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高效工程組態(tài)成就高效自動化

】人機界面（又稱用戶界面或使用者界面）是系統(tǒng)和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，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換。凡參與人機信息交流的領域都存在著人機界面。            

人機界面（HumanMachine Interaction，簡稱HMI），是人與計算機之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口，是計算機系統(tǒng)的重要組成部分。是指人和機器在信息交換和功能上接觸或互相影響的領域或稱界面所說人機結合面，信息交換，功能接觸或互相影響，指人和機器的硬接觸和軟觸，此結合面不僅包括點線面的直接接觸，還包括遠距離的信息傳遞與控制的作用空間。

人機結合面是人機系統(tǒng)中的中心一環(huán)節(jié)，主要由安全工程學的分支學科安全人機工程學去研究和提出解決的依據(jù)，并過安全工程設備工程學，安全管理工程學以及安全系統(tǒng)工程學去研究具體的解決方法手段措施安全人機學。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換。凡參與人機信息交流的領域都存在著人機界面1.人機界面領域的形成  

從計算機問世以來，早期用戶是以計算機專業(yè)人員為主，但隨著計算機廣泛進入人們的工作生活領域，計算機用戶發(fā)生了改變，非計算機專業(yè)的普通用戶成了用戶的主體。這一重大轉變使計算機的可用性問題變得日益突出起來。人機界面應當是什么樣的？如何去建造這樣的界面？人們開始關注和研究這些問題。這些問題既涉及人也涉及計算機及一些相關的學科，如：心理學、人的因素學（Human Factors）、社會學、語言學等。隨著計算機技術的發(fā)展，應用領域的拓寬，從而帶來了不同的理論方法。八十年代以來，人機界面的研究有了*的發(fā)展，微型計算機的迅速普及對此起了重要的推動作用。

2.研究人機界面的各種理論和方法

（1）分析與評價技術:

用于分析、評價用戶界面有效性的理論和經(jīng)驗方法，如任務分析、話語分析、內(nèi)容分析及可用性評價等。

（2）設計方

用來產(chǎn)生好的用戶界面設計的方法與技術，如：軟件心理學、環(huán)境因素設計法、多方參與設計法以及支持設計過程的工具和標記法。

（3）開發(fā)工具和方法:

支持用戶界面開發(fā)的工具箱、用戶界面管理系統(tǒng)（UIMS）、快速原型法和程序設計輔助工具等。

（4）交互方式與設備:

新的輸入/輸出設備和設備運用策略，包括視覺、聲音、觸覺、姿態(tài)等通信模態(tài)及多種模態(tài)的集成。

（5）關鍵用戶界面成分：西門子6ES7352-5AH01-0AE0通訊模組

如用戶界面隱喻（metaphor）、用戶界面風格、智能界面技術、取消、超文本/超媒體以及聯(lián)機幫助。

（6）用戶模型：

包括用戶行為模型、關于系統(tǒng)的用戶內(nèi)心模型、用戶個體差異等。

（7）特定應用的用戶界面設計： 

滿足某類應用問題對人機交互作用的特定限制條件和要求的用戶界面設計。如：虛擬現(xiàn)實、智能輔導系統(tǒng)、信息檢索、Internet/WWW、CAD/CAM、專家系統(tǒng)過程控制、決策支持等。

（8）計算機輔助協(xié)同工作（CSCW）：

關于如何使用計算機系統(tǒng)幫助人的群體有效協(xié)同工作的研究，包括現(xiàn)場觀察研究、理論模型、群體用戶界面開發(fā)設計等。

（9）法律與標準：

關于用戶界面的和版權問題、用戶界面的標準化。

這些研究方向目前大多處于十分活躍的發(fā)展階段，并且有著較強的分化和相互滲透傾向，有些方向甚至有可能發(fā)展為具有相當規(guī)模的相對對立的研究領域。

并且發(fā)布一些控制信息來指導現(xiàn)場系統(tǒng)的運行。因此，他們對人機界面的直觀性和友好性要求較高，人機界面設計應該考慮以下原則。

1.以用戶為中心的基本設計原則

在系統(tǒng)的設計過程中，設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 設計決策要結合用戶的工作和應用環(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，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計監(jiān)控管理和人機對話主界面及 其二級界面。

3．功能原則

即按照對象應用環(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)通用標準相*。另一方面界面顏色、 形狀、字體自成一體，不同設備及其相同設計狀態(tài)的顏色應保持*。界面細節(jié)美工設計的*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計人機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，設計人機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)，設計與之相適應和友好的人機界面。根據(jù)其工作需要，宜以彈出式窗口顯示提示、引導和幫助信息 ，從而提高用戶的交互水平和效率。

