在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，HMI是人機(jī)界面的縮寫(xiě)。在工業(yè)中使用HMI來(lái)控制和監(jiān)控機(jī)器。如果沒(méi)有HMI，就很難在工業(yè)中擁有良好的自動(dòng)化流程。

人機(jī)界面的定義

人機(jī)界面 (HMI) 是一種用戶(hù)界面，允許人類(lèi)操作員與機(jī)器或過(guò)程進(jìn)行交互。HMI通常用于工業(yè)環(huán)境，允許操作員監(jiān)視和控制過(guò)程，例如工廠或發(fā)電廠中的過(guò)程。

HMI 可以采用多種形式，包括計(jì)算機(jī)上的圖形用戶(hù)界面 (GUI)、觸摸屏或帶有按鈕和顯示器的物理控制面板。它們用于向操作員呈現(xiàn)過(guò)程數(shù)據(jù)，允許操作員輸入命令和設(shè)定值，以及提供警報(bào)和其他信息。

HMI通常連接到可編程邏輯控制器(PLC)，PLC負(fù)責(zé)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)HMI和傳感器的輸入來(lái)控制過(guò)程。HMI只是向操作員提供信息，并允許他們輸入命令，然后將其發(fā)送到PLC進(jìn)行實(shí)施。

人機(jī)界面的類(lèi)型

圖形界面（Graphical User Interface，簡(jiǎn)稱(chēng)GUI）：這些是基于計(jì)算機(jī)的HMI，使用圖形界面來(lái)顯示過(guò)程數(shù)據(jù)并允許操作員輸入命令。GUI可以使用Microsoft Windows等軟件或?qū)ｉT(mén)的HMI軟件包創(chuàng)建。

觸摸界面（Touchscreen Interface）：通過(guò)觸摸屏幕進(jìn)行交互，具有簡(jiǎn)單、直觀的交互方式，常用于智能手機(jī)、平板電腦、交互式白板等設(shè)備上。

語(yǔ)音界面（Voice Interface）：通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)進(jìn)行交互，用戶(hù)可以通過(guò)語(yǔ)音指令控制計(jì)算機(jī)，常用于智能音箱、車(chē)載系統(tǒng)等設(shè)備上。

物理面板：這些是物理HMI，使用按鈕，開(kāi)關(guān)和顯示器來(lái)顯示過(guò)程數(shù)據(jù)并允許操作員輸入命令。通常用于GUI或觸摸屏可能不實(shí)用的工業(yè)環(huán)境，例如振動(dòng)或灰塵水平較高的環(huán)境。

基于Web的界面：這些人機(jī)界面使用 Web 瀏覽器來(lái)呈現(xiàn)過(guò)程數(shù)據(jù)并允許操作員輸入命令。它們可以通過(guò)Web瀏覽器從任何設(shè)備訪問(wèn)，允許操作員遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制過(guò)程。

人機(jī)界面的選擇

在為工業(yè)過(guò)程或系統(tǒng)選擇人機(jī)界面 (HMI) 時(shí)，需要考慮幾個(gè)因素，以確保 HMI 最適合特定應(yīng)用。

兼容性：選擇與其將要控制的設(shè)備和系統(tǒng)兼容的HMI非常重要。這包括與控制系統(tǒng)、通信協(xié)議和設(shè)備使用的數(shù)據(jù)格式的兼容性。

硬件：HMI應(yīng)設(shè)計(jì)為堅(jiān)固耐用，適合安裝環(huán)境。它應(yīng)該能夠承受它將要承受的溫度、濕度和振動(dòng)。

顯示：HMI 應(yīng)具有清晰、易于閱讀且易于導(dǎo)航的顯示屏。屏幕應(yīng)具有良好的分辨率，具有高質(zhì)量的顯示和背光。

可用性：HMI應(yīng)易于操作和理解，具有直觀的導(dǎo)航和清晰簡(jiǎn)潔的顯示。它具有不同專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平的操作員應(yīng)該易于使用和理解。

數(shù)據(jù)可視化：HMI 應(yīng)該能夠以清晰有意義的方式顯示數(shù)據(jù)，使用圖形、圖表和其他類(lèi)型的可視化表示來(lái)幫助操作員了解流程并做出明智的決策。

可定制性：HMI應(yīng)該是可定制的，能夠適應(yīng)過(guò)程或設(shè)備的特定需求，以及操作員的偏好。

遠(yuǎn)程訪問(wèn)：HMI應(yīng)設(shè)計(jì)為允許遠(yuǎn)程訪問(wèn)，以便操作員可以從遠(yuǎn)程位置監(jiān)視和控制過(guò)程。

