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研究人机界面的各种理论和方法西门子触摸屏

（1）分析与评价技术:

用于分析、评价用户界面有效性的理论和经验方法，如任务分析、话语分析、内容分析及可用性评价等。

（2）设计方

用来产生好的用户界面设计的方法与技术，如：软件心理学、环境因素设计法、多方参与设计法以及支持设计过程的工具和标记法。

（3）开发工具和方法:

支持用户界面开发的工具箱、用户界面管理系统（UIMS）、快速原型法和程序设计辅助工具等。

（4）交互方式与设备:

新的输入/输出设备和设备运用策略，包括视觉、声音、触觉、姿态等通信模态及多种模态的集成。

（5）关键用户界面成分：

如用户界面隐喻（metaphor）、用户界面风格、智能界面技术、取消、超文本/超媒体以及联机帮助。

（6）用户模型：

包括用户行为模型、关于系统的用户内心模型、用户个体差异等。

（7）特定应用的用户界面设计：

满足某类应用问题对人机交互作用的特定限制条件和要求的用户界面设计。如：虚拟现实、智能辅导系统、信息检索、Internet/WWW、CAD/CAM、专家系统过程控制、决策支持等。

（8）计算机辅助协同工作（CSCW）：

关于如何使用计算机系统帮助人的群体有效协同工作的研究，包括现场观察研究、理论模型、群体用户界面开发设计等。

（9）法律与标准：

关于用户界面的和版权问题、用户界面的标准化。

这些研究方向目前大多处于十分活跃的发展阶段，并且有着较强的分化和相互渗透倾向，有些方向甚至有可能发展为具有相当规模的相对对立的研究领域。

并且发布一些控制信息来指导现场系统的运行。因此，他们对人机界面的直观性和友好性要求较高，人机界面设计应该考虑以下原则。

1.以用户为中心的基本设计原则

在系统的设计过程中，设计人员要抓住用户的特征，发现用户的需求。在系统整个开发过程中要不断征求用户的意见，向用户咨询。系统的 设计决策要结合用户的工作和应用环境，必须理解用户对系统的要求。方法就是让真实的用户参与开发，这样开发人员就能正确地了解 用户的需求和目标，系统就会更加成功。

2．顺序原则

即按照处理事件顺序、访问查看顺序（如由整体到单项，由大到小，由上层到下层等）与控制工艺流程等设计监控管理和人机对话主界面及 其二级界面。

3．功能原则

即按照对象应用环境及场合具体使用功能要求，各种子系统控制类型、不同管理对象的同一界面并行处理要求和多项对话交互的同时性要求 等，设计分功能区分多级菜单、分层提示信息和多项对话栏并举的窗口等的人机交互界面，从而使用户易于分辨和掌握交互界面的使用规律和 特点，提高其友好性和易操作性。

4．一致性原则

包括色彩的一致，操作区域一致，文字的一致。即一方面界面颜色、形状、字体与国家、或行业通用标准相一致。另一方面界面颜色、 形状、字体自成一体，不同设备及其相同设计状态的颜色应保持一致。界面细节美工设计的一致性使运行人员看界面时感到舒适，从而不分散 他的注意力。对于新运行人员，或紧急情况下处理问题的运行人员来说，一致性还能减少他们的操作失误。

5．频率原则

即按照管理对象的对话交互频率高低设计人机界面的层次顺序和对话窗口莱单的显示位置等，提高监控和访问对话频率。

6．重要性原则

即按照管理对象在控制系统中的重要性和全局性水平，设计人机界面的主次菜单和对话窗口的位置和突显性，从而有助于管理人员把握好控 制系统的主次，实施好控制决策的顺序，实现调度和管理。

