산업용 발전기 세트 HMI용 TFT LCD를 선택하는 방법

산업용 발전기 세트는 엔진, 교류발전기, 엔진 제어 전자장치, 전압 조정, 발전기 세트 컨트롤러, 보호 기능, 차단기, 자동 전환 스위치, 원격 통신 및 현지 운전자 인터페이스를 결합할 수 있습니다. TFT LCD는 해당 인터페이스에 중요하지만, 엔진 컨트롤러, 자동 전압 조정기, 발전기 보호 계전기, 차단기 컨트롤러, 전환 스위치 또는 원격 모니터링 플랫폼이 아닙니다.

디스플레이 선택은 발전기에서 수행되는 작업을 기준으로 시작해야 합니다. 운전자와 서비스 인력은 장비 상태를 식별하고, 선택된 운전 상황을 확인하고, 이벤트를 검토하고, 통신 가용성을 관찰하고, 승인된 유지보수 기능을 탐색해야 할 수 있습니다. 이러한 작업 흐름이 유효 디스플레이 영역, 해상도, 터치 동작, 호스트 아키텍처, 광학 스택, 장착 및 검증 계획을 결정합니다.

본 가이드는 산업용 발전기 세트 HMI용 TFT LCD를 선택하고 통합하는 방법을 설명하며, 디스플레이, 터치 입력, HMI 호스트, 발전기 세트 컨트롤러, 엔진 및 교류발전기 기능, ATS, 물리적 제어 장치 및 원격 모니터링을 명확히 분리합니다.

TFT LCD를 발전기 세트 컨트롤러에서 분리하십시오.

발전기 세트 아키텍처는 샘플을 선택하기 전에 모든 제어 및 디스플레이 영역을 식별해야 합니다. 발전기 세트 컨트롤러는 적절한 엔진, 발전기, 차단기 및 시스템 정보를 수신하고 장비 제조업체가 정의한 기능을 실행합니다. 엔진 제어 전자장치는 엔진별 운전을 관리할 수 있습니다. 자동 전압 조정기는 교류발전기 여자 경로를 제어합니다. 보호 및 차단기 기능은 각각의 시스템 계층에 속합니다.

임베디드 HMI 호스트는 선택된 정보를 렌더링하고 TFT LCD를 구동합니다. 패널 자체는 호환되는 네이티브 디스플레이 인터페이스를 통해 픽셀 데이터만 표시합니다. 전압이나 주파수를 측정하거나, 여자를 조정하거나, 엔진 속도를 제어하거나, 전원을 동기화하거나, 차단기를 작동하거나, 보호 트립을 결정하거나, 발전기가 부하를 수용할 준비가 되었음을 입증하지 않습니다.

현재 컨트롤러 문서는 이러한 기능이 분리되어야 하는 이유를 보여줍니다. DEIF는 발전기 컨트롤러 변형, 원격 디스플레이 장치 및 원격 모니터링을 전력 발전 아키텍처의 별개 요소로 설명합니다.¹ 원시 TFT LCD가 해당 제품들의 완전한 기능을 제공하는 것으로 제시되어서는 안 됩니다.

발전기 세트 컨트롤러, HMI 호스트, 네이티브 디스플레이 출력, 터치 컨트롤러, AVR, 엔진 제어 전자장치, 보호 장치, 차단기, ATS, 원격 게이트웨이, 물리적 제어 장치, 전원 레일 및 시동 종속성을 식별하는 아키텍처 다이어그램을 작성하십시오. 이는 디스플레이 공급업체가 다른 곳에 속한 제어 또는 안전 책임을 할당받는 것을 방지합니다.

현지 운전 및 서비스 작업을 중심으로 HMI를 설계하십시오.

현지 HMI는 원격 차량관리 시스템에서 사용 가능한 모든 화면을 재현하기보다는 발전기 옆에서 정의된 의사결정을 지원해야 합니다. 사용자 역할, 현지에서 요구되는 정보, 허용된 명령, 접근 수준 및 통신 불가 시 예상 동작을 식별하는 것부터 시작하십시오.

일상적인 개요 화면은 장비 식별, 가용성, 운전 모드, 통신 상태, 활성 이벤트 및 유지보수 상황을 우선시할 수 있습니다. 권한이 있는 서비스 화면은 더 깊은 컨트롤러, 입출력, 구성 및 이벤트 기록 정보를 노출할 수 있습니다. 정확한 내용은 장비 아키텍처를 따라야 하며 디스플레이 하드웨어에서 추론되어서는 안 됩니다.

