人機(jī)界面與人們常說的“觸摸屏”有什么區(qū)別?從嚴(yán)格意義上來說,兩者是有本質(zhì)上的區(qū)別的。因為“觸摸屏”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"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!可以用來替代鼠標(biāo).修改人機(jī)界面相關(guān)知識,什么是人機(jī)界面人機(jī)界面(HMI)基本概念和問題一、人機(jī)界面(HMI)產(chǎn)品基本常識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-MachineInterface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(jī)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(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的處理器中運行。人機(jī)界面硬件構(gòu)成人機(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,設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄;
簡單的邏輯和數(shù)值運算;
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。
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,屬初級產(chǎn)品。如POP-HMI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,屬中級產(chǎn)品;
基于平板PC計算機(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,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”;
測試并保存已編輯好的“工程文件”;
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),實現(xiàn)人機(jī)交互。
二、人機(jī)界面產(chǎn)品問答1、人機(jī)界面與人們常說的“觸摸屏”有什么區(qū)別?從嚴(yán)格意義上來說,兩者是有本質(zhì)上的區(qū)別的。因為“觸摸屏”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)軟件是運行于PC硬件平臺、windows操作系統(tǒng)下的一個通用工具軟件產(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的硬件平臺性能強大(主要反應(yīng)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(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)軟件的運行。基于平板計算機(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)交互問題而產(chǎn)生的,但隨著計算機(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,來實現(xiàn)人機(jī)交互功能。
應(yīng)該是這樣的。因為通用的人機(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)備相對應(yīng)的通訊驅(qū)動程序,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)軟件中沒有要連接設(shè)備的通訊驅(qū)動程序,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HMI廠商代為編制該設(shè)備的通訊驅(qū)動程序。
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。不過還要編制相應(yīng)的HMI軟件,才能使PC機(jī)成為一個真正的HMI產(chǎn)品。
8、未來人機(jī)界面的發(fā)展趨勢是什么?隨著數(shù)字電路和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,未來的人機(jī)界面產(chǎn)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(chǎn)品將全部是彩色顯示屏,屏的壽命也將更長。由于計算機(jī)硬件成本的降低,HMI產(chǎn)品將以平板PC計算機(jī)為HMI硬件的高端產(chǎn)品為主,因為這種高端的產(chǎn)品在處理器速度、存儲容量、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,是未來HMI產(chǎn)品的發(fā)展方向。