Hướng dẫn kỹ thuật nội bộ: Phương pháp đo kiểm dòng áp và phân vùng sự cố hiển thị trên bo mạch HMI

Khi xử lý các lỗi hiển thị như màn hình bị tối màu, loang đốm không thấy hình, hoặc chữ bị nhòe nhìn không rõ chữ trên màn hình HMI, sai lầm lớn nhất của kỹ sư bảo trì tập sự là lập tức kết luận hỏng màn hình LCD và yêu cầu thay mới.

Trên thực tế, hệ thống hiển thị được nuôi dưỡng và điều khiển bởi một ma trận linh kiện dán (SMD) trên bo mạch chính. Nếu lỗi xuất phát từ mạch quản lý năng lượng hoặc mạch driver điều khiển dòng quét mà kỹ sư lại tiến hành thay LCD, thiết bị mới lắp vào sẽ lập tức bị đánh thủng hoặc tiếp tục bị mờ tối.

Tài liệu đào tạo này hướng dẫn quy trình đo kiểm, phân tích thông số dòng áp để phân vùng chính xác nguyên nhân sự cố hiển thị tại phòng kỹ thuật.

1. Trình tự đo nguội (Cold Test): Kiểm tra trở kháng và loại trừ ngắn mạch

Trước khi cấp nguồn điện vào thiết bị, kỹ sư bắt buộc phải dùng đồng hồ vạn năng ở thang đo điện trở hoặc đo diode để kiểm tra hệ thống đường nguồn nội bộ của HMI:

• Đo trở kháng cổng nguồn đầu vào: Đặt hai đầu đo của đồng hồ vào terminal cấp nguồn 24VDC của HMI. Trở kháng tiêu chuẩn phải đạt mức vài Kilo-Om trở lên. Nếu giá trị điện trở về mức tiệm cận 0 Om, bo mạch đang bị chập diode bảo vệ ngược cực hoặc chập hệ thống tụ hóa lọc nguồn đầu vào.

• Kiểm tra điện trở các Test Point (TP) hiển thị: Tìm các điểm thử nghiệm dòng áp được ký dán trên bo mạch chính (thường ký hiệu là VGH, VGL, VCC, VDD). Đây là các đường nguồn cấp cho IC Driver hiển thị dòng quét của LCD. Nếu đo trở kháng giữa các điểm này với đất (GND) thấy có trị số bất thường (quá nhỏ hoặc bằng 0), chứng tỏ chip xử lý hình ảnh hoặc tụ dán SMD xung quanh đã bị đánh thủng.

2. Trình tự đo nóng (Hot Test): Phân tích dải điện áp vận hành thời gian thực

Sau khi xác định bo mạch không bị ngắn mạch đầu vào, tiến hành cấp nguồn 24VDC tuyến tính từ bộ nguồn phòng Lab để đo đạc các mức điện áp động:

Khảo sát dải áp tại khối quản lý năng lượng (Power Management)

• Sử dụng đầu đo của đồng hồ đo áp tại ngõ ra của các cuộn cảm xung hạ áp. Bo mạch HMI chuẩn phải tạo ra được các mức điện áp nguồn nội bộ ổn định bao gồm: 5VDC (nuôi IC logic), 3.3VDC (nuôi chip vi xử lý trung tâm), và dải áp từ 1.8VDC đến 2.5VDC (nuôi chip nhớ Flash).

• Nếu các mức áp này bị sụt giảm hoặc dao động liên tục (nhiễu sóng AC), khối hiển thị sẽ không thể khởi động ổn định, gây ra hiện tượng màn hình chớp tắt liên tục hoặc tối mờ hiển thị.

Đo kiểm điện áp kích đèn nền (Backlight Voltage)

• Đối với dòng máy sử dụng đèn LED: Đo điện áp tại giắc cắm cấp nguồn cho thanh LED (thường nằm ở rìa bo mạch). Điện áp cấp tiêu chuẩn phải đạt từ 9VDC đến 24VDC tùy theo số lượng bóng LED nối tiếp. Nếu điện áp đo được thấp hơn mức quy định của nhà sản xuất, mạch Driver LED dán đang bị suy hao công suất, dẫn đến hiện tượng màn hình LCD bị tối màu.

