【文章內容簡介】 頻器、直流調速器、儀表等工業(yè)控制設備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元（如觸摸屏、鍵盤 、鼠標等）寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實現(xiàn)人與機器信息茶葉揉捻機自動化改造 11 交互的數(shù)字設備 ,由硬件和軟件兩部分組成。 HMI 為英文 HumanMachine Interface 的縮寫。 人機界面（ HMI）產(chǎn)品的組成及工作原理 ： 人機界面產(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，即運行于 HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和 運行于 PC 機 Windows 操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（如 JB－ HMI 畫面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用 HMI的畫面組態(tài)軟件制作 “ 工程文件 ” ，再通過 PC 機和 HMI 產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的 “ 工程文件 ” 下載到HMI 的處理器中運行。 人機界面產(chǎn)品的基本功能及選型指標 （ 1） 基本功能： （ 2） 設備工作狀態(tài)顯示，如指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線等； （ 3） 數(shù)據(jù)、文字輸入操作，打印輸出； （ 4） 生產(chǎn)配方存儲，設備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄； （ 5） 簡單的邏輯和數(shù)值運算； （ 6） 可連接多種工業(yè)控制設備組網(wǎng) 。 （ 7） 選型指標： （ 8） 顯示屏尺寸及色彩，分辨率； （ 9） HMI 的處理器速度性能； （ 10） 輸入方式：觸摸屏或薄膜鍵盤； （ 11） 畫面存貯容量，注意廠商標注的容量單位是字節(jié)（ byte）、還是位（ bit）； （ 12） 通訊口種類及數(shù)量，是否支持打印功能。 人機界面產(chǎn)品分類 (1)薄膜鍵輸入的 HMI，顯示尺寸小于 ，畫面組態(tài)軟件免費，屬初級產(chǎn)品。如 POP－ HMI 小型人機界面； (2)觸摸屏輸入的 HMI，顯示屏尺寸為 ～ ，畫面組態(tài)軟件免費，屬中級產(chǎn)品； 茶葉揉捻機自動化改造 12 (3)基于平板 PC 計算機的、多種通訊口的、高性能 HMI，顯示尺寸大于 ，畫面組態(tài)軟件收費，屬高端產(chǎn)品。 人機界面的使用方法 (1)明確監(jiān)控任務要求，選擇適合的 HMI 產(chǎn)品； (2)在 PC 機上用畫面組態(tài)軟件編輯 “ 工程文件 ” ； (3)測試并保存已編輯好的 “ 工程文件 ” ； (4)PC 機連接 HMI 硬件，下載 “ 工程文件 ” 到 HMI 中； (5)連接 HMI 和工業(yè)控制器（如 PLC、儀表等），實現(xiàn)人機交互。 人機界面品牌分類 EVIEW EVIEW 人機產(chǎn)品是中國最早最專業(yè)的工業(yè) 級人機界面品牌之一，自2021年進入中國大陸市場以來，以其專業(yè)的品質、卓越的性能、合理的價格得到了市場的最大認可，產(chǎn)品銷量及市場占有率居同行業(yè)之首， EVIEW品牌曾被業(yè)界權威媒體工控網(wǎng)評為 “ 工控 TOP10” 第一名、美國 Control Engineering 雜志評選的 “ 中國最有影響的人機界面品牌 ” 第一名、年度“ 最佳人機界面產(chǎn)品 ” 獎。 臺灣威綸 “WEINVIEW” 品牌人機界面（觸摸屏 ） 。 WEINVIEW 人機產(chǎn)品在行業(yè)內率先采用符合先進環(huán)保標準的無鉛零件和制造工藝，用實際行動為企業(yè)道德印上金牌品質保 證，一路保持行業(yè)領先。 人機界面發(fā)展概述 : ： 從計算機問世以來，早期用戶是以計算機專業(yè)人員為主，但隨著計算機廣泛進入人們的工作生活領域，計算機用戶發(fā)生了改變，非計算機專業(yè)的普通用戶成了用戶的主體。