人機(jī)界面的開發(fā)及其應(yīng)用

1、 HYPERLINK 人機(jī)界面的的開發(fā)與與應(yīng)用彭彥卿，廈廈門理工工學(xué)院電電子與電電氣工程程系，廈廈門市廈廈港新村村72號(hào)號(hào)6055，36610005摘 要 研究究人機(jī)界界面主畫畫面、參參數(shù)設(shè)定定與顯示示畫面、報(bào)報(bào)警顯示示畫面的的開發(fā)與與應(yīng)用。通通過實(shí)例例給出了了用AuutoCCAD和和組態(tài)王王軟件兩兩種不同同方法設(shè)設(shè)計(jì)的主主畫面和和用GPP人機(jī)軟軟體及HHITEECH人人機(jī)ADDP軟體體設(shè)計(jì)參參數(shù)設(shè)定定畫面的的不同方方法。討討論了動(dòng)動(dòng)態(tài)圖與與走馬燈燈的設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)用。同同時(shí)介紹紹了人機(jī)機(jī)的在線線模擬和和離線模模擬功能能的應(yīng)用用以及人人機(jī)的下下載應(yīng)用用及系統(tǒng)統(tǒng)組網(wǎng)與與整合功功能。Abstrractt

2、: TThe dessignn meethood aand apppliccatiion skiillss abboutt HMMI mmainn sccreeen, parrameeterr innputt annd ooutpput scrreenn, aalarrm aand hellp sscreeen aree sttudiied. Thhe ddifffereent meaans bassed on AuttoCAAD aand on Kinng VVieww sooftwwaree inn maain scrreenn deesiggn aare disscusssedd； in

3、n thhe ssamee tiime, thhe ddifffereent wayys bbaseed oon GGP aand HITTECHH sooftwwaree inn paarammeteer iinpuut aand outtputt sccreeen aare commparred by somme eexammplees. Thee deesiggn aand apppliccatiion of dynnamiic sscreeen andd ciirclle ddispplayy arre ddisccusssed. Thhe oon-llinee siimullatii

4、on andd offf-llinee siimullatiion funnctiion, thhe ddownnloaad oof sscreeenss annd nnet funnctiion aree diiscuusseed.關(guān)鍵詞人機(jī)界界面；PPLC；畫面設(shè)設(shè)計(jì)；離離線模擬擬；在線線模擬Key wwordds: Humman-Macchinne-IInteerfaace；PLCC；Scrreenn dessignn；Offf-liine simmulaatioon；OOn-llinee siimullatiion中圖分類類號(hào) TP229人機(jī)界面的的主要功功能是取取代傳統(tǒng)統(tǒng)的控制制面板

5、和和顯示儀儀表，同同時(shí)可控控制PLLC、單單片機(jī)、變變頻器、智智能儀表表。能有有效地節(jié)節(jié)省PLLC編輯輯空間和和程序量量、隨時(shí)時(shí)顯示重重要信息息，有利利于機(jī)械械設(shè)備的的正常運(yùn)運(yùn)行，便便于維修修?？梢砸源鎯?chǔ)豐豐富多彩彩的畫面面信息，使使機(jī)器具具有人性性化。多多語言文文字切換換功能，多多臺(tái)人機(jī)機(jī)MULLTIDDROPP-LIINK功功能及組組網(wǎng)通信信功能，能能夠有效效提高該該設(shè)備的的智能化化、信息息化和自自動(dòng)化控控制程度度。1 如何何編輯好好的人機(jī)機(jī)界面 如如何進(jìn)行行人機(jī)界界面的開開發(fā)編輯輯，如何何處理好好畫面信信息，以以及如何何與PLLC通信信及控制制等是編編輯人機(jī)機(jī)界面要要考慮的的首要問問題。

