Ahorre espacio en los paneles de control con indicadores LED de doble estado

Por Brandon Lewis

Colaboración de Editores de DigiKey de América del Norte

Los indicadores de estado son un elemento fundamental de muchos paneles de control. Son especialmente importantes en la supervisión de equipos y el control de procesos, donde los operarios necesitan una confirmación visual inmediata de las condiciones cambiantes. Sin embargo, los paneles de control suelen tener un espacio muy limitado, lo que dificulta la incorporación de indicadores de fácil lectura en todas las condiciones de funcionamiento.

Este artículo describe los desafíos a los que se enfrentan los diseñadores de paneles de control. A continuación, presenta los indicadores LED dicroicos de APEM y muestra cómo su capacidad para ofrecer dos estados visuales claros desde un único dispositivo puede mejorar la visibilidad a la vez que se conserva el espacio del panel.

Los desafíos del diseño de paneles de control claros

Aunque los operarios deben recibir una formación exhaustiva antes de utilizar los equipos industriales, los paneles de control intuitivos facilitan un aprendizaje rápido para acelerar el proceso y maximizar la productividad. Además, se espera que los operarios industriales utilicen una amplia variedad de equipos, por lo que resulta útil diseñar paneles de control que ofrezcan cierto nivel de familiaridad. Los diseños, la terminología de etiquetado y los colores de los indicadores de uso común facilitan la adopción de nuevos equipos y reducen al mínimo las posibilidades de confusión del operario. Esta técnica de diseño puede verse en los salpicaderos de los coches, donde los indicadores ampliamente adoptados permiten a los conductores manejar vehículos desconocidos sin estudiar el manual de usuario.

El tamaño y la complejidad del panel también afectan a la usabilidad. Los paneles grandes permiten a los diseñadores incluir numerosos indicadores o dedicar más espacio visual a los importantes. Un buen diseño requiere equilibrar estas consideraciones para garantizar que no se pierda información crítica y, al mismo tiempo, que los operadores no se vean abrumados por un exceso de información. Las pantallas pueden ser útiles para consolidar la información, pero también pueden dificultar la visualización de notificaciones importantes. Los indicadores específicos ayudan a los operarios a identificar rápidamente los cambios de estado importantes para favorecer la seguridad y la eficacia.

Los diseñadores de paneles de control también deben tener en cuenta las condiciones de funcionamiento y ambientales que dificultan la legibilidad de los indicadores:

  • La luz solar directa puede sobrecargar la iluminación de algunos indicadores retroiluminados o producir reflejos en las pantallas.
  • Las condiciones de poca luz dificultan a menudo la lectura de las etiquetas de los chasis y de los indicadores de estado no iluminados.
  • El agua y el polvo pueden oscurecer las luces o distorsionar las palabras. Este efecto puede empeorar cuando se exige a los operarios que lleven gafas de protección.
  • Algunos indicadores de estado pueden ser difíciles de ver fuera del eje, lo que puede ser especialmente problemático en paneles de control grandes o en aplicaciones en las que los operadores están en movimiento.

La mejor forma de resolver estos problemas es elegir indicadores de estado con suficiente retroiluminación, un diseño fácil de limpiar y un amplio ángulo de visión. Los diseñadores pueden mejorar la legibilidad de los indicadores al tiempo que optimizan el espacio integrando elementos de diseño del panel, como el etiquetado de estado, en los indicadores.

Ahorro de espacio en el panel de control gracias a un estudiado diseño de los indicadores

Los indicadores de estado pueden abordar directamente algunos desafíos del diseño de paneles de control. Por ejemplo, en lugar de tener luces indicadoras separadas cerca de sus etiquetas en el panel, las etiquetas de estado iluminadas ahorran espacio en el panel al proporcionar una única referencia visual.

Del mismo modo, cambiar las etiquetas de texto por iconos familiares puede ayudar a los operadores a comprender rápidamente las funciones, independientemente de su dominio del idioma. Iconos como el estado de carga de la batería son universales y requieren menos espacio en pantalla que frases como "totalmente cargada" o "batería baja".

