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电气工程师必需知道的人机界面10大常识

编辑: admin来源: 本站时间:2021-02-04
  【中国机床商务网 技术动态】人机界面常识是对初学者来说是首要了解的常识,产品由硬件和App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。HMIApp一般分为两部分,即运行于HMI硬件中的系统App和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态App。本文为大家详细先容人机界面的10大常识。
   1、人机界面产品的基本功能及选型指标
   基本功能:
   设备工作状态显示,如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等;
   数据、文字输入操作,打印输出;
   生产配方存储,设备生产数据记录;
   简单的逻辑和数值运算;
   可连接多种工业控制设备组网。
   选型指标:
   显示屏尺寸及色彩,分辨率;
   HMI的处理器速度性能;
   输入方式----触摸屏或薄膜键盘;
   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);
   通讯口种类及数量,是否支撑打印功能。
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  2、人机界面的分类
   薄膜键输入的HMI:显示尺寸小于5.7,画面组态App免费,属初级产品。如POP-HMI 小型人机界面;
   触摸屏输入的HMI:显示屏尺寸为5.7~12.1,画面组态App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:显示尺寸大于10.4,画面组态App收费,属产品。
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  3、人机界面与人们常说的“触摸屏”有什么区别?
   从严格意义上来说,两者是有本质上的区别的。因为“触摸屏”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。
   人机界面产品则是一种包含硬件和App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。
   4、人机界面和组态App有什么区别?
   人机界面产品,常被大家称为“触摸屏”,包含HMI硬件和相应的画面组态App,一般情况下,不同厂家的HMI硬件使用不同的画面组态App,连接的主要设备种类是PLC。
   组态App是运行于PC硬件平台、windows操作系统下的一个通用工具App产品,和PC机或工控机一起也可以组成HMI产品;通用的组态App支撑的设备种类非常多,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App的功能也强很多,适用于大型的监控系统中。
   5、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App部分,系统App运行在HMI的处理器中,支撑多任务处理功能,处理器中需有小型的操作系统管理系统App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。
   6、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。
   7、人机界面只能通过标准的串行通讯口与其它设备相连接吗?
   大多数情况下是这样的。但随着计算机和数字电路技术的发展,人机界面产品的接口能力越来越强。除了传统的串行(RS232、RS422/RS485)通讯接口外,有些人机界面产品已具有网口、并口、USB口等数据接口,它们就可与具有网口、并口、USB口等接口的工业控制设备相连接,来实现设备的人机的交互。
   8、是否有通讯功能的设备一定能和人机界面产品连接?
   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App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App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。
   9、PC机加显示屏,能否直接与PLC通讯,完成HMI的功能?
   当然可以。不过PC机还要编制相应的组态App,才能使PC机成为一个真正的HMI产品。
   10、未来人机界面的发展趋势是什么?
   随着数字电路和计算机技术的发展,未来的人机界面产品在功能上的高、中、低划分将越来越不明显,HMI的功能将越来越丰富;5.7寸以上的HMI产品将全部是彩色显示屏,屏的寿命也将更长。
   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硬件的产品为主,因为这种的产品在处理器速度、存储容量、通讯接口种类和数量、组网能力、App资源共享上都有较大的优势,是未来HMI产品的发展方向。当然,小尺寸的(显示尺寸小于5.7寸)HMI产品,由于其在体积和价格上的优势,随着其功能的进一步增强(如增加IO功能),将在小型机械设备的人机交互应用中得到广泛应用。
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   (原标题:电气工程师必需知道的人机界面10大常识)
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