• Đối với dòng máy sử dụng bóng cao áp CCFL: Tuyệt đối không dùng đồng hồ vạn năng thông thường đo trực tiếp vào giắc cắm cao áp vì điện áp tại đây có thể lên tới hàng trăm Vol AC, dễ gây cháy đồng hồ. Kỹ sư phải dùng đầu đo cao áp chuyên dụng (High Voltage Probe) kết hợp máy hiện sóng (Oscilloscope) để đo biên độ sóng sin. Nếu biên độ sóng bị méo hoặc mất chu kỳ dòng quét, cuộn biến áp xung cao áp đã bị chập cánh.

3. Chẩn đoán pan bệnh vật liệu hiển thị bằng phương pháp quan sát quang học

Khi các thông số đo đạc điện áp tại mục 2 đều hoàn toàn chính xác nhưng màn hình vẫn gặp lỗi loang đốm không thấy rõ chữ, kỹ sư tiến hành phân tích trạng thái vật lý của các lớp quang học:

• Phân tích hiện tượng biến tính màng Polymer (Cháy phim): Sử dụng một tấm phim phân cực rời cầm tay, đặt phía trước màn hình HMI đang bật và tiến hành xoay một góc từ 0 đến 90 độ. Nếu qua tấm phim rời này, các ký tự chữ viết hiển thị hiện lên sắc nét, rõ ràng trong khi nhìn bằng mắt thường lại thấy loang đốm đen, điều này khẳng định 100% tấm kính LCD bên trong còn nguyên vẹn, thiết bị chỉ bị hỏng (cháy keo) lớp phim phân cực dán ngoài.

• Phân tích hiện tượng già hóa điện cực (Đen đầu cực CCFL): Tháo rời bóng đèn cao áp ra khỏi khay dẫn sáng của LCD. Nếu hai đầu thủy tinh của bóng huỳnh quang xuất hiện các vệt đen đục, bóng đã cạn kiệt chất điện dịch phát quang, bắt buộc phải thay thế bóng mới hoặc độ chế sang công nghệ thanh LED chịu nhiệt cao để triệt tiêu nhiệt lượng sinh ra.

Giải pháp kỹ thuật: Độ chế và nâng cấp hệ thống đèn nền LED cho màn hình HMI bị tối màu, loang đốm, không rõ chữ

Đối với đội ngũ kỹ sư bảo trì tại các nhà xưởng, việc đối phó với sự xuống cấp của màn hình hiển thị HMI thế hệ cũ luôn là một thách thức lớn. Các dòng HMI sản xuất trước năm 2015 phần lớn sử dụng màn hình LCD công nghiệp kết hợp với hệ thống đèn nền huỳnh quang cathode lạnh (CCFL).

Sau một thời gian dài hoạt động liên tục, bóng CCFL không chỉ sụt giảm độ sáng nghiêm trọng gây ra lỗi tối màu, mờ chữ mà còn sinh ra nhiệt lượng rất lớn. Nhiệt lượng này chính là tác nhân trực tiếp làm chảy keo, gây biến tính lớp phim phân cực tạo ra các vết đốm ố loang lổ trên bề mặt màn hình.

Dịch vụ kỹ thuật chuyên sâu của chúng tôi mang đến một giải pháp công nghệ toàn diện: Kết hợp giữa quy trình dán phim phân cực chân không và độ chế, nâng cấp hệ thống đèn nền từ CCFL sang LED siêu sáng, giúp hồi sinh màn hình hiển thị với độ bền vượt trội và tiết kiệm chi phí tối đa cho nhà máy.

1. Tại sao nên chọn giải pháp nâng cấp lên đèn nền LED thay vì thay bóng CCFL cũ?

Khi màn hình HMI bị tối màu hiển thị do già hóa bóng CCFL, việc tìm kiếm bóng CCFL nguyên bản của Siemens, Mitsubishi hay Pro-face đời cũ hiện nay rất khó khăn và chi phí nhập hàng khá cao. Quan trọng hơn, việc giữ nguyên công nghệ cũ không giải quyết được gốc rễ của vấn đề sinh nhiệt.

