人机界面设计1
西门子人机界面触摸屏组态与应用技术课件第1章
1.1 人机界面概述
1.1.1 人机界面
人机界面简称为HMI，在控制领域，HMI一般特指用于操作 人员与控制系统之间进行对话和相互作用的专用设备。人机界 面按工业现场环境应用来设计，它是PLC的最佳搭档。
人机界面的主要任务： 1）动态显示过程数据和开关量的状态。 2）用图形界面来控制过程，用按钮控制设备，修改参数。 3）显示报警和数据记录，打印报表和报警记录。 4）配方管理。 HMI用组态软件设计画面和实现与PLC的通信。不同厂家的 人机界面和组态软件互不兼容。人机界面一般可以用于各主要 生产厂家的PLC。
按键面板
无线移动面板
6．精彩系列面板 Smart 700 IE V3和Smart 1000 IE V3的显示器分别为7in和10in，专门与S7200和S7-200 SMART配套，集成了以太网接口、RS-422/485接口和USB接口， 组态软件为WinCC flexible SMART V3。Smart 700 IE V3具有很高的性价比。 8．HMI的组态软件 博途（TIA Port）是西门子的全集成自动化工程设计软件平台。 博途中的WinCC用于为精彩面板之外的西门子HMI和PC组态。它易于上手， 功能强大。带有丰富的图库，支持多语言组态和多语言运行。
精智面板
第二代精简面板有4.3in、7in、9in和12in的高分辨率64K色宽屏显示器，支 持垂直安装。有一个RS-422/RS-485接口或一个RJ45以太网接口，还有一个 USB 2.0接口。
4．移动面板 第二代移动面板的宽屏显示器分别为7in和9in，1600万色。还有与SIMATIC 故障安全控制器一起使用的移动面板。防护等级IP65，防尘防水。无线移动面 板的显示器为7.5in，64K色。 5．按键面板 按键面板结构小巧，安装方便，直接连接电源和总线电缆，无需使用单独 的接线端子，面板的后背板集成有数字量I/O。
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。
iec标准62366-1要求
如果按照Iec标准62366-1要求来撰写文章，那么我们首先要了解这个标准的具体内容和要求。
Iec标准62366-1是关于医疗器械人机界面的设计的国际标准，旨在确保医疗器械与用户之间的安全和有效的交互。
该标准要求设计人员在医疗器械的设计过程中考虑用户的需求、能力和限制，以及人因工程学和人机界面设计的最佳实践。
在撰写关于Iec标准62366-1要求的文章时，我们首先可以从以下几个方面进行全面评估和探讨。
1. 理解Iec标准62366-1的核心要求Iec标准62366-1要求设计人员在医疗器械的设计过程中，必须考虑用户的需求、能力和限制。
这包括用户的人体工程学特征、认知能力、感知能力和行为特征等方面。
在文章中可以详细探讨这些要求，并且结合具体的案例或实例进行说明。
可以阐述在实际的医疗器械设计过程中，如何满足这些要求，并且取得了怎样的成效和效果。
2. 探讨Iec标准62366-1的设计原则和指导Iec标准62366-1在设计医疗器械的过程中，提出了一系列的设计原则和指导。
这些原则和指导涉及到人机界面的设计、信息传达、操作控制、操作反馈等方面。
在文章中可以重点阐述这些设计原则和指导，以及它们对医疗器械设计的影响和意义。
可以从具体的案例或实践出发，说明这些设计原则和指导的具体应用和效果。
3. 分析Iec标准62366-1对用户体验的影响Iec标准62366-1要求设计人员必须关注用户的体验和感受。
在文章中可以深入探讨这一要求，包括用户体验设计的原则、方法和技巧等方面。
可以从实际的案例或实践出发，分析Iec标准62366-1对用户体验的具体影响和作用，以及为医疗器械的设计带来了怎样的改变和进步。
4. 总结和回顾Iec标准62366-1的意义和价值文章应该对Iec标准62366-1的意义和价值进行总结和回顾。
可以结合前面的探讨和分析，阐述该标准对医疗器械设计的重要性和必要性，以及对提升医疗器械质量和安全性的重要作用。
化工装置DCS技术要求中的人机界面设计
化工装置DCS技术要求中的人机界面设计化工装置DCS（分布式控制系统）在现代化工生产中起着至关重要的作用，而人机界面设计作为DCS中的关键部分，直接影响着操作人员对设备状态的监控和控制。
因此，在化工装置DCS技术要求中，人机界面设计必须符合一定的标准和规范，以确保操作的准确性、安全性和高效性。
一、界面布局设计在化工装置DCS的人机界面设计中，界面布局的合理性是至关重要的。
