西門(mén)子6ES7365-0BA01-0AA0接口模塊

德國(guó)制造: 現(xiàn)貨      聯(lián)   系   人： 夏依明《夏工》   24小時(shí)  137 613 887 49（同號(hào)）
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高效工程組態(tài)成就高效自動(dòng)化
人機(jī)界面（又稱(chēng)用戶(hù)界面或使用者界面）是系統(tǒng)和用戶(hù)之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類(lèi)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。            

人機(jī)界面（HumanMachine Interaction，簡(jiǎn)稱(chēng)HMI），是人與計(jì)算機(jī)之間傳遞、交換信息的媒介和對(duì)話(huà)接口，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。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(chēng)界面所說(shuō)人機(jī)結(jié)合面，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(diǎn)線(xiàn)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(guò)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(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類(lèi)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。

1.人機(jī)界面領(lǐng)域的形成

從計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)，早期用戶(hù)是以計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員為主，但隨著計(jì)算機(jī)廣泛進(jìn)入人們的工作生活領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)用戶(hù)發(fā)生了改變，非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的普通用戶(hù)成了用戶(hù)的主體。這一重大轉(zhuǎn)變使計(jì)算機(jī)的可用性問(wèn)題變得日益突出起來(lái)。人機(jī)界面應(yīng)當(dāng)是什么樣的？如何去建造這樣的界面？人們開(kāi)始關(guān)注和研究這些問(wèn)題。這些問(wèn)題既涉及人也涉及計(jì)算機(jī)及一些相關(guān)的學(xué)科，如：心理學(xué)、人的因素學(xué)（Human Factors）、社會(huì)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，從而帶來(lái)了不同的理論方法。八十年代以來(lái)，人機(jī)界面的研究有了*的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)的迅速普及對(duì)此起了重要的推動(dòng)作用。

2.研究人機(jī)界面的各種理論和方法

（1）分析與評(píng)價(jià)技術(shù):

用于分析、評(píng)價(jià)用戶(hù)界面有效性的理論和經(jīng)驗(yàn)方法，如任務(wù)分析、話(huà)語(yǔ)分析、內(nèi)容分析及可用性評(píng)價(jià)等。

（2）設(shè)計(jì)方

用來(lái)產(chǎn)生好的用戶(hù)界面設(shè)計(jì)的方法與技術(shù)，如：軟件心理學(xué)、環(huán)境因素設(shè)計(jì)法、多方參與設(shè)計(jì)法以及支持設(shè)計(jì)過(guò)程的工具和標(biāo)記法。

（3）開(kāi)發(fā)工具和方法:

支持用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)的工具箱、用戶(hù)界面管理系統(tǒng)（UIMS）、快速原型法和程序設(shè)計(jì)輔助工具等。

（4）交互方式與設(shè)備:

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

（5）關(guān)鍵用戶(hù)界面成分：

如用戶(hù)界面隱喻（metaphor）、用戶(hù)界面風(fēng)格、智能界面技術(shù)、取消、超文本/超媒體以及聯(lián)機(jī)幫助。

（6）用戶(hù)模型：

包括用戶(hù)行為模型、關(guān)于系統(tǒng)的用戶(hù)內(nèi)心模型、用戶(hù)個(gè)體差異等。

（7）特定應(yīng)用的用戶(hù)界面設(shè)計(jì)：

滿(mǎn)足某類(lèi)應(yīng)用問(wèn)題對(duì)人機(jī)交互作用的特定限制條件和要求的用戶(hù)界面設(shè)計(jì)。如：虛擬現(xiàn)實(shí)、智能輔導(dǎo)系統(tǒng)、信息檢索、Internet/WWW、CAD/CAM、專(zhuān)家系統(tǒng)過(guò)程控制、決策支持等。

（8）計(jì)算機(jī)輔助協(xié)同工作（CSCW）：

關(guān)于如何使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)幫助人的群體有效協(xié)同工作的研究，包括現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)察研究、理論模型、群體用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)等。

