顯示器、觸摸屏、終端—這些人機界面似乎無處不在。它們中的很多比二十年前的按鈕和開關還要小，而且功能已經(jīng)非常復雜，可以幫助管理和運營進行控制，并為其提供信息。

最近人機界面（HMI）在工業(yè)界得到了空前的普及，因為這些設備按照可視和可控的格式，實時傳輸、管理和顯示信息，幫助公司進行更好的商業(yè)決策。在各種應用中使用HMI已被證明可以提高產(chǎn)生、降低成本、改進質量并且減少物料浪費。HMI讓公司立足于變革，盈利能力也隨之增強。

讓信息無處不在

Wonderware公司InTouch工業(yè)計算機、DA服務器及工具集市場經(jīng)理Gary Nelson認為，尤其是下面的三項進步，導致工業(yè)界對HMI的日益依賴：

■ HMI軟件方面的進步；
■ HMI數(shù)據(jù)可視化以及收集所有相關信息的能力；
■ 集成和連接技術的進步和提高。

“公司需要可以改善商業(yè)流程的工具”，Nelson說：“HMI通過測量公司流程和設備是否有效，發(fā)揮自身的作用。HMI并不只是顯示一臺機器上的數(shù)據(jù)，它面向不同等級的人員以不同的方式顯示信息，這一直延伸到公司決策層。質量控制經(jīng)理關注統(tǒng)計報表，而操作員看重的是設備表現(xiàn)。車間里的數(shù)據(jù)不再局限在車間內(nèi)部，而HMI就是傳輸這些數(shù)據(jù)的關鍵。”

HMI應用的迅速增加，源于它已經(jīng)從單純的可視化工具發(fā)展成幫助企業(yè)管理制造過程的工具，在羅克韋爾自動化產(chǎn)品管理、控制和可視化業(yè)務總監(jiān)Bruce Fuller的眼中，“過去的二十年，人們對于HMI的期望已經(jīng)從界面變成了軟件。” Fuller看到HMI的軟件功能正在越來越多的植入到嵌入式設備之中，客戶對于其在機器以及操作界面的功能需求也越來越多。

HMI與PC融合

HMI日益重要的原因也是由于同PC的聯(lián)系越來越緊密。正如GE Fanuc HMI/SCADA-iFix產(chǎn)品經(jīng)理Prasad Pai所說：“HMI正快速成為PC和IT部門的延伸，它們必須是與IT兼容的。” AutomationDirect公司HMI產(chǎn)品經(jīng)理Greg Philbrook說：“標準的HMI和工業(yè)強化PC已經(jīng)沒有區(qū)別，只是價格更低。PC有很多功能，比如記錄、跟蹤、網(wǎng)絡和郵件服務，都已經(jīng)融入到HMI之中。處理器速度更快，使得仿真成為可能，而且價格可以達到低端市場的要求，進入那些之前無法想象的領域。”

“從前，HMI只是一個啞巴終端”，博世力士樂PLC及HMI產(chǎn)品經(jīng)理Ted Thayer說道，“現(xiàn)在，它們已經(jīng)是可以運行微軟Windows操作系統(tǒng)的工業(yè)PC了，在低成本的前提實現(xiàn)技術進步，就為應用拓展了很多新的領域。系統(tǒng)經(jīng)過整合以及改進，允許任一臺HMI與很多產(chǎn)品線實現(xiàn)通訊，這鼓勵著企業(yè)增加HMI的應用。”

“但是，最近HMI的進步絕不只是更多接口、更多信息這么簡單”，西門子能源與自動化集團HMI美國業(yè)務經(jīng)理Jay Coughlin補充道：“有用的信息越來越多。系統(tǒng)幫助您儲存數(shù)據(jù)，然后對這些數(shù)據(jù)進行簡化，這樣那些本來對數(shù)據(jù)不熟悉的人員也能夠以一種自己理解的方式進行查看。比如說，機器的內(nèi)部構造沒有誰明白，但是相關人員可以根據(jù)輸入輸出來控制產(chǎn)品質量。”

