人机界面 Microsoft Word 文档.docx

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人机界面

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人机界面（又称用户界面或使用者界面）是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。

凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。

目录

人机界面概念介绍

人机交互概念介绍

人机交互与人机界面的关系

人机界面设计过程

产品基本常识

工业人机界面品牌分类

上世纪最伟大的10项人机界面装置

1.综述

2.扩音器

3.按键式电话

4.方向盘

5.磁卡

6.交通指挥灯

7.遥控器

8.阴极射线管

9.液晶显示器

10.鼠标/图形用户界面

11.条形码扫描器

人机界面发展概述

人机界面未来的发展趋势

人机界面概念介绍

人机交互概念介绍

人机交互与人机界面的关系

人机界面设计过程

产品基本常识

工业人机界面品牌分类

上世纪最伟大的10项人机界面装置

1.综述

2.扩音器

3.按键式电话

4.方向盘

5.磁卡

6.交通指挥灯

7.遥控器

8.阴极射线管

9.液晶显示器

10.鼠标/图形用户界面

11.条形码扫描器

人机界面发展概述

∙人机界面未来的发展趋势

展开

编辑本段人机界面概念介绍

　　人机界面（Human–MachineInteraction，简称HMI），是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。

是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面，信息交换，功能接触或互相影响，指人和机器的硬接触和软触，此结合面不仅包括点线面的直接接触，还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。

人机结合面是人机系统中的中心一环节，主要由安全工程学的分支学科安全人机工程学去研究和提出解决的依据，并过安全工程设备工程学，安全管理工程学以及安全系统工程学去研究具体的解决方法手段措施安全人机学。

它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。

凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。

现在大量运用在工业与商业上，简单的区分为“输入”（Input）与“输出”（Ouput）两种，输入指的是由人来进行机械或设备的操作，如把手、开关、门、指令（命令）的下达或保养维护等，而输出指的是由机械或设备发出来的通知，如故障、警告、操作说明提示等，好的人机接口会帮助使用者更简单、更正确、更迅速的操作机械，也能使机械发挥最大的效能并延长使用寿命，而目前市面上所指的人机接口则多界狭义的指在软件人性化的操作接口上。

　　特定行业的人机界面可能有特定的定义和分类，比如工业人机界面（IndustrialHuman-machineInterface或简称IndustrialHMI），具体解释可查看“工业人机界面”词条。

编辑本段人机交互概念介绍

　　人机交互、人机互动（Human-ComputerInterface,简写HCI，又称用户界面或使用者界面）：

是一门研究系统与用户之间的互动关系的学问。

系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。

人机交互界面通常是指用户可见的部分。

用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。

小如收音机的播放按键，大至飞机上的仪表板、或是发电厂的控制室。

　　人机交互（Human-ComputerInteraction,简写HCI）：

是研究关于设计、评价和实现供人们使用的交互计算系统以及有关这些现象进行研究的科学。

　　人机交互与人机界面是两个有着紧密联系而又不尽相同的概念。

编辑本段人机交互与人机界面的关系

　　人机交互是指人与机器的交互，本质上是人与计算机的交互。

或者从更广泛的角度理解：

人机交互是指人与含有计算机的机器的交互。

具体来说，人机交互用户与含有计算机机器之间的双向通信，以一定的符号和

　　液晶屏被用作人机界面显示器

　　动作来实现，如击键，移动鼠标，显示屏幕上的符号/图形等。

这个过程包括几个子过程：

识别交互对象-理解交互对象-把握对象情态-信息适应与反馈等；而人机界面是指用户与含有计算机的机器系统之间的通信媒体或手段，是人机双向信息交互的支持软件和硬件。

这里界面定义为通信的媒体或手段，它的物化体现是有关的支持

人机界面用液晶屏

软件和硬件，如带有鼠标的图形显示终端等。

　　交互是人与机-环境作用关系/状况的一种描述。

界面是人与机-环境发生交互关系的具体表达形式。

交互是实现信息传达的情境刻画，而界面是实现交互的手段。

在交互设计子系统中，交互是内容/灵魂，界面是形式/肉体；然而在大的产品设计系统中，交互和界面，都只是解决人机关系的一种手段，不是最终目的，其最终目的是解决和满足人的需求。