패널 크기를 선택하기 전에 대표적인 GUI 화면을 구축하십시오. 현실적인 장비 이름, 긴 이벤트 메시지, 권한, 확인 대화상자, 사용 불가 값, 타임스탬프, 번역, 유지보수 탐색 및 가상 키보드를 포함하십시오. 자리 표시자 화면은 작은 디스플레이가 실제 생산 콘텐츠보다 더 적합해 보이게 만들 수 있습니다.

인터페이스는 표시된 정보와 제어 권한을 구분해야 합니다. 화면에 표시된 값이 측정 소스를 검증하지 않습니다. 그래픽 시작 요청이 발전기가 시작되거나 연결될 수 있음을 입증하지 않습니다. 컨트롤러는 권한, 운전 상태, 보호 조건, 차단기 상태 및 완료된 시스템 로직을 평가해야 합니다.

발전기, ATS 및 배전반 인터페이스를 명확히 구분하십시오.

대기 또는 분산 전력 설비에는 발전기 세트 컨트롤러, 자동 전환 스위치, 배전반, 주전원 컨트롤러, 동기화 장비 또는 플랜트 전력 관리 시스템이 포함될 수 있습니다. 이러한 구성 요소는 데이터를 교환할 수 있지만 반드시 동일한 컨트롤러, 사용자 인터페이스, 권한 또는 시동 순서를 사용하지는 않습니다.

ATS 인터페이스는 사용 가능한 전원, 전환 장비 및 관련 이벤트의 상태를 표시할 수 있습니다. 발전기 세트 HMI는 엔진-발전기 패키지와 해당 컨트롤러에 초점을 맞출 수 있습니다. 배전반 HMI는 여러 차단기 또는 발전기 컨트롤러를 통합할 수 있습니다. 프로젝트 사양은 각 명령을 소유한 장비와 이를 표시하는 인터페이스를 명시해야 합니다.

Eaton의 현재 원격 경보 장치 정보는 ATS 중심 터치스크린이 별개의 시스템으로 전환 스위치 컨트롤러를 모니터링하고 상호 작용할 수 있음을 보여줍니다.² 이는 원시 LCD 모듈과 다르며 현지 발전기 화면 자체가 전환 기능을 수행한다고 가정하는 것과도 다릅니다.

중요한 제어 기능을 화면 간에 무분별하게 중복하지 마십시오. 기능이 둘 이상의 인터페이스에서 사용 가능한 경우, 완성된 시스템은 권한, 상태 조정, 이벤트 기록, 통신 손실 동작 및 권한을 가진 컨트롤러를 정의해야 합니다.

실제 GUI를 기준으로 디스플레이 크기와 해상도를 선택하라

올바른 패널 크기는 장착 위치, 시청 거리, 서 있거나 서비스하는 자세, 정보 밀도, 터치 대상 요구사항, 인클로저 공간 및 사용자가 장갑을 착용하는지 여부에 따라 달라집니다. 실내 발전기실 패널과 옥외 인클로저는 서로 다른 광학 및 기계적 요구사항을 만들 수 있습니다.

제안된 물리적 크기에서 대표 GUI를 검토하십시오. 사용자가 과도한 탐색 없이 선택된 발전기, 현재 상황, 이벤트 우선순위, 통신 상태 및 표시된 정보의 지연 시간을 식별할 수 있는지 확인하십시오. 상태 영역, 탐색, 확인 대화상자 및 긴 번역 메시지는 읽을 수 있어야 합니다.

해상도는 HMI 호스트에 불필요한 부하를 부과하지 않으면서 필요한 타이포그래피와 그래픽을 지원해야 합니다. 더 높은 해상도는 프레임버퍼 크기, 메모리 대역폭, 그래픽 렌더링, 부팅 시간 및 열 요구를 증가시킬 수 있습니다. 패널, 프로세서, 운영 체제, 그래픽 프레임워크 및 애플리케이션을 함께 평가하십시오.

현지 임베디드 패널은 원격에서 사용 가능한 모든 다중 사이트 추세 또는 차량관리 대시보드를 재현할 필요가 없습니다. 현지 운전 및 유지보수 역할에 맞게 디스플레이를 선택하십시오.