7．面向对象原则

即按照操作人员的身份特征和工作性质，设计与之相适应和友好的人机界面。根据其工作需要，宜以弹出式窗口显示提示、引导和帮助信息 ，从而提高用户的交互水平和效率。

人机交互界面，无论是面向现场控制器还是面向上位监控管理，两者是有密切内在联系的，他们监控和管理的现场设各对象是相同的，因此 许多现场设备参数在他们之间是共享和相互传递的。人机界面的标准化设计应是未来的发展方向，因为它确实体现了易憧、简单、实用的基木 原则，充分表达了以人为本的设计理念。各种工控组态软件和编程工具为制作精美的人机交互界面提供了强大的支持手段，系统越大越复杂越 能体现其优越性。

人机界面的设计过程可分为以下几个步骤：

3.1 创建系统功能的外部模型设计模型主要是考虑软件的数据结构、总体结构和过程性描述，界面设计一般只作为附属品，只有对用户的情况（包括年龄、性别、心理情况、文化程度、个性、种族背景等）有所了解，才能设计出有效的用户界面；根据终端用户对未来系统的假想(简称系统假想）设计用户模型，终使之与系统实现后得到的系统映象（系统的外部特征）相吻合，用户才能对系统感到满意并能有效的使用它；建立用户模型时要充分考虑系统假想给出的信息，系统映象必须准确地反映系统的语法和语义信息。只有了解用户、了解任务才能设计出好的人机界面。

3.2 确定为完成此系统功能人和计算机应分别完成的任务

任务分析有两种途径。一种是从实际出发，通过对原有处于手工或半手工状态下的应用系统的剖析，将其映射为在人机界面上执行的一组类似的任务；另一种是通过研究系统的需求规格说明，导出一组与用户模型和系统假想相协调的用户任务。

逐步求精和面向对象分析等技术同样适用于任务分析。逐步求精技术可把任务不断划分为子任务，直至对每个任务的要求都十分清楚；而采用面向对象分析技术可识别出与应用有关的所有客观的对象以及与对象关联的动作。

3.3 考虑界面设计中的典型问题

设计任何一个机界面，一般必须考虑系统响应时间、用户求助机制、错误信息处理和命令方式四个方面。系统响应时间过长是交互式系统中用户抱怨多的问题，除了响应时间的长短外，用户对不同命令在响应时间上的差别亦很在意，若过于悬殊用户将难以接受；用户求助机制宜采用集成式，避免叠加式系统导致用户求助某项指南而不得不浏览大量无关信息；错误和警告信息必须选用用户明了、含义准确的术语描述，同时还应尽可能提供一些有关错误恢复的建议。此外，显示出错信息时，若再辅以听觉（铃声）、视觉（颜色）刺激，则效果更佳；命令方式是菜单与键盘命令并存，供用户选用。

3.4 借助CASE工具构造界面原型，并真正实现设计模型软件模型一旦确定，即可构造一个软件原形，此时仅有用户界面部分，此原形交用户评审，根据反馈意见修改后再交给用户评审，直至与用户模型和系统假想一致为止。一般可借助于用户界面工具箱作。

1. 人机界面产品的定义

连接可编程序控制器（PLC）、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元（如触摸屏、键盘、鼠标等）写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备，由硬件和软件两部分组成。HMI为英文Human-Machine Interface的缩写。

2. 人机界面（HMI）产品的组成及工作原理

人机界面产品由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等，其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低，是HMI的核心单元。根据HMI的产品等级不同，处理器可分别选用8位、16位、32位的处理器。HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件（如JB－HMI画面组态软件）。使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”，再通过PC机和HMI 产品的串行通讯口，把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。