（9）法律與標(biāo)準(zhǔn)：

關(guān)于用戶(hù)界面的和版權(quán)問(wèn)題、用戶(hù)界面的標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)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(dāng)規(guī)模的相對(duì)對(duì)立的研究領(lǐng)域。

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并且發(fā)布一些控制信息來(lái)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，他們對(duì)人機(jī)界面的直觀(guān)性和友好性要求較高，人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮以下原則。

西門(mén)子SIMATIC系列PLC，誕生于1958年，經(jīng)歷了C3,S3,S5,S7系列，已成為應(yīng)用非常廣泛的可編程控制器。

西門(mén)子（SIMATIC）PLC的6代西門(mén)子（SIMATIC）PLC的6代

1、西門(mén)子公司的產(chǎn)品zui早是1975年投放市場(chǎng)的SIMATIC S3，它實(shí)際上是帶有簡(jiǎn)單操作接口的二進(jìn)制控制器。

2、1979年，S3系統(tǒng)被SIMATIC S5所取代，該系統(tǒng)廣泛地使用了微處理器。

3、20世紀(jì)80年代初，S5系統(tǒng)進(jìn)一步升級(jí)——U系列PLC，較常用機(jī)型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。

4、1994年4月，S7系列誕生，它具有更化、更高性能等級(jí)、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶(hù)界面等優(yōu)勢(shì)，其機(jī)型為：S7-200、300、400。

5、1996年，在過(guò)程控制領(lǐng)域，西門(mén)子公司又提出PCS7（過(guò)程控制系統(tǒng)7）的概念，將其優(yōu)勢(shì)的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)）、COROS（監(jiān)控系統(tǒng)）、SINEC（西門(mén)子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)）及控調(diào)技術(shù)融為一體。

6、西門(mén)子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自動(dòng)化系統(tǒng)，將PLC技術(shù)溶于全部自動(dòng)化領(lǐng)域。

由zui初發(fā)展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市場(chǎng)，停止生產(chǎn)，而S7系列PLC發(fā)展成為了西門(mén)子自動(dòng)化系統(tǒng)的控制核心，而TDC系統(tǒng)沿用SIMADYN D技術(shù)內(nèi)核，是對(duì)S7系列產(chǎn)品的進(jìn)一步升級(jí)，它是西門(mén)子自動(dòng)化系統(tǒng)zui*，功能zui強(qiáng)的可編程控制器。

產(chǎn)品分類(lèi)編輯

可編程控制器是由現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生的，可編程序控制器的分
西門(mén)子PLCS7-200系列西門(mén)子PLCS7-200系列
類(lèi)也必然要符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。
一般來(lái)說(shuō)可以從三個(gè)角度對(duì)可編程序控制器進(jìn)行分類(lèi)。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類(lèi)，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類(lèi)，其三是從可編程序控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去分類(lèi)。

控制規(guī)模

可以分為大型機(jī)、中型機(jī)和小型機(jī)。
西門(mén)子PLCS7-300系列西門(mén)子PLCS7-300系列

小型機(jī): 小型機(jī)的控制點(diǎn)一般在256點(diǎn)之內(nèi),適合于單機(jī)控制或小型系統(tǒng)的控制。

西門(mén)子小型機(jī)有S7-200：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量248點(diǎn)；模擬量35路 。

中型機(jī):中型機(jī)的控制點(diǎn)一般不大于2048點(diǎn),可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控，它適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制。

西門(mén)子中型機(jī)有S7-300：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量1024點(diǎn)；模擬量128路 ；網(wǎng)絡(luò)PROFIBUS；工業(yè)以太網(wǎng)；MPI。

大型機(jī)：大型機(jī)的控制點(diǎn)一般大于2048點(diǎn),不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)
西門(mén)子PLCS7-400系列西門(mén)子PLCS7-400系列
算還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。它不僅可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控。
西門(mén)子大型機(jī)有S7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字；

存貯器512k ；I/O點(diǎn)12672；

控制性能

可以分為高檔機(jī)、中檔機(jī)和低檔機(jī)。

低檔機(jī)

這類(lèi)可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運(yùn)算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。

