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高效工程組態(tài)成就高效自動(dòng)化
. 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(shí)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-Machine Interface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(jí)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(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)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(yùn)行。

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(chǔ)，設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄；

簡(jiǎn)單的邏輯和數(shù)值運(yùn)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5.7?，畫面組態(tài)軟件免費(fèi)，屬初級(jí)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5.7?～12.1?，畫面組態(tài)軟件免費(fèi)，屬中級(jí)產(chǎn)品；

基于平板PC計(jì)算機(jī)的、多種通訊口的、高性能HMI，顯示尺寸大于10.4?，畫面組態(tài)軟件收費(fèi)，屬產(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(cè)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(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。今天人類的生活片刻也離不開機(jī)器。與機(jī)器的和平共處比任何時(shí)候都更顯重要。而要做到這一點(diǎn)，人與機(jī)器的交流必須通暢無阻。設(shè)計(jì)zui精巧的人機(jī)界面裝置能夠讓人根本感覺不到是它賦予了人巨大的力量－此時(shí)人與機(jī)器的界線*消融，人與技術(shù)合為一體。以下是10種產(chǎn)品被專家們認(rèn)為是s世紀(jì)zui偉大的人機(jī)界面裝置。

擴(kuò)音器 折疊

擴(kuò)音器的問世使得人們不僅在乘坐地鐵或去郊外遠(yuǎn)足時(shí)能夠欣賞自己喜愛的音樂和廣播節(jié)目，而且還能聆聽以電子手段保存下來的早已與世長(zhǎng)辭的人的聲音以及大自然中根本不存在的種種奇妙聲音。在電影院里，擴(kuò)音器所營(yíng)造的聲的世界將觀眾們帶入一個(gè)想象的世界。擴(kuò)音器亦是本世紀(jì)所有具有個(gè)性魅力的公眾人物與大眾溝通的重要工具。

擴(kuò)音器是1915年發(fā)明的，從那以后一代又一代的技術(shù)人員為它的完善做出了不懈的努力。今天，隨著錄音設(shè)備和存儲(chǔ)技術(shù)的飛速發(fā)展，用美國(guó)*擴(kuò)音設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)Bose公司研究員威廉·R·舒特的話說，擴(kuò)音器“反而成為家庭音響系統(tǒng)中zui薄弱的一環(huán)”。他說：每當(dāng)我在家中欣賞音樂的時(shí)候，根本沒有辦法做到想象自己是坐在音樂廳里。擴(kuò)音技術(shù)還做不到這一點(diǎn)，原因何在，尚不得而知。

按鍵式 折疊

按鍵式業(yè)務(wù)是美國(guó)電報(bào)公司在1963年11月正式開通的。幾乎所有初次接觸按鍵式的人都認(rèn)為它遠(yuǎn)勝于轉(zhuǎn)盤式。貝爾實(shí)驗(yàn)室的研究人員為使這種新產(chǎn)品為人們所接納，真可謂絞盡腦汁。他們實(shí)驗(yàn)了16種按鍵排列方式，交叉式的，圓盤式的，不一而足。他們還在機(jī)的大小、形狀、按鍵的間距、彈性甚至與手指尖接觸的部位的外形上作了大量的文章。

節(jié)省撥號(hào)時(shí)間只是按鍵式的設(shè)計(jì)初衷之一，實(shí)際上從一開始技術(shù)專家就抱著一個(gè)把新式機(jī)設(shè)計(jì)成一種遙控?cái)?shù)據(jù)輸入設(shè)備的目的。正是從這一設(shè)計(jì)思想出發(fā)，研究人員在1968年又在鍵盤上增加了“*”鍵和“#”鍵。雖然研究人員的部分設(shè)計(jì)思想－如通過機(jī)來控制家用電器的開關(guān)－迄今尚未實(shí)現(xiàn)，但是按鍵式畢竟開創(chuàng)了語音數(shù)據(jù)通信的新時(shí)代。

方向盤 折疊

zui初的汽車是用舵來控制駕駛的。舵不能說不好，但是它會(huì)把汽車行駛中產(chǎn)生的劇烈振動(dòng)傳導(dǎo)給駕駛者，增加其控制方向的難度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被改為安裝在車頭部位之后，由于重量的增加，駕駛員根本沒有辦法再用車舵來駕駛汽車了。方向盤這種新設(shè)計(jì)便應(yīng)運(yùn)而生，它在駕駛員與車輪之間引入的齒輪系統(tǒng)操作靈活，很好地隔絕了來自道路的劇烈振動(dòng)。不僅如此，好的方向盤系統(tǒng)還能為駕駛者帶來一種與道路親密無間的感受。

