人機界面產品是操作端與控制端融合的完美結合,隨著工控產品的升級以及工業現場總線通訊的發展,很多工業控制設備都具備了通訊能力,所以只要有串口通訊能力的工業控制設備,如變頻器、伺服控制器、溫控儀表、流量計,稱重模塊等都可以連接人機界面產品,并且隨著工業4.0的自動化產業升級,越來越多的工控設備,工控儀表具備了以太網通訊,這樣更變于實現設備硬件之間的組態。
“觸摸屏”與人機界面
“觸摸屏”:是人機界面產品中可能用到的硬件部分,是一種集成了傳統意義上的電腦操作方式,外形酷似顯示屏的輸入設備;
人機界面:是一種包含硬件和軟件的工控設備。在工業系統中,人們常把具有觸摸輸入功能的人機界面產品稱為“觸摸屏”,這是不準確的。
了解人機界面
1、組態軟件與人機界面
組態軟件:是運行于PC硬件平臺、windows操作系統下的一個通用工具軟件產品,和PC機或工控機一起也可以組成HMI產品;西門子WINCC就是運行在windows系統下的一款性能很好的組態軟件,AB公司早期應用的RSview32,以及現在升級版的FTview系列,都在兼容性以及通訊協議上做了很大的提升。
由于PC的硬件平臺性能強大(主要反應在在速度和存儲容量上),通用組態軟件的功能也強很多,適用于大型的監控系統中。
人機界面:產品常被大家稱為“觸摸屏”,包含HMI硬件和相應的專用畫面組態軟件,一般情況下,不同廠家的HMI硬件使用不同的畫面組態軟件,連接的主要設備種類是PLC以及電機驅動器,儀表等。
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2、操作系統與人機界面產品
任何人機界面產品都有系統軟件部分,系統軟件運行在HMI的處理器中,支持多任務處理功能,處理器中需有小型的操作系統管理系統軟件的運行。
基于平板計算機的高性能人機界面產品中,一般使用WinCE,Linux等通用的嵌入式操作系統。就拿西門子系列而言,西門子HMI產品中,觸摸屏是指單純的硬件,而真正實現操作還要有系統的支持,以及工業軟件的嵌入。
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3、PC機加觸摸屏可以直接與PLC通訊,完成HMI的功能
由于市場上工控產品種類繁多,各個品牌之間都有相應的技術屏障,導致在應用方面對工控人員的技術要求,有相當的難度,相信在以后的發展中,越來越會有更完善的一個行業標準出現。
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4、人機界面可以通過其他數據接口與設備連接
隨著計算機和數字電路技術的發展,人機界面產品的接口能力越來越強。
除了傳統的串行(RS232、RS422/RS485)通訊接口外,有些人機界面產品已具有網口、并口、USB口等數據接口,它們就可與具有網口、并口、USB口等接口的工業控制設備相連接,來實現設備和人機的交互。
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5、是否有通訊功能的設備一定能和人機界面產品連接?
應該是這樣的。因為通用的人機界面產品都提供了大量的、可供選擇的常用設備通訊驅動程序;一般情況下,只要在人機界面的畫面組態軟件中選擇與連接設備相對應的通訊驅動程序,就可以完成HMI和設備的通訊連接。如果所選HMI產品的組態軟件中沒有要連接設備的通訊驅動程序,用戶則可以把要連接設備的通訊口類型和協議內容告知HMI產品的生產商,請HMI廠商代為編制該設備的通訊驅動程序。
未來人機界面的發展趨勢是什么?
隨著數字電路和計算機技術的發展,未來的人機界面產品在功能上的高、中、低劃分將越來越不明顯,HMI的功能將越來越豐富;5.7寸以上的HMI產品將全部是彩色顯示屏,屏的壽命也將更長。由于計算機硬件成本的降低,HMI產品將以平板PC計算機為HMI硬件的高端產品為主,因為這種高端的產品在處理器速度、存儲容量、通訊接口種類和數量、組網能力、軟件資源共享上都有較大的優勢,是未來HMI產品的發展方向。當然,小尺寸的(顯示尺寸小于5.7寸)HMI產品,由于其在體積和價格上的優勢,隨著其功能的進一步增強(如增加IO功能),將在小型機械設備的人機交互應用中得到廣泛應用。
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?魁伯恩自動化項目部專業從事安全生產檢測監控,生產過程自動化和通信產品的研發、生產、銷售和服務,是集科研開發、工程設計、加工制造、系統集成和工程安裝、服務于魁伯恩的科技團隊。
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?作者:趙建明
本篇文章由魁伯恩技術工程師趙建明提供,詳細情況可掃描下方二維碼添加我司公眾號咨詢。