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生產可視化人機界面工業觸摸屏設計

    生產可視化人機界面工業觸摸屏設計
  科學計算可視化旨在把計算中涉及與產生的數字信息轉變為直觀的、以圖像或圖形信息表示的、隨時間和空間變化的物理現象呈現在研究者面前.以幫助研究人員洞察計算中發生的情況,獲得對被研究對象的認識與理解.可視化系統則是一個以數據為處理對象、為研究人員提供各種可視化處理能力的軟件系統.為軟件構造一個優良的人機界面工業觸摸屏并非易事,特別是可視化系統的人機界面工業觸摸屏,其研制所涉及的硬件、軟件、用戶、數據等方面的問題應更多更難.可視化系統的人機界面工業觸摸屏在可視化系統中占據著重要的地位,它的好壞直接影響到開發的成敗.該文就如何設計軟件人機界面工業觸摸屏特別是可視化系統的人機界面工業觸摸屏作了討論,并較詳細地介紹了設計一個具體可視化系統人機界面工業觸摸屏過程中的種種思考與取舍以及具體實現方案。

  計算機發展到今天,軟件起到了舉足輕重的作用,而人機界面工業觸摸屏是軟件的重要組成部分,人機界面工業觸摸屏的發展走過了一條從人適應機器到機器適應人的道路。人機界面工業觸摸屏的不斷進步,列計算機軟件系統的發展產生了重大的影響??茖W計算可視化足一個綜合性的學科,它的研制開發涉及很多方面的問題.人機界面工業觸摸屏就是~個重要方面。
  系統是根據九所用戶的要求研制開發的,我的論文也是在這個開發的過程中產生的。本文試圖就如何開發一個好的可視化系統的人機界面工業觸摸屏做一些探討和嘗試。論文共分為三部分:人機界面工業觸摸屏是以人為中心的,系統必須適應人的需求足人機界面工業觸摸屏的任務。研究系統人機界面工業觸摸屏必須首先研究人的思維特征,通過對人機界面工業觸摸屏的任務、特點以及作用的分析,提出人機界面工業觸摸屏,所涉及的各方面的知識及問題,討論一個好的人機界面工業觸摸屏所應具備的特性及如何實現它,以及好的人機界面工業觸摸屏所應具有的基本特分析可視化系統中人機界面工業觸摸屏的特點。通過對可視化系統特點的分析,討論可視化系統人機界面工業觸摸屏所涉及的問題及其特征.討論如何解決可視化人機界面工業觸摸屏問題的方法及其效果??梢暬到y人機界面工業觸摸屏的設計和實現。根據以上的結論具體實現?系統的人機界面工業觸摸屏,以維數據場為處理對象,通過聯機操作實現對數據場的可視化分析,以及分析結果的輸出和保存。系統支持多數據場、多物理量、多窗口、多視、多顏色表、多套參數和多幅圖,可直接在視區中對圖進行人機交互。
  1) 人機界面工業觸摸屏的認識
  人機界面工業觸摸屏(Human Machine Interface)又稱人機接口,簡稱為HMI。從廣義上說,HMI泛指計算機與操作人員交換信息的設備;在控制領域,HMI 一般特指用于操作人員與控制系統間進行對話和相互作用的專用設備。
  人機界面工業觸摸屏主要承擔以下任務:
  (1) 過程可視化。在人機界面工業觸摸屏上動態顯示過程數據(即PLC 采集的現場數據)。
  (2) 操作員對過程的控制。操作員通過圖形界面來控制過程。
  (3) 顯示報警。過程的臨界狀態會自動觸發報警,如當變量超出或低于設定值時。
  (4) 記錄功能。順序記錄過程值和報警信息,用戶可以檢索以前的生產數據。
  (5) 輸出過程值和報警記錄。如可以在某一輪班結束時打印輸出生產報表。
  (6) 過程和設備的參數管理。將過程和設備的參數存儲在配方中,可以一次性將這些參
  數從人機界面工業觸摸屏下載到PLC,以便改變產品的品種。
  在使用人機界面工業觸摸屏時,需要解決畫面設計和與PLC 通信的問題,人機界面工業觸摸屏生產廠家用組態軟件很好地解決了這兩個問題。使用組態軟件可以很容易地生成人機界面工業觸摸屏畫面,還可以實現某些動畫功能;人機界面工業觸摸屏用文字或 圖形動態地顯示PLC 中開關量的狀態和數字量的數字,通過各種輸入方式,將操作人員的命令和設定值傳到PLC。
  近年來,人機界面工業觸摸屏的價格已大幅下降,一個大規模應用人機界面工業觸摸屏的時代正在到來,現在的人機界面工業觸摸屏已成為現代工業控制系統必不可少的設備之一。
  近年來,隨著科技水平的不斷發展與進步,國內高速鐵路的發展和崛起給國內鐵路的振興帶來了生機。由此應運而生的車載人機界面工業觸摸屏的易操作性和友好性越來越體現其重要性。而快速高效開發一套友好的人機界面工業觸摸屏顯得更為重要。從這一點出發,本文提出了一個“可見即可得”的可視化開發工具,旨在把開發人員從重復繁瑣的開發工作中解放出來,以降低車載人機界面工業觸摸屏設計的難度,更多地注重系統的架構設計、代碼邏輯及算法的實現,實現快速開發車載GUI系統。 可視化開發工具的兩個最重要的特點是可移植性和可視化。本文首先分析目前車載信息平臺的體系結構及車載人機界面工業觸摸屏的圖形元素,在此基礎上提出可移植的車載信息平臺圖形界面系統,以使可視化開發工具基于此生成的源代碼具有良好的可移植性。其次對可視化開發工具進行了系統需求分析,并依據系統需求,劃分功能模塊。將可視化開發工具劃分為界面設計工具模塊、代碼生成引擎模塊、中間層等三個模塊。代碼生成引擎模塊負責將XML格式的界面描述文件轉化為源代碼文件,中間層保證可視化開發工具生成的代碼易于移植??梢暬_發工具的關鍵技術在于界面設計工具的實現。界面設計工具采用基于MVC模式的GEF圖形編輯框架插件實現,依據MVC模式對界面設計工具進行模塊劃分,并對核心模塊使用UML類圖描述其靜態結構。最后對界面設計工具完成屬性視圖和基本編輯操作的實現。 通過可視化開發工具,開發者只需通過鼠標的拖拽便能實現圖形界面編輯,然后通過代碼生成引擎模塊,自動生成部分界面代碼。界面設計工具使界面的開發可視化,大大方便了開發人員開發車載人機界面工業觸摸屏程序。

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