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发表于 2009/6/12 11:18:57

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精华帖

标签: 人机界面 hmi

人机界面组态软件调查

人机界面的定义非常宽泛,仁者可以见仁,智者可以见智。不过在自动化领域,约定俗成,已经有了比较具体的指向。首先,人机界面可以说是国外术语HMI(Human-Machine Interface)、MMI(Man-Machine Interface)等的意译,也就是人机交互的接口,一般指软件,同时也包含硬件平台,软硬一体。然后,国内有很多和人机界面类似的称呼比如“触摸屏”、“平板电脑”等都是从人机界面硬体的角度出发,但是,在购买“触摸屏”的时候,都要求包含软体。

也就是,工业自动化领域的人机界面指具备触摸、LCD显示、总线通讯等功能,以低功耗一体化CPU板和扩展板的硬件平台为核心,配备通用或嵌入式操作系统,并内嵌组态软件运行环境,运行行业工艺相关工程的人机交互自动化控制平台,用以完成工业自动化行业相关的控制工艺。

下面转贴"人机界面软件调查"中,描述国外厂家对人机界面的配置的调查,从中我们可以看到,国外在一定时期,是将通用的Windows系统比如xp、2000等作为标准的人机界面操作系统,也就是说,在一定时期,人机界面包括工控机,同时也包括类似“触摸屏”的精简和一体化设计的人机界面平台,或者人机界面还没有从工业PC中独立出来,所以,软体是通用的,和工控PC软体环境没有区别。不过,这是2003~2005年以前的事情了。现在,主流自动化厂商已经将工业PC产品和人机界面产品分开展示了。

随着嵌入式技术的发展,当精简指令集(RISC——Reduced Instruction Set Computing)CPU出现,比如ARM系统,和片上系统SOC(System On Chip)的普及,使人机界面硬体和普通的工控机系统分离。这时候,主流工业自动化硬件厂商,终于将人机界面从工控机系统中独立出来,比如研华的IPC610可以说是工控机的标志,它的下一个标准产品是UNO,成为嵌入式工控机,成为BoxPC的代表,它的一体化的硬体叫做平板电脑,以TPC1260等产品为代表,然后,研华购买WebAccess,并迅速研制基于WinCE的嵌入式WebAccess。最后,研华的人机界面是什么呢?包括TPC、IPPC、FPM、AWS,详细请见http://www.advantech.com.cn/eautomation/human-machine-interfaces/,因为研华是硬件平台厂商,和西门子不同,它强调硬体。

西门子的"人机界面-HMI"系统又是怎样的呢?请看下图(详细参见
http://bbs.controleng.cn/ShowTopic.aspx?id=10990

我们看到西门子的人机界面产品包括按钮面板、微型面板、移动面板、面板、多功能面板、面板行PC和可视化软件ProTool。ProTool的工程在人机界面硬件平台的运行时,操作系统是WinCE。目前,西门子已经将HMI-software全面提升为WinCC Flexible(详细请见
http://www.ad.siemens.com.cn/products/as/hmi/)。分析西门子主流产品TP270或TP277,都是基于Windows CE 操作系统,270支持WinCC flexible 和 ProTool,277只能使用WinCC flexible,但是,可以方便的将 ProTool 项目迁移到 WinCC flexible HMI 工程。如果察看SIMATIC产品样本,您会发现面板的技术概览中,西门子的人机界面产品都支持WinCC flexible 中国标准版。

通过对研华和西门子两大HMI厂商的分析,我们可以看到两个厂商将人机界面都集中指向硬体,其选型样本也是如此,而且,嵌入式低功耗的硬体为主流,这些平台都内嵌WinCE操作系统,特别是西门子,内嵌HMI组态软件,让自动化产品用户感觉西门子买的是面板,赠送嵌入式组态软件。这也就是说国外的厂商也是摸透了中国自动化产品用户的心理了:硬件产品的报价,更容易让消费者接受。
针对西门子,大家可以说它的人机界面组态软件就是WinCC flexible 中国标准版。也可以说西门子告诉大家,未来人机界面组态软件的发展方向是在以WinCE嵌入式为核心的嵌入式组态软件。

我们知道复杂指令集是大而全,精简指令集是小而精;Window标准操作系统是大而全,Window嵌入式操作系统是小而精;工控机IPC是大而全,BoxPC和平板电脑、SIMATIC面板是小而精;组态软件通用版是大而全,组态软件嵌入式版是小而精。如果我们说人机界面软件就是组态软件或SCADA系统,那么,它的发展就有两个方向,一是大而全,一是小而精。如果我们说人机界面的发展方向是嵌入式,那么,人机界面软件的发展方向也就是嵌入式,小而精。所以,谈人机界面软件,不谈嵌入式,就好像一条腿走路。

目前,我们可以看到国外嵌入版组态软件主要是针对各个厂家自己的硬件推出的。国内除MCGS嵌入版外,KingView嵌入版、力控的嵌入版、eHMIBuilder等都提供很好的OEM服务。国外嵌入式组态软件的OEM服务几乎为零。而且,WinCE操作系统硬件平台无关的驱动库的发展,X86、ARM等嵌入式平台的标准化,似乎也在推进嵌入式组态软件的标准化。从这个角度看,中国自主研发的嵌入版组态软件另一个方向可能是随着嵌入式平台标准化的人机界面软件的标准化。那么,这是不是中国HMI组态软件赶超国外HMI组态软件的一个起点呢?我们期待中国自己的嵌入式组态软件有更大的超越。我们拭目以待!

系统分类: 人机界面   |   用户分类: 无分类   |   来源: 原创

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