合理的布局能够使操作人员快速、准确地获取所需信息，提高操作效率。
一般而言，人机界面应当包括设备状态、报警信息、操作控制等内容，并且应当采用直观、易懂的图形化界面，方便操作人员快速识别和处理异常情况。
二、操作交互设计在人机界面设计中，操作交互设计是非常重要的一环。
界面应当具有清晰的指示性，操作按钮和控制元素应当设计得易于识别和操作。
同时，应当设置必要的确认机制，避免误操作导致设备事故。
此外，还应当为操作人员提供必要的帮助信息和操作说明，确保其能够正确、快速地完成操作。
三、报警管理设计在化工装置DCS中，报警管理是至关重要的一环。
人机界面设计应当考虑到各种可能的异常情况，并设置相应的报警信息。
报警信息应当具有明显的标识和优先级，以帮助操作人员迅速识别和响应。
同时，应当设计合理的报警处理机制，确保操作人员能够及时有效地处理各类报警情况，保障设备和人员的安全。
四、数据展示设计在人机界面设计中，数据展示是重要的一环。
界面应当能够清晰、全面地展示各种参数、曲线和数据，帮助操作人员全面了解设备状态。
数据应当以易读、易懂的方式呈现，图表应当设计得清晰美观，方便操作人员进行数据分析和决策。
综上所述，化工装置DCS技术要求中的人机界面设计是非常重要的一部分，直接关系到生产安全和操作效率。
在设计人机界面时，需要考虑到布局设计、操作交互设计、报警管理设计、数据展示设计等诸多方面，以确保界面能够满足操作人员的需求，提高生产效率，保障设备安全。
只有重视人机界面设计，才能更好地发挥化工装置DCS的功能和优势。
工业设计在高端智能装备生产线上的应用探索
工业设计在高端智能装备生产线上的应用探索摘要：随着科技的不断进步和制造业的智能化转型，高端智能装备生产线的应用越来越广泛。
在这一背景下，工业设计作为一门关键的领域，扮演了重要的角色，它能够通过优化产品的外观、功能和用户体验，为智能装备生产线带来诸多益处。
本文旨在探讨工业设计在高端智能装备生产线上的应用，以及其带来的效果和优势。
我们将详细分析工业设计的基本原则，并研究其在智能装备生产线上的具体应用领域。
同时，我们还将探讨工业设计在生产线上的效果，包括提升生产效率、简化操作员培训以及增强故障诊断与维护便捷性。
最后，我们将考虑未来的挑战和展望，以展望工业设计在智能装备生产线上的潜力和发展方向。
通过本研究，我们希望为智能装备生产线的优化和创新提供有益的参考和启示。
关键词：工业设计，智能装备，生产线，人机界面，可用性，生产效率，维护便捷性1.工业设计的基本原则1.1简洁性工业设计的首要原则之一是简洁性。
简洁性意味着在产品或系统的设计中尽量减少不必要的复杂性和繁琐性。
简洁的设计能够使用户更容易理解和操作，减少了学习成本和操作错误的可能性。
在高端智能装备生产线上的应用中，简洁性体现在界面设计、控制面板和操作流程的精简和优化。
通过简化复杂的控制界面和流程，工业设计可以提高操作员的效率，降低操作失误率，从而提升整个生产线的生产效率[1]。
1.2功能性功能性是工业设计的另一个核心原则。
在智能装备生产线上，功能性意味着确保系统和设备具有所需的功能，以满足生产线的要求。
工业设计师需要深入了解生产线的操作和流程，以确保设计的系统能够实现高效的生产和精确的控制。
功能性还涉及到设备的可靠性和稳定性，确保设备能够在长时间运行中保持高性能。
通过注重功能性的设计，工业设计可以帮助生产线实现更高的生产能力和质量标准。
1.3用户体验用户体验是工业设计的重要考虑因素，特别是在智能装备生产线上的应用中。
用户体验包括操作员在使用设备或系统时的感受和满意度。
地铁综合监控人机界面设计分析
地铁综合监控人机界面设计分析随着城市的发展和人口的增长，地铁已成为现代城市中不可或缺的交通工具之一。
为了保障地铁的安全和正常运行，地铁综合监控系统已经成为地铁运营管理的重要组成部分。
而在地铁综合监控系统中，人机界面设计的优劣直接关系到系统的使用效率和监控效果。
本文将从地铁综合监控人机界面设计的角度进行分析，探讨如何设计出更加合理、高效的地铁综合监控人机界面。
一、界面设计原则在设计地铁综合监控人机界面时，需要遵循一些基本的设计原则，以确保界面的可用性和用户体验。
界面设计需要符合人体工程学原理，即界面的布局、按钮的大小和位置等都需要考虑到用户的操作习惯和手指的触控范围。
界面设计还需要符合视觉设计原则，包括色彩搭配、字体选择、图标设计等，以确保界面的美观性和易读性。
界面设计还需要符合用户体验原则，即需要考虑到用户的使用习惯和需求，设计出符合用户操作逻辑和直观的界面。
二、功能布局与组织在地铁综合监控人机界面的设计中，功能布局与组织是至关重要的。
