人机界面设计原则复习过程

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人机交互界面设计的基本概念与流程

人机交互界面设计的基本概念与流程

人机交互界面设计的基本概念与流程在当今数字化时代,人机交互界面设计已经成为了各个领域的热门话题。

一款好的用户界面设计可以为用户提供更优质、更直观的使用体验。

那么,什么是人机交互界面设计?其基本概念和流程是怎样的呢?一、人机交互界面设计的基本概念人机交互界面设计是一个综合性的概念,它由多个基本概念组成。

以下是其中一些重要的基本概念:1. 用户体验(User Experience, UX)用户体验是指用户在使用产品或服务时,所产生的主观感受。

好的用户体验可以让用户更加愿意使用产品或服务,并且在使用过程中获得更大的收益。

用户体验需要覆盖产品的全生命周期,从用户的第一次接触到最终离开。

2. 人机界面设计(Human-Computer Interface Design, HCI)人机界面设计是指对计算机软件界面或硬件设备进行设计和组织,以便更好地满足用户需求和操作行为的用于交互的界面。

人机界面设计需要考虑用户的心理、生理特点,以及不同操作场景下的需求和习惯。

3. 交互设计(Interactive Design, ID)交互设计是一种设计方法,它将用户体验与人机界面设计相结合,为用户提供更加直观、灵活的交互方式。

它不限于简单的鼠标点击,而包括更加复杂的手势、声控和语音识别等交互方式。

以上三个基本概念是人机交互界面设计的基石。

在设计之前,我们需要对这些概念有一个充分的认识,以确保我们的设计符合用户需求和需求的实际操作习惯。

二、人机交互界面设计的流程人机交互界面设计的流程通常包括以下几个步骤:1. 需求分析需求分析是指通过调查和分析用户的需求和使用场景,以此确定设计目标。

这一步骤需要设计人员花费大量时间与用户沟通,以确保对用户需求有全面的了解。

2. 竞品调研竞品调研是指对行业内其他产品或类似产品的分析研究。

通过竞品调研,可以发现同类产品的创新点和缺陷,并找出自己产品的优势和不足。

3. 设计草图设计草图是指根据对用户需求和竞品分析的结果,画出各个页面的设计草图和交互方式。

(安全人机工程学)第6章人机界面设计

(安全人机工程学)第6章人机界面设计
可维护性
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。

人机界面设计原则

人机界面设计原则

7. 合理选择文本和图形 对系统运行结果输出信息,如果重点是要 对其值作详细分析或获取准确数据,那么应该使 用字符、数字式显示;如果要了解数据总特性或 变化趋势,那么使用图形方式更有效。
8. 使用多窗口 图形和多窗口显示,可以充分利用微机系 统的软硬件资源,并在交互输出中大大改善人机 界面的输出显示能力。 9. 使用彩色 合理使用彩色显示可以美化人机界面外观. 改善人的视觉印象,同时加快有用信息的寻找速 度,并减少错误。
黄金规则:减少用户的记忆负担 设计原则:使界面能够减少用户记忆负担:
• 减少对短期记忆的要求
• 建立有意义的缺省
• 定义直觉性的捷径 • 界面的视觉布局应该基于真实世界的隐喻 • 以不断进展的方式揭示信息
黄金规则:保持界面一致
用户应以一致的方式展示和获取信息
• 所有可视信息的组织均按照均按照贯穿所有屏幕显示所保持的 设计标准
(2). 文字与用语 对文字与用语设计格式和内容应注意以 下几点: 1). 用语的简洁性。避免用专业术语,要 使用用户的行话。尽量用肯定句而不用否定句; 用主动语态而不用被动语态。在按钮、功能键标 示中应使用描述操作的动词,而免用名词。 2). 格式。一屏不要文字太多,在关键词 处进行加粗,变字体等处理。尽量用小写字母和 易认的字体。 3). 信息内容。显示的信息内容要简洁清 楚,采用用户熟悉的简单句子。
4. 控制界面设计
人机交互控制界面遵循的原则是:为用户 提供尽可能大的控制权,使其易于访问系统的设 备,易于进行人机对话。控制界面设计的主要任 务如下: (1). 控制会话设计 每次只有一个提问,以免使用户短期负担 增加。在需要几个相关联的回答时,应重新显示 前一个回答,以免短期记忆带来错误。还要注意 保持提问序列的一致性。