人機交互界面，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)場設各對象是相同的，因此 許多現(xiàn)場設備參數(shù)在他們之間是共享和相互傳遞的。人機界面的標準化設計應是未來的發(fā)展方向，因為它確實體現(xiàn)了易憧、簡單、實用的基木 原則，充分表達了以人為本的設計理念。各種工控組態(tài)軟件和編程工具為制作精美的人機交互界面提供了強大的支持手段，系統(tǒng)越大越復雜越 能體現(xiàn)其*性

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高效工程組態(tài)成就高效自動化

人機界面的設計過程可分為以下幾個步驟：

3.1 創(chuàng)建系統(tǒng)功能的外部模型設計模型主要是考慮軟件的數(shù)據(jù)結構、總體結構和過程性描述，界面設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)映象必須準確地反映系統(tǒng)的語法和語義信息?？傊挥辛私庥脩?、了解任務才能設計出好的人機界面。

3.2 確定為完成此系統(tǒng)功能人和計算機應分別完成的任務

任務分析有兩種途徑。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)下的應用系統(tǒng)的剖析，將其映射為在人機界面上執(zhí)行的一組類似的任務；另一種是通過研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說明，導出一組與用戶模型和系統(tǒng)假想相協(xié)調(diào)的用戶任務。

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

3.3 考慮界面設計中的典型問題

設計任何一個機界面，一般必須考慮系統(tǒng)響應時間、用戶求助機制、錯誤信息處理和命令方式四個方面。系統(tǒng)響應時間過長是交互式系統(tǒng)中用戶抱怨zui多的問題，除了響應時間的長短外，用戶對不同命令在響應時間上的差別亦很在意，若過于懸殊用戶將難以接受；用戶求助機制宜采用集成式，避免疊加式系統(tǒng)導致用戶求助某項指南而不得不瀏覽大量無關信息；錯誤和警告信息必須選用用戶明了、含義準確的術語描述，同時還應盡可能提供一些有關錯誤恢復的建議。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。

3.4 借助CASE工具構造界面原型，并真正實現(xiàn)設計模型軟件模型一旦確定，即可構造一個軟件原形，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作。

1. 人機界面產(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)控制設備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元（如觸摸屏、鍵盤、鼠標等）寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實現(xiàn)人與機器信息交互的數(shù)字設備，由硬件和軟件兩部分組成。HMI為英文Human-Machine Interface的縮寫。

2. 人機界面（HMI）產(chǎn)品的組成及工作原理

人機界面產(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，即運行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運行于PC機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的處理器中運行。

3. 人機界面產(chǎn)品的基本功能及選型指標

基本功能：

設備工作狀態(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，設備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄；

簡單的邏輯和數(shù)值運算；

可連接多種工業(yè)控制設備組網(wǎng)。

選型指標：

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，屬初級產(chǎn)品。如POP－HMI 小型人機界面；

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，屬中級產(chǎn)品；

基于平板PC計算機的、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，屬產(chǎn)品。

5. 人機界面的使用方法

明確監(jiān)控任務要求，選擇適合的HMI產(chǎn)品；

在PC機上用畫面組態(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)人機交互。

【==內(nèi)容分割==】【標題】【句子】

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今天人類的生活片刻也離不開機器。與機器的和平共處比任何時候都更顯重要。而要做到這一點，人與機器的交流必須通暢無阻。設計zui精巧的人機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－此時人與機器的界線*消融，人與技術合為一體。以下是10種產(chǎn)品被專家們認為是s世紀zui偉大的人機界面裝置。

擴音器 折疊

擴音器的問世使得人們不僅在乘坐地鐵或去郊外遠足時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，擴音器所營造的聲的世界將觀眾們帶入一個想象的世界。擴音器亦是本世紀所有具有個性魅力的公眾人物與大眾溝通的重要工具。

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

按鍵式 折疊

按鍵式業(yè)務是美國電報公司在1963年11月正式開通的。幾乎所有初次接觸按鍵式的人都認為它遠勝于轉盤式。貝爾實驗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。他們實驗了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)省撥號時間只是按鍵式的設計初衷之一，實際上從一開始技術專家就抱著一個把新式機設計成一種遙控數(shù)據(jù)輸入設備的目的。正是從這一設計思想出發(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計思想－如通過機來控制家用電器的開關－迄今尚未實現(xiàn)，但是按鍵式畢竟開創(chuàng)了語音數(shù)據(jù)通信的新時代。

