人机界面发展及特点共32页
人机交互技术的发展与趋势
人机交互技术的发展与趋势随着科技的不断进步，人机交互技术越来越受到关注。
人机交互技术（Human-Computer Interaction，HCI）是指人类用户通过各种终端设备与计算机进行有效的信息交互的技术。
在计算机普及的现代社会，追求良好的人机交互成为了用户对计算机系统的一个重要需求。
因此，研究和发展人机交互技术的重要性越来越受到重视。
一、人机交互技术的历史人机交互技术的发展可以追溯到20世纪60年代，这时候大型计算机主要被应用于科学计算，需要专业的技术人员才能操作。
在这个时代，人们的需求主要是将计算机作为一个工具来协助自己完成某些操作。
因此，终端设备的设计也是为了这一目的。
早期的计算机系统是基于命令行的，用户需要通过输入特定的命令来完成某个操作。
到了20世纪80年代，随着个人电脑的普及，人机交互技术发生了翻天覆地的变化。
计算机的用户众多，对计算机的要求也越来越高。
而命令行式的交互方式已经无法满足用户的需求。
因此，图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）开始流行起来。
GUI 是一种直观的交互方式，它使用了图形化的元素来替代命令行式的文本界面。
这种交互方式的优势在于其用户友好性，使得计算机可以更加容易地被人们接受和使用。
二、人机交互技术的现状随着信息技术的不断发展，各种新的应用场景和设备也在不断涌现。
现代人机交互技术不再局限于传统的计算机和手机等现有设备上，而是包括了更多的智能终端设备。
在当前的信息化浪潮中，我们看到了很多运用人机交互技术的应用，例：自动生成答案、自动机器翻译以及自动识别图片背景，等等。
相较于传统的计算机和手机等终端设备，现代的智能家居和智能穿戴等设备更加贴近人们的现实生活。
智能家居可以通过远程控制实现智能家居场景的快速切换，提高了家居体验。
而智能穿戴设备则可以对人们的健康和生活进行有效监测，比如可以记录每天的步数、心率和睡眠质量，促进身体健康。
浅谈人机界面监控系统的过去、现在和未来的发展
浅谈人机界面监控系统的过去、现在和未来的发展自第一个按钮开关发明以来，人机界面监控系统也可以称为触摸屏一体机（以下简称HMI）已成为工业生产中不可缺少的一部分。
在通用汽车公司，HMI系统可以帮助工程师进行故障诊断和设备维护。
但在通用汽车中，HMI的主要作用是确保设备无故障运行。
通过HMI系统延长设备无故障运行时间的关键在于生产过程的优化。
有效的维护和对故障的准确判断将有利于共产党的正常生产。
回顾HMI系统的发展，有助于我们了解HMI系统未来的发展方向，以及如何更好地实现工厂运营的目标——提高效率，增加无故障运行时间。
早期设备起初，HMI应用程序包括大量的按钮开关、指示灯、选择开关和其他简单的控制设备。
它们的功能仅限于启动和停止某个设备并显示其状态。
某种意义上，这也是一个控制系统。
这种控制系统非常简单，通常由多个继电器组合实现。
当时设计者的重要设计思想是让控制电路尽可能简单，人机界面的原型也受此思想影响。
按钮、开关和指示灯在控制系统中的应用是一大进步。
早期的HMI系统常常不能有效地诊断故障，因为它们毕竟太粗糙了。
在通用汽车公司，如果一个设备停止工作，我们不允许通过检查和测试控制系统的电路来找出故障。
唯一的接地检测技术是用探头逐个检查测试点对设备控制电路和控制台的导通情况。
现在，即使没有专门的故障诊断功能，HMI和自动控制系统也能比以前的系统更快地诊断出故障原因。
PLC简介可编程控制器的出现给HMI监控系统带来了第一次飞跃。
也就是说，HMI系统的功能可以通过将所需的设备连接到PLC来增加。
当设备出现故障时，HMI系统不仅可以与停止的设备进行通信，还可以知道设备停止的原因。
用户可以通过编程终端找到程序中的错误字节。
当设备出现故障时，PLC甚至可以通过编程自动拨打紧急电话。