地铁综合监控系统涉及到的监控内容繁多，包括车站客流监控、列车运行监控、设备状态监控等多个方面，因此需要合理地将这些功能进行组织和布局，以方便用户的查看和操作。
在界面布局上，可以采用分区域的方式，将不同功能的监控内容分别放置在不同的区域，以便用户快速定位所需的信息。
需要根据功能的重要性和紧急程度进行布局，将重要的监控内容放置在界面的显著位置，以便用户在紧急情况下可以快速获取相关信息。
三、信息展示与交互设计在地铁综合监控人机界面的设计中，信息展示与交互设计是非常关键的。
地铁综合监控系统涉及到的监控内容繁多，因此需要将这些信息以直观、清晰的方式展示出来。
在信息展示上，可以采用图表、地图、文字等多种形式进行展示，以便用户可以直观地了解到监控内容。
需要考虑到不同用户的使用习惯和需求，设计出多样化的展示方式，以满足不同用户的需求。
在交互设计上，需要设计简洁明了的操作界面，以便用户可以便捷地进行操作。
CODESYS运动控制之人机界面模板1
CODESYS运动控制之人机界面模板1
在《CODESYS运动控制之MC_GearOut》程序的基础上，增加可视化界面,用来取代程序中变量的在线触发。
1：添加视图
2：在可视化工具箱处输入功能块名字，按回车就能搜到功能块可视化的图标，以下以MC_Power为例。
3：拖动图标值视图中，并关联变量MC_Power_0
4：如下是添加好的视图模板
5：添加X、Y轴的显示图标，并关联轴
6：下图是编辑好的视图
7：启动softmotion
8：扫描设备
9：登陆下载并启动
10：下图是启动后的界面
11：点击bRegulatoOn,触发MC_Power,使能X轴
12：使能Y轴，触发Move_Velocity、此时X轴已经转起来
13：触发MC_GearIn后Y轴运动起来
14：触发MC_GearOut,Y与X轴脱离啮合，并停止
注意：视图是在以下程序的基础上，才实现对轴的控制。
医疗器械产品的人机界面设计与控制概述
医疗器械产品的人机界面设计与控制概述
，这点很重要。
考虑给重要警报以优先级别。
重要警报应该有更多的视听信号。
设定警报，可以让它们暂时被静音。
警报应该具有视觉提示，提示状态和机制以查明警报的原因。
3、医疗器械人机界面的其它要素
3.1 尺度、强度和角度
与医疗器械联系的工作平台、座椅和控制台应该适合用户群使用。
人体尺寸数据对于医疗器械设计非常重要，控制应该在可及范围内、座椅应该非常舒适。
人体的尺寸数据广泛被应用于麻醉工作站、牙医工作台和其它的医疗器械的设计，这些数据也被用于很多家庭医疗器械，比如轮椅。
在这些设计总，便携型、结构的紧凑和简洁非常重要。
对于临床和家用的环境认识也非常重要。
重要但是很难搞懂的是工具的生物力学问题，这些工具包括锤子、牙医工具和器械、控制手柄、键盘和其它需要实际的灵敏度或力度／反复运动的器械。
比如图5 所示的一类常用医疗器械，对尺度、强度的要求就非常高。
外科一声和牙医常常需要在有限的空间内使用器械，出现的问题可能不仅和灵敏度、力度有关，还和可见度、可见度与其它器械一起使用的配合度有关。
图5
3.2 使用方式的改变
设计师常常被鼓励设计出具有独特型和区别性的产品。
但这酒厂给医疗单位的用户使用和培训造成影响，因为医生和护士已经习惯了原来器械使用的特定模式。
比如，当两种机型看起来外观很相似，但是却要求两种不同的使用方式，这样原来建立起来的对其中一种医疗器械的使用习惯就会和另一种相冲突。
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⒊信息技术对社会经济影响和信息技术劳动者的培训。
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人机界面和信息管理
能够听、说和理解人类语言的计算机。该研究将致力 于语音识别的智能化 信息可视化。对巨量测试数据的可视化理解和分析。
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什么是人机交互？
人机交互（Human-Computer Interaction, HCI)
5
第5章 可用性分析与评估(3)
第6章 人机交互界面表示模型(3)
0.2 教学计划 (cont.2)
第7章 软件结构和实现(3)
7.1 窗口系统 7.2 交互系统开发软件包 7.3 用户界面管理系统UIMS 7.4 交互系统的软件结构 8.1 Web基础 8.2 Web信息交互模型 8.3 Web信息设计模型 8.4 Web网站的概念设计 8.5 Web界面设计所涉及的问题 8.6 Web界面设计概要设计 8.7 Web界面设计要素 8.8 Web界面设计技术与工具 8.9 Web界面设计的评估 8.10 Web界面实例分析