3. 人机界面产品的基本功能及选型指标

基本功能：

设备工作状态显示，如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等；

数据、文字输入操作，打印输出；

生产配方存储，设备生产数据记录；

简单的逻辑和数值运算；

可连接多种工业控制设备组网。

 SIMATIC MP 377
与操作面板一样，Multi Panels（MP）用于本地计算机操作和监控
通过安装附加的 Windows CE 应用程序可扩展其功能（Multi Panel 和面板选件）
SIMATIC MP 377单元，基于Windows CE，集操作员面板的坚固耐用性与PC环境的灵活性于一身。
使用选件可以将 PLC 功能直接集成到 MP 377 平台中
像素式图形 12.1" 或 15" 或 19" TFT 显示屏，彩（64 ）
MP 377 12" 触摸式，MP 377 15"触摸式和 MP 377 19" 触摸式： 
触摸屏（模拟/耐磨）
MP 377 12"按键式：
38 系统功能键，其中有 36 个是自由组态和自由定义说明的功能键（36个带有LED）
SIMATIC MP 377 INOX 15" Touch（带有不锈钢前面板）：
MP 377 15” Touch 也带有不锈钢前面板 (DIN EN 1672-2)，作为全封闭式 HMI (IP65)。这些版本可以针对特殊应用、环境条件和特殊行业（例如，食品、 饮料和烟草业行业）扩展多功能面板 377 的应用领域。
SIMATIC MP 377 PRO 15" 触摸屏： 
带坚固的和极为紧凑的铝外壳，防护等级 IP65，因此特别适用于严酷的环境条件。
所有接口，例如 MPI、PROFIBUS DP、USB、PROFINET（以太网 TCP/IP）为内置接口

凭借 SIMATIC HMI，西门子自动化与驱动集团可以为操作员控制和监视的多方面任务提供全系列创新、低成本的产品和系统：从用于人机界面的操作员面板和可视化软件，直到用于过程可视化中众多不同要求的可缩放的SCADA系统对于特殊的要求，可提供适应性的产品，如非常坚固耐用的 HMI 设备，具有全面保护，可安装在支撑臂/底座上，或带有不锈钢前面板的操作员面板，适用于食品与饮料行业。当然，个性化、客户特殊的需求也能得到满足.

*地集成在自动化的世界里

SIMATIC HMI 产品具有开放性、标准化的硬件和软件接口，可随时集成到生产层、自动化层和管理层。它们可与市场上的几乎所有PLC进行连接；组态和可视化软件为多语言版本，甚至包含由表意字构成的亚洲语言，因此，它们可毫*地在世界范围内加以实施。

借助工厂智能系统提高产品透明性

工厂智能是通过智能化利用信息，来改进企业的运作流程，通过工厂智能，来降低成本，改善质量，避免废品，充分利用生产实施，并通过进一步分析，提高效率，改善赢利能力。由于 WinCC 集成有 Historian 软件，可以采集重要的生产数据，WinCC 将是解决方案。通过智能功能和工具，可以对这些数据加以处理，用于决策分析，随时随地提供给企业操作人员、工厂管理人员或公司其它人员。

在 WinCC 的基本系统内，提供有丰富的显示和评估功能，例如用于消息和测量值归档的统计功能。IT 和商务集成 WinCC 选件，以及通过工厂智能优化生产来说，关键性因素是标准接口和功能强大的显示、分析和评估工具。

集成到万维网

SIMATIC HMI在工厂范围以及全球范围内将Web转变为一个控制台。通过WinCC/Web Navigator，您可以通过因特网或企业内部网络对工厂进行监控和运行。可作为坚固的客户端被集成,它们可同时在自动化级与控制台之间提供一个链接通过无线LAN或连接，您可以使用便携式PC、数据管理器或便携式网络浏览器(WebPads)随后，每个用户都可以获得过程、维护或管理信息。在设备级，众多操作员面板为远程操作提供支持，例如，它们可作为自动化级与控制台之间的连接，并用于通过网络进行维护和诊断。

对于机器操作和监控，所谓的 Sm@rtClients 和服务器概念便于在工厂范围内访问变量和图像，分布式操作员站以及通过 Internet（配套 SIMATIC 面板）可进行远程操作和诊断。

可追溯性和简便验证

SIMATIC HMI 软件，带 FDA 选件，可为机械和设备工程师提供有力支持，以符合产品和工艺流程的高质量要求，包括生产产品和工艺。这些选件不但可使工厂认证更容易，而且还可就这些工业领域的各种要求作出令人信服和全面的回答。可满足食品，饮料和制药工业的 FDA (食品和药物管理局) 21 CFR Part 11 中所规定的高质量要求 asp。

