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西门子S7-200模块6ES7231-7PD22-0XA8
在计算机软件技术中，人机界面已经发展成为一个重要的分支。在MIS开发中，人机界面的重要性尤为突出。笔者根据多年从事MIS开发的经验，浅谈一下MIS类软件人机界面设计时应遵循的原则。
一、 前言
随着计算机软硬件技术的发展，人机界面的重要性与日俱增。一些专家指出：对于用户，人机界面就是系统本身。在计算机发展的早期，受计算速度、存储容量等条件的限制，用户一味追求运行速度与所占空间，致使程序员在开发软件时不得不绞尽脑汁，考虑如何使所开发的软件运行速度快、占用内存/外存小，故程序员在开发软件时无不把主要精力放在软件内部算法与数据结构上。
然而时过境迁，硬件技术的飞速发展，使计算速度与存储容量不再成为软件开发所担心的问题，用户关心的主要问题是能否比较容易地使用软件。换言之，人们的着眼点在于软件的易用性，而易用与否主要取决于人机界面的优劣。众所周知，在当今的硬件与软件环境下，一个MIS软件没有很好的界面设计就不能算是成功。因为不管它内部有多么精巧的技术，只要用户不愿意使用它，它的优越性就得不到发挥，它的价值和作用也无从谈起。
正因如此，人机界面研究已经从过去的从属地位上升为一个专门的领域，国内外均有很多学者从事这方面的研究。bbbbbbs操作系统的日臻完善，更给人机界面技术以强有力的支持。
二、 MIS人机界面设计的基本原则
1、 以通信功能作为界面设计的核心
人机界面的关键是使人与计算机之间能够准确地交流信息。一方面，人向机器输入时应当尽量采取自然的方式；另一方面，机器向人传递的信息必须准确，不致引起误解或混乱。另外，不要把内部的处理、加工与人机界面混在一起（人机界面程序只是通信），以免互相干扰，影响速度。
MIS设计时，针对每一个功能，都要按照I-P-O的模块化思想，使输入、处理与输出泾渭分明，充分体现人机界面的通信功能。这样设计出来的程序不但不易出错，而且易于维护，即使有了错误也很容易加以改正。
报表打印是MIS的功能之一，而且打印之前常常需要计算。毕其功于一役并非明智之举。尽管这样做或许会节省一些运行时间，但对以后的维护极为不利。计算与打印分开设计，固然会增加一些时空开销，但考虑到可维护性，付出这一代价是完全值得的。
2、 界面必须始终一致
一致的人机界面不致增加用户的负担，让用户始终用同一种方式思考与操作。*忌讳的是每换一个屏幕用户就要换一套操作命令与操作方法。
bbbbbbs下的应用软件之所以倍受青睐，与其界面的一致性不无关系。例如，以问号图标表示帮助，以磁盘图标表示存盘，以打印机图标表示打印，等等。
3、 界面必须使用户随时掌握任务的进展情况
人机界面应该能够告诉用户软件运行的进度。特别是在需要较长时间的等待时，必须让用户了解工作进展情况，如已经完成了百分之几等。切不可让用户面对一个没有反应的屏幕，以致怀疑是否出现了死机现象。
目前，bbbbbbs下的应用软件无论大小，其安装程序几乎均做到了这一点。开发MIS软件时，这一点很值得借鉴。
4、 界面必须能够提供帮助
决不可以认为使用程序的用户都是专家，无需提供帮助。有关的提示、信息、说明应该放在随手可得的位置。
一个优秀的MIS软件应该提供在线求助功能，甚至提供使用向导，这无疑会给用户带来大的方便。使用超链接技术将使求助功能锦上添花。在多媒体环境下，以语音提示作为操作向导，不会干扰屏幕信息，是一个极佳的选择。
5、 宁可让程序多干，不可让用户多干
多数MIS软件的数据输入量较大。对于一些相对固定的数据，不应让用户频频输入（特别是汉字），而应让用户用鼠标轻松选择。例如，人事管理系统中?quot;文化程度系相对固定的数据，其值一般取小学、初中、高中、大专、大本、硕研、博研等。录入这类数据之前，MIS软件应在相应位置弹出一个列表框，待用户以鼠标点击，而不应让用户每次都输入这些汉字。
汉字输入与西文输入的状态切换虽说是举手之劳，但频繁进行状态切换令人颇感厌烦。若能够在程序中实现自动切换，无疑是深受用户欢迎的。
MIS软件开发完毕后，交付给用户使用时，开发人员往往要求用户记录软件的出错情况。这不能不说是强人所难，因为此举增加了用户的额外负担。开发者应编写一个错误实时记录程序，自动记录何日、何时、何程序出了何种错误。
总之，所开发的MIS在使用过程中，应使用户的数据输入量降至*低限度，同时使用户的干预尽量少。实践证明，用户干预愈少，MIS系统的满意程度愈高。
6、 输入画面尽可能接近实际
如果某个电算会计软件的凭证录入画面是表格式的，一屏可录入多条记录，而且与实际凭证一模一样，甚至连颜色都无异，用户在终端上录入凭证，佛用笔在纸上填写凭证，那么，一种亲切感会油然而生。试想，哪个用户不愿意使用呢？相反，如果一屏只能录一条记录，录入一条凭证要操作数屏，那么结果是可想而知的。
7、 具有较强的容错功能
误操作、按键连击等均有可能导致数据误录。巧妙地进行程序设计，可以避免此类因素造成的错误。例如，录入学生成绩时，我们可以对其范围进行限定，使用户无法输入0-100以外的数据；录入学生年龄时，不妨根据实际情况将范围限制在15-20之间。
