工业控制的人机界面设计
(安全人机工程学)第6章人机界面设计
控制器设计应便于维护和修理，降低维护成本和时 间。
CHAPTER 04
交互设计
交互方式的类型与选择
文本输入
提供文本输入选项，允许用户通过键盘或手 写输入信息。
语音识别
利用语音识别技术，允许用户通过语音与系 统进行交互。
图形界面
使用图形元素，如按钮、图标和菜单，提供 直观的操作方式。
触摸屏
提供触摸屏界面，使用户能够通过触摸操作 与系统进行交互。
交互界面的设计要素
布局
合理安排界面元素的位置，确 保用户能够快速找到所需功能
。
色彩搭配
选择适当的颜色，以增强界面 的视觉效果和用户体验。
字体选择
使用清晰易读的字体，确保用 户在阅读信息时不会感到疲劳 。
图标与按钮
设计简洁明了的图标和按钮， 以便用户快速识别和操作。
信息可读性
显示信息应清晰、易读，避免产生视觉疲劳和误读。
可视化友好
对于视觉显示，应采用易于理解的图表、符号等可视 化元素，提高信息传达效果。
CHAPTER 03
控制器设计
控制器的类型与选择
1 2 3
机械式控制器
利用机械原理实现控制功能的控制器，如开关、 旋钮等。选择时应考虑其可靠性、耐久性和稳定 性。
提供一定程度的个性化 设置选项，满足不同用 户的习惯和需求。
人机界面设计发展趋势
整合多种交互方式，如语音、手势、 触摸等，提供更加自然和便捷的交互 体验。
将情感因素融入界面设计，增强用户 与界面的情感联系，提升用户体验的 愉悦感和满足感。
智能化
多模态交互
无障碍设计
情感化设计
借助人工智能技术，实现界面的自适 应、智能推荐等功能，提高用户体验。
工业控制的人机界面设计
工业控制的人机界面设计计算机的出现导致了工业控制的一场革命。
在此之前，电子单元仪表只能通过接线变化来构建稍微复杂一点的控制系统，气动单元仪表就更麻烦了，简单的计算就需要相当复杂的搭建，所以串级、前馈、比例、分程、选择性控制（请参见《自动控制的故事》）都成了“先进控制”。
另一方面，传统电子单元仪表安装在竖立的仪表板上，一个回路一个鸽子笼。
一个操作工照看十几个回路，再多就看不过来了，距离太远。
随着工厂规模越来越大，控制系统越来越复杂，传统的仪表板已经不适合需要，几十米长的仪表板需要很多操作工照看不说，没有一个操作工可以对全局有一个清晰的概念。
于是，在常规的仪表板上方，开始加装一个标示整个工厂流程的象形显示板，用图形表示简化的工艺流程，在关键设备上有警告灯标示，表明设备的运行概况或对关键参数报警。
由于所有人都能看见这块显示板，所有人都了解重要设备的状态。
工业装置的规模越来越大，复杂程度越来越高，系统的集成度也越来越高，强烈要求集中控制，可以对复杂过程的控制变量作统筹安排。
在某种程度上，更多的操作工反而碍事，操作工与操作工之间的交流费时，容易出错，越来越长的仪表板越来越难以适应现代控制的需要。
计算机的出现不仅在控制算法和数学模型计算的实现上提供了空前的灵活性，而且对工业控制的显示也是一场革命。
同一个显示屏可以调用不同的控制回路信息，而且可以根据需要，显示传统上为了节约占地而不在仪表板上显示得非常细节的信息。
不再需要传统仪表板上的一个萝卜一个坑也解放了仪表板背后的成排的仪表柜，只要现场仪表（变送器/传感器、阀门、马达控制）的线拉进了控制室，增减回路也不再是大动干戈的事情。
事实上，相当一部分工业计算机控制系统是作为集中显示装置使用的，在控制技术上只是PID加串级、前馈纸类的所谓“先进过程控制”，并没有充分利用计算机的数学控制计算的能力。
一夜之间，仪表板不需要了，由几个显示屏取而代之。
显示屏可以不止一个。
过去显示屏的数量受到成本限制，现在21英寸的LCD显示屏才几百刀，对于工厂的建设和运行成本几乎可以忽略不计，所以成本不再是问题，而是由操作台上显示的有效性决定。
了解机械工程中的人机界面规范要求
