人机界面的开发及其应用.docx

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1、人机界面面的开发发与应用用彭彦卿，厦门理理工学院院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 要要 研研究人机机界面主主画面、参数设设定与显显示画面面、报警警显示画画面的开开发与应应用。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。同时介介绍了人人机的在在线模拟拟和离线线模拟功功能的应应用以及及人机的的下载应应用及系系统组网网与整合合功能。Absttracct: Thee dees

2、iggn mmethhod andd apppliicattionn skkillls aabouut HHMI maiin sscreeen, paarammeteer iinpuut aand outtputt sccreeen, alaarm andd heelp scrreenn arre sstuddiedd. TThe diffferrentt meeanss baasedd onn AuutoCCAD andd onn Kiing Vieew ssofttwarre iin mmainn sccreeen ddesiign aree diiscuusseed； inn thhe

3、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 siimullatiion andd

4、 offf-llinee siimullatiion funnctiion, thhe ddownnloaad oof sscreeenss annd nnet funnctiion aree diiscuusseed.关键词词人机机界面；PLCC；画面面设计；离线模模拟；在在线模拟拟Key worrds: Huumann-Maachiine-Intterffacee；PLCC；Scrreenndessignn；Offf-liine simmulaatioon；OOn-llinee siimullatiion中图分分类号 TPP29人机界面面的主要要功能是是取代传传统的控控制面板板和显示示仪表

5、，同时可可控制PPLC、单片机机、变频频器、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，使机器器具有人人性化。多语言言文字切切换功能能，多台台人机MMULTTIDRROP-LINNK功能能及组网网通信功功能，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 如如何编辑辑好的人人机界面面 如何进进行人机机界面的的开发编编辑，如如何处理理好画面面信息，以及如如何与PPLC通通信及控控制等是是编辑人人机界面面要考虑虑的首要要问题。首先，应该了了解现在在

6、所要开开发的设设备的工工艺流程程，熟悉悉所采用用的人机机以及人人机软件件，熟悉悉所采用用的PLLC的品品牌、型型号及其其软件，并注意意所采用用的人机机是否支支持所采采用的PPLC，如果不不支持需需考虑升升级。一一切就绪绪后才能能进行人人机的软软件开发发。人机机软件的的编辑主主要是以以安全可可靠、美美观实用用。如何何把人机机界面做做得更加加美观，能够随随时显示重重要信息息，把人人机界面面做得更更加人性性化、智智能化，可以从从多方面面来设计计。11 选择择人机、熟悉人人机软件件与画面面的编辑辑方法。确定所采采用的人人机与PPLC，根据人人机与PPLC的的特点进进行编辑辑。编辑辑过程中中应根据据所要

7、运运用的设设备工艺艺流程及及系统控控制的要要求，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，这样才才能有效效地控制制PLCC。人机机界面的的编程，输入大大都直接接采用PPLC的的内部触触点进行行控制，一般不不占用PPLC的的输入点点。常用用的人机机软体都都提供了了一系列列的元件件类别，让使用用者针对对实际运运用的特特性功能能，均有有一种元元件类别别方便选选择。一一般软体体的重要要优势在在于易学学易用，您完全全不必记记忆任何何功能指指令或坐坐标值，只要随随心所欲欲地操纵纵鼠标，就能完完成画面面的设计计。假设设要在画画面上设设计一个个触摸按按钮来控控制输出出点Y00，开关关可根

8、据据控制系系统的要要求，采采用交替替型、保保持型、设ONN型、设设OFFF型等按按钮来实实现。一一般采用用交替型型按钮，设变量量写至PPLC的的内部触触点M00，输出出控制为为PLCC的输出出端口YY0；这这样在做做人机的的画面时时，对应应的PLLC程序序为：LD MM0 ；OUT Y0；交替按钮钮的工作作状态为为交替型型，当你你按动一一次为OON，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，要完成成上述功功能，需需增加一一个停止止按钮MM1，相相应的程程序为：LD MM0；OR YY0；ANI M1；OUT Y0；程序编译译下载后后，将人人机与PPLC联联机通信信，在人

9、人机界面面上触摸摸该按钮钮，PLLC的输输出Y00动作并并自锁。按钮的的工作状状态，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，人机界界面画面面简洁方方便。12 如何何将人机机界面做做得更加加美观将人机界界面设计计得美观观实用、富有人人性化是是非常重重要的。怎样设设计美观观实用的的界面，方式方方法很多多，可根根据自己己的实际际情况，采用相相应的方方法。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进行开开发或者者用相机机、扫描描仪等方方法，将将一