增强工厂的实用性

所有操作员面板和面板式 PC 从一开始就是为在苛刻的工业条件下运行而设计的。冗余过程可视化系统可确保工厂在运行中获得很高的可用性。

分布式操作员控制理念

SIMATIC HMI 为应用领域广泛的大型机器和设备的操作员控制提供可以满足不同要求的不同解决方案。因此，SIMATIC WinCC flexible 可视化软件的 Sm@rtAccess 选件允许 HMI 设备（如面板、瘦客户端和 PC）通过 PROFINET/以太网在全厂范围内访问当前过程值和所有相关工作站的本地屏幕图像。

SIMATIC HMI 软件提供了用于从本地操作员站，通过 Internet 进行诊断、维护和远程控制的适宜功能。

作为远程操作员站，由于 SIMATIC 瘦客户端连接到 PROFINET/以太网，所以可在控制室或办公室中提供机器层面板功能，另一方面，它们还可以直接为机器提供 SIMATIC WinCC 或办公或 IT 功能。

在基于 PC 的应用中，SIMATIC 平板监视器承担 PC 操作单元的功能（如 SIMATIC 机架式 PC 或箱式 PC），大距离可达到 30 m。

不单单是人机界面

操作系统为Windows CE的多功能面板综合了性质迥然不同的两方面的优点另一方面是具有通常PC所具备的灵活性。除传统的人机界面功能外，控制功能等其它自动化功能可同时得到执行。对于基于 PC 的自动化系统，SIMATIC Panel PC 是一紧凑型的自动化平台 – 嵌入式型号极其紧凑和坚固，并无须维护。

全集成自动化（TIA）的优点

西门子的全集成自动化是世界范围内较为成功的自动化概念，它提供了先前不为人们所知的节约潜力。TIA的显著特点是*集成减少了接口数量，结构清晰。这样可以降低工程自动化解决方案中要求的时间和成本以及提高可用性。

与其它的SIMATIC部件一起，SIMATIC HMI也支持正在运行中的系统和过程诊断您就可以直接从WinCC激活STEP 7诊断，以进行从电路图一直到PLC程序的全面错误诊断。SIMATIC 维护站使系统的自动化技术维护信息可视化 – 从控制器和网络组件到开关设备、保护设备、控制装置和驱动系统。这可以随时提供明确的自动化状态概况。

自动化解决方案的专家伙伴

应用SIMATIC HMI，你不但获得你所需要的出色产品；我们也协助你选择自动化解决方案的合作伙伴。在我们全球网络的西门子解决方案提供商中，你总是能在你的地区找到有能力，他总是具有的技术知识和经验。西门子内部的WinCC应用中心可以WinCC为基础，创建特定技术产品以及定制化和面向部门的解决方案。WinCC人员为来自外部的系统集成人员，他们在经济有效的定制解决方案中，将 WinCC与其部门和技术知识结合在一起。来自我们的业务合作伙伴、通过WinCC以方式运行的无数产品可作为WinCC附加产品提供。

投资安全性包括

您总会获益于我们在自动化工程领域中的多年经验。同时，您还将获益于可提供合格服务支持的全球服务网络软件更新服务、培训甚至通过因特网进行订购，使我们所提供的产品与服务更加完整。

 SIMATIC HMI 精智面板

优异的人机界面功能，适用于要求苛刻的应用

宽屏 TFT 显示屏，对角尺寸为 4 英寸、7 英寸、9 英寸、12 英寸、15 英寸、19 英寸和22 英寸（全部 1600 万色），与此前的设备相比显示面积增加高达 40%