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，但是它會把汽車行駛中產(chǎn)生的劇烈振動傳導給駕駛者，增加其控制方向的難度。當發(fā)動機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。方向盤這種新設計便應運而生，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。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初設計方向盤的人沒有能夠預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首。五十年代，不帶方向盤的概念型汽車相繼問世，可是消費者對這種汽車一點也不感興趣。畢竟，沒有方向盤的汽車根本就不成其為汽車。

折疊

今天在許多場合我們都會用到，如在食堂就餐，在商場購物，乘公共汽車，打，進入管制區(qū)域等等，不一而足。在西方，人們遺失之后，往往擔心的不是里的現(xiàn)金，而是各種用途的。國問世，*的提高了購物時的驗證效率，一下子便受到零售商的青睞。美國的行業(yè)因此進入一個高速增*。有人問，目前陸陸續(xù)續(xù)問世的各種“智能卡”會不會取代呢？專家認為暫時是不會的。他們指出，芯片型的智能卡只適用于某些特定的領域，與并不發(fā)生沖突，更何況取代的終端設備投放代價高昂，誰也不會愿意這么做的。

交通指揮燈 折疊

交通指揮燈是非裔美國人加萊特·摩根在1923年發(fā)明的。此前，鐵路交通已經(jīng)使用自動轉換的燈光信號有一段時間了。但是由于火車是按固定的時刻表以單列方式運行的，而且火車要停下來不是很容易，因此鐵路上使用的信號只有一種命令：通行。公路交通的紅綠燈則不一樣，它的職責在很大程度上是要告訴汽車司機把車輛停下來。

開車的人誰也不愿意看到停車信號。美國夏威夷大學心理學家詹姆斯指出，人有一種將剎車和油門與自尊相互的傾向。他說：駕車者看到黃燈亮時，心里便暗暗作好加速的準備。如果此時紅燈亮了，馬上就會產(chǎn)生一種失望的感覺。他把交叉路口稱作“心理動力區(qū)”。如果他的理論成立的話，這個區(qū)域在佛羅伊德心理學理論中應該是屬于超我（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。犯事的司機不久就會收到罰款單。有的紅綠燈還具備監(jiān)測車輛行駛速度的功能。

遙控器 折疊

據(jù)說，遙控器的開發(fā)源于人們對于電視商業(yè)廣告的反感。美國公司（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*個遙控器。這個遙控器是有線的。公司再接再厲，在1955年又研制了世界上*個使用光學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。這時遙控器的價格變得非常低廉，誰都能買得起。今天遙控器已經(jīng)成為家電產(chǎn)品的標準配置，市場上銷售的99%的電視機和*的錄像機都配置有它。對了伴著遙控器長大的一代人來說，手持遙控器從一個頻道換到另一個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）是德國物理學家布勞恩（Kari Ferdinand Braun）發(fā)明的，1897年被用于一臺示波器中*與世人見面。但CRT得到廣泛應用則是在電視機出現(xiàn)以后。電視出現(xiàn)于本世紀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，美國人平均每天要觀看7個小時的電視。

當然，看電視是一種被動接受。但是當CRT顯示器上顯示出的是一幅計算機的操作界面，情況就大不相同了。我們可以與之互動、交流，此時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”，這種社會現(xiàn)象從一個側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

電視機和計算機屏幕可向人們展示容量龐大的可視信息。然而它們擁有一個共同的缺點：體積太大。因為它們都需要一個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。當時Hoffmann-La Roche發(fā)明了“螺旋向列液晶顯示器”并申請了。這種顯示器現(xiàn)在被普遍用于計算器和電子手表。80年代，每個像素都由一個晶體管控制的有源矩陣液晶顯示器研制成功，有力地推動了筆記本電腦、微型電視機和便攜式DVD播放機的發(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缺陷，但是技術專家指出，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/圖形用戶界面 折疊

道格拉斯·恩格爾巴特在60年代發(fā)明了鼠標和圖形用戶界面。他曾這樣說過：“我當初發(fā)明鼠標的時候，幾乎誰也不相信人們會愿意坐在計算機顯示器跟前進行在線操作。”

但是，鼠標和圖形用戶界面在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程。至此，顯示在計算機屏幕上的內(nèi)容在可視性方面大大改善，人們再也不用象從前一樣需要記憶計算機文件的名稱和路徑。由于圖形用戶界面減輕電腦操作者的記憶負擔以及提供了一個良好的視覺空間環(huán)境，計算機終于發(fā)展成為一種工作場所。美國學者史迪文·*在《界面設計》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是其他任何在軟件上所取得的進步所不能比擬的。”

