人機(jī)界面(HMI)基礎(chǔ)知識(shí)介紹-宏德PLC培訓(xùn)
1、人機(jī)界面產(chǎn)品的定義
連接可編程序控制器（PLC）、變頻器、直流調(diào)速器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過(guò)輸入單元（如觸摸屏、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等）寫(xiě)入工作參數(shù)或輸入操作命令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器信息交互的數(shù)字設(shè)備,由硬件和軟件兩部分組成。
2、人機(jī)界面（HMI）產(chǎn)品的組成及工作原理
人機(jī)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(jí)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(yùn)行于HMI硬件中的 系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫(huà)面組態(tài)軟件（如JB－HMI畫(huà)面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用HMI的畫(huà)面組態(tài)軟件制作“工程文件 ”，再通過(guò)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。
3、人機(jī)界面產(chǎn)品的基本功能及選型指標(biāo)
基本功能：
設(shè)備工作狀態(tài)顯示，如指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線等、數(shù)據(jù)、文字輸入操作，打印輸出生產(chǎn)配方存儲(chǔ)，設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄簡(jiǎn)單的邏輯和數(shù)值運(yùn)算可連接多種工業(yè)控制設(shè)備組網(wǎng)
選型指標(biāo)：
顯示屏尺寸及色彩，分辨率HMI的處理器速度性能輸入方式：觸摸屏或薄膜鍵盤(pán)畫(huà)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）
通訊口種類(lèi)及數(shù)量，是否支持打印功能
4、人機(jī)界面產(chǎn)品分類(lèi)
薄膜鍵輸入的HMI，顯示尺寸小于5.7ˊ，畫(huà)面組態(tài)軟件免費(fèi)，屬初級(jí)產(chǎn)品。如POP－HMI 小型人機(jī)界面觸摸屏輸入的HMI，顯示屏尺寸為5.7ˊ～12.1ˊ，畫(huà)面組態(tài)軟件免費(fèi)，屬中級(jí)產(chǎn)品基于平板PC計(jì)算機(jī)的、多種通訊口的、高性能HMI，顯示尺寸大于10.4ˊ，畫(huà)面組態(tài)軟件收費(fèi)，屬高端產(chǎn)品
5、人機(jī)界面的使用方法
明確監(jiān)控任務(wù)要求，選擇適合的HMI產(chǎn)品
在PC機(jī)上用畫(huà)面組態(tài)軟件編輯“工程文件”
測(cè)試并保存已編輯好的“工程文件”
PC機(jī)連接HMI硬件，下載“工程文件”到HMI中
連接HMI和工業(yè)控制器（如PLC、儀表等），實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互
二、人機(jī)界面產(chǎn)品問(wèn)答
 1、人機(jī)界面與人們常說(shuō)的“觸摸屏”有什么區(qū)別？
從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，兩者是有本質(zhì)上的區(qū)別的。因?yàn)椤坝|摸屏”僅是人機(jī)界面產(chǎn)品中可能用到的硬件部分，是一種替代鼠標(biāo)及鍵盤(pán)部分功能，安裝在顯示屏前端的輸 入設(shè)備；而人機(jī)界面產(chǎn)品則是一種包含硬件和軟件的人機(jī)交互設(shè)備。在工業(yè)中，人們常把具有觸摸輸入功能的人機(jī)界面產(chǎn)品稱(chēng)為“觸摸屏”，但這是不科學(xué)的。
2、人機(jī)界面和組態(tài)軟件有什么區(qū)別？
人機(jī)界面產(chǎn)品，常被大家稱(chēng)為“觸摸屏”，包含HMI硬件和相應(yīng)的專(zhuān)用畫(huà)面組態(tài)軟件，一般情況下，不同廠家的HMI硬件使用不同的畫(huà)面組態(tài)軟件，連接的主要 設(shè)備種類(lèi)是PLC。而組態(tài)軟件是運(yùn)行于PC硬件平臺(tái)、windows操作系統(tǒng)下的一個(gè)通用工具軟件產(chǎn)品，和PC機(jī)或工控機(jī)一起也可以組成HMI產(chǎn)品；通用 的組態(tài)軟件支持的設(shè)備種類(lèi)非常多，如各種PLC、PC板卡、儀表、變頻器、模塊等設(shè)備，而且由于PC的硬件平臺(tái)性能強(qiáng)大（主要反應(yīng)在在速度和存儲(chǔ)容量 上），通用組態(tài)軟件的功能也強(qiáng)很多，適用于大型的監(jiān)控系統(tǒng)中。
3、人機(jī)界面產(chǎn)品中是否有操作系統(tǒng)？
任何人機(jī)界面產(chǎn)品都有系統(tǒng)軟件部分，系統(tǒng)軟件運(yùn)行在HMI的處理器中，支持多任務(wù)處理功能，處理器中需有小型的操作系統(tǒng)管理系統(tǒng)軟件的運(yùn)行。基于平板計(jì)算機(jī)的高性能人機(jī)界面產(chǎn)品中，一般使用WinCE,Linux等通用的嵌入式操作系統(tǒng)。
4、人機(jī)界面只能連接PLC嗎？
不是這樣的。人機(jī)界面產(chǎn)品是為了解決PLC的人機(jī)交互問(wèn)題而產(chǎn)生的，但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展，很多工業(yè)控制設(shè)備都具備了串口通訊能力，所以 只要有串口通訊能力的工業(yè)控制設(shè)備，如變頻器、直流調(diào)速器、溫控儀表、數(shù)采模塊等都可以連接人機(jī)界面產(chǎn)品，來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。
5、人機(jī)界面只能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的串行通訊口與其它設(shè)備相連接嗎？
大多數(shù)情況下是這樣的。但隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)界面產(chǎn)品的接口能力越來(lái)越強(qiáng)。除了傳統(tǒng)的串行（RS232、RS422/RS485）通訊 接口外，有些人機(jī)界面產(chǎn)品已具有網(wǎng)口、并口、USB口等數(shù)據(jù)接口，它們就可與具有網(wǎng)口、并口、USB口等接口的工業(yè)控制設(shè)備相連接，來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的人機(jī)的交 互。