人机界面的开发及其应用

1、 HYPERLINK 人机界面的的开发与与应用彭彦卿，厦厦门理工工学院电电子与电电气工程程系，厦厦门市厦厦港新村村72号号6055，36610005摘 要 研究究人机界界面主画画面、参参数设定定与显示示画面、报报警显示示画面的的开发与与应用。通通过实例例给出了了用AuutoCCAD和和组态王王软件两两种不同同方法设设计的主主画面和和用GPP人机软软体及HHITEECH人人机ADDP软体体设计参参数设定定画面的的不同方方法。讨讨论了动动态图与与走马灯灯的设计计应用。同同时介绍绍了人机机的在线线模拟和和离线模模拟功能能的应用用以及人人机的下下载应用用及系统统组网与与整合功功能。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.关键词人机界界面；PPLC；画面设设计；离离线模拟拟；在线线模拟Key wwordds: Humman-Macchinne-IInteerfaace；PLCC；Scrreenn dessignn；Offf-liine simmulaatioon；OOn-llinee siimullatiion中图分类类号 TP229人机界面的的主要功功能是取取代传统统的控制制面板

5、和和显示仪仪表，同同时可控控制PLLC、单单片机、变变频器、智智能仪表表。能有有效地节节省PLLC编辑辑空间和和程序量量、随时时显示重重要信息息，有利利于机械械设备的的正常运运行，便便于维修修。可以以存储丰丰富多彩彩的画面面信息，使使机器具具有人性性化。多多语言文文字切换换功能，多多台人机机MULLTIDDROPP-LIINK功功能及组组网通信信功能，能能够有效效提高该该设备的的智能化化、信息息化和自自动化控控制程度度。1 如何何编辑好好的人机机界面 如如何进行行人机界界面的开开发编辑辑，如何何处理好好画面信信息，以以及如何何与PLLC通信信及控制制等是编编辑人机机界面要要考虑的的首要问问题。

6、首首先，应应该了解解现在所所要开发发的设备备的工艺艺流程，熟熟悉所采采用的人人机以及及人机软软件，熟熟悉所采采用的PPLC的的品牌、型型号及其其软件，并并注意所所采用的的人机是是否支持持所采用用的PLLC，如如果不支支持需考考虑升级级。一切切就绪后后才能进进行人机机的软件件开发。人人机软件件的编辑辑主要是是以安全全可靠、美美观实用用。如何何把人机机界面做做得更加加美观，能能够随时显示重要要信息，把把人机界界面做得得更加人人性化、智智能化，可可以从多多方面来来设计。11 选择人人机、熟熟悉人机机软件与与画面的的编辑方方法。确定所采用用的人机机与PLLC，根根据人机机与PLLC的特特点进行行编辑。

7、编编辑过程程中应根根据所要要运用的的设备工工艺流程程及系统统控制的的要求，注注意保持持人机与与PLCC的I/O口以以及内部部触点相相对应，这这样才能能有效地地控制PPLC。人人机界面面的编程程，输入入大都直直接采用用PLCC的内部部触点进进行控制制，一般般不占用用PLCC的输入入点。常常用的人人机软体体都提供供了一系系列的元元件类别别，让使使用者针针对实际际运用的的特性功功能，均均有一种种元件类类别方便便选择。一一般软体体的重要要优势在在于易学学易用，您您完全不不必记忆忆任何功功能指令令或坐标标值，只只要随心心所欲地地操纵鼠鼠标，就就能完成成画面的的设计。假假设要在在画面上上设计一一个触摸摸按

8、钮来来控制输输出点YY0，开开关可根根据控制制系统的的要求，采采用交替替型、保保持型、设设ON型型、设OOFF型型等按钮钮来实现现。一般般采用交交替型按按钮，设设变量写写至PLLC的内内部触点点M0，输输出控制制为PLLC的输输出端口口Y0；这样在在做人机机的画面面时，对对应的PPLC程程序为：LD M00 ；OUT YY0；交替按钮的的工作状状态为交交替型，当当你按动动一次为为ON，按按动第二二次状态态OFFF。如果果用保持持型开关关做启动动按钮，要要完成上上述功能能，需增增加一个个停止按按钮M11，相应应的程序序为：LD M00；OR Y00；ANI MM1；OUT YY0；程序编译下下载

9、后，将将人机与与PLCC联机通通信，在在人机界界面上触触摸该按按钮，PPLC的的输出YY0动作作并自锁锁。按钮钮的工作作状态，可可采用文文字或内内图显示示，也可可做相应应的指示示灯来显显示。可可直接用用按钮来来做画面面，加上上相应的的功能开开关按钮钮等即可可成为一一幅完整整的人机机画面，人人机界面面画面简简洁方便便。12 如何将将人机界界面做得得更加美美观将人机界面面设计得得美观实实用、富富有人性性化是非非常重要要的。怎怎样设计计美观实实用的界界面，方方式方法法很多，可可根据自自己的实实际情况况，采用用相应的的方法。比比如采用用AutoCCAD或或3D MAXX等，也也可利用用一些组组态软件件