集成功能，带有归档、脚本、PDF/Word/Excel 查看器、Internet Explorer、Media Player 和 Web 服务器

可通过 PROFIenergy、HMI 项目或控制器在 0 -  范围内调节显示屏亮度

现代工业设计，7" 及以上型号采用铸铝前端

所有触摸式设备都进行垂直安装

进行选择：提供了 7 个触摸型号和 5 个按键型号

 西门子触摸屏6AV6644-0AB01-2AX0

 以RNA结构为例，它包括了：
1、操作系统平台
包括了从早的Win3.1环境的人机界面和编程软件到Windows NT开发全功能人机界面。随着Windows CE的到来，一些公司正计划提供基于CE的全套的PLC编程、人机界面和控制软件。
2、COM和DCOM
建立COM（组件对象模型）和DCOM（分布式组件对象模型）使得产品具有互操作性、扩展性和灵活性。COM与其它工控软件产品的结合增加了提供集成套装软件（ProcessPak和ControlPak）的能力，还增加了各独立软件的模块化程度和促进某公司产品与其它厂家产品的集成能力。例如，罗克韦尔软件RS SQL是一个数据登入和传送处理的系统，采用COM技术提供连接控制系统和企业数据库系统的双向联系，是支持制造业DNA数据库环境的版本。
3、Visual Basic的应用
微软认为VB是在DNA框架内实现内部集成的关键技术。VBA为DNA结构提供了三大益处，首先，它为终用户提供不需要学习特定语言而能编制自己的实际应用程序的标准方法；其次，VBA提供了多个应用间共享数据或集成功能的方法，例如，它允许人机界面软件可以利用微软的Excel表格的功能，这是一个系统模型公司的产品，具有计算功能和生产计划功能；后，终用户如将内嵌VBA产品集成到基于DNA的制造信息系统，它能够使目前工业界众多使用VB作为系统快速开发工具的工程师们提升其软件产品。

西门子MP277 10" Key:
38 系统功能键，其中有 36 个是自由组态和自由定义说明的功能键（28个带有LED）

MP 277 正面为不锈钢，因而满足食品与饮料等行业的高要求。
所有接口，如 MPI、PROFIBUS DP、USB、PROFINET（以太网 TCP/IP），均为机载式。
与操作面板一样，Multi Panels（MP）用于本地计算机操作和监控
即使面板在无电池的情况下被切断电源，也不会丢失消息缓冲器中的数据
PLC 功能可以直接集成到带 Option（选件）的 MP277平台中
通过安装附加的 Windows CE 应用程序可扩展其功能（Multi Panel 和面板选件）
SIMATIC MP 277单元，基于Windows CE，集操作员面板的坚固耐用性与PC环境的灵活性于一身。
点阵式图形 7.5" 或 10.4" TFT 显示屏，彩色（64k 色）
MP 277 8" 和 MP 277 10" 触摸屏:
触摸屏（模拟/耐磨）
MP 277 8"按键式：
38 系统功能键，其中有 26 个是自由组态和自由定义说明的功能键（18个带有LED）
全集成自动化（TIA） 的集成组件：
提高了产量，使得工程开发费用zui小化，降低了使用寿命内的成本
通过以下选项进行模块化扩展：
WinAC MP 277/软件 PLC
WinCC flexible/Sm@rtAccess，用于不同 SIMATIC HMI 系统间通讯
WinCC flexible/Sm@rtService，用于通过内联网/互联网进行机器和设备的远程维护和维修。
WinCC flexible/OPC-服务器，用于与各种生产商的应用程序进行通讯
Microsoft Pocket Internet Explorer（已经包括在交货范围内）
用于 Win CE 的 IE6 包括在 WinCC flexible 2007中。
WinCC flexible/ProAgent，用于系统和机器的选择性、快速过程故障诊断
WinCC flexible/Audit 用于用户管理（追踪和用户操作）
通过以下方式降低维修和调试成本：
通过以太网（TCP/IP）、USB、 MPI、 PROFIBUS DP或者可以通过 SD/多媒体卡进行备份和恢复
组态和固件远程下载/上传（远程 = 自动转移识别）
可重新加载特殊驱动程序
背景照明寿命周期长
图片库，带有现成的图形对象
可使用：
可组态 32 种语言（包括亚洲和西里尔字符集）
可以在线切换 16 种语言
标准硬件和软件接口，用于提高灵活性：
SD/多媒体卡插槽，用于存储器扩展、备份/恢复或其它接口
以太网（TCP/IP），用于数据和项目集中管理和控制链路到 SIMATIC S7
标准 Windows 存储格式（CSV），用于归档和配方，以使用标准工具（如 Microsoft Excel）实现进一步处理
HMI操作设备及SCADA系统
 精彩系列面板：SMART700 SMART1000 /按键面板：KP8  KP8T   PP7/PP17/
微型面板：TD200     TD400C     OP73micro     TP177micro 
移动面板： 177DP  177PN  277DP  277PN
精简面板：KP300单色 KTP400单色 KPT600单色/彩色 KTP1000彩色 TP1500彩色
精智面板：KTP400   KP400   TP700  KP700  TP900   KP900  TP1200  KP1200
多功能面板：OP73 OP77 OP77B TP177A TP177B OP177B TP277 OP277 MP177 MP277 MP377
瘦客户端：Thin Client 10寸   Thin Client 15寸  
软件：TIA博途SIMATIC winCC Basic v11     TIA博途SIMATIC winCC Comfort v11
TIA博途SIMATIC winCC Advanced v11  winCC flexible2008 china /sp1/sp2/sp3
 
