人机界面的开发及其应用.docx

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1、人机界面的开发及其应用人机界面的开发与应用彭彦卿，厦门理工学院电子与电气工程系，厦门市厦港新村72号605,361005摘要研究人机界面主画面、参数设定与显示画面、报警显示画面的开发与应用。通过实例给出了用AutoCAD与组态王软件两种不一致方法设计的主画面与用GP人机软体及HITECH人机ADP软体设计参数设定画面的不一致方法。讨论了动态图与走马灯的设计应用。同时介绍了人机的在线模拟与离线模拟功能的应用与人机的下载应用及系统组网与整合功能。Abstract：Thedesignmethodandapp1icationski11saboutHMImainscreen,parameterinput

2、andoutputscreen,a1armandhe1pscreenarestudied.ThedifferentmeansbasedonAutoCADandonKingViewsoftwareinmainscreendesignarediscussed；inthesametime,thedifferentwaysbasedonGPandHITECHsoftwareinparameterinputandoutputscreenarecomparedbysomeexamp1es.Thedesignandapp1icationofdynamicscreenandcirc1edisp1ayaredi

3、scussed.Theon-1inesimu1ationandoff-1inesimu1ationfunction,thedown1oadofscreensandnetfunctionarediscussed.关键词人机界面；P1C；画面设计；离线模拟；在线模拟Keywords：Human-Machine-Interface；P1C：Screendesign：Off-1inesimu1ation；On-1inesimu1ation中图分类号TP29人机界面的要紧功能是取代传统的操纵面板与显示仪表，同时可操纵P1C.单片机、变频器、智能仪表。能有效地节约P1C编辑空间与程序量、随时显示重要信息，

4、有利于机械设备的正常运行，便于维修。能够存储丰富多彩的画面信息，使机器具有人性化。多语言文字切换功能，多台人机MU1TIDRoP-11NK功能及组网通信功能，能够有效提高该设备的智能化、信息化与自动化操纵程度。1如何编辑好的人机界面如何进行人机界面的开发编辑，如何处理好画面信息，与如何与P1C通信及操纵等是编辑人机界面要考虑的首要问题。首先，应该熟悉现在所要开发的设备的工艺流程，熟悉所使用的人机与人机软件，熟悉所使用的P1C的品牌、型号及其软件，并注意所使用的人机是否支持所使用的P1C,假如不支持需考虑升级。一切就绪后才能进行人机的软件开发。人机软件的编辑要紧是以安全可靠、美观有用。如何把人机

5、界面做得更加美观，能够随时显示重要信息，把人机界面做得更加人性化、智能化，能够从多方面来设计。1.1选择人机、熟悉人机软件与画面的编辑方法。确定所使用的人机与P1C,根据人机与P1e的特点进行编辑。编辑过程中应根据所要运用的设备工艺流程及系统操纵的要求，注意保持人机与P1C的I/O口与内部触点相对应,这样才能有效地操纵P1C人机界面的编程，输入大都直接使用P1C的内部触点进行操纵,通常不占用P1C的输入点。常用的人机软体都提供了一系列的元件类别，让使用者针对实际运用的特性功能，均有一种元件类别方便选择。通常软体的重要优势在于易学易用，您完全不必经历任何功能指令或者坐标值，只要随心所欲地操纵鼠标

6、，就能完成画面的设计。假设要在画面上设计一个触摸按钮来操纵输出点YO,开关可根据操纵系统的要求，使用交替型、保持型、设ON型、设OFF型等按钮来实现。通常使用交替型按钮，设变量写至P1C的内部触点MO,输出操纵为P1C的输出端口Y0：这样在做人机的画面时，对应的P1C程序为：1DMO；OUTYO：交替按钮的工作状态为交替型，当你按动一次为ON,按动第二次状态OFF。假如用保持型开关做启动按钮，要完成上述功能，需增加一个停止按钮M1,相应的程序为：1DM0；ORY0：ANIM1；OUTYO：程序编译下载后，将人机与P1C联机通信，在人机界面上触摸该按钮，P1C的输出Yo动作并自锁。按钮的工作状态

