全面深度讲解：人机界面有什么作用和功能完全指南

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　　知识是自动化领域的常见课题，本文结合真实案例，手把手带你搞懂其中的关键要点。 是一种以微处理器为基础的通用工业自动控制装置， 它综合了现代计算机技术、
　　自动控制技术和通信技术， 具有体积小、 功能强、 程序设计简单、 维护方便、 可靠性高等优 点， 被称为现代工业 自动化 的支柱之一。 人机界面 装置是操作人员与 PLC 之间双向沟通的桥梁， 很多工业被控对象要求控制系 统具有很强的人机界面功能， 用来实现操作人员与 计算机控制 系统之间的对话和相互作用。
　　它们用来显示 PLC 的数字量的 0、 1 状态和各种数据， 接收操作人员发出的各种命令和设置
　　的参数。 人机界面装置一般安装在控制屏上， 必须适应恶劣的现场环境， 其可靠性应与 PLC 的可靠性相同。
　　如果用按钮、 开关和指示灯等作人机界面装置， 它们提供的信息量少， 需要熟练的操作
　　人员来操作， 而且操作困难。 如果用七段数字显示器来显示数字， 用拨码开关来输入参数， 它们占用 PLC 的 I/ O 点数多， 硬件成本高。
　　在环境条件较好的控制室内， 可以用计算机作人机界面装置。 早期的工业控制计算机用
　　CRT 显示器和薄膜键盘作工业现场的人机界面， 它们的体积大， 安装困难， 对现场环境的 适应能力差。 现在使用的几乎都是基于液晶显示器 （LCD） 的操作员面板和 触摸屏 。 人机界面 （Human Machine Interface） 简称为 HMI 。 从广义上说， HMI 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， HMI 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。 西门子公司的手册将人机界面装置称为 HMI 设备， 本书同样将它们称为 HMI 设备。
　　人机界面是按工业现场环境应用来设计的， 正面的防护等级为 IP65， 背面的防护等级
　　为 IP20， 坚固耐用， 其稳定性和可靠性与 PLC 相当， 非常适合在恶劣的工业环境中长时间 连续运行， 因此人机界面是 PLC 的最佳搭档。 人机界面用于承担下列任务。
　　● 过程可视化： 在人机界面上动态显示过程数据 （即 PLC 采集的现场数据）。
　　● 操作员对过程的控制： 操作员通过图形界面来控制过程。 例如， 操作员可以用触摸屏 画面中的输入域来修改控制系统的参数， 或者用画面中的按钮来起动 电动机 。 ● 显示报警： 过程的临界状态会自动触发报警， 例如当变量超出设定值时。
　　● 记录 （归档） 功能： 顺序记录过程值和报警信息， 用户可以检索以前的生产数据。 ● 输出过程值和报警记录： 例如可以在某一轮班结束时打印输出生产报表。
　　● 配方管理： 将过程和设备的参数存储在配方中， 可以一次性将这些参数从人机界面下 载到 PLC， 以便改变产品的品种。
　　在使用人机界面时， 需要解决画面设计和与 PLC 通信的问题。 人机界面生产厂家用组
　　态软件很好地解决了这两个问题。 组态软件使用方便、 易学易用。 使用组态软件可以很容易
　　地生成人机界面的画面， 还可以实现某些动画功能。 人机界面用文字或图形动态地显示 PLC
　　中开关量的状态和数字量的数值。 通过各种输入方式， 将操作人员的开关量命令和数字量设 定值传送到 PLC。
　　各种品牌的人机界面一般都可以和各主要生产厂家的 PLC 通信。 用户不用编写 PLC 和
　　人机界面的通信程序， 只需要在 PLC 的编程软件和人机界面的组态软件中对通信参数进行 简单的设置， 就可以实现人机界面与 PLC 的通信。
　　各主要的控制设备生产厂商， 例如西门子、 AB、 施奈德和三菱等公司， 均有它们的人
　　机界面系列产品， 此外还有一些专门生产人机界面的厂家。 不同厂家的人机界面 （包括它 们的组态软件） 之间互不兼容。
　　过去应用人机界面的主要障碍是它的价格较高， 随着技术的发展和应用的普及， 近年来
　　人机界面的价格已经大幅下降， 一个大规模应用人机界面的时代正在到来， 人机界面已经成 为现代工业控制系统必不可少的设备之一。