人机界面设计的原则

人机界面设计的原则

人机界面设计的原则
人机界面设计的原则:
1. 职责分离原则:确保每一个应用程序的设计尽量将计算机的职责和
人的职责分开,并使计算机程序的职责一致、非常明显;
2. 学习原则:设计应用程序时,要确保系统具有可学习性,以最小的
时间、成本和努力,使用户尽可能快地精通系统操作;
3. 简洁原则:应用程序的设计应该尽量避免复杂的结构,使用户界面
尽可能的简洁,以此减少使用者的负担;
4. 功能原则:确保软件的用户界面包含足够的功能,能够有效地、准
确地支持用户完成任务;
5. 通俗原则:应用程序的设计必须尽量遵循那些容易理解的、大多数
人熟悉的对象,面向未知领域的抽象概念必须被使用者能够理解;
6. 支持原则:应用程序的设计应该支持创新应用,尽量避免束缚用户
的操作,并且要允许和支持多种使用方式;
7. 易用性原则:设计人机界面时必须考虑到终端用户的水平,尽量简
化操作,使界面更易于操作;
8. 责任原则:确保实施人机界面设计的负责人全权负责,这样才能确
保所设计的界面符合能使用户有满意体验的期望;
9. 协同原则:确保所设计的界面能够与其它组件进行有效地协同工作;
10. 可用性原则:所设计的界面应该能够有效地满足用户使用需求。

99. 测试原则:应该在所有任务范围和各用户群体中、多次测试界面,以
确保界面具备所需的特性,用户能够有效使用界面完成任务,并且得到满意的体验。

人机界面设计原则概要

人机界面设计原则概要

用户友好性的根本目的是为了软件可 重用性、可维护性。
用户友好性的标志
• 可操作性 • 健壮性 • 易学习性 • 可扩展性
5.1.3 反馈响应时间(系统延迟)
系统闭合等级:
• 极限闭合等级: >15秒 • 复杂闭合等级: 4~15秒 • 简单闭合等级: 2~4 秒 • 最简单闭合等级: 1~2 秒 • 瞬时响应: <1秒
5.1.1 黄金规则
在有关界面设计的著作中, Theo Mandel创造了三条黄金原则:
•置用户于控制之下 •减少用户的记忆负担 •保持界面一致
黄金规则:置用户于控制之下
允许用户操作控制的原则:
• 以不强迫用户进入不必要的或不希望的动作的方式来定义 交互方式 • 提供灵活的交互 • 允许用户交互可以被中断和撤消 • 当技能级别增加时可以使交互流水化并允许定制交互 • 使用户隔离内部技术细节 • 设计应允许用户和出现在屏幕上的对象直接交互
4. 适当性原则 屏幕显示和布局应美观、清楚、合理,改 善反馈信息的可阅读性、可理解性,并使用户能 快速查找到有用信息,为此要求: (1). 显示逻辑顺序应合理。 (2). 显示内容应恰当、不应过多、过快或 使屏幕过分拥挤。 (3). 提供必要的空白。空行及空格会使结 构合理,阅读和寻找方便,并使用户的注意力集 中在有用的信息上。 (4). 一般使用小写或混合大小写形式显示 文本,避免用纯大写字方式,因为小写方式的文 本容易阅读。
2. 一致性原则 是指从任务、信息的表达,界面的控制操 作等方面与用户理解熟悉的模式尽量保持一致。 如显示相同类型信息时,在系统运行的不 同阶段保持一致的相似方式显示,包括显示风格. 布局、位置、所用颜色等。一个界面与用户预想 的表现、操作方式越一致,就越容易学习、记忆 和使用。一致性不仅能减少人的学习负担,还可 以通过提供熟悉的模式来增强认识能力,界面设 计者的责任就是使界面尽可能地与用户原来的模 式一致,若原来没有模型,就应给出一个新系统 的清晰结构,并尽可能使用户容易适应。

