什么是人機界面,人機界面跟觸摸屏有什么區(qū)別?
人機界面與人們常說的“觸摸屏”有什么區(qū)別?從嚴格意義上來說,兩者是有本質上的區(qū)別的。因為“觸摸屏”僅是人機界面產品中可能用到的硬件部分,是一種替代鼠標及鍵盤部分功能,安裝在顯示屏前端的輸入設備;而人機界面產品則是一種包含硬件和軟件的人機交互設備。在工業(yè)中,人們常把具有觸摸輸入功能的人機界面產品稱為“觸摸屏”,但這是不科學的。 觸摸屏是人們對"帶觸摸功能人機界面"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!可以用來替代鼠標. 修改人機界面相關知識,什么是人機界面人機界面(HMI)基本概念和問題
一、 人機界面(HMI)產品基本常識
- 人機界面產品的定義
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,通過輸入單元(如觸摸屏、鍵盤、鼠標等)寫入工作參數(shù)或輸入操作命令,實現(xiàn)人與機器信息交互的數(shù)字設備,由硬件和軟件兩部分組成。HMI為英文Human-Machine Interface的縮寫。
- 人機界面(HMI)產品的組成及工作原理 人機界面產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)據存貯單元等,其中處理器的性能決定了HMI產品的性能高低,是HMI的核心單元。根據HMI的產品等級不同,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(tǒng)軟件和運行于PC機Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件(如JB-HMI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PC機和HMI 產品的串行通訊口,把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運行。 圖1 人機界面硬件構成 圖2 人機界面軟件構成
- 人機界面產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、曲線等;
數(shù)據、文字輸入操作,打印輸出;
生產配方存儲,設備生產數(shù)據記錄;
簡單的邏輯和數(shù)值運算;
可連接多種工業(yè)控制設備組網。
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;
畫面存貯容量,注意廠商標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。
- 人機界面產品分類 薄膜鍵輸入的HMI,顯示尺寸小于5.7ˊ,畫面組態(tài)軟件免費,屬初級產品。如POP-HMI 小型人機界面;
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,屬中級產品;
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10.4ˊ,畫面組態(tài)軟件收費,屬高端產品。
- 人機界面的使用方法 明確監(jiān)控任務要求,選擇適合的HMI產品;
在PC機上用畫面組態(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),實現(xiàn)人機交互。
二、 人機界面產品問答
1、人機界面與人們常說的“觸摸屏”有什么區(qū)別? 從嚴格意義上來說,兩者是有本質上的區(qū)別的。因為“觸摸屏”僅是人機界面產品中可能用到的硬件部分,是一種替代鼠標及鍵盤部分功能,安裝在顯示屏前端的輸入設備;而人機界面產品則是一種包含硬件和軟件的人機交互設備。在工業(yè)中,人們常把具有觸摸輸入功能的人機界面產品稱為“觸摸屏”,但這是不科學的。
2、人機界面和組態(tài)軟件有什么區(qū)別? 人機界面產品,常被大家稱為“觸摸屏”,包含HMI硬件和相應的專用畫面組態(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,連接的主要設備種類是PLC。而組態(tài)軟件是運行于PC硬件平臺、windows操作系統(tǒng)下的一個通用工具軟件產品,和PC機或工控機一起也可以組成HMI產品;通用的組態(tài)軟件支持的設備種類非常多,如各種PLC、PC板卡、儀表、變頻器、模塊等設備,而且由于PC的硬件平臺性能強大(主要反應在在速度和存儲容量上),通用組態(tài)軟件的功能也強很多,適用于大型的監(jiān)控系統(tǒng)中。
3、人機界面產品中是否有操作系統(tǒng)? 任何人機界面產品都有系統(tǒng)軟件部分,系統(tǒng)軟件運行在HMI的處理器中,支持多任務處理功能,處理器中需有小型的操作系統(tǒng)管理系統(tǒng)軟件的運行?;谄桨逵嬎銠C的高性能人機界面產品中,一般使用WinCE,Linux等通用的嵌入式操作系統(tǒng)。
4、人機界面只能連接PLC嗎? 不是這樣的。人機界面產品是為了解決PLC的人機交互問題而產生的,但隨著計算機技術和數(shù)字電路技術的發(fā)展,很多工業(yè)控制設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)控制設備,如變頻器、直流調速器、溫控儀表、數(shù)采模塊等都可以連接人機界面產品,來實現(xiàn)人機交互功能。
應該是這樣的。因為通用的人機界面產品都提供了大量的、可供選擇的常用設備通訊驅動程序;一般情況下,只要在人機界面的畫面組態(tài)軟件中選擇與連接設備相對應的通訊驅動程序,就可以完成HMI和設備的通訊連接。如果所選HMI產品的組態(tài)軟件中沒有要連接設備的通訊驅動程序,用戶則可以把要連接設備的通訊口類型和協(xié)議內容告知HMI產品的生產商,請HMI廠商代為編制該設備的通訊驅動程序。
5、PC機加觸摸屏,能否直接與PLC通訊,完成HMI的功能? 當然可以。不過還要編制相應的HMI軟件,才能使PC機成為一個真正的HMI產品。
6、未來人機界面的發(fā)展趨勢是什么? 隨著數(shù)字電路和計算機技術的發(fā)展,未來的人機界面產品在功能上的高、中、低劃分將越來越不明顯,HMI的功能將越來越豐富;5.7寸以上的HMI產品將全部是彩色顯示屏,屏的壽命也將更長。由于計算機硬件成本的降低,HMI產品將以平板PC計算機為HMI硬件的高端產品為主,因為這種高端的產品在處理器速度、存儲容量、通訊接口種類和數(shù)量、組網能力、軟件資源共享上都有較大的優(yōu)勢,是未來HMI產品的發(fā)展方向。
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