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德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等

SIEMENS上海翰粵自動化系統(tǒng)有限公司

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人機(jī)界面是指人和機(jī)器在信息交換和功能上接觸或互相影響的領(lǐng)域或稱界面所說人機(jī)結(jié)合面，

式人機(jī)界面

信息交換，功能接觸或互相影響，指人和機(jī)器的硬接觸和軟觸，此結(jié)合面不僅包括點線面的直接接觸，還包括遠(yuǎn)距離的信息傳遞與控制的作用空間。人機(jī)結(jié)合面是人機(jī)系統(tǒng)中的中心一環(huán)節(jié)，主要由安全工程學(xué)的分支學(xué)科安全人機(jī)工程學(xué)去研究和提出解決的依據(jù)，并過安全工程設(shè)備工程學(xué)，安全管理工程學(xué)以及安全系統(tǒng)工程學(xué)去研究具體的解決方法手段措施安全人機(jī)學(xué)。它實現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人機(jī)界面。大量運用在工業(yè)與商業(yè)上，簡單的區(qū)分為“輸入”（Input）與“輸出”（Output）兩種，輸入指的是由人來進(jìn)行機(jī)械或設(shè)備的操作，如把手、開關(guān)、門、指令（命令）的下達(dá)或保養(yǎng)維護(hù)等，而輸出指的是由機(jī)械或設(shè)備發(fā)出來的通知，如故障、警告、操作說明提示等，好的人機(jī)接口會幫助使用者更簡單、更正確、更迅速的操作機(jī)械，也能使機(jī)械發(fā)揮zui大的效能并延長使用壽命，而市面上所指的人機(jī)接口則多界狹義的指在軟件人性化的操作接口上。

特定行業(yè)的人機(jī)界面可能有特定的定義和分類，比如工業(yè)人機(jī)界面（Industrial Human-machine Interface或簡稱Industrial HMI）。

人機(jī)交互：

人機(jī)交互、人機(jī)互動（Human-Computer Interface，簡寫HCI，又稱用戶界面或使用者界面）：是一門研究系統(tǒng)與用戶之間的互動關(guān)系的學(xué)問。系統(tǒng)可以是各種各樣的機(jī)器，也可以是計算機(jī)化的系統(tǒng)和軟件。人機(jī)交互界面通常是指用戶可見的部分。用戶通過人機(jī)交互界面與系統(tǒng)交流，并進(jìn)行操作。小如收音機(jī)的播放按鍵，大至飛機(jī)上的儀表板、或是發(fā)電廠的控制室。

人機(jī)交互（Human-Computer Interaction，簡寫HCI）：是研究關(guān)于設(shè)計、評價和實現(xiàn)供人們使用的交互計算系統(tǒng)以及有關(guān)這些現(xiàn)象進(jìn)行研究的科學(xué)。

人機(jī)交互與人機(jī)界面是兩個有著緊密而又不盡相同的概念。

人機(jī)交互與人機(jī)界面的關(guān)系：西門子177PN6AV6645-0BB01-0AX0

人機(jī)交互是指人與機(jī)器的交互，本質(zhì)上是人與計算機(jī)的交互?；蛘邚母鼜V泛的角度理解：人機(jī)交互是指人與含有計算機(jī)的機(jī)器的交互。具體來說，人機(jī)交互用戶與含有計算機(jī)機(jī)器之間的雙向通信，以一定的符號和

液晶屏被用作人機(jī)界面顯示器

動作來實現(xiàn)，如擊鍵，移動鼠標(biāo)，顯示屏幕上的符號/圖形等。這個過程包括幾個子過程：識別交互對象-理解交互對象-把握對象情態(tài)-信息適應(yīng)與反饋等；而人機(jī)界面是指用戶與含有計算機(jī)的機(jī)器系統(tǒng)之間的通信媒體或手段，是人機(jī)雙向信息交互的支持軟件和硬件。這里界面定義為通信的媒體或手段，它的物化體現(xiàn)是有關(guān)的支持

人機(jī)界面用液晶屏

軟件和硬件，如帶有鼠標(biāo)的圖形顯示終端等。

交互是人與機(jī)-環(huán)境作用關(guān)系/狀況的一種描述。界面是人與機(jī)-環(huán)境發(fā)生交互關(guān)系的具體表達(dá)形式。交互是實現(xiàn)信息傳達(dá)的情境刻畫，而界面是實現(xiàn)交互的手段。在交互設(shè)計子系統(tǒng)中，交互是內(nèi)容/靈魂，界面是形式/肉體；然而在大的產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)中，交互和界面，都只是解決人機(jī)關(guān)系的一種手段，不是zui終目的，其zui終目的是解決和滿足人的需求。

