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高效工程組態(tài)成就高效自動(dòng)化1524529509391025.jpg

人機(jī)界面與人們常說(shuō)的“觸摸屏”有什么區(qū)別？從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，兩者是有本質(zhì)上的區(qū)別的。因?yàn)椤坝|摸屏”僅是人機(jī)界面產(chǎn)品中可能用到的硬件部分，是一種替代鼠標(biāo)及鍵盤部分功能，安  裝在顯示屏前端的輸入設(shè)備；而人機(jī)界面產(chǎn)品則是一種包含硬件和軟件的人機(jī)交互設(shè)備。在工業(yè)中，人們常把具有觸摸輸入功能的人機(jī)界面產(chǎn)品稱為“觸摸屏”，但這是不科學(xué)的。 觸摸屏是人們對(duì)"帶觸摸功能人機(jī)界面"的通俗叫法! 真正的觸摸屏是"可以用手觸摸操作的一塊透明玻璃"而已!可以用來(lái)替代鼠標(biāo). 修改人機(jī)界面相關(guān)知識(shí)，什么是人機(jī)界面人機(jī)界面（hmi）基本概念和問(wèn)題 一、 人機(jī)界面（hmi）產(chǎn)品基本常識(shí) 1. 人機(jī)界面產(chǎn)品的定義

連接可編程序控制器（plc）、變頻器、直流調(diào)速器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過(guò)輸入單元（如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等）寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器信息交互的數(shù)字設(shè)備,由硬件和軟件兩部分組成。hmi為英文human-machine interface的縮寫。 2. 人機(jī)界面（hmi）產(chǎn)品的組成及工作原理 人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了hmi產(chǎn)品的性能高低，是hmi的核心單元。根據(jù)hmi的產(chǎn)品等級(jí)不同，處理器可分別選用8位、16位、32位的處理器。hmi軟件一般分為兩部分，即運(yùn)行于hmi硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于pc機(jī)windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（如jb－h(huán)mi畫面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用hmi的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過(guò)pc機(jī)和hmi 產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到hmi的處理器中運(yùn)行。 圖1 人機(jī)界面硬件構(gòu)成 圖2 人機(jī)界面軟件構(gòu)成 3. 人機(jī)界面產(chǎn)品的基本功能及選型指標(biāo)

基本功能： 設(shè)備工作狀態(tài)顯示，如指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線等；

數(shù)據(jù)、文字輸入操作，打印輸出；

生產(chǎn)配方存儲(chǔ)，設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄；

簡(jiǎn)單的邏輯和數(shù)值運(yùn)算；

可連接多種工業(yè)控制設(shè)備組網(wǎng)。

選型指標(biāo)： 顯示屏尺寸及色彩，分辨率；

hmi的處理器速度性能；

輸入方式：觸摸屏或薄膜鍵盤；

畫面存貯容量，注意廠商標(biāo)注的容量單位是字節(jié)（byte）、還是位（bit）；

通訊口種類及數(shù)量，是否支持打印功能。

一臺(tái)觸摸屏，其工作極不穩(wěn)定，有時(shí)能正常點(diǎn)擊，有時(shí)卻無(wú)反應(yīng)。

[故障分析處理]

針對(duì)這種現(xiàn)象，應(yīng)著重檢查各接線接口是否出現(xiàn)松動(dòng)，串口及中斷號(hào)是否有沖今天人類的生活片刻也離不開(kāi)機(jī)器。與機(jī)器的和平共處比任何時(shí)候都更顯重要。而要做到這一點(diǎn)，人與機(jī)器的交流必須通暢無(wú)阻。設(shè)計(jì)最精巧的人機(jī)界面裝置能夠讓人根本感覺(jué)不到是它賦予了人巨大的力量－此時(shí)人與機(jī)器的界線徹底消融，人與技術(shù)合為一體。以下是10種產(chǎn)品被專家們認(rèn)為是s世紀(jì)最偉大的人機(jī)界面裝置。

擴(kuò)音器

擴(kuò)音器的問(wèn)世使得人們不僅在乘坐地鐵或去郊外遠(yuǎn)足時(shí)能夠欣賞自己喜愛(ài)的音樂(lè)和廣播節(jié)目，而且還能聆聽(tīng)以電子手段保存下來(lái)的早已與世長(zhǎng)辭的人的聲音以及大自然中根本不存在的種種奇妙聲音。在電影院里，擴(kuò)音器所營(yíng)造的聲的世界將觀眾們帶入一個(gè)想象的世界。擴(kuò)音器亦是本世紀(jì)所有具有個(gè)性魅力的公眾人物與大眾溝通的重要工具。

擴(kuò)音器是1915年發(fā)明的，從那以后一代又一代的技術(shù)人員為它的完善做出了不懈的努力。今天，隨著錄音設(shè)備和存儲(chǔ)技術(shù)的飛速發(fā)展，用美國(guó)著名擴(kuò)音設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)bose公司研究員威廉·r·舒特的話說(shuō)，擴(kuò)音器“反而成為家庭音響系統(tǒng)中最薄弱的一環(huán)”。他說(shuō)：每當(dāng)我在家中欣賞音樂(lè)的時(shí)候，根本沒(méi)有辦法做到想象自己是坐在音樂(lè)廳里。擴(kuò)音技術(shù)還做不到這一點(diǎn)，原因何在，尚不得而知。

