第七章-人机界面(HMI)设计

第七章人机界面（HMI）设计人机界面（HMI：HumanMachineInterface）是操作人员、系统工程师与控制系统（DCS、PLC等）交互的界面，一般来说系统工程师只负责系统的生成、组态维护等工作，所以人机界面更多的是指操作人员与控制系统交互的界面。西门子公司的SIMATICWINCC软件是人机界面的组态软件。第一节HMI总体设计HMI的功能要求及组态的工作内容HMI功能要求有：概貌显示、分组显示、单点显示、历史趋势显示、报警点摘要显示、动态模拟流程显示，用文字或图形动态地显示控制设备中开关量的状态和数字量的数值。通过各种输入方式，将操作人员的开关量命令和数字量设定值传送到控制设备。监控画面组态HMI的通信功能编译和下载项目文件运行阶段第一节HMI总体设计HMI软件设计HMI软件一般都会提供丰富的组态功能，通过这些功能生成运行监控画面，通过监控画面实现对生产过程的监视与控制，实现对生产过程的操作。这些功能包括：面向对象的图形/图标系统安全性管理监视控制先进的报警多种交互方式第二节图形画面总貌画面总貌画面显示系统各设备、装置、区域的运行状态以及全部过程参数变量的状态、测量值、设定值、控制方式（手动/自动状态）、高低报警等信息。第二节图形画面分组画面分组画面以模拟仪表的仪表盘形式按事先设定的分组，同时显示几个回路的信息：如过程参数变量的测量值、调节器的设定值、输出值、控制方式等。第二节图形画面单点画面单点画面又称为调整画面，显示一个参数、控制点的全部信息以及实时趋势和历史趋势。从调整画面也可以直接对模拟回路进行设定、调整操作。第三节数据记录与趋势视图数据记录与趋势视图数据记录用于获取、处理和记录工业设备的过程数据。数据是指在生产过程中采集的，保存在HMI设备连接的某一自动化设备存储器中的过程变量（测量值）。第四节报警画面报警用来指示生产过程中出现的事件或操作状态，以便用报警信息对系统进行诊断。报警信息（AlarmMessage）简称为信息、消息或报文。报警事件可以在HMI设备上显示，或者输出到打印机。也可以将报警事件保存在报警记录中，记录的报警事件可以在HMI设备上显示，或者以报表形式打印输出。报警包括自定义报警和系统报警。第四节报警画面HMI组态软件两种图形对象：报警画面SIMATICWINCC软件组态的报警画面。包括：报警时间、过程变量名、过程变量说明、过程变量的当前值、报警设定值、过程变量的工程单位、报警优先级别等。第四节报警画面报警窗口用事件触发的方式关闭和打开报警窗口。报警窗口保存在它自己的层上，在组态时可以将它隐藏。报警指示器报警指示器是组态好的图形符号，在画面模板中组态的报警指示器将成为项目中所有画面上的一个元件。报警出现时它将显示在画面上，报警消失时它也随之消失。第五节报表系统报表用于归档过程数据和完整的生产周期。可以报告报警信息和配方数据，以及创建班次报表、输出批量数据或者对生产制造过程进行归档。第六节用户管理用户管理用于运行时控制对数据和函数的访问。创建并管理用户和用户组。在运行系统中，通过“用户视图”来管理用户和口令。保证只有经过专门训练和授权的人员才能对设备进行设计、调试、操作、维修以及其它操作。第七节通讯系统通讯系统完成整个DCS各站之间以及与上位管理机之间的信息交换，将控制站及输入/输出接口采集的过程信号送往操作站显示、存储，将操作站的控制指令送往控制站，将控制站的输出信号送往各终端设备，接受来自上位管理机的指令，将规定的数据送至上位管理机。根据需要，设置DCS与上位监控计算机通讯，执行优化控制和生产管理功能，或要求DCS与PLC实现通讯，执行复杂的顺序控制及安全联锁功能。