人机界面与触摸屏优化方案

1.人机界面

人机界面（Human Machine Interface）简称为HMI。从广义上说，人机界面泛指计算机（包括PLC）与操作人员交换信息的设备。在控制领域，人机界面一般特指用于操作人员与控制系统之间进行对话和相互作用的专用设备。人机界面可以在恶劣的工业环境中长时间连续运行，是PLC的最佳搭档。

人机界面可以用字符、图形和动画动态地显示现场数据和状态，操作人员可以通过人机界面来控制现场的被控对象。此外人机界面还有报警、用户管理、数据记录、趋势图、配方管理、显示和打印报表等功能。

2.触摸屏

触摸屏是人机界面的发展方向，用户可以在触摸屏的屏幕上生成满足自己要求的触摸式按键。触摸屏使用直观方便，易于操作。画面上的按钮和指示灯可以取代相应的硬件元件，减少PLC需要的I/O点数，降低系统的成本，提高设备的性能和附加价值。

STN液晶显示器支持的彩色数有限（例如8色或16色），被称为“伪彩”显示器。STN显示器的图像质量较差，可视角度较小，但是功耗小、价格低，用于要求较低的场合。

TFT液晶显示器又称为“真彩”显示器，每一液晶象素点都用集成在其后的薄膜晶体管来驱动，其色彩逼真、亮度高、对比度和层次感强、反应时间短、可视角度大，但是耗电较多，成本较高，用于要求较高的场合。

3.人机界面的工作原理

人机界面最基本的功能是显示现场设备（通常是PLC）中位变量的状态和寄存器中数字变量的值，用监控画面上的按钮向PLC发出各种命令，以及修改PLC存储区的参数。(www.xing528.com)

（1）对监控画面组态

首先需要用计算机上运行的组态软件对人机界面组态（见图8-1）。使用组态软件，可以很容易地生成满足用户要求的人机界面的画面，用文字或图形动态地显示PLC中位变量的状态和数字量的数值。用各种输入方式，将操作人员的位变量命令和数字设定值传送到PLC。画面的生成是可视化的，一般不需要用户编程，组态软件的使用简单方便，很容易掌握。

图8-1 人机界面的工作原理

（2）编译和下载项目文件

编译项目文件是指将建立的画面及设置的信息转换成人机界面可以执行的文件。编译成功后，需要将可执行文件下载到人机界面的存储器。

（3）运行阶段

在控制系统运行时，人机界面和PLC之间通过通信来交换信息，从而实现人机界面的各种功能。只需要对通信参数进行简单的组态，就可以实现人机界面与PLC的通信。将画面中的图形对象与PLC的存储器地址联系起来，就可以实现控制系统运行时PLC与人机界面之间的自动数据交换。