交互設(shè)計是從屬于產(chǎn)品系統(tǒng)的，是對成功的產(chǎn)品設(shè)計的一種強(qiáng)有力的支持與*。

如果利用系統(tǒng)論的觀點，交互設(shè)計是從屬于產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)的子系統(tǒng)。

設(shè)計原則

編輯

人機(jī)界面設(shè)計應(yīng)該考慮以下原則。

1、以用戶為中心的基本設(shè)計原則

在系統(tǒng)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員要抓住用戶的特征，發(fā)現(xiàn)用戶的需求。在系統(tǒng)整個開發(fā)過程中要不斷征求用戶的意見，向用戶咨詢。系統(tǒng)的 設(shè)計決策要結(jié)合用戶的工作和應(yīng)用環(huán)境，必須理解用戶對系統(tǒng)的要求。的方法就是讓真實的用戶參與開發(fā)，這樣開發(fā)人員就能正確地了解 用戶的需求和目標(biāo)，系統(tǒng)就會更加成功。

2、順序原則

即按照處理事件順序、訪問查看順序（如由整體到單項，由大到小，由上層到下層等）與控制工藝流程等設(shè)計監(jiān)控管理和人機(jī)對話主界面及 其二級界面。

3、功能原則

即按照對象應(yīng)用環(huán)境及場合具體使用功能要求，各種子系統(tǒng)控制類型、不同管理對象的同一界面并行處理要求和多項對話交互的同時性要求 等，設(shè)計分功能區(qū)分多級菜單、分層提示信息和多項對話欄并舉的窗口等的人機(jī)交互界面，從而使用戶易于分辨和掌握交互界面的使用規(guī)律和 特點，提高其友好性和易操作性。

4、*性原則

包括色彩的*，操作區(qū)域*，文字的*。即一方面界面顏色、形狀、字體與國家、或行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)相*。另一方面界面顏色、 形狀、字體自成一體，不同設(shè)備及其相同設(shè)計狀態(tài)的顏色應(yīng)保持*。界面細(xì)節(jié)美工設(shè)計的*性使運行人員看界面時感到舒適，從而不分散 他的注意力。對于新運行人員，或緊急情況下處理問題的運行人員來說，*性還能減少他們的操作失誤。

5、頻率原則

即按照管理對象的對話交互頻率高低設(shè)計人機(jī)界面的層次順序和對話窗口萊單的顯示位置等，提高監(jiān)控和訪問對話頻率。

6、重要性原則

即按照管理對象在控制系統(tǒng)中的重要性和全局性水平，設(shè)計人機(jī)界面的主次菜單和對話窗口的位置和突顯性，從而有助于管理人員把握好控 制系統(tǒng)的主次，實施好控制決策的順序，實現(xiàn)*調(diào)度和管理。

7、面向?qū)ο笤瓌t

即按照操作人員的身份特征和工作性質(zhì)，設(shè)計與之相適應(yīng)和友好的人機(jī)界面。根據(jù)其工作需要，宜以彈出式窗口顯示提示、引導(dǎo)和幫助信息 ，從而提高用戶的交互水平和效率。

人機(jī)交互界面，無論是面向現(xiàn)場控制器還是面向上位監(jiān)控管理，兩者是有密切內(nèi)在的，他們監(jiān)控和管理的現(xiàn)場設(shè)各對象是相同的，因此 許多現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)在他們之間是共享和相互傳遞的。人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計應(yīng)是未來的發(fā)展方向，因為它確實體現(xiàn)了易憧、簡單、實用的基木 原則，充分表達(dá)了以人為本的設(shè)計理念。各種工控組態(tài)軟件和編程工具為制作精美的人機(jī)交互界面提供了*的支持手段，系統(tǒng)越大越復(fù)雜越 能體現(xiàn)其*性。

設(shè)計過程

編輯

人機(jī)界面的設(shè)計過程可分為以下幾個步驟：

1、創(chuàng)建系統(tǒng)功能的外部模型設(shè)計模型主要是考慮軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、總體結(jié)構(gòu)和過程性描述，界面設(shè)計一般只作為附屬品，只有對用戶的情況（包括年齡、性別、心理情況、文化程度、個性、種族背景等）有所了解，才能設(shè)計出有效的用戶界面；根據(jù)終端用戶對未來系統(tǒng)的假想(簡稱系統(tǒng)假想）設(shè)計用戶模型，zui終使之與系統(tǒng)實現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象（系統(tǒng)的外部特征）相吻合，用戶才能對系統(tǒng)感到滿意并能有效的使用它；建立用戶模型時要充分考慮系統(tǒng)假想給出的信息，系統(tǒng)映象必須準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的語法和語義信息?？傊?，只有了解用戶、了解任務(wù)才能設(shè)計出好的人機(jī)界面。