네이티브 TFT 인터페이스를 HMI 호스트와 일치시키십시오

원시 TFT LCD 모듈은 RGB, LVDS, MIPI DSI, eDP 또는 다른 정의된 네이티브 인터페이스를 사용할 수 있습니다. 호환성은 공유된 인터페이스 이름 이상을 요구합니다. 호스트와 패널은 전기적 레벨, 레인 또는 버스 구성, 픽셀 형식, 해상도, 디스플레이 타이밍, 커넥터 핀아웃, 초기화, 방향, 백라이트 제어 및 전원 시퀀스에 대해 일치해야 합니다.

NXP의 LCDIF 드라이버 문서는 정확한 플랫폼에 대해 구성을 검증해야 하는 이유를 보여줍니다. 이는 프로세서, 케이블, 소프트웨어 스택 및 TFT 패널이 자동으로 함께 작동할 것을 약속하기보다는 인터페이스 및 타이밍 매개변수를 정의합니다.³

선택한 HMI 컴퓨터가 HDMI를 제공하는 반면 원시 패널이 MIPI DSI, RGB, LVDS 또는 eDP를 요구하는 경우, 수동 케이블로 변환을 수행할 수 없다. 설계에는 호환 가능한 능동 제어기 또는 브리지가 필요하다. 해당 구성품은 펌웨어, 시동, 전원, 백라이트, 열, EMC, 케이블, 수명 주기 계획의 일부가 된다.

완성된 외부 HDMI 모니터와 원시 임베디드 TFT는 서로 다른 산출물입니다. 외부 모니터는 수신 및 디스플레이 제어 전자장치를 포함합니다. 원시 패널은 호환되는 네이티브 출력 또는 의도적으로 선택된 능동 변환 경로를 요구합니다.

터치와 물리적 제어 장치를 분리하십시오.

LCD 인터페이스는 픽셀 데이터를 전달합니다. 투영 정전식 또는 저항막식 터치 시스템은 자체 센서, 컨트롤러, 전기적 연결, 펌웨어 구성, 접지 배치 및 소프트웨어 입력 경로를 사용합니다. LCD와 터치 센서를 기계적으로 결합한다고 해서 이러한 기능이 전기적으로 결합되는 것은 아닙니다.

터치 요구사항은 의도된 운전 조건을 반영해야 합니다. 장갑 재질, 습기, 먼지, 오일 잔여물, 세척 절차, 커버 렌즈 두께, 대상 치수, 접지, 인클로저 구조 및 주변 전기적 노이즈를 검토하십시오. 일반적인 정전식 터치 설명은 모든 발전기 인클로저에서 안정적인 작동을 보장하지 않습니다.

의도적인 탭, 가장자리 대상, 사용되는 드래그 동작, 거부된 접촉, 가상 키보드 사용, 시동 동작 및 터치 컨트롤러 또는 애플리케이션 재시작 후 복구를 테스트하십시오. 의도된 커버 스택, 호스트, 인클로저, 케이블 라우팅 및 접지를 함께 평가하십시오.

비상 정지, 차단기 제어, 모드 선택, 격리 및 장비 설계 또는 위험 평가에서 식별된 기타 기능은 독립적인 물리적 제어 장치를 요구할 수 있습니다. 그래픽 제어는 디스플레이, 터치, 소프트웨어, 전원 또는 통신 장애의 영향을 받을 수 있으므로 본질적으로 독립적인 안전 기능으로 제시되어서는 안 됩니다.

현지 HMI를 원격 디스플레이 및 모니터링과 구분하십시오.

현지 TFT HMI, 컨트롤러별 원격 디스플레이 및 원격 모니터링 워크스테이션은 모두 발전기 정보를 표시할 수 있지만 일반적으로 서로 다른 위치, 사용자 및 시스템 경계를 제공합니다. 현지 HMI는 발전기에 통합되거나 근처에 있습니다. 원격 디스플레이는 로컬 네트워크를 통해 정의된 마스터 컨트롤러에 대한 접근을 제공할 수 있습니다. 차량관리 플랫폼은 여러 사이트와 컨트롤러를 통합할 수 있습니다.

DEIF의 현재 발전기 컨트롤러 정보는 원격 디스플레이를 마스터 컨트롤러에 대한 접근을 제공하는 별도의 장치로 식별하는 반면, 원격 모니터링 서비스는 더 넓은 장비 접근을 위한 별도의 플랫폼입니다.¹ 이러한 예는 “원격 디스플레이”가 베어 TFT LCD의 속성이 아님을 강화합니다.

