Bien choisir un écran industriel

Les écrans industriels sont conçus pour avoir une durabilité accrue et résister aux conditions difficiles dans les applications industrielles et commerciales. Ils sont disponibles dans une grande variété de tailles et de résolutions, et les options de montage sont multiples : montage sur panneau, montage en rack, open frame, etc. Un écran industriel peut être tactile ou pas. Les versions tactiles se présentent sous forme de tactile résistif (tactile par pression) ou tactile capacitif (tactile au toucher).

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Comment choisir un écran industriel ?
Lors du choix de votre écran industriel, il est important de bien prendre en compte l’environnement dans lequel l’écran sera utilisé, ainsi que son application. Y aura-t-il des projections ? De la poussière ? Une bonne luminosité ? Le type d’intégration (rackable, panel mount, etc.) a également son importance. Quelle dalle tactile est optimisée pour votre application et de quel degré de protection avez-vous besoin ?

Selon l’environnement de travail et l’application prévue, vous pourrez décider de :
- La taille et du format de l’écran souhaités. On définit la diagonale (en pouces) et le ratio largeur:hauteur. Les ratios 6:9 et 4:3 sont les plus connus, mais il est également possible d’avoir un écran en 5:4 et 16:10.
- La résolution de l’écran. La résolution est le degré de détail de l’image, elle s’exprime en pixels.
- La luminosité. C’est l’intensité lumineuse de l’écran. Si l’écran n’est pas assez lumineux, vous ne verrez rien en plein jour. La luminosité s’exprime en candela par mètre carré (nits en anglais). La luminosité standard est d’environ 250 cd/m². À noter qu’aujourd’hui on peut opter pour un écran « lisible au soleil » (sun readable), à utiliser dans des environnements très lumineux. Ces écrans doivent avoir une luminosité supérieure à 1 000 cd/m2.
- La résistance de l’écran, aussi appelée durcissement. Le durcissement est la capacité de l’écran à subir des agressions afin d’éviter les courts-circuits ou les infiltrations dans votre système. Plusieurs normes vous guident dans ce choix de résistance aux projections diverses (eau, huiles, solvants, etc.), aux chocs ou aux projections plus agressives dans les zones explosives (voir paragraphe sur les normes de protection ci-dessous).
- L’intégration et la fixation de l’écran. La norme VESA définit les mesures pour la fixation de l’écran : les dimensions des trous, les vis utilisées dans ces trous et aussi la configuration des trous à l’arrière de l’écran.
- L’option tactile ou non. L’écran tactile étant de plus en plus utilisé, si vous en choisissez un, il vous faudra bien étudier l’environnement d’usage.
Principales caractéristiques :
- La taille et le format
- La résolution
- La luminosité
- Le durcissement
- L’intégration et la fixation
- L’option tactile ou non
Quelle technologie choisir pour votre écran industriel ?
- L’écran LCD (Liquid Crystal Display) utilise des pixels accompagnés d’un rétroéclairage, donnant une image standard, un manque de densité du noir et des nuances de gris. Le système de rétroéclairage fait que l’écran LCD est assez large et lourd. L’écran LCD est gourmand en électricité, mais il a l’avantage d’être très abordable.
- L’écran LED (Light Emitting Diode) est très répandu sur le marché. L’image est très précise et homogène. Les écrans à LED sont éclairés par des diodes électroluminescentes. Cela donne une meilleure qualité d’image, un meilleur contraste, et en plus cette technologie permet une économie d’énergie d’environ 30 % par rapport aux écrans LCD. Les écrans LED sont un peu plus chers que les LCD mais restent abordables.
- L’écran OLED (Organic Light-Emitting Diode) offre la meilleure qualité d’image du marché. Cet écran utilise une substance chimique qui s’éclaire au contact d’un courant électrique. Il propose une profondeur de champ inégalée et des nuances de couleur hors pair. L’écran est plus fin et plus léger que les autres technologies et a une faible consommation d’électricité. Il est en revanche beaucoup plus onéreux.
- L’écran plasma : par rapport à un écran LCD, l’écran plasma a une meilleure qualité d’image ; les nuances de gris et de noir sont plus réussies et la profondeur est plus importante. La taille minimale d’un écran plasma est de 107 cm, ce qui fait qu’il est assez encombrant. Il consomme également plus que l’écran LCD. Comme la technologie utilisée est relativement ancienne, ce type d’écran est peu onéreux.
Les différentes technologies :
- LCD
- LED
- OLED
- Plasma
Comment choisir la dalle tactile de votre écran ?
Écran de la marque Vecow
Il existe deux technologies pour les dalles tactiles :
- Les dalles à technologie résistive : deux couches conductrices sont séparées par une couche d’isolant. Quand l’utilisateur touche une couche, les deux films conducteurs entrent en contact, ce qui fait circuler un courant. L’appareil va appliquer une tension dont les coordonnées sur l’écran sont mesurées et transmises au système. Incontournable dans de nombreuses applications (GPS, jeux vidéo, caisses enregistreuses, agendas électroniques, etc.), cette dalle est potentiellement plus précise qu’un écran capacitif et répond à toute forme de pression. Elle fonctionne lorsqu’elle est effleurée par un stylet, une main gantée, un doigt nu, un ongle, etc. De plus, cette dalle présente une résistance à l’eau, à la graisse et à la poussière. En revanche, l’écran résistif est plus sensible aux rayures et autres dégradations causées par des objets pointus. Il est également moins réactif que l’écran capacitif, et sa réactivité diminue avec le temps. Pour finir, les dalles résistives sont moins transparentes, ce qui entraîne une perte de 20 à 25 % de la luminosité de l’écran.