6、首首先，應(yīng)應(yīng)該了解解現(xiàn)在所所要開發(fā)發(fā)的設(shè)備備的工藝藝流程，熟熟悉所采采用的人人機(jī)以及及人機(jī)軟軟件，熟熟悉所采采用的PPLC的的品牌、型型號(hào)及其其軟件，并并注意所所采用的的人機(jī)是是否支持持所采用用的PLLC，如如果不支支持需考考慮升級(jí)級(jí)。一切切就緒后后才能進(jìn)進(jìn)行人機(jī)機(jī)的軟件件開發(fā)。人人機(jī)軟件件的編輯輯主要是是以安全全可靠、美美觀實(shí)用用。如何何把人機(jī)機(jī)界面做做得更加加美觀，能能夠隨時(shí)顯示重要要信息，把把人機(jī)界界面做得得更加人人性化、智智能化，可可以從多多方面來來設(shè)計(jì)。11 選擇人人機(jī)、熟熟悉人機(jī)機(jī)軟件與與畫面的的編輯方方法。確定所采用用的人機(jī)機(jī)與PLLC，根根據(jù)人機(jī)機(jī)與PLLC的特特點(diǎn)進(jìn)行行編輯。

7、編編輯過程程中應(yīng)根根據(jù)所要要運(yùn)用的的設(shè)備工工藝流程程及系統(tǒng)統(tǒng)控制的的要求，注注意保持持人機(jī)與與PLCC的I/O口以以及內(nèi)部部觸點(diǎn)相相對(duì)應(yīng)，這這樣才能能有效地地控制PPLC。人人機(jī)界面面的編程程，輸入入大都直直接采用用PLCC的內(nèi)部部觸點(diǎn)進(jìn)進(jìn)行控制制，一般般不占用用PLCC的輸入入點(diǎn)。常常用的人人機(jī)軟體體都提供供了一系系列的元元件類別別，讓使使用者針針對(duì)實(shí)際際運(yùn)用的的特性功功能，均均有一種種元件類類別方便便選擇。一一般軟體體的重要要優(yōu)勢(shì)在在于易學(xué)學(xué)易用，您您完全不不必記憶憶任何功功能指令令或坐標(biāo)標(biāo)值，只只要隨心心所欲地地操縱鼠鼠標(biāo)，就就能完成成畫面的的設(shè)計(jì)。假假設(shè)要在在畫面上上設(shè)計(jì)一一個(gè)觸摸摸按

8、鈕來來控制輸輸出點(diǎn)YY0，開開關(guān)可根根據(jù)控制制系統(tǒng)的的要求，采采用交替替型、保保持型、設(shè)設(shè)ON型型、設(shè)OOFF型型等按鈕鈕來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。一般般采用交交替型按按鈕，設(shè)設(shè)變量寫寫至PLLC的內(nèi)內(nèi)部觸點(diǎn)點(diǎn)M0，輸輸出控制制為PLLC的輸輸出端口口Y0；這樣在在做人機(jī)機(jī)的畫面面時(shí)，對(duì)對(duì)應(yīng)的PPLC程程序?yàn)椋篖D M00 ；OUT YY0；交替按鈕的的工作狀狀態(tài)為交交替型，當(dāng)當(dāng)你按動(dòng)動(dòng)一次為為ON，按按動(dòng)第二二次狀態(tài)態(tài)OFFF。如果果用保持持型開關(guān)關(guān)做啟動(dòng)動(dòng)按鈕，要要完成上上述功能能，需增增加一個(gè)個(gè)停止按按鈕M11，相應(yīng)應(yīng)的程序序?yàn)椋篖D M00；OR Y00；ANI MM1；OUT YY0；程序編譯下下載

9、后，將將人機(jī)與與PLCC聯(lián)機(jī)通通信，在在人機(jī)界界面上觸觸摸該按按鈕，PPLC的的輸出YY0動(dòng)作作并自鎖鎖。按鈕鈕的工作作狀態(tài)，可可采用文文字或內(nèi)內(nèi)圖顯示示，也可可做相應(yīng)應(yīng)的指示示燈來顯顯示?？煽芍苯佑糜冒粹o來來做畫面面，加上上相應(yīng)的的功能開開關(guān)按鈕鈕等即可可成為一一幅完整整的人機(jī)機(jī)畫面，人人機(jī)界面面畫面簡簡潔方便便。12 如何將將人機(jī)界界面做得得更加美美觀將人機(jī)界面面設(shè)計(jì)得得美觀實(shí)實(shí)用、富富有人性性化是非非常重要要的。怎怎樣設(shè)計(jì)計(jì)美觀實(shí)實(shí)用的界界面，方方式方法法很多，可可根據(jù)自自己的實(shí)實(shí)際情況況，采用用相應(yīng)的的方法。比比如采用用AutoCCAD或或3D MAXX等，也也可利用用一些組組態(tài)軟件件

