几乎所有工业组织以及众多公司都在使用HMI人机交互技术与他们的机器进行交互,优化工业流程,到底什么是HMI人机交互界面呢?本文带你了解。

1. 人机界面定义

人机交互(英文:Human–ComputerInteraction或Human–MachineInteraction,简称HCI或HMI),有时也被称为人机界面(MMI)、操作员界面终端(OIT)、本地操作员界面(LOI)或操作员终端(OT),但需要注意的是,它和图形用户界面(GUI)相似却不是同义词:GUI通常在HMI中用于可视化功能。

人机交互是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问,这里的系统可以是各种各样的机器,也可以是计算机化的系统和软件,人机交互界面通常是指用户可见的部分,用户通过人机交互界面与系统交互交流。也就是说:从你在家里控制空调温度到工厂的车间工人检查和控制工业设备,都是HMI人机交互的体现。

人机交互界面

插画构造集

人机界面产品由硬件和软件两部分组成:

  • 硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等,其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低,是HMI的核心单元。

  • 软件一般分为两部分,即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机操作系统下的画面组态软件(如JB-HMI画面组态软件)。

    几乎所有工业组织以及众多公司都在使用HMI技术与他们的机器进行交互,优化工业流程。与HMI交互的最多的是操作员、系统集成商和工程师,尤其是控制系统工程师。HMI是这些专业人员必不可少的资源,他们使用HMI来审查和监控流程、诊断问题和可视化数据。

    • HMI与可编程逻辑控制器(PLC)和输入/输出传感器进行通信,以获取和显示信息以供用户查看。HMI屏幕可用于单一功能,如监控和跟踪,或执行更复杂的操作,如关闭机器或提高生产速度,这具体取决于它们的实施方式。

    • HMI用于通过对查看者的数据进行数字化和集中化来优化工业流程。通过利用HMI,操作员可以通过一个控制台查看显示在图形、图表或数字仪表板中的重要信息,查看和管理警报,并与SCADA和MES系统连接。

    2. 人机界面的常见用途

    以前,操作员需要不断地在地板上走动,以查看机械进度并将其记录在一张纸或白板上。现在,通过PLC将实时信息直接传送到HMI显示器,HMI技术消除了对这种过时做法的需求,从而减少了许多因信息缺失或人为错误而导致的代价高昂的问题。

    3. 人机交互监控和数据采集的区别

    监控和数据采集(SCADA)和HMI密切相关,并且经常在相同的场合被一起提及,因为它们都是大型工业控制系统的一部分,但它们各自发挥着不同的功能和作用:

    • HMI专注于视觉传达信息以帮助用户监督工业过程,而SCADA系统具有更大的数据收集和控制系统操作能力。

    • 与SCADA系统不同,HMI不收集和记录信息或连接到数据库。相反,HMI提供了一种有效的通信工具,可作为SCADA系统的一部分或与之一起使用。

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    4. 人机界面HMI技术发展趋势

    在过去十年中,不断变化的运营和业务需求,激发了HMI技术的发展。现在,高性能HMI、触摸屏和移动设备等HMI的演变形式变得越来越普遍,这些现代化的界面为设备交互和分析创造了更多机会。

    高性能HMI

    高性能HMI是一种有助于确保快速、有效交互的HMI设计方法,操作员和用户越来越多地转向高性能HMI。高性能HMI上的指示器简单、干净,并且特意清除了任何无关的图形或控件。它通过大力去繁从简,将查看者注意力吸引到界面上最必要或最关键的指标这种设计技术可以帮助查看者更有效地进行查看和响应问题,并做出更明智的决策。

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    触摸屏和移动设备

    触摸屏和移动HMI是随着智能手机的出现而出现的两个技术进步的例子。现代化的HMI不再局限于按钮和开关,而是允许操作员点击或触摸物理屏幕来控制访问。触摸屏在与移动HMI一起使用时尤为重要,移动HMI可以通过基于Web的HMI/SCADA或通过应用程序部署。这为操作员提供了许多便利,包括即时访问HMI信息和远程监控。Pixso提供丰富的转场交互动画自定义设置,可组合实现上百种转场形式,真实还原使用体验。

    远程监控

    摆脱空间束缚的远程监控为操作员和管理人员提供了更大的灵活性和可访问性。借助此技术,异地控制系统工程师可以随时随地在便携式设备上确认仓库的温度,从而无需在下班后再回到仓库进行现场监督。相信在不久的将来,在远离工厂数英里的地方,进行工厂车间流程的常态化检查不再会是什么不寻常的事情。

    网络边缘和云HMI

    网络边缘HMI的需求量也很大,因为它们允许操作员从现场设备访问数据和可视化。此外,将数据从本地HMI发送到云端变得越来越普遍,在云端可以远程访问和分析数据,同时保持本地控制功能。

    5. 小结

    目前,HMI技术已经取得了长足的进步,但随着数据在制造业中发挥着越来越重要的作用,其增长潜力几乎是无限的。展望HMI人机交互的未来,领先的工程师甚至正在探索实施增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 以可视化制造功能的方法促进HMI发展,我们可以大胆地相信人机交互的未来是光明的。