最新一代人機(jī)界面（工業(yè)觸摸屏）HMI將傳統(tǒng)產(chǎn)品的最佳功能與現(xiàn)代開源硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，解決傳統(tǒng)產(chǎn)品面臨的挑戰(zhàn)。
操作員界面設(shè)備是工業(yè)自動化的關(guān)鍵要素，但許多產(chǎn)品存在缺點(diǎn)和實(shí)施障礙。隨著魯棒性、易用性等新特性的融合，操作員界面設(shè)備可以應(yīng)用于工業(yè)邊緣等關(guān)鍵應(yīng)用，經(jīng)典人機(jī)界面的最佳功能可以與現(xiàn)代商業(yè)技術(shù)相結(jié)合。
允許操作員與自動化系統(tǒng)交互的電子設(shè)備統(tǒng)稱為人機(jī)界面(HMI)。有時，建立在非個人計(jì)算機(jī)計(jì)算平臺上的更專門的設(shè)備可以被稱為操作員界面終端(OIT)。將人機(jī)界面和操作員界面終端集成到自動化系統(tǒng)中是非常重要的。它們可以提供比簡單面板設(shè)備更多的接口選項(xiàng)。如果需要更改，人機(jī)界面或操作員界面終端通?？梢砸暂^低的成本重新配置或重新編程。
但是，一些額外的操作員界面功能仍然存在一些缺點(diǎn)，這使得人機(jī)界面過于昂貴，難以維護(hù)。為了解決這些缺點(diǎn)，最新的人機(jī)界面產(chǎn)品的設(shè)計(jì)吸收了過去的經(jīng)驗(yàn)，并利用了最新的商業(yè)技術(shù)。
1.傳統(tǒng)人機(jī)界面面臨的挑戰(zhàn)
第一代HMI和操作員界面終端側(cè)重于使用戶能夠啟動和停止設(shè)備，了解系統(tǒng)的運(yùn)行模式并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
而報(bào)警和事件記錄、歷史數(shù)據(jù)和趨勢顯示都是后期逐漸增加的功能。人機(jī)界面和操作員界面終端的配置可以復(fù)制和保存。如果舊設(shè)備損壞或出現(xiàn)故障，可以相對快速地部署新設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)功能的改進(jìn)，尤其是以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)，意味著人機(jī)界面不再需要安裝在機(jī)器附近?，F(xiàn)場可安裝多個人機(jī)界面，在控制室、機(jī)器和辦公室提供界面。
與硬線面板設(shè)備相比，這些人機(jī)界面和操作員界面終端有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有一些缺點(diǎn)。
（1）面臨的挑戰(zhàn)包括:
（2）專有硬件和軟件的限制；
（3）初始成本高；
（4）持續(xù)的支持和維護(hù)成本；
（5）許可復(fù)雜性和成本；
（6）工程師和操作員的廣泛培訓(xùn)；
（7）整合多個平臺所需的努力；
（8）落后的技術(shù)。
專用操作員界面終端可以使用專有硬件和軟件。制造商提供這些設(shè)備是為了在相對獨(dú)立的空間內(nèi)提供足夠的控制系統(tǒng)接口。由于他們專注于工業(yè)市場，因此無法從消費(fèi)電子產(chǎn)品提供的規(guī)模商業(yè)利益中獲益，這使得他們在性價比方面的競爭力較低。然而，它們通常可以承受惡劣的工業(yè)環(huán)境，并提供實(shí)用和可維護(hù)的解決方案。
然而，與更大的消費(fèi)市場相比，工業(yè)市場的創(chuàng)新速度略慢，因?yàn)槠涫袌鱿鄬^小，更不用說與處于技術(shù)前沿的個人電子市場相比更加保守。
2.最新的人機(jī)界面技術(shù)
最新一代的人機(jī)界面產(chǎn)品通過集成成熟的商業(yè)技術(shù)解決了這些缺陷，同時包含并構(gòu)建了前幾代人機(jī)界面和操作員界面終端的最佳功能。
優(yōu)點(diǎn)包括:
（1）開源:理想情況下，現(xiàn)代人機(jī)界面將傳統(tǒng)操作員界面終端的健壯性和易用性與基于PC的人機(jī)界面的功能和價值相結(jié)合。當(dāng)硬件平臺基于實(shí)時開源操作系統(tǒng)(如Linux)時，這種結(jié)合成為可能，無需購買或許可費(fèi)用。占地面積小、熱插拔組件、局部LED指示燈等實(shí)用觸控功能，讓平臺更適合現(xiàn)場使用。合理的設(shè)計(jì)，即使在充滿挑戰(zhàn)的工業(yè)環(huán)境中，硬件也能提供與家用電腦一樣的性能。
（2）經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的配置:可以定制，但不是必須的，因?yàn)楝F(xiàn)代HMI硬件包含內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)功能，可以滿足大部分需求。基于PC的HMI配置軟件價格合理，沒有限制性的許可費(fèi)。最終用戶可以專注于將人機(jī)界面應(yīng)用到最合適的位置，而無需擔(dān)心限制標(biāo)簽數(shù)量或運(yùn)行時間。
（3）易用性:開發(fā)工具選項(xiàng)不僅使新開發(fā)人員能夠輕松使用現(xiàn)代人機(jī)界面創(chuàng)建基本應(yīng)用程序，還使高級程序員能夠使用可選的SecureShell訪問來開發(fā)自定義應(yīng)用程序。原始設(shè)備制造商通常需要這種類型的靈活性來編寫機(jī)器特定的程序，甚至是C++/C++、Python等語言的專有算法。
（4）集成屏幕和靈活端口:一些設(shè)備上提供的板載顯示器可以提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過所需HMI的HMI應(yīng)用，但高清多媒體接口(HDMI)可以根據(jù)需要提供更大的本地顯示。此外，多個以太網(wǎng)和通用串行總線端口和輸入/輸出模塊可以方便與任何現(xiàn)場設(shè)備或系統(tǒng)的連接。
（5）網(wǎng)絡(luò)和云基連接:當(dāng)用戶使用網(wǎng)絡(luò)和云基連接時，他們可以從現(xiàn)代人機(jī)界面中實(shí)現(xiàn)更多功能。數(shù)據(jù)可以在數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)之間安全共享，人機(jī)界面可視化可以擴(kuò)展到任何可以托管網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的授權(quán)計(jì)算機(jī)或移動設(shè)備。
（6）移動性:移動性是現(xiàn)代人機(jī)界面的另一個關(guān)鍵組成部分。一旦基本設(shè)備安裝配置完成，任何移動設(shè)備都可以安全連接，成為另一個HMI，為工程師和操作員提供更大的靈活性。
設(shè)計(jì)師可以更加關(guān)注HMI的內(nèi)容和體驗(yàn)應(yīng)該是什么，同時降低底層平臺的成本和復(fù)雜度。最新一代HMI將傳統(tǒng)產(chǎn)品的最佳功能與現(xiàn)代開源硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，解決傳統(tǒng)產(chǎn)品帶來的挑戰(zhàn)。因?yàn)檫@些最新的人機(jī)界面可以輕松無縫地聯(lián)網(wǎng)并部署在任何典型的移動設(shè)備上，最終用戶發(fā)現(xiàn)當(dāng)今的技術(shù)正在以可承受的價格滿足他們的需求。
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