프로젝트 사양은 원격 네트워크를 사용할 수 없을 때 현지에서 사용 가능한 기능, 원격으로 요청될 수 있는 작업, 사용자가 데이터의 출처와 지연 시간을 인식하는 방법 및 충돌하거나 지연된 명령이 컨트롤러 아키텍처에서 처리되는 방식을 정의해야 합니다.

더 큰 외부 모니터는 전기적으로도 원시 임베디드 패널과 다릅니다. 완성된 모니터는 자체 입력 전자장치를 포함하는 반면, 네이티브 TFT는 호환되는 HMI 호스트, 패널 전원, 백라이트 제어, 터치 연결 및 기계적 통합에 의존합니다.

발전기실 또는 옥외 환경을 계획하십시오.

개방형 벤치에서 작동하는 디스플레이는 아직 생산 준비가 된 발전기 세트 HMI가 아닙니다. 인클로저 개구부, 활성 영역 가시성, 커버 렌즈, 장착, 커넥터 접근, FPC 굴곡 반경, 케이블 고정, 스트레인 릴리프, 서비스 여유 공간, 접지, 차폐 및 디스플레이와 HMI 전자장치 주변의 열을 검토하십시오.

발전기 설치 환경은 진동, 엔진 열, 기류, 먼지, 오일 잔여물, 변화하는 조명, 서비스 활동 및 전기적 노이즈 장비를 결합할 수 있습니다. 옥외 패키지는 햇빛, 저온 시동, 결로, 비 노출 및 인클로저 가열을 추가할 수 있습니다. 디스플레이 위치의 실제 조건은 장비 OEM이 정의해야 합니다.

의도된 GUI, 시청 방향, 장착 각도, 커버 스택 및 대표적인 조명을 사용하여 가독성을 평가하십시오. 밝기만으로는 햇빛 가독성을 입증하지 못합니다. 반사, 대비, 표면 처리, 커버 재질 및 화면 콘텐츠도 완성된 결과에 영향을 미치기 때문입니다.

디스플레이 모듈 또는 커버 렌즈는 완전한 발전기 캐비닛에 대한 침투 보호, 진동, EMC, 온도 또는 내화학성 등급을 설정하지 않습니다. 이러한 주장은 정의된 생산 조립체와 적용 가능한 검증.

시동, 정전 및 데이터 지연 동작을 정의하십시오.

The HMI power path may behave differently from the engine-control, starter-battery, auxiliary-power, breaker, ATS, or remote-network paths. Define the sequence for panel power, display-interface initialization, backlight enable, HMI-host boot, touch availability, application launch, controller communication, and receipt of valid generator data.

The display should not present retained values as if they were current. Specify how the application represents unavailable, delayed, invalid, or partially updated information when communication with the genset controller, ATS, switchgear, or remote platform is interrupted.

보조 전원 손실, 컨트롤러 재시작, HMI 재시작, 불완전한 기동, 네트워크 중단 및 재연결 시의 동작을 검토하십시오. 컨트롤러 및 보호 아키텍처가 장비 동작을 결정하며, 디스플레이는 해당 기능을 대체하지 않고 결과 상태를 전달합니다.

반복적인 전원 순환, 터치 복구, 사용자 권한 복원, 올바른 장비 식별, 이벤트 상태 복원, 로컬 및 원격 가용성 간의 구분은 시스템 테스트에 포함되어야 합니다.

양산 의도 HMI 어셈블리를 검증하십시오.

검증은 전기적 기동(bring-up)부터 선택된 TFT, 터치 스택, HMI 호스트, 사용 시 활성 브리지, 케이블, 전원 공급 장치, 인클로저, 애플리케이션, 발전기 세트 컨트롤러, ATS 또는 배전반 연결, 그리고 의도된 설치 환경까지 진행되어야 합니다.

대표적인 운영자 및 서비스 워크플로우를 사용하십시오. 장비 식별, 운영 상태, 권한, 긴 이벤트 메시지, 사용 불가 정보, 기동, 재시작, 통신 손실, 전원 중단 및 복구를 테스트하십시오. 의도된 사용자 위치에서의 가독성과 예상 장갑 및 커버 구조를 적용한 터치 동작을 평가하십시오.

기계적 검토에는 조립 공차, 활성 영역 정렬, FPC 라우팅, 커넥터 고정, 변형 완화(strain relief), 캐비닛 접근, 서비스 교체, 진동 노출 및 열 조건이 포함되어야 합니다. 활성 비디오 컨트롤러가 있는 경우 이를 펌웨어, 기동, EMC, 열 및 수명 주기 계획에 포함하십시오.