Việc độ chế và nâng cấp sang hệ thống thanh LED sở hữu những ưu điểm kỹ thuật vượt trội:

• Tăng cường độ sáng và độ tương phản: Đèn LED công nghiệp cung cấp dải ánh sáng trắng chuẩn (từ 6000K đến 6500K), giúp các ký tự số, đồ thị kỹ thuật và chữ viết hiển thị sắc nét, rõ ràng ở mọi góc nhìn, ngay cả trong môi trường nhà xưởng có ánh sáng mạnh.

• Giảm thiểu nhiệt lượng, bảo vệ lớp phim phân cực: Đèn LED tiêu thụ ít điện năng hơn và tỏa nhiệt rất thấp so với bóng cao áp CCFL. Việc giảm nhiệt độ hoạt động bên trong vỏ HMI sẽ triệt tiêu hoàn toàn nguy cơ cháy keo, ngăn chặn hiện tượng loang đốm màn hình tái phát trong tương lai.

• Tuổi thọ vận hành vượt trội: Hệ thống đèn LED công nghiệp có tuổi thọ thiết kế lên đến hơn 50.000 giờ hoạt động liên tục, cao gấp đôi so với công nghệ bóng cao áp cũ, giúp nhà máy tiết kiệm chi phí bảo trì dài hạn.

2. Quy trình bọc lót kỹ thuật dán phim và độ LED cho HMI tại phòng Lab

Quy trình nâng cấp và phục hồi hiển thị được thực hiện bởi các kỹ sư am hiểu sâu sắc về cấu trúc mạch nguồn dán (SMD) của màn hình công nghiệp:

Bước 1: Trích xuất và bảo vệ an toàn mã nguồn gốc (Source Code)

Trước khi thực hiện bất kỳ tác động vật lý nào lên phần cứng, thiết bị sẽ được kết nối với bộ công cụ chuyên dụng tại phòng Lab để hút và lưu trữ file Image dự phòng chương trình chạy (Runtime) của nhà máy. Chúng tôi cam kết bảo mật 100% dữ liệu thuật toán điều khiển của doanh nghiệp.

Bước 2: Bóc tách và phục hồi lỗi loang đốm bề mặt LCD

Đối với màn hình bị đốm không thấy hình do cháy phim phân cực, cụm LCD sẽ được đặt lên bàn gia nhiệt ở mức 65 độ C để bóc lớp màng lỗi. Sau khi làm sạch triệt để lớp keo cũ bằng dung môi chuyên dụng, kỹ thuật viên sử dụng máy ép trục lăn tự động trong buồng hút chân không để ép tấm phim phân cực góc rộng mới, xóa bỏ hoàn toàn các vết ố đốm, khôi phục độ nét cho chữ.

Bước 3: Cách ly mạch cao áp cũ và thiết kế mạch Driver LED bọc lót

Kỹ sư sẽ tiến hành cô lập khối biến áp cao áp cũ (Inverter Board) trên bo mạch chính để triệt tiêu dòng điện áp cao (lên đến hàng trăm Vol) không còn cần thiết, giúp bo mạch chạy mát và an toàn hơn. Sau đó, một mạch điều khiển dòng quét LED (LED Driver) có chức năng cách ly quang được tích hợp vào để lấy nguồn 12VDC hoặc 24VDC trực tiếp từ bo mạch của HMI.

Bước 4: Lắp đặt thanh LED chịu nhiệt và hiệu chuẩn dòng áp

Thanh LED dán công nghiệp có kích thước tương thích chính xác với khay dẫn sáng của LCD (từ 5.7 inch đến 15 inch) được định vị cố định. Kỹ sư thực hiện đo đạc và điều chỉnh thông số dòng điện thông qua mạch Driver để đảm bảo đèn LED hoạt động ở mức 80% công suất thiết kế. Việc giữ dòng quét ở mức vừa phải giúp tối ưu hóa tuổi thọ của LED mà vẫn đảm bảo độ sáng rực rỡ cho màn hình hiển thị.