這一重大轉變使計算機的可用性問題變得日益突出起來。人機界面應當是什么樣的？如何去建造這樣的界面？人們開始關注和研究這些問題。這些問題既涉及人也涉及計算機及一些相關的學科，如：心理學、人的因素學（ Human Factors）、社會學、語言學等。隨著計算機技術的發(fā)展，應用領域的拓寬，從而 帶來了不同的理論方法。八十年代以來，人機界面的研究有了前所未有的發(fā)展，微型計算機的迅速普及對此起了重要的推動作用。 茶葉揉捻機自動化改造 13 (1)分析與評價技術 :用于分析、評價用戶界面有效性的理論和經(jīng)驗方法，如任務分析、話語分析、內容分析及可用性評價等。 (2)設計方法論 :用來產(chǎn)生好的用戶界面設計的方法與技術，如：軟件心理學、環(huán)境因素設計法、多方參與設計法以及支持設計過程的工具和標記法。 (3)開發(fā)工具和方法 ： 支持用戶界面開發(fā)的工具箱、用戶界面管理系統(tǒng)（ UIMS）、快速原型法和程序設計輔助工 具等。 (4)交互方式與設備 :新的輸入／輸出設備和設備運用策略，包括視覺、聲音、觸覺、姿態(tài)等通信模態(tài)及多種模態(tài)的集成。 (5)關鍵用戶界面成分：如用戶界面隱喻（ metaphor）、用戶界面風格、智能界面技術、取消、超文本／超媒體以及聯(lián)機幫助。 (6)用戶模型：包括用戶行為模型、關于系統(tǒng)的用戶內心模型、用戶個體差異 (7)特定應用的用戶界面設計：滿足某類應用問題對人機交互作用的特定限制條件和要求的用戶界面設計。如：虛擬現(xiàn)實、智能輔導系統(tǒng)、信息檢索、Inter/WWW、 CAD/CAM、專家系統(tǒng)過程控制、決策支持等。 (8)計算機輔助協(xié)同工作（ CSCW）：關于如何使用計算機系統(tǒng)幫助人的群體有效協(xié)同工作的研究，包括現(xiàn)場觀察研究、理論模型、群體用戶界面開發(fā)設計等。 (9)法律與標準：關于用戶界面的專利和版權問題、用戶界面的標準化。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)展為具有相當規(guī)模的相對對立的研究領域。 人機界面 的 發(fā)展 趨勢 :隨著人機界面在計算機容量、網(wǎng)絡技術、圖形技術、多媒體技術以及新 型輸入輸出設備方面的迅速發(fā)展，今后的人機界面將具有一些新的特點： (1）人與計算機的交互操作變得更接近于同現(xiàn)實世界的交互操作，為減輕人在交互作用上的認識負擔和更多地利用人從演化和經(jīng)歷中獲得的自然技能提供了新的可能性。 (2）人機界面將越來越多地具有多模態(tài)高寬帶的特點。更多的人的感受表達模態(tài)將被用于和計算機的信息交流，甚至可以設想最重要把人的神經(jīng)細胞的直接觸發(fā)和測取作為交互的通道，為此同時輸入輸出設備之間的區(qū)別將變得越來越不明顯。 (3)網(wǎng)絡技術尤其是 Inter 的普及使今后的計算機用戶具有更多 的群體茶葉揉捻機自動化改造 14 特點，從而對適應人的群體社會化組織和行為規(guī)律的群體用戶界面將會有大的需求。人機界面設計下一代方法是交互的集成方法。它將大量地使用語音、自然語言和高級圖形，也可用其它交互媒體，如眼的動作和手勢、姿態(tài)等，還可用三維圖像生動地引導解釋交互和任務。 總之，未來的人機界面設計對研究和設計者提出了多方面的挑戰(zhàn)。許多信息技術領域的公司企業(yè)，這些年紛紛對與用戶界面開發(fā)有關的專業(yè)人員提出要求，很多大學適應這種要求，設立了相關的課題甚至專業(yè)。 人機界面的總體設計 :狹義的人機界面指計算機系統(tǒng)中的人機界面((HumanComputer Interface,HC1) ，又稱人機接口、用戶界面 (User Interface)，它是計算機科學中最年輕的分支之一。人機界面是計算機科學與心理學、圖形藝術、認知科學和人機工程學的交叉研究領域，是人與計算機之間傳遞和交換信息的媒介，是計算機系統(tǒng)向用戶提供的綜合操作環(huán)境。近年來，隨著軟件工程學的迅速發(fā)展、新一代計算機技術研究的推動，以及網(wǎng)絡技術的突飛猛進，人機界面設計和開發(fā)已成為國際計算機界最為活躍的研究方向。 