比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-200就屬于這一類(lèi)。

中檔機(jī)

這類(lèi)可編程序控制器，具有較強(qiáng)的控制功能和較強(qiáng)的運(yùn)算能力。它不僅能完成一般的邏輯運(yùn)算，也能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運(yùn)算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多，輸入和輸出模塊的種類(lèi)也比較多。

比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-300就屬于這一類(lèi)。

高檔機(jī)

這類(lèi)可編程序控制器，具有強(qiáng)大的控制功能和強(qiáng)大的運(yùn)算能力。它不僅能完成邏輯運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算、指數(shù)運(yùn)算和PID運(yùn)算，還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多，輸入和輸出模塊的種類(lèi)也很全面。這類(lèi)可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。

比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-400就屬于這一類(lèi)。

結(jié)構(gòu)

整體式

整體式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器把電源、CPU、存儲(chǔ)器、I/O系統(tǒng)都集成
plc結(jié)構(gòu)plc結(jié)構(gòu)
在一個(gè)單元內(nèi)，該單元叫做作基本單元。一個(gè)基本單元就是一臺(tái)完整的PLC。
控制點(diǎn)數(shù)不符合需要時(shí)，可再接擴(kuò)展單元。整體式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。

組合式

組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把PLC系統(tǒng)的各個(gè)組成部分按功能分成
plc組合plc組合
若干個(gè)模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一，模塊的種類(lèi)卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的I/O模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測(cè)模塊、位置檢測(cè)模塊、PID控制模塊、通訊模塊等等。組合式結(jié)構(gòu)的PLC特點(diǎn)是CPU、輸入、輸出均為獨(dú)立的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、I/O點(diǎn)選型自由、安裝調(diào)試、擴(kuò)展、維修方便。
疊裝式

疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的I/O點(diǎn)搭配靈話(huà)、安裝整齊的優(yōu)點(diǎn)于一身。它也是由各個(gè)單元的組合構(gòu)成。其特點(diǎn)是CPU自成獨(dú)立的基本單元（由CPU和一定的I/O點(diǎn)組成），其它I/O模塊為擴(kuò)展單元。在安裝時(shí)不用基板，僅用電纜進(jìn)行單元間的聯(lián)接，各個(gè)單元可以一個(gè)個(gè)地疊裝。使系統(tǒng)達(dá)到配置靈活、體積小巧。
詳細(xì)介紹編輯

1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。S7-200 PLC的強(qiáng)大功能使其無(wú)論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)與8種CPU可供選擇使用。

2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿(mǎn)足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)
西門(mén)子PLC之S7家族西門(mén)子PLC之S7家族

的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶(hù)接口的軟件工具方便用戶(hù)給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對(duì)話(huà)的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶(hù)的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時(shí)，模塊更換，等等）；多級(jí)口令保護(hù)可以使用戶(hù)高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開(kāi)關(guān)，操作方式選擇開(kāi)關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫(xiě)用戶(hù)程序。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300 PLC可通過(guò)編程軟件Step 7的用戶(hù)界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡(jiǎn)單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過(guò)多種通信處理器來(lái)連接AS-I總線(xiàn)接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)；串行通信處理器用來(lái)連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口（MPI）集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無(wú)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級(jí)別（功能逐步升級(jí)）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶(hù)能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級(jí)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０澹隳苁瓜到y(tǒng)升級(jí)和充分滿(mǎn)足需要。
4工作原理編輯

當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

輸入采樣

在輸入采樣階段，PLC以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

用戶(hù)程序執(zhí)行

在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線(xiàn)路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線(xiàn)路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線(xiàn)圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線(xiàn)圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

即，在用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線(xiàn)圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線(xiàn)圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。

輸出刷新

當(dāng)掃描用戶(hù)程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。

同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，采用掃描用戶(hù)程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來(lái)說(shuō)可以忽略，那么二者之間就沒(méi)有什么區(qū)別了。
1.以用戶(hù)為中心的基本設(shè)計(jì)原則