Bước 5: Kiểm tra áp lực và bàn giao thiết bị

HMI sau khi hoàn thiện quy trình độ chế sẽ được lắp ráp lại nguyên trạng vỏ máy và đưa vào tủ thử nghiệm áp lực nhiệt (Burn-in Test) liên tục từ 2 đến 4 giờ. Sau khi vượt qua các tiêu chuẩn về độ đồng đều ánh sáng và độ mượt mà của ma trận cảm ứng, thiết bị sẽ được bàn giao kèm tem bảo hành dài hạn.

3. Cam kết chất lượng và thông tin liên hệ dịch vụ

Dịch vụ độ chế, nâng cấp hiển thị LED và dán phim phục hồi HMI của chúng tôi mang lại giải pháp kinh tế toàn diện cho doanh nghiệp:

• Tiết kiệm chi phí lên đến 70% so với phương án mua mới hoặc thay thế cụm LCD nguyên chiếc.

• Thời gian xử lý tháo lắp, độ mạch khép kín từ 2 đến 3 giờ tại phòng Lab, lấy ngay trong ngày.

• Chính sách bảo hành uy tín từ 3 đến 6 tháng cho toàn bộ hệ thống đèn LED và phim phân cực nâng cấp.

Khi màn hình HMI của dây chuyền có dấu hiệu sụt giảm độ sáng, mờ chữ hoặc xuất hiện các vết đốm hoen ố che khuất tầm nhìn, hãy liên hệ ngay với trung tâm dịch vụ công nghệ cao của chúng tôi để được tư vấn giải pháp phục hồi tối ưu nhất

Dấu Hiệu Màn Hình HMI Bị Mờ, Ố Vàng, Đốm Sáng Tối Và Nguyên Nhân Thường Gặp

Màn hình HMI là thiết bị giao tiếp giữa người vận hành và hệ thống máy móc tự động. Sau thời gian dài hoạt động trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt như nhiệt độ cao, độ ẩm lớn, bụi bẩn hoặc vận hành liên tục 24/24, màn hình LCD bên trong HMI sẽ bắt đầu xuất hiện các hiện tượng xuống cấp.

Một số dấu hiệu thường gặp gồm:

• Màn hình bị mờ, khó quan sát.

• Hình ảnh hiển thị không sắc nét.

• LCD bị ố vàng toàn bộ hoặc một phần màn hình.

• Xuất hiện các đốm sáng, đốm tối bất thường.

• Màn hình bị loang màu.

• Đèn nền yếu khiến màn hình tối dần.

• Chữ hiển thị nhòe hoặc mất nét.

• Màn hình chỉ nhìn rõ khi nghiêng góc.

• Hình ảnh bị sọc ngang, sọc dọc.

• Một số vùng màn hình không hiển thị.

Nguyên nhân gây ra các lỗi này có thể xuất phát từ:

Đèn nền LCD bị suy giảm

Đèn nền (Backlight) là bộ phận tạo ánh sáng phía sau tấm LCD. Sau nhiều năm hoạt động, tuổi thọ đèn nền giảm khiến độ sáng màn hình yếu đi, gây hiện tượng màn hình tối hoặc mờ.

Lão hóa tấm nền LCD

Tấm nền LCD có tuổi thọ nhất định. Khi hoạt động liên tục trong môi trường nhiệt độ cao, các lớp tinh thể lỏng bên trong bị suy giảm chất lượng dẫn đến hiện tượng ố vàng, lệch màu hoặc hiển thị không đồng đều.

Hơi ẩm xâm nhập

Độ ẩm là nguyên nhân phổ biến tại các nhà máy thực phẩm, thủy sản, dệt nhuộm hoặc sản xuất ngoài trời. Hơi nước có thể làm oxy hóa mạch điều khiển LCD, gây đốm sáng, đốm tối hoặc mất hiển thị.