2、確定為完成此系統(tǒng)功能人和計算機(jī)應(yīng)分別完成的任務(wù)

任務(wù)分析有兩種途徑。一種是從實際出發(fā)，通過對原有處于手工或半手工狀態(tài)下的應(yīng)用系統(tǒng)的剖析，將其映射為在人機(jī)界面上執(zhí)行的一組類似的任務(wù)；另一種是通過研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說明，導(dǎo)出一組與用戶模型和系統(tǒng)假想相協(xié)調(diào)的用戶任務(wù)。

逐步求精和面向?qū)ο蠓治龅燃夹g(shù)同樣適用于任務(wù)分析。逐步求精技術(shù)可把任務(wù)不斷劃分為子任務(wù)，直至對每個任務(wù)的要求都十分清楚；而采用面向?qū)ο蠓治黾夹g(shù)可識別出與應(yīng)用有關(guān)的所有客觀的對象以及與對象關(guān)聯(lián)的動作。

3、考慮界面設(shè)計中的典型問題

設(shè)計任何一個機(jī)界面，一般必須考慮系統(tǒng)響應(yīng)時間、用戶求助機(jī)制、錯誤信息處理和命令方式四個方面。系統(tǒng)響應(yīng)時間過長是交互式系統(tǒng)中用戶抱怨zui多的問題，除了響應(yīng)時間的長短外，用戶對不同命令在響應(yīng)時間上的差別亦很在意，若過于懸殊用戶將難以接受；用戶求助機(jī)制宜采用集成式，避免疊加式系統(tǒng)導(dǎo)致用戶求助某項指南而不得不瀏覽大量無關(guān)信息；錯誤和警告信息必須選用用戶明了、含義準(zhǔn)確的術(shù)語描述，同時還應(yīng)盡可能提供一些有關(guān)錯誤恢復(fù)的建議。此外，顯示出錯信息時，若再輔以聽覺（鈴聲）、視覺（顏色）刺激，則效果更佳；命令方式是菜單與鍵盤命令并存，供用戶選用。

4、借助CASE工具構(gòu)造界面原型，并真正實現(xiàn)設(shè)計模型軟件模型一旦確定，即可構(gòu)造一個軟件原形，此時僅有用戶界面部分，此原形交用戶評審，根據(jù)反饋意見修改后再交給用戶評審，直至與用戶模型和系統(tǒng)假想*為止。一般可借助于用戶界面工具箱(Userinterfacetoolkits）或用戶界面開發(fā)系統(tǒng)（Userinterfacedevelopmentsystems）提供的現(xiàn)成的模塊或?qū)ο髣?chuàng)建各種界面基本成分的工作。

5、在人機(jī)界面分析設(shè)計中所要考慮的人文因素主要包括以下內(nèi)容：

1）人機(jī)匹配性：用戶是人，計算機(jī)系統(tǒng)作為人完成任務(wù)的工具，應(yīng)該使計算機(jī)和人組成的人機(jī)系統(tǒng)很好地匹配工作；如果有矛盾，應(yīng)該讓計算機(jī)去適應(yīng)人，而不是人去適應(yīng)計算機(jī)；

2）人的固有技能：作為計算機(jī)用戶的人具有許多固有的技能。對這些能力的分析和綜合，有助于對用戶所能勝任的，處理人機(jī)界面的復(fù)雜程度，以及用戶能從界面獲得多少知識和幫助，以及所化費的時間做出估計或判斷；

3）人的固有弱點：人具有遺忘、易出錯、注意力不集中、情緒不穩(wěn)定等固有弱點。設(shè)計良好的人機(jī)界面應(yīng)盡可能減少用戶操作使用時的記憶量，應(yīng)力求避免可能發(fā)生的錯誤；

4）用戶的知識經(jīng)驗和受教育程度：使用計算機(jī)用戶的受教育程度，決定了他對計算機(jī)系統(tǒng)的知識經(jīng)驗；

5）用戶對系統(tǒng)的期望和態(tài)度。[1] 