工业通讯
  工业以太网   PROFINET  PROFIBU S DP   A S-interface  IO-Link  GPRS
识别系统
RFID系统： SIMATIC RF300/MOBY D/SIMATIC RF600/MOBY U/SIMATIC RF 管理

（1）一般来说，西门子PLC S7-300系列有一个主机架，安装有CPU 的机架称为主机架，由于主机架上多可以安装8个模块，因此当主机架上的输入输出模块无法满足控制点数要求时，可以通过扩展模块进行扩展操作；
（2）用户可以通过扩展模块增加一到三个扩展机架，同样地，每个扩展机架多可安装8个输入输出模块，并且需要装在4到11槽，这样，3 个扩展机架多安装24个输入输出模块。
（3）用户在使用扩展机架时，需要配置机架，电源模块，接口模块，连接电缆等S7-300系列的模块来满足要求；
（4）由于S7-300系列的安装机架是一种导轨。用户可以使用导轨，安装S7-300系列的所有模块，安装时需要注意，电源和CPU模块要安装在导轨左侧。
 

     在一些大中型控制系统中，用户常常选用西门子PLC S7-300系列，这种系列的模块配置灵活，扩展性强，用户易于掌握，同时系统稳定性好。本文下面为您介绍西门子PLC S7-300系列的硬件配置方法，为您在使用中提供一些参考。
二、西门子PLC S7-300硬件配置
西门子PLC S7-300系列中，由于扩展性强，因此在硬件配置时非常灵活，下面对其做一个简要介绍：
（1）一般来说，西门子PLC S7-300系列有一个主机架，安装有CPU 的机架称为主机架，由于主机架上多可以安装8个模块，因此当主机架上的输入输出模块无法满足控制点数要求时，可以通过扩展模块进行扩展操作；
（2）用户可以通过扩展模块增加一到三个扩展机架，同样地，每个扩展机架多可安装8个输入输出模块，并且需要装在4到11槽，这样，3 个扩展机架多安装24个输入输出模块。
（3）用户在使用扩展机架时，需要配置机架，电源模块，接口模块，连接电缆等S7-300系列的模块来满足要求；
（4）由于S7-300系列的安装机架是一种导轨。用户可以使用导轨，安装S7-300系列的所有模块，安装时需要注意，电源和CPU模块要安装在导轨左侧。

