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即按照對象應用環(huán)境及場(chǎng)合具體使用功能要求，各種子系統控制類(lèi)型、不同管理對象的同一界面并行處理要求和多項對話(huà)交互的同時(shí)性要求 等，設計分功能區分多級菜單、分層提示信息和多項對話(huà)欄并舉的窗口等的人機交互界面，從而使用戶(hù)易于分辨和掌握交互界面的使用規律和 特點(diǎn)，提高其友好性和易操作性。

4．*性原則

包括色彩的*，操作區域*，文字的*。即一方面界面顏色、形狀、字體與國家、國際或行業(yè)通用標準相*。另一方面界面顏色、 形狀、字體自成一體，不同設備及其相同設計狀態(tài)的顏色應保持*。界面細節美工設計的*性使運行人員看界面時(shí)感到舒適，從而不分散 他的注意力。對于新運行人員，或緊急情況下處理問(wèn)題的運行人員來(lái)說(shuō)，*性還能減少他們的操作失誤。

5．頻率原則

即按照管理對象的對話(huà)交互頻率高低設計人機界面的層次順序和對話(huà)窗口萊單的顯示位置等，提高監控和訪(fǎng)問(wèn)對話(huà)頻率。

6．重要性原則

即按照管理對象在控制系統中的重要性和全局性水平，設計人機界面的主次菜單和對話(huà)窗口的位置和突顯性，從而有助于管理人員把握好控 制系統的主次，實(shí)施好控制決策的順序，實(shí)現zui優(yōu)調度和管理。

7．面向對象原則

即按照操作人員的身份特征和工作性質(zhì)，設計與之相適應和友好的人機界面。根據其工作需要，宜以彈出式窗口顯示提示、引導和幫助信息 ，從而提高用戶(hù)的交互水平和效率。

人機交互界面，無(wú)論是面向現場(chǎng)控制器還是面向上位監控管理，兩者是有密切內在的，他們監控和管理的現場(chǎng)設各對象是相同的，因此 許多現場(chǎng)設備參數在他們之間是共享和相互傳遞的。人機界面的標準化設計應是未來(lái)的發(fā)展方向，因為它確實(shí)體現了易憧、簡(jiǎn)單、實(shí)用的基木 原則，充分表達了以人為本的設計理念。各種工控組態(tài)軟件和編程工具為制作精美的人機交互界面提供了強大的支持手段，系統越大越復雜越 能體現其*性。

人機界面的設計過(guò)程可分為以下幾個(gè)步驟：

3.1 創(chuàng )建系統功能的外部模型設計模型主要是考慮軟件的數據結構、總體結構和過(guò)程性描述，界面設計一般只作為附屬品，只有對用戶(hù)的情況（包括年齡、性別、心理情況、文化程度、個(gè)性、種族背景等）有所了解，才能設計出有效的用戶(hù)界面；根據終端用戶(hù)對未來(lái)系統的假想(簡(jiǎn)稱(chēng)系統假想）設計用戶(hù)模型，zui終使之與系統實(shí)現后得到的系統映象（系統的外部特征）相吻合，用戶(hù)才能對系統感到滿(mǎn)意并能有效的使用它；建立用戶(hù)模型時(shí)要充分考慮系統假想給出的信息，系統映象必須準確地反映系統的語(yǔ)法和語(yǔ)義信息?？傊?，只有了解用戶(hù)、了解任務(wù)才能設計出好的人機界面。

3.2 確定為完成此系統功能人和計算機應分別完成的任務(wù)

任務(wù)分析有兩種途徑。一種是從實(shí)際出發(fā)，通過(guò)對原有處于手工或半手工狀態(tài)下的應用系統的剖析，將其映射為在人機界面上執行的一組類(lèi)似的任務(wù)；另一種是通過(guò)研究系統的需求規格說(shuō)明，導出一組與用戶(hù)模型和系統假想相協(xié)調的用戶(hù)任務(wù)。

逐步求精和面向對象分析等技術(shù)同樣適用于任務(wù)分析。逐步求精技術(shù)可把任務(wù)不斷劃分為子任務(wù)，直至對每個(gè)任務(wù)的要求都十分清楚；而采用面向對象分析技術(shù)可識別出與應用有關(guān)的所有客觀(guān)的對象以及與對象關(guān)聯(lián)的動(dòng)作。

