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6ES7253-1AA22-0XA0参数详细
某设计院设计一轧钢生产线,共包括精轧A线、精轧B线、中轧线、粗轧区、定径机5部分。电气部分包括PLC、人机界面、变频器、低压电器及其他,由于此5部分生产线距离较远,所以选用5台人机界面来实现不同系统的操作显示,同时由一台PLC实现系统的控制,即N:1多重连接方式。此前该设计院对几个专业人机界面厂家的产品进行通讯试验,但结果均不理想,有的连接台数不够有的甚至通讯失败。
2、通讯方案选择
我们给用户提供两种方案:即上挂以太网、以RS-485方式直接通讯。
(1) 上挂以太网
因GE90-70本身可以上挂以太网,我们提出的方案是5台人机界面和PLC同时上挂以太网。人机界面选用富士电机新近推出的UG30系列产品,其中一款高性能的人机界面自带10M以太网接口,不需要任何配件即可建成基于以太网的网络系统,它本身具备通讯网关功能,从PLC到计算机或者从计算机到PLC的双向通讯都可以通过其收发数据,连接到以太网上的UG30和PLC之间可以进行N:N无协议通讯。人机界面选用UG330H-VH4,功能及特点如下:8.4寸、32768色 TFT、自带以太网接口、可以与市售的所有PLC通讯、还可以直接和变频器、温控表及串行打印机等外围设备进行通讯
(2) 以RS-485方式直接通讯
由于GE90-70 PLC的通讯模块具有双通讯口,这样我们充分利用此两个通讯口分别挂2台和3台人机界面,均以RS-485方式通讯。
1#作为主机2#、3#作为从机,4#作为主机5#为从机,它们之间通讯距离较大为500m,波特率为115200bps,主机和PLC的通讯波特率为19200bps,这样能够保不会出现通讯滞后和通讯干扰现象。原来2#、3#、5#人机界面上需各加装一RS-485通讯模块,经过我们反复通讯试验后来取消了该通讯模块只要几根通讯电缆并联在一起即可以正常通讯,这样为用户节省了几千元的成本。人机界面选用UG320H-SC4,128色,7.7寸,在性价比上较UG330H-VH4合理些。
用户经过慎重考虑及多方调研后决定,在不影响使用功能的前提下选用价格经济合理的*二种方案。
3、人机界面画面略
4、通讯滞后的解决
当所有程序编制完成后,进行连机调试时出现了意想不到的通讯滞后想象,即当1#在操作画面2#、3#从显示画面切换到操作画面进行操作时人机界面和PLC双方出现明显的滞后,时间大概由2---3秒中,这在任何系统中都是不允许的,尤其在轧钢生产线上。通过多方分析我们提出如下建议,将人机界面中所有涉及到的PLC地址全部映射到人机界面的内部地址$u中,$u是人机界面中的用户内存,可以从$u0----$u16383共16384个字任意设定,例如PLC中寄存区R1----R10的数据可以映射到$u1----$u10中,这样通讯滞后现象消失。这些经验都值得我们在以后的通讯中应用。
现场的各种通讯设备,包括常用的各种PLC,智能仪表和智能模块,通过RS485总线和计算机进行通讯,计算机采用研华较新推出的平常PCM5823高性能嵌入式CPU板,微软的bbbbbbsCE嵌入式操作系统,昆仑通态的MCGS嵌入式组态软件,形成一个性价比较高,性能较好,使用较方便的工业监控系统解决方案。
嵌入式触摸屏的特点: 功能强大,在传统触摸屏的基础上增加历史数据保存,历史曲线和报表打印等功能;
开发简单: 在通用嵌入式软硬件基础上,通过MCGS嵌入式组态软件的简单组态即可完成。
实际演示系统:
设备清单: 研华PCM-5823-D0A1,10.4寸TFT的LCD屏(带触摸功能),欧姆龙PLC2台),ADAM4520(RS232/485)模块一个,,MCGS嵌入式组态软件。
系统形式: 研华PCM5823 +WinCE+MCGS+欧姆龙PLC(2台)。
嵌入式PPC系统
系统配置:
硬件设备: 研华PPC-105T
操作系统:
应用软件: MCGS嵌入式组态软件
现场设备: 各种PLC,智能仪表,智能模块等带通讯的设备。
用于构成一个性价比较高的PPC系统产品 系统说明:
现场的各种通讯设备,包括常用的各种PLC,智能仪表和智能模块,通过RS485总线和计算机进行通讯,计算机采用研华平板电脑PPC-105T,微软的bbbbbbsCE嵌入式操作系统,昆仑通态的MCGS嵌入式组态软件,形成一个性价比较高,性能较好,使用较方便的工业监控系统解决方案。
实际演示系统:
设备清单: 研华PPC-105T,欧姆龙PLC2台),ADAM4520(RS232/485)模块一个,,MCGS嵌入式组态软件。
系统形式: 研华PPC105T+WinCE+MCGS+欧姆龙PLC(2台)。
嵌入式无纸记录仪
系统配置:
硬件设备: 研华PCM-3350-G0A1和Pcm-3718H(8路AD信号,8路开关量信号)10.4的TFT的LCD显示屏
操作系统:
应用软件: MCGS嵌入式组态软件
现场设备: 温度传感器
用于构成一个性价比较高的嵌入式无纸记录仪


本文介绍了人机界面设计的一般过程,人机界面实现的原则,人机界面的风格和对人机界面设计的评价。
由于受传统观念的影响,很长一段时间里,人机界面一直不为软件开发所重视,认为这纯粹是为了取悦用户而进行的低级活动,没有任何实用价值。评价一个应用软件质量高低的一标准,就是看它是否具有强大的功能,能否顺利帮助用户完成他们的任务。近年来,随着计算机硬件技术的迅猛发展,计算机的存储容量、运行速度和可靠性等技术性能指标有了显著的提高,计算机硬件的生产成本却大幅度下跌,个人计算机日益普及。新一代的计算机用户,在应用软件的可操作性以及软件操作的舒适性等方面对应用软件提出了更高的要求除期望所用的软件拥有强大的功能外,更期望应用软件能尽可能的为他们提供一个轻松、愉快、感觉良好的操作环境。这表明,人机界面的质量已成为一个大问题,友好的人机界面设计已经成为应用软件开发的一个重要组成部分。
1 人机界面的风格分析
这里所指的人机界面的风格,是指计算机系统的用户界面上控制输入的方法,大致经过了四代的演变:
1.1 命令语言:在图形显示、鼠标、高速工作站等技术出现之前,现实可行的界面方式只能是命令和询问方式,通信完全以正文形式并通过用户命令和用户对系统询问的响应来完成。这种方式使用灵活,便于用户发挥其创造性,对熟练的用户有很高的工作效率,但对一般用户来说要求高,易出错,不友善并难于学习,它的错误处理能力也较弱。
1.2 菜单选项:这种方式与命令行方式相比不易出错,可以大大缩短用户的培训时间,减少用户的击键次数,可以使用对话管理工具,错误处理能力有了显著提高。但使用起来仍然乏味,可能出现菜单层次过多及菜单选项复杂的情形,必须逐级进行选择,不能一步到位,导致交互速度显得太慢。
1.3 面向窗口的点选界面此类界面亦称WIMP界面,即窗口(bbbbbbs)、图标(Icons)、菜单(Menus)、指示器(PointingDevice)四位一体,形成桌面(Desktop)。这种方式能同时显示不同种类的信息,使用户可在几个工作环境中切换而不丢失几个工作之间的联系,用户可通过下拉式菜单方便执行控制型和对话型任务,引入图标、按钮和滚动杆技术,大大减少键盘输入,对不精于打字的用户无疑提高了交互效率。
1.4 自然语言使用自然语言与应用软件进行通信,把*三代界面技术与**文本、多任务概念结合起来,使用户可同时执行多个任务(以用户的观点)。
随着文字、图形、语音的识别与输术技术的进一步发展,多媒体技术在人机界面开发领域内的进一步发展,自然语言风格的人机界面将得以迅速的发展,较终走向实用化。
2 人机界面的设计原则
人机界面设计的好坏与设计者的经验有直接有关系,有些原则对几乎所有良好的人机界面的设计都是适用的,一般地可从可交互性、信息、显示、数据输入等方面考虑:
原则1:在同一用户界面中,所有的菜单选择、命令输入、数据显示和其他功能应保持风格的一致性。风格一致的人机界面会给人一种简洁、和谐的美感。原则2:对所有可能造成损害的动作,坚持要求用户确认,例如提问“你肯定……?”等,对大多数动作应允许恢复(UNDO),对用户出错采取宽容的态度。原则3:用户界面应能对用户的决定做出及时的响应,提高对话、移动和思考的效率,较大可能的减少击键次数,缩短鼠标移动距离,避免使用户产生无所适从的感觉。原则4:人机界面应该提供上下文敏感的求助系统,让用户及时获得帮助,尽量用简短的动词和动词短语提示命令。原则5:合理划分并使用显示屏。仅显示与上下文有关的信息,允许用户对可视环境进行维护:如放大、缩小图像;用窗口分隔不同种类的信息,只显示有意义的出错信息,避免因数据过于费解造成用户烦恼。原则6:保信息显示方式与数据输入方式的协调一致,尽量减少用户输入的动作,隐藏当前状态下不可选用的命令,允许用户自选输入方式,能够删除无现实意义的输入,允许用户控制交互过程。
上述原则都是进行人机界面设计应遵循的较基本的原则,除此之外还有许多设计原则应当考虑,比如如何正确的使用颜色等