三、 人机界面设计中的矛盾及解决办法
设计人机界面时，经常会遇到灵活性与一致性的权衡问题。原则上，对某一软件来说，用户的思维方式应当是一致的，操作与控制的方式也应当是一致的。只有这样，才能减轻用户使用软件的困难，使用户不知不觉地进入统一的思维框架，从而正确地、顺利地应用这个软件。但这只是问题的一个方面。另一方面的问题是，用户是多种多样的，它们有各自的习惯与爱好，应当让他们有一定的灵活性，能够自由地选择某些功能的操作方式。
例如，出于方便，有人喜欢使用头键选择下拉菜单中列出的某项功能，有人则偏偏习惯于使用快捷键，因为它们非常快捷。设计软件时，我们不妨使鱼与熊掌兼得。
再如，对于人机界面的色彩，有人从提高工作效率着眼，喜欢鲜艳悦目的彩色界面；有人则则从保护视力出发，宁愿要黑白的。开发MIS软件时，程序员不妨给用户选择颜色的余地。
随着工业自动化控制的发展，一种新的工控产品人机界面(简称触摸屏)出现，给予工业设备现场控制一种全新的图形操作界面─（GOT）。它采用能高速通信的32位RISC芯片，具有交互性好，编程简便、灵活，并且与PLC之间的连接简便，简化控制柜设计，节省PLC的实际输入输出点，在工业设备控制中开始得到推广应用。现以水针线玻璃瓶生产线为例，介绍系统配置及应用。
一、工艺流程及要求
水阵线玻璃瓶生产线设备示意图如图1所示。玻璃瓶从入口处进入，碰到传感器1，启动走带机走带，带动瓶从入口走向出口，途经预热区、区、冷却区。只有进口风机、热风机、出口风机、排风机运转，才能走带。如入口处进瓶过快，挤压传感器2则发出信号去停止前方设备停止进瓶。如出口不畅，传感器3发出信号，停止走带机工作。五个风机中只要有一个停机，就停止加热器运行，并报警显示 。检测风机不运行有传感开关装在风机的出口处，风机变频器的故障输出点进入PLC，走带机及各电机的空气开关跳闸接点也都进入PLC，加热器装在炉子的*顶部，由热风机向下均匀扩散加温 。要求对不同型号大小的玻瓶进行不同温度的设置。能显示各区的温度值，并有反应温度的走势曲线图。对于进风机、热风机、出口风机要有能其风压的数值显示，以确定是否过滤网堵塞。
在正常工作时，工作下班后，当温度下降到100℃以下，设备能自动关机 。如炉内还有瓶未处理完，则启动夜间工作。这样在100℃以下停机后，还有进口风机、出口风机工作，以保证外部的灰尘不能进入炉内 。对于时间，由PLC采集出口处传感器的数据，通过速度转化为时间，来显示玻瓶在区的时间，以确保的可靠性 。设备在**下，要求能准确显示故障发生点及解决问题对策画面，并有动画反映生产现场工作情况。
二、系统配置
对于以上要求，我们选用中达-斯米克公司的人机界面、PLC组成一个控制系统。具体如下：
1．人机界面型号为PWS-3760-TFT，该屏是真彩色10.4寸屏，采用232口进行下载和编程，采用RS422口和PLC通讯。选用真彩能更好地反映现场景色，动画逼真、美观。
2．PLC选用SC—500系列，该机具有1024点输入、输出功能，1个RS232通信口和1个RS422通讯口，是一种模块化机型，可灵活配置功能模块及输入、输出点。
3．输入选配XDC10十六点DC输入模块2块，输出配1个YRY10十六点继电器输出模块。
4．输入单元采用AD020四路输入模块，输入三个风压模拟量值（4mA～20mA）。
5．温度输入单元采用THM10五路带PID调节PWM输出温控模块1块，采进三路：加热区、区、冷却区的温度。
三、调试运行情况
该系统*重要的是对区温度精度控制的调试，区的加热系统采用五组电热丝单元加热，其中一组为基本加热单元，其他四组为PID温度调节加热单元 。以前该生产线采用OMRON PLC，当时的情况是：生产线试运行时，出现温度曲线波动幅度过大（±8℃）。 超过厂家要求的温度波动指针（±2℃）。实际调试时采取了两个措施对温度波动幅度进行控制。（1）采用双位PID温度控制系统堵住温度下降趋势 。当铂热电阻检测到区温度低于设定温度1℃时。通过双位PID温度控制系统使PLC将七组加热单元全部投入运行30秒，然后通过铂热电阻检测区温度，由温控单元PID控制，直到温度达到设定值为止。（2）温度过调量的控制。首先对区温度进行检测，如果温度大于设定值，PLC将七组加热单元全部强行切除，并不断检测区温度，根据实际情况作出实时控制，在现场通过对控制程序的某些参数作一定的修改 。并经过反复调试，*后温度控制精度完全符合厂家要求。在对系统的调试中发现，该控制系统完全可以通过对程序作进一步的修改、调试。达到更高的温度控制精度。
在采用SC—500后，由于我们的THM10可以单独设定PID值，因此很方便的就把温度稳定在正负1度内，超过了工艺要求。
四、结束语
该系统应用于玻瓶生产线设备上，对度控制良好，能对各区温度进行显示，并对不同玻瓶的温度进行设置 。现场故障一经发生能马上弹出一详细故障对策画面。经现场工作情况看，满足设计要求 。这个系统是一种智能化的专家对策系统，增强了人机交互性，提高设备的控制性能，简化了操作柜设计，提高了设备科技含量，在市场上很有竞争力，有很大发展空间。
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