專為工業(yè)應用

HMI當中正在加入越來越復雜的軟件、加強的圖形、諸如操作向導或者信息端口這類工具、以及移動、便攜、無線等諸多功能。所有這些特征都吸引著用戶使用更多數(shù)量的HMI：

■ 特殊軟件。特殊的行業(yè)軟件，比如面對水廠和污水廠或者包裝行業(yè)的應用軟件包，可以提供專為這些行業(yè)設計的實體、模塊、樣張等等。舉例來說，軟件可以更容易、更高效的監(jiān)控液體流速和壓力，或者提供內(nèi)置的工作步驟解決瓶頸問題。“用戶可以在系統(tǒng)頂端使用多個行業(yè)的軟件包，因為它們都是非常容易集成的”，Wonderware的Nelson說，“這樣就可以獲得更專業(yè)的信息。”

■ 功能加強的圖形和向導。一些供應商正在系統(tǒng)中加入仿真的功能，在整個開發(fā)流程中協(xié)助用戶，利用向導使得構建可視屏變得更加容易，從而幫助用戶理順屏幕開發(fā)的各個環(huán)節(jié)。舉例來說，“我們最近推出了一款水行業(yè)解決方案，它使用最新的圖形和向導，幫助客戶使用那些在水及污水管理操作中常用的工具進行配置”，GE Fanuc的Cerrato說道。

■ 資訊站。通常關注診斷功能的信息端口或者資訊站，提供了手冊、培訓資料、圖表等資料的電子資源。“這些創(chuàng)新型的HMI通過中央位置讓信息更快發(fā)布”，西門子能源與自動化集團HMI產(chǎn)品市場經(jīng)理Phil Aponte解釋道，“操作員可以看到附近的生產(chǎn)線正在發(fā)生什么，而維修工可以看到生產(chǎn)線出現(xiàn)故障的位置，所有這些都在同一臺資訊站上。”

■ 無線及移動功能。移動能力可能要比HMI更具有吸引力。“移動面板可以讓操作作在工廠里行走，這些面板可以是有線的也可以是無線的，其優(yōu)勢在需要啟動或者進行更改的時候”，西門子的Coughlin說。

并且，在小型系統(tǒng)比方說包裝機上安裝HMI的價格也在降低。“屏幕的規(guī)格是3英寸或者4英寸，解析度很高，可以使用在一些需要便攜性的場合，比如在偏遠的鉆井平臺或者開動著的汽車上”，AutomationDirect的Philbrook補充道，“這些進展讓HMI幾乎無處不在。”

盡管對于無線系統(tǒng)的興趣還沒有達到預期，但是絕大部分人相信這一天遲早會到來，這也讓HMI顯得更有價值。博世力士樂的Thayer說，自己從無線技術中獲得了很多便易，但是一般的客戶還沒有顯示出足夠的興趣。“然而”，他說道：“無線必將普及，很大程度是因為它會降低成本。它不再需要會老化、損壞或是破裂的線纜。”

HMI成為控制器?

“在20世紀90年代，HMI改變了藍領工人的工作習慣”，Wonderware的Nelson說，“今天，它們同樣正在改變著控制人員。”

博世力士樂的Thayer預測，HMI將會加入控制功能，這在一定程度上讓PLC成為多余。“現(xiàn)在，實際上我們可以在HMI內(nèi)部嵌入PLC邏輯控制裝置”，他說，“操作員可以運行PLC控制生產(chǎn)線，也可以在同一臺設備上進行數(shù)據(jù)處理，這大大方便了系統(tǒng)集成，使得系統(tǒng)架構更加簡化。”

HMI的使用如果只受到信息量的限制，將會方便操作人員。羅克韋爾自動化的Fuller說：“技術進步會繼續(xù)降低開發(fā)時間和問題確定的難度，這將是下一個重大的變化。然而，微分器不再局限在硬件，它也以軟件或者某種信息的形式存在，在屏幕上顯示方便您使用。隨著人們需要越來越多的信息，他們也就需要更多的HMI。(end)