人体工程学中人机界面设计的原则与方法

人体工程学中人机界面设计的原则与方法

人体工程学中人机界面设计的原则与方法人体工程学(Ergonomics)是研究人类工作和生活环境相互关系的学科。

在现代科技高度发展的背景下,人与机器之间的交互界面设计变得至关重要。

人机界面设计的合理与否,直接影响到用户的使用体验和工作效率。

因此,了解人体工程学中的原则与方法,能够帮助设计师们更好地设计人机界面,提供更好的用户体验。

首先,人机界面设计应遵循以下原则:1. 易学易用原则:人机界面应该易于理解和使用。

用户接触到新的软件、应用或设备时,应该能够快速有效地学会使用它们。

设计师应该通过简单、直观的界面布局和控件设计来实现这一原则。

2. 一致性原则:界面设计应该在整个系统中保持一致。

相同的交互行为、符号和术语应在不同的功能模块中保持一致。

这样可以使用户在不同部分之间无缝切换,提高操作效率。

3. 反馈原则:用户对于自己的操作是否成功进行了解反馈是很重要的。

及时、准确的反馈可以帮助用户意识到自己的操作是否正确,提高用户对系统的信任感。

4. 可控性原则:用户应该能够完全控制系统的操作过程。

提供明确的选项和设置,使用户可以根据自己的喜好和需求进行个性化设置。

5. 适应性原则:界面应该能够适应不同用户的需求和特点。

考虑到用户的能力、知识和经验差异,提供不同的操作方式和支持。

了解了这些原则之后,接下来是一些常用的人机界面设计方法:1. 用户调研:深入了解用户的需求、习惯和操作流程,通过观察、访谈和问卷调查等方式获取用户反馈和建议。

这些调研数据为界面设计提供了有力的依据。

2. 任务分析:分析用户在完成特定任务时所需的操作步骤和操作流程。

通过任务分析可以确定用户需求和界面设计的痛点,以便针对性地进行设计改进。

3. 信息架构:合理组织和呈现信息,使用户能够快速找到所需信息。

通过分类、标签和搜索功能等手段,帮助用户在海量信息中定位所需内容。

4. 页面布局:合理安排和分配页面上各个元素的位置,提高信息传递效率。

将重要的内容放置在用户视线范围内,同时避免信息过载。

简述人机界面的设计原则

简述人机界面的设计原则

简述人机界面的设计原则
人机界面设计是指通过设计和实现用户与计算机系统之间的交互界面,以便用户能够方便、高效地与计算机系统进行交互。

以下是一些人机界面设计的原则:
1. 以用户为中心:人机界面的设计应该以用户的需求和期望为中心,考虑用户的使用习惯、认知能力和心理特征,使用户能够方便、快捷地完成任务。

2. 简洁明了:人机界面的设计应该简洁明了,避免过多的信息和复杂的操作,使用户能够快速理解和使用系统。

3. 一致性:人机界面的设计应该保持一致性,使用相同的操作方式、界面布局和颜色等,以便用户能够快速适应和熟悉系统。

4. 反馈及时:人机界面的设计应该及时反馈用户的操作结果,使用户能够了解自己的操作是否成功,以及系统的状态和响应。

5. 容错性:人机界面的设计应该具有容错性,考虑到用户可能会出现的错误操作,并提供相应的错误提示和纠正措施。

6. 可定制性:人机界面的设计应该具有可定制性,允许用户根据自己的需求和偏好进行个性化设置,以提高用户的使用体验。

7. 易用性:人机界面的设计应该易于使用,不需要用户进行过多的学习和培训,即可上手使用系统。

8. 美观性:人机界面的设计应该具有美观性,使用户在使用系统的过程中感到舒适和愉悦。

总之,人机界面的设计应该以用户为中心,考虑用户的需求和期望,遵循简洁明了、一致性、反馈及时、容错性、可定制性、易用性和美观性等原则,以提高用户的使用体验和工作效率。

人机界面设计原则 “以人为本” 1 以用户为中心的基本设计原则 在系统

人机界面设计原则 “以人为本” 1 以用户为中心的基本设计原则 在系统

人机界面设计原则“以人为本”1. 以用户为中心的基本设计原则在系统的设计过程中,设计人员要抓住用户的特征,发现用户的需求。

在系统整个开发过程中要不断征求用户的意见,向用户咨询。

系统的设计决策要结合用户的工作和应用环境,必须理解用户对系统的要求。

最好的方法就是让真实的用户参与开发,这样开发人员就能正确地了解用户的需求和目标,系统就会更加成功。

2. 顺序原则即按照处理事件顺序、访问查看顺序(如由整体到单项,由大到小,由上层到下层等与控制工艺流程等设计监控管理和人机对话主界面及其二级界面。

3. 功能原则即按照对象应用环境及场合具体使用功能要求,各种子系统控制类型、不同管理对象的同一界面并行处理要求和多项对话交互的同时性要求等,设计分功能区分多级菜单、分层提示信息和多项对话栏并举的窗口等的人机交互界面,从而使用户易于分辨和掌握交互界面的使用规律和特点,提高其友好性和易操作性。