10、进行开开发或者者用相机机、扫描描仪等方方法，将将一个系系统工艺艺流程图图或机械械设备的的立体图图等，利利用人机机的点阵阵图库做做成静态态图，然然后在静静态图的的相应位位置上，加加入相应应的开关关按钮、指指示灯以以及相应应的切换换画面按按钮等即即可。如如图1为为多头全全自动脉脉冲滴丸丸机1号号机组的的主画面面，是采采用AuutoCCAD画画出工艺艺流程图图，然后后复制、粘粘贴到人人机界面面上，在在相应的的位置上上加上开开关按钮钮和功能能开关等等。而图图2则是是六头滴滴丸机11号机组组的主画画面，人人机型号号为PWWS-332600，主要要利用组组态软件件开发的的图形，复复制、粘粘贴到人人机后，加

11、加上相应应的开关关按钮及及功能开开关等而而设计的的。并在在画面上上加入时时间显示示和日期期显示以以及该设设备主要要仪表的的显示等等，这样样画面相相对更加加美观、控控制系统统更加直直观。 图图1 脉脉冲滴丸丸机1号号机组主主画面 图22 六头头滴丸机机1号机机组主画画面13 数值输输入与显显示和信信息显示示的设计计数值的显示示是人机机读取PPLC对对应的暂暂存器的的数值，并并直接将将数值显显示在人人机界面面上。通通过参数数的采集集与显示示，可以以在人机机界面上上直接观观察一些些仪表或或其它模模块的参参数。而而数值的的输入是是可以根根据需要要设置、修修改某些些参数，满满足设备备的工作作需要。设设计

12、时可可以利用用人机软软件工具具栏里的的数值显显示和数数值输入入，在需需要的位位置设置置大小合合适的窗窗口。并并设置好好变量的的读取或或写入相相应的资资料寄存存器位置置以及相相应的格格式。如如图3是是利用GGP的人人机软体体设计的的参数设设定画面面，在画画面里可可以观察察从PLLC传来来的参数数信息，并并且能够够在人机机界面上上轻松地地修改仪仪表或其其它参数数的设定定值，有有效地对对机台的的仪表与与设备进进行控制制。但其其在参数数的设定定画面里里需要加加一个小小键盘，参参数的设设定必须须利用小小键盘进进行修改改。而图图4是采采用HIITECCH人机机ADPP软体设设计的参参数设定定画面，其其参数

13、设设定是利利用数值值输入键键，应用用时只要要触摸到到数值输输入按钮钮，人机机显示内内建数值值键盘，就就可以输输入想要要的数值值，这样样在做画画面时完完全不用用另做小小键盘。显显示信息息窗口可可以做在在相应的的控制画画面里，数数字显示示信息也也常常用用棒型图图，仪表表（方表表/圆表表）图等等，其它它信息的的显示有有曲线图图与XYY图，历历史趋势势图与历历史信息息表等设设计画面面。14 报警显显示画面面的设计计 报报警显示示画面是是人机界界面与PPLC的的应用中中一个很很重要的的部分，也也是人机机界面与与PLCC应用中中的一个个优势。它它能直接接、及时时地反映映设备的的故障，通通知维修修人员及及时

14、地排排除故障障。甚至至可以通通过帮助助画面，指指导维修修人员如如何判断断故障点点、故障障的原因因，如何何排除故故障等等等。然而而图3 用GGP人机机设计的的参数设设定画面面 图图4 用用 HIITECCH人机机设计的的参数设设定画面面报警画面如如何设计计呢？首首先，设设计时应应该了解解该设备备可能出出现故障障的地方方，并且且通过对对可能出出现故障障点的地地方进行行信号的的采集，经经过PLLC的输输入端口口输入，也也可以通通过某些些参数进进行比较较，然后后通过PPLC的的逻辑运运算后将将信息传传给人机机。此时时可以用用指示灯灯或走马马灯的形形式来将将相应的的信息显显示出来来，并利利用蜂鸣鸣器来做

15、做报警提提示，这这样就可可以在第第一时间间内发现现故障点点，及时时地排除除故障。15 动态图图与走马马灯的设设计 为为了画面面更加美美观生动动，人机机界面可可适当增增加动画画与走马马灯，可可以更直直观逼真真地感觉觉到工作作状态在在人机上上的反映映。比如如当开启启一台马马达，这这时可以以看到人人机界面面上的马马达也跟跟着转起起来。这这样在操操作时就就能较清清楚地知知道电机机的工作作状态，而而且画面面也会因因此而动动起来，消消除人机机界面的的枯燥与与平淡。采采用走马马灯还能能达到问问候、提提示及报报警指示示等功效效。可以以在任意意画面里里做报警警信息显显示窗口口，而不不一定非非要在报报警画面面里显

