터치스크린(HMI) 선정시 고려사항

산업 자동화 환경에서 "터치스크린"은 일반적으로 조작 및 감시를 위한 HMI(Human Machine Interface) 패널을 지칭하는 경우가 많습니다. 따라서 HMI 패널 선정 시 고려사항과 많은 부분이 겹칩니다. 하지만 독립형 산업용 터치 모니터를 의미할 수도 있으므로, 주로 산업용 터치스크린 HMI 패널을 중심으로 설명하되, 모니터 관점도 일부 포함하여 고려사항을 정리해 드립니다. 

 

터치스크린 (산업용 HMI 패널) 선정 시 주요 고려사항

1. 화면 크기 및 해상도 (Screen Size & Resolution):
   • 크기: 표시해야 할 정보의 양, 조작 버튼의 크기, 설치 공간, 가시 거리 등을 고려하여 적절한 크기(예: 4인치, 7인치, 10인치, 12인치, 15인치 이상)를 선택합니다.
   • 해상도: 화면의 선명도와 한 번에 표시할 수 있는 정보량에 영향을 줍니다. (예: WVGA(800x480), SVGA(800x600), XGA(1024x768), HD(1280x720 이상)). 고해상도일수록 더 많은 정보와 선명한 그래픽 표현이 가능합니다.
2. 터치스크린 종류 및 기술 (Touchscreen Type & Technology):
   • 저항막 방식 (Resistive):
     • 장점: 장갑을 낀 상태에서도 터치가 가능하며, 가격이 비교적 저렴하고, 액체나 오염에 덜 민감합니다. 산업 현장에서 널리 사용됩니다.
     • 단점: 화면 투과율이 낮아 약간 뿌옇게 보일 수 있고, 멀티 터치 지원이 어렵거나 제한적이며, 표면 내구성이 상대적으로 약할 수 있습니다.
   • 정전용량 방식 (Capacitive / PCAP):
     • 장점: 스마트폰처럼 가벼운 터치에도 반응하며, 멀티 터치(확대/축소 등) 지원이 용이하고, 화면 투과율이 높아 선명합니다.
     • 단점: 일반적으로 장갑(특히 비전도성)을 끼면 터치가 어렵고(산업용 특수 장갑 제외), 물이나 오염에 민감하게 반응할 수 있으며, 가격이 상대적으로 높습니다. 최근 산업용으로도 적용이 늘고 있습니다.
   • 사용 환경(장갑 착용 여부, 필요한 조작 방식 등)에 맞는 방식을 선택해야 합니다.
3. 디스플레이 품질 및 내구성 (Display Quality & Durability):
   • 밝기 (Brightness): 주변 조명 환경(특히 밝은 공장 내부)에서도 화면이 잘 보이도록 충분한 밝기(단위: nit 또는 cd/m²)를 가져야 합니다.
   • 시야각 (Viewing Angle): 어느 각도에서 보아도 색상이나 밝기 왜곡 없이 내용을 명확히 인지할 수 있어야 합니다.
   • 색 재현성 및 명암비: 그래픽, 상태 표시 등을 명확하게 구분할 수 있는 능력이 중요합니다.
   • 표면 내구성: 산업 환경에서의 긁힘, 화학 물질(세척제 등)에 대한 저항성을 고려해야 합니다.
4. 내환경성 및 보호 등급 (Environmental Resistance & IP Rating):
   • 보호 등급 (IP Rating): 전면 패널(Front Panel)은 일반적으로 IP65 등급 이상을 요구하여 분진이나 물의 침투로부터 보호해야 합니다. 설치 환경에 따라 더 높은 등급이 필요할 수 있습니다. (예: 오일 미스트 환경)
   • 동작 온도: 설치될 환경의 온도 범위(예: 0~50°C, -20~60°C) 내에서 안정적으로 작동해야 합니다.