了解机械工程中的人机界面规范要求机械工程中的人机界面规范要求人机界面是指机器（如设备、工具或计算机系统）与人之间进行交互的界面。
在机械工程领域中，人机界面的设计要求十分重要，因为良好的人机界面设计可以提高操作效率、降低错误率，确保工作环境的安全性和舒适性。
本文将介绍机械工程中的人机界面规范要求。
一、界面设计中的人体工程学要求人体工程学是一门研究人员与工作环境之间关系的科学，它涉及到人体测量学、人体生物力学以及人体心理学等领域。
在机械工程中，人体工程学要求的重点在于设计符合人体结构特征的人机界面，以减少人体的不适和疲劳感。
1.1 控制器位置控制器的位置应该便于操作者触及，并且需要保证在操作时不会造成僵硬或过度伸展的姿势。
例如，一些设备的控制器应该放置在操作者自然伸臂范围内，以便于操作者的手在操作时保持舒适的位置。
1.2 按钮和开关设计按钮和开关的大小、形状和布局应该符合人手的操作习惯。
它们应该易于区分，避免产生操作错误。
同时，按钮的触感和声音反馈也是重要的设计考虑因素，可以提供直观的操作体验。
1.3 显示屏设计显示屏的位置和角度应使操作者可以轻松地看到并获取信息，而无需额外的扭动头部或调整身体姿势。
此外，显示屏上的文字和图标大小和颜色应该符合可读性要求，以确保信息的清晰可见。
二、界面设计中的可视化要求在人机界面设计中，可视化是指通过图形、符号、颜色等视觉元素来传达信息和指令。
良好的可视化设计可以提高操作员的理解能力和工作效率。
2.1 图标和符号设计在机械工程中使用的图标和符号应该具有易于理解和识别的特点。
它们应该简洁明了，避免复杂的细节和冗长的文字说明，以便在快节奏的操作中能够迅速传递信息。
2.2 颜色选择颜色的选择应该考虑到人眼对颜色的感知和区分能力。
一般来说，不同颜色的组合应能清晰地传递信息，而不会造成混乱或误解。
此外，还需要注意一些颜色在不同文化和环境下的意义和共识。
三、界面设计中的操作反馈要求操作反馈是指操作者执行某个操作后，系统通过声音、震动或视觉信号等方式给予及时的反馈。
工业自动化中的HMI界面设计
05
HMI界面设计最佳实践与案例分析
优秀HMI界面设计的特点
直观性
设计应简单明了，用户能够快速理解界面内 容和操作方式。
可靠性
界面应稳定、可靠，确保实时数据和操作的 准确性。
一致性
界面风格、布局和操作方式应保持一致，降 低用户学习成本。
定制性
根据不同行业和Байду номын сангаас户需求，提供一定程度的 定制化设计。
常见HMI界面设计问题与解决方案
问题一
界面复杂度过高
解决方案
采用简洁的布局和图标，减少不必要的元素 。
问题二
操作不够直观
常见HMI界面设计问题与解决方案
优化数据处理和传输，确 保实时性和准确性。
响应速度慢
提供操作提示和引导，减 少用户误操作。
解决方案
问题三
解决方案
常见HMI界面设计问题与解决方案
问题四
缺乏个性化设置
解决方案
提供一定程度的个性化选项，满足不同用户需求。
工业自动化中的HMI界面设计
目录
• HMI界面设计概述 • HMI界面设计要素 • HMI界面交互设计 • HMI界面设计与工业自动化系统的集成 • HMI界面设计最佳实践与案例分析
01
HMI界面设计概述
HMI的定义与特点
定义
HMI（人机界面）是一种用于实现人 与机器交互的界面，通过图形化界面 展示机器状态、操作控制等信息。
特点
HMI界面设计具有直观、易用、可操 作性强等优点，能够提供丰富的视觉 信息，使用户快速获取机器状态和操 作控制。
HMI在工业自动化中的作用
监控与控制
HMI能够实时显示工业自动化设 备的运行状态、参数等信息，方 便用户进行监控和控制。
人机界面百度百科
人机界面百科名片人机界面（又称用户界面或使用者界面）是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。
凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。
编辑本段人机界面概念介绍人机界面（Human–Machine Interaction，简称HMI），是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。
是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面，信息交换，功能接触或互相影响，指人和机器的硬接触和软触，此结合面不仅包括点线面的直接接触，还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。
人机结合面是人机系统中的中心一环节，主要由安全工程学的分支学科安全人机工程学去研究和提出解决的依据，并过安全工程设备工程学，安全管理工程学以及安全系统工程学去研究具体的解决方法手段措施安全人机学。
它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。
凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。
现在大量运用在工业与商业上，简单的区分为“输入”（Input）与“输出”（Ouput）两种，输入指的是由人来进行机械或设备的操作，如把手、开关、门、指令(命令)的下达或保养维护等，而输出指的是由机械或设备发出来的通知，如故障、警告、操作说明提示等，好的人机接口会帮助使用者更简单、更正确、更迅速的操作机械，也能使机械发挥最大的效能并延长使用寿命，而目前市面上所指的人机接口则多界狭义的指在软件人性化的操作接口上。
特定行业的人机界面可能有特定的定义和分类，比如工业人机界面(Industrial Human-machine Interface 或简称Industrial HMI)，具体解释可查看“工业人机界面”词条。
编辑本段人机交互概念介绍人机交互、人机互动（Human-Computer Interface,简写HCI，又称用户界面或使用者界面）：是一门研究系统与用户之间的互动关系的学问。
工业控制系统设计的国际标准
工业控制系统设计的国际标准随着工业自动化和智能化的发展，工业控制系统在各个行业中得到了广泛应用。
为了保证工业控制系统的可靠性和安全性，国际上制定了一系列的标准和规范。
本文将介绍工业控制系统设计的国际标准，主要包括系统安全、通信协议、数据交换、设备和网络安全、可靠性设计、人机界面、生命周期管理、控制系统设备、测试与验证和性能评估等方面。
一、系统安全系统安全是工业控制系统设计的首要考虑因素。
国际标准要求工业控制系统必须具备高度的安全性，包括物理安全、网络安全和数据安全等方面。
物理安全要求对控制系统的硬件设备进行保护，防止未经授权的访问和使用。
网络安全要求建立完善的防火墙和入侵检测系统，以防止网络攻击和恶意软件的入侵。
数据安全要求对数据进行加密和备份，以防止数据丢失和泄露。
二、通信协议通信协议是工业控制系统的重要组成部分。
国际标准规定了通信协议的基本要求，包括协议的标准化、互操作性和开放性等方面。
协议的标准化要求通信协议必须符合国际标准，以确保不同厂商的设备可以相互通信。
互操作性要求通信协议必须支持多种通信协议和接口标准，以实现不同设备之间的互通互连。
开放性要求通信协议必须开放源代码和技术标准，以便于用户进行二次开发和定制化需求。
三、数据交换数据交换是工业控制系统中的重要环节。
国际标准规定了数据交换的基本要求，包括数据格式、数据交换标准和数据传输等方面。
数据格式要求数据必须符合国际标准规定的格式，以确保数据的准确性和一致性。
