一、 觸摸屏的認(rèn)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(hào)的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺(jué)反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動(dòng)各種連結(jié)裝置，可用以取代機(jī)械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫(huà)面制造出生動(dòng)的影音效果。觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設(shè)備，它是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)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(shè)備。主要應(yīng)用于公共信息的查詢、領(lǐng)導(dǎo)辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點(diǎn)歌點(diǎn)菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售等。

二、基本常識(shí)

1. 人機(jī)界面產(chǎn)品的定義

連接可編程序控制器（PLC）、變頻器、直流調(diào)速器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過(guò)輸入單元（如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等）寫(xiě)入工作參數(shù)或輸入操作命令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器信息交互的數(shù)字設(shè)備，由硬件和軟件兩部分組成。HMI為英文Human-Machine Interface的縮寫(xiě)。

2. 人機(jī)界面（HMI）產(chǎn)品的組成及工作原理

人機(jī)界面產(chǎn)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(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級(jí)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(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫(huà)面組態(tài)軟件（如JB－HMI畫(huà)面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用HMI的畫(huà)面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過(guò)PC機(jī)和HMI 產(chǎn)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(yùn)行。

3. 人機(jī)界面產(chǎn)品的基本功能及選型指標(biāo)

基本功能：

設(shè)備工作狀態(tài)顯示，如指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線等；

數(shù)據(jù)、文字輸入操作，打印輸出；

生產(chǎn)配方存儲(chǔ)，設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄；

簡(jiǎn)單的邏輯和數(shù)值運(yùn)算；

可連接多種工業(yè)控制設(shè)備組網(wǎng)。

選型指標(biāo)：

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

通訊口種類及數(shù)量，是否支持打印功能。

4. 人機(jī)界面產(chǎn)品分類

薄膜鍵輸入的HMI，顯示尺寸小于5.7，畫(huà)面組態(tài)軟件免費(fèi)，屬初級(jí)產(chǎn)品。如POP－HMI 小型人機(jī)界面；

觸摸屏輸入的HMI，顯示屏尺寸為5.7～12.1，畫(huà)面組態(tài)軟件免費(fèi)，屬中級(jí)產(chǎn)品；

基于平板PC計(jì)算機(jī)的、多種通訊口的、高性能HMI，顯示尺寸大于10.4?，畫(huà)面組態(tài)軟件收費(fèi)，屬高端產(chǎn)品。

5. 人機(jī)界面的使用方法

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。

三、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。總體來(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。

四、組態(tài)軟件的認(rèn)知

組態(tài)軟件，上位機(jī)軟件的一種。組態(tài)軟件<=上位機(jī)軟件。又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA,即 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件。它們處在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過(guò)程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。

組態(tài)軟件在國(guó)內(nèi)是一個(gè)約定俗成的概念，并沒(méi)有明確的定義，它可以理解為"組態(tài)式監(jiān)控軟件"。"組態(tài)(Configure)"的含義是"配置"、"設(shè)定"、"設(shè)置"等意思，是指用戶通過(guò)類似"搭積木"的簡(jiǎn)單方式來(lái)完成自己所需要的軟件功能，而不需要編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序，也就是所謂的"組態(tài)"。它有時(shí)候也稱為"二次開(kāi)發(fā)"，組態(tài)軟件就稱為"二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)"。"監(jiān)控(Supervisory Control)"，即"監(jiān)視和控制"，是指通過(guò)計(jì)算機(jī)信號(hào)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備或過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視、控制和管理。

組態(tài)為模塊化任意組合。通用組態(tài)軟件主要特點(diǎn):

⑴延續(xù)性和可擴(kuò)充性。用通用組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)(包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu))或用戶需求發(fā)生改變時(shí)，不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級(jí);

⑵封裝性(易學(xué)易用)，通用組態(tài)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(lái)，對(duì)于用戶，不需掌握太多的編程語(yǔ)言技術(shù)(甚至不需要編程技術(shù))，就能很好地完成一個(gè)復(fù)雜工程所要求的所有功能;