10、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，加入相相应的开开关按钮钮、指示示灯以及及相应的的切换画画面按钮钮等即可可。如图图1为多多头全自自动脉冲冲滴丸机机1号机机组的主主画面，是采用用AuttoCAAD画出出工艺流流程图，然后复复制、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，复制、粘贴到到人机后后，加上上相应的的开关按按钮及功功能开关关等而设设计的。并在画

11、画面上加加入时间间显示和和日期显显示以及及该设备备主要仪仪表的显显示等，这样画画面相对对更加美美观、控控制系统统更加直直观。 图1 脉冲滴滴丸机11号机组组主画面面 图图2 六六头滴丸丸机1号号机组主主画面13 数值值输入与与显示和和信息显显示的设设计数值的显显示是人人机读取取PLCC对应的的暂存器器的数值值，并直直接将数数值显示示在人机机界面上上。通过过参数的的采集与与显示，可以在在人机界界面上直直接观察察一些仪仪表或其其它模块块的参数数。而数数值的输输入是可可以根据据需要设设置、修修改某些些参数，满足设设备的工工作需要要。设计计时可以以利用人人机软件件工具栏栏里的数数值显示示和数值值输入，

12、在需要要的位置置设置大大小合适适的窗口口。并设设置好变变量的读读取或写写入相应应的资料料寄存器器位置以以及相应应的格式式。如图图3是利利用GPP的人机机软体设设计的参参数设定定画面，在画面面里可以以观察从从PLCC传来的的参数信信息，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，参数的的设定必必须利用用小键盘盘进行修修改。而而图4是是采用HHITEECH人人机ADDP软体体设计的的参数设设定画面面，其参参数设定定是利用用数值输输入键，应用时时只要触触摸到数数值输入入按钮，

13、人机显显示内建建数值键键盘，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。显示信信息窗口口可以做做在相应应的控制制画面里里，数字字显示信信息也常常常用棒棒型图，仪表（方表/圆表）图等，其它信信息的显显示有曲曲线图与与XY图图，历史史趋势图图与历史史信息表表等设计计画面。14 报警警显示画画面的设设计 报警显显示画面面是人机机界面与与PLCC的应用用中一个个很重要要的部分分，也是是人机界界面与PPLC应应用中的的一个优优势。它它能直接接、及时时地反映映设备的的故障，通知维维修人员员及时地地排除故故障。甚甚至可以以通过帮帮助画面面，指导导维修人人员如何何判断故故障点、故

14、障的的原因，如何排排除故障障等等。然而图3 用用GP人人机设计计的参数数设定画画面 图4 用 HHITEECH人人机设计计的参数数设定画画面报警画面面如何设设计呢？首先，设计时时应该了了解该设设备可能能出现故故障的地地方，并并且通过过对可能能出现故故障点的的地方进进行信号号的采集集，经过过PLCC的输入入端口输输入，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 动态态图与

15、走走马灯的的设计 为了画画面更加加美观生生动，人人机界面面可适当当增加动动画与走走马灯，可以更更直观逼逼真地感感觉到工工作状态态在人机机上的反反映。比比如当开开启一台台马达，这时可可以看到到人机界界面上的的马达也也跟着转转起来。这样在在操作时时就能较较清楚地地知道电电机的工工作状态态，而且且画面也也会因此此而动起起来，消消除人机机界面的的枯燥与与平淡。采用走走马灯还还能达到到问候、提示及及报警指指示等功功效。可可以在任任意画面面里做报报警信息息显示窗窗口，而而不一定定非要在在报警画画面里显显示报警警信息。并且可可以利用用其可显显示多种种状态的的特性，在正常常的状态态下，即即“0”状态不不显示，

16、这样设设备在正正常情况况下，界界面不会会显示任任何故障障信息。一旦出出现故障障，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，容量大大的特点点。而且且还可以以利用它它这种多多状态特特性，将将不同故故障的状状态做在在一起，当那一一故障出出现，界界面直接接跳出该该故障的的信息及及处理建建议等，或者作作为其它它信息用用途。2 人人机的下下载应用用及系统统的组网网与整合合 在人机机界面的的设计完完成后，下一步步还有许许多工作作，主要要是注意意画面资资料的存存档、人人机界面面系统的的建立、画面应应用资料料的编

17、辑辑、传输输设定电电脑下载载COMM设定、以及画画面的下下载等步步骤。并并且注意意人机系系统与PPLC的的通信连连接。21 人机机界面系系统的建建立 为了让让人机界界面与选选用的PPLC的的通讯连连线达到到双向沟沟通，所所以在下下载前必必须首先先确定人人机界面面的控制制区各状状态区相相对于PPLC的的暂存器器地址。方法：比如脉脉冲滴丸丸机实验验机选用用GP3337人人机与CC2000HE-CPUU42（OMRRON）的应用用，在打打开GPP软件的的项目管管理器后后，在其其画面设设置下拉拉菜单中中，选择择GP设设置，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