Se puede ahorrar más espacio combinando notificaciones opuestas como "encendido" y "apagado" en un único indicador con colores distintos para facilitar la diferenciación. Esto permite a los diseñadores dedicar más espacio visual a las notificaciones de estado importantes, en lugar de utilizar varios indicadores de estado individuales más pequeños que pueden ser más difíciles de ver.

Cómo los indicadores LED dicroicos muestran múltiples estados

APEM creó los indicadores LED de la serie Dual Icon para hacer frente a estos desafíos. Estos dispositivos incorporan una avanzada tecnología dicroica que permite que un único indicador cambie entre iconos rojos y verdes distintos para indicar claramente el estado de funcionamiento.

Una iluminación brillante y un ángulo de visión de 120˚ favorecen una gran visibilidad en todas las condiciones de iluminación. Su diámetro de 14 milímetros (mm) garantiza que los iconos puedan identificarse fácilmente a distancias de visión típicas. Al mismo tiempo, su tamaño compacto ayuda a ahorrar espacio en el panel gracias a las notificaciones de estado consolidadas. La carcasa de latón revestido admite un grosor máximo de panel de 7 mm con un eje cortado en D para evitar la rotación del indicador, que de otro modo podría dar lugar a una interpretación errónea de determinados iconos.

Para permitir la instalación en entornos industriales o exteriores difíciles, el diseño con clasificación IP67 ofrece una amplia protección contra el agua y el polvo con una parte superior plana para facilitar la limpieza. Entre las medidas adicionales de robustez se incluyen:

  • Rango de temperaturas de funcionamiento de -30 °C a 65 °C, para soportar condiciones difíciles en interiores y exteriores.
  • Pruebas durante 21 días de funcionamiento en 85% de humedad relativa para garantizar la fiabilidad en aplicaciones agrícolas y de producción.
  • Pruebas durante 48 horas con una solución de niebla salina de 5% para garantizar un funcionamiento fiable en instalaciones de equipos portuarios y marítimos.
  • Resistencia a los golpes a 50 g para un impulso semisenoidal de 6 ms, lo que permite su uso en entornos industriales mecánicamente exigentes.

Ejemplos de iconos dobles

La serie Dual Icon engloba cinco opciones de indicadores, cada una de ellas disponible con tres terminaciones de cable de 200 mm o terminales para soldar para su instalación a distintas distancias de las placas internas. Los Q14F1BYYRG12E-DI101 y Q14F3BYRG12E-DI101 (Figura 1) ofrecen iconos de estado "I" y "O" con terminales de soldadura y terminaciones de cable, respectivamente.

Imagen de Q14F3BYYRG12E-DI101 Dual Icon de APEMFigura 1: El Dual Icon Q14F3BYYRG12E-DI101 cuenta con indicación de estado verde (I) y roja (O) y se suministra con terminaciones de cable. (Fuente de la imagen: APEM)

Estos indicadores pueden utilizarse para mostrar si los equipos o subsistemas están encendidos o en modo de espera. Alternativamente, estos iconos podrían indicar si una interfaz funciona como entrada (verde, I), salida (rojo, O) o puerto no utilizado (sin iluminar).

Para aplicaciones de encendido/apagado directo en las que la confirmación positiva de un estado de apagado es crítica por razones de seguridad, como hornos de curado industriales o rieles de alimentación de alta tensión, el Q14F3BYYRG12E-DI102 (Figura 2) muestra iconos ON y OFF.

Imagen de los tres estados del indicador LED Q14F3BYRG12E-DI102 de APEMFigura 2: Se muestran los tres estados del indicador LED Q14F3BYYRG12E-DI102: sin iluminación, verde (ON) y rojo (OFF). (Fuente de la imagen: APEM)

Las cintas transportadoras, los hornos y los compresores requieren la función START/STOP para su control manual. El indicador START/STOP Q14F3BYYRG12E-DI103 (Figura 3) puede ahorrar espacio en el panel mostrando el estado actual de un único botón que cumple ambas funciones.

Imagen de Q14F3BYYRG12E-DI103 de APEM que proporciona indicación LED de START/STOP para controles de tiempo de funcionamientoFigura 3: El Q14F3BYYRG12E-DI103 proporciona indicación LED START/STOP para los controles de tiempo de ejecución. (Fuente de la imagen: APEM)

El Q14F3BYYRG12E-DI104 (Figura 4) es el primer indicador Dual Icon que utiliza iconos pictográficos, en este caso para el estado de la batería y la indicación del estado "OFF" o "ON" de la alimentación.