可擴(kuò)展性：HMI應(yīng)設(shè)計(jì)為可擴(kuò)展，隨著流程或設(shè)備變得更加先進(jìn)，能夠處理更多的復(fù)雜性和數(shù)據(jù)。

支持：HMI供應(yīng)商應(yīng)提供良好的技術(shù)支持和文檔，以及軟件更新和升級(jí)。

人機(jī)界面的優(yōu)點(diǎn)

人機(jī)界面 (HMI) 具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，可用于控制和監(jiān)控工業(yè)過(guò)程：

提高效率：HMI允許操作員輕松訪問(wèn)過(guò)程數(shù)據(jù)和輸入命令，從而提高被控制過(guò)程的效率。通過(guò)以清晰簡(jiǎn)潔的方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)營(yíng)商可以做出更明智的決策，并在必要時(shí)及時(shí)采取行動(dòng)。

提高安全性：HMI 可以通過(guò)向操作員顯示警報(bào)和其他重要信息來(lái)提高安全性。這使運(yùn)營(yíng)商能夠及時(shí)采取行動(dòng)，在潛在問(wèn)題變得嚴(yán)重之前解決它們。

遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制：許多HMI可以遠(yuǎn)程訪問(wèn)，允許操作員從遠(yuǎn)處監(jiān)視和控制過(guò)程。這在過(guò)程位于偏遠(yuǎn)或危險(xiǎn)位置的應(yīng)用中特別有用。

易于使用：HMI設(shè)計(jì)為易于使用，即使對(duì)于可能沒(méi)有技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)的操作員也是如此。這使它們成為控制和監(jiān)控工業(yè)過(guò)程的可訪問(wèn)工具。

人機(jī)界面的用途

HMI與可編程邏輯控制器(PLC)和輸入/輸出傳感器通信，以獲取和顯示信息以供用戶(hù)查看。HMI屏幕可用于單一功能，如監(jiān)控和跟蹤，或用于執(zhí)行更復(fù)雜的操作，如關(guān)閉機(jī)器或提高生產(chǎn)速度，具體取決于它們的實(shí)施方式。

HMI 用于通過(guò)數(shù)字化和集中查看者的數(shù)據(jù)來(lái)優(yōu)化工業(yè)過(guò)程。通過(guò)利用HMI，操作員可以通過(guò)一個(gè)控制臺(tái)查看圖形，圖表或數(shù)字儀表板中顯示的重要信息，查看和管理警報(bào)，并與SCADA，ERP和MES系統(tǒng)連接。

以前，操作員需要不斷走動(dòng)地板以檢查機(jī)械進(jìn)度并將其記錄在一張紙或白板上。通過(guò)允許PLC將實(shí)時(shí)信息直接傳送到HMI顯示器，HMI技術(shù)消除了對(duì)這種過(guò)時(shí)做法的需求，從而減少了由于缺乏信息或人為錯(cuò)誤而導(dǎo)致的許多代價(jià)高昂的問(wèn)題。

人機(jī)界面的應(yīng)用

人機(jī)界面 (HMI) 用于各種工業(yè)應(yīng)用，它們可以幫助提高被控制過(guò)程的效率、安全性和可訪問(wèn)性。

HMI的一些常見(jiàn)應(yīng)用包括：

制造：HMI 通常用于制造環(huán)境中，以控制和監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，例如工廠車(chē)間的生產(chǎn)過(guò)程。它們可用于向操作員呈現(xiàn)過(guò)程數(shù)據(jù)，允許他們輸入命令和設(shè)定值，以及顯示警報(bào)和其他重要信息。

發(fā)電：HMI還用于發(fā)電廠，例如使用化石燃料或可再生能源的發(fā)電廠，以監(jiān)測(cè)和控制鍋爐運(yùn)行，渦輪機(jī)控制以及發(fā)電和配電等過(guò)程。

水和廢水處理：HMI用于水和廢水處理廠，以控制和監(jiān)控泵送，處理和分配等過(guò)程。

石油和天然氣：HMI用于石油、天然氣生產(chǎn)和精煉，以控制和監(jiān)控鉆井，泵送和精煉等過(guò)程。

化學(xué)加工：HMI用于化學(xué)加工廠，以控制和監(jiān)控混合，反應(yīng)和蒸餾等過(guò)程。

人機(jī)界面設(shè)計(jì)工具

數(shù)維圖軟件基于 HTML5(Canvas/WebGL/WebVR)標(biāo)準(zhǔn)的 Web 技術(shù)，滿(mǎn)足了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)跨平臺(tái)云端化部署實(shí)施的需求，以低代碼可視化的形式自由構(gòu)建大屏組態(tài)、UI 組態(tài)、工業(yè)組態(tài)、三維組態(tài)。

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審核編輯黃宇