工业级人机介面之发展及应用

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人机介面(Human/Man Machine interface,HMI/MMI),亦可称操作者介面(Operator Interface,OI),属于自动化系统之一,主要功能是提供人类与机器之间介面,能以文字、数字或图形方式来显示系统的制程(Process)或机械状态、警报(Alarm)讯息以及其他相关讯。[1]

本学习项目以HMI与PC两种为主。

人机介面之发展[编辑 | 编辑源代码]

  1. 早期的人机介面仅能表达简单的机械状态,使用少数按钮、开关再搭配各种颜色、大小和外观不同的指示灯做为显示机械的运作状态,例如电源启动与切断、马达运转或停止甚至过载、正转或反转、高速或低速等,
  2. 文字或数字型式讯息显示器:讯息显示器一班用于故障显示,或者简易的机械状态需辅以一行或两行文字或数字之平面显示器(Flat Panel Display,FPL)作为辅助说明,以使操作人员可以进一步了解系统或机械的必要状态,或将讯息传送给其他相关人员参考,不过文数字型显示器只能在一个时间点显示一种讯息。常用的显示器种类有发光二极体(Light Emitting Display,LED)或液晶萤幕(Liquid Crystal Display,LCD)等。
  3. 图形显示幕:以图形显示系统或制程状态,搭配丰富像素的萤幕,作为数值资料、条状图、趋势图等多元化讯息显示。
  4. 工业级电脑终端机:以PC-BASE的工业电脑作为制程控制器,在使用一般商用显示器提供介面显示,因为有强大计算功能,所以可以进行复杂运算等功能,也可以允许将制程动态参数与资料处理的多种软体整合在一起,但在架构上除了昂贵亦相当复杂,比较适合复杂多工的环境下应用。

[1]


图形监控种类[编辑 | 编辑源代码]

图形是作为人类与机器沟通的共通语言之一,日常生活我们经常使用图形作为传达或接收各种讯息,在工业上亦需要与人类亲合的图形作为沟通介面,以文字、数字或图形等来显示相关的接点状态或资料暂存数值,展示或操控系统制程和机械状态。 大致上有以下几种:

  1. 专用人机介面(HMI-Based):专为与可程式逻辑控制器(PLC)连结应用的小型工作站,利用平面显示幕介面技术来取代大部分的外部输入及输出元件控制与显示,使操作者能经由人机介面萤幕清楚知道机械状态并控制其动作,广泛应用于分散式控制系统(Distributed Control System,DCS)
  2. PC/IPC图形监控(PC-Based)
    1. 套装图控软体

功能介绍[编辑 | 编辑源代码]

特点[编辑 | 编辑源代码]

设计及应用实务要点[编辑 | 编辑源代码]

选购要点[编辑 | 编辑源代码]

结论[编辑 | 编辑源代码]

参考资料[编辑 | 编辑源代码]

  1. 1.0 1.1 《人机介面与图形监控应用实务(第七版)》宓哲民、颜见明著