4. 一致性原则包括色彩的一致,操作区域一致,文字的一致。

即一方面界面颜色、形状、字体与国家、国际或行业通用标准相一致。

另一方面界面颜色、形状、字体自成一体,不同设备及其相同设计状态的颜色应保持一致。

界面细节美工设计的一致性使运行人员看界面时感到舒适,从而不分散他的注意力。

对于新运行人员,或紧急情况下处理问题的运行人员来说,一致性还能减少他们的操作失误。

5. 频率原则即按照管理对象的对话交互频率高低设计人机界面的层次顺序和对话窗口莱单的显示位置等,提高监控和访问对话频率。

6. 重要性原则即按照管理对象在控制系统中的重要性和全局性水平,设计人机界面的主次菜单和对话窗口的位置和突显性,从而有助于管理人员把握好控制系统的主次,实施好控制决策的顺序,实现最优调度和管理。

7. 面向对象原则即按照操作人员的身份特征和工作性质,设计与之相适应和友好的人机界面。

根据其工作需要,宜以弹出式窗口显示提示、引导和帮助信息,从而提高用户的交互水平和效率。

Apple Human Interface Guide——人机交互界面设计原则人机交互原idliulei 则之1——隐喻通过隐喻把人们对世界的理解转化为软件中的概念和特性是很有优势的。

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1.以用户为中心的基本设计原则在系统的设计过程中,设计人员要抓住用户的特征,发现用户的需求。

在系统整个开发过程中要不断征求用户的意见,向用户咨询。

系统的设计决策要结合用户的工作和应用环境,必须理解用户对系统的要求。

最好的方法就是让真实的用户参与开发,这样开发人员就能正确地了解用户的需求和目标,系统就会更加成功。

2.顺序原则即按照处理事件顺序、访问查看顺序(如由整体到单项,由大到小,由上层到下层等)与控制工艺流程等设计监控管理和人机对话主界面及其二级界面。

3.功能原则即按照对象应用环境及场合具体使用功能要求,各种子系统控制类型、不同管理对象的同一界面并行处理要求和多项对话交互的同时性要求等,设计分功能区分多级菜单、分层提示信息和多项对话栏并举的窗口等的人机交互界面,从而使用户易于分辨和掌握交互界面的使用规律和特点,提高其友好性和易操作性。

4.一致性原则包括色彩的一致,操作区域一致,文字的一致。

即一方面界面颜色、形状、字体与国家、国际或行业通用标准相一致。

另一方面界面颜色、形状、字体自成一体,不同设备及其相同设计状态的颜色应保持一致。

界面细节美工设计的一致性使运行人员看界面时感到舒适,从而不分散他的注意力。

对于新运行人员,或紧急情况下处理问题的运行人员来说,一致性还能减少他们的操作失误。

5.频率原则即按照管理对象的对话交互频率高低设计人机界面的层次顺序和对话窗口莱单的显示位置等,提高监控和访问对话频率。

6.重要性原则即按照管理对象在控制系统中的重要性和全局性水平,设计人机界面的主次菜单和对话窗口的位置和突显性,从而有助于管理人员把握好控制系统的主次,实施好控制决策的顺序,实现最优调度和管理。

7.面向对象原则即按照操作人员的身份特征和工作性质,设计与之相适应和友好的人机界面。

根据其工作需要,宜以弹出式窗口显示提示、引导和帮助信息,从而提高用户的交互水平和效率。

人机交互界面,无论是面向现场控制器还是面向上位监控管理,两者是有密切内在联系的,他们监控和管理的现场设各对象是相同的,因此许多现场设备参数在他们之间是共享和相互传递的。

