工控行业中我们通常会将具有触摸输入功能的人机界面产品,通称为“触摸屏”。但这一称谓从科学的角度来看并不正确。这只是我们对"带触摸功能人机界面"的设备的通俗称谓,而真正所代表的产品是一种可以完全通过手触摸操作的屏幕,能够通过手触控制代替鼠标操作。以下内容将为大家了解改人机界面相关知识,以及什么是人机界面人机界面基本概念和问题。
仅从严格的科学角度来看,在本质上两者还是有不少差异的。因为触摸展示屏仅是人机界面产品中可能用到的硬件部分,是一种替代鼠标及键盘部分功能,安装在显示屏前端的输入设备;而人机界面产品则是一种包含硬件和软件的人机交互设备。在工业中,人们常把具有触摸输入功能的人机界面产品称为“触摸屏”,但这是不科学的。触摸屏是人们对"带触摸功能人机界面"的通俗叫法!真正的触摸屏是"可以用手触摸操作的一块透明玻璃"而已!可以用来替代鼠标.修改人机界面相关知识,什么是人机界面人机界面(HMI)基本概念和问题。
一、人机界面(HMI)产品基本常识
1.人机界面产品的定义
连接可编程序控制器(PLC)、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备,利用显示屏显示,通过输入单元(如触摸展示屏、键盘、鼠标等)写入工作参数或输入操作命令,实现人与机器信息交互的数字设备,由硬件和软件两部分组成。HMI为英文Human-MachineInterface的缩写。
2.人机界面(HMI)产品的组成及工作原理人机界面产品由硬件和软件两部分组成,硬件部分包括处理器、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产品的性能高低,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位、32位的处理器。HMI软件一般分为两部分,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(如JB-HMI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。图1人机界面硬件构成图2人机界面软件构成
3、人机界面产品的基本功能及选型指标
基本功能:
(1)设备工作状态显示,如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等;
(2)数据、文字输入操作,打印输出;
(3)输入方式:显示屏或薄膜键盘;
(4)型指标:显示屏尺寸及色彩,分辨率;
(5)可连接多种工业控制设备组网。
(6)简单的逻辑和数值运算;选
(7)HMI的处理器速度性能;
(8)生产配方存储,设备生产数据记录;
(9)通讯口种类及数量,是否支持打印功能;
(10)画面存贮容量,注意厂商标注的容量单位是字节(byte)、还是位(bit);
4.如何分辨人机界面产品的性能
初级产品:人机界面产品分类薄膜键输入的HMI,显示尺寸小于5.7ˊ,画面组态软件免费;
中级产品:在屏中输入的HMI,显示屏尺寸为5.7ˊ~12.1ˊ,画面组态软件免费;
高端产品:基于平板PC计算机的、多种通讯口的、高性能HMI,显示尺寸大于10.4ˊ,画面组态软件收费;
5.在使用人机界面时要根据任务需求来,选择适合的HMI产品;
在PC机上用画面组态软件编辑“工程文件”;
测试并保存已编辑好的“工程文件”;
PC机连接HMI硬件,下载“工程文件”到HMI中;
连接HMI和工业控制器(如PLC、仪表等),实现人机交互。
二、人机界面产品问答
1、人机界面只能连接PLC吗?不是这样的。人机界面产品是为了解决PLC的人机交互问题而产生的,但随着计算机技术和数字电路技术的发展,很多工业控制设备都具备了串口通讯能力,所以只要有串口通讯能力的工业控制设备,如变频器、直流调速器、温控仪表、数采模块等都可以连接人机界面产品,来实现人机交互功能。
2、我们要如何进行区分?从严格意义上来说,两者是有本质上的区别的。因为“触摸展示屏”仅是人机界面产品中可能用到的硬件部分,是一种替代鼠标及键盘部分功能,安装在显示屏前端的输入设备;而人机界面产品则是一种包含硬件和软件的人机交互设备。
3、人机界面产品中是否有操作系统?任何人机界面产品都有系统软件部分,系统软件运行在HMI的处理器中,支持多任务处理功能,处理器中需有小型的操作系统管理系统软件的运行。基于平板计算机的高性能人机界面产品中,一般使用WinCE,Linux等通用的嵌入式操作系统。
4、人机界面和组态软件有什么区别?人机界面产品包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件,一般情况下,不同厂家的HMI硬件使用不同的画面组态软件,连接的主要设备种类是PLC。而组态软件是运行于PC硬件平台、windows操作系统下的一个通用工具软件产品,和PC机或工控机一起也可以组成HMI产品;通用的组态软件支持的设备种类非常多,如各种PLC、PC板卡、仪表、变频器、模块等设备,而且由于PC的硬件平台性能强大(主要反应在在速度和存储容量上),通用组态软件的功能也强很多,适用于大型的监控系统中。
应该是这样的。因为通用的人机界面产品都提供了大量的、可供选择的常用设备通讯驱动程序;一般情况下,只要在人机界面的画面组态软件中选择与连接设备相对应的通讯驱动程序,就可以完成HMI和设备的通讯连接。如果所选HMI产品的组态软件中没有要连接设备的通讯驱动程序,用户则可以把要连接设备的通讯口类型和协议内容告知HMI产品的生产商,请HMI厂商代为编制该设备的通讯驱动程序。
5、能否直接与PLC通讯,完成HMI的功能?当然可以。不过还要编制相应的HMI软件,才能使PC机成为一个真正的HMI产品。
6、那么人机界面在未来的发展趋势是什么?随着现代科技的发展,数字电路与计算机的技术也日异月新,HMI的功能将越来越丰富;而且由于计算机硬件成本的降低,HMI产品将以平板PC计算机为HMI硬件的高端产品为主,因为这种产品在处理器速度、存储容量、通讯接口种类和数量、组网能力、软件资源共享上都有较大的优势,是HMI产品的未来发展方向。