 西门子触摸屏6AV6643-0CD01-1AX1

 可编程序控制器Programmable Logic Controller在工厂自动化FA中占有举足轻重的地位。技术的不断发展极大地促进了基于PLC为核心的控制系统在控制功能、控制水平等方面的提高。同时对其控制方式、运行水平的要求也越来越高，因此交互式操作界面、报警记录和打印等要求也成为整个控制系统中重要的内容。对于那些工艺过程较复杂，控制参数较多的工控系统来说，尤其显得重要。新一代工业人机界面的出现，对于在构建PLC工控系统时实现上述功能，提供了一种简便可行的途径。
2 工业人机界面的特点和功能
工业人机界面Human Machine Interface，简称HMI，又称触摸屏监控器，是一种智能化操作控制显示装置。工业人机界面由特殊设计的计算机系统32位RISC CPU芯片　为核心，在STN、TFT液晶显示屏或EL电发光　显示器上罩盖有透明的电阻网络式触摸屏。触动屏幕时，电阻网络上的电阻和电压发生变化并由软件计算出触摸位置。
HMI的主要功能有：数据的输入与显示；系统或设备的操作状态方面的实时信息显示；在HMI上设置触摸控件可把HMI作为操作面板进行控制操作；报警处理及打印；此外，新一代工业人机界面还具有简单的编程、对输入的数据进行处理、数据登录及配方等智能化控制功能。
3 HMI在PLC工控系统上的应用
下面以国内某大型浮法玻璃生产线冷端切割区主控系统为例，介绍HMI在PLC工控系统上的应用。
3．1 系统概述
切割区为浮法玻璃生产线中一个重要工段，其中包括测量发讯、纵切、横切、掰断加速、掰边、纵掰纵分、输送辊道等众多生产控制设备。系统硬件上主要由主控制器PLC，现场设备控制装置包括伺服控制器、变频器、模拟量信号及脉冲信号处理器等　和HMI构成。作为整个控制系统的核心，切割区主控系统在正常生产时根据生产工艺要求协调各个单机控制子系统的工作，制定切割计划，实现整个生产过程全自动化。整个系统的核心控制部分由美国GE Fanuc 90－30 PLC完成此部分内容本文略　，而系统的监控和交互式操作界面等任务将由HMI承担。主要有以下内容：参数的设定；动态画面的显示；故障报警与诊断以及报表打印。其中HMI选用日本Digital公司的GP－577。
3．2 HMI与PLC之间的通讯
当HMI用于PLC控制系统时，HMI与PLC之间通过串口以Direct Link直接连接　方式进行通讯。在该方式下，HMI根据要求直接读入PLC的数据或把数据写入PLC相应的地址中。由于内装通讯协议，因此无须编制通讯程序，只要所用PLC类型即通讯协议　，运行时便可实现通讯。因此大大减少了PLC用户程序的负担。在系统设计时，直接控制部件与其对应PLC的输入输出％I／O　、寄存器％R　、中间寄存器％M　的地址，运行时HMI就能自动和PLC进行数据交换。直接读取或改写PLC相应地址的内容，并据此改变画面上显示内容。同时通过对HMI的触摸操作，可向PLC相应的地址输入数据。
3．3 HMI监控主面
整个HMI监控系统采用树型结构，由监控主画面见图2　及相应功能子画面组成。在监控主画面下端设有控制功能键，按动功能键可以依次进入相应子画面，执行所需的功能。在每一个子画面中可通过 上一页 、 下一页 功能键在同一功能组中进行画面切换，在任一子画面都可以通过 主画面 功能键退回到监控主画面。系统自动采集相关数据，将切割计划、测量脉冲、辊道速度等一些重要生产工艺参数显示在主画面上，便于操作人员的观察。监控主画面上还有生产过程的动态画面显示，在动态画面上以各种形式模拟出主要控制设备的运行情况，例如光电开关的动作、电磁阀的吸合、电机的运行停止等，直观、生动的反映出现场的过程，方便操作人员对生产情况、设备工况的了解。DIGITAL公司的HMI编程软件ProPB3Win提供了丰富的控制部件，例如按钮部件、画面切换部件、指示灯部件、数据文本显示部件等等，实现上述功能只要根据需要选择相应的控制部件，定义好其属性即可。ProPB3Win采用监控软件通用模式，所有控制部件的属性通过组态形式完成，以实现相应控制功能。使用ProPB3Win内附的图库及作图工具来构造生产现场的模拟画面，简便易行。内容丰富的作图工具库，使得画面生动、丰富多彩。
此外，充分利用HMI的优势将原先布置在控制柜上的开关、指示灯尽可能地用HMI中的控制部件替代，这样做减少硬件设备，简化了现场设备间的接线，更重要的是给设计和调试带来诸多方便。
3．4 HMI参数设置功能
主控系统中有多达近百个参数需要设置，根据控制功能将其分为联锁、横切、横掰、速度、掰边、纵掰及设备参数组，使整个系统的结构更加合理。同时利用HMI触摸操作的特性使参数设置变得极为直观和简便。在参数设定时，利用其内带的数字键盘，将此数字键盘设计为弹出式，在操作人员要设定参数时，按动 设定 键，弹出数字键盘进行操作见图3　。每个参数在部件属性中定义并分配了相应的PLC地址，当确认后输入的数据将存入PLC的地址中。操作完成后，按动 一 键，可消去数字键盘见图4　。此种设计模式可**化地利用画面的有效面积。同时每个参数都设有上下限限制，当输入数值超*，系统拒绝接受并向操作者发出超限音响报警。此外对重要的系统设备参数组，为安全起见，通过工具库中D－Script脚本　语句编写简单程序设置画面进入操作密码，赋予操作人员不同的操作权限，增加系统的安全性。
3．5 HMI报警及打印功能
在系统报警设计时，将故障信息在报警编辑器中编辑好，并在报警记录子画面中设置报警记录显示部件用于故障信息显示。系统运行发生故障时，HMI根据PLC传送的故障信号，将报警编辑器中对应的故障信息在报警记录子画面显示出来。同时监控主画面上?quot;故障"信号灯将闪烁，音响报警。此时操作人员可进入报警记录子画面，根据故障信息查找原因，及时处理。
HMI的打印机接口支持标准打印机，可实现数据打印。将HM统数据区打印机控制字置1，便能激活打印机。系统在切割计划子画面中设有打印功能见图5　，可及时打印切割计划报表，供生产管理人员使用。

