一、觸摸屏的認(rèn)知

　　觸摸屏(touchscreen)又稱為"觸控屏"、"觸控面板"，是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動各種連結(jié)裝置，可用以取代機械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。

　　觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設(shè)備，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。主要應(yīng)用于公共信息的查詢、領(lǐng)導(dǎo)辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點歌點菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售等。

　　二、基本常識

　　1、人機界面產(chǎn)品的定義

　　連接可編程序控制器（PLC）、變頻器、直流調(diào)速器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元（如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等）寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實現(xiàn)人與機器信息交互的數(shù)字設(shè)備，由硬件和軟件兩部分組成。HMI為英文Human-MachineInterface的縮寫。

　　2、人機界面（HMI）產(chǎn)品的組成及工作原理

　　人機界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級不同，處理器可分別選用8位、16位、32位的處理器。

　　HMI軟件一般分為兩部分，即運行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運行于PC機Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（如JB－HMI畫面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過PC機和HMI產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運行。

　　3、人機界面產(chǎn)品的基本功能及選型指標(biāo)

　　基本功能：

　　● 設(shè)備工作狀態(tài)顯示，如指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線等；

　　● 數(shù)據(jù)、文字輸入操作，打印輸出；

　　● 生產(chǎn)配方存儲，設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄；

　　● 簡單的邏輯和數(shù)值運算；

　　● 可連接多種工業(yè)控制設(shè)備組網(wǎng)。

　　選型指標(biāo)：

　　● 顯示屏尺寸及色彩，分辨率；

　　● HMI的處理器速度性能；

　　● 輸入方式：觸摸屏或薄膜鍵盤；

　　● 畫面存貯容量，注意廠商標(biāo)注的容量單位是字節(jié)（byte）、還是位（bit）；

　　● 通訊口種類及數(shù)量，是否支持打印功能。

　　4、人機界面產(chǎn)品分類

　　● 薄膜鍵輸入的HMI，顯示尺寸小于5.7，畫面組態(tài)軟件免費，屬初級產(chǎn)品。如POP－HMI小型人機界面；

　　● 觸摸屏輸入的HMI，顯示屏尺寸為5.7～12.1，畫面組態(tài)軟件免費，屬中級產(chǎn)品；

　　● 基于平板PC計算機的、多種通訊口的、高性能HMI，顯示尺寸大于10.4，畫面組態(tài)軟件收費，屬高端產(chǎn)品。

　　5、人機界面的使用方法

　　● 明確監(jiān)控任務(wù)要求，選擇適合的HMI產(chǎn)品；

　　● 在PC機上用畫面組態(tài)軟件編輯“工程文件”；

　　● 測試并保存已編輯好的“工程文件”；

　　● PC機連接HMI硬件，下載“工程文件”到HMI中；

　　● 連接HMI和工業(yè)控制器（如PLC、儀表等），實現(xiàn)人機交互。

　　三、人機界面未來的發(fā)展趨勢

　　有些機械行業(yè)，比如說機床、紡織機械等行業(yè)，在國內(nèi)已經(jīng)發(fā)展有幾十年的歷史了，相對來說屬于比較成熟的行業(yè)，從長遠看，這些行業(yè)還存在著設(shè)備升級換代的需求。在這個升級換代的過程中，確實會有一些小的、一直使用比較低端產(chǎn)品的廠家被淘汰掉，但也有很多企業(yè)在設(shè)備更新過程中，將需求重新定位，去尋找那些能夠符合他們發(fā)展計劃，幫助他們提高自身生產(chǎn)力的設(shè)備供應(yīng)商。

　　鑒于這種需求，以后人機界面的改變，將在形狀上、觀念上、應(yīng)用場合等方面都有所改變，從而帶來工控機核心技術(shù)的一次次變革?？傮w來講，人機界面的未來發(fā)展趨勢是六個現(xiàn)代化：平臺嵌入化、品牌民族化、設(shè)備智能化、界面時尚化、通訊網(wǎng)絡(luò)化和節(jié)能環(huán)?；?。

　　四、具有wifi和3G功能的HMI

　　組態(tài)軟件的認(rèn)知：

　　組態(tài)軟件，上位機軟件的一種。組態(tài)軟件<=上位機軟件。又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA,即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件。它們處在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。