10、進(jìn)行開開發(fā)或者者用相機(jī)機(jī)、掃描描儀等方方法，將將一個(gè)系系統(tǒng)工藝藝流程圖圖或機(jī)械械設(shè)備的的立體圖圖等，利利用人機(jī)機(jī)的點(diǎn)陣陣圖庫做做成靜態(tài)態(tài)圖，然然后在靜靜態(tài)圖的的相應(yīng)位位置上，加加入相應(yīng)應(yīng)的開關(guān)關(guān)按鈕、指指示燈以以及相應(yīng)應(yīng)的切換換畫面按按鈕等即即可。如如圖1為為多頭全全自動(dòng)脈脈沖滴丸丸機(jī)1號(hào)號(hào)機(jī)組的的主畫面面，是采采用AuutoCCAD畫畫出工藝藝流程圖圖，然后后復(fù)制、粘粘貼到人人機(jī)界面面上，在在相應(yīng)的的位置上上加上開開關(guān)按鈕鈕和功能能開關(guān)等等。而圖圖2則是是六頭滴滴丸機(jī)11號(hào)機(jī)組組的主畫畫面，人人機(jī)型號(hào)號(hào)為PWWS-332600，主要要利用組組態(tài)軟件件開發(fā)的的圖形，復(fù)復(fù)制、粘粘貼到人人機(jī)后，加

11、加上相應(yīng)應(yīng)的開關(guān)關(guān)按鈕及及功能開開關(guān)等而而設(shè)計(jì)的的。并在在畫面上上加入時(shí)時(shí)間顯示示和日期期顯示以以及該設(shè)設(shè)備主要要儀表的的顯示等等，這樣樣畫面相相對(duì)更加加美觀、控控制系統(tǒng)統(tǒng)更加直直觀。 圖圖1 脈脈沖滴丸丸機(jī)1號(hào)號(hào)機(jī)組主主畫面 圖22 六頭頭滴丸機(jī)機(jī)1號(hào)機(jī)機(jī)組主畫畫面13 數(shù)值輸輸入與顯顯示和信信息顯示示的設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)值的顯示示是人機(jī)機(jī)讀取PPLC對(duì)對(duì)應(yīng)的暫暫存器的的數(shù)值，并并直接將將數(shù)值顯顯示在人人機(jī)界面面上。通通過參數(shù)數(shù)的采集集與顯示示，可以以在人機(jī)機(jī)界面上上直接觀觀察一些些儀表或或其它模模塊的參參數(shù)。而而數(shù)值的的輸入是是可以根根據(jù)需要要設(shè)置、修修改某些些參數(shù)，滿滿足設(shè)備備的工作作需要。設(shè)設(shè)計(jì)

12、時(shí)可可以利用用人機(jī)軟軟件工具具欄里的的數(shù)值顯顯示和數(shù)數(shù)值輸入入，在需需要的位位置設(shè)置置大小合合適的窗窗口。并并設(shè)置好好變量的的讀取或或?qū)懭胂嘞鄳?yīng)的資資料寄存存器位置置以及相相應(yīng)的格格式。如如圖3是是利用GGP的人人機(jī)軟體體設(shè)計(jì)的的參數(shù)設(shè)設(shè)定畫面面，在畫畫面里可可以觀察察從PLLC傳來來的參數(shù)數(shù)信息，并并且能夠夠在人機(jī)機(jī)界面上上輕松地地修改儀儀表或其其它參數(shù)數(shù)的設(shè)定定值，有有效地對(duì)對(duì)機(jī)臺(tái)的的儀表與與設(shè)備進(jìn)進(jìn)行控制制。但其其在參數(shù)數(shù)的設(shè)定定畫面里里需要加加一個(gè)小小鍵盤，參參數(shù)的設(shè)設(shè)定必須須利用小小鍵盤進(jìn)進(jìn)行修改改。而圖圖4是采采用HIITECCH人機(jī)機(jī)ADPP軟體設(shè)設(shè)計(jì)的參參數(shù)設(shè)定定畫面，其其參數(shù)