Nhiệt độ môi trường quá cao

Các tủ điện không được thông gió tốt thường có nhiệt độ bên trong vượt ngưỡng cho phép. Nhiệt độ cao kéo dài làm giảm tuổi thọ LCD và gây hiện tượng cháy màu màn hình.

Nguồn cấp không ổn định

Điện áp chập chờn hoặc nguồn cấp bị nhiễu có thể làm mạch điều khiển LCD hoạt động không ổn định, gây nhấp nháy, sai màu hoặc hiển thị bất thường.

Nếu không xử lý sớm, các lỗi ban đầu sẽ ngày càng nghiêm trọng dẫn đến mất hiển thị hoàn toàn, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình vận hành máy móc và sản xuất.

Tác động Khi Tiếp Tục Sử Dụng HMI Bị Mờ, Ố Vàng Hoặc Đốm LCD

Nhiều doanh nghiệp thường có tâm lý tiếp tục sử dụng khi màn hình HMI chỉ mới bị mờ nhẹ hoặc xuất hiện vài đốm sáng nhỏ. Tuy nhiên đây là quyết định tiềm ẩn nhiều rủi ro.

Khó khăn trong quá trình vận hành

Người vận hành phải quan sát thông số, trạng thái máy hoặc cảnh báo lỗi thông qua màn hình HMI. Khi màn hình bị mờ hoặc hiển thị kém, việc theo dõi trở nên khó khăn hơn rất nhiều.

Điều này làm tăng nguy cơ thao tác sai hoặc bỏ sót cảnh báo quan trọng.

Tăng thời gian xử lý sự cố

Khi máy phát sinh lỗi, kỹ thuật viên cần truy cập HMI để đọc mã lỗi và kiểm tra thông số vận hành.

Nếu màn hình hiển thị không rõ ràng, việc chẩn đoán sẽ mất nhiều thời gian hơn, ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất.

Nguy cơ dừng máy đột ngột

Một màn hình LCD đã xuống cấp nghiêm trọng có thể hỏng hoàn toàn bất cứ lúc nào.

Khi đó:

• Không thể thay đổi thông số.

• Không thể giám sát hệ thống.

• Không thể khởi động hoặc điều khiển máy.

Điều này dẫn đến tình trạng dừng máy ngoài kế hoạch.

Tăng chi phí sửa chữa

Ở giai đoạn đầu, nhiều lỗi chỉ cần thay đèn nền hoặc phục hồi màn hình.

Tuy nhiên nếu tiếp tục sử dụng trong thời gian dài, các hư hỏng có thể lan sang:

• Mạch điều khiển LCD.

• Board nguồn.

• Board CPU.

• Bộ xử lý tín hiệu hình ảnh.

Khi đó chi phí sửa chữa sẽ cao hơn rất nhiều.

Ảnh hưởng đến chất lượng sản xuất

Các thông số cài đặt không được giám sát chính xác có thể làm sản phẩm đầu ra bị sai lệch.

Đặc biệt trong các ngành:

• Bao bì.

• Thực phẩm.

• Dược phẩm.

• In ấn.

• Dệt may.

• Nhựa kỹ thuật.

Việc kiểm soát thông số chính xác là yêu cầu bắt buộc.

Do đó, ngay khi phát hiện các dấu hiệu bất thường trên màn hình HMI, doanh nghiệp nên tiến hành kiểm tra và sửa chữa sớm để tránh những tổn thất không đáng có.

Những Cách Giúp Kéo Dài Tuổi Thọ Màn Hình HMI Sau Khi Sửa Chữa

Sau khi sửa chữa hoặc thay thế LCD HMI, việc sử dụng và bảo dưỡng đúng cách sẽ giúp thiết bị hoạt động ổn định lâu dài, hạn chế tái phát các lỗi mờ màn hình, ố vàng hoặc đốm sáng tối.

Duy trì nhiệt độ tủ điện ổn định

Nhiệt độ là một trong những yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến tuổi thọ màn hình LCD. Doanh nghiệp nên:

• Trang bị quạt thông gió cho tủ điện.