條形碼掃描器 折疊

1992年2月，美國前總統(tǒng)喬治·*獲贈一個用于超級市場的條形碼掃描器。據(jù)說，*當時說了句：“ 這東西真是奇特！”但是請注意，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。他感嘆的是當時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*次實際應用是在美國俄亥俄州特洛伊市的馬什超級市場，掃描的是10小包一袋的口香糖。此前，條碼掃描器經(jīng)過了一個漫長的開發(fā)過程。掃描器對商家zui初的吸引力是它的掃描結果非常準確。但是激光能夠讀取大量信息，包括所售商品的類型、時間和組合。如今，零售商存儲的數(shù)據(jù)量以兆兆位計，對每筆交易都要進行記錄，這些信息都將返回給分銷商。條形碼大大提高了供應鏈的通信效率，以至于有些商店要在商品銷售以后才付款。

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簡介 折疊

人機交互、人機互動（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系的學問。系統(tǒng)可以是各種各樣的機器，也可以是計算機化的系統(tǒng)和軟件。人機交互界面通常是指用戶可見的部分。用戶通過人機交互界面與系統(tǒng)交流，并進行操作。小如收音機的播放按鍵，大至飛機上的儀表板、或是發(fā)電廠的控制室。

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

人機交互與人機界面是兩個有著緊密而又不盡相同的概念。

人機交互與人機界面的關系 折疊

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

液晶屏被用作人機界面顯示器

動作來實現(xiàn)，如擊鍵，移動鼠標，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)-信息適應與反饋等；而人機界面是指用戶與含有計算機的機器系統(tǒng)之間的通信媒體或手段，是人機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)是有關的支持

軟件和硬件，如帶有鼠標的圖形顯示終端等。

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

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

如果利用系統(tǒng)論的觀點，交互設計是從屬于產(chǎn)品設計系統(tǒng)的子系統(tǒng)1、 EVIEW

EVIEW人機產(chǎn)品是中國zui早*的工業(yè)級人機界面品牌之一，自2002年進入中國大陸市場以來，以其專業(yè)的品質(zhì)、的性能、合理的價格得到了市場的zui大認可，產(chǎn)品銷量及*居同行業(yè)，EVIEW品牌曾被業(yè)界媒體工控網(wǎng)評為“工控*0”*名、美國Control Engineering雜志評選的“中國zui有影響的人機界面品牌”*名、年度“*人機界面產(chǎn)品”獎。

2、MCGS 昆侖通態(tài)

公司自成立以來一直以“做神州工控先鋒，創(chuàng)民族軟件精華”為奮斗目標，積極開拓，勇于進取，不斷的推出優(yōu)秀的工控組態(tài)軟件及硬件產(chǎn)品。公司先后推出了MCGS通用版、MCGS網(wǎng)絡版、MCGS嵌入版等各種功能的組態(tài)軟件。到目前為止，產(chǎn)品遍布環(huán)保、石油、航天、制藥、煤礦、水處理、電力、化工、冶金、礦山、運輸、機械、食品等幾十個行業(yè)。2002年8月，公司推出了mcgsTpc系列嵌入式HMI（人機界面）產(chǎn)品，形成了從7寸、10.2寸、10.4寸、12.1寸到15寸完整的HMI（人機界面）產(chǎn)品系列，為用戶提供了*的解決方案。

3、HMITECH 縱橫科技

縱橫科技始終以HMI人機界面產(chǎn)品應用和研究開發(fā)為重點，以提供軟硬一體化系統(tǒng)級解決方案為核心。基于高可靠嵌入式PC-based 工業(yè)自動化*核心技術，融合PC-based eAutomation和傳統(tǒng)PLC產(chǎn)品應用優(yōu)勢，不斷的為專屬行業(yè)客戶群提供*系統(tǒng)級解決方案和技術服務，打造HMI人機界面，并以業(yè)界的軟硬一體化系統(tǒng)級解決方案贏得客戶的信賴。產(chǎn)品均通過ISO質(zhì)量管理體系認證，被中國自動化經(jīng)營管理論壇評選為2010（第九屆）自動化年度專家樣板工程。

