最終用戶期望有直觀的操作界面，而產(chǎn)品設計師則通過將這些人機界面構(gòu)建到更多產(chǎn)品中來對此做出響應。對于工業(yè)自動化而言，觸摸屏人機界面（HMI）是一項成熟的技術(shù)，是諸多機器和過程自動化應用程序的有益補充，它擴展了控制盤臺中的開關(guān)、按鈕和照明燈的功能。雖然大家對此很熟悉，但是仍然不能忽略以下事實：應仔細評估HMI的每個用例，以確保根據(jù)不同應用的需求，選擇合適的產(chǎn)品。

　　首先看一下所需的HMI功能，并嘗試初步選擇滿足需求的設備和軟件。一種更可靠的方法是檢查特定的應用需求，然后倒推以確認選擇了必要的選項。

　　需要評估目標應用的環(huán)境條件，因為HMI必須被物理安裝在可行區(qū)域。多數(shù)選擇都簡單明了，但也有些并不是。

　　在某些環(huán)境中，如果HMI容易掉入水中或直接被水噴淋，那就需要符合諸如電氣設備標準NEMA250或UL50標準中關(guān)于防護等級的要求。清潔化學品、過程化學品或其它空氣傳播的污染物，也會影響人機界面?，F(xiàn)場污染程度或材料安全數(shù)據(jù)表，可幫助定義預期的環(huán)境條件?？蛻粜枨笠?guī)格、當?shù)匕惭b法規(guī)或偏好，可能需要滿足某些等級或認證標準的要求。

　　另一個關(guān)鍵問題是將HMI布置在室內(nèi)還是室外。NEMA和UL等級通常被限制為“僅在室內(nèi)使用”。即使亮度最大的HMI，在戶外仍然會受到陽光直射的困擾，直射陽光還會引起熱量問題。用戶應考慮將室外HMI布置在更受保護的區(qū)域或為其配備遮陽罩。

確保HMI環(huán)境等級適合該應用，并且在物理規(guī)格上也要適合。圖片來源：Automation Direct

　　HMI通常包含敏感的顯示元件和背光燈，與其它自動化元器件相比，對工作溫度范圍的要求可能更高。應仔細評估顯示屏亮度和平均背光壽命。亮度代表顯示器的可視性。常亮的背光燈可以指示該設備可以使用多長時間。

　　HMI物理顯示尺寸和接口

　　選擇合適的顯示尺寸通常需要一種平衡。大多數(shù)操作員都希望有盡可能大的顯示尺寸，當他們需要選擇觸摸鏈接時更是如此，即使應用程序僅僅用于查看，例如他們需要從遠處觀察顯示器時，顯示器也是越大越好。更大的顯示器為程序員提供了更多的空間來開發(fā)圖形。各種尺寸的HMI硬件產(chǎn)品線，可以幫助用戶學習一種適用于多個不同型號的系統(tǒng)。

軟件應該易于創(chuàng)建基本圖形、實現(xiàn)遠程連接、數(shù)據(jù)記錄和安全性。

　　但是更大的HMI往往也意味著更高的成本，并且可能需要占用寶貴的控制面板安裝空間。顯示器的安裝高度，應該滿足大多數(shù)員工的工作需求，通常作法是：地面到顯示器距離約66英寸。

　　除了顯示器的多種物理尺寸之外，大多數(shù)HMI還提供多種顏色，用戶可以以像素為單位比較分辨率，這決定了圖形顯示的精細程度。對于某些特殊需求的應用，尤其是涉及數(shù)據(jù)輸入的應用，用戶可能希望使用板載物理小鍵盤或外部鍵盤和鼠標。大多數(shù)設計師會跟隨時代潮流，選擇使用觸摸屏。

　　需要注意的是，許多消費類觸摸設備都傾向于使用電容式多點觸摸。該技術(shù)通常不會感知戴手套的手指，并且會受到水的影響，但是它確實能夠響應多個并發(fā)的觸摸或手勢。另一方面，工業(yè)HMI則通常采用電阻式單點觸摸技術(shù)。電阻式觸摸屏可以響應戴手套的手指，一次只能正確響應一次觸摸，且不受外界污染物的影響，這通常是工業(yè)應用的首選。

　　制作檢查清單

　　應該評估HMI軟件的配置環(huán)境、運行時功能和遠程訪問。在HMI配置環(huán)境方面程序員需要花費大量時間。對于最終用戶而言，重要的是要獲得軟件許可，或者確認該軟件是否免費。典型的用戶會對軟件的易用性以及拖放編輯、單擊創(chuàng)建對象等功能以及最常用的對象是否已預先定義等感興趣。

　　程序員希望了解該軟件是否對導入/導出有良好的支持，是否具有數(shù)據(jù)庫工具，是否提供有效的復制方法，以及是否包含內(nèi)置的仿真或測試環(huán)境，以便用戶可以進行項目的概念驗證并檢查程序，而無需實際硬件。程序員使用配置軟件來創(chuàng)建與PLC和其它設備通信的標簽，以開發(fā)鏈接到這些標簽的圖形，并配置其它內(nèi)置HMI功能。用戶運行時最重要的10個功能是：

　　● 基本對象：用于繪制靜態(tài)圖形，例如管道和設備；

　　● 靜態(tài)庫對象：例如水箱、罐體和筒倉；

　　● 位圖功能：允許用戶導入自己的圖像；

　　● 動畫對象：按鈕、數(shù)字顯示和條形圖；

　　● 預配置的庫對象：更復雜的對象，例如比例-積分-微分（PID）面板；

　　● 高級對象：包括趨勢、配方和警報顯示；

　　● 安全性：能夠定義用戶和訪問組并為對象分配權(quán)限；

　　● 語言切換：對在國際上銷售設備的制造商很有用；

　　● 報警：指示離散和模擬報警條件；

　　● 數(shù)據(jù)記錄：用于支持離線分析趨勢。

　　即使在規(guī)格表上，HMI已經(jīng)提供了適當?shù)墓δ?，用戶也需注意實際實施可能并不總是如預期那樣。對于需要特定外觀和功能的用戶，最好是對幾種類型的HMI配置進行簡單的總結(jié)對比，列出必要的功能，并獲取配置軟件以對其進行測試。

　　在選擇高級應用程序之前，可能需要調(diào)查特定HMI的詳細信息。可能需要特別注意：HMI處理浮點標簽的方式以及任何相關(guān)的數(shù)學或計算。邏輯通常在PLC內(nèi)部執(zhí)行；信息顯示在HMI上。一些HMI提供板載邏輯、觸發(fā)器評估、執(zhí)行功能和事件管理器功能。上述功能有助于進行更精細的顯示，并且可以作為機器邏輯的一部分參與其中。如果需要復雜的功能，請對每個功能進行預測試。（作者：Bill Dehner）