数据交换标准要求采用国际标准的通信协议和接口标准，以实现不同设备之间的数据交换。
数据传输要求建立稳定可靠的数据传输机制，以保证数据的实时性和准确性。
四、设备和网络安全设备和网络安全是工业控制系统中的重要保障措施。
国际标准规定了设备和网络安全的基本要求，包括设备的物理安全、网络安全和数据安全等方面。
设备的物理安全要求对硬件设备进行保护，防止未经授权的访问和使用。
网络安全要求建立完善的防火墙和入侵检测系统，以防止网络攻击和恶意软件的入侵。
PLC与人机界面(HMI)的集成与交互设计
PLC与人机界面（HMI）的集成与交互设计现代工业自动化系统中，可编程逻辑控制器（PLC）和人机界面（HMI）是不可或缺的关键组成部分。
PLC作为控制器，负责监测和控制工业过程，而HMI则提供了与PLC进行交互的界面。
在实际应用中，PLC与HMI的集成与交互设计对于确保工业过程的稳定运行和高效性能至关重要。
一、PLC与HMI的集成设计PLC与HMI的集成设计是指将两者合理地连接在一起，并确保它们能够有效地通信和协同工作。
这需要考虑以下几个方面：1.硬件连接：PLC与HMI之间通常通过串口、以太网或者其他通信接口进行连接。
在集成设计时，需根据具体需求选择适合的连接方式，并确保连接稳定可靠。
2.通信协议：PLC与HMI之间的通信需要使用统一的通信协议，例如Modbus、OPC等。
选择合适的通信协议可以确保数据的准确传输和交互的实时性。
3.数据交换：PLC将采集到的数据传递给HMI，同时HMI也可以向PLC发送指令和参数。
为了实现高效的数据交换，需定义清晰的数据结构和通信方式，确保PLC和HMI之间的数据一致性和完整性。
二、PLC与HMI的交互设计PLC与HMI的交互设计是为了实现人与机器之间的良好沟通和操作控制。
一个优秀的交互设计可以提高操作的便捷性和工作效率，以下是几个需要考虑的方面：1.界面布局：HMI界面的布局应简洁明了，重要的信息和控制按钮应放置在容易被用户注意到的位置。
可以采用分组、区域划分等方式将相关功能模块组织清晰，提高操作的可视性。
2.图形化表示：利用图表、图标、曲线图等方式将复杂的数据和过程直观地展示出来，便于操作人员理解和监测。
同时，可采用颜色、动画等效果来引起注意，提示用户关注的问题和状态。
3.操作控制：设计操作按钮和控制元素的样式、位置和交互方式时，需考虑到用户的习惯和直观感受。
例如，采用按钮、滑块、旋钮等控件来完成不同类型的操作，保证用户的操作流畅性和准确性。
4.报警与提示：在HMI界面中，应合理设置报警和提示功能。
《工业自动化控制系统的HMI组件设计与实现》
《工业自动化控制系统的HMI组件设计与实现》一、引言在当今工业领域中，工业自动化控制系统已变得尤为重要。
作为工业控制的核心，HMI（人机界面）组件负责人与机器之间的信息交互，因此其设计与实现具有极其重要的价值。
本文将深入探讨工业自动化控制系统中HMI组件的设计与实现过程。
二、HMI组件的设计1. 设计目标与原则设计HMI组件时，首先应明确设计目标，如提供友好的交互界面、快速的信息反馈等。
设计原则包括简洁性、直观性、易用性等，以保障操作人员能够快速掌握并高效使用。
2. 界面布局设计界面布局应遵循人体工程学原理，合理分配各元素的位置与大小。
重要信息应放在显著位置，以便于操作人员快速识别。
此外，色彩搭配和图形元素的使用也需符合行业标准，以提升界面的整体美观性。
3. 功能模块设计根据工业自动化控制系统的需求，HMI组件应包括以下功能模块：数据展示、参数设置、报警提示、日志记录等。
每个模块应具备相应的操作界面和交互方式，以满足用户需求。
三、HMI组件的实现1. 技术选型为实现HMI组件，需选择合适的开发工具和技术。
常用的开发语言包括C++、C等，同时需使用到图形库、网络通信库等。