4、 Noasin科技

北京諾亞信科技有限公司是一家整合工業(yè)計算機技術、嵌入式系統(tǒng)和自動化應用的*，立志成為的工業(yè)計算機和HMI硬件平臺制造商。北京諾亞信科技有限公司堅持以產(chǎn)品創(chuàng)新、品質(zhì)和優(yōu)質(zhì)服務為宗旨，開發(fā)多樣化的產(chǎn)品和模塊化的工業(yè)計算機應用平臺。

5、福州維控

維控作為國內(nèi)*家提出“可定制化的人機界面”口號，一直在不斷努力，為客戶打造zui切合自身需求的人機界面產(chǎn)品，維控除了提供通用的人機界面產(chǎn)品與服務，也為有特殊需求的客戶定制各種特種用途的人機界面

6、深圳顯控

開發(fā)成功安卓HMI，運用到工業(yè)現(xiàn)場。公司以其強勁的創(chuàng)新能力與技術優(yōu)勢立足于工控行業(yè)，主要產(chǎn)品有SA和SK系列人機界面，IPC系列工業(yè)平板電腦，目前已擁有八項軟件著作權和六項實用新型，擁有*自主知識產(chǎn)權，并為*家推出zui小的3.5吋人機界面的公司。為了滿足日益復雜而苛刻的工業(yè)環(huán)境需求，我們的精英研發(fā)團隊致力于產(chǎn)品創(chuàng)新，以創(chuàng)造的用戶體驗，幫助用戶提高生產(chǎn)率、效率和靈活性。

【==內(nèi)容分割==】【標題】【句子】

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高效工程組態(tài)成就高效自動化

目前中國人機界面市場的發(fā)展現(xiàn)狀  

有專家指出，中國是人機界面需求量zui大的市場，但卻不是人機界面產(chǎn)品銷售額zui高的市場，這說明，低端人機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可。品牌也在逐漸研發(fā)其經(jīng)濟型產(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)的人機界面廠商整體業(yè)績呈現(xiàn)出快速增長的狀態(tài)。

人機界面不再是單純的顯示和控制  

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

昆侖通態(tài)的人機界面產(chǎn)品也叫做工控機，因為它已經(jīng)具備了工控機的功能，甚至比工控機更強，它綜合了從軟件到硬件，從顯示到CPU核心部件，以及工控機的操作系統(tǒng)，包括工業(yè)以太網(wǎng)的接口。因此，我們所說的人機界面是工控機的另一種體現(xiàn)形式，而不*于顯示和控制，也能更好地為客戶提供綜合的解決方案。

國產(chǎn)人機界面廠商仍需努力  

昆侖通態(tài)常常說的一句話是：讓客戶實實在在的感受到價值，這就是我們的核心競爭力。我們不僅要讓客戶感受到增值，而且要讓客戶把成本降下來，也就是提高設備綜合競爭力，降低設備綜合的成本。

作為一個民族品牌，我們首先要做出好東西，好的產(chǎn)品！沒有好的產(chǎn)品，民族品牌無從談起。而且要做好吃苦的準備，那些拿出一件作品，賺上一筆錢就滿足的人是無法完成打造民族品牌這個責任的。打造民族品牌是一個艱苦而相對漫長的過程，在這個過程中，必須注重積累，從技術的積累、產(chǎn)品的積累到資金的積累，更要有前瞻性，看清楚發(fā)展方向去做事，而不是投機。即便有了好產(chǎn)品，我們也要去認真做事，去發(fā)展客戶開拓市場。因此，從好產(chǎn)品到開拓市場，到逐步改變用戶觀念，去創(chuàng)造一種用戶環(huán)境。這需要很多人的努力。

人機界面未來的發(fā)展趨勢  

有些機械行業(yè)，比如說機床、紡織機械等行業(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)，從長遠看，這些行業(yè)還存在著設備升級換代的需求。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)力的設備供應商。

鑒于這種需求，以后人機界面的改變，將在形狀上、觀念上、應用場合等方面都有所改變，從而帶來工控機核心技術的一次次變革?？傮w來講，人機界面的未來發(fā)展趨勢是六個現(xiàn)代化：平臺嵌入化、品牌民族化、設備智能化、界面時尚化、通訊網(wǎng)絡化和節(jié)能環(huán)?；?。具有wifi和3G功能的HMI

具有wifi和3G功能的HMI

    人機界面設計是指通過一定的手段對用戶界面有目標和計劃的一種創(chuàng)作活動。大部分為商業(yè)性質(zhì)、少部分為藝術性質(zhì)。人機界面（Human Computer Interface，簡稱HCI）通常也稱為用戶界面