13、設(shè)設(shè)定是利利用數(shù)值值輸入鍵鍵，應(yīng)用用時(shí)只要要觸摸到到數(shù)值輸輸入按鈕鈕，人機(jī)機(jī)顯示內(nèi)內(nèi)建數(shù)值值鍵盤，就就可以輸輸入想要要的數(shù)值值，這樣樣在做畫畫面時(shí)完完全不用用另做小小鍵盤。顯顯示信息息窗口可可以做在在相應(yīng)的的控制畫畫面里，數(shù)數(shù)字顯示示信息也也常常用用棒型圖圖，儀表表（方表表/圓表表）圖等等，其它它信息的的顯示有有曲線圖圖與XYY圖，歷歷史趨勢(shì)勢(shì)圖與歷歷史信息息表等設(shè)設(shè)計(jì)畫面面。14 報(bào)警顯顯示畫面面的設(shè)計(jì)計(jì) 報(bào)報(bào)警顯示示畫面是是人機(jī)界界面與PPLC的的應(yīng)用中中一個(gè)很很重要的的部分，也也是人機(jī)機(jī)界面與與PLCC應(yīng)用中中的一個(gè)個(gè)優(yōu)勢(shì)。它它能直接接、及時(shí)時(shí)地反映映設(shè)備的的故障，通通知維修修人員及及時(shí)

14、地排排除故障障。甚至至可以通通過幫助助畫面，指指導(dǎo)維修修人員如如何判斷斷故障點(diǎn)點(diǎn)、故障障的原因因，如何何排除故故障等等等。然而而圖3 用GGP人機(jī)機(jī)設(shè)計(jì)的的參數(shù)設(shè)設(shè)定畫面面 圖圖4 用用 HIITECCH人機(jī)機(jī)設(shè)計(jì)的的參數(shù)設(shè)設(shè)定畫面面報(bào)警畫面如如何設(shè)計(jì)計(jì)呢？首首先，設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)應(yīng)該了解解該設(shè)備備可能出出現(xiàn)故障障的地方方，并且且通過對(duì)對(duì)可能出出現(xiàn)故障障點(diǎn)的地地方進(jìn)行行信號(hào)的的采集，經(jīng)經(jīng)過PLLC的輸輸入端口口輸入，也也可以通通過某些些參數(shù)進(jìn)進(jìn)行比較較，然后后通過PPLC的的邏輯運(yùn)運(yùn)算后將將信息傳傳給人機(jī)機(jī)。此時(shí)時(shí)可以用用指示燈燈或走馬馬燈的形形式來將將相應(yīng)的的信息顯顯示出來來，并利利用蜂鳴鳴器來做

15、做報(bào)警提提示，這這樣就可可以在第第一時(shí)間間內(nèi)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)故障點(diǎn)點(diǎn)，及時(shí)時(shí)地排除除故障。15 動(dòng)態(tài)圖圖與走馬馬燈的設(shè)設(shè)計(jì) 為為了畫面面更加美美觀生動(dòng)動(dòng)，人機(jī)機(jī)界面可可適當(dāng)增增加動(dòng)畫畫與走馬馬燈，可可以更直直觀逼真真地感覺覺到工作作狀態(tài)在在人機(jī)上上的反映映。比如如當(dāng)開啟啟一臺(tái)馬馬達(dá)，這這時(shí)可以以看到人人機(jī)界面面上的馬馬達(dá)也跟跟著轉(zhuǎn)起起來。這這樣在操操作時(shí)就就能較清清楚地知知道電機(jī)機(jī)的工作作狀態(tài)，而而且畫面面也會(huì)因因此而動(dòng)動(dòng)起來，消消除人機(jī)機(jī)界面的的枯燥與與平淡。采采用走馬馬燈還能能達(dá)到問問候、提提示及報(bào)報(bào)警指示示等功效效?？梢砸栽谌我庖猱嬅胬锢镒鰣?bào)警警信息顯顯示窗口口，而不不一定非非要在報(bào)報(bào)警畫面面里顯

