线预留足够的弯曲半径,避免接线时线缆过度弯折导致通讯中断。屏幕的操作角度也需要结合操作人员的站立高度做微调,部分场景下如果机柜安装位置偏高或者偏低,可以在面板设计时给屏幕预留3到5度的倾斜角度,让操作人员查看屏幕时不会出现反光、视角偏差导致的内容看不清的问题。
从结构细节来看,这款HMI的外壳采用阻燃ABS材质,表面做了细磨砂处理,长期在工业车间环境下使用不容易留下指纹和划痕,正面的防护等级可以满足常规车间的防尘防溅水需求,日常清洁时用干布或者中性清洁剂擦拭即可,不会因为少量的液体喷溅导致设备故障。屏幕的显示色彩做了优化,在车间不同的光照环境下,都能清晰显示参数数值、报警提示、运行状态图标,不需要操作人员凑到屏幕前辨认内容。触控层采用电阻式触控方案,操作人员佩戴普通的劳保手套也可以完成操作,适配工业现场的实际操作习惯,不需要特意摘下手套操作,提升日常操作的便利性。
在做三维建模还原的时候,要重点还原正面屏幕的显示区域比例、边框的倒角细节、背部接口的位置和尺寸、安装卡扣的结构形式,这些细节直接影响后续机柜面板开孔设计、安装干涉检查的准确性,如果模型的安装尺寸和实际产品存在偏差,很容易导致现场安装时出现屏幕装不进去、安装后缝隙过大、接口对位不准的问题,直接影响现场的施工进度。另外建模时也要还原屏幕正面的触控区域和边框的高度差,避免做面板设计时预留的贴合间隙不合理,导致安装后屏幕和面板之间出现高低差,积灰或者影响美观。
这类中小尺寸的HMI在目前的小型自动化设备里应用占比很高,相比大尺寸的高端HMI,它的功能完全可以满足大部分单机设备的交互需求,安装占用空间小,接线简单,适配主流的PLC通讯协议,可以直接和市面上多数品牌的PLC、变频器、温控模块、传感器完成通讯对接,不需要额外增加通讯转换模块,降低整套设备的硬件成本,也减少程序编写时的通讯调试工作量。在设备调试阶段,技术人员可以直接通过HMI的界面修改设备运行参数,不需要连接电脑打开编程软件,大幅提升现场调试的效率,后期设备运维时,操作人员也可以通过屏幕上的报警提示快速定位故障位置,减少设备停机等待的时间。
- 上一篇:五寸嵌入式工业显示模组结构设计
- 下一篇:家用台式液晶显示器外观结构三维建模
- 全部评论(0)
- 模板大小: 48.52 MB
- 售价:5金币
- 下载次数: 710
- 系统要求: STEP / IGES,Autodesk Inventor,AutoCAD,SOLIDWORKS,Rendering
- 软件分类: 显示屏