人机界面的标准化设计应是未来的发展方向,因为它确实体现了易憧、简单、实用的基木原则,充分表达了以人为本的设计理念。

各种工控组态软件和编程工具为制作精美的人机交互界面提供了强大的支持手段,系统越大越复杂越能体现其优越性。

组态软件人机界面设计步骤1.界面风格的设计控制台人机界面选用非标准Windows风格,以实现用户个性化的要求。

但考虑到大多数用户对于标准Windows系统较熟悉,在界面设计中尽量兼容标准Windows界面的特征。

因为位图按钮可在操作中实现高亮度、突起、凹陷等效果,使界面表现形式更灵活,同时可以方便用户对控件的识别。

但是,界面里使用的对话框、编辑框、组合框等都选用Windows标准控件,对话框中的按钮也使用标准按钮。

控件的大小和间距尽量符合Windows界面推荐值的要求。

界面默认窗体的颜色是亮灰色。

因为灰色调在不同的光照条件下容易被识别,且避免了色盲用户在使用窗体时带来的不便。

为了区分输入和输出,供用户输入的区域使用白色作为底色,能使用户容易看到这是窗体的活动区域;显示区域设为灰色(或窗体颜色),目的是告诉用户那是不可编辑区域。

窗体中所有的控件依据 Windows界面设计标准采用左对齐的排列方式。

对于不同位置上多组控件,各组也是左对齐2.系统界面布局分析人机界面的布局设计根据人体工程学的要求应该实现简洁、平衡和风格一致。

典型的工控界面分为3部分:标题菜单部分、图形显示区以及按钮部分。

根据一致性原则,保证屏幕上所有对象,如窗口、按钮、莱单等风格的一致。

各级按钮的大小、凹凸效果和标注字体、字号都保持一致,按钮的颜色和界面底色保持一致。

3.打开界面的结构体系选择界面的概念取决于多个界面。

可将界面设计为循环,如果运行大量界面,必须设计一个合理的结构体系来打开界面。

选择简单而永久的结构以便操作员能够快速了解如何打开界面。

用户一次处理的信息量是有限的,所以大量信息堆积在屏幕上会影响界面的友好性。

为了在提供足够的信息量的同时保证界面的简明,在设计上采用了控件分级和分层的布置方式。

分级是指把控件按功能划分成多个组,每一组按照其逻辑关系细化成多个级别。

用一级按钮控制二级按钮的弹出和隐藏保证了界面的简洁。

分层是把不同级别的按钮纵向展开在不同的区域,区域之间有明显的分界线。

在使用某个按钮弹出下级按钮的同时对其他同级的按钮实现隐藏,使逻辑关系更清晰。

通常要由3个层面组成。

层面1是总览界面。

该层面要包含不同系统部分在系统所显示的信息,以及如何使这些系统部分协同工作。

层面2是过程界面。

该层面包含指定过程部分的详细信息,并显示哪个设备对象属于该过程部分。

该层面还显示了报警对应的设各对象。

层面3是详细界面。

该层面提供各个设备对象的信息,例如控制器、控制阀、控制电机等,并显示消息、状态和过程值。

如果合适的话,还包含与其他设备对象工作有关的信息。

电子电气4.文字的应用界面设计中常用字体有中文的宋体、楷体,英文的扭钔等,因为这些字体容易辨认、可读性好考虑到一致性,控制台软件界面所有的文本都选用中文宋体,文字的大小根据控件的尺寸选用了大小两种字号,使显示信息清晰并保证风格统一。