16、示示報(bào)警信信息。并并且可以以利用其其可顯示示多種狀狀態(tài)的特特性，在在正常的的狀態(tài)下下，即“0”狀態(tài)不不顯示，這這樣設(shè)備備在正常常情況下下，界面面不會(huì)顯顯示任何何故障信信息。一一旦出現(xiàn)現(xiàn)故障，即即“1”或“2”、“3”等狀態(tài)態(tài)時(shí)，人人機(jī)界面面將在某某一特定定的區(qū)域域里，跳跳出故障障信息的的滾動(dòng)字字幕，這這種滾動(dòng)動(dòng)字幕具具有占空空間小，容容量大的的特點(diǎn)。而而且還可可以利用用它這種種多狀態(tài)態(tài)特性，將將不同故故障的狀狀態(tài)做在在一起，當(dāng)當(dāng)那一故故障出現(xiàn)現(xiàn)，界面面直接跳跳出該故故障的信信息及處處理建議議等，或或者作為為其它信信息用途途。2 人機(jī)機(jī)的下載載應(yīng)用及及系統(tǒng)的的組網(wǎng)與與整合 在在人機(jī)界界面的設(shè)設(shè)計(jì)

17、完成成后，下下一步還還有許多多工作，主主要是注注意畫面面資料的的存檔、人人機(jī)界面面系統(tǒng)的的建立、畫畫面應(yīng)用用資料的的編輯、傳傳輸設(shè)定定電腦下下載COOM設(shè)定定、以及及畫面的的下載等等步驟。并并且注意意人機(jī)系系統(tǒng)與PPLC的的通信連連接。21 人機(jī)界界面系統(tǒng)統(tǒng)的建立立 為為了讓人人機(jī)界面面與選用用的PLLC的通通訊連線線達(dá)到雙雙向溝通通，所以以在下載載前必須須首先確確定人機(jī)機(jī)界面的的控制區(qū)區(qū)各狀態(tài)態(tài)區(qū)相對(duì)對(duì)于PLLC的暫暫存器地地址。方方法：比比如脈沖沖滴丸機(jī)機(jī)實(shí)驗(yàn)機(jī)機(jī)選用GGP3337人機(jī)機(jī)與C2200HHE-CCPU442（OOMROON）的的應(yīng)用，在在打開GGP軟件件的項(xiàng)目目管理器器后，在

18、在其畫面面設(shè)置下下拉菜單單中，選選擇GPP設(shè)置，對(duì)對(duì)其相關(guān)關(guān)參數(shù)進(jìn)進(jìn)行設(shè)置置，才能能進(jìn)行下下一步的的資料的的傳輸工工作。而而在六頭頭滴丸機(jī)機(jī)則選用用HITTECHH的PWWS-332600與DVVP144SS111T22的應(yīng)用用，這時(shí)時(shí)應(yīng)從AADP33視窗軟軟體的應(yīng)應(yīng)用欄的的下拉菜菜單中選選設(shè)定工工作參數(shù)數(shù)分別相相關(guān)的PPLC的的站號(hào)、PPWS通通信COOM的設(shè)設(shè)定、通通訊格式式的設(shè)定定。還必必須注意意在資料料下載前前，根據(jù)據(jù)人機(jī)的的要求，調(diào)調(diào)整相應(yīng)應(yīng)的PWWS-面面板后面面的指撥撥開關(guān)。HHITEECH的的人機(jī)下下載前還還應(yīng)注意意畫面資資料的編編譯，當(dāng)當(dāng)畫面資資料有錯(cuò)錯(cuò)誤發(fā)生生，則在在編譯狀