Human
Cognitive Model and Behavioral Model NLU Machine Learning Multimedia VR
Computer
界面表示模型 开发技术与工具 分析与评价
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1.1 什么是人机交互 1.2 人机交互与其他学科的关系 1.3 人机交互的研究内容 1.4 人机交互的发展历史及趋势 1.5 人机交互的应用
是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统， 且围绕这些方面主要现象进行研究的科学。 (ACM SIGCHI, 1992)
狭义的讲，人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信 息交换，它主要包括两部分:
人到计算机的信息交换：人们可以借助键盘、鼠标、操纵杆、数 据服装、眼动跟踪器、位臵跟踪器、数据手套、压力笔等设备， 用手、脚、声音、姿势或身体的动作、眼睛甚至脑电波等向计算 机传递信息； 计算机到人的信息交换：计算机通过打印机、绘图仪、显示器、 头盔式显示器（HMD）、音箱等输出或显示设备给人提供信息
1. 钟中. 谁使唤谁：漫谈人机界面。清华大学出版社，2001，9 2. Jef Raskin.人本界面： The Humane Interface New Directions for Designing Interactive Systems 设计交互式系统的最新指示（影印版）机械工业出版社, 2002 年 9 月 3. 罗仕鉴等. 人机界面设计. 机械工业出版社，2002，9 4. Alan Dix; Janet Finlay. Human-Computer Interaction Second Edition Human-Computer Interaction 人机交互(第二版)(英文版). 电子工业出版社, 2003, 2 5. Jennifer Preece,Yvonne Rogers. Interaction Design Beyond Human-Computer Interaction (交互设计——超越人机交互) 电子工业出版社, 2003 年 7 月 6.董建明, 傅利民. 人机交互：以用户为中心的设计和评估. 清华大学出版社, 2003 年 9 月 7. Ben Shneiderman. Designing the User Interface: Strategies for Effective Human-Computer Interaction (Third Edition) (用户界面设计——有效的人机交互策略 第三版). 电子工业出版社, 2004 年 4 月 8.陈启安. 软件人机界面设计.高等教育出版社, 2004-2 9. 董士海，王衡。人机交互。北京大学出版社，2004。6 10.李乐山 . Human-Computer Interface Design 人机界面设计 .科学 , 2004-8 11.郭亚军. 人机交互 .华中理工大, 2005-3 12. Alan Cooper, Robert M. Reimann. About Face 2.0: The Essentials of Interaction Design. Wiley, March 17, 2003 詹剑锋, 张知非(译). 软件观念革命——交互设计精髓.电子工业出版社, 2005-05
3
0.2 教学计划
第1章 绪论(3)
1.1 什么是人机交互 1.2 人机交互与其他学科的关系 1.3 人机交互的研究内容 1.4 人机交互的发展历史及趋势 1.5 人机交互的应用 2.1 认知心理学 2.2 人机工程学 3.1 文本输入设备 3.2 图像输入设备 3.3 指点输入设备 3.4 显示设备 3.5 语音交互设备 3.6 虚拟现实系统中的交互设备
作业：
考试
11
第1章 绪论
1.1 什么是人机交互 1.2 人机交互与其他学科的关系 1.3 人机交互的研究内容 1.4 人机交互的发展历史及趋势 1.5 人机交互的应用
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你认为用户界面重要还是功能重要？ 你对目前的人机交互方式满意吗？ 你理想中的人机交互方式是什么？ 你认为人机交互和界面设计应该涉及那些内容？