18、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、PWSS通信CCOM的的设定、通讯格格式的设设定。还还必须注注意在资资料下载载前，根根据人机机的要求求，调整整相应的的PWSS-面板板后面的的指拨开开关。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，才可能能被下载载到PWWS的记记意

19、体里里执行应应用。22 画面面资料的的下载首先应做做好传输输设定电电脑下载载COMM的设定定，正确确设定目目前所用用的软件件欲由CCOM11或COOM2来来下载资资料到人人机里。并准备备相应的的人机下下载连接接线，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，或厂家家直接提提供的下下载电缆缆。下载载前请先先确认下下载线是是否接妥妥，以及及所指定定的电脑脑下载CCOM设设定是否否正确。确认无无误后，即可将将编译完完成后的的画面资资料信息息下载到到人机界界面。23 人机机界面与与PLCC的通信信连线人机界面面与PLLC的应应用，除除了两者者的通信信格式的的设定必必须完全全正确，在使用用

20、时，必必须准备备一条人人机界面面与PLLC的通通信连接接线，人人机界面面才有可可能与PPLC进进行通信信，才能能利用人人机界面面对PLLC进行行控制的的目的。由于市市面上的的PLCC和人机机界面的的种类较较多，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人人机的在在线模拟拟与离线线模拟在HITTECHH人机AADP33软件中中支持两两种模拟拟方式，在线模模拟和离离线模拟拟，此两两种模拟拟方式提提供设计计者在PPC上将将应用程程序模拟拟人机界界面的环环

21、境而完完整表达达出设计计者欲在在人机界界面上展展现的效效果。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，如同人机与与PLCC间的运运行模式式而不必必真正与与PLCC通讯，可以检检查人机机所设计计的应用用程序的的效果。例如切切换画面面是否正正常，按按钮功能能相关的的动作及及显示是是否正确确。而在在线模拟拟功能，不仅能能检验人人机的程程序是否否正确，又能检检查PLLC的程程序是否否有误，是否达达到理想想的控制制逻辑。可作为为整机安安装前的的调试，这样可可以在不不使用人人机，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

22、软软件同时时操作，让设计计者轻松松完成调调试工作作。当调调试到满满意时再再进行下下一步的的系统安安装。2. 55 系系统的组组网与整整合近年来，计算机机控制已已被迅速速地推广广和普及及，相当当多的企企业已经经大量地地使用各各式各样样的可编编程设备备，如工工业控制制计算机机、变频频器、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趋势。现现在使用用人机时时，不仅仅可以与与单台PPLC进进行控制制，也可可以用一一台人机机通过通通信连线线多台PPLC或或一台PPLC和和其它通通信设备备，如PP

23、C、变变频器、智能仪仪表、伺伺服控制制器等应应用。所所谓的组组网一驱驱多功能能，就是是将一些些仪表、变频器器等利用用PLCC与人机机界面组组成一个个网络，实现PPLC的的分散控控制集中中管理的的控制系系统。同同样也可可利用上上位机进进行系统统的整合合。利用用上位机机系统对对多台人人机或多多台PLLC通过过一通讯讯埠连线线通信。使整个个系统实实现分散散控制与与集中管管理控制制的整合合。3 结结语 如今可可编程控控制器是是应用面面最广、功能强强大、使使用方便便的通用用工业控控制装置置。人机机界面的的应用，实现了了人机界界面与现现场互动动，降低低了集成成难度，提高了了系统的的可靠性性。正如如PLCC

24、在许多多领域已已取代了了传统的的继电器器控制一一样，人人机界面面以其友友好的人人机交互互功能，灵活性性、可靠靠性及其其它强大大的功能能等，在在许多领领域尤其其是控制制复杂，需要随随时观察察和改变变控制参参数的系系统中已已逐步取取代传统统的控制制面板和和显示仪仪表等，而迅速速普及并并获得更更为广泛泛的应用用。参考文文献1HHITEECH。工业级级人机界界面。AADP33视窗软软体使用用说明2HHITEECH。ADPP软体使使用手册册3陈陈李清.PLCC控制系系统在六六头滴丸丸机上的的应用.医药工工程设计计J20004.22.说明：此此文20004年年12月月发表于于鹭江江职业大大学学报报20004年年第4期期。刊号号：CNN35-12224/GG4。主主办单位位：鹭江江职业大大学。