人机界面从广义上说,人机界面(humanmachineinterface,HMI)泛指计算机(包括PLC)与操作人员交换信息的设备。在控制领域,人机界面一般特指用于操作人员与控制系统之间进行对话和相互作用的专用设备。人机界面可以在恶劣的工业环境中长时间连续运行,是PLC的最佳搭档。
人机界面可以用字符、图形和动画动态地显示现场数据和状态,操作人员可以通过人机界面来控制现场的被控对象。此外,人机界面还有报警、用户管理、数据记录、趋势图、配方管理、显示和打印报表、通信等功能。随着技术的发展和应用的普及,近年来人机界面的价格已经大幅下降,一个大规模应用人机界面的时代正在到来,人机界面已经成为现代工业控制系统必不可少的设备之一。
触摸屏触摸屏是人机界面的发展方向,用户可以在触摸屏的屏幕上生成满足自己要求的触摸式按键。触摸屏使用直观方便,易于操作。画面上的按钮和指示灯可以取代相应的硬件元件,减少PLC需要的I/O点数,降低系统的成本,提高设备的性能和附加价值。
现在的触摸屏一般使用TFT液晶显示器,每一液晶像素点都用集成在其后的薄膜晶体管来驱动,其色彩逼真、亮度高、对比度和层次感强、反应时间短、可视角度大。
人机界面工作原理首先需要用计算机上运行的组态软件对人机界面组态。使用组态软件可以很容易地生成满足用户要求的人机界面的画面,用文字或图形动态地显示PLC中位变量的状态和数字量的数值。用各种输入方式,将操作人员的位变量命令和数字设定值传送PLC。画面的生成是可视化的,组态软件使用方便,简单易学。
组态结束后将画面和组态信息编译成人机界面可以执行的文件。编译成功后,将可执行文件下载到人机界面的存储器中。在控制系统运行时,人机界面和PLC之间通过通信来交换信息,从而实现人机界面的各种功能。
只需要对通信参数进行简单的组态,就可以实现人机界面与PLC的通信。将画面上的图形对象与PLC变量表中的地址联系起来,就可以实现控制系统运行时PLC与人机界面之间的自动数据交换。
精简系列面板精简系列面板主要是与S7-配套的触摸屏,它具有基本的功能,适用于简单的应用,有很高的性能价格比,有触摸屏和功能可以定义的按键。第二代精简面板4.3in、7in、9in和12in的高分辨率64K色宽屏显示器,支持垂直安装,TIAPortalV13或更高版本组态。它有一个RS-/RS-接口或RJ45以太网接口,还有一USB2.0接口。USB接口可连接键盘、鼠标或条形码扫描仪,可以用U盘实现数据归档。
精简系列面板可以使用几十种项目语言,运行时可以使用多达10种语言,并且能够实现在线切换语言。精简系列面板的触摸屏操作直观方便,具有报警、配方管理、趋势图、用户管理等功能。防护等级为IP65,可以在恶劣的工业环境中使用。
第二代精简系列面板采用TFT真彩液晶屏,64K色。RJ45以太网接口(PROFINET接口)的通信速率为10M/Mbit/s,用于与组态计算机或S7-通信。电源电压额定值为24VDC,有内部熔断器和内部时钟。背光平均无故障时间h,用户内存10MB,配方内存kB。
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