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人機(jī)結(jié)合面是人機(jī)系統(tǒng)中的中心一環(huán)節(jié),主要由安全工程學(xué)的分支學(xué)科安全人機(jī)工程學(xué)去研究和提出解決的依據(jù),并過(guò)安全工程設(shè)備工程學(xué),安全管理工程學(xué)以及安全系統(tǒng)工程學(xué)去研究具體的解決方法手段措施安全人機(jī)學(xué)。它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類(lèi)可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。

凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人機(jī)界面。大量運(yùn)用在工業(yè)與商業(yè)上,簡(jiǎn)單的區(qū)分為“輸入”(InPUt)與“輸出”(OuTPUt)兩種,輸入指的是由人來(lái)進(jìn)行機(jī)械或設(shè)備的操作,如把手、開(kāi)關(guān)、門(mén)、指令(命令)的下達(dá)或保養(yǎng)維護(hù)等,而輸出指的是由機(jī)械或設(shè)備發(fā)出來(lái)的通知,如故障、警告、操作說(shuō)明提示等,好的人機(jī)接口會(huì)幫助使用者更簡(jiǎn)單、更正確、更迅速的操作機(jī)械,也能使機(jī)械發(fā)揮最大的效能并延長(zhǎng)使用壽命,而市面上所指的人機(jī)接口則多界狹義的指在軟件人性化的操作接口上。

1、以用戶(hù)為中心的基本設(shè)計(jì)原則 在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員要抓住用戶(hù)的特征,發(fā)現(xiàn)用戶(hù)的需求。在系統(tǒng)整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中要不斷征求用戶(hù)的意見(jiàn),向用戶(hù)咨詢(xún)。系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)決策要結(jié)合用戶(hù)的工作和應(yīng)用環(huán)境,必須理解用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的要求。最好的方法就是讓真實(shí)的用戶(hù)參與開(kāi)發(fā),這樣開(kāi)發(fā)人員就能正確地了解 用戶(hù)的需求和目標(biāo),系統(tǒng)就會(huì)更加成功。
2、順序原則 即按照處理事件順序、訪(fǎng)問(wèn)查看順序（如由整體到單項(xiàng),由大到小,由上層到下層等）與控制工藝流程等設(shè)計(jì)監(jiān)控管理和人機(jī)對(duì)話(huà)主界面及 其二級(jí)界面。
3、功能原則 即按照對(duì)象應(yīng)用環(huán)境及場(chǎng)合具體使用功能要求,各種子系統(tǒng)控制類(lèi)型、不同管理對(duì)象的同一界面并行處理要求和多項(xiàng)對(duì)話(huà)交互的同時(shí)性要求 等,設(shè)計(jì)分功能區(qū)分多級(jí)菜單、分層提示信息和多項(xiàng)對(duì)話(huà)欄并舉的窗口等的人機(jī)交互界面,從而使用戶(hù)易于分辨和掌握交互界面的使用規(guī)律和 特點(diǎn),提高其友好性和易操作性。
4、一致性原則 包括色彩的一致,操作區(qū)域一致,文字的一致。即一方面界面顏色、形狀、字體與國(guó)家、國(guó)際或行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)相一致。另一方面界面顏色、 形狀、字體自成一體,不同設(shè)備及其相同設(shè)計(jì)狀態(tài)的顏色應(yīng)保持一致。界面細(xì)節(jié)美工設(shè)計(jì)的一致性使運(yùn)行人員看界面時(shí)感到舒適,從而不分散 他的注意力。對(duì)于新運(yùn)行人員,或緊急情況下處理問(wèn)題的運(yùn)行人員來(lái)說(shuō),一致性還能減少他們的操作失誤。
5、頻率原則 即按照管理對(duì)象的對(duì)話(huà)交互頻率高低設(shè)計(jì)人機(jī)界面的層次順序和對(duì)話(huà)窗口萊單的顯示位置等,提高監(jiān)控和訪(fǎng)問(wèn)對(duì)話(huà)頻率。
6、重要性原則 即按照管理對(duì)象在控制系統(tǒng)中的重要性和全局性水平,設(shè)計(jì)人機(jī)界面的主次菜單和對(duì)話(huà)窗口的位置和突顯性,從而有助于管理人員把握好控 制系統(tǒng)的主次,實(shí)施好控制決策的順序,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)調(diào)度和管理。
7、面向?qū)ο笤瓌t 即按照操作人員的身份特征和工作性質(zhì),設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)和友好的人機(jī)界面。