⑶通用性，每個(gè)用戶根據(jù)工程實(shí)際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備(PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等)的I/O Driver、開(kāi)放式的數(shù)據(jù)庫(kù)和畫(huà)面制作工具，就能完成一個(gè)具有動(dòng)畫(huà)效果、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程，不受行業(yè)限制。

iFix軟件包=iFix PDB+iFix Workspace，數(shù)據(jù)庫(kù)和監(jiān)控的畫(huà)面可以分開(kāi)，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可供多個(gè)iClient連接，一個(gè)iClient可連接多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。

iFix軟件的一般特性：

①PLUG&SLOVE結(jié)構(gòu)及COM組件技術(shù)，方便第三方軟件集成應(yīng)用；

②安全容器的專利技術(shù)保證第三方ActiveX控件穩(wěn)定運(yùn)行；

③內(nèi)置微軟的Visual Basic for Application作為腳本程序；

④真正的分布式Client/Server結(jié)構(gòu)

⑤標(biāo)準(zhǔn)SQL/0DBC的接口

⑥65656654完整的OPC的客戶服務(wù)器模式的支持。

Citect原屬澳大利亞悉雅特公司(現(xiàn)已被施耐德公司收購(gòu)，但獨(dú)立運(yùn)營(yíng))的Citect是較早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品，但其操作方式更多地是面向程序員，而不是工控用戶。

Citect提供了類似C語(yǔ)言的腳本語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，但與iFix不同的是，Citect的腳本語(yǔ)言并非是面向?qū)ο蟮模穷愃朴贑語(yǔ)言，這無(wú)疑為用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)增加了難度。

WinCC組態(tài)軟件是德國(guó)西門子公司的產(chǎn)品，它具有如下特點(diǎn)開(kāi)放性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，WinCC具有強(qiáng)大的腳本編程范圍，包括從圖形對(duì)象上單個(gè)的動(dòng)作到完整的功能以及獨(dú)立于單個(gè)組件的全局動(dòng)作腳本。WinCC甚至在使用Windows API函數(shù)時(shí)，都可以在動(dòng)作腳本中完成調(diào)用。

此外，集成的腳本編程包含了C翻譯器和大量的ANSI-C標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。腳本的應(yīng)用使得WinCC軟件具有很強(qiáng)的開(kāi)放性。在使用的時(shí)候，請(qǐng)注意釋放所分配的存儲(chǔ)器，否則系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)越來(lái)越慢。

組態(tài)王集成了對(duì)KingHistorian的支持，且支持?jǐn)?shù)據(jù)同時(shí)存儲(chǔ)到組態(tài)王歷史庫(kù)和工業(yè)庫(kù)，極大地提高了組態(tài)王的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，能夠更好地滿足大點(diǎn)數(shù)用戶對(duì)存儲(chǔ)容量和存儲(chǔ)速度的要求。

KingHistorian是亞控新近推出的獨(dú)立開(kāi)發(fā)的工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。能夠更好地滿足高端客戶對(duì)存儲(chǔ)速度和存儲(chǔ)容量的要求，完全滿足了客戶實(shí)時(shí)查看和檢索歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的要求。

MCGS用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，主要完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測(cè)、前端數(shù)據(jù)的處理與控制。

MCGS組態(tài)軟件包括三個(gè)版本，分別是網(wǎng)絡(luò)版、通用版、嵌入版。

具有功能完善、操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)的突出特點(diǎn)。通過(guò)與其他相關(guān)的硬件設(shè)備結(jié)合，可以快速、方便的開(kāi)發(fā)各種用于現(xiàn)場(chǎng)采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設(shè)備。

用戶只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的模塊化組態(tài)就可構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)，如可以靈活組態(tài)各種智能儀表、數(shù)據(jù)采集模塊，無(wú)紙記錄儀、無(wú)人值守的現(xiàn)場(chǎng)采集站、人機(jī)界面等專用設(shè)備。