   • 내진동/내충격성: 기계적 진동이나 충격이 있는 환경에 설치될 경우, 이를 견딜 수 있는 내구성이 필요합니다.
5. 성능 및 응답성 (Performance & Responsiveness):
   • CPU 및 메모리: 화면 전환 속도, 터치 입력 반응 속도, 복잡한 그래픽 처리 능력, 데이터 로깅/레시피 저장 용량 등에 영향을 미칩니다. HMI 어플리케이션의 복잡성에 맞는 충분한 성능을 확보해야 합니다.
6. 통신 인터페이스 및 호환성 (Communication Interface & Compatibility):
   • 연결 대상: PLC, 인버터, 서보 드라이브, 온도 조절기 등 제어/감시하고자 하는 장비와 연결하기 위한 통신 기능이 필수적입니다.
   • 통신 포트: Ethernet 포트(최근 표준), 시리얼 포트(RS-232C, RS-422/485), USB 포트 등의 지원 여부를 확인합니다.
   • 통신 프로토콜/드라이버: 연결하려는 PLC 기종(예: LS ELECTRIC, Mitsubishi, Siemens, Rockwell 등) 및 기타 장비에서 사용하는 통신 프로토콜(예: Modbus RTU/TCP, EtherNet/IP, PROFINET, CC-Link, FINS 등)을 HMI가 지원하는지 반드시 확인해야 합니다. 호환되는 드라이버 목록을 제조사에서 확인하는 것이 매우 중요합니다.
7. (HMI 패널의 경우) 작화 소프트웨어 및 기능 (Development Software & Functionality):
   • 작화(HMI 개발) 소프트웨어: 화면 디자인, 태그 설정, 알람/로깅/레시피 설정 등을 위한 소프트웨어의 사용 편의성, 기능성(라이브러리 풍부성, 스크립트 지원 등), 라이선스 비용 등을 평가합니다. 국내 환경에서는 한글 지원 여부도 중요합니다.
   • 필요 기능: 구현하려는 기능(알람 이력 관리, 데이터 로깅 및 트렌드 표시, 레시피 관리, 다국어 지원, 보안(사용자 레벨 관리) 등)을 HMI와 소프트웨어가 충분히 지원하는지 확인합니다.
8. 설치 방식 및 전원 (Mounting & Power):
   • 설치: 제어반 패널에 매립하는 판넬 마운트(Panel Mount)가 가장 일반적입니다. 독립형 모니터의 경우 VESA 마운트를 지원하는지 확인합니다.
   • 전원: 산업 환경에서는 주로 DC 24V 전원을 사용합니다.
9. 제조사 신뢰성 및 기술 지원 (Vendor Reliability & Support):
   • 신뢰성: 제품의 안정성, 내구성 등에 대한 제조사의 평판을 확인합니다.
   • 기술 지원: 문제 발생 시 신속한 지원, 한글 매뉴얼 및 자료 제공, 교육 프로그램 운영 여부 등 국내(부천/경기 지역 포함)에서의 기술 지원 체계를 확인하는 것이 중요합니다.
   • 호환성: 특히 PLC와 동일한 제조사의 HMI를 사용할 경우, 태그 연동이나 통합 개발 환경 측면에서 이점이 있을 수 있습니다.
10. 비용 (Cost):
    • 하드웨어 구매 비용뿐만 아니라, 작화 소프트웨어 라이선스 비용(별도 구매인 경우), 개발 시간 및 교육 비용 등을 포함한 총 소유 비용(TCO) 관점에서 평가합니다.

 

결론적으로, 산업용 터치스크린(HMI)을 선정할 때는 단순히 화면 크기나 가격만 볼 것이 아니라, 실제 사용될 산업 환경에서의 내구성 및 신뢰성, 조작 방식에 맞는 터치 기술, PLC 등 제어 장비와의 통신 호환성, 필요한 기능의 구현 가능성, 그리고 국내 기술 지원 등을 종합적으로 고려하여 최적의 제품을 선택해야 합니다.