顯示器、觸摸屏、終端—這些人機界面似乎無處不在。它們中的很多比二十年前的按鈕和開關還要小，而且功能已經非常復雜，可以幫助管理和運營進行控制，并為其提供信息。

最近人機界面（HMI）在工業界得到了空前的普及，因為這些設備按照可視和可控的格式，實時傳輸、管理和顯示信息，幫助公司進行更好的商業決策。在各種應用中使用HMI已被證明可以提高產生、降低成本、改進質量并且減少物料浪費。HMI讓公司立足于變革，盈利能力也隨之增強。

讓信息無處不在

Wonderware公司InTouch工業計算機、DA服務器及工具集市場經理Gary Nelson認為，尤其是下面的三項進步，導致工業界對HMI的日益依賴：

■ HMI軟件方面的進步；
■ HMI數據可視化以及收集所有相關信息的能力；
■ 集成和連接技術的進步和提高。

“公司需要可以改善商業流程的工具”，Nelson說：“HMI通過測量公司流程和設備是否有效，發揮自身的作用。HMI并不只是顯示一臺機器上的數據，它面向不同等級的人員以不同的方式顯示信息，這一直延伸到公司決策層。質量控制經理關注統計報表，而操作員看重的是設備表現。車間里的數據不再局限在車間內部，而HMI就是傳輸這些數據的關鍵。”

HMI應用的迅速增加，源于它已經從單純的可視化工具發展成幫助企業管理制造過程的工具，在羅克韋爾自動化產品管理、控制和可視化業務總監Bruce Fuller的眼中，“過去的二十年，人們對于HMI的期望已經從界面變成了軟件。” Fuller看到HMI的軟件功能正在越來越多的植入到嵌入式設備之中，客戶對于其在機器以及操作界面的功能需求也越來越多。

HMI與PC融合

HMI日益重要的原因也是由于同PC的聯系越來越緊密。正如GE Fanuc HMI/SCADA-iFix產品經理Prasad Pai所說：“HMI正快速成為PC和IT部門的延伸，它們必須是與IT兼容的。” AutomationDirect公司HMI產品經理Greg Philbrook說：“標準的HMI和工業強化PC已經沒有區別，只是價格更低。PC有很多功能，比如記錄、跟蹤、網絡和郵件服務，都已經融入到HMI之中。處理器速度更快，使得仿真成為可能，而且價格可以達到低端市場的要求，進入那些之前無法想象的領域。”

“從前，HMI只是一個啞巴終端”，博世力士樂PLC及HMI產品經理Ted Thayer說道，“現在，它們已經是可以運行微軟Windows操作系統的工業PC了，在低成本的前提實現技術進步，就為應用拓展了很多新的領域。系統經過整合以及改進，允許任一臺HMI與很多產品線實現通訊，這鼓勵著企業增加HMI的應用。”

“但是，最近HMI的進步絕不只是更多接口、更多信息這么簡單”，西門子能源與自動化集團HMI美國業務經理Jay Coughlin補充道：“有用的信息越來越多。系統幫助您儲存數據，然后對這些數據進行簡化，這樣那些本來對數據不熟悉的人員也能夠以一種自己理解的方式進行查看。比如說，機器的內部構造沒有誰明白，但是相關人員可以根據輸入輸出來控制產品質量。”

專為工業應用

HMI當中正在加入越來越復雜的軟件、加強的圖形、諸如操作向導或者信息端口這類工具、以及移動、便攜、無線等諸多功能。所有這些特征都吸引著用戶使用更多數量的HMI：

■ 特殊軟件。特殊的行業軟件，比如面對水廠和污水廠或者包裝行業的應用軟件包，可以提供專為這些行業設計的實體、模塊、樣張等等。舉例來說，軟件可以更容易、更高效的監控液體流速和壓力，或者提供內置的工作步驟解決瓶頸問題。“用戶可以在系統頂端使用多個行業的軟件包，因為它們都是非常容易集成的”，Wonderware的Nelson說，“這樣就可以獲得更專業的信息。”

■ 功能加強的圖形和向導。一些供應商正在系統中加入仿真的功能，在整個開發流程中協助用戶，利用向導使得構建可視屏變得更加容易，從而幫助用戶理順屏幕開發的各個環節。舉例來說，“我們最近推出了一款水行業解決方案，它使用最新的圖形和向導，幫助客戶使用那些在水及污水管理操作中常用的工具進行配置”，GE Fanuc的Cerrato說道。

■ 資訊站。通常關注診斷功能的信息端口或者資訊站，提供了手冊、培訓資料、圖表等資料的電子資源。“這些創新型的HMI通過中央位置讓信息更快發布”，西門子能源與自動化集團HMI產品市場經理Phil Aponte解釋道，“操作員可以看到附近的生產線正在發生什么，而維修工可以看到生產線出現故障的位置，所有這些都在同一臺資訊站上。”

■ 無線及移動功能。移動能力可能要比HMI更具有吸引力。“移動面板可以讓操作作在工廠里行走，這些面板可以是有線的也可以是無線的，其優勢在需要啟動或者進行更改的時候”，西門子的Coughlin說。

并且，在小型系統比方說包裝機上安裝HMI的價格也在降低。“屏幕的規格是3英寸或者4英寸，解析度很高，可以使用在一些需要便攜性的場合，比如在偏遠的鉆井平臺或者開動著的汽車上”，AutomationDirect的Philbrook補充道，“這些進展讓HMI幾乎無處不在。”

盡管對于無線系統的興趣還沒有達到預期，但是絕大部分人相信這一天遲早會到來，這也讓HMI顯得更有價值。博世力士樂的Thayer說，自己從無線技術中獲得了很多便易，但是一般的客戶還沒有顯示出足夠的興趣。“然而”，他說道：“無線必將普及，很大程度是因為它會降低成本。它不再需要會老化、損壞或是破裂的線纜。”

HMI成為控制器?

“在20世紀90年代，HMI改變了藍領工人的工作習慣”，Wonderware的Nelson說，“今天，它們同樣正在改變著控制人員。”

博世力士樂的Thayer預測，HMI將會加入控制功能，這在一定程度上讓PLC成為多余。“現在，實際上我們可以在HMI內部嵌入PLC邏輯控制裝置”，他說，“操作員可以運行PLC控制生產線，也可以在同一臺設備上進行數據處理，這大大方便了系統集成，使得系統架構更加簡化。”

HMI的使用如果只受到信息量的限制，將會方便操作人員。羅克韋爾自動化的Fuller說：“技術進步會繼續降低開發時間和問題確定的難度，這將是下一個重大的變化。然而，微分器不再局限在硬件，它也以軟件或者某種信息的形式存在，在屏幕上顯示方便您使用。隨著人們需要越來越多的信息，他們也就需要更多的HMI。(end)