同时，HMI系统的监控范围开始扩大。
它可以与设备进行通信并获取其状态信息，同时可以计算一个车间的产量，并通过大量的指示灯显示这些信息，这成为了当时车间中最常见的场景。
4、组态画面的制作和动画连接(共32张)
选项类：提供其它一些常用操作
，比如全选、显示调色板、显示 画刷类型、显示线形、网格显示/ 隐藏、激活当前图库、显示调色 板等。
第8页，共32页。
颜色 选择 (yánsè)
图库可降低了工程人员设计界面的 难度，使他们能更加集中精力于维 护数据库和增强软件内部的逻辑控 制，缩短开发周期
第10页，共32页。
4.2 动画连接 概述 (liánjiē)
工程人员在组态王开发系统中制 作的画面都是静态的，那么它们 如何才能反映工业现场的状况？
动画连接：建立画面的图素与 数据库变量的对应关系。
第1页，共32页。
3.1 变量类型(lèixíng)—基本变量数据类 型
组态王中变量的数据类型与一般程序设计语
言中的变量比较类似，主要有以下几种：
1）实型变量（FLOAT） 2）离散变量（BOOL） 3）字符串型变量（STRING）
4）整数变量（LONG） 5）结构变量
6）系统预设变量（$）
第2页，共32页。
复习：基本变量定义
I/O型和内存型数据 都是通过“变量属 性”对话框来定义 的
工程(gōngchéng)浏览器 >>数据库>>数据词 典>>新建变量
内存型数据比I/O型 数据定义类似，只 是少了连接项的定 义。
第3页，共32页。
复习：变量的域—示例
示例I/O实数变量Test
描述 ：
(miáo shù)
安全区：此编辑框用于设置被连接 元素的操作安全区。当工程处在运 行状态时，只有在设置安全区内的 操作员才能访问它
设计心理学(柳沙)
使用心理 认知—学习—使用—
反馈
基本 心理特征
社会文化 心理
个性心理 （个性、情
绪）
设计过程心理 准备 酝酿 明朗 检验
消费者决策结果
产品评价、产品选择、品牌偏好 购买特征（时间数量 、产品潮流
购买地选择…
第十三页，共32页。
设计者决策结果
概念、草图、效果图 模型、产品、包装
广告设计、环境设计…
影响个体心理行为的四大因素：生理基础、动力系统、心理过程以及个性心理。
第三十页，共32页。
眼动仪(左)以及手机外观的眼动研究（右），其中圆圈表示注视时间的长短，圆圈 越大停留时间越长，直线表示视觉扫描的轨迹。
返回
第三十一页，共32页。
问题与讨论
1、如何理解设计心理学的含义及其研究对象。
2、简要论述工业心理学与人机工程学的发展阶段以及发生转变的原因。
3、结合你所做过的设计实践，分析其中涉及哪些心理现象。 4、结合中国目前的国情和设计现状，谈谈如何理解设计心理学研究的重要意
第六页，共32页。
目录
1.1 设计心理学的概念和研究现状
1.2 设计心理学的研究对象和研究范畴
1.3 设计心理学的历史和相关学科
1.3.1 审美心理学、心理美学、艺术心理学、美术心理学等相关领域的 研究
1.3.2 工业心理学与人机工程学、广告心理学及消费心理学、行为学等应用 心理学的研究
1.3.3 职业设计师的经验知识 1.4 现代设计心理学
1.3.1 审美心理学、心理美学、艺术心理学、美 术心理学等相关领域的研究
• 心理美学 也称“美学心理学”、“审美心理学”，它是以心理学 的研究方法研究审美、创造美的心理过程、个性心理及其 规律的美学分支学科与流派 1、移情说 2、距离说
OP10 人机界面 说明书