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要抓住用戶(hù)的特征，發(fā)現(xiàn)用戶(hù)的需求。在系統(tǒng)整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中要不斷征求用戶(hù)的意見(jiàn)，向用戶(hù)咨詢(xún)。系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)決策要結(jié)合用戶(hù)的工作和應(yīng)用環(huán)境，必須理解用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的要求。的方法就是讓真實(shí)的用戶(hù)參與開(kāi)發(fā)，這樣開(kāi)發(fā)人員就能正確地了解 用戶(hù)的需求和目標(biāo)，系統(tǒng)就會(huì)更加成功。

2．順序原則

即按照處理事件順序、訪(fǎng)問(wèn)查看順序（如由整體到單項(xiàng)，由大到小，由上層到下層等）與控制工藝流程等設(shè)計(jì)監(jiān)控管理和人機(jī)對(duì)話(huà)主界面及 其二級(jí)界面。

3．功能原則

即按照對(duì)象應(yīng)用環(huán)境及場(chǎng)合具體使用功能要求，各種子系統(tǒng)控制類(lèi)型、不同管理對(duì)象的同一界面并行處理要求和多項(xiàng)對(duì)話(huà)交互的同時(shí)性要求 等，設(shè)計(jì)分功能區(qū)分多級(jí)菜單、分層提示信息和多項(xiàng)對(duì)話(huà)欄并舉的窗口等的人機(jī)交互界面，從而使用戶(hù)易于分辨和掌握交互界面的使用規(guī)律和 特點(diǎn)，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(guó)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(jì)狀態(tài)的顏色應(yīng)保持*。界面細(xì)節(jié)美工設(shè)計(jì)的*性使運(yùn)行人員看界面時(shí)感到舒適，從而不分散 他的注意力。對(duì)于新運(yùn)行人員，或緊急情況下處理問(wèn)題的運(yùn)行人員來(lái)說(shuō)，*性還能減少他們的操作失誤。

5．頻率原則

即按照管理對(duì)象的對(duì)話(huà)交互頻率高低設(shè)計(jì)人機(jī)界面的層次順序和對(duì)話(huà)窗口萊單的顯示位置等，提高監(jiān)控和訪(fǎng)問(wèn)對(duì)話(huà)頻率。

6．重要性原則

即按照管理對(duì)象在控制系統(tǒng)中的重要性和全局性水平，設(shè)計(jì)人機(jī)界面的主次菜單和對(duì)話(huà)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(shí)施好控制決策的順序，實(shí)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(jì)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(hù)的交互水平和效率。

人機(jī)交互界面，無(wú)論是面向現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)設(shè)各對(duì)象是相同的，因此 許多現(xiàn)場(chǎng)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(jì)應(yīng)是未來(lái)的發(fā)展方向，因?yàn)樗_實(shí)體現(xiàn)了易憧、簡(jiǎn)單、實(shí)用的基木 原則，充分表達(dá)了以人為本的設(shè)計(jì)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)交互界面提供了強(qiáng)大的支持手段，系統(tǒng)越大越復(fù)雜越 能體現(xiàn)其*性。

【==內(nèi)容分割==】【標(biāo)題】【句子】

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高效工程組態(tài)成就高效自動(dòng)化
人機(jī)界面的設(shè)計(jì)過(guò)程可分為以下幾個(gè)步驟：

3.1 創(chuàng)建系統(tǒng)功能的外部模型設(shè)計(jì)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(guò)程性描述，界面設(shè)計(jì)一般只作為附屬品，只有對(duì)用戶(hù)的情況（包括年齡、性別、心理情況、文化程度、個(gè)性、種族背景等）有所了解，才能設(shè)計(jì)出有效的用戶(hù)界面；根據(jù)終端用戶(hù)對(duì)未來(lái)系統(tǒng)的假想(簡(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng)假想）設(shè)計(jì)用戶(hù)模型，zui終使之與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象（系統(tǒng)的外部特征）相吻合，用戶(hù)才能對(duì)系統(tǒng)感到滿(mǎn)意并能有效的使用它；建立用戶(hù)模型時(shí)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(yǔ)法和語(yǔ)義信息。總之，只有了解用戶(hù)、了解任務(wù)才能設(shè)計(jì)出好的人機(jī)界面。