7、，可使用文字或者内图显示，也可做相应的指示灯来显示。可直接用按钮来做画面，加上相应的功能开关按钮等即可成为一幅完整的人机画面，人机界面画面简洁方便。1.2如何将人机界面做得更加美观将人机界面设计得美观有用、富有人性化是非常重要的。如何设计美观有用的界面，方式方法很多，可根据自己的实际情况，使用相应的方法。比如使用AUtOCAD或者3DMAX等，也可利用一些组态软件进行开发或者者用相机、扫描仪等方法，将一个系统工艺流程图或者机械设备的立体图等，利用人机的点阵图库做成静态图，然后在静态图的相应位置上，加入相应的开关按钮、指示灯与相应的切换画面按钮等即可。如图1为多头全自动脉冲滴丸机1号机组的主画面

8、，是使用AUtoCAD画出工艺流程图，然后复制、粘贴到人机界面上，在相应的位置上加上开关按钮与功能开关等。而图2则是六头滴丸机1号机组的主画面，人机型号为PWS-3260,要紧利用组态软件开发的图形，复制、粘贴到人机后，加上相应的开关按钮及功能开关等而设计的。并在画面上加入时间显示与日期显示与该设备要紧仪表的显示等，这样画面相对更加美观、操纵系统更加直观。图1脉冲滴丸机1号机组主画面图2六头滴丸机1号机组主画面1.3数值输入与显示与信息显示的设计数值的显示是人机读取P1C对应的暂存器的数值，并直接将数值显示在人机界面上。通过参数的采集与显示，能够在人机界面上直接观察一些仪表或者其它模块的参数。

9、而数值的输入是能够根据需要设置、修改某些参数，满足设备的工作需要。设计时能够利用人机软件工具栏里的数值显示与数值输入，在需要的位置设置大小合适的窗口。并设置好变量的读取或者写入相应的资料寄存器位置与相应的格式。如图3是利用GP的人机软体设计的参数设定画面，在画面里能够观察从P1C传来的参数信息，同时能够在人机界面上轻松地修改仪表或者其它参数的设定值，有效地对机台的仪表与设备进行操纵。但其在参数的设定画面里需要加一个小键盘，参数的设定务必利用小键盘进行修改。而图4是使用HITECH人机ADP软体设计的参数设定画面，其参数设定是利用数值输入键，应用时只要触摸到数值输入按钮，人机显示内建数值键盘，就

10、能够输入想要的数值，这样在做画面时完全不用另做小键盘。显示信息窗口能够做在相应的操纵画面里，数字显示信息也常常用棒型图，仪表（方表/圆表）图等，其它信息的显示有曲线图与XY图，历史趋势图与历史信息表等设计画面。1. 4报警显示画面的设计报警显示画面是人机界面与P1C的应用中一个很重要的部分，也是人机界面与P1C应用中的一个优势。它能直接、及时地反映设备的故障，通知维修人员及时地排除故障。甚至能够通过帮助画面，指导维修人员如何推断故障点、故障的原因，如何排除故障等等。然而图3用GP人机设计的参数设定画面图4用HITECH人机设计的参数设定画面报警画面如何设计呢？首先，设计时应该熟悉该设备可能出现

11、故障的地方，同时通过对可能出现故障点的地方进行信号的采集，通过P1C的输入端口输入，也能够通过某些参数进行比较，然后通过P1C的逻辑运算后将信息传给人机。如今能够用指示灯或者走马灯的形式来将相应的信息显示出来，并利用蜂鸣器来做报警提示，这样就能够在第一时间内发现故障点，及时地排除故障。1. 5动态图与走马灯的设计为了画面更加美观生动，人机界面可适当增加动画与走马灯，能够更直观逼真地感受到工作状态在人机上的反映。比如当开启一台马达，这时能够看到人机界面上的马达也跟着转起来。这样在操作时就能较清晰地明白电机的工作状态，而且画面也会因此而动起来，消除人机界面的枯燥与平淡。使用走马灯还能达到问候、提示

