Tööstuslikud puuteekraanid on intelligentsed liidesed, mis ühendavad inimesi ja masinaid puutepõhiste tööstusekraanide kaudu. See on intelligentne näidikuterminal, mis asendab traditsioonilisi juhtnuppe ja märgutulesid. Seda saab kasutada parameetrite seadmiseks, andmete kuvamiseks, seadme oleku jälgimiseks ja automatiseerimise juhtimisprotsesside kujutamiseks kõverate/animatsioonide kujul. Mugavam, kiirem ja väljendusrikkam ning seda saab lihtsustada PLC juhtimisprogrammiks. Võimas puuteekraan loob sõbraliku-inimliidese. Arvuti erilise välisseadmena on puuteekraan praegu kõige lihtsam, mugavam ja loomulikum viis inimese{6}}arvutiga suhtlemiseks. See annab multimeediumile täiesti uue välimuse ja on väga atraktiivne uus interaktiivne multimeediaseade.
1, tööstuslike puuteekraanide põhimõtted
Puutetundliku ekraani süsteem koosneb üldjuhul kahest osast: puuteekraani kontrollerist (kaardist) ja puutetuvastusseadmest. Puuteekraani kontrolleri (kaardi) põhifunktsioon on puuteteabe vastuvõtmine puutepunkti tuvastamise seadmest, selle teisendamine puutepunkti koordinaatideks ja seejärel protsessorile saatmine. Samuti saab see protsessorilt käske vastu võtta ja neid täita. Puutetuvastusseade paigaldatakse üldjuhul kuvari esiossa ja selle põhifunktsioon on tuvastada kasutaja puuteasend ja edastada see puuteekraani juhtkaardile.
Tööstuslikud puuteekraanid on väga paindlikud ja võivad vastavalt disaininõuetele funktsionaalseid mooduleid asendada või lisada. Neil on tugev mastaapsus ja need vastavad keerukatele protsesside juhtimise nõuetele. Nad saavad isegi võrgusüsteemide kaudu otse PLC-ga suhelda, hõlbustades oluliselt juhtimisandmete töötlemist ja edastamist ning vähendades hooldust.
1. Puuteekraani moodul
Resistiivse puuteekraani korpus on mitmekihiline komposiitkile, mis ühtib kuvari pinnaga. Aluskihina on see valmistatud klaasist või orgaanilisest klaasist, mille pind on kaetud läbipaistva juhtiva kihiga ja kaetud välispinnaga kõvastunud, sile ja kriimustuskindla plastkihiga. Selle sisepind on samuti kaetud läbipaistva juhtiva kihiga ja nende isoleerimiseks on kahe juhtiva kihi vahel palju väikeseid (vähem kui ühe tuhandiku tolli) läbipaistvaid isolatsioonipunkte.
Kui sõrm puudutab ekraani, puutuvad kaks tavaliselt isoleeritud juhtivat kihti puutepunktis kokku. Üks juhtivatest kihtidest on ühendatud 5 V ühtlase pingeväljaga Y--telje suunas, mistõttu tuvastuskihi pinge muutub nullist mitte-nulliks. Pärast seda, kui kontroller on selle ühenduse oleku tuvastanud, viiakse läbi A/D teisendus ja saadud pinge väärtust võrreldakse 5 V-ga, et saada puutepunkti Y-telje koordinaat. Samamoodi on võimalik saada X-telje koordinaadid. See on kõigi takistuslike puuteekraanide jaoks ühine põhimõte.
Resistiivsete puuteekraanide võti peitub materjalitehnoloogias. Resistiivsed puuteekraanid jagunevad juhtjuhtmete arvu alusel nelja-, viie-, kuue- ja muudeks mitme juhtmega takistuslikeks puuteekraanideks. Takistuslik puuteekraan on tugevdatud klaasipinnal kaetud kahe kihi OTI läbipaistva oksiidmetalli juhtiva kihiga. OTI katte välimine kiht toimib juhtiva materjalina ja teine OTI kiht on kinnitatud +5V kuni 0 V pingeväljade täpse võrguga nii horisontaal- kui ka vertikaalsuunas. Kaks OTI kihti on eraldatud väikeste läbipaistvate isolatsioonipunktidega. Kui sõrm puudutab ekraani, ilmub kahe OTI juhtiva kihi vahele kontaktpunkt. Arvuti tuvastab üheaegselt pinge ja voolu, arvutab puuteasendi ning reageerimiskiirus on 10-20 ms. Viie juhtmega takistusliku puuteekraani välises juhtivas kihis on kasutatud hea elastsusega nikkelkullast kattematerjali. Sagedase puudutamise tõttu on hea plastilisusega nikkelkuldmaterjali kasutamine välises juhtivas kihis pikendanud selle kasutusiga, kuid protsessi maksumus on suhteliselt kõrge.
Kuigi nikkel-kullast juhtival kihil on hea plastilisus, saab seda kasutada ainult läbipaistva juhina ja see ei sobi kõrge juhtivuse tõttu takistuslike puuteekraanide tööpinnaks. Pealegi pole metalli väga ühtlast paksust lihtne saavutada ja see ei sobi pingejaotuskihiks. Seda saab kasutada ainult sondeeriva kihina.
Resistiivne puuteekraan on välismaailmast täiesti isoleeritud töökeskkond, mis ei karda tolmu ja veeauru. Seda saab puudutada mis tahes esemega ning seda saab kasutada kirjutamiseks ja joonistamiseks, muutes selle sobivaks kasutamiseks tööstuslikes juhtimisvaldkondades ja kontorites. Resistiivsete puuteekraanide üldine puudus on see, et komposiitkile välimine kiht on plastmaterjalist, mis võib kogu puuteekraani kriimustada ja selle katki minna, kui keegi rakendab selle puudutamiseks liiga palju jõudu või kasutab teravat tööriista. Piiratud piires kahjustavad kriimud aga ainult välist juhtivat kihti. Kriimustused välisel juhtival kihil ei ole viiejuhtmelise takistusliku puuteekraani puhul olulised, kuid neljajuhtmelise takistusliku puuteekraani jaoks on need saatuslikud.