分布式控制系统（DCS）系列：Honeywell Experion PKS (煤炭工业应用)_5.人机界面HMI的设计与优化.docx

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5.人机界面HMI的设计与优化

5.1HMI的基本概念和作用

5.1.1HMI的定义

人机界面（HumanMachineInterface,HMI）是指用于操作员与控制系统之间进行交互的界面。在煤炭工业中，HMI主要用于监控和控制生产过程中的各种设备和系统，帮助操作员实时了解生产状态、调整工艺参数、处理异常情况等。

5.1.2HMI的作用

实时监控：显示生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量等。

操作控制：提供操作员控制设备的界面，如启动、停止、调整设定值等。

报警管理：显示和记录异常情况，帮助操作员及时处理问题。

数据分析：提供历史数据和趋势分析，帮助操作员进行生产优化。

用户管理：控制不同操作员的访问权限，确保系统的安全运行。

5.2HMI的设计原则

5.2.1用户友好性

HMI的设计应以操作员为中心，确保界面简洁、直观、易于操作。以下是一些设计建议：

图标和标签：使用清晰的图标和明确的标签来标识各种设备和参数。

颜色编码：使用颜色编码来表示不同状态，如绿色表示正常运行，红色表示故障。

布局合理：将常用的功能和信息放在显眼的位置，减少操作员的查找时间。

5.2.2信息可视化

信息可视化是指通过图表、图形等方式将复杂的生产数据直观地展示给操作员。以下是一些常见的可视化方法：

数字显示：直接显示关键参数的数值。

趋势图：显示参数随时间变化的趋势，帮助操作员预测未来状态。

报警灯：通过灯光或图标显示异常状态，引起操作员的注意。

5.2.3交互性

HMI应提供丰富的交互功能，确保操作员能够高效地控制和管理生产过程。以下是一些交互功能的设计建议：

按钮和滑块：提供按钮和滑块来调整设定值和启动/停止设备。

拖放操作：支持拖放操作来重新布置界面元素。

触摸屏支持：对于使用触摸屏的场合，设计触摸友好的界面。

5.3HoneywellExperionPKSHMI的设计工具

5.3.1ExperionPKS中HMI的设计工具

HoneywellExperionPKS提供了多种工具来设计和优化HMI，主要包括：

HoneywellPHD（ProcessHistoryDatabase）：用于存储和管理历史数据。

HoneywellAMM（AdvancedMonitoringandManagement）：用于监控和管理实时数据。

HoneywellCM（ConfigurationManager）：用于配置和管理HMI界面。

5.3.2设计工具的使用步骤

启动CM：打开HoneywellExperionPKS的ConfigurationManager。

创建项目：选择“File”-“NewProject”，输入项目名称和路径。

设计界面：在CM中选择“HMI”-“NewHMI”，开始设计HMI界面。

添加控件：从工具箱中拖动各种控件（如按钮、文本框、图表等）到设计界面。

配置控件：右键点击控件，选择“Properties”来配置控件的属性，如数据源、显示格式等。

测试界面：选择“File”-“Save”保存设计，然后在AMM中测试HMI界面的功能。

5.4HMI的设计案例

5.4.1煤炭输送带监控界面设计

煤炭输送带是煤炭工业中重要的运输设备，其监控界面设计应包括实时监控、报警管理和操作控制等功能。

5.4.1.1界面布局

顶部：显示系统名称和当前时间。

左侧：显示输送带的运行状态，包括启动/停止按钮、速度调节滑块等。

中间：显示输送带的实时监控数据，如温度、压力、流量等。

右侧：显示报警信息，包括报警级别、报警时间、报警内容等。

5.4.1.2控件配置

启动/停止按钮：配置为控制输送带的启停。

速度调节滑块：配置为调整输送带的速度。

温度、压力、流量显示：配置为从PLC中读取实时数据。

报警信息显示：配置为从报警数据库中读取报警记录。

5.4.1.3代码示例

假设我们使用HoneywellExperionPKS的脚本语言来实现某些功能，以下是一个启动/停止按钮的脚本示例：

#启动/停止按钮的脚本示例

defon_button_click(button):

处理按钮点击事件

:parambutton:按钮控件

ifbutton.value==Start:

#发送启动命令

send_command(CONVEYOR_START)

button.value=Stop

else:

#发送停止命令

send_command(CONVEYOR_STO