安全控制系统（SCS）系列：ABB System 800xA Safety (用于石油和天然气行业)_18.安全控制系统的人机界面设计.docx

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18.安全控制系统的人机界面设计

18.1人机界面（HMI）的基本概念

人机界面（Human-MachineInterface,HMI）在安全控制系统中扮演着至关重要的角色。HMI是操作员与控制系统之间进行交互的界面，它不仅需要提供直观的操作方式，还需要确保操作员能够快速、准确地获取系统状态信息，以便做出正确的决策。在石油和天然气行业中，HMI的设计不仅要符合工业标准，还需要特别注意安全性，防止操作失误导致的事故。

18.2HMI的设计原则

设计安全控制系统的人机界面时，需要遵循以下几个关键原则：

直观性：界面布局应清晰，操作应简单直观，减少操作员的学习成本。

响应性：界面应能快速响应操作员的输入，确保操作的及时性和准确性。

可维护性：界面应易于维护和更新，适应系统的变化和升级。

安全性：界面设计应确保操作员不会因为误操作导致系统故障或事故。

可靠性：界面应能可靠地显示系统状态和报警信息，避免信息丢失或错误。

18.3HMI的功能模块

安全控制系统的人机界面通常包括以下功能模块：

主显示屏：显示系统的主要状态信息，如设备运行状态、关键参数等。

报警管理：管理系统的报警信息，包括报警的显示、确认和记录。

操作面板：提供操作员进行设备控制和系统配置的界面。

历史记录：记录系统的运行日志和操作记录，便于故障排查和数据分析。

图形化界面：通过图形化的方式展示系统结构和设备状态，提高操作的可视化效果。

用户管理：管理不同操作员的权限，确保只有授权人员才能进行关键操作。

18.4主显示屏的设计

主显示屏是HMI的核心部分，它需要显示系统的关键信息，如设备状态、工艺参数、报警信息等。设计时应注意以下几点：

信息的优先级：关键信息应优先显示，如报警信息、设备故障等。

颜色和图标：使用颜色和图标来区分不同的状态，如绿色表示正常运行，红色表示报警。

实时更新：主显示屏应能实时更新系统状态，确保信息的时效性。

18.4.1主显示屏示例

假设我们设计一个用于监控石油输送管线的主显示屏，可以使用ABBSystem800xA的HMI工具来实现。以下是主显示屏的基本设计步骤：

创建主显示屏布局：

使用ABBSystem800xA的HMI编辑工具，创建一个新的显示屏布局。

在布局中添加主要的监控对象，如压力传感器、温度传感器、流量计等。

配置监控对象：

为每个监控对象配置数据源，确保数据能实时从控制系统中获取。

设置监控对象的显示方式，如数字显示、柱状图、曲线图等。

添加报警信息：

在主显示屏上添加报警区域，用于显示当前的报警信息。

配置报警信息的优先级和显示方式，确保关键报警信息能优先显示。

实时更新数据：

使用ABBSystem800xA的数据绑定功能，确保主显示屏上的数据能实时更新。

通过设置数据更新频率，确保数据的及时性和准确性。

18.4.2代码示例

以下是一个使用ABBSystem800xA的HMI编辑工具创建主显示屏的代码示例：

!--主显示屏布局文件--

Screenname=MainScreen

Layout

Panelid=1position=0,0size=100,100backgroundColor=white

Labelid=11position=10,10size=80,20text=设备状态font=Arial,14color=black/

Gaugeid=12position=10,30size=80,50minValue=0maxValue=100dataSource=PressureSensor1/

/Panel

Panelid=2position=100,0size=100,100backgroundColor=white

Labelid=21position=10,10size=80,20text=工艺参数font=Arial,14color=black/

TextFieldid=22position=10,30size=80,20dataSource=TemperatureSensor1/

/Panel

Panelid=3position=200,0size=100,100backgroundColor=white

Labelid=31position=10,10size=80,20