　　組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠動系統(tǒng)。

　　組態(tài)軟件在國內(nèi)是一個約定俗成的概念，并沒有明確的定義，它可以理解為"組態(tài)式監(jiān)控軟件"。"組態(tài)(Configure)"的含義是"配置"、"設(shè)定"、"設(shè)置"等意思，是指用戶通過類似"搭積木"的簡單方式來完成自己所需要的軟件功能，而不需要編寫計算機程序，也就是所謂的"組態(tài)"。它有時候也稱為"二次開發(fā)"，組態(tài)軟件就稱為"二次開發(fā)平臺"。

　　組態(tài)為模塊化任意組合。通用組態(tài)軟件主要特點：

　?、傺永m(xù)性和可擴充性。用通用組態(tài)軟件開發(fā)的應(yīng)用程序，當(dāng)現(xiàn)場(包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu))或用戶需求發(fā)生改變時，不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級;

　　②封裝性(易學(xué)易用)，通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來，對于用戶，不需掌握太多的編程語言技術(shù)(甚至不需要編程技術(shù))，就能很好地完成一個復(fù)雜工程所要求的所有功能;

　?、弁ㄓ眯?，每個用戶根據(jù)工程實際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備(PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等)的I/ODriver、開放式的數(shù)據(jù)庫和畫面制作工具，就能完成一個具有動畫效果、實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程，不受行業(yè)限制。

　　iFix軟件包=iFixPDB+iFixWorkspace，數(shù)據(jù)庫和監(jiān)控的畫面可以分開，一個數(shù)據(jù)庫可供多個iClient連接，一個iClient可連接多個數(shù)據(jù)庫。

　　iFix軟件的一般特性：

　　①PLUG&SLOVE結(jié)構(gòu)及COM組件技術(shù)，方便第三方軟件集成應(yīng)用；

　?、诎踩萜鞯膶＠夹g(shù)保證第三方ActiveX控件穩(wěn)定運行；

　?、蹆?nèi)置微軟的VisualBasicforApplication作為腳本程序；

　　④真正的分布式Client/Server結(jié)構(gòu)

　?、輼?biāo)準(zhǔn)SQL/0DBC的接口

　　⑥完整的OPC的客戶服務(wù)器模式的支持。

　　Citect原屬澳大利亞悉雅特公司(現(xiàn)已被施耐德公司收購，但獨立運營)的Citect是較早進入中國市場的產(chǎn)品，但其操作方式更多地是面向程序員，而不是工控用戶。

　　Citect提供了類似C語言的腳本語言進行二次開發(fā)，但與iFix不同的是，Citect的腳本語言并非是面向?qū)ο蟮?，而是類似于C語言，這無疑為用戶進行二次開發(fā)增加了難度。

　　WinCC組態(tài)軟件是德國西門子公司的產(chǎn)品，它具有如下特點開放性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，WinCC具有強大的腳本編程范圍，包括從圖形對象上單個的動作到完整的功能以及獨立于單個組件的全局動作腳本。WinCC甚至在使用Windows API函數(shù)時，都可以在動作腳本中完成調(diào)用。

　　此外，集成的腳本編程包含了C翻譯器和大量的ANSI-C標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。腳本的應(yīng)用使得WinCC軟件具有很強的開放性。在使用的時候，請注意釋放所分配的存儲器，否則系統(tǒng)運行會越來越慢。

　　組態(tài)王集成了對King Historian的支持，且支持?jǐn)?shù)據(jù)同時存儲到組態(tài)王歷史庫和工業(yè)庫，極大地提高了組態(tài)王的數(shù)據(jù)存儲能力，能夠更好地滿足大點數(shù)用戶對存儲容量和存儲速度的要求。

　　King Historian是亞控新近推出的獨立開發(fā)的工業(yè)數(shù)據(jù)庫。能夠更好地滿足高端客戶對存儲速度和存儲容量的要求，完全滿足了客戶實時查看和檢索歷史運行數(shù)據(jù)的要求。

　　MCGS用于快速構(gòu)造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測、前端數(shù)據(jù)的處理與控制。