人体工程学要求界面的文本用语简洁,尽量用肯定句和主动语态,英文词语避免缩写。

控制台人机界面中应用的文本有两类:标注文本和交互文本。

标注文本是写在按钮等控件上,表示控件功能的文字,所以尽量使用了描述操作的动词如“设各操作”、“系统设置”等。

交互文本是人与计算机以及计算机与总控制台等系统交互信息所需要的文本,包括输人文本和输出文本。

交互文本使用的语句为了在简洁的同时表达清晰,尽量采用用户熟悉的句子和礼貌的表达方式如“请检查交流电压”、“系统警告装置锁定”。

对于信`息量大的情况,采用上下滚动而不用左右滚屏,因为这样更符合人的操作习惯。

5.色彩的选择人机界面设计中色彩的选择也是非常重要的。

人眼对颜色的反应比对文字的反应要快,所以不同的信息用颜色来区别比用文字区别的效果要好。

不同色彩给人的生理和心理的感觉是不同的,所以色彩选择是否合理也会对操作者的工作效率产生影响。

在特定的区域,不同颜色的使用效果是不同的。

例如:前景颜色要鲜明一些使用户容易识别,而背景颜色要暗淡一些以避免对眼睛的刺激。

所以,红色、黄色、草绿色等耀眼的色彩不能应用于背景色。

蓝色和灰色是人眼不敏感的色彩,无论处在视觉的中间还是边缘位置,眼睛对它的敏感程度是相同的,作为人机界面的底色调是非常合适的。

但是在小区域内的蓝色就不容易感知,而红色和黄色则很醒目。

因此提示和警告等信息的标志宜采用红色、黄色。

电子电气使用颜色时应注意几点:(1)限制同时显示的颜色数一般同一界面不宜超过4或5种,可用不同层次及形状来配合颜色增加的变化。

(2)界面中活动对象颜色应鲜明,而非活动对象应暗淡,对象颜色应不同,前景色宜鲜艳一些,背景则应暗淡。

中性颜色(如浅灰色)往往是最好的背景颜色,浅色具有跳到面前的倾向,而黑色则使人感到退到了背景之中。

(3)避免不兼容的颜色放在一起(如黄与蓝,红与绿等),除非作对比时用。

6.图形和图标的使用图形和图标能形象地传达信息,这是文本信息达不到的效果。

控制台人机界面通过可视化技术将各种数据转换成图形、图像信息显示在图形区域。

选择图标时力求简单化、标准化,并优先选用已经创建并普遍被大众认可的标准化图形和图标。

工业控制组态软件图形系统设计1 引言随着工业控制系统对用户操作界面提出了越来越高的要求,监控组态软件作为强大的软件平台工具,伴随着计算机技术和分布式控制系统的广泛应用而发展起来的,监控软件在自动控制系统中的地位如图1所示。

组态软件产品出现于上世纪80年代初,目前世界上的组态软件有近百种之多,国际上知名的工控组态软件有Intouch,FIX,Paragon, Cimplicity,RSView32等,但由于价格偏高,成套系统达几十万至几百万且界面西化,不能满足一些特殊要求,对于中小型企业来讲,许多功能用不上,造成极大的浪费,另外由于国外产品的实现细节是保密的,系统安全上受制于人,具有很大的安全隐患。

国产化的组态软件逐渐成为市场上的一支生力军,但总体上讲,由于资料来源缺乏,软件工程的组织薄弱等原因,使国产化组态软件的开放性、集成性、可靠性都有一定局限性。

本课题组以工业在线检测试验过程为背景,开发具有自身特色、专用型、实时性的组态软件。

我们的主要工作是在分析出DCS系统中工业数据采集和监控领域要解决的问题后,制定了监控组态软件的整体框架,在此基础上完成组态软件中比较重要的模块――图形组态系统的设计和实现,图形组态的设计实现分成动画连接组态模块,界面生成模块和数据文件管理模块三部分,另外围绕图形组态系统,进行与图形组态系统相关模块的开发和实现,其具体包括实时数据模块、历史数据库模块。

图1 DCS控制系统结构图2 监控组态软件设计2.1监控组态软件总体框架图2组态软件的结构图2.2监控组态软件实现过程把组态软件划分为下列四个部分:图形组态(界面)系统、实时数据库系统、通信及第三方程序接口组件、I/O设备驱动(其结构图如图2所示),其中每一部分都可以进行独立开发。

课题组采用对象编程方式(OOP)进行图形界面设计,使画面精细,动画效果直观。

面向对象技术以基本对象模型为单位,将对象内部处理细节封装在模型内部,重视对象模块间的接口联系和对象与外部环境间的联系,能层次清晰地表示系统全局对象模型。

其主要特征概括为:抽象性、继承性、封装性和多态性。

在本软件中,把组态软件图形组态系统划分成动画连接组态模块,界面生成模块和数据文件管理模块三部分,各模块之间的关系如图3所示。

图3 图形组态系统框图2.2.1图形生成模块的实现创建新的图元设置图元静态属性编辑典型图元建立图库引入COM组件处理绘图界面的闪烁2.2.2动画连接模块的实现动画连接组态模块完成图形的动画属性,与实时数据库中定义的变量建立相关性的连接关系,作为动画图形的驱动源。

动态属性与设备的I/O变量等相关,它反映图形大小、颜色、位置、可见度、闪烁性等状态的特征参数,随着表达式的值的变化而变化。

动画连接包括颜色连接、填充连接、位置与大小变化连接、图形连接、命令连接和可视连接六部分。

2.2.3脚本模块的实现设计人员可以利用自编的命令语言增强应用程序的灵活性。

命令语言解释命令语言为运行系统功能实现的模块相当于C语言编译器的一个子模块。

一个完整的编译过程包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成六个阶段。

而组态软件的命令语言解释模块只需要完成词法分析和语法分析的功能。

2.2.4趋势曲线模块的实现在组态软件中,有时要直观显示数据的变化趋势就需要用到趋势曲线。

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