　　交互设计是从属于产品系统的，是对成功的产品设计的一种强有力的支持与完善。

　　如果利用系统论的观点，交互设计是从属于产品设计系统的子系统。

编辑本段人机界面设计过程

　　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，最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。

总之，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最多的问题，除了响应时间的绝对长短外，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（专用颜色）刺激，则效果更佳；命令方式最好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（Userinterfacetoolkits）或用户界面开发系统（Userinterfacedevelopmentsystems）提供的现成的模块或对象创建各种界面基本成分的工作。

编辑本段产品基本常识

　　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-MachineInterface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。

　　选型指标：

　　显示屏尺寸及色彩，分辨率；

　　HMI的处理器速度性能；

　　输入方式：

触摸屏或薄膜键盘；

　　画面存贮容量，注意厂商标注的容量单位是字节（byte）、还是位（bit）；

　　通讯口种类及数量，是否支持打印功能。

　　4.人机界面产品分类

　　薄膜键输入的HMI，显示尺寸小于5.7ˊ，画面组态软件免费，属初级产品。

如POP－HMI小型人机界面；

　　触摸屏输入的HMI，显示屏尺寸为5.7ˊ～12.1ˊ，画面组态软件免费，属中级产品；

　　基于平板PC计算机的、多种通讯口的、高性能HMI，显示尺寸大于10.4ˊ，画面组态软件收费，属高端产品。

　　5.人机界面的使用方法

　　明确监控任务要求，选择适合的HMI产品；

　　在PC机上用画面组态软件编辑“工程文件”；

　　测试并保存已编辑好的“工程文件”；

　　PC机连接HMI硬件，下载“工程文件”到HMI中；

　　连接HMI和工业控制器（如PLC、仪表等），实现人机交互。

编辑本段工业人机界面品牌分类

　　1、EVIEW

　　EVIEW人机产品是中国最早最专业的工业级人机界面品牌之一，自2002年进入中国大陆市场以来，以其专业的品质、卓越的性能、合理的价格得到了市场的最大认可，产品销量及市场占有率居同行业之首，EVIEW品牌曾被业界权威媒体工控网评为“工控TOP10”第一名、美国ControlEngineering杂志评选的“中国最有影响的人机界面品牌”第一名、年度“最佳人机界面产品”奖。

　　2、HMITECH纵横科技

　　纵横科技始终以HMI人机界面产品应用和研究开发为重点，以提供软硬一体化系统级解决方案为核心。

基于高可靠嵌入式PC-based工业自动化先进核心技术，融合PC-basedeAutomation和传统PLC产品应用优势，不断的为专属行业客户群提供最佳系统级解决方案和技术服务，打造全球HMI人机界面领导品牌，并以业界领先的软硬一体化系统级解决方案赢得客户的信赖。

产品均通过ISO国际质量管理体系认证，被中国自动化经营管理论坛评选为2010（第九届）自动化年度专家样板工程。

　　3、WEINVIEW威纶

　　“WEINVIEW”品牌人机界面，WEINVIEW人机产品在行业内率先采用符合先进环保标准的无铅零件和制造工艺，用实际行动为企业道德印上金牌品质保证，一路保持行业领先。

　　4、福州维控

　　维控作为国内第一家提出“可定制化的人机界面”口号，一直在不断努力，为客户打造最切合自身需求的人机界面产品，维控除了提供通用的人机界面产品与服务，也为有特殊需求的客户定制各种特种用途的人机界面

编辑本段上世纪最伟大的10项人机界面装置

综述

　　今天人类的生活片刻也离不开机器。

与机器的和平共处比任何时候都更显重要。