19、狀態(tài)視窗窗會(huì)列出出全部的的錯(cuò)誤信信息說明明。一個(gè)個(gè)畫面應(yīng)應(yīng)用資料料的編譯譯結(jié)果必必須完全全正確，才才可能被被下載到到PWSS的記意意體里執(zhí)執(zhí)行應(yīng)用用。22 畫面資資料的下下載首先應(yīng)做好好傳輸設(shè)設(shè)定電腦腦下載CCOM的的設(shè)定，正正確設(shè)定定目前所所用的軟軟件欲由由COMM1或CCOM22來下載載資料到到人機(jī)里里。并準(zhǔn)準(zhǔn)備相應(yīng)應(yīng)的人機(jī)機(jī)下載連連接線，下下載電纜纜可以是是根據(jù)廠廠家提供供的資料料自己制制作的，或或廠家直直接提供供的下載載電纜。下下載前請(qǐng)請(qǐng)先確認(rèn)認(rèn)下載線線是否接接妥，以以及所指指定的電電腦下載載COMM設(shè)定是是否正確確。確認(rèn)認(rèn)無誤后后，即可可將編譯譯完成后后的畫面面資料信信息下載載到人機(jī)

20、機(jī)界面。23 人機(jī)界界面與PPLC的的通信連連線人機(jī)界面與與PLCC的應(yīng)用用，除了了兩者的的通信格格式的設(shè)設(shè)定必須須完全正正確，在在使用時(shí)時(shí)，必須須準(zhǔn)備一一條人機(jī)機(jī)界面與與PLCC的通信信連接線線，人機(jī)機(jī)界面才才有可能能與PLLC進(jìn)行行通信，才才能利用用人機(jī)界界面對(duì)PPLC進(jìn)進(jìn)行控制制的目的的。由于于市面上上的PLLC和人人機(jī)界面面的種類類較多，通通訊線的的選用或或自制必必須正確確。通訊訊線的配配置或制制作資料料，一般般可以直直接購買買，或通通過經(jīng)銷銷商向廠廠家索取取，然后后按照通通訊線的的通訊埠埠接腳定定義資料料自己制制作。2.4人機(jī)機(jī)的在線線模擬與與離線模模擬在HITEECH人人機(jī)ADDP

21、3軟軟件中支支持兩種種模擬方方式，在在線模擬擬和離線線模擬，此此兩種模模擬方式式提供設(shè)設(shè)計(jì)者在在PC上上將應(yīng)用用程序模模擬人機(jī)機(jī)界面的的環(huán)境而而完整表表達(dá)出設(shè)設(shè)計(jì)者欲欲在人機(jī)機(jī)界面上上展現(xiàn)的的效果。利利用離線線模擬功功能，不不需要下下載至人人機(jī)界面面即可以以直接在在PC上上執(zhí)行并并檢視，如如同人機(jī)與PPLC間間的運(yùn)行行模式而而不必真真正與PPLC通通訊，可可以檢查查人機(jī)所所設(shè)計(jì)的的應(yīng)用程程序的效效果。例例如切換換畫面是是否正常常，按鈕鈕功能相相關(guān)的動(dòng)動(dòng)作及顯顯示是否否正確。而而在線模模擬功能能，不僅僅能檢驗(yàn)驗(yàn)人機(jī)的的程序是是否正確確，又能能檢查PPLC的的程序是是否有誤誤，是否否達(dá)到理理想的控控制邏輯輯?？勺髯鳛檎麢C(jī)機(jī)安裝前前的調(diào)試試，這樣樣可以在在不使用用人機(jī)，直直接用PPC與PPLC連連線，直直接利用用在線模模擬功能能，配合合PLCC編程軟軟件同時(shí)時(shí)操作，讓讓設(shè)計(jì)者者輕松完完成調(diào)試試工作。當(dāng)當(dāng)調(diào)試到到滿意時(shí)時(shí)再進(jìn)行行下一步步的系統(tǒng)統(tǒng)安裝。2. 5 系統(tǒng)統(tǒng)的組網(wǎng)網(wǎng)與整合合近年來，計(jì)計(jì)算機(jī)控控制已被被迅速地地推廣和和普及，相相當(dāng)多的的企業(yè)已已經(jīng)大量量地使用用各式各各樣的可可編程設(shè)設(shè)備，如如工業(yè)控控制計(jì)算算機(jī)、變變頻器、柔柔性制造造系統(tǒng)等等。將不不同的廠廠家設(shè)備備連在一一個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上，相相互之間間進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)通信信，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)分散控控制和集集中管理理是當(dāng)今今控制系系統(tǒng)發(fā)展展的大趨