目录第一章 产品概述 (3)1.1. 功能 (3)1.2. 一般规格 (3)1.3. 尺寸 (4)1.4. 安装 (4)1.5. 组成部分 (4)1.5.1. LCD (4)1.5.2. 按键 (5)1.5.3. 通讯口 (6)第二章 编辑软件 (7)2.1. 基本概述 (7)2.2. 关于工程和画面 (7)2.3. 画面内容 (7)2.4. OP10-PCLINK的使用流程 (7)2.5. 编辑用户画面 (7)2.5.1. 创建工程 (7)2.5.2. 制作基本画面 (10)2.5.3. 设置OP10 (11)2.5.4. OP10控件 (13)2.5.5. 静态文本 (14)2.5.6. 动态文本 (15)2.5.7. 功能键 (17)2.5.8. 数据显示 (20)2.5.9. 数据设定 (23)2.5.10. 指示灯 (25)2.5.11. 功能键（开关量控制） (26)2.5.12. 柱状图 (27)2.5.13. 曲线图 (29)2.5.14. 报警列表 (30)2.5.15. 全局按钮 (32)2.5.16. 复制寄存器 (33)2.5.17. 预设动态文本 (35)2.5.18. 预设寄存器 (37)2.6. 保存工程 (39)2.7. 下载画面 (40)2.8. 上传画面 (42)第三章 操作方法 (46)3.1. 联机通讯 (46)3.2. 切换画面 (46)3.3. 系统口令 (46)第四章 新建设备 (51)第五章 通信 (59)5.1 通讯口 (59)5.2 通信连接 (60)5.2.1 OP10下载线(下载用户组态画面) (60)5.2.2 与TP03（含SR机种） PG口以RS-422方式连接 (61)5.2.3 与TP03 485口连接 (62)5.2.4 与SG2 232口连接(适合SG2全系列机种) (63)5.2.5 与SG2-V机型 485口连接 (64)5.2.6 与EV300 485口连接 (65)5.2.7 与SV300 连接 (66)第一章 产品概述1.1. 功能OP10是一个小型的人机界面，主要与各类PLC（或带通信口的智能控制器）配合使用，以文字或指示灯等形式监视、修改PLC内部寄存器或继电器的数值及状态，从而使操作人员能够自如地控制机器设备。
设计心理学柳沙0(共33张PPT)
• 设计心理学属于应用心理学范畴，是应用心理学的理论、方法和研究成果，解
决设计艺术领域与人的“行为”和“意识”有关的设计研究问题。 ——赵江洪《设计心理学》2004年
第12页，共33页。
定 义：
设计艺术心理学是设计艺术学与心理学交叉的边缘科学，它既是应用心理学的 分支，也是艺术设计学科中的重要组成部分。设计艺术心理学是研究设计艺术 领域中的设计主体和设计目标主体（消费者或用户）的心理现象，以及影响心 理现象的各个相关因素的科学。
理 《日用产品的设计》
学
家
唐纳德·A. 诺曼
《情感设计》
感性工学 态度量表
仪器测量
第18页，共33页。
设计心理学的学科基础和发展脉络
第19页，共33页。
1.3.1 审美心理学、心理美学、艺术心理学、美 术心理学等相关领域的研究
• 心理美学
也称“美学心理学”、“审美心理学”，它是以心理学的研究 方法研究审美、创造美的心理过程、个性心理及其规律的美 学分支学科与流派 1、移情说 2、距离说
1.1 设计心理学的概念和研究现状
• 设计艺术心理学是一门崭新的学科，以往学者对它所作的界定并 不算多。
1、赫伯特.A.西蒙（《人工科学》）着眼于主体思维活动，他认为设计可 以“作为一门人技科学的心理学” ，将设计（广义设计）当作“问题 求解”的思维心理学。（设计思维的角度）
第9页，共33页。
1.1 设计心理学的概念和研究现状
3) 限制 3 基于仪器的设计心理学研究
2、主要理论：意识与潜意识； （需求刺激—认识问题—查询信息—评价选择—购买行为-信息反馈
4) 一致性 1 设计心理学的概念和研究现状
人机界面的发展及特点
未来的人机界面将支持更多种模态的交互方式， 包括语音、手势、眼动等，使得用户与机器的交 互更加自然和便捷。
虚拟现实与增强现实技术的融合
虚拟现实和增强现实技术的发展将为人机界面带 来全新的交互体验，使得用户能够更加沉浸在与 机器的交互中。
技术挑战与解决方案
技术挑战
如何实现更加智能化和自然化的人机 交互，提高交互的准确性和效率。
人机界面的发展及特点