根據(jù)其工作需要,宜以彈出式窗口顯示提示、引導(dǎo)和幫助信息 ,從而提高用戶(hù)的交互水平和效率。 人機(jī)交互界面,無(wú)論是面向現(xiàn)場(chǎng)控制器還是面向上位監(jiān)控管理,兩者是有密切內(nèi)在聯(lián)系的,他們監(jiān)控和管理的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)各對(duì)象是相同的,因此 許多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備參數(shù)在他們之間是共享和相互傳遞的。人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)是未來(lái)的發(fā)展方向,因?yàn)樗�確實(shí)體現(xiàn)了易憧、簡(jiǎn)單、實(shí)用的基木 原則,充分表達(dá)了以人為本的設(shè)計(jì)理念。各種工控組態(tài)軟件和編程工具為制作精美的人機(jī)交互界面提供了強(qiáng)大的支持手段,系統(tǒng)越大越復(fù)雜越 能體現(xiàn)其優(yōu)越性。

1、創(chuàng)建系統(tǒng)功能的外部模型設(shè)計(jì)模型主要是考慮軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、總體結(jié)構(gòu)和過(guò)程性描述,界面設(shè)計(jì)一般只作為附屬品,只有對(duì)用戶(hù)的情況（包括年齡、性別、心理情況、文化程度、個(gè)性、種族背景等）有所了解,才能設(shè)計(jì)出有效的用戶(hù)界面；根據(jù)終端用戶(hù)對(duì)未來(lái)系統(tǒng)的假想(簡(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng)假想）設(shè)計(jì)用戶(hù)模型,最終使之與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象（系統(tǒng)的外部特征）相吻合,用戶(hù)才能對(duì)系統(tǒng)感到滿(mǎn)意并能有效的使用它；建立用戶(hù)模型時(shí)要充分考慮系統(tǒng)假想給出的信息,系統(tǒng)映象必須準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的語(yǔ)法和語(yǔ)義信息。總之,只有了解用戶(hù)、了解任務(wù)才能設(shè)計(jì)出好的人機(jī)界面。
2、確定為完成此系統(tǒng)功能人和計(jì)算機(jī)應(yīng)分別完成的任務(wù) 任務(wù)分析有兩種途徑。一種是從實(shí)際出發(fā),通過(guò)對(duì)原有處于手工或半手工狀態(tài)下的應(yīng)用系統(tǒng)的剖析,將其映射為在人機(jī)界面上執(zhí)行的一組類(lèi)似的任務(wù)；另一種是通過(guò)研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說(shuō)明,導(dǎo)出一組與用戶(hù)模型和系統(tǒng)假想相協(xié)調(diào)的用戶(hù)任務(wù)。 逐步求精和面向?qū)ο蠓治龅燃夹g(shù)同樣適用于任務(wù)分析。逐步求精技術(shù)可把任務(wù)不斷劃分為子任務(wù),直至對(duì)每個(gè)任務(wù)的要求都十分清楚；而采用面向?qū)ο蠓治黾夹g(shù)可識(shí)別出與應(yīng)用有關(guān)的所有客觀(guān)的對(duì)象以及與對(duì)象關(guān)聯(lián)的動(dòng)作。
3、考慮界面設(shè)計(jì)中的典型問(wèn)題 設(shè)計(jì)任何一個(gè)機(jī)界面,一般必須考慮系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、用戶(hù)求助機(jī)制、錯(cuò)誤信息處理和命令方式四個(gè)方面。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是交互式系統(tǒng)中用戶(hù)抱怨最多的問(wèn)題,除了響應(yīng)時(shí)間的絕對(duì)長(zhǎng)短外,用戶(hù)對(duì)不同命令在響應(yīng)時(shí)間上的差別亦很在意,若過(guò)于懸殊用戶(hù)將難以接受；用戶(hù)求助機(jī)制宜采用集成式,避免疊加式系統(tǒng)導(dǎo)致用戶(hù)求助某項(xiàng)指南而不得不瀏覽大量無(wú)關(guān)信息；錯(cuò)誤和警告信息必須選用用戶(hù)明了、含義準(zhǔn)確的術(shù)語(yǔ)描述,同時(shí)還應(yīng)盡可能提供一些有關(guān)錯(cuò)誤恢復(fù)的建議。此外,顯示出錯(cuò)信息時(shí),若再輔以聽(tīng)覺(jué)（鈴聲）、視覺(jué)（專(zhuān)用顏色）刺激,則效果更佳；命令方式最好是菜單與鍵盤(pán)命令并存,供用戶(hù)選用。
4、借助CASE工具構(gòu)造界面原型,并真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型軟件模型一旦確定,即可構(gòu)造一個(gè)軟件原形,此時(shí)僅有用戶(hù)界面部分,此原形交用戶(hù)評(píng)審,根據(jù)反饋意見(jiàn)修改后再交給用戶(hù)評(píng)審,直至與用戶(hù)模型和系統(tǒng)假想一致為止。一般可借助于用戶(hù)界面工具箱(Userinterfacetoolkits）或用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)（Userinterfacedevelopmentsystems）提供的現(xiàn)成的模塊或?qū)ο髣?chuàng)建各種界面基本成分的工作。
5、在人機(jī)界面分析設(shè)計(jì)中所要考慮的人文因素主要包括以下內(nèi)容：

