最終用戶期望有直觀的操作界面，而產品設計師則通過將這些人機界面構建到更多產品中來對此做出響應。對于工業自動化而言，觸摸屏人機界面（HMI）是一項成熟的技術，是諸多機器和過程自動化應用程序的有益補充，它擴展了控制盤臺中的開關、按鈕和照明燈的功能。雖然大家對此很熟悉，但是仍然不能忽略以下事實：應仔細評估HMI的每個用例，以確保根據不同應用的需求，選擇合適的產品。

　　首先看一下所需的HMI功能，并嘗試初步選擇滿足需求的設備和軟件。一種更可靠的方法是檢查特定的應用需求，然后倒推以確認選擇了必要的選項。

　　需要評估目標應用的環境條件，因為HMI必須被物理安裝在可行區域。多數選擇都簡單明了，但也有些并不是。

　　在某些環境中，如果HMI容易掉入水中或直接被水噴淋，那就需要符合諸如電氣設備標準NEMA250或UL50標準中關于防護等級的要求。清潔化學品、過程化學品或其它空氣傳播的污染物，也會影響人機界面。現場污染程度或材料安全數據表，可幫助定義預期的環境條件。客戶需求規格、當地安裝法規或偏好，可能需要滿足某些等級或認證標準的要求。

　　另一個關鍵問題是將HMI布置在室內還是室外。NEMA和UL等級通常被限制為“僅在室內使用”。即使亮度最大的HMI，在戶外仍然會受到陽光直射的困擾，直射陽光還會引起熱量問題。用戶應考慮將室外HMI布置在更受保護的區域或為其配備遮陽罩。

確保HMI環境等級適合該應用，并且在物理規格上也要適合。圖片來源：Automation Direct

　　HMI通常包含敏感的顯示元件和背光燈，與其它自動化元器件相比，對工作溫度范圍的要求可能更高。應仔細評估顯示屏亮度和平均背光壽命。亮度代表顯示器的可視性。常亮的背光燈可以指示該設備可以使用多長時間。

　　HMI物理顯示尺寸和接口

　　選擇合適的顯示尺寸通常需要一種平衡。大多數操作員都希望有盡可能大的顯示尺寸，當他們需要選擇觸摸鏈接時更是如此，即使應用程序僅僅用于查看，例如他們需要從遠處觀察顯示器時，顯示器也是越大越好。更大的顯示器為程序員提供了更多的空間來開發圖形。各種尺寸的HMI硬件產品線，可以幫助用戶學習一種適用于多個不同型號的系統。

軟件應該易于創建基本圖形、實現遠程連接、數據記錄和安全性。

　　但是更大的HMI往往也意味著更高的成本，并且可能需要占用寶貴的控制面板安裝空間。顯示器的安裝高度，應該滿足大多數員工的工作需求，通常作法是：地面到顯示器距離約66英寸。

　　除了顯示器的多種物理尺寸之外，大多數HMI還提供多種顏色，用戶可以以像素為單位比較分辨率，這決定了圖形顯示的精細程度。對于某些特殊需求的應用，尤其是涉及數據輸入的應用，用戶可能希望使用板載物理小鍵盤或外部鍵盤和鼠標。大多數設計師會跟隨時代潮流，選擇使用觸摸屏。

　　需要注意的是，許多消費類觸摸設備都傾向于使用電容式多點觸摸。該技術通常不會感知戴手套的手指，并且會受到水的影響，但是它確實能夠響應多個并發的觸摸或手勢。另一方面，工業HMI則通常采用電阻式單點觸摸技術。電阻式觸摸屏可以響應戴手套的手指，一次只能正確響應一次觸摸，且不受外界污染物的影響，這通常是工業應用的首選。

　　制作檢查清單

　　應該評估HMI軟件的配置環境、運行時功能和遠程訪問。在HMI配置環境方面程序員需要花費大量時間。對于最終用戶而言，重要的是要獲得軟件許可，或者確認該軟件是否免費。典型的用戶會對軟件的易用性以及拖放編輯、單擊創建對象等功能以及最常用的對象是否已預先定義等感興趣。

　　程序員希望了解該軟件是否對導入/導出有良好的支持，是否具有數據庫工具，是否提供有效的復制方法，以及是否包含內置的仿真或測試環境，以便用戶可以進行項目的概念驗證并檢查程序，而無需實際硬件。程序員使用配置軟件來創建與PLC和其它設備通信的標簽，以開發鏈接到這些標簽的圖形，并配置其它內置HMI功能。用戶運行時最重要的10個功能是：

　　● 基本對象：用于繪制靜態圖形，例如管道和設備；

　　● 靜態庫對象：例如水箱、罐體和筒倉；

　　● 位圖功能：允許用戶導入自己的圖像；

　　● 動畫對象：按鈕、數字顯示和條形圖；

　　● 預配置的庫對象：更復雜的對象，例如比例-積分-微分（PID）面板；

　　● 高級對象：包括趨勢、配方和警報顯示；

　　● 安全性：能夠定義用戶和訪問組并為對象分配權限；

　　● 語言切換：對在國際上銷售設備的制造商很有用；

　　● 報警：指示離散和模擬報警條件；

　　● 數據記錄：用于支持離線分析趨勢。

　　即使在規格表上，HMI已經提供了適當的功能，用戶也需注意實際實施可能并不總是如預期那樣。對于需要特定外觀和功能的用戶，最好是對幾種類型的HMI配置進行簡單的總結對比，列出必要的功能，并獲取配置軟件以對其進行測試。

　　在選擇高級應用程序之前，可能需要調查特定HMI的詳細信息。可能需要特別注意：HMI處理浮點標簽的方式以及任何相關的數學或計算。邏輯通常在PLC內部執行；信息顯示在HMI上。一些HMI提供板載邏輯、觸發器評估、執行功能和事件管理器功能。上述功能有助于進行更精細的顯示，并且可以作為機器邏輯的一部分參與其中。如果需要復雜的功能，請對每個功能進行預測試。（作者：Bill Dehner）