- Les dalles à technologie capacitive : dans cette technologie, une couche placée sur la plaque de verre accumule les charges. Quand l’utilisateur touche la couche avec son doigt, des charges lui sont transférées, ce qui crée un manque mesurable (le champ électrostatique est interrompu) sur la couche. Des capteurs déterminent ensuite les coordonnées de l’endroit touché. Pour des applications “multitouch”, il faut se tourner vers des dalles à technologie capacitive projetée. Ces dernières peuvent fonctionner avec des écrans plus épais. On peut ainsi recouvrir les dalles tactiles par un écran de verre blindé, très résistant. Un écran capacitif présente de nombreux avantages : il est robuste et résiste aux rayures, il est également plus lumineux et transparent qu’un écran résistif (90 % de transparence contre 75 % pour les dalles résistives). La sensibilité de l’écran est également meilleure : il suffit d’effleurer la dalle tactile pour obtenir une réaction immédiate. L’inconvénient de la technologie capacitive est qu’elle ne fonctionne pas quand l’utilisateur porte des gants.
Quelles normes de protection pour votre écran industriel ?
Écran de la marque Pepperl+Fuchs
L’écran industriel que vous allez choisir doit être optimisé pour votre application, mais il doit également répondre aux normes de protection applicables à votre secteur d’activité :
- Indice IPxx : le premier chiffre de l’Indice de Protection (IP) indique la protection contre les corps solides, le deuxième, la protection contre l’eau ou les liquides. Les écrans industriels ont généralement un indice IP65 ou IP67. Enfin, il est possible de choisir entre « Full IPxx » (toutes les faces sont protégées) ou « Face avant » (seule la face avant est protégée).
- Norme IKxx : l’indice IK suivi de 2 chiffres est l’indice de protection contre les chocs mécaniques des matériels électriques. Il indique la protection contre une énergie d’impact exprimée en joules. Il donne l’équivalence à la chute d’une masse d’un certain poids depuis une certaine hauteur. Par exemple xx=01 => matériel protégé contre une énergie d’impact de 0,15 joule (choc équivalant à la chute d’une masse de 150 g depuis une hauteur de 10 cm). L’indice IK00 indique que le matériel n’est pas protégé.
- Normes ATEX : les normes ATEX concernent la protection des personnes travaillant dans des environnements sensibles aux risques d’explosion. Il existe des écrans industriels conformes aux normes ATEX pour un usage dans une zone à risque d’explosion. ATEX fait la distinction entre les zones à forte concentration en gaz et vapeurs (zones 0, 1 et 2) et les zones à concentration en poussières (zones 20, 21 et 22).
- MIL-STD-810G/F est une norme américaine qui indique la robustesse de l’appareil. Cette norme a été développée pour l’armée américaine et est désormais utilisée dans le commerce pour indiquer l’aptitude du produit aux conditions environnementales.
Quelle connectique choisir pour votre écran ?
- Le port VGA analogique : c’est le port de sortie vidéo le plus utilisé, présent en standard sur les écrans industriels. Mais, il permet uniquement d’obtenir un signal analogique et il n’est pas adapté pour les très hautes résolutions.
- Le port VGA-DVI : cette évolution du VGA permet d’obtenir des signaux analogiques et numériques. Comme le VGA, il comprend deux vis, ce qui évite l’arrachement du câble.
- Les ports HDMI et Display Port : ils sont de plus en plus utilisés notamment dans les produits grand public. Ils font passer tous les signaux numériques (audio et vidéo) dans un seul câble. Ils permettent aussi de véhiculer de très grandes résolutions.
- Le port LVDS : ce port est à privilégier sur un écran intégré. L’écran est relié à la carte graphique par des fils de cuivre et permet un grand débit de données.
- Le port S-video : utilisé pour un signal vidéo analogique qui transmet les couleurs ainsi que la luminosité séparément.
- Le connecteur BNC : diffuse le signal vidéo en mode analogique et permet également la transmission audio. Il peut être utilisé comme connexion analogique et numérique, comme une connexion d’antennes ou pour des tests électroniques. Il peut aussi être employé pour les réseaux Ethernet fins. C’est un connecteur électrique utilisé comme extrémité de câble coaxial, le plus souvent dans le domaine de la radiofréquence.
Quel type de montage choisir pour votre écran industriel ?
Lors du montage de votre écran, vous aurez le choix de le fixer au mur ou à un support, ou bien de l’intégrer dans un système complet. Pour la fixation, les écrans sont pourvus de trous prédéfinis et configurés selon la norme VESA. Cette norme définit également les vis à utiliser (M4, M6 ou M8), ainsi que leur position.

Pour l’intégration de l’écran, plusieurs possibilités s’offrent à vous :
- Panel mount : écran à encastrer dans un kiosque, un coffret, un tableau de bord, etc. Les fixations sont à l’arrière et donc invisibles.
- Rack mount : rackables en baie 19″, l’écran se fixe par l’avant à l’armature d’une baie 19″ à l’aide de quatre vis.
- Flush mount : comme les panel mount mais avec des fixations visibles.
- Open frame : un écran sans boîtier ni cadre, mais entouré d’un châssis en métal nu sur lequel tous les composants internes sont fixés. L’avantage, c’est que vous pouvez habiller et personnaliser le contour ou boîtier selon vos préférences.