1）人機(jī)匹配性：用戶(hù)是人,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為人完成任務(wù)的工具,應(yīng)該使計(jì)算機(jī)和人組成的人機(jī)系統(tǒng)很好地匹配工作；如果有矛盾,應(yīng)該讓計(jì)算機(jī)去適應(yīng)人,而不是人去適應(yīng)計(jì)算機(jī)；
2）人的固有技能：作為計(jì)算機(jī)用戶(hù)的人具有許多固有的技能。對(duì)這些能力的分析和綜合,有助于對(duì)用戶(hù)所能勝任的,處理人機(jī)界面的復(fù)雜程度,以及用戶(hù)能從界面獲得多少知識(shí)和幫助,以及所化費(fèi)的時(shí)間做出估計(jì)或判斷；
3）人的固有弱點(diǎn)：人具有遺忘、易出錯(cuò)、注意力不集中、情緒不穩(wěn)定等固有弱點(diǎn)。設(shè)計(jì)良好的人機(jī)界面應(yīng)盡可能減少用戶(hù)操作使用時(shí)的記憶量,應(yīng)力求避免可能發(fā)生的錯(cuò)誤；
4）用戶(hù)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和受教育程度：使用計(jì)算機(jī)用戶(hù)的受教育程度,決定了他對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)；
5）用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的期望和態(tài)度。

使用方法

明確監(jiān)控任務(wù)要求,選擇適合的HMI產(chǎn)品； 在PC機(jī)上用畫(huà)面組態(tài)軟件編輯“工程文件”； 測(cè)試并保存已編輯好的“工程文件” ； PC機(jī)連接HMI硬件,下載“工程文件”到HMI中； 連接HMI和工業(yè)控制器（如PLC、儀表等）,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

發(fā)展趨勢(shì)

