hmi人机界面包括什么.docx

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1、hmi人机界面包括什么网络转载导语：HMI人机界面是系统和用户之间进展交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以承受形式之间的转换。HMI是HumanMachineInterface的缩写，即“人机接口，也叫。HMI人机界面是系统和用户之间进展交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以承受形式之间的转换。凡介入人机信息沟通的领域都存在着人机界面。hmi人机界面包括什么产品由硬件和软件两局部组成，硬件局部包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等，其中处理器的性能决定了HMI产品的性能上下，是HMI的核心单元。根据HMI的产品等级不同，处理器可分别选用8位、16

2、位、32位的处理器。HMI软件一般分为两局部，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件。使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件，再通过PC机和HMI产品的串行通讯口，把编制好的“工程文件下载到HMI的处理器中运行。HMI人机界面产品的根本功能及选型指标1设备工作状态显示;2数据、文字输入操作，打印输出;3消费配方存储，设备消费数据记录;4简单的逻辑和数值运算;5可连接多种工业控制设备组网。选型指标：1显示屏尺寸及色彩，分辨率;2HMI的处理器速度性能；3输入方式：触摸屏或者薄膜键盘;4画面存贮容量，注意厂商标注的容量单位是字节、还是位;5

3、通讯口种类及数量，是否支持打印功能。4、HMI人机界面产品分类薄膜键输入的HMI，显示尺寸小于5.7，画面组态软件免费，属初级产品。显示屏尺寸为5.712.1，画面组态软件免费，属中级产品。基于平板PC计算机的、多种通讯口的、高性能HMI人机界面，显示尺寸大于10.4，画面组态软件收费，属高端产品。5、人机界面的使用方法1明确监控任务要求，选择合适的HMI产品;2在PC机上用画面组态软件编辑“工程文件;3测试并保存已编辑好的“工程文件;4PC机连接HMI硬件，下载“工程文件到HMI中。hmi人机界面设计在设计有效的控制台操作HMI人机界面时，对ASM准那么最常见的误解和错误应用，就是过度强调颜

4、色：简单地将某种新的颜色，用于控制台某个位置处的所有现存显示画面。一般称之为HMI类似交换迁移工程like-for-likeHMImigraTIonproject。有些人可能祈望在这种仅仅是颜色类似交换的工程中，可以将图1所示的画面转换成图2所示的画面。典型情况下，假如分布式控制系统DCS的HMI，不是经过精心设计的、基于控制台操作员操作深度的层级画面显示，那么它就是扁平化的DCS显示系统。在该系统中，大局部显示画面，会被准确地设计为PID管道和仪表图细节显示。面对这样的DCS显示系统。控制台操作人员一般会以图3所示的方式来使用DCS屏幕，每个操作人员会根据自己的爱好，来选择第3级设备显示画面

5、和报警汇总画面。最好的情况是，假如开发人员在颜色选择上正确的应用了ASM准那么，并且遵循了良好的画面显示布局原那么，那么迁移的DCS显示系统也许具有知足ASM要求的单个第3级显示画面，但是DCS的HMI并不知足ASM要求。图1在进展HMI类似颜色交换工程之前的现有显示画面。ASM的要求是什么？在HMI设计中使用ASM导那么，并不仅仅是将彩色转换成灰度的设计，也不是仅在报警中使用颜色。实际上，ASM准那么提倡有效的利用颜色，包括恰当的规定某些显示背景，这些背景颜色在色彩上，要比HMI库中那些供给商提供的、声称知足ASM准那么的背景颜色要亮一些。但是，要设计出知足ASM要求的HMI，还应遵循其它方

6、面的要求，尤其是在显示类型、显示内容、阅读和交互等方面。这就要求注意其它的施行细节：图2迁移后的显示画面，使用了某些根本的布置原那么。基于主要的操作步骤，设计显示层次，以符合操作员的思维形式；设计与显示层次一致的第2级控制和监视画面，利用这些第2级画面，可以完成日常操作；与主题专家一起，根据需求分析，识别第1、2、3、4级显示内容，使得HMI可以支持操作员工况认知、日常监视和控制操作、故障诊断活动和异常工况管理。将先前的阅读策略改变成为基于重新设计的、基于层级的新方法，该方法利用简单的屏幕阅读目的，知足操作人员思维模型和快速、无过失的使用；取消应用于整个显示内容的弹出式显示画面，取而代之以窗口

7、管理技术，该技术可以将不同的显示类型赋给特定区域，并可预设大小；提供第1级总览显示画面的即时阅读，比方：KPI和趋势概览，第2级监视和控制显示，面板，实时趋势和报警汇总细节图4等，而不是将整个HMI设计为单个屏幕、单个显示系统图3；图3典型控制台屏幕，利用了HMI类似交换迁移工程。图4图中所示为遵循ASM的控制台操作员HMI概念示意图。本例中，通过链接导航形式，在提供操作画面、面板、设备详情、实时趋势操作的同时，支持大图工况认知。ASM准那么并不仅仅是简单的使用灰色背景和限制使用颜色。在最初的版本中，颜色要求仅仅是16个准那么类目中的一个。ASMHMI导那么的目的是设计一个操作人员HMI框架，

8、可以支持操作人员认知和有效的交互。第二版本BullemerReising，2021那么将重点转移到显示层级，在操作员认知中的角色，和作为操作员交互和阅读根底方面的角色上面来。重点的转移导致“显示display一词从第二版的标题中被删除掉，以强调控制台操作员HMI设计的整体性和有效性。尽管ASM准那么涉及到了单个显示画面的设计，但由于ASM准那么要求使用多个显示屏幕和交互设备，在同一个控制台操作站上以不同的层次细节显示多个画面，因此HMI的整体设计框架得到了提升。最近显示屏晋级为宽屏的趋势，为直接晋级到符合ASM的HMI创造时机。十分是，假如迁移工程放弃使用典型的单个屏幕、单一显示画面，那么宽屏

