新的移动HMI设计响应用户和设备的需求

随着移动设备更常用来管理工业操作，基于web的人机界面(hmi)选项继续增长。基于HTML5和JavaScript的灵活操作界面使用户能够访问坚固耐用的工业平板电脑和消费技术，包括任何制造商的可穿戴设备、智能手机和平板电脑。最近HMI软件的进步提供了创建响应性强、基于web的操作界面的能力，通过多点触摸实现直观操作。尽管该软件依赖于信息技术(IT)设计标准，但从工业角度来看，它也必须是可靠的。此外，这些hmi操作和监控需要特殊连接措施的多供应商架构。

多年来，工程师仅为工厂内的控制面板集成HMI。当使用移动设备成为可能时，最初的界面只是对屏幕上的一些警报和通知的粗略解释。在工业显示器上实现多点触控功能是一个白日梦。

移动优先的设计策略对于确保HMI适用于智能手机、平板电脑等设备非常重要。最重要的是，将HMI视为响应式操作工具，而不是一系列页面;软件应该充分利用移动设备的强大功能和易用性。

响应式人机界面设计

术语“响应式”是指HMI屏幕上的内容应该根据屏幕的规格适应不同的布局。移动设备尤其如此。在较小的屏幕上显示大量文本和图形很困难。手指作为导航工具远不如电脑鼠标或键盘精确。将人机界面设计为具有可重用组件和主题的动态系统，而不是每次都从头构建的静态页面，允许工程师创建适应每个用户的屏幕大小和设备类型的响应式界面。

这些问题应该在设计阶段考虑，而不是在“标准”HMI屏幕设计已经完成之后。通过选择集成多点触摸功能的控制面板和面板pc，也可以使移动触摸界面与工业显示器协调一致。在评估HMI软件时，工程师应该确保平台支持工业和移动屏幕的所有这些功能。

响应式内容首先将屏幕布局划分为可以根据屏幕宽度自动重新定位的块。例如，四个内容块可以同时显示在计算机显示器或中型工业控制面板上。然而，在智能手机上，它们应该堆叠在一起，让用户在向下滚动时一次看到一个。

同样，在更宽的屏幕上方的菜单栏应该自动转换为平板电脑上的下拉菜单图标，这在移动界面设计中被称为汉堡按钮。这并不会减少可用内容或功能的数量。相反，它根据所使用的硬件使内容更易于理解。这些原则对于网页设计师来说是很熟悉的，但是对于控件工程师来说，它们可能不那么明显。

熟悉的编程环境

虽然较大的公司可能有用户体验(UX)团队致力于移动界面的创建，但许多工厂和机器制造商原始设备制造商(oem)依靠一组控制工程师来进行这些升级。一些HMI软件不需要工程师学习新的编程环境，而是通过熟悉的平台(如自动化软件)支持编程。

这意味着控制工程师在编写hmi时的学习曲线更短，部分原因是他们可以在同一个地方管理所有的机器代码和项目。图形编辑器应该允许工程师使用与机器控制编程相同的工具集和编程环境来构建响应性强、基于HTML5和javascript的hmi。他们还应该提供一个工具箱，里面装满了预制的界面组件，以覆盖按钮、表盘、滑块和菜单布局等常见元素。

拥有可重用的HMI控制组件可以加速设计过程。这包括在整个系统中执行相同功能的各种按钮和警报。工程师还应该选择支持级联样式表(CSS)主题的软件来构建新页面，而不必为每个对象创建新的样式参数。对于一些软件包，CSS是基于主题设计生成的，并在后台工作，以实现更快的实现。例如，警报、内容块或正文文本的颜色和样式会自动应用到新页面。如果某个特定的风格需要调整或更新，这些调整或更新会在一个中心位置发生，并在整个平台上生效。

人机界面软件也应该是可扩展的。如果预设控件不能针对特定任务进行足够的定制，那么软件应该提供一个集成的应用程序编程接口(API)。一些HMI软件允许用户一次性创建对象，并将其存储为HMI软件的可重用扩展，以供将来使用。这种能力使工程师可以用c#创建他们需要的任何程序，只要有服务器连接，这些程序就可以与一块硬件、另一个API、过时的数据库或自定义协议对话。

用于现实世界连接的HMI服务器

移动HMI允许操作员通过网络浏览器和安全连接在现场或场外完成工厂任务。然而，为了实现多客户端、多服务器和多运行时概念，HMI服务器必须支持强大的体系结构。有些软件支持本地设备或云中的服务器。因此，客户端设备可以使用通信协议，如OPC UA、自动化设备规范(ADS)或ADS通过消息队列遥测传输(MQTT)，确保设备和服务器之间可靠和安全的数据传输。

通过数据绑定，工程师可以将HMI中的特定控件链接到现场设备。为了避免通过多个服务器和技术进行通信的问题，一些软件包通过OPC UA从HMI上的虚拟按钮连接到可编程逻辑控制器(PLC)中的实际功能，作为其供应商独立性和内置安全机制的采用协议。

这些连接在一个树形浏览菜单中表示，该菜单允许用户浏览控制设备的内存或浏览启用opc的设备的名称空间。虽然许多HMI平台要求用户预先完成映射这些连接的耗时过程，但其他HMI平台则在后台执行此功能，以便更快地配置和编程。

从服务器架构到响应式设计，有效的移动hmi确保工程师能够以直观的方式与实际系统进行交互。如果系统需要远程故障排除或数据访问，则此功能非常重要。移动HMI能够使许多应用程序现代化，并在任何地方提供实时生产数据的访问。由于HMI执行如此重要的功能，工程师必须使用可靠的软件来设计和实现它，这些软件重视控制工程和用户体验设计的最佳实践。

Daymon汤普森他是倍福自动化公司北美自动化产品经理。由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com。

关键词:人机界面，移动HMI

移动人机界面(HMI)技术可以利用HTML5和CSS为用户创建更具交互性的界面。

响应的人机界面组件可以加快用户的设计过程。

移动人机界面允许用户在安全连接的情况下完成任务。

考虑一下这个

什么是移动HMI特征对你的植物最有帮助?

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?你应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得你和你的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。