 从时间调度上来说PLC的程序一般不能按事先设定的循环周期运行。PLC程序是从头到尾执行一次后又从头开始执行。（现在一些新型PLC有所改进，不过对任务周期的数量还是有限制）而DCS可以设定任务周期。
　　II. 电流匹配;普通的离心泵，西门子变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以电流确定西门子变频器电流和过载能力。
　　III.转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。
　　4) 在使用西门子变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的西门子变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。

　西门子工业电源_SITOP_选择模块
SITOP – 可靠的 24-V 电源
机器与设备的运行需要使用可靠、恒定的电源。SITOP 稳压电源质量优异，性能可靠，可确保在工业环境中以及楼宇管理系统中使用时达到很高的安全性。除了能提供稳定的 24 V 电压外，它们还可提供其他输出电压。即使输入电压变化很大，也可以很高的准确度保持输出电压稳定。这样，就可在众多应用中使用初级开关电源，以便为灵敏电子系统直至需要高达 40 A 电流的负载供电。

 MMC被误格式化的救星来了！
可以将MMC整个打包读出来写成一个IMG文件，就象你原来用HD-COPY给软盘做的IMG镜象文件一样。当然被误格式化成电脑文件格式的MMC卡也可以用附带的标准IMG文件来恢复。比如你把8M MMC给格式化成16.7M的FAT格式，结果电脑认识了，PLC却不认识了，这时候可以用<MMC写卡软件>拿8M MMC的IMG文件来恢复，恢复完就还是PLC能认识的8M MMC了。软件版本的不同可能导致您无法写入S7IMG文件，所以解压包里共提供V0.9和V1.0两个版本，以供选用。。。
　　4)西门子G120C紧凑型变频器SINAMICSG120C紧凑型变频器，在许多方面为同类变频器的设计树立了*。包括它紧凑的尺寸，便捷的快速调试，简单的面板操作，方便友好的维护以及丰富的集成功能都将成为新的标准。
　　SINAMICSG120C是专门为满足OEM用户对于高性价比和节省空间的要求而设计的变频器，同时它还具有操作简单和功能丰富的特点。这个系列的变频器与同类相比相同的功率具有更小的尺寸，并且它安装快速，调试简便，以及它友好的用户接线方式和简单的调试工具都使它与众不同。