【正文】 設(shè)計(jì)出好的人機(jī) 界面。 上述原則都是進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的最基本的原則，除此之外還有許茶葉揉捻機(jī)自動化改造 15 多設(shè)計(jì)原則應(yīng)當(dāng)考慮，比如如何正確的使用顏色等。僅顯示與上下文有關(guān)的信息，允許用 戶對可視環(huán)境進(jìn)行維護(hù) :如放大、縮小圖像 。 原則 4:人機(jī)界面應(yīng)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 2:對所有可能造成損害的動作，堅(jiān)持要求用戶確認(rèn)，例如提問“你肯 定?? ?”等，對大多數(shù)動作應(yīng)允許恢復(fù) (UNDO)，對用戶出錯采取寬容的態(tài)度。 人機(jī)界面的設(shè)計(jì)原則：人機(jī)界面設(shè)計(jì)的好壞與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有直接的關(guān)系，有 些原則對幾乎所有良好的人機(jī)界面的設(shè)計(jì)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(yīng)保持風(fēng)格的一致性。人機(jī)界面是計(jì)算機(jī)科學(xué)與心理學(xué)、圖形藝術(shù)、認(rèn)知科學(xué)和人機(jī)工程學(xué)的交叉研究領(lǐng)域，是人與計(jì)算機(jī)之間傳遞和交換信息的媒介，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向用戶提供的綜合操作環(huán)境。許多信息技術(shù)領(lǐng)域的公司企業(yè)，這些年紛紛對與用戶界面開發(fā)有關(guān)的專業(yè)人員提出要求，很多大學(xué)適應(yīng)這種要求，設(shè)立了相關(guān)的課題甚至專業(yè)。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(dǎo)解釋交互和任務(wù)。 (3)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)尤其是 Inter 的普及使今后的計(jì)算機(jī)用戶具有更多 的群體茶葉揉捻機(jī)自動化改造 14 特點(diǎn)，從而對適應(yīng)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。 (2）人機(jī)界面將越來越多地具有多模態(tài)高寬帶的特點(diǎn)。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(qiáng)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(dāng)規(guī)模的相對對立的研究領(lǐng)域。 (8)計(jì)算機(jī)輔助協(xié)同工作（ CSCW）：關(guān)于如何使用計(jì)算機(jī)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(shè)計(jì)等。 (6)用戶模型：包括用戶行為模型、關(guān)于系統(tǒng)的用戶內(nèi)心模型、用戶個體差異 (7)特定應(yīng)用的用戶界面設(shè)計(jì)：滿足某類應(yīng)用問題對人機(jī)交互作用的特定限制條件和要求的用戶界面設(shè)計(jì)。 (4)交互方式與設(shè)備 :新的輸入／輸出設(shè)備和設(shè)備運(yùn)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。 (2)設(shè)計(jì)方法論 :用來產(chǎn)生好的用戶界面設(shè)計(jì)的方法與技術(shù)，如：軟件心理學(xué)、環(huán)境因素設(shè)計(jì)法、多方參與設(shè)計(jì)法以及支持設(shè)計(jì)過程的工具和標(biāo)記法。八十年代以來，人機(jī)界面的研究有了前所未有的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)的迅速普及對此起了重要的推動作用。這些問題既涉及人也涉及計(jì)算機(jī)及一些相關(guān)的學(xué)科，如：心理學(xué)、人的因素學(xué)（ Human Factors）、社會學(xué)、語言學(xué)等。這一重大轉(zhuǎn)變使計(jì)算機(jī)的可用性問題變得日益突出起來。 WEINVIEW 人機(jī)產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)率先采用符合先進(jìn)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的無鉛零件和制造工藝，用實(shí)際行動為企業(yè)道德印上金牌品質(zhì)保 證，一路保持行業(yè)領(lǐng)先。 人機(jī)界面品牌分類 EVIEW EVIEW 人機(jī)產(chǎn)品是中國最早最專業(yè)的工業(yè) 級人機(jī)界面品牌之一，自2021年進(jìn)入中國大陸市場以來，以其專業(yè)的品質(zhì)、卓越的性能、合理的價格得到了市場的最大認(rèn)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(quán)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(jī)界面品牌 ” 第一名、年度“ 最佳人機(jī)界面產(chǎn)品 ” 獎。