按鍵式電話1524529501674080.png

按鍵式電話業(yè)務(wù)是美國(guó)電話電報(bào)公司在1963年11月正式開(kāi)通的。幾乎所有初次接觸按鍵式電話的人都認(rèn)為它遠(yuǎn)勝于轉(zhuǎn)盤式電話。貝爾實(shí)驗(yàn)室的研究人員為使這種新產(chǎn)品為人們所接納，真可謂絞盡腦汁。他們實(shí)驗(yàn)了16種按鍵排列方式，交叉式的，圓盤式的，不一而足。他們還在電話機(jī)的大小、形狀、按鍵的間距、彈性甚至與手指尖接觸的部位的外形上作了大量的文章。

節(jié)省撥號(hào)時(shí)間只是按鍵式電話的設(shè)計(jì)初衷之一，實(shí)際上從一開(kāi)始技術(shù)專家就抱著一個(gè)把新式電話機(jī)設(shè)計(jì)成一種遙控?cái)?shù)據(jù)輸入設(shè)備的目的。正是從這一設(shè)計(jì)思想出發(fā)，研究人員在1968年又在鍵盤上增加了“＊”鍵和“�！辨I。雖然研究人員的部分設(shè)計(jì)思想－如通過(guò)電話機(jī)來(lái)控制家用電器的開(kāi)關(guān)－迄今尚未實(shí)現(xiàn)，但是按鍵式電話畢竟開(kāi)創(chuàng)了語(yǔ)音數(shù)據(jù)通信的新時(shí)代。

方向盤

最初的汽車是用舵來(lái)控制駕駛的。舵不能說(shuō)不好，但是它會(huì)把汽車行駛中產(chǎn)生的劇烈振動(dòng)傳導(dǎo)給駕駛者，增加其控制方向的難度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被改為安  裝在車頭部位之后，由于重量的增加，駕駛員根本沒(méi)有辦法再用車舵來(lái)駕駛汽車了。方向盤這種新設(shè)計(jì)便應(yīng)運(yùn)而生，它在駕駛員與車輪之間引入的齒輪系統(tǒng)操作靈活，很好地隔絕了來(lái)自道路的劇烈振動(dòng)。不僅如此，好的方向盤系統(tǒng)還能為駕駛者帶來(lái)一種與道路親密無(wú)間的感受。

但是最初設(shè)計(jì)方向盤的人沒(méi)有能夠預(yù)見(jiàn)到在汽車車速越來(lái)越快的今天，一旦發(fā)生車禍，方向盤卻成了造成駕駛員喪命的罪魁禍?zhǔn)住Ｎ迨�年代，不帶方向盤的概念型汽車相繼問(wèn)世，可是消費(fèi)者對(duì)這種汽車一點(diǎn)也不感興趣。畢竟，沒(méi)有方向盤的汽車根本就不成其為汽車。

今天在許多場(chǎng)合我們都會(huì)用到，如在食堂就餐，在商場(chǎng)購(gòu)物，乘公共汽車，打電話，進(jìn)入管制區(qū)域等等，不一而足。在西方，人們遺失了錢包之后，往往擔(dān)心的不是錢包里的現(xiàn)金，而是各種用途的。

70年代早期，帶有磁條的信用卡在美國(guó)問(wèn)世，極大的提高了信用卡購(gòu)物時(shí)的驗(yàn)證效率，一下子便受到零售商的青睞。美國(guó)的信用卡行業(yè)因此進(jìn)入一個(gè)高速增長(zhǎng)期。有人問(wèn)，目前陸陸續(xù)續(xù)問(wèn)世的各種“智能卡”會(huì)不會(huì)取代呢？專家認(rèn)為暫時(shí)是不會(huì)的。他們指出，芯片型的智能卡只適用于某些特定的領(lǐng)域，與并不發(fā)生沖突，更何況取代的終端設(shè)備投放代價(jià)高昂，誰(shuí)也不會(huì)愿意這么做的。

交通指揮燈4. 人機(jī)界面產(chǎn)品分類 薄膜鍵輸入的hmi，顯示尺寸小于5.7ˊ，畫面組態(tài)軟件免費(fèi)，屬初級(jí)產(chǎn)品。如pop－h(huán)mi 小型人機(jī)界面；