普洛菲斯，以其創(chuàng)新的科技理念和領(lǐng)先的技術(shù)意識(shí)為全球客戶提供可編程人機(jī)界面、工業(yè)平板式計(jì)算機(jī)、圖形邏輯控制和工業(yè)信息終端等產(chǎn)品，幫助廣大用戶提高整體生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)效率。Pro-face這一品牌也在全球范圍占主導(dǎo)地位，成為全球HMI行業(yè)領(lǐng)袖，在亞洲、美洲、歐洲都占有極高的市場(chǎng)占有率。

威綸通是集研發(fā)、生產(chǎn)、制造、銷售于一體的金牌人機(jī)界面供應(yīng)商，基于先進(jìn)的人機(jī)溝通技巧和品牌化發(fā)展理念，在生產(chǎn)自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域提供多種選擇的優(yōu)質(zhì)人機(jī)界面產(chǎn)品、解決方案及服務(wù)。WEINVIEW品牌專注于中國(guó)HMI市場(chǎng)，已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、紡織、電氣、包裝等行業(yè)。

HITECH在中國(guó)大陸稱為海泰克，積極投入應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的人機(jī)介面（HMI）研發(fā)工作。泉毅是臺(tái)灣第一家將嵌入式系統(tǒng)技術(shù)結(jié)合LCD模組，自行研發(fā)出工業(yè)級(jí)HMI產(chǎn)品的廠商。其已經(jīng)被瑞典貝爾收購(gòu)，已經(jīng)歸入貝爾旗下。其在大陸主要通過(guò)天津羅升銷售。目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率比較高，但已經(jīng)呈下降趨勢(shì)。

來(lái)自瑞典的BEIJER電子集團(tuán)，歐洲第一人機(jī)品牌，全系列人機(jī)采用鋁鎂合金外殼設(shè)計(jì)，纖薄抗干擾能力強(qiáng)，64KTFT真彩顯示，畫(huà)面靚麗清晰，內(nèi)嵌WinCE操作系統(tǒng)，功能強(qiáng)大，可靠性高，前面板防護(hù)等級(jí)為IP66，通過(guò)ULDNVRoHS等多種認(rèn)證。

三菱電機(jī)自動(dòng)化包括可編程控制器、觸摸屏、變頻調(diào)速器、交流伺服系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等。目前其PLC有Q系列（中型）、FX系列（小型）、L系列（中大型）HMI有GT10系列、GT15系列、GT11系列、GOT-F900、GOT1000這幾個(gè)系列三菱FX系列小型PLC進(jìn)入國(guó)內(nèi)早，目前三菱的HMI基本都是與三菱的PLC配套。

西門子股份公司是世界最大的機(jī)電類公司之一，在制造自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化及樓宇電氣安裝領(lǐng)域提供產(chǎn)品、系統(tǒng)、應(yīng)用和服務(wù)。西門子S7-200產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)機(jī)械上的使用非常廣泛，其HMI基本都是與自己的PLC做配套，近幾年其HMI被其他品牌搶占了大部分；近期西門子推出SMART系列經(jīng)濟(jì)型HMI，是使用重點(diǎn)。

施耐德電氣從事鋼鐵工業(yè)、重型機(jī)械工業(yè)、輪船建造業(yè)；施耐德做為一個(gè)綜合性的集團(tuán)公司，其在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的知名度、市占率都非常高。

在控制類產(chǎn)品方面，其中大型PLC使用非常廣泛，施耐德在觸摸屏方面有模塊化觸摸屏終端、工業(yè)觸摸顯示器、觸摸屏圖形終端系列、MagelisXBTGK系列、MagelisXBTGT系列、MagelisXBTGTW系列、MagelisXBTXBTN,R,RT系列等。

編輯：黃飛

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