12、及报警指示等功效。能够在任意画面里做报警信息显示窗口，而不一定非要在报警画面里显示报警信息。同时能够利用其可显示多种状态的特性，在正常的状态下，即“0”状态不显示，这样设备在正常情况下，界面不可能显示任何故障信息。一旦出现故障，即“1”或者“2”、“3”等状态时，人机界面将在某一特定的区域里，跳出故障信息的滚动字幕，这种滚动字幕具有占空间小，容量大的特点。而且还能够利用它这种多状态特性，将不一致故障的状态做在一起，当那一故障出现，界面直接跳出该故障的信息及处理建议等，或者者作为其它信息用途。2人机的下载应用及系统的组网与整合在人机界面的设计完成后，下一步还有许多工作，要紧是注意画面资料的存档、

13、人机界面系统的建立、画面应用资料的编辑、传输设定电脑下教CoM设定、与画面的下载等步骤。同时注意人机系统与P1C的通信连接。2. 1人机界面系统的建立为了让人机界面与选用的P1C的通讯连线达到双向沟通，因此在下载前务必首先确定人机界面的操纵区各状态区相关于P1C的暂存器地址。方法：比如脉冲滴丸机实验机选用GP337人机与C200HE-CPU42(OMRON)的应用，在打开GP软件的项目管理器后，在其画面设置下拉菜单中，选择GP设置，对其有关参数进行设置，才能进行下一步的资料的传输工作。而在六头滴丸机则选用HITECH的PWS-3260与DVP14SS11T2的应用，这时应从ADP3视窗软体的应

14、用栏的下拉菜单中选设定工作参数分别有关的P1C的站号、PWS通信CoM的设定、通讯格式的设定。还务必注意在资料下载前，根据人机的要求，调整相应的PWS-面板后面的指拨开关。HITECH的人机下载前还应注意画面资料的编译，当画面资料有错误发生，则在编译状态视窗会列出全部的错误信息说明。一个画面应用资料的编译结果务必完全正确，才可能被下载到PWS的记意体里执行应用。2. 2画面资料的下载首先应做好传输设定电脑下载COM的设定,正确设定目前所用的软件欲由CoM1或者COM2来下载资料到人机里。并准备相应的人机下载连接线，下载电缆能够是根据厂家提供的资料自己制作的，或者厂家直接提供的下载电缆。下载前请

15、先确认下载线是否接妥，与所指定的电脑下载COM设定是否正确。确认无误后，即可将编译完成后的画面资料信息下载到人机界面。2. 3人机界面与P1C的通信连线人机界面与P1C的应用，除了两者的通信格式的设定务必完全正确，在使用时，务必准备一条人机界面与P1C的通信连接线，人机界面才有可能与P1C进行通信，才能利用人机界面对P1C进行操纵的目的。由于市面上的P1C与人机界面的种类较多，通讯线的选用或者自制务必正确。通讯线的配置或者制作资料，通常能够直接购买，或者通过经销商向厂家索取，然后按照通讯线的通讯埠接脚定义资料自己制作。2. 4人机的在线模拟与离线模拟在HITECH人机ADP3软件中支持两种模拟

16、方式，在线模拟与离线模拟，此两种模拟方式提供设计者在PC上将应用程序模拟人机界面的环境而完整表达出设计者欲在人机界面上展现的效果。利用离线模拟功能，不需要下载至人机界面即能够直接在PC上执行并检视，如同人机与P1e间的运行模式而不必真正与P1C通讯,能够检查人机所设计的应用程序的效果。比如切换画面是否正常，按钮功能有关的动作及显示是否正确。而在线模拟功能，不仅能检验人机的程序是否正确，又能检查P1C的程序是否有误，是否达到理想的操纵逻辑。可作为整机安装前的调试，这样能够在不使用人机，直接用PC与P1C连线，直接利用在线模拟功能，配合P1C编程软件同时操作，让设计者轻松完成调试工作。当调试到满意时再进行下一步的系统安装。2. 5系统的组网与整合近年来，计算机操纵已被迅速地推广与普及，相当多的企业已经大量地使用各式各样的可编程设备，如工业操纵计算机、变频器、柔性制造系统等。将不一致的厂家设备连在一个网