人机交互技术——原理与应用
人机界面设计 (Human-Computer Interface Design)
张景峤
0. 总体介绍
联系方式 教学计划 作业计划 时间安排 学习要求
2
0.1 联系方式
办公室：计算机楼405 TEL: 6613-5303 Email: jqzhang@
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1.1 什么是人机交互？
人机交互的重要性 人机交互的概念 人机界面 交互设计
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人机交互重要吗？
人机交互技术比计算机硬件和软件技术的发展要滞后许多， 已成为人类运用信息技术深入探索和认识客观世界的瓶颈。 因此，人机交互技术已成为21世纪信息领域亟需解决的重 大课题，引起了世界许多国家的高度重视。 在美国21世纪信息技术计划中，将软件、人机交互、网络、 高性能计算列为基础研究内容。美国国防关键技术计划也 把人机交互列为软件技术发展的重要内容之一。 我国“973”计划项目“虚拟现实的基础理论、算法及其实 现”中，将虚拟环境的真实感知与自然交互理论与方法作 为信息技术中需要解决的关键科学问题。 日本提出FPIEND21 (Future Personalized Information Environment Development)计划，其目标就是开发21世纪 的计算机界面。
6
第8章 Web界面设计(4)
0.2 教学计划 (cont.3)
第9章 移动界面设计(2)
9.1 移动界面基本概念 9.2 移动界面的设计方法 9.3 移动界面实现
7
教材
使用教材
孟祥旭，李学庆. 人机交互基础教程 。清华大学出版社, 2010.7
4
第2章 认知心理学与人机工程学(3)
第3章 交互设备(3)
0.2 教学计划 (cont.1)
第4章 人机交互技术(3)
4.1 人机交互技术概述 4.2 命令行和文本菜单技术 4.3 图形用户界面 4.4 多通道用户界面 4.5 汉字信息处理技术 5.1 可用性与可用性工程 5.2 支持可用性的设计原则 5.3 可用性评估 5.4 以用户为中心的界面设计 6.1 行为模型 6.2 结构模型 6.3 事件-对象模型 6.4 行为模型和结构模型的转换
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你对目前的人机交互方式满意吗？
老界面形式
一只眼睛 十 一个指头
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The evolution that went wrong…
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你对目前的人机交互方式满意吗？
1. 命令语言用户界面
a. 形式语言 b. 自然语言 c. 类自然语言
2. 图形用户界面
图形用户界面和人机交互过程极大地依赖视觉和手动控制的参与，因此 具有强烈的直接操作特点
虚拟环境 移动计算 普适计算 无处不在的计算 侍候式计算
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你理想中的人机交互方式是什么？
Affective / Perceptual computing 情感计算 Everyday computing 日常计算 Wearable Computing 可穿戴计算 Multymodel user interface(MMUI) 多通道用户界面 Network user interface(NUI) 网络用户界面 Intelligent user interface(IUI) 智能用户界面 Tangible user interface(TUI) 自然和谐的用户界面 knowledge user interface(KUI) 知识用户界面
9
上课 第9章 移动界面设计(2)
10
10 上课 作业验收、复习考试
0.5 学习要求
纪律要求
讲课：
内容多，只讲重点，要求自学。 课堂纪律,不讲话,课堂气氛要既严肃又活泼. 关掉手机. 独立完成，严禁抄袭。 若发现有雷同者，无论谁抄袭谁，均以不及格论处。 平时：30%(出勤、提问、作业) 笔试：70%。
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你认为用户界面重要还是功能重要?