选择工业平板电脑的实用指南

 行业动态     |      2024-05-06

工业平板电脑是专为严苛的环境所设计,集成高分辨率触控显示和运算能力于一体的工业电脑。在工业现场端很常见的应用是人机界面(HMI),透过工业平板电脑担任操作者与自动化机台的沟通桥梁。近年来也因为工业平板电脑的效能及技术提升,衍生了更多的新型应用如数据搜集分析、生产流程图像化、预防性监测维护等。这些新衍生的功能带动了HMI的市场规模,根据AlliedMarketResearch一份全球性的市场调查显示,全球人机界面(HMI)市场到2031年预估市场规模将高达108亿美元,而2022至2031年的年复合成长率(CAGR)为10.8%。
除了工业HMI应用外,工业平板电脑也被使用在生活常见的交互式信息服务亭(KIOSK),主要做为无人商店或自助服务的自动化多媒体服务平台。透过工业平板电脑提供运算效能,串接周边设备以提供票务、金流、签到、自助订购等服务。而依据另一市调机构GrandViewResearch的报告指出KIOSK的全球市场规模在2021年来到284.5亿美元,其中超过45%是由硬件部分(扫描仪、读卡器、打印机、镜头或平板电脑)所贡献。由此可知工业平板电脑无论在工业环境或是日常生活中的应用都占有一席之地。

 

挑选工业平板电脑的九大关键
面对越来越多的工业平板需求,在挑选合适的工业平板电脑有九大关键因素需要考虑:
1、尺寸
选择的第一步是决定面板尺寸,必须先了解想要呈现的内容与复杂度,如是否为基础信息、系统讯息、图像化信息还是多媒体影音呈现等,或是使用的应用软件来决定屏幕的大小、分辨率与显示比例。
2、触控选项
工业平板电脑具有两种触控选项:电阻式触控和电容式触控两种,可依据应用与场合来挑选触控方式。电阻式面板通常作单点触控使用,它利用指尖的压力来控制输入,由于可以戴着手套使用,是许多自动化设备人机界面(HMI)的理想选择。电容式面板利用人手指电流感应来进行输入,并可多点触控进行缩放、拖拉等动作,适合交互式信息服务亭(kiosk)和娱乐系统(infotainmentsystem)。
3、亮度
工业平板电脑安装在室内还是室外决定了亮度的选择。一般来说,室内所需LCD背光亮度约在200–300nits,而安装在户外的背光亮度要求非常高,约在500-1500nits。如果安装在阳光直射下使用,就必须选择高亮度阳光下可读屏幕,以确保操作员或受众能接收到屏幕上清晰的信息。
4、效能
因应智能工厂兴起,未来的HMI有更多重功能和智能化新颖应用,需搭载高效能处理器,如机器视觉、数据采集、语音识别、浏览CAD图档、感测,甚至营造视觉临场感的AR、VR应用。有些仅需做为简单信息显示终端,如呈现生产信息、仓库管理,只需要一般效能、低功耗、高性价比的处理器。
5、有无风扇
在工厂应用中,是否需要安装风扇需要考虑多种因素。如果环境中存在大量粉尘,粉尘容易影响风扇的运作,进而影响系统的稳定性,可选用密封型无风扇平板电脑来避免这些问题。如果是高运算需求的应用,则具备特别散热结构设计的宽温、无风扇工业平板电脑是更好的解决方案,不需要在系统上开散热孔或安装风扇,避免了粉尘进入系统的风险。总之,安装风扇与否,必须综合考虑应用环境、运算需求和散热效果等多重因素。
6、IP等级
在工业环境中,许多机器和设备会面临不同的威胁,例如灰尘、振动、高低温、湿气、化学品、水等,这些因素都可能影响机器设备的运作和安全性。为了确保能够在恶劣环境下正常运作,需要使用符合不同防护等级的产品。IP(防护等级,IngressProtection),是一种通用的国际标准,用于测试和评估产品的防尘和防水能力,并确定其防护等级。IP等级通常由IP编码表示,由两个数字组成,分别表示产品的防尘等级和防水等级。IP第1个数字表示防尘、防固体异物侵入的等级,最高等级为6,第二个数字指的是对水或液体的防护系数,最高等级为8,可以在指定条件下承受近距离的高温高压水柱冲击。可依据应用环境的需求挑选不同防护等级的工业平板电脑。
7、强固设计
在严苛的工业环境中使用工业平板电脑需要坚固的设计,包括具有高硬度、防刮擦的玻璃屏幕(表面硬度>7H)、广泛的工作温度范围和能够承受高度震动和冲击。此外,还需要考虑到安装在控制机箱内与其他设备的电磁兼容性,需要在硬件设计上做出良好的保护。
8、扩展性
面对不同应用或未来新颖的智能化应用,弹性的扩展性可使工业平板电脑发挥更多的作用。一般的工业平板电脑具备MiniPCIe、PCI/PCIe等多种扩展选项,可以面对多种不同应用需求。透过这种灵活的设计,使用者可以扩展无线传输、I/O及功能,以实现传输数据和控制多种周边设备。
9、安装方式
最后则是依据安装的设备或环境来决定安装方式。常见的安装方式包括面板安装(PanelMount)、开放式架构(OpenFrame)、VESA安装和机架式安装(RackMount)。将工业平板电脑安装在控制机箱的门上或在机台出厂前需要安装平板电脑,面板安装或开放式架构是较佳的选择。若要将平板电脑安装在悬臂架或墙壁上则可使用标准的75/100mmVESA支架进行安装。如果要将平板电脑安装在服务器机架中,机架式安装方式是合适的,可以使用附有机架安装挡板或金属框架的配件进行安装。