此外，还应考虑系统的实时性要求，选择合适的操作系统和硬件平台。
2. 界面开发根据设计阶段确定的布局和功能模块，进行界面开发。
使用选定的开发工具和技术，实现各模块的界面和交互功能。
在开发过程中，需注意保证界面的稳定性和可靠性。
3. 程序编写与调试根据功能需求，编写相应的程序代码。
在编写过程中，需遵循编程规范和标准，保证代码的可读性和可维护性。
完成代码编写后，进行调试和测试，确保HMI组件的功能正常且性能稳定。
四、测试与优化1. 测试阶段对HMI组件进行严格的测试，包括功能测试、性能测试、稳定性测试等。
测试过程中，需关注界面显示、交互响应、数据处理等方面的问题，确保HMI组件满足设计要求。
2. 问题分析与优化在测试阶段发现的问题，需进行详细的分析和定位。
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工业控制的人机界面设计计算机的出现导致了工业控制的一场革命。
在此之前，电子单元仪表只能通过接线变化来构建稍微复杂一点的控制系统，气动单元仪表就更麻烦了，简单的计算就需要相当复杂的搭建，所以串级、前馈、比例、分程、选择性控制（请参见《自动控制的故事》）都成了“先进控制”。
另一方面，传统电子单元仪表安装在竖立的仪表板上，一个回路一个鸽子笼。
一个操作工照看十几个回路，再多就看不过来了，距离太远。
随着工厂规模越来越大，控制系统越来越复杂，传统的仪表板已经不适合需要，几十米长的仪表板需要很多操作工照看不说，没有一个操作工可以对全局有一个清晰的概念。
于是，在常规的仪表板上方，开始加装一个标示整个工厂流程的象形显示板，用图形表示简化的工艺流程，在关键设备上有警告灯标示，表明设备的运行概况或对关键参数报警。
由于所有人都能看见这块显示板，所有人都了解重要设备的状态。
工业装置的规模越来越大，复杂程度越来越高，系统的集成度也越来越高，强烈要求集中控制，可以对复杂过程的控制变量作统筹安排。
在某种程度上，更多的操作工反而碍事，操作工与操作工之间的交流费时，容易出错，越来越长的仪表板越来越难以适应现代控制的需要。
计算机的出现不仅在控制算法和数学模型计算的实现上提供了空前的灵活性，而且对工业控制的显示也是一场革命。
同一个显示屏可以调用不同的控制回路信息，而且可以根据需要，显示传统上为了节约占地而不在仪表板上显示得非常细节的信息。
不再需要传统仪表板上的一个萝卜一个坑也解放了仪表板背后的成排的仪表柜，只要现场仪表（变送器/传感器、阀门、马达控制）的线拉进了控制室，增减回路也不再是大动干戈的事情。
事实上，相当一部分工业计算机控制系统是作为集中显示装置使用的，在控制技术上只是PID加串级、前馈纸类的所谓“先进过程控制”，并没有充分利用计算机的数学控制计算的能力。
一夜之间，仪表板不需要了，由几个显示屏取而代之。
显示屏可以不止一个。
过去显示屏的数量受到成本限制，现在21英寸的LCD显示屏才几百刀，对于工厂的建设和运行成本几乎可以忽略不计，所以成本不再是问题，而是由操作台上显示的有效性决定。
显示屏不是越多越好。
何常规仪表板一样，操作工的视力所及范围和注意力能够有效集中的范围是有限的。
经验表明如果水平方向上多余6个一字排开的显示屏，一个操作工很少能用到边上的两个，一般4个是有效显示屏的极限。
更多的显示屏只吸引无关人员拥挤到操作台，增加控制室的拥挤和噪杂。
在垂直方向上，上下叠起来的“两层楼”可以在操作工的视界内增加更多的有效显示，但上层不能太高，需要后仰才能看清的显示屏只能作为非常情况显示，不能作为日常显示。
如此算来，在一个操作工能够有效地顾及的范围内，也就是4-8台显示屏。
这就有了新的问题。
本来的仪表板上所有仪表都在那里，操作工可以一览无余掌握整个工艺过程的情况。
但有限的显示屏一般只能有选择地显示一部分过程和有关的仪表。
