标准化多点触控人机界面硬件

制造应用的成本控制与机器控制同样重要。因此，成本敏感的制造商可能会犹豫是否考虑新的自动化和控制技术投资。升级到人机界面(HMI)硬件也不例外。

工业厂商和用户通常都同意，标准的HMI应该包括一个耐用的触摸屏面板，并有机会包括用于控制的CPU以及用于特定功能(如安全E-stop)的按钮和键等选项。根据机器的功能，可以在面板周围添加额外的亮按钮，以提高塑料加工、包装和机床等特定行业的效率。

制造商和自动化公司经常在采用单点触控面板还是使用多点触控技术的逻辑上存在分歧。工业多点触控面板已经在市场上出现多年，为操作员提供了更多的功能，包括使用3-D HMI软件进行缩放、滑动和导航控制的能力。

虽然“新”通常意味着更贵，但HMI硬件并不总是如此。根据制造商的不同，在比较屏幕尺寸、结构和处理器性能时，多点触控面板通常比单点触控面板更便宜。

多点触控面板还通过未来操作降低了成本。有可能实现一个支持多点触摸的面板，并在单点触摸模式下操作它，并在未来可以选择升级到更新的多点触摸软件。因此，不需要进行额外的硬件更改，并且在以后将已经部署的HMI系统改装为多点触控软件将更加容易。

HMI硬件升级

多点触控面板为机器操作员提供功能改进和效率提高，包括:

• 能够直观地找到重要的设备状态通知
• 快速滚动多个菜单屏幕
• 在机器生产线的图形表示之间滑动
• 额外的安全功能，如双手或两指触摸激活某些操作模式。

这些界面功能在智能手机和平板电脑上已经存在多年。随着多点触控软件、智能手机和平板电脑功能、机器控制和可视化的进步，应用程序也可以通过支持html5的HMI软件移动使用。HTML5允许HMI屏幕自动转换为平板电脑或智能手机尺寸。以前，需要新的编程才能在另一种尺寸的设备上显示屏幕。

当使用基于web的HMI屏幕时，可以在移动设备上使用机器HMI屏幕。多点触控面板在工业应用中的应用越来越广泛，这意味着用于检查工作电子邮件或用于一般商业目的的移动设备可以为机器监控提供更强大的功能。

多年来，多点触控面板和软件包已被证明与传统的HMI系统一样可靠，这将在生产车间获得更高的市场份额。

高质量的工业显示器可以有十年或更长时间的生命周期。在短期内选择单点触控面板而不是多点触控面板可能会让制造商在未来陷入困境。

多点触控和基于web的人机界面软件的进一步发展可能会让用户陷入两难境地:是继续使用功能较差的系统更好，还是应该升级仍能正常工作的单触控面板。更好的策略是实现多点触摸面板，并将其设置为单点触摸模式，直到应用程序需要HMI的全部功能。

面板电脑和计算能力

另一个趋势是减少整体设备和机器占地面积。询问是否需要安装节省空间的面板PC以消除控制柜上单独的工业PC (IPC)是很重要的。

多点触控面板PC可能是正确的策略，但它可能并不适合所有应用。面板pc应具备足够的处理能力、随机存取存储器(RAM)和板载诊断工具，为应用程序提供适当的性能水平。

被动式多点触控面板和单独的IPC设置的好处是，即使IPC升级到更强大的型号，面板也可以使用多年。如果被动面板损坏，更换过程也更容易。具有集成CPU的无源面板和面板pc可以是用于臂或杆安装的全封闭单元，无需在单独的HMI外壳中创建切口。

减少面板布线的策略是使用一种电缆连接技术。通过使用简单、低成本的硬件适配器，ipc可以向100米外的面板发送数字可视接口(DVI)信号、USB 2.0信号和电源。这在生产车间节省了更多的空间，同时为将来更新HMI硬件提供了相同的灵活性。

集成HMIs的高级安全性

在集成HMI时，一个开放的基于pc的平台是理想的。基于pc的控制器可以像可编程逻辑控制器(PLC)和运动控制项目一样轻松地运行HMI软件。对于垂直通信的考虑，ipc和面板pc非常适合开放平台通信统一架构(OPC UA)通信。这为云和边缘计算场景构建了安全加密的数据传输。

系统安全通常在软件和网络中实现，但新的HMI硬件可以防止未经授权的现场使用和错误。例如，使用安装在员工徽章或钥匙卡上的射频识别芯片。配备RFID阅读器的hmi可以根据工作职责授权访问选择的用户。

因此，HMI中的员工只能使用某些机器功能，这取决于他们的职位和职责。RFID可以作为一个更高效和有效的安全把关者，不需要手动输入用户名和密码。

选择多点触控HMI硬件并确保面板PC长期提供足够的处理能力是一个明智的策略。通过今天的标准化多点触控面板，工厂可以为适应未来几年的发展做好准备。

埃里克•莱纳，工业PC产品专家，Beckhoff自动化．由内容副经理艾米丽·冈瑟编辑，控制工程， CFE传媒，eguenther@cfemedia.com．

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关键词:人机界面(HMI)

的好处用多点触控面板升级人机界面硬件

板电脑升级的HMI硬件提高了安全性。

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