但是zui初設(shè)計(jì)方向盤的人沒有能夠預(yù)見到在汽車車速越來越快的今天，一旦發(fā)生車禍，方向盤卻成了造成駕駛員喪命的罪魁禍?zhǔn)住Ｎ迨甏?，不帶方向盤的概念型汽車相繼問世，可是消費(fèi)者對(duì)這種汽車一點(diǎn)也不感興趣。畢竟，沒有方向盤的汽車根本就不成其為汽車。

磁卡 折疊

今天在許多場(chǎng)合我們都會(huì)用到磁卡，如在食堂就餐，在商場(chǎng)購(gòu)物，乘公共汽車，打，進(jìn)入管制區(qū)域等等，不一而足。在西方，人們遺失了之后，往往擔(dān)心的不是里的現(xiàn)金，而是各種用途的磁卡。

70年代早期，帶有磁條的在美國(guó)問世，*的提高了購(gòu)物時(shí)的驗(yàn)證效率，一下子便受到零售商的青睞。美國(guó)的行業(yè)因此進(jìn)入一個(gè)高速增*。有人問，目前陸陸續(xù)續(xù)問世的各種“智能卡”會(huì)不會(huì)取代磁卡呢？專家認(rèn)為暫時(shí)是不會(huì)的。他們指出，芯片型的智能卡只適用于某些特定的領(lǐng)域，與磁卡并不發(fā)生沖突，更何況取代磁卡的終端設(shè)備投放代價(jià)高昂，誰也不會(huì)愿意這么做的。

交通指揮燈 折疊

交通指揮燈是非裔美國(guó)人加萊特·摩根在1923年發(fā)明的。此前，鐵路交通已經(jīng)使用自動(dòng)轉(zhuǎn)換的燈光信號(hào)有一段時(shí)間了。但是由于火車是按固定的時(shí)刻表以單列方式運(yùn)行的，而且火車要停下來不是很容易，因此鐵路上使用的信號(hào)只有一種命令：通行。公路交通的紅綠燈則不一樣，它的職責(zé)在很大程度上是要告訴汽車司機(jī)把車輛停下來。西門子6ES7326-1RF00-0AB0代理商

開車的人誰也不愿意看到停車信號(hào)。美國(guó)夏威夷大學(xué)心理學(xué)家詹姆斯指出，人有一種將剎車和油門與自尊相互的傾向。他說：駕車者看到黃燈亮?xí)r，心里便暗暗作好加速的準(zhǔn)備。如果此時(shí)紅燈亮了，馬上就會(huì)產(chǎn)生一種失望的感覺。他把交叉路口稱作“心理動(dòng)力區(qū)”。如果他的理論成立的話，這個(gè)區(qū)域在佛羅伊德心理學(xué)理論中應(yīng)該是屬于超我（supere go）而非本能（id）的范疇。

新式的紅綠燈能將闖紅燈的人拍照下來。犯事的司機(jī)不久就會(huì)收到罰款單。有的紅綠燈還具備監(jiān)測(cè)車輛行駛速度的功能。

遙控器 折疊

據(jù)說，遙控器的開發(fā)源于人們對(duì)于電視商業(yè)廣告的反感。美國(guó)公司（Zenith）的總裁尤其痛恨電視節(jié)目頻頻被廣告打斷的現(xiàn)象。在他的下，公司在1950年開發(fā)出了世界上*個(gè)遙控器。這個(gè)遙控器是有線的。公司再接再厲，在1955年又研制了世界上*個(gè)使用光學(xué)傳感器的無線遙控器，后來又發(fā)明了超聲波遙控器。紅外線遙控器則是到了八十年代初才問世。這時(shí)遙控器的價(jià)格變得非常低廉，誰都能買得起。今天遙控器已經(jīng)成為家電產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置，市場(chǎng)上銷售的99%的電視機(jī)和*的錄像機(jī)都配置有它。對(duì)了伴著遙控器長(zhǎng)大的一代人來說，手持遙控器從一個(gè)頻道換到另一個(gè)頻道正是電視給他們帶來的歡樂之一。

陰極射線管 折疊

陰極射線管（CRT）是德國(guó)物理學(xué)家布勞恩（Kari Ferdinand Braun）發(fā)明的，1897年被用于一臺(tái)示波器中*與世人見面。但CRT得到廣泛應(yīng)用則是在電視機(jī)出現(xiàn)以后。電視出現(xiàn)于本世紀(jì)20年代，到了50年代在西方得到全面普及，如今電視更是*。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)人平均每天要觀看7個(gè)小時(shí)的電視。