如 POP－ HMI 小型人機(jī)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(fèi)，屬中級產(chǎn)品； 茶葉揉捻機(jī)自動化改造 12 (3)基于平板 PC 計(jì)算機(jī)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(fèi)，屬高端產(chǎn)品。 （ 7） 選型指標(biāo)： （ 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(biāo)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。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(jī)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(yùn)行。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 為英文 HumanMachine Interface 的縮寫。 如果利用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，交互設(shè)計(jì)是從屬于產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)的子系統(tǒng)。在 交互設(shè)計(jì) 子系統(tǒng)中，交互是內(nèi)容 /靈魂，界面是形式/肉體；然而在大的產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，交互和界面，都只是解決人機(jī)關(guān)系的一種手段，不是最終目的，其最終目的是解決和滿足人的需求。界面是人與機(jī) 環(huán)境發(fā)生交互關(guān)系的具體表達(dá)形式。這里界面定義為通信的媒體或手段，它的物化體現(xiàn)是有關(guān)的支持軟件和硬件，如帶有鼠標(biāo)的圖形顯示終端等。具體來說，人機(jī)交互用戶與含有計(jì)算機(jī)機(jī)器之間的雙向通信，以一定的符號和液晶屏被用作人機(jī)界面顯示器動作來實(shí)現(xiàn)，如擊鍵，移動鼠標(biāo)，顯示屏幕上的符號 /圖形等。人機(jī)交互與人機(jī)界面的關(guān)系 如下： 人機(jī)交互是指人與機(jī)器的交互，本質(zhì)上是人與計(jì)算機(jī)的交互。 人機(jī)交互 （ HumanComputer Interaction, 簡寫 HCI）：是研究關(guān)于設(shè)計(jì)、評價和實(shí)現(xiàn)供人們使用的交互計(jì)算系統(tǒng)以及有關(guān)這些現(xiàn)象進(jìn)行研究的科學(xué)?，F(xiàn)在大量運(yùn)用在 工業(yè) 與 商業(yè) 上，簡 單的區(qū)分為“ 輸入 ” （ Input）與 “ 輸出 ” （ Ouput）兩種，輸入指的是由人來進(jìn)行 機(jī)械 或設(shè)備的操作，如把手、開關(guān)、門、指令 (命令 )的下達(dá)或保養(yǎng)維護(hù)等，而輸出指的是由機(jī)械或設(shè)備發(fā)出來的通知，如故障、警告、操作說明提示等，好的人機(jī)茶葉揉捻機(jī)自動化改造 10 接口會幫助使用者更簡單、更正確、更迅速的操作機(jī)械，也能使機(jī)械發(fā)揮最大的效能并延長使用壽命，而目前市面上所指的人機(jī)接口則多界狹義的指在 軟件人性化的操作接口上。它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。是指人和機(jī)器在信息交換和功能上接觸或互相影響的領(lǐng)域或稱界面所說人機(jī)結(jié)合面，信息交換，功能接觸或互相影響，指人和機(jī)器的硬接觸和軟觸，此結(jié)合面不僅包括點(diǎn)線面的直接接觸，還包括遠(yuǎn)距離的信息傳遞與控制的作用空間。茶葉揉 捻自動控制系統(tǒng)的各項(xiàng)功能均可以通過人機(jī)界面來進(jìn)行操作與實(shí)現(xiàn)。本論文在這里只討論上位機(jī)軟件程序的開發(fā) ,主要研究人機(jī)界面 人機(jī)界面概述 ：人與機(jī)之間存在一個相互作用的“面”，所有的人機(jī)信息交流都發(fā)生在這個作用面上，通常稱為人機(jī)界面。主要劃分成以下三個層次 :用戶界面層、數(shù)據(jù)庫層和應(yīng)用服務(wù)層。下位機(jī)軟件指的是 S7300 PLC 程序的開發(fā)，是利用 STEP7 進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，主要實(shí)現(xiàn)揉捻過程的自動控制、傳感器數(shù)據(jù)采集、邏輯運(yùn)算以及人機(jī)界面的設(shè)計(jì)開發(fā)。 PLC 變頻器 異步電機(jī) 指示燈 HMI 行程開關(guān) 驅(qū)動器 壓力傳感器 步進(jìn)電機(jī) 顯示系統(tǒng) 調(diào)速控制系統(tǒng) 壓力控制系統(tǒng) 茶葉揉捻機(jī)自動化改造 9 第四章 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 整個茶葉揉捻系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)和下位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)。上下葉控制由電磁閥、氣缸、接近開關(guān)以及限位開關(guān)組成，其中限位開關(guān)有四個 。