3.3 考慮界面設計中的典型問(wèn)題

設計任何一個(gè)機界面，一般必須考慮系統響應時(shí)間、用戶(hù)求助機制、錯誤信息處理和命令方式四個(gè)方面。系統響應時(shí)間過(guò)長(cháng)是交互式系統中用戶(hù)抱怨zui多的問(wèn)題，除了響應時(shí)間的長(cháng)短外，用戶(hù)對不同命令在響應時(shí)間上的差別亦很在意，若過(guò)于懸殊用戶(hù)將難以接受；用戶(hù)求助機制宜采用集成式，避免疊加式系統導致用戶(hù)求助某項指南而不得不瀏覽大量無(wú)關(guān)信息；錯誤和警告信息必須選用用戶(hù)明了、含義準確的術(shù)語(yǔ)描述，同時(shí)還應盡可能提供一些有關(guān)錯誤恢復的建議。此外，顯示出錯信息時(shí)，若再輔以聽(tīng)覺(jué)（鈴聲）、視覺(jué)（顏色）刺激，則效果更佳；命令方式是菜單與鍵盤(pán)命令并存，供用戶(hù)選用。

3.4 借助CASE工具構造界面原型，并真正實(shí)現設計模型軟件模型一旦確定，即可構造一個(gè)軟件原形，此時(shí)僅有用戶(hù)界面部分，此原形交用戶(hù)評審，根據反饋意見(jiàn)修改后再交給用戶(hù)評審，直至與用戶(hù)模型和系統假想*為止。一般可借助于用戶(hù)界面工具箱作。

1. 人機界面產(chǎn)品的定義

連接可編程序控制器（PLC）、變頻器、直流調速器、儀表等工業(yè)控制設備，利用顯示屏顯示，通過(guò)輸入單元（如觸摸屏、鍵盤(pán)、鼠標等）寫(xiě)入工作參數或輸入操作命令，實(shí)現人與機器信息交互的數字設備，由硬件和軟件兩部分組成。HMI為英文Human-Machine Interface的縮寫(xiě)。

2. 人機界面（HMI）產(chǎn)品的組成及工作原理

人機界面產(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、數據存貯單元等，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HMI的產(chǎn)品等級不同，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，即運行于HMI硬件中的系統軟件和運行于PC機Windows操作系統下的畫(huà)面組態(tài)軟件（如JB－HMI畫(huà)面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用HMI的畫(huà)面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過(guò)PC機和HMI 產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運行。

3. 人機界面產(chǎn)品的基本功能及選型指標

基本功能：

設備工作狀態(tài)顯示，如指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線(xiàn)等；

數據、文字輸入操作，打印輸出；

生產(chǎn)配方存儲，設備生產(chǎn)數據記錄；

簡(jiǎn)單的邏輯和數值運算；

可連接多種工業(yè)控制設備組網(wǎng)。

選型指標：

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(pán)；

畫(huà)面存貯容量，注意廠(chǎng)商標注的容量單位是字節（byte）、還是位（bit）；

通訊口種類(lèi)及數量，是否支持打印功能。

4. 人機界面產(chǎn)品分類(lèi)

薄膜鍵輸入的HMI，顯示尺寸小于5.7?，畫(huà)面組態(tài)軟件免費，屬初級產(chǎn)品。如POP－HMI 小型人機界面；

觸摸屏輸入的HMI，顯示屏尺寸為5.7?～12.1?，畫(huà)面組態(tài)軟件免費，屬中級產(chǎn)品；

基于平板PC計算機的、多種通訊口的、高性能HMI，顯示尺寸大于10.4?，畫(huà)面組態(tài)軟件收費，屬高端產(chǎn)品。

5. 人機界面的使用方法

明確監控任務(wù)要求，選擇適合的HMI產(chǎn)品；

在PC機上用畫(huà)面組態(tài)軟件編輯“工程文件”；

測試并保存已編輯好的“工程文件” ；

PC機連接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)現人機交互。

MicroMaster420西門(mén)子變頻器主要特征：

200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；

380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW；

模塊化結構設計，具有zui多的靈活性；

標準參數訪(fǎng)問(wèn)結構，操作方便。

控制功能：

線(xiàn)性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點(diǎn)設定v/f控制；

磁通電流控制（FCC），可以改善動(dòng)態(tài)響應特性；

的IGBT技術(shù)，數字微處理器控制；

數字量輸入3個(gè)，模擬量輸入1個(gè)，模擬量輸出1個(gè)，繼電器輸出1個(gè)；

集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；

具有7個(gè)固定頻率，4個(gè)跳轉頻率，可編程；

捕捉再起動(dòng)"功能；

在電源消失或故障時(shí)具有"自動(dòng)再起動(dòng)"功能；

靈活的斜坡函數發(fā)生器，帶有起始段和結束段的平滑特性；

快速電流限制（FCL），防止運行中不應有的跳閘；

有直流制動(dòng)和復合制動(dòng)方式提高制動(dòng)性能；