當(dāng)然，看電視是一種被動(dòng)接受。但是當(dāng)CRT顯示器上顯示出的是一幅計(jì)算機(jī)的操作界面，情況就大不相同了。我們可以與之互動(dòng)、交流，此時(shí)顯示器便成為我們可以加以利用的一種手段。隨著互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃興起，許多人患上了“上網(wǎng)成癮癥”，這種社會(huì)現(xiàn)象從一個(gè)側(cè)面充分反映出今天越來越多的人寧愿坐在CRT的面前，而不愿意做其他任何事情。

液晶顯示器 折疊

電視機(jī)和計(jì)算機(jī)屏幕可向人們展示容量龐大的可視信息。然而它們擁有一個(gè)共同的缺點(diǎn)：體積太大。因?yàn)樗鼈兌夹枰粋€(gè)陰極射線管作顯示器。液晶顯示器的發(fā)明使得人們可以將顯示器攜帶在身邊。

雖然液晶早在1888年就已經(jīng)被奧地利植物學(xué)家Frederich Reinitzer所發(fā)現(xiàn)，但是人們直到1977年才將其用作顯示用途。當(dāng)時(shí)Hoffmann-La Roche發(fā)明了“螺旋向列液晶顯示器”并申請(qǐng)了。這種顯示器現(xiàn)在被普遍用于計(jì)算器和電子手表。80年代，每個(gè)像素都由一個(gè)晶體管控制的有源矩陣液晶顯示器研制成功，有力地推動(dòng)了筆記本電腦、微型電視機(jī)和便攜式DVD播放機(jī)的發(fā)展。

雖然液晶顯示器還存在顯示速度慢和視角受限等技術(shù)缺陷，但是技術(shù)專家指出，以薄、平著稱的液晶顯示器5年內(nèi)必將淘汰目前普遍使用的又笨又重又占位置的CRT顯示器。

鼠標(biāo)/圖形用戶界面 折疊

道格拉斯·恩格爾巴特在60年代發(fā)明了鼠標(biāo)和圖形用戶界面。他曾這樣說過：“我當(dāng)初發(fā)明鼠標(biāo)的時(shí)候，幾乎誰也不相信人們會(huì)愿意坐在計(jì)算機(jī)顯示器跟前進(jìn)行在線操作。”

但是，鼠標(biāo)和圖形用戶界面在70年代在施樂公司的帕羅奧爾托研究中心（PARC）的努力下得到了進(jìn)一步的完善，80年代在蘋果公司的努力下，它終于完成了走向大眾的進(jìn)程。至此，顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上的內(nèi)容在可視性方面大大改善，人們?cè)僖膊挥孟髲那耙粯有枰洃浻?jì)算機(jī)文件的名稱和路徑。由于圖形用戶界面減輕電腦操作者的記憶負(fù)擔(dān)以及提供了一個(gè)良好的視覺空間環(huán)境，計(jì)算機(jī)終于發(fā)展成為一種工作場(chǎng)所。美國(guó)學(xué)者史迪文·*在《界面設(shè)計(jì)》一書中盛贊恩格爾巴特的發(fā)明“為普及數(shù)字化革命所作出的巨大貢獻(xiàn)是其他任何在軟件上所取得的進(jìn)步所不能比擬的。”

條形碼掃描器 折疊

1992年2月，美國(guó)前總統(tǒng)喬治·*獲贈(zèng)一個(gè)用于超級(jí)市場(chǎng)的條形碼掃描器。據(jù)說，*當(dāng)時(shí)說了句：“ 這東西真是奇特！”但是請(qǐng)注意，令*感到驚嘆不已的并不是這種早在1974年就已經(jīng)問世的掃描技術(shù)。他感嘆的是當(dāng)時(shí)他手中拿的那種新式掃描器居然能夠掃描被撕成7張碎片的條形碼。

條碼掃描器*次實(shí)際應(yīng)用是在美國(guó)俄亥俄州特洛伊市的馬什超級(jí)市場(chǎng)，掃描的是10小包一袋的口香糖。此前，條碼掃描器經(jīng)過了一個(gè)漫長(zhǎng)的開發(fā)過程。掃描器對(duì)商家zui初的吸引力是它的掃描結(jié)果非常準(zhǔn)確。但是激光能夠讀取大量信息，包括所售商品的類型、時(shí)間和組合。如今，零售商存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量以兆兆位計(jì)，對(duì)每筆交易都要進(jìn)行記錄，這些信息都將返回給分銷商。條形碼大大提高了供應(yīng)鏈的通信效率，以至于有些商店要在商品銷售以后才付款。