对于一个典型的工厂，显示画面一般分为几类：1、工艺过程概览2、工艺过程细节3、水电气、冷却塔、蒸汽等公用设施情况监视（统称utility and battery limit）4、仪表、控制系统状态监视5、生产状况（产量、品种、正品率等）、成本显示6、安全状态监视（火灾、泄漏、风向、气温）林林总总加起来，大大小小的画面少则几十个，多则几百个，有限的几个显示屏不可能同时显示所有内容，这就带来了什么时候显示什么内容、如何迅速可靠地调用眼下急需的内容的问题。
这就是工控人机界面设计的核心问题，通常称为Man Machine Interface，简称MMI；或者Human Machine Interface，HMI。
IT界常挂在嘴边的图形界面设计（Graphic User Interface，简称GUI）只是其中的一个子问题。
传统的MMI好比从望远镜里看世界，细节看得很清楚，但只见树木，不见树林，这就是所谓“隧道视野”（Tunnel Vision）的问题。
第一代计算机控制的显示画面基本上就像DOS时代的水平，没有同一显示屏内多个视窗的能力，每个显示屏就是一个视窗。
操作系统和硬件、软件都是专用的。
在操作上，有的系统用触击屏完成类似鼠标的功能，有的系统用游戏棒或track ball（中文叫什么？这是底座固定在桌上的一个滚动的圆球），虽然没有现在常用的鼠标，但可以完成类似的功能。
触击屏在使用上又方便又讨厌。
不需要专门的游戏棒或track ball是一个优点，看到显示屏上的什么东西，直接用手指一点就行了。
但出于习惯，人们也经常在解释或询问的时候，在屏上指指点点，这就容易乱套了。
据说战斗机上现在也用触击屏，不知道飞机在做高机动动作的时候，手指不听指挥乱点，会怎么样？除了标准的QWERTY键盘（就是通常的打字机键盘，因为上左6个字母是QWERTY而得名）外，还有大量的专用键，业内戏称为“麦当劳键盘”（McDonald Keyboard），因为麦当劳店里就是这种薄膜键盘，一个键代表一种汉堡包。
薄膜键盘防水、可靠，不怕万一把咖啡或饮料洒在键盘上，但用起来很“涩”，都不喜欢。
部分出于技术水平的限制，部分出于习惯思维的限制，第一代计算机控制系统的画面大多是黑底彩线的图形显示，包括一些关键参数和模态。
详细信息还是用字符显示，一般是黑底绿字，就像当年的WordStar一样（还有人记得这东西吗？）。
在不同的显示画面之间转换是一个很大的问题，这就要用到那个很大的“麦当劳键盘”了，很多键就是用于调用显示画面的，一个键一个画面。
对于熟练的人来说，键的位置及对应的画面都已烂熟于心，使用时一按就调出来了，十分快捷；但对于不熟练的人来说，找到需要的画面还真不容易，就像早年用中文大键盘打字一样，简直就是大海捞针。
即使如此，还是有很多显示画面没有对应的键。
如果有在逻辑上比较接近而可以一键调出的画面，可以在这些画面上增加一些“导航标记”，通过点击这些标记来间接调用需要的画面。
但这像电脑挖宝游戏一样，要是找不到门，也就进不去宝窟。
于是只好有一个专门的目录画面罗列所有的显示画面，实在找不到，就到这里来按图索骥。
随着显示画面越来越多，操作节奏越来越快，这种画面导航的方式越来越不适应需要。
90年代后，UNIX和WIN NT技术先后进入工业控制计算机系统，硬件、软件都成为所谓“开放系统”（Open Architecture），加了和物理层控制系统连接的专用插板外，可以用普通的商用电脑，显示画面也就和视窗一样了。
随着廉价可靠的鼠标的出现，除了已有的，工业上已经不再用触击屏了。
另外的输入装置就是键盘了。
现在键盘很便宜，坏了换一个即插即用，没有太大的可靠性上的顾虑，所以薄膜键盘也开始少见了。