觸摸屏輸入的hmi，顯示屏尺寸為5.7ˊ～12.1ˊ，畫面組態(tài)軟件免費(fèi)，屬中級(jí)產(chǎn)品；

基于平板pc計(jì)算機(jī)的、多種通訊口的、高性能hmi，顯示尺寸大于10.4ˊ，畫面組態(tài)軟件收費(fèi)，屬高端產(chǎn)品。

5. 人機(jī)界面的使用方法 明確監(jiān)控任務(wù)要求，選擇適合的hmi產(chǎn)品；

在pc機(jī)上用畫面組態(tài)軟件編輯“工程文件”；

測(cè)試并保存已編輯好的“工程文件” ；1524529492289339.jpg

pc機(jī)連接hmi硬件，下載“工程文件”到hmi中；

連接hmi和工業(yè)控制器（如plc、儀表等），實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

二、 人機(jī)界面產(chǎn)品問(wèn)答 1、人機(jī)界面與人們常說(shuō)的“觸摸屏”有什么區(qū)別？ 從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，兩者是有本質(zhì)上的區(qū)別的。因?yàn)椤坝|摸屏”僅是人機(jī)界面產(chǎn)品中可能用到的硬件部分，是一種替代鼠標(biāo)及鍵盤部分功能，安  裝在顯示屏前端的輸入設(shè)備；而人機(jī)界面產(chǎn)品則是一種包含硬件和軟件的人機(jī)交互設(shè)備。在工業(yè)中，人們常把具有觸摸輸入功能的人機(jī)界面產(chǎn)品稱為“觸摸屏”，但這是不科學(xué)的。 2、人機(jī)界面和組態(tài)軟件有什么區(qū)別？ 人機(jī)界面產(chǎn)品，常被大家稱為“觸摸屏”，包含hmi硬件和相應(yīng)的專用畫面組態(tài)軟件，一般情況下，不同廠家的hmi硬件使用不同的畫面組態(tài)軟件，連接的主要設(shè)備種類是plc。而組態(tài)軟件是運(yùn)行于pc硬件平臺(tái)、windows操作系統(tǒng)下的一個(gè)通用工具軟件產(chǎn)品，和pc機(jī)或工控機(jī)一起也可以組成hmi產(chǎn)品；通用的組態(tài)軟件支持的設(shè)備種類非常多，如各種plc、pc板卡、儀表、變頻器、模塊等設(shè)備，而且由于pc的硬件平臺(tái)性能強(qiáng)大（主要反應(yīng)在在速度和存儲(chǔ)容量上），通用組態(tài)軟件的功能也強(qiáng)很多，適用于大型的監(jiān)控系統(tǒng)中。 3、人機(jī)界面產(chǎn)品中是否有操作系統(tǒng)？ 任何人機(jī)界面產(chǎn)品都有系統(tǒng)軟件部分，系統(tǒng)軟件運(yùn)行在hmi的處理器中，支持多任務(wù)處理功能，處理器中需有小型的操作系統(tǒng)管理系統(tǒng)軟件的運(yùn)行�；�于平板計(jì)算機(jī)的高性能人機(jī)界面產(chǎn)品中，一般使用wince,linux等通用的嵌入式操作系統(tǒng)。 4、人機(jī)界面只能連接plc嗎？ 不是這樣的。人機(jī)界面產(chǎn)品是為了解決plc的人機(jī)交互問(wèn)題而產(chǎn)生的，但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展，很多工業(yè)控制設(shè)備都具備了串口通訊能力，所以只要有串口通訊能力的工業(yè)控制設(shè)備，如變頻器、直流調(diào)速器、溫控儀表、數(shù)采模塊等都可以連接人機(jī)界面產(chǎn)品，來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。

應(yīng)該是這樣的。因?yàn)橥ㄓ玫娜藱C(jī)界面產(chǎn)品都提供了大量的、可供選擇的常用設(shè)備通訊驅(qū)動(dòng)程序；一般情況下，只要在人機(jī)界面的畫面組態(tài)軟件中選擇與連接設(shè)備相對(duì)應(yīng)的通訊驅(qū)動(dòng)程序，就可以完成hmi和設(shè)備的通訊連接。如果所選hmi產(chǎn)品的組態(tài)軟件中沒(méi)有要連接設(shè)備的通訊驅(qū)動(dòng)程序，用戶則可以把要連接設(shè)備的通訊口類型和協(xié)議內(nèi)容告知hmi產(chǎn)品的生產(chǎn)商，請(qǐng)hmi廠商代為編制該設(shè)備的通訊驅(qū)動(dòng)程序。

7、pc機(jī)加觸摸屏，能否直接與plc通訊，完成hmi的功能？ 當(dāng)然可以。不過(guò)還要編制相應(yīng)的hmi軟件，才能使pc機(jī)成為一個(gè)真正的hmi產(chǎn)品。

8、未來(lái)人機(jī)界面的發(fā)展趨勢(shì)是什么？ 隨著數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)的人機(jī)界面產(chǎn)品在功能上的高、中、低劃分將越來(lái)越不明顯，hmi的功能將越來(lái)越豐富；5.7寸以上的hmi產(chǎn)品將全部是彩色顯示屏，屏的壽命也將更長(zhǎng)。由于計(jì)算機(jī)硬件成本的降低，hmi產(chǎn)品將以平板pc計(jì)算機(jī)為hmi硬件的高端產(chǎn)品為主，因?yàn)檫@種高端的產(chǎn)品在處理器速度、存儲(chǔ)容量、通訊接口種類和數(shù)量、組網(wǎng)能力、軟件資源共享上都有較大的優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)hmi產(chǎn)品的發(fā)展方向。