3.2 確定為完成此系統(tǒng)功能人和計(jì)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(shí)際出發(fā)，通過(guò)對(duì)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(lèi)似的任務(wù)；另一種是通過(guò)研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說(shuō)明，導(dǎo)出一組與用戶(hù)模型和系統(tǒng)假想相協(xié)調(diào)的用戶(hù)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(duì)每個(gè)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(shí)別出與應(yīng)用有關(guān)的所有客觀(guān)的對(duì)象以及與對(duì)象關(guān)聯(lián)的動(dòng)作。

3.3 考慮界面設(shè)計(jì)中的典型問(wèn)題

設(shè)計(jì)任何一個(gè)機(jī)界面，一般必須考慮系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、用戶(hù)求助機(jī)制、錯(cuò)誤信息處理和命令方式四個(gè)方面。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是交互式系統(tǒng)中用戶(hù)抱怨zui多的問(wèn)題，除了響應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短外，用戶(hù)對(duì)不同命令在響應(yīng)時(shí)間上的差別亦很在意，若過(guò)于懸殊用戶(hù)將難以接受；用戶(hù)求助機(jī)制宜采用集成式，避免疊加式系統(tǒng)導(dǎo)致用戶(hù)求助某項(xiàng)指南而不得不瀏覽大量無(wú)關(guān)信息；錯(cuò)誤和警告信息必須選用用戶(hù)明了、含義準(zhǔn)確的術(shù)語(yǔ)描述，同時(shí)還應(yīng)盡可能提供一些有關(guān)錯(cuò)誤恢復(fù)的建議。此外，顯示出錯(cuò)信息時(shí)，若再輔以聽(tīng)覺(jué)（鈴聲）、視覺(jué)（顏色）刺激，則效果更佳；命令方式是菜單與鍵盤(pán)命令并存，供用戶(hù)選用。

3.4 借助CASE工具構(gòu)造界面原型，并真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型軟件模型一旦確定，即可構(gòu)造一個(gè)軟件原形，此時(shí)僅有用戶(hù)界面部分，此原形交用戶(hù)評(píng)審，根據(jù)反饋意見(jiàn)修改后再交給用戶(hù)評(píng)審，直至與用戶(hù)模型和系統(tǒng)假想*為止。一般可借助于1. 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(guò)輸入單元（如觸摸屏、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等）寫(xiě)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(xiě)。

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(huà)面組態(tài)軟件（如JB－HMI畫(huà)面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用HMI的畫(huà)面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過(guò)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(xiàn)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(pán)；

畫(huà)面存貯容量，注意廠(chǎng)商標(biāo)注的容量單位是字節(jié)（byte）、還是位（bit）；

通訊口種類(lèi)及數(shù)量，是否支持打印功能。

4. 人機(jī)界面產(chǎn)品分類(lèi)

薄膜鍵輸入的HMI，顯示尺寸小于5.7?，畫(huà)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(huà)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(huà)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(huà)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。

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高效工程組態(tài)成就高效自動(dòng)化
今天人類(lèi)的生活片刻也離不開(kāi)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(wú)阻。設(shè)計(jì)zui精巧的人機(jī)界面裝置能夠讓人根本感覺(jué)不到是它賦予了人巨大的力量－此時(shí)人與機(jī)器的界線(xiàn)*消融，人與技術(shù)合為一體。以下是10種產(chǎn)品被專(zhuān)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(wèn)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(ài)的音樂(lè)和廣播節(jié)目，而且還能聆聽(tīng)以電子手段保存下來(lái)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(guān)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(huà)說(shuō)，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(shuō)：每當(dāng)我在家中欣賞音樂(lè)的時(shí)候，根本沒(méi)有辦法做到想象自己是坐在音樂(lè)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 折疊西門(mén)子6ES7365-0BA01-0AA0接口模塊