但是这一代计算机工业控制系统实际上是混合系统，实现基本控制的下层依然是70年代的技术，十分可靠；通过OPC（OLE for Process Control，实际上结合了OLE、COM、DCOM的内容，是一种开放的软件数据环境，容许不同软件之间交换数据和协调工作）接口，可以和通常的网络双向连接，有利于利用商用电脑的日新月异的能力；视窗式的显示界面可以大大增加显示密度和图像设计的灵活性。
这似乎是一个理想的折衷，但这里面的问题要到后来才显示出来。
有了视窗环境，很自然的想法就是在同一个显示屏上开很多窗口，一个显示屏可以顶几个用。
但这是一条死路。
为了尽可能多地显示信息，画面一般都是撑满显示屏的，如果一个显示屏顶几个用的话，多个视窗实际上是面上的一个把后面的都遮住，所以在不同窗口里切换和使用单一显示屏在不同显示图像之间调用没有本质的差别。
另外，只能看到一幅画面不等于背后的画面不在同时从网络上抽取数据。
控制系统有严格的时间要求，网络带宽永远赶不上需求的增长，这种不必要的网络负荷是十分禁忌的。
然而，每个显示屏都使用单一窗口的话，视窗环境和传统的单屏环境没有实质差别，工控人机界面的设计似乎陷入了死路。
视窗环境提供了两个新的机会：一、单台显示屏上可以开多个窗口；二、几乎不受限制的颜色选择。
新一代的工控MMI就从这两个方向入手。
相对于计算机控制的显示屏时代，单元仪表时代有三样东西是人们十分怀念的：1、对全局的一览无遗2、长图记录仪3、对偏差而不是绝对值的显示仪表板上象形的工艺流程长条显示板和连续的仪表板上的仪表，使操作工可以很快地掌握全局情况，在紧急情况时，也容易跟踪事态的进程，实时掌握当前的状态。
计算机显示屏时代，这只能通过不断地调用不同的显示画面才能做到，实际上割裂了操作工对过程“脉搏”的感受。
长图记录仪（chart recorder）也称滚筒记录仪，滚筒上的记录纸随滚筒转动匀速地前进，记录笔横向移动，这样就记录下过程参数随时间的变化，这对发现参数变化的趋势特别有用，也可以用来对故障的事后诊断，或者用来比较不同时期的工艺条件变化。
纸筒用完了要换，换下来的存档作为记录。
类似的还有圆图记录仪，记录纸不是线形地进纸，而是圆周转动，所以画出的曲线是圆的，一般以昼夜换一张纸。
有经验的操作工经常不是靠监视过程参数的瞬时值来发现问题，而是靠观察记录的曲线。
但在早期的计算机显示屏时代，模仿长图记录仪并不是一件简单的事，需要事先编程才能调用。
虽然这不比单元仪表时代更麻烦，但依然很不方便。
单元仪表时所谓的模拟式仪表通常不用数字显示，而是用拨盘、指针等显示。
一方面，这没有数字精确；另一方面，操作工可以很快地判断大概位置，并根据设定值（控制目标）和实际值指针位置之间的差别和指针的运动方向，迅速判断控制系统的工作情况。
相比之下，计算机的数字显示反而不直观，数值本身常常不是最重要的，数值在正常工况范围内的相对位置和移动趋势才是最重要的。
这和汽车上的仪表显示很相像。
80年代时，曾有过一阵潮流，将速度、发动机转速和其他显示用数字表示，很快遭到人们的反对，因为看数字再思考实际速度，反应太慢，还是一眼看到指针大概位置更加直观。
现代汽车上很少用数字显示速度和转速了，即使用全电子显示也是模仿机械指针的效果，原因就是这个。
视窗显示的图形功能是相当于CGA的传统工控系统显示系统所望之莫及的。
通过ActiveX和OPC连接，视窗环境可以较容易地以专用窗口实现长图记录仪功能，可以根据需要增减记录仪窗口（trend）的数量，每个记录仪窗口可以根据需要增减“记录笔”（traces）的数量，并用不同的颜色、线条粗细和虚实区分不同的记录笔所代表的工艺参数。
视窗环境也使灵活改变记录仪窗口的组态十分便捷，可以由操作工在任何时候自由增减所记录的工艺参数，调整纵座标的上下限怡观察微观变化或宏观趋势，也可以调整时间轴的长度和起点、终点，以比较现在和过去类似的情况，并可以点击以显示任一时刻的确切数值。
需要的话，也可以把整个一段时间内的数值列表显示。