下位機(jī)是一個西門子 S7300系列的 PLC:調(diào)速控制系統(tǒng)主要是一臺變頻器，交流電機(jī)是原有的 。 茶葉揉捻機(jī)自動化改造 8 第三章 茶葉揉捻機(jī)自動控制系統(tǒng)的硬件概況 茶葉揉捻機(jī)自動控制系統(tǒng)的硬件主要由上位機(jī)、下位機(jī)和調(diào)速控制、壓力控制、上下葉控制以及顯示四個子系統(tǒng)組成。 為方便操作人員裝上殺青葉，需要控制揉桶的所停位置以及壓蓋的上升和旁移。下茶時，拔開鎖緊銷，出茶門在重力作用下下垂，出茶門打開。加工前，把每 一過程的時間參數(shù)輸入上位機(jī)中，再由上位機(jī)傳輸給 PLC, PLC 根據(jù)輸入的時間參數(shù)控制主電機(jī)和壓力系統(tǒng)的運(yùn)行?？傊鶕?jù)各茶種的特征，葉質(zhì)老嫩、勻度和殺青質(zhì)量來制定。 揉捻過程控制 ：過程控制其實(shí)就是時間控制?，F(xiàn)在，在手輪的位置上裝一個步進(jìn)電機(jī)，改手輪轉(zhuǎn)動為步進(jìn)電機(jī)帶動絲桿轉(zhuǎn)動。角沿管壁開鑿的斜槽，鋼管中心是一根絲桿，可以帶動加壓臂上的螺母沿著豎直長槽 上下移動，并沿著斜槽移離揉桶上方，便于上葉。 把加壓型式由 55 型的雙滑柱加壓改為 4045 型的單滑柱絲桿浮動加壓。 壓力控制：壓力控制是整個控制 系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，利用壓蓋的升降來控制桶內(nèi)茶葉所受到的壓力。變頻調(diào)速技術(shù)是目前世界上技術(shù)先進(jìn)、使用成熟、性能可靠的調(diào)速方式，它實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)速連續(xù)無級調(diào)速。但是不同的茶種、 0十質(zhì)和殺青質(zhì)量，需用不同的轉(zhuǎn)速揉捻，雖然只是些微的變化，也體現(xiàn)茶葉加工的精細(xì)程度。 揉桶轉(zhuǎn)速控制： 原 6CR55 型茶葉揉捻機(jī)有一齒輪減速機(jī)構(gòu)，輸出轉(zhuǎn)速為50 士 1r/min。如果在運(yùn)行當(dāng)中遇到問題，但是可以通過手動解決，那么，先可以按下暫停，然后再切換到手動狀態(tài)，進(jìn)行手動操作。運(yùn)行當(dāng)中的重要數(shù)據(jù)，在停電后能夠得到保持，恢復(fù)供電后，也能繼續(xù)工作。如果在揉捻過程當(dāng)中，系統(tǒng)檢測到異?，F(xiàn)象，系統(tǒng)會報(bào)警。揉捻結(jié)束后，出茶門自動打 開，等待下茶。按下開始按鈕，茶葉揉捻機(jī)會進(jìn)入自動運(yùn)行狀態(tài)，隨后進(jìn)入初始化狀態(tài)，再進(jìn)行故障自檢，一切正常后，如果沒有新的數(shù)據(jù)輸入，系統(tǒng)會自動載入上次數(shù)據(jù)。 1 臺時產(chǎn)量 Kg/h 100~140 電機(jī) 功率 Kw 電壓 V 220 外形（長 X 寬 X 高） Mm 1500X1500X1400 揉捻機(jī)自動控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 本著操作簡便，安全可靠，生產(chǎn)效率高的目標(biāo)，茶葉揉捻機(jī)控制部分應(yīng)達(dá)到以下工作要求。 (2)雙動式茶葉揉捻機(jī) :揉桶與揉盤均作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。第六代茶葉揉捻機(jī)產(chǎn)品系列統(tǒng)一標(biāo)注為“ 6CR”字樣， 6”代表第六代， C”是“茶”字拼音第一個字母大寫， R”是“揉”字拼音第一個字母大寫。 茶葉揉捻設(shè)備 茶葉揉捻機(jī) (tea twisting machine)是由揉桶與揉盤作相對回轉(zhuǎn)運(yùn)動而將茶葉搓揉成條、擠出茶汁的機(jī)械。因其物理性能硬、脆。揉捻是初步做形，除了白茶類和綠、黃茶中有些不要揉捻外，一般在制茶過程中都有揉捻工序。 課題的主要研究內(nèi)容 本課題的主要研究內(nèi)容包括 : 6CR 一 55 型茶葉揉捻機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制定出相應(yīng)的茶葉揉捻機(jī) 動 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案； 茶葉揉捻機(jī)自動化改造 3 ，主要是人機(jī)界面的設(shè)計(jì)； ,主要是數(shù)據(jù)的采集與顯示模塊。針對我國不同茶葉生產(chǎn)過程的特色和上述主要問題，引進(jìn)一世界先進(jìn)水平的種植和加工技術(shù)、理念、設(shè)備和裝置等，在消化吸收的基礎(chǔ)上，合 必要的創(chuàng)新研究，整合過去幾十年來提出的成熟技術(shù)成果，力求改善加工設(shè)的自動化和智能化程度，提升加工的工藝水平，提出我國綠茶 (名優(yōu)綠茶、大綠茶 )、 CTC 紅茶和烏龍茶的標(biāo)準(zhǔn)化加工工藝參數(shù)，研制出茶葉加工關(guān)鍵設(shè)備自動控制裝置和生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)，研制出茶葉加工智能化專家咨詢系統(tǒng)。由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所承擔(dān)的農(nóng)業(yè)部948 滾動項(xiàng)目《茶葉標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)鍵技術(shù)引進(jìn)、消化與創(chuàng)新研究》于 2021 年正式