9、上额外增加的像素，为HMI提供了一些空间，用于布置面板、趋势窗口和第4级显示，否那么的话，这些内容需要在全屏操作显示画面上通过弹出窗口显示图5。图5宽屏显示的遵循ASM的控制台操作员HMI概念示意图，本例中使用的是下拉式导航形式。操作员工况认知ASM组织的愿景是：获得受权的运行团队，可以主动管理他们的工厂，在经过运行于最优限值的情况下，获得最大的平安性，并将对环境的影响降低到最小。高效的操作员HMI设计理论的目的与上述目的有局部重合：操作人员可以主动管理消费经过，优化工厂性能，同时还可以防止异常工况的出现。而且，当异常工况确实发生时，其目的是使运行人员能意识到当前的工况，快速使工厂进入平安状态

10、，然后使其返回到正常运行状态。认知操作和控制台操作员HMI之间的联络是操作员对工况的认知。使操作员对工况的认知持续更新，解析工艺和设备的状态，结果就是，在到达报警限值前采取适当的控制行为，这就是认知的本质。建立操作员高程度的工况认知，提供有效的操作HMI设计理论，是运行公司实现认知操作非常关键的一步。图6遵循ASM的控制台操作员HMI概念示意图，同时支持积极主动的操作员工况认知，从大图到标签细节。Endsley模型将工况认知总结为三个阶段：感悟信息并因之发生变化；解析经过状态和隐含的任何偏向；预测经过将向哪个方向开展，和可供响应的时间。在关于工况认知的Endsley形式中，一个关键的心理构件就

11、是心智形式mentalmodel。Rasmussen和他的同事已经证实：工作在复杂系统中的人类专家，所具有的心理形式包括不同层次的抽象和细节。他们证实，人类专家在执行交给他们的工作活动时，会在不同层次的抽象和细节中来回挪动，这可解释为复杂系统功能怎样工作和设备所包含内容的知识层次。遵循ASM准那么的HMI，有意识地在心智形式构造的不同层次上定义显示类型，以创立知足这各心智形式的显示层次。而且，如图5所示，这些显示类型在整体HMI设计中都有一个首页，这样操作人员就可以方便及时地在不同显示类型的信息之间进展切换，这与心智形式的人为因素研究相契合。提供丰富的趋势信息接口，也为操作人员的认知才能提供支

12、持，可以预测系统运行的方向和运行的速度，这与工况认知和心智形式中的人因理论都是一致的。符合ASM要求的HMI所带来的优势已经得到证明。在一个受控比照中，专业的石化工厂运行人员利用他们工厂高保真的仿真机进展操作，使用ASM系统方法的DCSHMI，完成时间要快41%，诊断准确率要高36%，在首出报警发生前探测到经过波动那么要高出380%。最近，ASM组织的研究已经证明了使用定性、概览仪表所创立的范围控制显示画面，和定性趋势指示，在获得更好的操作人员工况认知方面所带来的提升。HMI和有效的操作员交互快速、无过失的阅读显示层次和与DCS本身进展交互，对于操作人员的绩效非常关键，更不必讲对有效的认知操作

13、了。符合ASM要求的HMI提供屏幕阅读，可以反响整体的显示构造层次，和在整个构造中清楚地显示，操作员所处的位置，关键的报警条件，和是否已经施行了通过ASM最优理论链接的阅读，或是行业通用的典型下拉菜单式阅读。遵循ASM的HMI同时还支持操作人员的快速输入。对于某个标签，在需要进展控制调节时，HMI上会提供专门区域，用于翻开面板图4。同时，HMI还提供专门区域用于第4级画面的显示，通过这些显示画面，操作人员可以与预先设定的控制器、选择器和指示器交互。这些组合可能基于串级控制回路，或是不同第3级显示画面的组合，用于支持特定活动比方，点燃加热器先导气体和燃料气体，运行流量控制器以支持加热器的启动。操

14、作员交互还包括窗口管理，这样操作人员就不需要挪动弹出显示和面板，调整窗口大小，或者关闭窗口等等。具有足够工具、或没有这些工具但是使用最少脚本的系统，可以消除运行人员从工厂经过转移其精力和注意力到窗口管理活动的必要性。根本的设计原那么在进步操作人员的才能以采用积极的运行策略方面，有两个根本的设计原那么可以确定操作员HMI的有效地位，如下所述：操作员接口允许操作人员对其控制之下的经过状态维持一种高程度的实时认知状态，同时还允许其对单个的经过装置和设备，在非常详细的层面执行特定的操作。操作人员接口允许操作人员将精力集中到所控制的经过上，而不是与底层的系统平台交互。这就意味着，从动用最少的控制台操作人员精力和物理资源上来理解经过控制系统并与之交互的角度来讲，HMI具有一致性并易于使用。当颜色使用对于支持后续设计原那么非常关键时，需要利用其它ASM准那么来确保实现一个知足ASM要求的HMI。一个基于有效定义显示层次的HMI设计，一个多屏幕/多窗口方法，可以同时访问显示层次构造中的不同显示画面，有效的导航及交互支撑，在知足ASM要求方面也是必要的，而不仅仅只要求在灰度显示页面中用彩色来指示报警。0