按鍵式業(yè)務(wù)是美國(guó)電報(bào)公司在1963年11月正式開(kāi)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(pán)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(pán)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(kāi)始技術(shù)專(zhuān)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(pán)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(guò)機(jī)來(lái)控制家用電器的開(kāi)關(guān)－迄今尚未實(shí)現(xiàn)，但是按鍵式畢竟開(kāi)創(chuàng)了語(yǔ)音數(shù)據(jù)通信的新時(shí)代。

方向盤(pán) 折疊

zui初的汽車(chē)是用舵來(lái)控制駕駛的。舵不能說(shuō)不好，但是它會(huì)把汽車(chē)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(chē)頭部位之后，由于重量的增加，駕駛員根本沒(méi)有辦法再用車(chē)舵來(lái)駕駛汽車(chē)了。方向盤(pán)這種新設(shè)計(jì)便應(yīng)運(yùn)而生，它在駕駛員與車(chē)輪之間引入的齒輪系統(tǒng)操作靈活，很好地隔絕了來(lái)自道路的劇烈振動(dòng)。不僅如此，好的方向盤(pán)系統(tǒng)還能為駕駛者帶來(lái)一種與道路親密無(wú)間的感受。

但是zui初設(shè)計(jì)方向盤(pán)的人沒(méi)有能夠預(yù)見(jiàn)到在汽車(chē)車(chē)速越來(lái)越快的今天，一旦發(fā)生車(chē)禍，方向盤(pán)卻成了造成駕駛員喪命的罪魁禍?zhǔn)?。五十年代，不帶方向盤(pán)的概念型汽車(chē)相繼問(wèn)世，可是消費(fèi)者對(duì)這種汽車(chē)一點(diǎn)也不感興趣。畢竟，沒(méi)有方向盤(pán)的汽車(chē)根本就不成其為汽車(chē)。
折疊

今天在許多場(chǎng)合我們都會(huì)用到，如在食堂就餐，在商場(chǎng)購(gòu)物，乘公共汽車(chē)，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。

70年代早期，帶有磁條的在美國(guó)問(wèn)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(wèn)，目前陸陸續(xù)續(xù)問(wèn)世的各種“智能卡”會(huì)不會(huì)取代呢？專(zhuān)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，與并不發(fā)生沖突，更何況取代的終端設(shè)備投放代價(jià)高昂，誰(shuí)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(chē)是按固定的時(shí)刻表以單列方式運(yùn)行的，而且火車(chē)要停下來(lái)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(chē)司機(jī)把車(chē)輛停下來(lái)。

開(kāi)車(chē)的人誰(shuí)也不愿意看到停車(chē)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(chē)和油門(mén)與自尊相互的傾向。他說(shuō)：駕車(chē)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(jué)。他把交叉路口稱(chēng)作“心理動(dòng)力區(qū)”。如果他的理論成立的話(huà)，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(lái)。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(chē)輛行駛速度的功能。

遙控器 折疊

據(jù)說(shuō)，遙控器的開(kāi)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(kāi)發(fā)出了世界上*個(gè)遙控器。這個(gè)遙控器是有線(xiàn)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(wú)線(xiàn)遙控器，后來(lái)又發(fā)明了超聲波遙控器。紅外線(xiàn)遙控器則是到了八十年代初才問(wèn)世。這時(shí)遙控器的價(jià)格變得非常低廉，誰(shuí)都能買(mǎi)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(xiāo)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(lái)說(shuō)，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(lái)的歡樂(lè)之一。

陰極射線(xiàn)管 折疊

陰極射線(xiàn)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(jiàn)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(guān)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(lái)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(xiàn)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(zhuān)家指出，以薄、平著稱(chēng)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(hù)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(hù)界面。他曾這樣說(shuō)過(guò)：“我當(dāng)初發(fā)明鼠標(biāo)的時(shí)候，幾乎誰(shuí)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(xiàn)操作。”

但是，鼠標(biāo)和圖形用戶(hù)界面在70年代在施樂(lè)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(píng)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(chēng)和路徑。由于圖形用戶(hù)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(jué)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(shū)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(shuō)，*當(dāng)時(shí)說(shuō)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(wèn)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。