• Sử dụng điều hòa tủ điện khi môi trường quá nóng.

• Vệ sinh hệ thống làm mát định kỳ.

• Tránh để HMI hoạt động gần nguồn nhiệt lớn.

Kiểm soát độ ẩm môi trường

Độ ẩm cao có thể gây oxy hóa bo mạch và làm giảm chất lượng hiển thị của LCD.

Các biện pháp nên áp dụng:

• Lắp đặt hạt hút ẩm trong tủ điện.

• Kiểm tra gioăng chống nước của HMI.

• Sử dụng tủ điện đạt tiêu chuẩn chống bụi chống ẩm.

• Vệ sinh định kỳ khu vực sản xuất.

Nguồn điện ổn định

Nguồn điện không ổn định là nguyên nhân khiến nhiều màn hình HMI nhanh xuống cấp.

Doanh nghiệp nên:

• Trang bị bộ ổn áp.

• Kiểm tra nguồn cấp định kỳ.

• Sử dụng bộ chống sét lan truyền.

• Loại bỏ hiện tượng nhiễu điện trong hệ thống.

Vệ sinh màn hình đúng cách

Không nên dùng hóa chất mạnh hoặc vật cứng để lau màn hình.

Khuyến nghị:

• Dùng khăn mềm chuyên dụng.

• Sử dụng dung dịch vệ sinh màn hình phù hợp.

• Không xịt dung dịch trực tiếp lên màn hình.

• Tránh tác động lực mạnh lên bề mặt cảm ứng.

Thực hiện tốt các biện pháp trên sẽ giúp kéo dài tuổi thọ HMI, giảm thiểu chi phí sửa chữa và hạn chế thời gian dừng máy trong quá trình sản xuất.

Vì sao nên chọn Trần Gia Automation Nhận Sửa Chữa Màn Hình Công Nghiệp HMI Bị Mờ, Ố Vàng, Đốm Sáng Tối Trên LCD Uy Tín Toàn Quốc

• Đội ngũ kỹ sư đông, giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực tự động hóa.

• Tư vấn 24/7 thông qua số HOTLINE: 0913 506 739.

• Địa chỉ: 703/13 Đường Lê Trọng Tấn, Phường Bình Hưng Hòa, Q. Bình Tân, TP. Hồ Chí Minh (Góc Phạm Đăng Giảng & Lê Trọng Tấn)

• TRAN GIA chính là nhà nhập khẩu trực tiếp linh kiện, Phụ kiện chính hãng uy tín 100%.

• Kho linh kiện lớn, đối với những linh kiện tiêu chuẩn – chính hãng luôn luôn có sẵn để phục vụ quý khách.

• Bảo hành sửa chữa trong vòng 3 tháng

– Các khu vực chúng tôi cung cấp dịch vụ sửa chữa màn hình HMI toàn quốc  : Thành phố Hồ Chí Minh, Long An, Bình Dương, Bình Phước, Bà Rịa-Vũng Tàu, Tây Ninh, Tiền Giang, Tp. Cần Thơ, Sóc Trăng, Bến Tre, An Giang, Đồng Tháp, Kiên Giang, Vĩnh Long, Trà Vinh,…

– Dịch vụ chuyên dịch vụ sửa chữa màn hình HMI tận nơi Tại Tp Hồ Chí Minh : Tân Phú, Tân Bình, Gò Vấp, Quận 1, Quận 3, Thủ Đức, Quận 5, Quận 6, Bình Tân, Phú Nhuận, chợ Nhật Tảo, chợ Dân Sinh, KCN Thuận Đạo, KCN Tân Bình, KCN Vĩnh Lộc, KCN Lê Minh Xuân, KCN Mỹ Phước 1, KCN Mỹ Phước 2, KCN Mỹ Phước 3, KCN Sóng Thần, KCN Linh Trung, KCN Hiệp Phước, KCX Tân Thuận, KCN Tân Tạo, KCN Tân Phú Trung, KCN Tây Bắc Củ Chi, KCN Đông Nam, KCN Tân Phú Trung,…