Imagen de Q14F3BYYRG12E-DI104 de APEM que puede indicar un estado OFF u ON además del estado de la bateríaFigura 4: Al aprovechar el estado sin iluminación, el Q14F3BYYRG12E-DI104 puede indicar un estado de apagado o encendido, además del estado de la batería. (Fuente de la imagen: APEM)

Este indicador admite una amplia gama de casos de uso, desde estaciones de carga hasta dispositivos portátiles y vehículos pequeños. Mediante el parpadeo lento de cualquiera de los dos iconos, los diseñadores de equipos pueden indicar que una batería se está cargando y proporcionar al operador una aproximación del progreso de la carga. Alternativamente, un parpadeo rápido en rojo al arrancar podría indicar que la batería necesita ser cargada o sustituida inmediatamente.

Por último, el Q14F3BYYRG12E-DI105 (Figura 5) presenta iconos de flechas opuestas que resultan útiles para indicar la dirección de los transportadores cuando están orientados horizontalmente, o de los mecanismos de elevación cuando están orientados verticalmente. Por ejemplo, al codificar "izquierda" en verde y "derecha" en rojo, la Q14F3BYYRG12E-DI105 permite identificar la dirección de un vistazo a distancia.

Imagen de Q14F3BYYRG12E-DI105 de APEM ofrece identificación de dirección de un vistazoFigura 5: Al codificar la izquierda en verde y la derecha en rojo, el Q14F3BYYRG12E-DI105 permite identificar la dirección de un vistazo a distancia. (Fuente de la imagen: APEM)

Otro caso de uso de los iconos de flecha es indicar el lado desde el que se expulsará el material en equipos especializados de construcción o agricultura. Esto puede ser útil para realizar comprobaciones de seguridad cuando se utiliza maquinaria cerca de trabajadores u obstáculos.

Creación de indicadores LED personalizados para aplicaciones especializadas

Además de los indicadores disponibles en el mercado, APEM ofrece servicios de iconos personalizados que amplían las posibilidades de los indicadores dicroicos en muchas industrias. Tanto si se utilizan como indicadores de dos estados mediante los filtros verde y rojo, como si son indicadores de tres estados empleando el estado no iluminado, existe una amplia gama de casos de uso.

Por ejemplo, el icono de un candado es un símbolo mundialmente reconocido que requiere una explicación mínima. Un indicador de estado bloqueado/desbloqueado puede utilizarse en aplicaciones que van desde paneles de seguridad y control de acceso hasta puertas de autobús controladas por el conductor. Por otra parte, la indicación del estado de bloqueo puede mejorar la seguridad del operario cuando trabaja con máquinas que contienen material a alta presión o temperatura.

Otro ejemplo son los pictogramas de clavijas y enchufes para indicar el estado de la conexión. Aunque esta funcionalidad puede lograrse utilizando el indicador de E/S, los iconos específicos favorecen un reconocimiento más rápido de los cambios de estado. Los indicadores de estado de conexión serían adecuados para aplicaciones como equipos agrícolas e industriales modulares, donde los cables pueden desconectarse debido a altos niveles de choque y vibración. De este modo, los iconos personalizados permiten una comprensión intuitiva de los cambios de estado específicos de la aplicación, lo que mejora la percepción del operador.

Conclusión

La creciente complejidad de los paneles de control de equipos exige una planificación minuciosa para garantizar la seguridad y la eficacia en aplicaciones con limitaciones de espacio. Los indicadores LED de la serie Dual Icon de APEM utilizan tecnología dicroica para proporcionar dos estados claramente distinguibles a través de un único indicador mientras ahorran un valioso espacio.

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Acerca de este autor

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Brandon Lewis

Brandon Lewis has been a technical writer and editor for over 15 years, serving as editor-in-chief at various electronics engineering trade publications. Brandon’s areas of focus include microcontrollers, multicore embedded processors, embedded Linux and real-time operating systems, industrial communications protocols, single-board computers and computer on modules, and other aspects of real-time computing. He is an accomplished podcaster, YouTuber, event moderator, conference chair, and product reviewer.

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