人機界面設計主要包括三個方面：

設計軟件構件之間的接口

設計模塊和其他非人的信息生產(chǎn)者和消費者的界面

設計人（如用戶）和計算機間的界面

人機界面是計算機科學和認知心理學兩大學科相結合的產(chǎn)物，同時也吸收了語言學、人機工程學和社會學等學科的研究成果。經(jīng)過40余年的發(fā)展，已經(jīng)成為一門以研究用戶及其與計算機的關系為特征的主流學科之一。近年來，人機界面的設計理論已經(jīng)更廣泛地發(fā)展和應用到人一機一環(huán)境系統(tǒng)工程等領域，使工程技術設計與使用者的身心行為特點相適應，從而使人能夠高效、舒適地工作與生活。

中文名人機界面設計

一臺觸摸屏，其工作極不穩(wěn)定，有時能正常點擊，有時卻無反應。

[故障分析處理]

針對這種現(xiàn)象，應著重檢查各接線接口是否出現(xiàn)松動，串口及中斷號是否有沖今天人類的生活片刻也離不開機器。與機器的和平共處比任何時候都更顯重要。而要做到這一點，人與機器的交流必須通暢無阻。設計zui精巧的人機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－此時人與機器的界線*消融，人與技術合為一體。以下是10種產(chǎn)品被專家們認為是s世紀zui偉大的人機界面裝置。

 擴音器

擴音器的問世使得人們不僅在乘坐地鐵或去郊外遠足時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，擴音器所營造的聲的世界將觀眾們帶入一個想象的世界。擴音器亦是本世紀所有具有個性魅力的公眾人物與大眾溝通的重要工具。

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

按鍵式

按鍵式業(yè)務是美國電報公司在1963年11月正式開通的。幾乎所有初次接觸按鍵式的人都認為它遠勝于轉盤式。貝爾實驗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。他們實驗了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)省撥號時間只是按鍵式的設計初衷之一，實際上從一開始技術專家就抱著一個把新式機設計成一種遙控數(shù)據(jù)輸入設備的目的。正是從這一設計思想出發(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計思想－如通過機來控制家用電器的開關－迄今尚未實現(xiàn)，但是按鍵式畢竟開創(chuàng)了語音數(shù)據(jù)通信的新時代。

 方向盤

zui初的汽車是用舵來控制駕駛的。舵不能說不好，但是它會把汽車行駛中產(chǎn)生的劇烈振動傳導給駕駛者，增加其控制方向的難度。當發(fā)動機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。方向盤這種新設計便應運而生，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。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初設計方向盤的人沒有能夠預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首。五十年代，不帶方向盤的概念型汽車相繼問世，可是消費者對這種汽車一點也不感興趣。畢竟，沒有方向盤的汽車根本就不成其為汽車。

今天在許多場合我們都會用到，如在食堂就餐，在商場購物，乘公共汽車，打，進入管制區(qū)域等等，不一而足。在西方，人們遺失了之后，往往擔心的不是里的現(xiàn)金，而是各種用途的。

 70年代早期，帶有磁條在美國問世，*的提高購物時的驗證效率，一下子便受到零售商的青睞。美國的行業(yè)因此進入一個高速增*。有人問，目前陸陸續(xù)續(xù)問世的各種“智能卡”會不會取代呢？專家認為暫時是不會的。他們指出，芯片型的智能卡只適用于某些特定的領域，與并不發(fā)生沖突，更何況取代的終端設備投放代價高昂，誰也不會愿意這么做的。

交通指揮燈

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*: 參數(shù)