　　MCGS組態(tài)軟件包括三個版本，分別是網(wǎng)絡(luò)版、通用版、嵌入版。

　　具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護性強的突出特點。通過與其他相關(guān)的硬件設(shè)備結(jié)合，可以快速、方便的開發(fā)各種用于現(xiàn)場采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設(shè)備。

　　用戶只需要通過簡單的模塊化組態(tài)就可構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)，如可以靈活組態(tài)各種智能儀表、數(shù)據(jù)采集模塊，無紙記錄儀、無人值守的現(xiàn)場采集站、人機界面等專用設(shè)備。

　　普洛菲斯，以其創(chuàng)新的科技理念和領(lǐng)先的技術(shù)意識為全球客戶提供可編程人機界面、工業(yè)平板式計算機、圖形邏輯控制和工業(yè)信息終端等產(chǎn)品，幫助廣大用戶提高整體生產(chǎn)、經(jīng)營效率。Pro-face這一品牌也在全球范圍占主導(dǎo)地位，成為全球HMI行業(yè)領(lǐng)袖，在亞洲、美洲、歐洲都占有極高的市場占有率。

　　威綸通是集研發(fā)、生產(chǎn)、制造、銷售于一體的金牌人機界面供應(yīng)商，基于先進的人機溝通技巧和品牌化發(fā)展理念，在生產(chǎn)自動化、過程自動化領(lǐng)域提供多種選擇的優(yōu)質(zhì)人機界面產(chǎn)品、解決方案及服務(wù)。WEINVIEW品牌專注于中國HMI市場，已廣泛應(yīng)用于機械、紡織、電氣、包裝等行業(yè)。

　　HITECH在中國大陸稱為海泰克，積極投入應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的人機介面（HMI）研發(fā)工作。泉毅是臺灣第一家將嵌入式系統(tǒng)技術(shù)結(jié)合LCD模組，自行研發(fā)出工業(yè)級HMI產(chǎn)品的廠商。其已經(jīng)被瑞典貝爾收購，已經(jīng)歸入貝爾旗下。其在大陸主要通過天津羅升銷售。目前在國內(nèi)市場占有率比較高，但已經(jīng)呈下降趨勢。

　　來自瑞典的BEIJER電子集團，歐洲第一人機品牌，全系列人機采用鋁鎂合金外殼設(shè)計，纖薄抗干擾能力強，64KTFT真彩顯示，畫面靚麗清晰，內(nèi)嵌WinCE操作系統(tǒng)，功能強大，可靠性高，前面板防護等級為IP66，通過ULDNVRoHS等多種認(rèn)證。

　　三菱電機自動化包括可編程控制器、觸摸屏、變頻調(diào)速器、交流伺服系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等。目前其PLC有Q系列（中型）、FX系列（小型）、L系列（中大型）HMI有GT10系列、GT15系列、GT11系列、GOT-F900、GOT1000這幾個系列三菱FX系列小型PLC進入國內(nèi)早，目前三菱HMI基本都是與三菱的PLC配套。

　　西門子股份公司是世界最大的機電類公司之一，在制造自動化、過程自動化及樓宇電氣安裝領(lǐng)域提供產(chǎn)品、系統(tǒng)、應(yīng)用和服務(wù)。西門子S7-200產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)機械上的使用非常廣泛，其HMI基本都是與自己的PLC做配套，近幾年其HMI被其他品牌搶占了大部分；近期西門子推出SMART系列經(jīng)濟型HMI，是使用重點。

　　施耐德電氣從事鋼鐵工業(yè)、重型機械工業(yè)、輪船建造業(yè)；施耐德做為一個綜合性的集團公司，其在國內(nèi)市場的知名度、市占率都非常高。

　　在控制類產(chǎn)品方面，其中大型PLC使用非常廣泛，施耐德在觸摸屏方面有模塊化觸摸屏終端、工業(yè)觸摸顯示器、觸摸屏圖形終端系列、MagelisXBTGK系列、MagelisXBTGT系列、MagelisXBTGTW系列、MagelisXBTXBTN,R,RT系列等。

　　臺達初期專注與電子元器件、電源研發(fā)生產(chǎn)，臺達機電產(chǎn)品包括：PLC、HMI、變頻器、伺服、溫控器、編碼器、計數(shù)器、開關(guān)電源、直流馬達等產(chǎn)品，目前在國內(nèi)市場占有率很高。