16、示示报警信信息。并并且可以以利用其其可显示示多种状状态的特特性，在在正常的的状态下下，即“0”状态不不显示，这这样设备备在正常常情况下下，界面面不会显显示任何何故障信信息。一一旦出现现故障，即即“1”或“2”、“3”等状态态时，人人机界面面将在某某一特定定的区域域里，跳跳出故障障信息的的滚动字字幕，这这种滚动动字幕具具有占空空间小，容容量大的的特点。而而且还可可以利用用它这种种多状态态特性，将将不同故故障的状状态做在在一起，当当那一故故障出现现，界面面直接跳跳出该故故障的信信息及处处理建议议等，或或者作为为其它信信息用途途。2 人机机的下载载应用及及系统的的组网与与整合 在在人机界界面的设设计

17、完成成后，下下一步还还有许多多工作，主主要是注注意画面面资料的的存档、人人机界面面系统的的建立、画画面应用用资料的的编辑、传传输设定定电脑下下载COOM设定定、以及及画面的的下载等等步骤。并并且注意意人机系系统与PPLC的的通信连连接。21 人机界界面系统统的建立立 为为了让人人机界面面与选用用的PLLC的通通讯连线线达到双双向沟通通，所以以在下载载前必须须首先确确定人机机界面的的控制区区各状态态区相对对于PLLC的暂暂存器地地址。方方法：比比如脉冲冲滴丸机机实验机机选用GGP3337人机机与C2200HHE-CCPU442（OOMROON）的的应用，在在打开GGP软件件的项目目管理器器后，在

18、在其画面面设置下下拉菜单单中，选选择GPP设置，对对其相关关参数进进行设置置，才能能进行下下一步的的资料的的传输工工作。而而在六头头滴丸机机则选用用HITTECHH的PWWS-332600与DVVP144SS111T22的应用用，这时时应从AADP33视窗软软体的应应用栏的的下拉菜菜单中选选设定工工作参数数分别相相关的PPLC的的站号、PPWS通通信COOM的设设定、通通讯格式式的设定定。还必必须注意意在资料料下载前前，根据据人机的的要求，调调整相应应的PWWS-面面板后面面的指拨拨开关。HHITEECH的的人机下下载前还还应注意意画面资资料的编编译，当当画面资资料有错错误发生生，则在在编译状

19、状态视窗窗会列出出全部的的错误信信息说明明。一个个画面应应用资料料的编译译结果必必须完全全正确，才才可能被被下载到到PWSS的记意意体里执执行应用用。22 画面资资料的下下载首先应做好好传输设设定电脑脑下载CCOM的的设定，正正确设定定目前所所用的软软件欲由由COMM1或CCOM22来下载载资料到到人机里里。并准准备相应应的人机机下载连连接线，下下载电缆缆可以是是根据厂厂家提供供的资料料自己制制作的，或或厂家直直接提供供的下载载电缆。下下载前请请先确认认下载线线是否接接妥，以以及所指指定的电电脑下载载COMM设定是是否正确确。确认认无误后后，即可可将编译译完成后后的画面面资料信信息下载载到人机

20、机界面。23 人机界界面与PPLC的的通信连连线人机界面与与PLCC的应用用，除了了两者的的通信格格式的设设定必须须完全正正确，在在使用时时，必须须准备一一条人机机界面与与PLCC的通信信连接线线，人机机界面才才有可能能与PLLC进行行通信，才才能利用用人机界界面对PPLC进进行控制制的目的的。由于于市面上上的PLLC和人人机界面面的种类类较多，通通讯线的的选用或或自制必必须正确确。通讯讯线的配配置或制制作资料料，一般般可以直直接购买买，或通通过经销销商向厂厂家索取取，然后后按照通通讯线的的通讯埠埠接脚定定义资料料自己制制作。2.4人机机的在线线模拟与与离线模模拟在HITEECH人人机ADDP

21、3软软件中支支持两种种模拟方方式，在在线模拟拟和离线线模拟，此此两种模模拟方式式提供设设计者在在PC上上将应用用程序模模拟人机机界面的的环境而而完整表表达出设设计者欲欲在人机机界面上上展现的的效果。利利用离线线模拟功功能，不不需要下下载至人人机界面面即可以以直接在在PC上上执行并并检视，如如同人机与PPLC间间的运行行模式而而不必真真正与PPLC通通讯，可可以检查查人机所所设计的的应用程程序的效效果。例例如切换换画面是是否正常常，按钮钮功能相相关的动动作及显显示是否否正确。而而在线模模拟功能能，不仅仅能检验验人机的的程序是是否正确确，又能能检查PPLC的的程序是是否有误误，是否否达到理理想的控控制逻辑辑。可作作为整机机安装前前的调试试，这样样可以在在不使用用人机，直直接用PPC与PPLC连连线，直直接利用用在线模模拟功能能，配合合PLCC编程软软件同时时操作，让让设计者者轻松完完成调试试工作。当当调试到到满意时时再进行行下一步步的系统统安装。2. 5 系统统的组网网与整合合近年来，计计算机控控制已被被迅速地地推广和和普及，相相当多的的企业已已经大量量地使用用各式各各样的可可编程设设备，如如工业控控制计算算机、变变频器、柔柔性制造造系统等等。将不不同的厂厂家设备备连在一一个网络络上，相相互之间间进行数数据通信信，实现现分散控控制和集集中管理理是当今今控制系系统发展展的大趋