使用方法

編輯

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），實現(xiàn)人機(jī)交互。

發(fā)展趨勢

編輯

中國人機(jī)界面市場的發(fā)展現(xiàn)狀

中國是人機(jī)界面需求量zui大的市場，但卻不是人機(jī)界面產(chǎn)品銷售額zui高的市場，這說明，低端人機(jī)界面用戶在中國占有很大的份額。近些年來民族品牌的迅速發(fā)展，采取低價格等策略，正在大舉進(jìn)攻低端市場，在國內(nèi)已經(jīng)占據(jù)了低端市場的優(yōu)勢地位，贏得了廣大用戶的認(rèn)可。品牌也在逐漸研發(fā)其經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品，以搶占低端市場的份額。因此，由于在低端市場的穩(wěn)扎穩(wěn)打，國內(nèi)的人機(jī)界面廠商整體業(yè)績呈現(xiàn)出快速增長的狀態(tài)。

人機(jī)界面不再是單純的顯示和控制

國內(nèi)的自動化產(chǎn)業(yè)，一些原本不用人機(jī)界面的行業(yè)，也開始使用人機(jī)界面了，這說明人機(jī)界面已經(jīng)成為客戶體驗的*的一部分，人機(jī)界面的用戶界面能更好地反映出設(shè)備和流程的狀態(tài)，并通過視覺和觸摸的效果，帶給客戶更直觀的感受。

人機(jī)界面未來的發(fā)展趨勢

有些機(jī)械行業(yè)，比如說機(jī)床、紡織機(jī)械、電子設(shè)備等行業(yè)，在國內(nèi)已經(jīng)發(fā)展有幾十年的歷史了，相對來說屬于比較成熟的行業(yè)，從長遠(yuǎn)看，這些行業(yè)還存在著設(shè)備升級換代的需求。在這個升級換代的過程中，確實會有一些小的、一直使用比較低端產(chǎn)品的廠家被淘汰掉，但也有很多企業(yè)在設(shè)備更新過程中，將需求重新定位，去尋找那些能夠符合他們發(fā)展計劃，幫助他們提高自身生產(chǎn)力的設(shè)備供應(yīng)商。

鑒于這種需求，以后人機(jī)界面的改變，將在形狀上、觀念上、應(yīng)用場合等方面都有所改變，從而帶來工控機(jī)核心技術(shù)的一次次變革?？傮w來講，人機(jī)界面的未來發(fā)展趨勢是六個現(xiàn)代化：平臺嵌入化、品牌民族化、設(shè)備智能化、界面時尚化、通訊網(wǎng)絡(luò)化和節(jié)能環(huán)?；?/p>

故障處理

編輯

一、人機(jī)界面無響應(yīng)，按觸摸任何部位都無響應(yīng)。

處理方法：遇到這種情況，首先檢查各接線接口是否出現(xiàn)松動，然后檢查串口及中斷號是否有沖突，如果是由于沖突引起的，那么應(yīng)調(diào)整資源，避開沖突。

其次，檢查人機(jī)界面表面是否出現(xiàn)裂縫，如發(fā)現(xiàn)有裂縫應(yīng)及時更換。此外，還需要檢查人機(jī)界面表面是否有塵垢，若有，用軟布進(jìn)行清除。觀察檢查控制盒上的指示燈是否工作正常，正常時，指示燈為綠色，并且閃爍。

如果上面的部分均正常，可用替換法檢查人機(jī)界面，先替換控制盒，再替換觸摸屏，zui后替換主機(jī)。

二、人機(jī)界面正常但電腦不能操作。一臺人機(jī)界面，經(jīng)試驗其本身一切正常，但接上主機(jī)后，電腦不能操作。

處理方法：對于這種情況，原因有二。其一，可能是人機(jī)界面驅(qū)動程序版本過低，需要安裝的驅(qū)動程序。其二，可能是在主機(jī)啟動裝載人機(jī)界面驅(qū)動程序之前，人機(jī)界面控制卡接收到操作信號，只需重新斷電后，再啟動計算機(jī)即可。

三、觸摸不準(zhǔn)。一臺表面聲波人機(jī)界面，用手指觸摸顯示器屏幕的部位不能正常地完成對應(yīng)的操作。

處理方法：這種現(xiàn)象有2種原因。*種可能是聲波屏的反射條紋受到輕微破壞，如果遇到這種情況則將無法*修復(fù)；第二種可能是聲波人機(jī)界面在使用一段時間后，屏四周的反射條紋上面被灰塵覆蓋，可用一塊干的軟布進(jìn)行擦拭，然后斷電、重新啟動計算機(jī)并重新校準(zhǔn)。

西門子觸摸屏