人機界面的設計原則：人機界面設計的好壞與設計者的經(jīng)驗有直接的關系，有 些原則對幾乎所有良好的人機界面的設計都是適用的，一般可從可交互性、信息、顯示、數(shù)據(jù)輸入等 方面考慮 : 原則 1:在同一用戶界面中，所有的菜單選抒、命令輸入、數(shù)據(jù)顯示和其他 功能應保持風格的一致性。風格一致的人機界面會給人一種簡潔、和諧的美感。 原則 2:對所有可能造成損害的動作，堅持要求用戶確認，例如提問“你肯 定?? ?”等，對大多數(shù)動作應允許恢復 (UNDO)，對用戶出錯采取寬容的態(tài)度。 原則 3:用戶界面應能對用戶的決定做出及時的響應，提高對話、移動和思 考的效率，最大可能的減少擊鍵次數(shù)，縮短鼠標移動距離，避免 使用戶產(chǎn)生無所適從的感覺。 原則 4:人機界面應該提供上下文敏感的求助系統(tǒng)，讓用戶及時獲得幫助， 盡量用簡短的動詞和動詞短語提示命令。 原則 5:合理劃分并高效使用顯示屏。僅顯示與上下文有關的信息，允許用 戶對可視環(huán)境進行維護 :如放大、縮小圖像 。用窗口分隔不同種類的信息，只顯 示有意義的出錯信息，避免因數(shù)據(jù)過于費解造成用 )”煩惱。 上述原則都是進行人機界面設計應遵循的最基本的原則，除此之外還有許茶葉揉捻機自動化改造 15 多設計原則應當考慮，比如如何正確的使用顏色等。 人機界面設計的過程 ： 人機界面的設計過程可分為以下幾個步驟： 、總體結構和過程性描述，界面設計一般只作為附屬品，只有對用戶的情況 (包括年齡、性別、心理情況、文化程度、個性、種族背景等 )有所了解，才能設計出有效的用戶界面；根據(jù)終端用戶對未來系統(tǒng)的假想 (簡稱系統(tǒng)假想 )設計用戶模型，最終使之與系統(tǒng)實現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象 (系統(tǒng)的外部特征 )相吻合，用戶才能對系統(tǒng)感到滿意并能有效的使用它；建立用戶模型時要充分考慮系統(tǒng)假想給出的信息，系統(tǒng)映象必須準確地反映系統(tǒng)的語法和語義信息?？傊挥辛私庥脩簟⒘私馊蝿詹拍茉O計出好的人機 界面。 ： 任務分析有兩種途徑。一種是從實際出發(fā)，通過對原有處于手工或半手工狀態(tài)下的應用系統(tǒng)的剖析，將其映射為在人機界面上執(zhí)行的一組類似的任務；另一種是通過研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說明，導出一組與用戶模型和系統(tǒng)假想相協(xié)調的用戶任務。 逐步求精和面向對象分析等技術同樣適用于任務分析。逐步求精技術可把任務不斷劃分為子任務，直至對每個任務的要求都十分清楚；而采用面向對象分析技術可識別出與應用有關的所有客觀的對象以及與對象關聯(lián)的動作。 ： 設計 任何一個機界面，一般必須考慮系統(tǒng)響應時間、用戶求助機制、錯誤信息處理和命令方式四個方面。系統(tǒng)響應時間過長是交互式系統(tǒng)中用戶抱怨最多的問題，除了響應時間的絕對長短外，用戶對不同命令在響應時間上的差別亦很在意，若過于懸殊用戶將難以接受；用戶求助機制宜采用集成式，避免疊加式系統(tǒng)導致用戶求助某項指南而不得不瀏覽大量無關信息；錯誤和警告信息必須選用用戶明了、含義準確的術語描述，同時還應盡可能提供一些有關錯誤恢復的建議。此外，顯示出錯信息時，若再輔以聽覺 (鈴聲 )、視覺 (專用顏色 )刺激，則效果更佳；命令方式最好是菜單與鍵 盤命令并存，供用戶選用。 CASE 工具構造界面原型，并真正實現(xiàn)設計模型軟件模型一旦確定，即可構造一個軟件原形，此時僅有用戶界面部分，此原形交用戶評審，根據(jù)反饋意見修改后再交給用戶評審，直至與用戶模型和系統(tǒng)假想一致為茶葉揉捻機自動化改造 16 止。一般可借助于用戶界面工具箱 (Userinterfacetoolkits)或用戶界面開發(fā)系統(tǒng) (Userinterfacedevelopmentsystems)提供的現(xiàn)成的模塊或對象創(chuàng)建各種界面基本成分的工作。 人機界面設計的評價 ： 怎樣評價一個人機界面設計質量的優(yōu)劣，目前還沒 有一個統(tǒng)一的標準。一般地，評價可以從以下幾個主要方面進行考慮： (1)用戶對人機界面的滿意程度； (2)人機界面的標準化程度； (3)人機界面的適應性和協(xié)調性； (4)人機界面的應用條件； (5)人