Write measurable acceptance criteria before design freeze. Terms such as “sunlight readable,”실외“, ”글러브 터치“, ”실시간“, ”산업용 등급“ 또는 ”내진동“과 같은 용어는 정의된 조건, 시스템 경계, 테스트 방법 및 요구 결과 없이는 불완전합니다.

유용한 발전기 HMI 디스플레이 요청서를 준비하십시오.

대상 활성 영역, 인클로저 도면, 장착 위치, 방향, 대표 GUI, 시야 조건, 호스트 프로세서 또는 보드, 기본 디스플레이 출력, 운영 체제, 터치 및 커버 요구 사항, 장갑 및 청소 조건, 전원 시퀀스, 케이블 제약, 설치 환경, 프로젝트 단계 및 예상 수요 범위를 제공하십시오.

요청된 납품 범위를 식별하십시오: 원시 TFT LCD, LCD 및 터치 조립체, 커버 포함 디스플레이 조립체, 활성 비디오 컨트롤러가 있는 LCD, 임베디드 컴퓨팅 플랫폼, 원격 디스플레이 유닛 또는 보다 완전한 HMI 서브시스템. 이들은 서로 다른 제품이며 서로 다른 호환성 증빙이 필요합니다.

RJY Display는 터치, 커버 구조, 백라이트, FPC, 인터페이스, 컨트롤러 보드 및 기계적 조정을 포함하는 기존 디스플레이 플랫폼 및 프로젝트별 맞춤화를 검토할 수 있습니다. 실현 가능성은 선택된 플랫폼과 확인된 요구 사항에 따라 달라집니다. 이는 임의의 LCD 셀 크기를 처음부터 개발할 수 있음을 의미하지 않으며, RJY가 발전기, ATS, 배전반, 보호, 동기화 또는 안전 시스템을 인증한다는 의미도 아닙니다.

산업용 발전기 세트 HMI 디스플레이 검토를 위해 RJY Display에 문의하십시오. and provide the GUI, host, interface, touch, optical, mechanical, environmental, and workflow information required to evaluate the display layer.

자주 묻는 질문

TFT LCD가 발전기 세트 컨트롤러 또는 완전한 HMI와 동일한 것입니까?

아닙니다. TFT LCD는 픽셀을 표시합니다. 완전한 HMI에는 호스트, 소프트웨어, 입력 장치, 전원, 통신, 기계적 통합 및 발전기 세트 컨트롤러와의 정의된 상호 작용도 필요합니다.

TFT HMI가 자동 전환 스위치(ATS)를 대체할 수 있습니까?

아닙니다. HMI는 시스템이 지원하는 경우 선택된 ATS 정보를 표시할 수 있지만, 전원 감지, 전환 로직, 스위칭, 인터록 및 관련 보호 기능은 완성된 ATS 및 전력 시스템 아키텍처에 속합니다.

원격 모니터링 화면이 로컬 발전기 HMI를 대체할 수 있습니까?

자동으로는 아닙니다. 로컬 및 원격 인터페이스는 가용성, 권한, 데이터 경로, 전기 아키텍처 및 서비스 역할이 다를 수 있습니다. 장비 설계자는 어떤 기능이 로컬에서 계속 사용 가능한지 정의해야 합니다.

HDMI가 원시 MIPI, RGB, LVDS 또는 eDP 패널을 직접 구동할 수 있습니까?

No. A passive cable cannot convert HDMI into a raw MIPI, RGB, LVDS, or eDP panel interface. A compatible active controller or bridge is required and must support the source and exact panel requirements.

발전기 세트 OEM이 디스플레이 검토를 위해 무엇을 제공해야 합니까?

인클로저 및 활성 영역 목표, 대표 GUI, 호스트 플랫폼, 기본 디스플레이 출력, 운영 체제, 터치 및 커버 요구 사항, 시야 및 환경 조건, 케이블 및 전원 제약, 프로젝트 단계 및 예상 수요 범위를 제공하십시오.

참고문헌

1. DEIF, AGC 150 발전기 — 고급 발전기 세트 컨트롤러.
2. Eaton, ATS HMi 원격 경보 컨트롤러.
3. NXP Semiconductors, LCDIF: LCD Interface Driver Documentation.