質(zhì)量保證: 保修           電 話： 021-6131 1931    在 線 商 務   742 729 986

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繪芯人機界面與單片機通訊

單片機與繪芯人機界面通信有兩個方案：一是用modbus—rtu協(xié)議，二是自由通訊協(xié)議；

本實例采用武漢繪芯科技有限公司的人機界面作為參考，因為公司提供一系列的和公布單片機源代碼，開發(fā)工程方便有效。

公司：http://www.ebnar。。ｃｏｍ

方案比較：

方案一  modbus—rtu協(xié)議：

     優(yōu)點：工業(yè)標準通訊協(xié)議，具有通用性，，傳輸數(shù)據(jù)量大

     缺點：需要時間去了解協(xié)議的格式和以及按照規(guī)定編寫通訊程序（我們提供MODBUS-RTU源代碼，客戶直接移植就可以，不必費心）

方案二   自由協(xié)議：

     優(yōu)點：數(shù)據(jù)格式客戶自己定義，靈活多變，定制性強，可以模擬任何已知報文的通訊協(xié)議

     缺點：傳輸數(shù)據(jù)量不大，通用性不強，移植不方便

客戶可以根據(jù)以上兩種通訊協(xié)議的優(yōu)缺點來選擇理想的方案；

實現(xiàn)方法：

方案一：

1.       工程屬性選用MODBUS-RTU協(xié)議；

2.       先了解MODBUS-RTU協(xié)議，基本的01 03 05 06 16 的功能碼需要了解，其他可以不去深究；提供相關的資料

3.       使用我們提供的MODBUS-RTU協(xié)議（C語言）開發(fā)源代碼，把主要的01 03 05 06 16 函數(shù)移植到單片機通訊上，大大節(jié)省了開發(fā)時間；

方案二：

1.       工程屬性選用FreeProtocol協(xié)議；

2.       

3.       打開控制令編輯器（設定—>宏指令—>宏指令編輯器）或者直接按F8；

4.       新增宏指令，在宏指令里面使用到Output（）、Input（）、SetWordData()、GetWordData()這四個函數(shù)；注：可以參考附一

5.       Output（）函數(shù)，把設定好的字符串發(fā)送到相應的串口輸出；Input（）函數(shù)，從設定好的串口讀取需要的字符串；

6.       采集顯示：

SetWordData()函數(shù)，把Input（）函數(shù)接收回來的數(shù)據(jù)，發(fā)送給HIM用戶自定義寄存器里，然后在顯示控件里填上已經(jīng)有數(shù)據(jù)的HIM寄存器，即可顯示單片機采集上來的數(shù)據(jù)；

7.       改寫發(fā)送：

在顯示控件了把需要改寫的數(shù)據(jù)綁定HIM寄存器，使用GetWordData()獲得修改后的數(shù)據(jù)，通過output（）發(fā)送把數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機；

附一:

Output();

【描述】

*個參數(shù)channel表示通道，如果通道為com1，則channel=1；如果通道為com2，則channel=2，數(shù)據(jù)類型為int。

第二個參數(shù)pString表示從通道輸出的字符串的地址，數(shù)據(jù)類型為unsigned char *。

第三個參數(shù)count表示字符串中的字符個數(shù)，數(shù)據(jù)類型為int。

第四個參數(shù)result表示Output函數(shù)運行后返回的結果，如果result大于0，則表示讀寫有效，數(shù)據(jù)類型為int。

注意：此函數(shù)只能用在freeprotocol(自由協(xié)議通道)中。

【用法】

Output(channel,pString,count,result);

【舉例】

char srt[9];

int result;

Output(1,str[0],9,result);

Input（）；

【描述】

*個參數(shù)channel表示通道，如果通道為com1，則channel=1；如果通道為com2，則channel=2，數(shù)據(jù)類型為int。

第二個參數(shù)pString表示寫入通道的字符串的地址，數(shù)據(jù)類型為unsigned char *。

第三個參數(shù)count表示字符串中的字符個數(shù)，數(shù)據(jù)類型為int。

第四個參數(shù)result表示Output函數(shù)運行后返回的結果，如果result大于0，則表示讀寫有效，數(shù)據(jù)類型為int。

注意：此函數(shù)只能用在freeprotocol(自由協(xié)議通道)中。

【用法】

Input(channel,pString,count,result);

【舉例】

char srt[9];

int result;

Input(1,str[0],9,result);

GetWordData（）；

【描述】

函數(shù)功能：從通道中讀取Word數(shù)據(jù)。

*個參數(shù)channel表示通道，數(shù)據(jù)類型為unsigned char。

第二個參數(shù)slaveID表示從機號，數(shù)據(jù)類型為unsigned char。

第三個參數(shù)address表示系統(tǒng)通道地址，數(shù)據(jù)類型為unsigned short。

第四個參數(shù)count表示要讀出的字的個數(shù)，數(shù)據(jù)類型為unsigned short。

第五個參數(shù)表示命令號，數(shù)據(jù)類型為unsigned char。

第六個參數(shù)pValue用來保存從系統(tǒng)通道讀出的count個字，數(shù)據(jù)類型為unsigned short *。

【用法】

GetWordData(channel,slaveID,address,count,cmd,pValue);

【舉例】

unsigned short wordData[10];

GetWordData(0, 1,8000, 10, 0,wordData);

