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          技術頻道

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          工控人:學PLC必備常識,熟悉人機界面技術,值得收藏

          時間:2020-10-10 14:37:29來源:中國傳動網

          導語:?連接可編程序控制器(PLC)、變頻器、直流調速器、儀表等工業控制設備,利用顯示屏顯示,通過輸入單元(如觸摸屏、鍵盤、鼠標等)寫入工作參數或輸入操作命令,實現人與機器信息交互的數字設備,由硬件和軟件兩部分組成。

          一、 觸摸屏的認知

          觸摸屏(touch screen)又稱為"觸控屏"、"觸控面板",是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應式液晶顯示裝置,當接觸了屏幕上的圖形按鈕時,屏幕上的觸覺反饋系統可根據預先編程的程式驅動各種連結裝置,可用以取代機械式的按鈕面板,并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設備,它是目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌,是極富吸引力的全新多媒體交互設備。主要應用于公共信息的查詢、領導辦公、工業控制、軍事指揮、電子游戲、點歌點菜、多媒體教學、房地產預售等。

          觸摸屏.jpg

          二、基本常識

          1. 人機界面產品的定義

          連接可編程序控制器(PLC)、變頻器、直流調速器、儀表等工業控制設備,利用顯示屏顯示,通過輸入單元(如觸摸屏、鍵盤、鼠標等)寫入工作參數或輸入操作命令,實現人與機器信息交互的數字設備,由硬件和軟件兩部分組成。HMI為英文Human-Machine Interface的縮寫。

          2. 人機界面(HMI)產品的組成及工作原理

          人機界面產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、數據存貯單元等,其中處理器的性能決定了HMI產品的性能高低,是HMI的核心單元。根據HMI的產品等級不同,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,即運行于HMI硬件中的系統軟件和運行于PCWindows操作系統下的畫面組態軟件(如JBHMI畫面組態軟件)。使用者都必須先使用HMI的畫面組態軟件制作“工程文件”,再通過PC機和HMI 產品的串行通訊口,把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運行。

          3. 人機界面產品的基本功能及選型指標

          基本功能:

          設備工作狀態顯示,如指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線等;

          數據、文字輸入操作,打印輸出;

          生產配方存儲,設備生產數據記錄;

          簡單的邏輯和數值運算;

          可連接多種工業控制設備組網。

          選型指標:

          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;

          畫面存貯容量,注意廠商標注的容量單位是字節(byte)、還是位(bit);

          通訊口種類及數量,是否支持打印功能。

          4. 人機界面產品分類

          薄膜鍵輸入的HMI,顯示尺寸小于5.7,畫面組態軟件免費,屬初級產品。如POPHMI 小型人機界面;

          觸摸屏輸入的HMI,顯示屏尺寸為5.712.1,畫面組態軟件免費,屬中級產品;

          基于平板PC計算機的、多種通訊口的、高性能HMI,顯示尺寸大于10.4?,畫面組態軟件收費,屬高端產品。

          5. 人機界面的使用方法

          明確監控任務要求,選擇適合的HMI產品;

          PC機上用畫面組態軟件編輯“工程文件”;

          測試并保存已編輯好的“工程文件” ;

          PC機連接HMI硬件,下載“工程文件”到HMI中;

          連接HMI和工業控制器(如PLC、儀表等),實現人機交互。

          人機界面未來的發展趨勢

          有些機械行業,比如說機床、紡織機械等行業,在國內已經發展有幾十年的歷史了,相對來說屬于比較成熟的行業,從長遠看,這些行業還存在著設備升級換代的需求。在這個升級換代的過程中,確實會有一些小的、一直使用比較低端產品的廠家被淘汰掉,但也有很多企業在設備更新過程中,將需求重新定位,去尋找那些能夠符合他們發展計劃,幫助他們提高自身生產力的設備供應商。

          鑒于這種需求,以后人機界面的改變,將在形狀上、觀念上、應用場合等方面都有所改變,從而帶來工控機核心技術的一次次變革?傮w來講,人機界面的未來發展趨勢是六個現代化:平臺嵌入化、品牌民族化、設備智能化、界面時尚化、通訊網絡化和節能環;。

          具有wifi3G功能的HMI

          組態軟件的認知

          組態軟件,上位機軟件的一種。組態軟件<=上位機軟件。又稱組態監控軟件系統軟件。譯自英文SCADA,即 數據采集與監視控制。它是指一些數據采集與過程控制的專用軟件。它們處在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境,使用靈活的組態方式,為用戶提供快速構建工業自動控制系統監控功能的、通用層次的軟件工具。組態軟件的應用領域很廣,可以應用于電力系統、給水系統、石油、化工等領域的數據采集與監視控制以及過程控制等諸多領域。在電力系統以及電氣化鐵道上又稱遠動系統。

          組態軟件在國內是一個約定俗成的概念,并沒有明確的定義,它可以理解為"組態式監控軟件"。"組態(Configure)"的含義是"配置"、"設定"、"設置"等意思,是指用戶通過類似"搭積木"的簡單方式來完成自己所需要的軟件功能,而不需要編寫計算機程序,也就是所謂的"組態"。它有時候也稱為"二次開發",組態軟件就稱為"二次開發平臺"。"監控(Supervisory Control)",即"監視和控制",是指通過計算機信號對自動化設備或過程進行監視、控制和管理。

          組態為模塊化任意組合。通用組態軟件主要特點:

          ⑴延續性和可擴充性。用通用組態軟件開發的應用程序,當現場(包括硬件設備或系統結構)或用戶需求發生改變時,不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級;

          ⑵封裝性(易學易用),通用組態軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來,對于用戶,不需掌握太多的編程語言技術(甚至不需要編程技術),就能很好地完成一個復雜工程所要求的所有功能;

          ⑶通用性,每個用戶根據工程實際情況,利用通用組態軟件提供的底層設備(PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等)I/O Driver、開放式的數據庫和畫面制作工具,就能完成一個具有動畫效果、實時數據處理、歷史數據和曲線并存、具有多媒體功能和網絡功能的工程,不受行業限制。

          標簽: PLC人機界面

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