中國(guó)人機(jī)界面市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀 中國(guó)是全球人機(jī)界面需求量最大的市場(chǎng),但卻不是全球人機(jī)界面產(chǎn)品銷(xiāo)售額最高的市場(chǎng),這說(shuō)明,低端人機(jī)界面用戶(hù)在中國(guó)占有很大的份額。近些年來(lái)民族品牌的迅速發(fā)展,采取低價(jià)格等策略,正在大舉進(jìn)攻低端市場(chǎng),在國(guó)內(nèi)已經(jīng)占據(jù)了低端市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)地位,贏得了廣大用戶(hù)的認(rèn)可。國(guó)際品牌也在逐漸研發(fā)其經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品,以搶占低端市場(chǎng)的份額。因此,由于在低端市場(chǎng)的穩(wěn)扎穩(wěn)打,國(guó)內(nèi)的人機(jī)界面廠(chǎng)商整體業(yè)績(jī)呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的狀態(tài)。 人機(jī)界面不再是單純的顯示和控制 國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化產(chǎn)業(yè),一些原本不用人機(jī)界面的行業(yè),也開(kāi)始使用人機(jī)界面了,這說(shuō)明人機(jī)界面已經(jīng)成為客戶(hù)體驗(yàn)的不可缺少的一部分,人機(jī)界面的用戶(hù)界面能更好地反映出設(shè)備和流程的狀態(tài),并通過(guò)視覺(jué)和觸摸的效果,帶給客戶(hù)更直觀(guān)的感受。 人機(jī)界面未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì) 有些機(jī)械行業(yè),比如說(shuō)機(jī)床、紡織機(jī)械、電子設(shè)備等行業(yè),在國(guó)內(nèi)已經(jīng)發(fā)展有幾十年的歷史了,相對(duì)來(lái)說(shuō)屬于比較成熟的行業(yè),從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,這些行業(yè)還存在著設(shè)備升級(jí)換代的需求。在這個(gè)升級(jí)換代的過(guò)程中,確實(shí)會(huì)有一些小的、一直使用比較低端產(chǎn)品的廠(chǎng)家被淘汰掉,但也有很多企業(yè)在設(shè)備更新過(guò)程中,將需求重新定位,去尋找那些能夠符合他們發(fā)展計(jì)劃,幫助他們提高自身生產(chǎn)力的設(shè)備供應(yīng)商。 鑒于這種需求,以后人機(jī)界面的改變,將在形狀上、觀(guān)念上、應(yīng)用場(chǎng)合等方面都有所改變,從而帶來(lái)工控機(jī)核心技術(shù)的一次次變革�？傮w來(lái)講,人機(jī)界面的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是六個(gè)現(xiàn)代化：平臺(tái)嵌入化、品牌民族化、設(shè)備智能化、界面時(shí)尚化、通訊網(wǎng)絡(luò)化和節(jié)能環(huán)保化。

處理方法：遇到這種情況,首先檢查各接線(xiàn)接口是否出現(xiàn)松動(dòng),然后檢查串口及中斷號(hào)是否有沖突,如果是由于沖突引起的,那么應(yīng)調(diào)整資源,避開(kāi)沖突。 其次,檢查人機(jī)界面表面是否出現(xiàn)裂縫,如發(fā)現(xiàn)有裂縫應(yīng)及時(shí)更換。此外,還需要檢查人機(jī)界面表面是否有塵垢,若有,用軟布進(jìn)行清除。觀(guān)察檢查控制盒上的指示燈是否工作正常,正常時(shí),指示燈為綠色,并且閃爍。 如果上面的部分均正常,可用替換法檢查人機(jī)界面,先替換控制盒,再替換觸摸屏,最后替換主機(jī)。

二、人機(jī)界面正常但電腦不能操作。

一臺(tái)人機(jī)界面,經(jīng)試驗(yàn)其本身一切正常,但接上主機(jī)后,電腦不能操作。 處理方法：對(duì)于這種情況,原因有二。其一,可能是人機(jī)界面驅(qū)動(dòng)程序版本過(guò)低,需要安裝最新的驅(qū)動(dòng)程序。其二,可能是在主機(jī)啟動(dòng)裝載人機(jī)界面驅(qū)動(dòng)程序之前,人機(jī)界面控制卡接收到操作信號(hào),只需重新斷電后,再啟動(dòng)計(jì)算機(jī)即可。

三、觸摸不準(zhǔn)。

一臺(tái)表面聲波人機(jī)界面,用手指觸摸顯示器屏幕的部位不能正常地完成對(duì)應(yīng)的操作。 處理方法：這種現(xiàn)象有2種原因。第一種可能是聲波屏的反射條紋受到輕微破壞,如果遇到這種情況則將無(wú)法完全修復(fù)；第二種可能是聲波人機(jī)界面在使用一段時(shí)間后,屏四周的反射條紋上面被灰塵覆蓋,可用一塊干的軟布進(jìn)行擦拭,然后斷電、重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)并重新校準(zhǔn)。