從系統(tǒng)通道 8000地址中讀取10個數(shù)據(jù)到wordData

SetWordData（）；

【描述】

函數(shù)功能：從通道中寫入一個Word數(shù)據(jù)。

*個參數(shù)channel表示通道，數(shù)據(jù)類型為unsigned char。

第二個參數(shù)slaveID表示從機號，數(shù)據(jù)類型為unsigned char。

第三個參數(shù)address表示系統(tǒng)通道地址，數(shù)據(jù)類型為unsigned short。

第四個參數(shù)cmd表示命令號，數(shù)據(jù)類型為unsigned char。

第五個參數(shù)pValue用來保存寫入系統(tǒng)通道的字，數(shù)據(jù)類型為unsigned short。

【用法】

SetWordData(channel,slaveID,address,cmd,source);

【舉例】

unsigned short wordData = 1;

SetWordData(0, 1,1000,0,wordData);

把wordData中的Word數(shù)據(jù)寫到系統(tǒng)通道 1000地址處

附錄二：

使用自由協(xié)議來模擬modbus-RTU

//COM1:freeprotocol

//COM2:modbus-RTU

/*自由協(xié)議通道采集數(shù)據(jù)存放在系統(tǒng)通道，在界面顯示

   modbus通道采集到的數(shù)據(jù)，處理后，發(fā)送到自由協(xié)議的設備上*/

unsigned char command[32];

unsigned char response[32];

unsigned char temp1,temp2;

unsigned short address, checksum;

unsigned short read_no, return_value1, return_value2,return_value3,read_data[2], i;

unsigned short com2_data;

/****************以上是新建需要使用的變量***********/

Fill(command, 0, 32);// initialize command[0]~command[31] to 0

Fill(response, 0, 32);  //把command 和response 初始化

command[0] = 0x1;// 設置發(fā)送字符竄的*個數(shù)據(jù)  station number

command[1] = 0x3;// 設置發(fā)送字符竄的第二個數(shù)據(jù) read holding registers (function code is 0x3)

address = 0;// starting address (4x_1) is 0

HiByte(address, command[2]);//設置發(fā)送字符竄的第三個數(shù)據(jù)

LoByte(address, command[3]);//設置發(fā)送字符竄的第四個數(shù)據(jù)

read_no = 2;// the total words of reading is 2 words

HiByte(read_no, command[4]);//設置發(fā)送字符竄的第五個數(shù)據(jù)

LoByte(read_no, command[5]);//設置發(fā)送字符竄的第六個數(shù)據(jù)

CRC(command, 6,checksum);// calculate 16-bit CRC

LoByte(checksum, command[6]); //設置發(fā)送字符竄的第七個數(shù)據(jù)

HiByte(checksum, command[7]); //設置發(fā)送字符竄的第八個數(shù)據(jù)

Output(1,command,8, return_value1); //把設置好的8個數(shù)據(jù)，從通訊口1發(fā)送出去，具體參數(shù)設置參考Output（）使用

Input(1,response,9,return_value2); //從通訊口1等待接收9個字符數(shù)據(jù)，并且放在response[0]~response[8],具體參數(shù)設置參考Intput（）使用

CRC(response, 7,checksum); //對采集上來的9個數(shù)據(jù)中前7個進行了CRC-16校驗，校驗結果存放在checksum

LoByte(checksum, temp1);  //把checksum的低8位放在temp1

HiByte(checksum, temp2);  //把checksum的高8位放在temp1

if(temp1==response[7]&&temp2==response[8])    //CRC校驗碼進行對比判別時候接收正確

{ 

                                                                           //CRC檢驗正確后，把采集來的數(shù)據(jù)中需要的數(shù)據(jù)放在read_data[]

read_data[0] = response[4] + (response[3] << 8);   

read_data[1] = response[6] + (response[5] << 8);

SetWordData(0 ,1 ,0 ,2,0 , read_data); // 通過SetWordData（）函數(shù)，把read_data送到系統(tǒng)寄存器中，具體使用需要參考SetWordData（）函數(shù)使用

}

GetWordData( 2, 1, 2, 2, 3, &com2_data);   // 通訊口2，使用的是modbus-RTU協(xié)議，

command[0] = 0x1;// station number

command[1] = 0x6;// wirte holding registers (function code is 0x6)

address=10;

checksum=0;

HiByte(address, command[2]);

LoByte(address, command[3]);

HiByte(com2_data, command[4]);

LoByte(com2_data, command[5]);

CRC(command, 6,checksum);// calculate 16-bit CRC

LoByte(checksum, command[6]);

HiByte(checksum, command[7]);

Output(1,command,8, return_value3);  //發(fā)出定義好8個字符串