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人機界面工業電氣自動化設計應用

  人機界面工業電氣自動化設計應用
  電氣自動化概述 電氣自動化,即電氣工程及其自動化。電氣自動化廣泛應用于工業、生產制 造業、鋼鐵冶金業、采礦業等,可以說電氣自動化在各個領域,各個行業,都會 涉及到。
不論是小零件的設計應用,還是衛星火箭的控制系統,都離不開電氣自 動化。它通常結合于電氣工程相關的系統運行操作、自動控制程序、電力電子技 術手段、信息處理方法、研制開發系統和經濟管理方面。在我國,電氣自動化于 20 世紀 50 年代興起,雖然進行了改革,但也沒影響到在各個領域的應用,反而 是范圍更加的擴大,并取得了驕人的業績。目前,電氣自動化設備及系統,保證 著各個領域中生產流程的順暢進行。
  我國電氣自動化的發展現狀 在信息技術、計算機技術、互聯網技術發展快速的今天,電氣自動化不僅僅 局限于一個技術層面,而是上升到另一個理念,即電氣自動化系統。 電氣自動化系統作為一個統一化的平臺,它包括了自動化項目的各個周期, 從設計、實施、測試、開機運行到維護等環節。根據用戶的需求,應用 PLC 進 行設計, 然后通過互聯網技術對現場設備進行實時監控,保證系統之間的數據傳 輸順暢。這樣既減少了工程的作業時間,更方便了電氣自動化系統和生產系統、 辦公系統的資源共享和數據交換。在電氣自動化領域,主流市場都是以 PC 為基 礎的人機界面, 這樣的控制系統能更靈活地進行人機處理和維護;一般的現場監 控系統采用分布式控制,也就是將中央控制器、PLC 的 CPU、監視系統、遠程 的監控點、 變頻器等設備連接起來,將輸入輸出的信號及大量的信息傳輸到中央 控制器上,達到更好的監測效果。
  人機界面設計
  1、創建系統功能的外部模型設計模型主要是考慮軟件的數據結構、總體結構和過程性描述,界面設計一般只作為附屬品,只有對用戶的情況(包括年齡、性別、心理情況、文化程度、個性、種族背景等)有所了解,才能設計出有效的用戶界面;根據終端用戶對未來系統的假想(簡稱系統假想)設計用戶模型,最終使之與系統實現后得到的系統映象(系統的外部特征)相吻合,用戶才能對系統感到滿意并能有效的使用它;建立用戶模型時要充分考慮系統假想給出的信息,系統映象必須準確地反映系統的語法和語義信息??傊?,只有了解用戶、了解任務才能設計出好的人機界面。
  2、 確定為完成此系統功能人和計算機應分別完成的任務
  任務分析有兩種途徑。一種是從實際出發,通過對原有處于手工或半手工狀態下的應用系統的剖析,將其映射為在人機界面上執行的一組類似的任務;另一種是通過研究系統的需求規格說明,導出一組與用戶模型和系統假想相協調的用戶任務。
  逐步求精和面向對象分析等技術同樣適用于任務分析。逐步求精技術可把任務不斷劃分為子任務,直至對每個任務的要求都十分清楚;而采用面向對象分析技術可識別出與應用有關的所有客觀的對象以及與對象關聯的動作。
  3、考慮界面設計中的典型問題
  設計任何一個機界面,一般必須考慮系統響應時間、用戶求助機制、錯誤信息處理和命令方式四個方面。系統響應時間過長是交互式系統中用戶抱怨最多的問題,除了響應時間的絕對長短外,用戶對不同命令在響應時間上的差別亦很在意,若過于懸殊用戶將難以接受;用戶求助機制宜采用集成式,避免疊加式系統導致用戶求助某項指南而不得不瀏覽大量無關信息;錯誤和警告信息必須選用用戶明了、含義準確的術語描述,同時還應盡可能提供一些有關錯誤恢復的建議。此外,顯示出錯信息時,若再輔以聽覺(鈴聲)、視覺(專用顏色)刺激,則效果更佳;命令方式最好是菜單與鍵盤命令并存,供用戶選用。
  4、借助CASE工具構造界面原型,并真正實現設計模型軟件模型一旦確定,即可構造一個軟件原形,此時僅有用戶界面部分,此原形交用戶評審,根據反饋意見修改后再交給用戶評審,直至與用戶模型和系統假想一致為止。一般可借助于用戶界面工具箱(Userinterfacetoolkits)或用戶界面開發系統。(Userinterfacedevelopmentsystems)提供的現成的模塊或對象創建各種界面基本成分的工作。

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