contents
目录
• 引言 • 人机界面技术基础 • 人机界面设计原则与方法 • 人机界面在不同领域的应用 • 人机界面发展趋势与挑战 • 总结与展望
01 引言
人机界面的定义与重要性
人机界面（Human-Machine Interface, HMI）是指人与计算机之 间进行交互和信息交换的媒介，是计 算机系统的重要组成部分。
解决方案
通过引入更先进的算法和技术，如深度学 习、自然语言处理等，来提高人机界面的 智能化水平；同时，优化交互设计，使得 用户能够更加轻松地与机器进行交互。
行业规范与标准建设
行Hale Waihona Puke 规范为了推动人机界面的健康发展，需要建立相应的行业规范，包括交互设计、功能实现、安全性能等方 面的标准。
标准建设
制定统一的标准和接口规范，促进不同厂商和产品之间的互操作性和兼容性，降低用户的学习成本和 使用难度。同时，建立人机界面评估体系，对产品的易用性、可访问性、用户体验等方面进行评估和 认证。
创新点的探索包括但不限于：新型交互技术的研 发、用户体验评估方法的改进、人机协同机制的 优化等。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
分析文本中词语、短语和句子的含义。
句法分析
人机界面的基本概念
2、根据其显示方式的不同，可以将人机界面产品分为文本显示的 HMI与图形显示的HMI两类。
以前的生产数据。 • 过程值和报警记录：根据需求，可以打印输出报警和过程值报
表。 • 过程和设备的参数管理：依据产品的不同品种，可以将工业生
产过程中相应产品的参数存储在配方中。
2019/10/11
8
人机界面的高级功能
• 实时的资料趋势显示——把撷取的资料立即显示在屏幕上。 • 自动记录资料——自动将资料储存至数据库中，以便日后查看。 • 历史资料趋势显示——把数据库中的资料作可视化的呈现。 • 图型接口控制——操作者能够透过图形接口直接控制机台等装置。 • 警报的产生与记录——使用者可以定义一些警报产生的条件。
处理器的性能决定了HMI产品的性能高低，是HMI的核心单元。根 据HMI的产品等级不同，处理器分为8位、16位、32位的处理器。 HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行 于计算机Windows操作系统下的画面组态软件。
2019/10/11
4
1.1.1 人机界面的发展
随着计算机技术的发展和应用领域的拓宽，从而带来了不同的理 论方法。20世纪80年代以来，人机界面的研究有了前所未有的发 展，微型计算机的迅速普及对此起了重要的推动作用。由于用户 界面能更好地反映出设备和流程的状态，并通过视角和触摸的效 果，带给用户更直观的感受，因此国内的自动化产业，一些原本 不用人机界面的行业，现在也开始使用人机界面了，这说明人机 界面已经成为人们生活中不可缺少的一部分。某些人机界面产品 已经具备了工控机的功能，甚至比工控机更强，它综合了从软件 到硬件，从显示到CPU核心部件，以及工控机的操作系统，包括 工业以及太网的接口。因此，我们所说的人机界面是工控机的另 一种体现形式，而不仅限于显示和控制，也能更好地为客户提供 综合的解决方案。
人机界面的基本概念PPT课件
2020/11/24
17
2020/11/24
10
1.2 组态软件的功能及特点
1.2.1组态软件的功能
组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，他们是在自动 控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组 态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使 用方式，他就解决了控制系统通用的问题。其余设置的各种软件 模块可以非常容易的实现和完成监控层的各项功能，并能同时支 持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与高可靠的工控计算机和网 络系统结合，可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口，进行 系统集成。
2020/11/24
18
1.2.3常用的组态软件
国外
CiT(熟雅特)公司的Citech也是较早进入我国市场的产品。Citech产 品控制算法比较好，提供了类似C语言的脚本语言进行二次开发， 但其操作方式更多的是面向程序员，而不是工控用户。
Siemens（西门子）公司的WinCC也是一套完备的组态开发环境， 功能强大，提供类似C语言的脚本，包括一个调试环境。WinCC 内嵌OPC支持，并可对分布式系统进行组态。
2020/11/24
8
人机界面的基本功能
• 过程可视化：将工业生产控制过程动态的显示在HMI设备上。 设备工作状态显示，如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等； 可连接多种工业控制设备组网。
• 操作员对过程的控制：操作员可以通过图形用户界面来控制工 业生产过程。数据、文字输入操作。
人机界面未来发展趋势分析和前景预测
人机界面未来发展趋势分析和前景预测随着计算机以及控制技术的发展，传统的工业控制技术已经逐渐地被智能控制技术所替代，智能化工业控制系统的发展为工业领域的发展提供了最强的技术保证，是推动企业持续创新发展的有效途径。
中国是全球人机界面需求量最大的市场，但却不是全球人机界面产品销售额最高的市场。
国内的自动化产业，一些原本不用人机界面的行业，也开始使用人机界面了，这说明人机界面已经成为客户体验的不可缺少的一部分，人机界面的用户界面能更好地反映出设备和流程的状态，并通过视觉和触摸的效果，带给客户更直观的感受。
有些机械行业，比如说机床、纺织机械、电子设备等行业，在国内已经发展有几十年的历史了，相对来说属于比较成熟的行业，从长远看，这些行业还存在着设备升级换代的需求。
在这个升级换代的过程中，确实会有一些小的、一直使用比较低端产品的厂家被淘汰掉，但也有很多企业在设备更新过程中，将需求重新定位，去寻找那些能够符合他们发展计划，帮助他们提高自身生产力的设备供应商。
鉴于这种需求，以后人机界面的改变，将在形状上、观念上、应用场合等方面都有所改变，从而带来工控机核心技术的一次次变革。
总体来讲，人机界面的未来发展趋势是六个现代化：平台嵌入化、品牌民族化、设备智能化、界面时尚化、通讯网络化和节能环保化。
智能工业：是将具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节，大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，将传统工业提升到智能化的新阶段。
总的来说，智能工业的实现是基于物联网技术的渗透和应用，并与未来先进制造技术相结合，形成新的智能化的制造体系。
传统的工业自动化控制系统主要包括3个层次，分别是设备层(devicelayer)、控制层(controllayer)、以及信息层(informationlaye r)。
设备层的功能是将现场设备以网络节点的形式挂接在现场总线网络上，依照现场总线的协议标准，设备采用功能模块的结构，通过组态设计，完成数据撷取、A/D转换、数字滤波、温度压力补偿、PID控制等各种功能;控制层是自动化的基础，从现场设备中获取数据，完成各种控制、运行参数的监测、警报和趋势分析等功能，控制层的功能一般由工业计算机或PLC等控制器完成，这些控制器具备网络能力以协调网络节点之间的数据通信，同时也实现现场总线网段与以太网段的连接;第三层信息层提供实现远程控制的平台，并连接到企业自动化系统，同时从控制层提取有关生产数据用于制定综合管理决策。